DE1646722B2

DE1646722B2 - Verwendung von anorganische Füllstoffe enthaltenden Massen zur Herstellung von Oberflächenbelägen für Bauzwecke

Info

Publication number: DE1646722B2
Application number: DE1646722A
Authority: DE
Inventors: Ross Melvin St. Louis Hedrick; Robert John Glendale Mcmanime
Original assignee: Monsanto Co
Current assignee: Monsanto Co
Priority date: 1966-01-03
Filing date: 1966-12-30
Publication date: 1974-12-05
Also published as: GB1183184A; US3575785A; DE1646722C3; BE692090A; DE1646722A1; JPS505489B1; FR1506864A

Description

b) feuerabweisende Eigenschaften, ^l» _ , _1T ■ ,

c) einen Schmelzpunkt oberhalb 800° C ^B) ^{90 bis} 5 Volumprozent eines Polyalkylmeth-J_1n^ acrylate, sowie gegebenenfalls

d) ein dreidimensionales Kristallgefüge C) bis zu 15 Gewichtsprozent eines kautschukartiaufweist, sowie _ao gen Polymerisats

e) gegebenenfalls zur besseren Bindung an

die Masse mit einem Kupplungsmittel bestehen, zur Herstellung von Oberflächenbelägen für

vorbehandelt worden ist, und Bauzwecke in Bahnen- oder Plattenform.

A) 90 bis 5 Volumprozent eines Polyalkylmeth- ^..^Die Oberflächenbeläge aus den genannten Massen

acrvlats sowie eeBebenenfalk *5 können zu Formstucken von verhältnismäßig niedri-

acrylate, sowie gegebenenfalls Biegemodul, d. h. von 35 200 kg/cm', verarbeitet

C) bis zu 15 Gewichtsprozent emes kautschuk- ^_erden * _{daß sie sich an die Um}risse oder Kontur

artigen Polymerisats _{der Unt}'_{erlage ΜρΕ5},₆η.

bestehen, zur Herstellung von Oberflächenbelä- Die in den vorstehend beschriebenen Massen

gen für Bauzwecke in Bahnen- oder Plattenform. 30 brauchbaren Alkyl-Methacrylate umfassen Alkylmeth-

acrylathomo- und Mischpolymerisate sowie deren Gemische. Geeignete Polymerisate sind solche, die durch Polymerisation von Methylmethacrylat, Äthylmethacrylat, n-Propylmethacrylat, Isopropylmeth-

35 acrylat und den isomeren Butylmethacrylaten gebildet

wurden. Bevorzugte Mischpolymerisate werden durch Mischpolymerisation von Methylmethacrylat mit einem oder mehreren Alkylacrylaten oder Alkylmethacrylaten hergestellt, z. B. Äthylacrylat, Propyl-

Die Erfindung betrifft anorganische Füllstoffe ent- 40 acryiat, 2-Äthylhexylacrylat, Butylmethacrylat, Lauhaltende Massen zur Herstellung von Oberflächenbe- rylmethacrylat und Stearylmethacrylat. Polymere lägen für Bauzwecke in Bahnen- oder Plattenfonn. Netzstrukturen im Gegensatz zu den gewöhnlichen

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Bo- linearen Strukturen werden durch Mischpolymerisadenbelags, der mit Mosaik in solchen Absatzmärkten tion von Methylmethacrylat mit polyfunktionellen konkurrenzfähig ist, die ein hohes Ausmaß an Dauer- 45 Methacrylaten, wie Athylenglycoldimethrcrylat, Prohaftigkeit und Haltbarkeit erfordern. Ferner bezweckt pylenglykoldimethacrylat, Butylenglykoldimethacrydie Erfindung die Schaffung eines mosaikähnlichen lat, Pol>dthylenglykoldimethacrylat und Trimethylol-Bodenbelags, der eine große Vielfalt von Stilarten propantrimethacrylat erhalten,
und Mustern aufnehmen kann; Ferner bezweckt die Es sind auch die Mischpolymerisate von Alkylmeth-

Erfindung die Schaffung eines mosaikähnlicheii Bo- 50 acrylaten mit Styrol, den ringsubstituierten Methyldenbelags, der unter Anwendung von bekannten Ar- styrolen, Biallyl, Acrylnitril, Methacrylnitril, 2-Hybeitsweisen aufgebracht oder eingesetzt werden kann. droxyalkylmethacrylaten, Maleinsäureanhydrid und Es ist für den Fachmann ersichtlich, daß ein Ma- anderen äthylenisch ungesättigten Monomeren, die terial, das sämtliche der vorstehend angegebenen durch Zusatz von freien Radikalen oder durch anioni-Zwecke erfüllt, auch als Belag für senkrechte Bau- 55 sehe Polymerisation polymerisiert werden können, oberflächen, z. B. Wände, Raumunterteiler, andere verwendbar.

Trennwände od. dgl-, zur Anwendung gelangen kann. Die bei der Herstellung dieser Massen brauchbaren

Dieses Material wäre dann mit keramischen Platten Alkylmethacrylatpolymerisate können unvernetzt oder Fliesen, Holz und Aluminiumverkleidungen ver- oder vernetzt sein. Die Vernetzung schafft eine gegleichbar und konkurrenzfähig. 60 wk.se Verbesserung in den physikalischen Eigenschaf-

Es wurde gefunden, daß sich diese Aufgabe durch ten, insbesondere der Schlagfestigkeit, jedoch können die Verwendung von Kunstharzmassen lösen läßt, die gemäß der Erfindung ebenfalls die unvernetzten Poals wesentliche Bestandteile ein Polyalkylmethacrylat lymerisate zur Anwendung gelangen. Das maximale und anorganische Füllstoffe mit speziellen Eigen- Aussraß der zuverlässigen Vernetzung in dem PoIyichaften enthalten. 05 merisat hängt von dem vorgesehenen Gebrauch der

Gegenstand der Erfindung ist somit die Verwen- Fertigmasse ab. Eine erhöhte Vernetzung erzeugt dung von anorganische Füllstoffe enthaltenden Mas- Massen mit hohen Wärmeverformungstemperaturen »en, die, auf die Gesamtmasse bezogen, aus und etwas verringerter Biegefestigkeit und Schlagfe-

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stfgkeH, DnwnjnjIB wird durch Regetong der Vor- Kautsohukraftterialien, die nicht vollständig löslich geteuni ejn§ vwifibip.erhfllten, dwch dje, ein Abstim- s|nd, ijnter e,wer geringen Einbuße in der t^ödww* men ties Polymerisats pej^glich. 4er Er&eugung einer gleichförmjg^eit zur Anwendung gelangen können. Masse mit gewünschten Eigenschaften mögöch ist. Geeignete kaytscbukartlge Polymerisate umfassen die Ein geeignetes Ausmaß as Vernetzung ist ein sol- s PoIybutadieniRutscbukniateriwien, Pölyisoprejjkaij:- cbes, das ein Polymerisat mit einem wirksamen Mo- tschuke, Styrol-Butadien-Kautschtu^ natürliche^ Kau-ϊ lekulargewicht von etwa 20 000 oder darüber, vor- sphuk, Acrylnitril-Butadien-Kautschok, Butadien-Vizugswefoe 30 000 oder darüber, liefert. Daher braucht nylpyridin-Kautschuk, iBmadien-Styrpl-Vinylipyr'dmein lineares Alkylmethycrylatpolymerisat mjt einem Kautschuk, ' Polychloropren, tsöbinylen-Isopien-Molekulargewicht von etwa 20 000 oder darüber nicht » kautschuk, Äraylen-Vfaylacetat-K'äutschuk, Äthylenvernetzt zu werden, wahrend ein Polymerisat mit Propylen-Kautschuk und Ä&ylen-Propylen-konjueinem niedrigeren Molekulargewicht, z, B. ein Poly- Jjertes Diqn-Kautschuk. Bsvorzugt werden solche der raerisat mit einem Molekulargewicht von 5000 oder vorstehend aufgeführten kaütsctcuSarägen Polymeridarunter, gemäß der Erfindung besser verwendet wer- ^ste, die wenig ode? kein vernetztes Gel enthalten,
den kann, wenn es zur Schaffung einer Masse, in wel- 15 '" Per Kautschuk muß gründlich innerhalb der vercher der polymere Bestandteil ein wirksames Mole- parkten Methacrylatmasse dispergiert werden. Zur kulargewicht von etwa 200 000 oder darüber auf- ÖptimaBsierung einer der mechanischen Fifsifxhafweist, vernetzt wird Geeignete Vernetzungsmittel ten, die gemäß der Erfindung erzielt werden, nämlich sind in der Technik allgemein bekannt und können der Schlagbeständigkeit, wird zweckmäßig der Kauin üblicher Weise zur Anwendung gelangen. Die Ver- ao ischuk in die Methacrylatpolymerisatkette mischpolynetzung kann auch durch ein Kupplungsmittel, wie merisiert. Eine einfache Mischung der polymeren nachstehend näher erläutert wird, erreicht werden. Komponenten gibt keine so zufriedenstellende Schlag-Geeignete Vernetzungsmonomere umfassen Äthylen- beständigkeit wie ein Mischpolymerisat aus den Kauglykoldimethacrylat, Polyäthylenglykoldimethacrylat, tschukmonomeren und dem Alkylmethacrylat. Ein-Propylenglykoldimethacrylat, Butylenglykoldimeth- »5 fache nicht mischpolymerisierte verstärkts Methacryacrylat,Trimethylolpropantrimethacrylai,Divinylbenlat-Kautschuk-Mischungen sind dennoch brauchbar zol und Diallyl. und für bestimmte Anwendungszwecke, bei welchen Die Massen gemäß der Erfindung können durch eine maximale Schlagfestigkeit kein wesentliches den Zusatz eines kautschukartigen Polymerisats modi- Merkmal darstellt, sogar bevorzugt. Beispielsweise üziert werden. Die kautschukartige Polymerisatkom- 30 sind 1 bis 5°/o eines gesättigten Acrylkautschuks, der ponente von den verstärkten Massen wird in einer zu einer nennenswerten Mischpolymerisation unfähig Menge im Bereich bis zu 15%>, insbesc ldere von 1 °/o ist, bei den verstärkten Polyalkylmethacrylatbodenbis 10⁰/o, bezogen auf das Gewicht des Alkylmeth- niesen oder -platten brauchbar, bezüglich der Veracrylatpolymerisats, verwendet. hütung des Vergilbens bei Belichtung mit UV-Licht, Höhere Kautschukgehalte können dann zur An- 35 was bei einigen ungesättigten Kautschukstoffen aufwendung gelangen, wenn der gewählte Kautschuk aus tritt.

einem teilweise abgebauten Kautschuk von niedrigem Eine Verzögerung der Absetzung einer teilchen-

Molekulargewicht und geringer Viskosität besteht. förmigen Verstärkung während der Verarbeitung oder

Verstärkte Polyalkylmethacrylate mit bis zu etwa Behandlung kann ebenfalls durch Anwendung von

10°/o an dispergiertem Kautschuk, bezogen auf das 40 nicht mischpolymerisierten dispergierten Kautschuk-

Alkylmethacrylat, können mühelos unter Anwendung stoffen erreicht werden.

der in den nachfolgenden Beispielen beschriebenen Die in den Massen gemäß der Erfindung brauch-Arbeitsweisen hergestellt werden. Handhabungs- baren anorganischen Materialien besitzen eine Mohsschwierigkeiten wurden festgestellt, wenn der Kau- Härte von wenigstens 4 und sind im wesentlichen in tschukgehalt über 10 oder IJ % hinausging. Es kön- 45 Wasser unlöslich, d. h. weniger löslich als 0,15 g je nen auch andere Arbeitsweisen oder Techniken, z. B. Liter. Derartige Materialien können aus einer Vielfalt ein Einspritzen unter Druck in die Form, angewendet von Mineralien, Metallen, Metalloxyden, Metallsalwerden, die die Polymerisation von gegossenen For- zen. z. B. Metallaluminaten, und Metallsilicaten und men von verstärktem Polyalkylmethacrylaten mit anderen siliciumhaltigen Materialien, ausgewählt wereinem Gehalt von 20% oder mehr an dispergiertem 50 den. Ebenfalls brauchbar sind Schwermetallphos-Kautschuk ermöglichen. Gemäß der vorliegenden Er- phate, -sulfide und -sulfate sowie deren Gemische. Im findung kommen bei der bevorzugten Ausführungs- allgemeinen sind solche Materialien, die eine alkaliform jedoch Massen mit einem maximalen Gehalt von sehe Oberfläche bei der Behandlung mit einer Base 15 Gewichtsprozent an dispergiertem Kautschuk, be- aufweisen oder erlangen können, am besten für die zogen auf das Alkylmethacrylat, in Betracht. Dies be- 55 verstärkten Massen geeignet. Da ein wesentliches ruht darauf, daß bei höheren Kautschukkonzentra- Merkmal gemäß der Erfindung die Kupplung oder tionen unbefriedigende Biegeeigenschaften erhalten Bindung des anorganischen Materials an das Alkylwerden. Ein maximaler Kautschukgehalt von lO°/o methacrylatpolymerisat ist, werden Metallsilicate und wird besonders bevorzugt auf Grund der Leichtigkeit gewisse andere siliciumhaltige Materialien, die gedes Gießens und Formens verbunden mit dem stark 60 wohnlich eine alkalische Oberfläche aufweisen oder ausgedehnten und zufriedenstellenden Bereich von mühelos gewinnen können, zur Verwendung bevormechanischen Eigenschaften, die in verstärkten Meth- zugt auf Grund der erhöhten Neigung derartiger Matcrylaten mit einem Gehalt von I bis 10% an di- terialien zur Teilnahme an der Kupplungsreaktion, apergiertem Kautschuk erhalten werden können. Jedoch können auch andere Materialien, z. B. Alu-Zweckmäßig ist bei der Herstellung der verstärk- 65 miniumoxyd, die an ein Alkylmethacrylatpolymerisat ten Massen die Auswahl eines kautschukartigen Po- unter Verwendung von höheren Ausmaßen an Kupplymerisats, das in dem Alkylmethacrylatmonomeren- lungsmitteln gebunden oder gekuppelt werden könsvstem löslich ist, bevorzugt, obgleich auch andere nen, als Verstärkungskomponenten einzeln oder vor-

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se in. Verbindung mit anderen Materialien, ejnen PolylkyUnetbecryIatbpdenbeiag eowje, eine er-

— w !Kupplung besser ejngettea können, und ins- höhte Abriebsbejrtandigkeit Β« Btödimg anm Po-

besoadere u>, Verbindung mi geringeren Mengen, jyraerisat sind aueb die Fllchemjestandigkwt wie

ö,,b. ift ÄPÄesktefttzeii von wenigisr als SQ^e/o des ge- Scblagfestigkdt dee Bodwibeja^gs gesteigert,

samten yersÄrkungeroaterials, vejwendet werden. 5 Die Menge an anorganischen Materialien in deo

Ein peispM ,eines derartigen als Veot^rkungsnittel pberflgcbßnbelSgen gemäß der Erfindung Kann über

brauchbaren. Materials, m\ dem <mumäniumoxy(i ge- einen grpllen Bereich variieren, wojei der maximale

mischt werftea.kann, ist FeWspal, mit etoem Geh«Ii gehalt baeptsäcnlicb durch die Fähigkeit die Po^-

vpnetwe 67⁰ZiSiO., etwa 20%Αί,Ο_β und etwa 13·/» merisats zur Bindung der anorganischen Phase zu

Alkali- und Ädaikalioxyden. Feldspat ist eines der *< > einer kahfisiven Masse btigrenzt ist Die nachstehend

*>" ..., ._{ttelj w}^^ ^_n ρ^φρ·^ geschriebenen Arbeitsweisen ermöglichen die Her-

ebenWls brauchbar ist Stellung von Oberfläcbenbelagsmassen mit großen

AjapjgiMsmg ucbar ist stellng n g
Andere «ils ^rstajckragsrnittel.ogsondep bevorzugte Aggregaten, die bis zu 95 Volumprozent an änorgani-Materialien sind solche nut einer alkalischen Ober- sphem Material enthalten. Vorzugsweise ist die obere fläche, wi? WoHastonfc das ein Cal4ammetasilicat ist 15 grenze für die anorganische Phase 75 Volumprozent RrokydoJitk ¹¹Ad, CaMvunisagnesiwnsiUcate. Weitere der Gesamtmasse. Die minimale Konzentration an brauchbare, Yej5$rjcuji}gsmittel pijfassen Quarz und anorganischem Material ist auf die Menge beandere Formen von Silichiradioxyd, z. B. Kieselsäure- schränkt, die zur Schaffung des verlangten Grades an gel, Glasfasern, Cristobalit, Metalle, z. B. Aluminium, mechanischen Eigenschaften für die in Betracht geZinn, Blei, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, ao zogenen Anwendungszweck" erforderlich ist Die in Titan, Zirkon, Vanadium, Chrom, Mangan, Eisen, Betracht gezogenen Zwecke erfordern Fertigmassen, Kobalt, Nickel, Kupfer und Zink, Inetalloxyde der die wenigstens 10% und vorzugsweise wenigstens vorstehend genannten Metalle und Minerale und Mi- 25 ⁰U, bezogen auf Volumen, an anorganischem Maneralsalze, z, B. Glimmer, Granat und Hercynit terial enthalten.

Der hier verwendete Ausdruck »anorganisches Ma- 15 Die anorganische Teilchenform und deren Größe terial« bezieht sich auf Materialien, wie sie vorste- beeinflussen die mechanischen Eigenschaften der Fertend aufgeführt wurden. Bevorzugt sind solche an- tigmasse. Ein körniges oder nadeiförmiges anorganiorganischen siliciumhaltigen Materialisn, die eine al- sches Material kann sowohl als Füllstoff als auch als kaiische Oberfläche aufweisen oder solche bei Be- Verstärkungsmittel wirken in Abhängigkeit davon, handlung mit eine Base erlangen können und die eine 30 ob es mit einem Kupplungsmittel behandelt worden dreidimensionale Kristallstruktur im Gegensatz zu ist. Zur Unterscheidung zwischen den beiden vereiner zweidimensionalen oder ebenen Kristallkonfigu- wandten Funktionen von anorganischen Materialien ration aufweisen. Diese siliciumhaltigen Materialien in den hier beschriebenen Massen werden die anor- «ind auch durch eine gewisse feuerfeste Beschaffen- ganischen Materialien als Füllstoffe bezeichnet, wenn heit niit einem Schmelzpunkt von oberhalb etwa 35 sie nicht mit einem Kuppler behandelt sind, und als 800° C, einer Mohs-Härte von wenigstens 4 und einer Verstärkungsmittel bezeichnet, wenn sie mit einem Wasserlöslichkeit von weniger als 0,1 g/l gekennzeich- Kupplungsmittel behandelt sind und mit einem PoIyaet. Bespiele für bevorzugte siliciumhaltige Materia- merisat in der Weise verbunden werden, um chelien umfassen Mineralien, z.B. Feldspat, Quarz, mische Bindungen zwischen dem Kuppler und dem Wollastonit, Mullit, Küanit, Chrysolit, Krozydclith, 40 Polymerisat zu erzeugen. Gemäß einer bevorzugten faseriges Aluminiumsilicat der Formel ,M₈SiO₅, Spo- Ausführungsform der Erfindung wird das Verstärdumen und Granat. Diese Mineralien sind insbeson- kungsmittel mit einem Monomeren oder einem Vordere für den Gebrauch in verstärkten Polyalkylmeth- polymerisat gemischt und anschließend in eine Form «crylatmasseii aus einer Reihe von Gründen beson- gegossen, worin das Polymerisat gebildet und gehärtet ders erwünscht. Beispielsweise liefern sie eine Masse 45 wird. Bei einer derartigen Arbeitsweise wird die mit einer besseren Abriebfestigkeit, Biegefestigkeit, Viskosität des Schlamms aus dem Monomeren oder Biege-Modul, Zugfestigkeit und Zugmodul, Schlagfe- Vorpolymerisat und dem anorganischen Material eine itigkeit, Beständigkeit gegenüber Hitzeverformuig Begrenzung für die maximale Menge an Verstär- und Beständigkeit gegenüber Wärmeausdehnung, als kungsmittel, die zur Anwendung gelangen kann, d.h., dies bei gebräuchlichen Tonfülimaterialien der Fall 50 eine zu hohe Konzentration an anorganischem Maist und als diese mit gebräuchlichen anorganischen terial ergibt zu viskose Mischungen, um in Formen Pigmenten, beispielsweise Aufhellern oder Weißmit- gegossen zu werden. Diese Begrenzung für die anorteln, erhältlich sind. Außerdem ergeben sie höhere ganische Materialmenge, die durch die Viskosität Belastungskonzentrationen oder -ausmaße als bei auferlegt ist, hängt teilweise von der Form des teil-Glasfasern oder plättchenähnlichen Glimmerteilchen 55 chenförmigen anorganischen Materials ab. Beispielserhalten werden. Ferner können diese mit hochbela- weise steisern kugelförmige Teilchen die Viskosität •teten Monomerenschlämmen direkt zu einer fertig der Monomerenmischung nicht so sehr wie faserige polymerisierten Form gegossen werden, wodurch ver- Materialien. Durch Angleichung der Teilchenform •chiedene Behandlungsstufen, die bei mit Glasfaser eines anorganischen Verstärkungsmaterials und demverstärkten Massen notwendig sind, ausgeschaltet 60 gemäß durch Regelung der Viskosität der Monowerden. Einige anorganische Materialien werden be- merenmischung ist es möglich, verbesserte gießfähige »onders bevorzugt, wenn besondere Musterwirkungen oder formbare polymere Massen, die eine sehr große erwünscht sind. Beispielsweise ist Granat ein rotbrau- Menge an Verstärkungsmittel enthalten, herzustellen. nes, sehr hartes anorganisches Material, das Oberfl!- En weiterer Faktor, der einen Einfluß auf die chenhydroxylgruppm enthält, die, wie nachstehend 65 obere Grenze der Konzentration an anorganischem erläutert, brauchbar sind. Granätteilchen mit einem Material aufweist, ist die Teilchengrößenverteilung Durchmesser von J. mm oder darüber liefern einen des anorganischen Materials. Eine geeignete Verteiinteressanten dekorativen Effekt bei Einverleibung in lung von Teilchengrößen liefert eine Zusammenset-

zung mit einer geringen Menge an Hohlräumen oder zweifache Funktion aus. In Abhängigkeit von dem Zwischenräumen zwischen den Teilchen, wodurch gewählten Material dienen sie als billiges Zusatzmiteine geringere Menge an Polymerisat zur Füllung tel zu dem Polymerisat- In zweiter Linie erzeugen dieser Zwischenräume und zum Zusammenbinden diese Materialien, λνεηη sie an das Polymerisat durch der Teilchen erforderlich ist. Eine geeignete Kombi- 5 ein Kupplungsmittel gebunden sind, Massen mit menation der zwei Variablen, nämlich der Teilchenform chanischen Eigenschaften, die denjenigen von unver- und Teilchengrößenverteilung, ermöglicht die Her- stärkten Polymerisaten bei weitem überlegen sind, stellung von sehr verstärkten Massen, die einen über- Zur Erzielung der maximalen Vorteile gemäß dei wiegenden Anteil an Verstärkungsmittel enthalten. Erfindung, nämlich der Herstellung von leicht gieß-Die Teilchengrößenverteilung ist. eine Variable, die 10 baren oder formbaren hochverstärkten polymeren einen Einfluß auf den Orad an möglicher anorgani- Massen, ist es notwendig, daß das anorganische Mascher Belastung oder Beladung ausübt. Im allgemei- tcrial im wesentlichen in körniger an Stelle faseiigei nen sind Teilchen, die durch ein Sieb mit einer Form vorliegt. Es kann jedoch eine geringe Menge an lichten Maschenweite von etwa 250 μ hindurchgehen, faserigem Material dem Polymerisatsystem einverausreichend klein, um in den Massen gemäß der Er- 15 leibt werden, wenn die Menge an körnigem odei findung verwendet zu werden. Jedoch können auch nadelföninigem Material um eine bestimmte propor-Teilchen in einer Größe von 1000 μ mit gleichem ticniert größere Menge verringert wird. Wenn anoder nahezu gleichem Erfolg zur Anwendung gelan- dererseits keine Gießbarkeit erforderlich ist, können gen, und Teilchen einer Größe von 200 bis 400 ηΐμ größere Mengen an faserigem Material in die Massen können ebenfalls verwendet werden. Eine anschau- »0 aufgenommen werden, so daß das Fertigprodukt auf lichere Darstellung von geeigneten Teilchen als durch ein noch größeres Ausmaß verstärkt wird. Der nachdie Grenzen der Teilchengröße wird durch die Be- folgend verwendete Ausdruck »körnig« betrifft Teilschreibung oder Bezeichnung der Teilchengrößen- chen, bei welchen die kleinsten und größten Abmesverteilung erhalten. Eine geeignet breite Teilchen- sungen um nicht mehr als einen Faktor von 5 diffegrößenverteilung ist wie folgt: »5 rieren. Der hier verwendete Ausdruck »nadelförmig«

bezieht sich auf Teilchen mit einem Verhältnis von

100% — 250 μ oder darunter ^Län8^e ^m Durchmesser von 5 :15. Der hier verwen-

Qf)o/„ _ UQ,. oder darunter ^dete Ausdruck »faserig« bezieht sich auf Materialien

IW Ϊ: ^μ T ^^arunter mit einem //d-Verhältnis von oberhalb etwa 150.

50% — 44 μ oder darunter _3o Das am meisten verwendete faserige Verstärkungs-

lO°/o — 5 μ oder darunter mittel sind Glasfasern. Diese Fasern werden am weitesten der polymeren Masse einverleibt, wenn sie ir

Eine engere Verteilung, die für die Zwecke gemäß Strängen einer Größe von 2,54 bis 7,62 mm zerklei· der Erfindung ebenfalls geeignet ist, ist nachstehend nert sind, wobei sie entweder einer Vorpolymerisatangegeben: 35 Kupplermischung als getrennte Teilchen zugegeber

werden oder zu einer Matte geformt werden, aui

100 »/0 — 62 μ oder darunter _{welche das} Vorpolymerisat vor der Polymerisatior

90% — 44 μ oder darunter gegossen wird. Diese Arbeitsweisen der Einverleibunf

50o/_o — 11 μ oder darunter von Glasfasern sind in der Technik bekannt unc

10% 8 μ oder darunter 4» werden hier erwähnt, um zunächst zu zeigen, daß die

polymeren Massen gemäß der Erfindung mit Glas-

Eine verhältnismäßig grobe Mischung, die gemäß fasern verstärkt werden können und zweitens da£

der Erfindung brauchbar ist, besitzt die folgende granular verstärkte Polymerisate zusätzlich durch

Teilchengrößenverteilung: Einverleibung von faserigen Materialien gemäß der

„«τ« j λ *^{5 m der} Technik bekannten Arbeitsweisen oder der

100% — 250 μ oder darunter _{hier nactistenend} beschriebenen Arbeitsweisen, di<

90% — 149 μ oder darunter auf körnige Verstärkungsmittel anwendbar sind, -2r·

50% — 105 μ oder darunter stärkt werden können.

10% 44 μ oder darunter Nachdem die optimale Teilchengrößenverteilunj

50 des Verslärkungsmittels für ein besonderes Polymeri

Eine geeignete !einteilige Mischung besitzt die fol- satsystemi ausgewählt ist, kann, wie ersichtlich, ein«

gende Teilchengrößenverteilung: obere Grenze der Menge an Verstärkungsmittel er

reicht werden, bei welcher die Masse zu viskos wird

100% 44 μ oder darunter ^{um in eme} Form gegossen zu werden; die Viskositä

90 % - 10 μ oder darunter » ^des Schlamm aus dem Monomeren und dem an-

^ , organischen Material kann durch oberflachenaktivi

50% — 2 μ oeer darunter _Mittel herabgesetzt werden. Eine niedrigere Viskosi

10% — 0,5 μ oder darunter _tät erlaubt die Bildung einer feineren, glatteren Ober

flächenbeschaffenheit an dem Fertigprodukt. Gele

Als Beispiel für die Mannigfaltigkeit von Teilchen- 60 gentlich kann eine Fertigmasse mit einem hohen Ge

größen, die in den verstärkten polymeren Massen halt an Verstärkungsmittel, z.B. oberhalb 70%, eii

gemäß der Erfindung zur Anwendung gelangen, wird körniges oder grobes Gefüge aufweisen und kam

darauf hingewiesen, das große Aggregate mit einem sogar Hohlräume oder offene Räume auf Grund de:

Durchmesser von etwa 2,54 cm oder darüber eben- Unfähigkeit der viskosen Mischung zum voilständi

falls der Polymerisatmatrix für besondere Effekte ein- 65 gen Zusammenfließen vor der Polymerisation ent

verleibt werden können. Beispiele umfassen gemahle- halten. Der Zusatz eines oberflächenaikiiven Mittel:

nes Glas, Dachziegelkörner, Quarzschnitzel. schaltet dieses Problem aus und erzengt eine glatte

Die Füllstoffe führen in den Fertigmassen eine attraktive Beschaffenheit auch bei hoch verstärktei

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Massen. Wenn keine glatte Oberflächenbeschaffen- einem Polyalkylmethacrylatpolymerisat reaktionsfäheit für bestimmte Anwendungszwecke erforderlich higen Rest bedeutet, z. B. Vinyl-, Allyl-, Acryloxy-, ist, dann ermöglicht eine Abnahme in der Viskosi- Methacryloxy- und andere Reste, die eine äthyletät der Einverleibung von größeren Mengen an Ver- nische Unsättigung enthalten; Y ein Kohlenwasserstärkungsmitteln in die Monomerenbeschickung. An- 5 Stoffrest ist, X einen zur Umsetzung mit der Oberionische, kationische oder nichtionische oberflächen- fläche eines anorganischen Materials fähigen Rest aktiv? Mittel können zur Herabsetzung der Viskosität darstellt, z.B. Halogen-, Alkoxy-, Cycloalkoxy-, des Schlammes verwendet werden. Zu diesem Zweck Aryloxy-, Alkoxycarbonyl-, Acryloxycarbonyl-, Alwurden Zinkstearat, langkettige Alkyltrimethylammo- kylcarboxylat-, Arylcarboxylat- oder Hydroxylrest; niumhalogenide und Alkylenoxydkcndensate von ίο η eine ganze Zahl von 1 bis etwa 20, α eine ganze langkettigen Kohlenstoffverbindungen erfolgreich ver- Zahl von 1 bis 3, b eine ganze Zahl von 0 bis 2 wendet. und c eine ganze Zahl von 1 bis 3 bedeutet, wobei

Die Massen gemäß der Erfindung können durch die Summe von a + b + c = 4 ist. Besonders beAufnahme einer anderen Komponente in die Mi- vorzugt werden Kupplungsmittel der vorstehend anschungen aus anorganischem Material und Polyalkyl- 15 gegebenen Formel, in welcher a — 3, b — 0 und methacrylat modifiziert werden. Die zusätzliche Korn- c = 1, wobei X einen Alkoxyrest und Z einen Methponente besteht aus einer bifunktionellen Verbindung, acryloxyrest darstellt, z. B.
die wenigstens eine hydrolysierbare funktioneile

Gruppe, die zur Umsetzung mit der Oberfläche eines £j» _ q COO CCH Ί SiX

anorganischen Materials fähig ist und wenigstens eine ao I *
funktioneile Gruppe, die zur chemischen Verbindung '
mit einem Polyalkylmethacrylat fähig ist, enthält. Die ^CHa
chemische Verbindung kann durch Mischpolymerisation der funktionellen Gruppe mit einem polyme- Die Wirkung der Z- und X-Gruppe wurde bereits risierenden Monomeren durch Überführung der funk- as erläutert. Die Alkylengruppe, —(CH₂)_n—, dient als tionellen Gruppe mit einem Segment einer Polymeri- Brücke zwischen der reaktionsfähigen Gruppe des satkette oder durch einen anderen Mechanismus Polymerisats und der Silangruppe eines Kupplers, stattfinden. Die bifunktionelle Verbindung wird als Die Alkylenbrücke ist gewöhnlich in einem Kupp-Ku^plungsmittel auf Grund der Bindung, die sie lungsmittel auf Grund der zusätzlichen Stabilität, die zwischen dem Polymerisat und dem anorganischen 30 sie dem Kupplungsmittel erteilt, vorhanden. Die Material erzeugt, bezeichnet. Y-Gruppe kann irgendeine Kohlenwasserstoffgruppe

Das anorganische Material uud der Kuppler wer- sein. Die Wirkung der Y-Gruppe kann darin beden verbunden, indem man sie in Abwesenheit oder stehen, das Ausmaß der Bindung zwischen dem PolyAnwesenheit von Wasser, Alkohol, Dioxan vereinigt. merisat und dem anorganischen Material zu modi-Wahrscheinlich reagiert die hydrolysierbare Gruppe 35 fizieren, die Viskosität des Monomerenschlamms zu des Kupplers mit den Wasserstoffatomen von den an regeln, wobei sie auch gar keine Wirkung in der polyder Oberfläche von anorganischen Materialien mit meren Masse aufweisen kann. Ihre Anwesenheit kann einer alkalischen Oberfläche gebundenen, freien Hy- auf Grund einer Notwendigkeit oder Zweckmäß/^keit droxylgruppen. Theoretisch sind auf der Oberfläche für die Anwendung eines kohlenwasserstoffsubstituder meisten metallischen und siliciumhaltigen Sub- 40 ierten Silanreaktionsteilnehmers in der Synthese eines stanzen Hydroxylgruppen vorhanden oder können Silankupplers beruhen. Beispiele für geeignete Kuppdarauf entwickelt werden, wodurch eine zugängliche Ier umfassen Vinyltriäthoxysilan, Vinylmethyldichlor-Stelle für die Umsetzung mit einer polaren hydroly- silan, Di-(3-Methacryloxypropyl)-dipropoxysilan und sierbaren Gruppe geschaffen wird. Unbesehen des o-Acryloxyhexyltricyclohexoxysilan.
Reaktionsmechanismus kann die Umsetzung zwischen 45 Neben den Kupplern auf Siliconbasis umfassen dem anorganischen Material und dem Kuppler ge- die Kuppler auf Phosphorbasis eine weitere Klasse trennt ausgeführt werden und das getrocknete An- von Kupplungsmitteln. Diese Verbindungen, die den lagerungsprodukt aus dem anorganischen Material Gruppen X, Y und Z entsprechende funktionelle und dem Kuppler anschließend dem Monomeren zu- Gruppen enthalten, sind in der USA.-Patentschrift gegeben werden, oder die Reaktion kann in Gegen- 50 3 344 107 ausführlich erläutert. Weitere brauchbare wart des Monomeren ausgeführt werden, worauf die Verbindungen als Kupplungsmittel umfassen die kogesamte Mischung zur Entfernung von flüssigen Re- ordinierten Chromkomplexe, die wenigstens einen aktionsprodukten und gegebenenfalls verwendetem polymerisatreaktionsfähigen Rest und wenigstens Lösungsmittel getrocknet wird. Vorzugsweise wird einen gegenüber dem anorganischen Material reder Mischung aus dem Kuppler und dem anorga- 55 aktionsfähigen Rest entsprechend den Gruppen Z nischen Material Wärme zugeführt, um das Ausmaß und X der vorstehenden Formel enthalten. Beispiele der Bindung zu erhöhen. dafür sind Methacryloxychromchlorid, Acryloxy-

Bevorzugte Silankupplungsmittel werden durch die chromchlorid, Chromonyloxychromchlorid, Sorbyl-

Formel oxychromchlorid, 3,4-Eoxybutylchromchlorid und

60 Methacryloxychromhydroxyd.

Die Menge an Kuppler, mit welcher das Verstär-

y» kungsmittel behandelt wird, ist verhältnismäßig ge-

I ring. So wenig wie Ig Kupplungsmittel je 1000g

[Z—(CH₂),,],;—Si—X₀ Verstärkungsmittel ergibt eine polymere Masse mit

65 weit überlegenen physikalischen Eigenschaften gegenüber denjenigen einer polymeren Masse, die einen

dargestellt, in welcher Z einen mit einem Meth- unbehandelten Füllstoff enthält Im allgemeinen eracrylatmonomeren mischpolymerisierbaren oder mit wiesen sich Mengen von Kuppler im Bereich von

11 12

2,0 bis 20,0 g je 1000 g Verstärkungsmittel als höchst nente wird durch die komplexbildende Wirkunj

zufriedenstellend, obgleich Mengen oberhalb dieses einer Aminoverbindung sowie durch die geeigneti

Bereiches ebenfalls mit einer gewissen Verschlechte- Auswahl der R-Reste im BR₃ modifiziert,

rung der Eigenschaften des Fertigprodukts zur An- Verbindungen, die als Aktivatoren zur Anwendunj

wendung gelangen können. 5 gelangen können, umfassen die Borhydride, Boran<

Als Katalysatoren für die Einleitung der Polyme- und substituierten Borane, z. B. Boran, Diboran, Tri

risationsreaktion können beliebige Verbindungen zur boran, Tetraboran, Trimethylboran, Triäthylboran

Anwendung gelangen, die unter den Reaktionsbe- Tripropylboran, Trihexylboran, Trioctylboran, Tri

dingungen freie Radikale erzeugen, obgleich die Per- decylboran, Tritridecylboran, Tricyclohexylboran

oxyverbindungen bevorzugt werden. Besondere KJas- to Triphenylboran, Tribeuzylboran, Triphenäthyl

sen von Verbindungen, die verwendet werden kön- boran, Tri-Monomethylbenzylboran und Tritolyl-

nen, umfassen Peroxyde, z. B. Diacetylperoxyd, Ace- boran. Vorzugsweise wird ein Trialkylboran der For

tylbenzoylperoxyd, Dipropionylperoxyd, Dilauroyl- mel BR₃ verwendet, in welcher R eine Alkylgruppf

peroxyd, Benzoylperoxyd, 2,4-Dichlorbenzoylper- mit 1 bis 14 Kohlenstoffatomen darstellt,

oxyd, Dimethylperoxyd, Diäthylperoxyd, Dipropyl- 15 Die Borverbindungen können mit einem basischer

peroxyd, Tetralinperoxyd, Cyclohexanperoxyd, Ace- komplexbildenden Mittel mit einer Ionisationskon-

tonperoxyd, Hydroperoxyde wie Cyclohexylhydro- stante von etwa 10~⁵ bis 10"¹¹, vorzugsweise vor

peroxyd, Cumolhydroperoxyd, tert.-Butylhydroper- 10~⁷ bis 10~¹⁰, in einem Komplex übergeführt wer-

oxyd, Methylcyclohexylhydroperoxyd, Hydrazinderi- den. Besonders bevorzugt werden Aminoverbindun-

vate wie Hydrazinhydrochlorid, Hydrazinsulfat, Di- ao gen mit einer Ionisationskonstante von 10~⁷ bis 10~¹⁰

benzolhydrazin, Diacetylhydrazin, Trimethylhydra- wofür ein besonderes Beispiel Pyridin ist. Weitere ge-

ziniumjodid, Aminoxyde wie Pyridinoxyd, Trimethyl- eignete Amine, die verwendet werden können, um-

aminoxyd, Dimethylanilinoxyd, Alkali- und Ain- fassen Methylamin, Dimethylamin, Trimethylamin

moniumpersulfate, -perborate und -percarbonate, Dimethylbutylamin, n-Octylamin, Pyridin, die ico-

Verbindungen, die die Gruppe >C=N— enthalten as line, Anilin, Dimethylanilin, die Toluidine sowie Ge-

und von Ketaldonen abgeleitet sind, d. h. einem Keton mische von mehreren verschiedenen Anilinen. Das

oder Aldehyd, wie die Azine (die die Gruppe Molverhältnis von Ainin- zu Borverbindung ist inner-

>C=N—N=C< enthalten), z.B. Benzalazin, Hep- halb des Bereichs von 0,1: 2 bis etwa 10 : 1 und vor-

talazin und Diphenylketazin, Oxime (die die Gruppe 2ugsweise innerhalb des Bereichs von 0,15: 1 bis

>C=NOH enthalten), wie d-Kampferoxim, Aceton- 30 2:1. Obgleich vorzugsweise ein Amin als komplex-

oxim, ft-Benzildioxim, Butyraldoxim, a-Bonzoin- bildendes Mittel für das Trialkylboran verwendei

oxim, Dimethylglyoxim, Hydrazone (die die Gruppe wird, können auch andere Verbindungen für dieser

>C=N—N< enthalten), wie Benzaldehydphenyl- Zweck zur Anwendung gelangen, z.B. Tetrahydro-

hydrazon, Phenylhydrazone von Cyclohexanon, Cy- furan und Triphenylphosphin. Für bestimmte An-

clopentanon, Acetophenon, Methon, Kampfer und 35 wcndungszwecke können Sauerstoff oder Luft an

Benzophenon, Semicarbazone (die die Gruppe Stelle der Persauerstoffverbindung eingesetzt werden.

>C = N—NHCONH₂ enthalten), wie Semicarbazone Bei der Herstellung der Verstärkungsmassen ge-

von Aceton, Methyläthylketon, Diäthylketon, Di- maß der Erfindung können auch andere Katalysator-

acetyl, Cyclopentanon, Cyclohexanon, Acetophenon, systeme angewendet werden, obglei.ii deren Ver-

Propionphenon, Kampfer und Benzophenon, Schiff- 40 wendung im allgemeinen eine höhere Polymerisations-

sche Basen (die die Gruppe >C=N— enthalten), temperatur erfordert. Diese Systeme umfassen Di-

wie Benzalanilin, Benzal-p-Toluidin, Benzal-o-Tolu- methylanilin/Benzolperoxyd, NN-Dimethyl-p-tolu-

idin, Benzaldehydderivate von Methylamin, Äthyl- iden/Benzoylperoxyd und Kobaltnaphthenat/Dime-

amin und Heptylamin, Anile und analoge Verbin- thylanilin/Methyläthylketonperoxyd.

düngen von anderen Aminen, z. B. Acetaldehydanil, 45 Die verstärkten polymeren Massen gemäß der Er-

Isobutyraldehydanil, Heptaldehydanil od. dgl., Sauer- findung können durch eine rasche Gießarbeitsweise

stoff und Reaktionsprodukte von Organometallver- hergestellt werden. Gemäß dieser Arbeitsweise wird

bindungen, wie Cadmiumalkylen, Zinkalkylen, Tetra- eine fließfähige Mischung, die Monomeres, Verstär-

äthylblei, Aluminiumalkylen od. dgl. mit Sauerstoff. kungsmittel, Kupplungsmittel und Katalysator ent-

Diese Katalysatoren werden im allgemeinen in 50 hält, in eine Form eingebracht, und ein geformtes Mengen von 0,001 bis 0,5 Gewichtsprozent, bezogen festes Produkt wird aus der Form innerhalb einer auf die gesamten Reaktionsteilnehmer, verwendet. kurzen Zeitdauer entfernt. Das Katalysatorsystem, Obgleich dies für die Erzielung von besonders hohen bestehend aus Trialkylboran-komplexbildendes Mit-Reaktionsausmaßen oder für andere besondere tel-Persauerstoffverbindung, erlaubt eine rasche Po-Zwecke nicht notwendig ist, können auch höhere 55 lymerisationsreaktion, ohne die Gefahr einer unkon-Mengen an Katalysatoren verwendet werden, z. B. trollierbaren Reaktion. Bei einem ungefüllten unver-Mengen bis zu 1 °/o oder selbst 5 °/o als obere Grenze. stärkten System würde das Erhitzen von Methylmeth-

Die bei der Herstellung der verstärkten polymeren acrylat auf 50 oder 60° C in Gegenwart eines kom-Massen bevorzugten Katalysatorsysteme werden plexen Trialkylborans einen polymerisierten Abguß durch die rasche katalytische Zersetzung von Per- 60 voller Blasen ergeben und auf diese Weise die Versauerstoffverbindungen erhalten. Jegliches Material, wendung dieses Katalysators zur Herstellung eines das ein freie Radikale abgebendes Material inner- Kautschuk-Methylmethacrylat-Polymerisatgemisches halb einer verhältnismäßig kurzen Zeitdauer aktiviert, verhindern. In Gegenwart einer großen Menge von kann verwendet werden. Beispielsweise kann eine anorganischem Material, das als Wärmeabzug unter drei Kohlenwasserstoffreste aufweisende Borverbin- 65 Absorption der exothermen Polymerisationswänne dung BR₃, zur Aktivierung einer Persauerstoffverbin- wirkt, verläuft die Polymerisation jedoch glatt und dung verwendet werden, um brauchbare polymere rasch bis zur Vollendung, wobei ein blasenfreies verMassen zu ergeben. Die Aktivität der BRg-Kompo- stärktes Methylmethacrylat-Polyr'srisat-Gemisch er-

thanols gebracht, und die getrocknete Mineralmischung wird auf 210° C während 1 Stunde erhitzt Das Mineral wird abgekühlt und in einer Kugelmühle zum Aufbringen der Aggregate gemahlen.
Zu 300 Teilen Methylmethacrylat oder einer Monomerenmischung, bestehend aus Methylmethacrylai und Laurylmethacrylat, wird eine Menge eines kautschukartigen Polymerisats zugegeben. Dem gründlich gemischten Schlamm wird eine Menge einei

ίο Mischung von Mullit und Wollastonit im Verhältnis von 2 :1 zugesetzt, die in der vorstehend beschriebenen Weise vorbehandelt sein kann. Der sich ergebende Schlamm wird auf 85° O erhitzt, woraul 2,1 Teile Cumolhydroperoxyd ued 5,4 Teile 2,5-Di-

hydrothiophen-1,1 -dioxyd zugegeben werden.

Der Schlamm wird in eine Folienform einer Dicke von etwa 6,35 mm gegossen, die auf 90° C vorerhitzt war. Die Formtemperatur wird 9O⁰C während 20 Minuten aufrechterhalten, worauf die Form

»o geöffnet wird, um einen glatten, festen polymerisierten Gegenstand freizulegen. Die Variablen des Gehalts an anorganischem Material, an kautschukartigem Polymerisat und der Art des kautschukartiger Polymerisats, des Gehalts an Laurylmethacrylat und

*5 des Kupplergehaltes werden in einer Reihe von Vergleichsversuchen variiert. Die fünf Variablen in dem Polymerisationsansatz sind wie folgt bezeichnet:

Arbeitsweise zur Gewinnung einer gießfähigen Aufschlämmung:

halten wird. Das System kann auf eine rasche geregelte Polymerisation zur Erzeugung von komplexen Formen bei mäßigen Temperaturen und atmosphärischem Druck angewendet werden. Andere Verfahrenstechniken, die auf die verstärkten Massen gemäß der Erfindung anwendbar sind, umfassen Formpressen, Preßspritzen, die Herstellung von Formkörpern nach dem Spritzgußverfahren und zentrifugales Gießen.

Im allgemeinen können die Oberflächenbeläge gemäß der Erfindung durch Vereinigung der bezeichneten Anteile von anorganischem Material und Alkylmethacrylatpolymerisat auf verschiedenen Wegen hergestellt werden. Beispielsweise kann das Polymerisat und das anorganische Material durch Mischwalzen unter anschließendem Formpressen oder Spritzgießen oder Ausstoßen vereinigt werden. Die zwei Hauptkomponenten können auch vereinigt werden, indem man eine Matte oder Lage aus dem anorganischen Material bildet, einen mit einem Katalysat.T versehenen Methacrylalinonomerenschlamm auf das anorganische Material gießt und das Monomere unter Wärme und Druck polymerisiert. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die Oberflächenbeläge hergestellt werden, indem man einen Kuppler mit einem anorganischen Material unter Bildung eines Anlagerungsproduktes von dem Kuppler und dem anorganischen Material umsetzt und dann die Polymerisation eires Alkylmethacrylats in Gegenwart des Anlagerungsproduktes und in Gegenwart eines kautschukartigen Polymerisats in der Weise ausführt, daß das Anlagerungsprodukt chemisch an das sich ergebende Polyalkylmethacrylat gebunden ist und das kautschukartige Polymerisat innig innerhalb desselben dispergiert ist. Der Kuppler kann im voraus mit dem anorganischen Material vor der Zugabe des Methacrylatmonomeren umgesetzt werden (wie ausführlich in den nachfolgenden Beispielen beschrieben ist), oder er kann mit dem anorganischen Material unter Verwendung des Alkylmethacrylats als Dispergierlösungsmittel umgesetzt werden. Die wesentliche Reaktion zwischen dem Kuppler und dem anorganischen Material wird durch Anwendung von Wärme im Bereich von 90 bis 100° C unterstützt. Bei Verwendung von Alkylmethacrylatmonomerem als Dispergierlösungsmittel umfaßt eine zufriedenstellende Arbeitsweise für die Erzielung einer guten Reaktion zwischen dem Kuppler und dem anorganischen Material die Zugabe des Kupplers zu dem Monomeren, den 2',usatz des anorganischen Materials zu dem Gemisch, Rühren, Erhitzen auf ICO⁰C, Kühlen bis auf 25° C, die Zugabe des Katalysators und das Gießen in eine Form.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen näher erläutert, in welchen insbesondere einige der bevorzugten Massen, Verfaiirensweisen zu deren Herstellung und deren Anwendungszweck als Oberflächenbeläge beschrieben sind. Die in den Beispielen angegebenen Materialmengen sind in Gewichtsteilen ausgedrückt.

Beispiele 1 bis 16

Zu 1000 Teilen einer Mischung von Mullit und Die Reihe von Faktoren-Versuchen ist in der

Wollastonit im Verhältnis von 2:1 werden 2,5 Teile 65 nachstehenden Tabelle I angegeben. Die Versuchs-

3-TrimethoxysiIylpropylmethacrylat, gelöst in 500 reihe ist bezüglich der Variablen A, B und C voU-

Teilen Methanol, zugegeben. Der Schlamm wird ge- ständig und bezüglich der Variablen D teilweise

mischt, unter einen Abzug zur Verdampfung des Me- durchgeführt.

A₁ 1,96 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmasse, Kautschuk und 70 Gewichtsprozent anorganisches Material (50 Volumprozent) in dei Gesamtmasse,

A₂ 0,785 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmasse, Kautschuk und 73 Gewichtsprozent anorganisches Material (54 Volumprozent) in dei Gesamtmasse.

Vernetzender oder nicht vernetzender Kautschuk:

B₁ Gesättigter nicht vernetzender Kautschuk,
B₂ Ungesättigter vernetzender Kautschuk.

Comonomerengehalt:

C₁ 40% Laurylmethacrylat,
C₂ 20% Laurylmethacrylat,
C₃ 0% Laurylmethacrylat.

Kupplergehalt:

D₁ 0,25%, bezogen auf das anorganische Material, D₂ keiner.

TabeUeI

>t .

, _iV._H

C₁ Di

Variable €-Stnfe

a. J C₁

Variable D-Stnfe

D₁	D*	D₁	D₁₁ _,	• r->D%	*../Pi*
				.f·--¹ ■	■:■> -:;
					₄ , !;..'■
33,950	-■'■' ·-. i	43-9.0O'	22,525
68	63	100	40	62	97
3,63	10,93	4,30	ό,68	3,13	3,09
0,00	0,00	0,00	1,00	0,00	0,00
1	I	1	3	1	1
3	2	3	3	3	3
1	1	1	1	1	1
9	9	7	9	9	8
1	t 1	1	9	1	1
1,93	1,92	1,97	1,88	1,93	1,98
60	56	62	90	55	73

Abriefasbeständigkeft

wäfmeverrcmrangis-

temperatur (°C)²)

Einkerbbeständigkeit^s)

% Penetration

o/o Rest

Beständigkeit gegenüber Flecken bildung⁴)

Red Rit Dye

Fersenabdruck

Abwaschbare Füllfedertinte

Zigaretten-Einbrennstellen

Schmutziges Schneidöl

Dichte, g/cm³

Gegenseitige Beweglichkeit⁸)

Stipometer Prüfung

42

5,33 0,35

5 3 1 9 1 1,90

68 "36,550 97

66

Tabelle I (Fortsetzung)
Prüfung von Fußbodenfliesen

B₁

Variable A-Stufe Variable B-Stufe

Variable C-Stufc

B,

C, D,

»3 I t-I I Cj I Cj

Variable D-Stufe

D,	D,	D₈	D,	D₁	D,
50,525	76,800	48,675	29,900	26,125	34,400
67	100	101	42	40	67
3,24 0,00	4,72 0,00	3,64 0,00	10,76 0,69	6,45 0,80	5,33 0,00
1 3 1 9 1 2,02	1 1 1 5 1 2,04	1 3 9 7 1 2,05	1 5 1 9 1 2,00	3 3 1 9 9 2,01	1 5 1 9 1 2,03
64	56	63	72	68	62

Abriebsbeständigkeit

(Cyclen/2,54 cm) i)

Wärmeverformungs-

temperatur (⁰C)²)

Einkerbbeständigkeit³)

⁹/o Penetration ,

•/•Rest

Beständigkeit gegenüber Flecken· bildung«)

Red Rit Dye

Fersenabdruck Abwaschbare Füllfedertinte Zigaretten-Einbrennstellen Schmutziges Schneidöl

Dichte, g/cm*

Gegenseitige Beweglichkeit⁵) Stipometer Prüfung

24,825 44

7,77 0,34

1 3 1 9 1

1,98 65 47,700 98

59

ti

Anmerkungen zu Tabelle I:

*) ASTM 124? Methode B, wobei der Verlort to $ fit Qralen/Iwih. iMngewiuideU fat.

»j ASTM D 648

») Prozent Penetration na* 10 Minuten* 63,5 kg (140 Powid) Belastung suf der EttJkerbvorrfebtnng (imlenter) mit einem

Pnrclwjesser von etwft 0^15 9BjtfflÄ0|ft}#r· . . *_,.»„.„

*) FleckenbestSndlgkeitsftiHnwß gemäß der erforderlichen Entfernungsteebnik zur WiederheisteJliing einer zufriedenstellen·.

den QberflSchenbescbaffenbeft und, falls überhaupt, AusnftS der Heckenbildung, g, B,

(1) Reinigung*- wd Ne&nättef auf der' Basis von Urarylsnlfat, AJkylarylsolfonat, Natriumsulfat, höher molekularen Phosphaten,' Silicaten, Laurylalkonol, Wasser, CMC und opt Bleichmittel (TWs) und Wasser,

(2) Mr.Clean, * ■·. .

(3) Faserglaskonditioniermittel,.

(4) Heron, ·.· ^ t . * . ■

(5) Ajax, ·

(6) Chloro«, -.ji

.. "O sehr scnwacbe itestfleqken,

(S) leichte Restflecken, ! ' ·

(9) Restflecken. ; | ..;__.·

, 9 Sin Wert von όύςή&Άτι50,\ψ$$. % aflfentliche Geb|uie von.;dejc i-iberty Mutual Insurance Co, a^ ^nn?hmhtf>r abgesehen. Das Prüfgerät wurde von jl.ißerty Mutual entwickelt. Die angegebenen Werte sind ohne Anwendung oder Aufbringungen

irgendeines Wachses.

	Vergleich einer Zusammensetzung	■	!AjB₁CD₁ Ausgangsplatten- , zusammen setzung	Tabelle Π Ausgangsplatte oder -fliese ; mit technischen Materialien	Epoxy-Mosaik	Vinyl	Vinyl-Asbest
	B ,.	^j 4,72 O 1 1 1 5 1 76 800 '2 55	Zement-Mosaik	1,1 0,05 6 9 5 2 1 61	31,4 5,20 6 5 9 1 10 700 4 62	14,6 3,92 6 8 8 8 8300 3 bis 4 61
Einkerbung % Penetration %> Resteinkerbung Fleckenbeständigkeit ¹J Roter Farbstoff Füllfedertinte Fersenabdruck Zigarettenbrennstelle Schmutziges Schneidöl Abriebbeständigkeit Abnutzungsausmaß Cyclen/2,54 cm ASTM D1242, Methode Kugelfall-Schlag 2) Slipometer-Test³)	0 1 3 3 1 14 300 60

Anmerkungen zu Tabelle II:

') Zur Erläuterung der Fleckenbeständigkeitswerte vregleiche Anm. 4 von Tabelle I.

*) Die Zahl bezeichnet die pall-Anzahl einer Stahlkugel init einem Gewicht von etwa 0,907 kg (2 pounds) aus einer Höhe von etwa 2,4 m (8 feet), die erforderlich ist, um einen Kantenriß oder ein vollständiges Brechen in einer nicht angeklebten Fliese auf einer Betonunterlage zu erzeugen, wenn der Schlagpunkt von der Mitte des ersten Falls um den halben Abstand zur Ecke für den zweiten Fall um V< Abstand zur Ecke für den dritten Fall bewegt wurde. 4 bezeichnet kein Versagen. .'''.;

^s) Zur Erläuterung der Slipometer-Werte vergleiche Anm. 5 von Tabelle

Die Beständigkeit gegenüber Fleckenbildung wird als gut angesehen, wenn die fünf Fleckenbewerttin'-gen insgesamt 25 oder weniger betragen. Die Beständigkeit gegenüber Fleckenbildung Wird als ausgezeichnet angesehen, wenn <)ie fünf Fleckenbewertungen insgesamt 20 oder weniger ergeben. Ein guter Gleit oder Schlüpfwiderstahd wird durch einen SIipometer-Wert Von 50 und darüber dargestellt. Wie in der vorstehenden Tabelle Π angegeben Ist, besitzt Zementmosaik einen Abrtebsbeständigkeitswert von etwa 1400 Cyclen/inch, wobei dieser Wert als gut bei den Massen gemäß der Erfindung angesehen wird.

Besonders bevorzugt sind solche Massen mit einer Abriebsbeständigkeit von 25 000 Cyclen je 2,54 cm O'e inch) oder darüber. Die Einkerbung ist zufriedenstellend für ein mosaikähnliches Bodenbelagsmaterial, wenn sie weniger als 1 % der ursprünglichen Dicke des Bodenbelags beträgt. Eine zufriedenstellende Wärmeverformungstemperatur ist 40⁰C oder darüber und vorzugsweise 65° C oder darüber. Für Anlagen, die extrem hohen Temperaturen unterworfen sind, kann eine Hitzeverformungstemperatur von 95° C oder darüber erforderlich sein, und diese kann durch die Massen gemäß der Erfindung erhalten werden.

19 20

Bei Prüfung von Tabelle I wird ersichtlich, daß die Aus den vorstehenden Beispielen ist die Brauch-Bodenbeläge gemäß der Erfindung eine derartige Zu- barkeit der Massen gemäß der Erfindung als Bodensammensetzung erbalten können, um eine große Man- beläge offensichtlich. Diese besondere Brauchbarkeit nigfaltigkeit von. Vorschriften oder Bedingungen zu wurde für eine erschöpfende Prüfung auf Grund der umfassen. Beispielsweise ergibt die Zusammensetzung 9 starken Anforderung gewählt, die erfüllt werden muß, A₈, B₈, C₁, D₁ einen Belag mit mehr als der zwei- bevor ein Material als konkurrenzfähig mit anderen fachen Abriebsbeständigkeit von Zement- oder Stein- Produkten als Bodenbelagsmaterial betrachtet wermosaik, eine ziemliche oder angemessene Elastizität, den kann. Bei Betrachtung der physikalischen und ausgezeichneteFleckenbeständigkeitjgutenGleitwider- mechanischen Eigenschaften der Materialien gemäß stand, jedoch mit einer geringen Einbuße in der Hitze- *o der Erfindung ist für den Fachmann auch der Wert verformung. Die Zusammensetzungen A₁, B₁, C₃, D₁ und die Eignung der Massen gemäß der Erfindung udH Aj, B₁, C₃, D₁ besitzen andererseits eine ausgezeich- als Außen- oder Innenwandoberflächenbeläge sowie nete Abnebsbeständigkeit, ausgezeichnete Hecken- für verschiedene andere Gegenstände, die aus der beständigkeit, vollständige Einkerberholung und eine guten Flächenbeständigkeit, Hitzebeständigkeit, Abwesentlich höhere Hitzeverformungstemperatur. Au- 15 riebsbeständigkeit, Einkerbungsbeständigkeit und Berdem können die Ansätze gemäß der Erfindung ScMagbeständigkeit Vorteile gewinnen können, erdurch Änderung der Art des anorganischen Materials keiimbar. Beispielsweise können die Materialien ge- und des Gehalts davon sowie durch andere Variablen mäiß der Erfindung zu solchen Bauteilen oder Gezusätzlich modifiziert werden, um geeignete Beläge bilden verarbeitet werden, wie Raumunterteiler, die für mehrere verschiedene Anwendungszwecke zu ac keine Schichtstoffe aus verstärktem Methacrylat über schaffen. einem Substrat, sondern vielmehr Platten oder Bah-

In der vorstehenden Tabelle II sind die Werte nen aus dem verstärkten Polymerisat, die auf einem

der Bodenbeläge gemäß der Erfindung im Vergleich gerüstartigen Rahmenwerk befestigt sind oder ganz-

mit anderen im Handel erhältlichen Bodenoberflächen stückig geformte Gegenstände darstellen. Demgemäß

aufgeführt. as sind auch diese und lindere Modifikationen gemäß

der Erfindung in Betracht gezogen.

Claims

Patentanspruch; m**mKinympy*ymi

','.'.'"; a) eine Lös&eit in Wasser von weniger als

Verwendung von anorganische Füllstoffe ent- 5 0,1 g/l,

haltenden Massen, die, auf die Gesamtmasse bei- b) feuerabweisende Eigenschaften,

aus _cy _einei]t schmelzpunkt oberhalb 800° C

und

A) 10 bis 95 Volumprozent anorganischem « ™* . ·«„«„„.»,,„,.. vysetniiaefiW airf

Füllstoff mit einer Mohs-Harte von minde- 10 ^d) «^m. dreidimensionales Knstaügefuge auf-

stenA'de* ,V -t ΐ ** .* ΓW^f^sW°

i> ^1!. 5 ν ? : ejgegebenenfalls zur besseren Biüdung an die ■ a) eine löslichkeit in Wasser vpn weniger Masse mit einem Kupplungsmittel vorbc-

alsO,lg/l, ' handelt worden ist, und