DE1943867A1 - Vergussmassen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf neue Vergußmassen von der Art von Kitten, und insbesondere auf solche Vergußmassen, die im voraus hergestellt werden und eine Mischung aus der Emulsion eines wasserfesten Polymers und eines oder mehrerer in Wasser unlöslicher Füllstoffe umfassen«

Die üolichen Massen für den Verguß und Verputz enthalten im allgemeinen Portlandzement und müssen unmittelbar vor ihrem Einsatz hergestellt werden. Solche Mittel haben den Vorteil, leicht von der Oberfläche der fliesen entfernt werden zu können und beständig, ungiftig und inert zu sein. Auoh werden die Vergußmassen auf der Basis von Portlandzement in großem Umfange trotz' ihres kurzen Topflebens benutzt, d.h* die Kürze der Zeit, nach welcher die gebildeten Mittel unbrauchbar werden, und auoh trotz ihrer Durchlässigkeit und ihrer Neigung zum Bchmutzigwerden sowie ihrer großen Empfindlichkeit, sioh zu verfärben.

Bis heute sind die ausgeführten Versuche, um diese Übelstände zu vermeiden, vergeblich geblieben, und die einzigen erhalte-

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nen Verbesserungen wurden durch Einverleibung besonderer Zusätze, wie z.B« Calcium- und Barlumchlorid, welche das Härten des Mittels beschleunigen sollten, Galciumligninsulfonate, um das Zurückgehen zu verringern, Stearate, um die Durchlässigkeit zu verringern, Polyvinylacetat, um die Brüchigkeit zu vermindern, Celluloseäther, um das notwendige Wasser zum Härten zurückzuhalten und Sand- oder Kalkstein, um den Rückgang zu verringern und das Anhaften auf gläsernen Fliesen zu verbessern, bewirkt·

Andererseits haben die Vergußmassen, welche Polymerlatex, Epoxydharze und Siliconharze in Kombination mit Portlandzement umfassen, bis heute keine großen Verwendungsgebiete wegen der mit ihrem Einsatz verbundenen Schwierigkeiten,, besonders infolge der Fehler, welche, während ihrer Mischung auf der Baustelle begangen werden, der Kürze ihres Topflebens, den kritischen Apparaturbedingungen, der Entwicklung schädlicher Gase und den erheblichen Kosten an»Handarbeit und nötigen Materialien, gefunden.

Die Erfindung stellt das erfolgreiche Inde einer langen leihe von Versuchen dar, welche ausgeführt wurden, um die Nachteile der bisherigen Vergußmassen zu überwinden, ohne dafür die Vorteile zu opfern, welche sich aus dem leichten Einsatz, einer leichten Reinigung der Oberfläche der Fliesen, ebenso wie der Stabilität, der Ungiftigkeit wad der Inertheit dieser Mittel, ergeben«

' Das durch die Erfindung verfolgte Ziel bestand darin, Vergußmassen mit folgenden Eigenschaften zu finden»

-. Verarbeitbarkeit , d.h· die Eigenschaft, ausreichend flüssig zu sein, um mittels einer Kelle aufgebracht werden zu körinen unter Bewahrung ausreichender Viskosität, um ein Ablaufen auf den senkrechten Oberflächen zu vermeiden5

■«· Kompaktheit, d.h. die Eigenschaft, ausreichend kompakt während der Erhärtung in den die Flieeen trennenden Fugen zu sein, eine Eigenschaft, welche eich aus einem erhöhten Verhältnis Feststoffe/Wasser ergibt, und welche zu Vergußmassen führt, die naoh dem Erhärten kleinsten Rüokgang und

kleinste Rißbildungen aufweisen*

Die Kompaktheit wird im allgemeinen ausgedrückt durch das Vermögen der WasserZurückhaltung; Die Vergußmassen, welche ein zu großes Wasserzurückhaltungsvermögen besitzen, weisen einen erhöhten Rüekgangsgrad auf, welcher die Rißbildung begünstigt; das Wasserzurückhaltungsvermögen eines Mittels kann durch das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren bestimmt werden«

Außerdem müssen derartige Mittel mit gläsernen oder nichtgläsernen Auskleidungsf-liesen unter Bildung einer sauberen gut abgegrenzten und eine gute Widerstandsfähigkeit gegen Schlag, hervorgerufen durch stählerne Werkzeuge nach dem Erhärten, besitzenden Vergußfläche, benutzt werden können«, Sie sollen gleichfalls undurchlässig und gegen die Einwirkung von Schmutz widerstandsfähig sein_e

Das Ziel der Erfindung besteht darin, Vergußmassen zu schaffen, welche die Vorteile üblicher Vergußmassen auf der Grundlage von Portlandzement besitzen, ohne jedoch die mit diesen Mitteln verbundenen übelstände aufzuweisen©

Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, im Voraus hergestellte Vergußmassen zu schaffen, welche die Eigenschaften allgemeiner Verarbeitbarkeit besitzen, wie die Vergußmassen auf der Grundlage von Zement«

Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, verbesserte, beständige, ungiftige und inerte Vergußmassen zu schaffen,,

Schließlich besteht ein Ziel der Erfindung darin, die Übelstände zu überwinden, welche die üblichen Massen auf der Grundlage von Portlandzement aufweisen, nämlich ihre Empfindlichkeit gegen Flecken, ihre Durchlässigkeit und ihr kurzes Topfleben.

Im Allgemeinen besteht das Ziel der Erfindung also darin, Vergußmassen in der Art von Kitten zu liefern, welche im voraus hergestellt werden, ein unbeschränktes Topfleben besitzen, sich leicht auf gläsernen trocken mittels Klebstoffen verlegten Mauerfliesen durch das Verlegen im Trockenver-

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fahren oder durch übliche Verfahren aufbringen lassen, die Fugen zwischen den Fliesen ausfüllen und diese festhalten, nicht bei senkrechten Fugen ablaufen, sich verhältnismäßig leicht von der Oberfläche der Glasfliesen beseitigen lassen, Wasser in das darunter liegende' absorbierende Porzellan und. durch Trocknen auf der Oberfläche der Fuge verlieren und dann durch Zusammenfließen der Teilchen aus der Polymeremulsion, härten unter Bildung einer Vergußmasse.,-welche widerstandsfähiger gegen Flecken ist als die üblichen Vergußmassen auf der Grundlage von Portlandzement«,

Andere Ziele und andere Vorteile der Erfindung werden sich noch aus der folgenden Beschreibung ergeben oder sich daraus ableiten lassen, oder sich aus dem Einsatz der Erfindung ergeben«

Die Ziele und Vorteile der Erfindung werden durch die Methoden und Verfahren, die Instrumente und Kombinationen, wie in den Ansprüchen angegeben, verwirklicht und erreicht«

Unter Beachtung des vorhergehenden betrifft also die Erfindung verbesserte Vergußmassen, welche eine Viskosität von 50 000 bis 500 000 Centipoisen, ein Wasserzurückhaltevermögen zwischen 10 und 40 und einen Gehalt an nichtflüehtigen Feststoffen von etwa 75 - 88 $ besitzen» Diese Massen umfassen eine Emulsion eines wasserfesten Polymers, deren Gehalt an Feststoffen mindestens 40 % beträgt, und auch einen wasser- _: unlöslichen Füllstoff von einer mittleren Teilchengröße von höchstens 100 Maschen, und deren Viskosität ungefähr 400 000 bis 500 000 Gentipoisen ist. Diese Viskosität ist in einer wässrigen Suspension gemessen, worin das volumetrische Verhältnis Wasser/Füllstoff nicht mehr als ty-s 1 ist, wobei die Suspension einen Fließgrad von höchstens 120 io aufweist» :

Die Erfindung de'ckt gleichfalls ein vervollkommnetes.Verfahren für das Vergießen von Fliesen mittels der beanspruchten Massen,

Die folgende allgemeine Beschreibung der Erfindung ebenso wie die dann gegebenen Einzelheiten dienen nur zur Erläute-

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rung und nicht zur Beschränkung·

Der erfinderische Gedanke besteht in dem Umstand, daß es möglich ist, einheitliche, nichthydraulische vorgebildete Vergußmassen aus einer Emulsion eines wasserfesten Polymers herzustellen, wenn man ein Füllmate ial benutzt, welches besondere physikalische Eigenschaften besitzte

Obwohl es bereits Massen gibt, welche einen speziellen Füllstoff nand eine Emulsion eines wasserfesten Polymers umfassen, nämlich Produkte zum Abdichten., Verblenden und für ähnliche Zwecke, besitzen diese bekannten Mittel physikalische Eigenschaften, welche sie -völlig unbrauchbar als Vergußmassen machen. Solche Massen härten nicht und entwässern sich nur sehr langsam, und sie besitzen im allgemeinen eine Konsistenz ähnlich derjenigen eines Kitts, welche sie während mehrerer Jahre bewahren. Außerdem besitzen solche Massen eine große Ausdehnbarkeit und auch sehr erhöhte Biegsamkeit und Faltbar..-keit. Schließlich sind die erwähnten Massen nach der Trocknung brüchig und reißen leicht·

Die erfindungsgemäß benutzten Emulsionen eines wasserfesten Polymers bestehen im allgemeinen aus einer dispergieren Phaae, welche winzige Polymertropfchen enthält, und aus einer äußeren wässrigen Phase. Die Polymeren werden durch Emulsionspolymerisation gemäß einem Freiradikalmechanismus hergestellt. Die Monomeren sind äthylenisch ungesättigte Verbindungen entsprechend der folgenden allgemeinen Formel:

0 = O

worin H₁, H₂, R-, und R. Wasserstoff, Ein Halogen, ein Alkyl, ein Aryl, ein Alkylen und dergleichen bedeuten können/ Meistana aind mindestens zwei tfaseeratoffatome unmittelbar an äthyleniaoh ungesättigte Kohlenstoffatom«! gebunden, und für die echten Vinylmonomeren bedeuten R₁, R₂ und R^ alle Wasserstoff« _^ - -. ' .

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Unter den Monomeren, welche für die Herstellung der Emulsionen von wasserfesten Polymeren gemäß der Erfindung ."brauchbar- sind, kann man beispielsweise die folgenden Monomeren aufzählen: Vinylacetat, Vinylchlorid, Acrylnitril, Vinylidenchlorid, Styrol, Butadien-1,3, Alky!acrylate, Alky!methacrylate, Alkylmaleate, Alkylfumarate usw* Die Emulsionen der genannten Polymeren sind dadurch gekennzeichnet, daß, wenn sie mit Füllstoffen vermischt werden, welche die noch zu nennenden physikalischen Eigenschaften besitzen, man eine Masse erhält, deren Viskosität zwischen 50 000 und 500 000 öentipoisen liegt und deren Wasserzurückhaltevermögen zwischen 10 und ist, ' ■ .-.:..,;

Das Polymerisationsverfahren, in Emulsion ermöglicht, eine große Mannigfaltigkeit von Polymerstrukturen zu erhalten, wie Z₉ B. Polymeren mit gerader Kette, verzweigte Polymeren, vernetzte Polymerens und auch Mischpolymeren von interessanten Eigenschaften hinsichtlich des Haftvermögens, der Abriebfestigkeit j der elastischen Festigkeit, der.Widerstandsfähigkeit gegen lösungsmittel tmd öer Dauerhaftigkeit.

Der gemäß der Erfindung benutzte Füllstoff soll eine !Teilchengröße von höchstens 100 Maschen haben« Sie kann zwischen TOO Maschen und 20 Mikron liegen. Man benutzt vorzugsweise einen Füllstoff, dessen-mittlere Dimension der Teilchen zwischen 200 und 400 Masohen (74 - 37 Mikron) liegt. Überdies soll der füllstoff einen maximalen Fließgrad von 120 fo haben, wenn man diesen an einer wässrigen Suspension mißt, worin das volumetrische Verhältnis Wasser/Füllstoff nicht höher als ungefähr 1 ist, und deren Viskosität zwischen 400 000 und 500 000 Gentipoisen liegt«

Schließlich soll der Füllstoff mit Wasser benetzbar, verhältniemäf3ig nicht absorbierend, nicht gelbildend sein und ein mit der besonderen Polymeremulsion verträgliches pH haben und widerstandsfähig gegen das benutzte Wasser sein.

Als Beispiele für gemäß der Erfindung verwendbare Füllstoffe kann man die folgenden nennen» Kalkstein, Baryte, feine Kieselsäure, Wollaatonit, Glimmer, Silexpulver, Quarz,

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Cryolith, Tonerdetrihydrat, Talk, Pyrophyllit, Zinkoxyd und deren Gemische. Im Rahmen der Erfindung bedeutet der Ausdruck "•Füllstoff" (Füllmaterial) gleichfalls eine Mischung von
Füllstoffen. Wenn ein einziger Füllstoff nicht die geeigneten physikalischen Parameter besitzt, kann dieser gleiche Stoff in Kombination mit anderen Füllstoffen befriedigende Eigenschaften aufweisen, um im Rahmen der Erfindung gebraucht zu werden'«. Beispielsweise ist Titandioxyd allein als Füllstoff nicht zu gebrauchen, aber es kann sich dazu eignen, wenn man es in einer Menge von 8 $ im Gemisch mit 92 $ Kalkstein benutzt O '

Die hier erwähnten Viskositätsmessungen wurden bei Raumtemperatur mittels eines Viskosimeters BROQKFIELD HELIPATH
unter Benutung eines Rotors HELIPATH SPINDLE E bewirkt«, Das Fließen wird nach dem für Portlandzementmörtel benutztem
Verfahren, nach der Norm ASTM-C-109, "Determination de I¹
ecoulement" gemessen, mit der Abänderung, daß die in der
Norm ASTM-230 beschriebene Form durch eine kleinere Form von Kegelstumpfgestalt der folgenden inneren Ausmaße ersetzt
wurde: innerer Durchmesser am Boden = 7 cm; Durchmesser der oberen Fläche = 6 cm und Hohe = 4- cm«

Außerdem kann die erfindungsgemäße Vergußmasse auch als Klebmittel benutzt werden, beispielsweise um eine trockene Fliese auf einer anderen oder auf einer trockenen Unterlage zu befestigen, wie z.B. uuf Gips, einer Gipsplatte oder Asbestzementplatte, auf einem Überzug aus Gips oder Zement, Mauerwerk, Beton und dergleichen»

Die erfindungsgemäßen Vergußmassen können mit Vorteil bei
Temperaturen zwischen -7 und +50⁰C aufgebracht werden·

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Vergußmassen kann man andere Stoffe dabei zusetzen, z.B. Farbstoffe, Stabilisatoren, Schaumzerstörer, Dispergatoren, Emulgatoren und
dergleichen· - ^ .

Die folgenden Stoffe wirken als Verzögerer der Filmbildungs mehrwertige Alkohole (z.B. unter anderem Ä'thylenglykol,
Hexylenglykol, Glycerin, Propylenglykol, Hexitole, Sorbitol

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und Mannitol), Äthylnatriumpliospliat_r Invertzucker und die substituierten Harnstoffe; auf diese Weise ist die Leichtigkeit des Reinigens und der Entfernung überschüssiger Vergußmasse auf den Oberflächen der Fliesen erheblich erleichtert. Solche Stoffe können in einer Konzentration zwischen 5 und 30 Crew«$ der Emulsion des wasserfesten Polymers benutzt werden. Man wird vorzugsweise eine Konzentration zwischen ungefähr 10 und 25 io anwenden« , . - ..

Man kann außerdem auch andere Zusätze benutzen, welche imstande sind, das Coaleszieren der Masse zu verbessern, was zu Produkten führt, welche merklich erhöhte' mechanische Widerstandsfähigkeit, Widerstandsfähigkeit gegen Flecken und gegen Wasser aufweisen« Als Beispiele solcher Zusätze kann man erwähnen: Butoxyäthylaeetat, ithoxyäthylacetat, ButOxyäthoxyäthylacetat, Toluol, Xylol und dergleichen. Man kann auch Zusätze verwenden, welche die Thixotropie und Viskosität der Massen regeln« Unter diesen Zusätzen kann man beispielsweise anführen: Methylcellulose, Hydroxyäthylcellulose, Oarboxy- -methylhydroxyäthylcellulose, tierische leime, verschiedene Stärken, Alginate, Polyvinylalkohol, Proteine und dergleichen» Man kann gleichfalls Vernetzer für diese Zusätze einverleiben,,

Beispiele von in den erfindungsgemäßen Massen brauchbaren !Farbstoffen sind die folgenden: Titandioxyd, öadmiumrot, Ruß., Aluminiumpulver und dergleichen. -

Eine der Vergußmassen wir-d vorzugsweise eine Viskosität zwischen 100 000 und 300 000 Centipoisen, ein unteres Wasserzurückhaltevermögen von 30 und einen höheren Peststoffgehalt als 80 % haben. Eine besonders interessante Masse besitzt beispielsweise eine Viskosität von 104 000 Oentipoisen, ein Wasserzurückhaltevermögen von 19»4 undeinen Feststoffgehalt von 83,6 io\ sie umfaßt folgende Bestandteile:

gemahlener Kalkstein
(mittlerer Durchmesser der Teilchen =5 Mikron)

Tonerdetrihydrat

(mittlerer Durchmesser der Teilchen

206,7 g 20,0g

1098 107 19 0

=0,9 Mikron) .

Tonerdetrihydrat 37,5 g

(mittlerer Durchmesser der Teilchen = 30 Mikron)

Tonerdetrihydrat ' ■ 471,5 g

(mittlerer Durehmesser der Teilchen = 80 Mikron) . .

Titandioxyd ■ 20,0 g

AC-33 Acryiatemulaion EOHM AND HAAS·, 194,0 g 46 % Featatoffe *)

Äthylenglykol 30,3 g

destilliertes Wasser 21,5 g

Ii, Ii, U¹, N^t-tetrakis-2-hydroxypropyl- 4,2 g ä thy 1 e nd i amin

Colloid 515 ΏΏ als Antischaummittel **) 1,0 g

♦) Die Emulsion AG-33 von HOHM AND HAAS ist eine Emulsion auf der Grundlage von Acrylmischpolymer, welches zum größeren Teil Athylacrylat und eine geringere Menge irlethylmeth-acrylat in Anteilen umfaßt, welche eine Temperatur des Übergangs zu Glas bei 12⁰G zu geben vermögen·

**) Das Colloid 513 DD von Colloids Inc. ist eine Mischung von Kohlenwasserstoffen und von Glykol- und Polyglykolestern, aufgebracht auf einem inerten Träger»

Die obige/i Kombination von Füllstoffen entspricht dem Verhältnis vVasser/FUllmaterial und dem angemessenen Fließverraogen, wenn die Viskosität dieser wässrigen Suspension zwischen 40ü 000 und 500 000 Oentipoiaen liegt.

Derartige orauchbare Füllstoffe und ihre typischen Kombinationen sind in Beispiel 6 angegeben«

Die folgenden riaiapiele dienen zur Erläuterung und beschreiben beagndei'G Aßpekte der Erfindung. Sie sind aber nioht be achrankend, und man kann ale vielfaoh abwandeln, ohne aus dem ijureich dor Erfindung herauazukommon·

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BAD

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Beispiel 1

Wa£S£r^urü£khalt£v_ermodell ^ Tersjuchsmetliod^

Dieses Beispiel beschreibt die Apparatur und die Methode, welche zur Bestimmung des WasserzurüekhalteVermögens von Vergußmassen benutzt werden«

Apparatur;

^a) Mikroskop? Man benutzt ein monookulares Standardmodell, bei dem man die metallische Platine und den sich unter der Platine befindlichen Kondensator abgenommen hat,, Das Mikroskop soll mit einer Okularlinse 10-facher Vergrößerung und Objektivlinsen ausgerüstet sein, welche 3»5-, 10- und 43-fache Vergrößerungen zu wählen ermöglichen. Die Mikrometerschraube zum Hegeln, angebracht auf dem Mikroskoprohr, soll ein Ablesen von Vierten gleich oder äquivalent einem Mikron gestatten«

b) Beleuchtung? Es ist zum Benutzen für das Mikroskop eine

Beleuchtungslampe vorhanden, welche ein Lichtbündel von

■ ?
ungefähr 1 cm Oberfläche liefert. Diese Lampe ist mit

einer Glühbirne von 16 Watt ausgerüstet«

^G) Zeitmesser? Man verwendet ein Uhrwerk, eine Laboruhr oder dergleichen, welche das Ablesen von Minuten und Sekunden gestattet*

d) Objektträgerplatte aua durchsichtigem Glas? Oberfläche 51 OB cm²! Dicke = 0,15 om.

e) Meß^latte zum Abgleichen? Ein Band aus steifem Stahl von ungefähr 10 cm Länge und 2 cm Breite, mit glatter unterer Schneide·

f) Spatel? Eine Stahlklinge mit Griff von 0,76 cm

g) Führungsform? Aus Stahl oder Messing·

k) Fliese? Ein Abschnitt von 5fO8 cm ,geschnitten zu einer Standardfliese (Department of Comnieroe Standard 181-52)·

i) Einrichtung für das Trockensohneiden von Fliesen»

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Versuchsmethode

Der Versuch -wird in einer Atmosphäre von einer relativen Feuchtigkeit von 50 fo und bei einer Temperatur von ungefähr 21 - 24°C durchgeführte

Man bringt die Führungsform auf die nicht-gläserne Seite des Fliesenabschnittes. Nach einer Konditionierzeit von 30 Min. bringt man die Vergußmasse auf den mittleren Abschnitt der Abgleichmeßlatte und bringt sie dann auf die nicht-gläserne Oberfläche der in der Führungsform enthaltenen Fliese, um eine Vergußmasseschicht von einer Dicke von 3,2 mm zu erhalten. Man beginnt die Bewegung der Abgleichmeßlatte von der offenen Seite der Führungsform aus. Darauf nimmt man die Führungsform der Fliese fort und streicht den überschüssigen Mörtel glatt, welcher über die Ränder der Fliese hinweggehto Man bringt eine gläserne Objektträgerplatte auf die Oberfläche der freigelegten Vergußmasse, und man notiert diesen Zeitpunkt als"ITullzeit", bei welcher die Vergußmasse zum ersten Mal mit der Fliese in Berührung gebracht wurde. Man bringt das ganze auf die Platine des Mikroskops und man stellt auf einen Punkt auf der oberen Fläche nahe der Mitte des gläsernen Objektträgers ein (im allgemeinen eine Abrasionsmarke oder dergleichen). Man kann für die anfängliche Einstellung schwächere Vergrößerungsgrade benutzen, aber die schließliche Einstellung soll mit der 43-fach vergrößernden Objektivlinse bewirbt werden» Wach 2 Minuten von der STullzeit an notiert und registriert man als "Verschiebung Null" "die auf der Mikrometerschraube des Mikroskops erhaltene Ablesung unter Ausgehen von dem markierten Punkt auf der gläsernen Objektträgerplatte im Brennpunkte

Man führt Ablesungen des Mikrometers unter Beziehung auf den selben Punkt des Objektträgers in Abständen von 3, 4_, _5, j5, ■ 1»8» 1» 12» 11» 12, 15, 19, 21 und 25 Minuten aus.

Die Punkte an den unterstrichenen Zeiten bilden gewöhnlich eine Gerade ο " -«ol: ,-'--· ■---... ■ ■-■ :

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dea WagSerZurückhaitevermpgens

a) Man zieht eine Kurve der Verschiebung (w) wie oben er-■ ■-: · ~.kl.'äjr■t.j·-"■^:i^ί■"'Mi■kr■ö2l.j■"■■geώ^:e■s'BόÄ'■ unter ■ Ausgehen von der Versohiebung Null, bezogen auf die Quadratwurzel der Dauer ( t % ) in Minuten unter Ausgehen von der Nullzeit.

b) Eine gerade Linie wird visuell gezogen, indem man durch die sich ergebenden Punkte geht,

c) Die Neigung dieser Geraden, gemessen in.diesen Einheiten, ist gleich dem Wert "K" der geprüften Vergußmassee

d) Der Parameter R, der sogenannte Index des Wasserzurückhaltevermögens, wird bestimmt nach der Gleichung ·

R =

1QQO E

Beispiel II

j&iner"heuen

Man benutzt eine Acrylpqlymeremulsion (46 ^ an Feststoffen in Wasser),verkauft unter der Handelsbezeichnung RHOPLEX AC-33, in Mischung mit feinvermahlenem Kalkstein (Teilchengröße ungefähr 75 Mikron), um eine dicke Suspension oder Paste herzustellen*

Zu TOO Gewichtsteilen der wässrigen Emulsion setzt man 275 . Gewichtsteile feinvermahlenen Kalkstein hinzuo Die zwei Stoffe werden mechanisch bis zum Erhalten einer klümpchenfreien Kon- ^: sistenz vermischt, wobei dies,e Mischung untrennbar und mittels einer Kelle aufbringbar wurde. Diese Mischung kann in diesem Zustand während einer längeren Zeit in einem geschlossenen Behälter bei Raumtemperatur verbleiben_o Diese Mischung besitzt eine Viskosität von 410 000 Centipoisen, ein Wasserzurückhaltevermögen von 24,4 und einen Gehalt an Feststoffen · von .85,5 i°* '_■'■

Wenn man sie auf die Fugen einer absorbierenden Mauerfliese aufbringt, beobachtet man einen Wasserverlust an die Fliese und an die umgebende Luft, was ein Koaleszieren des emulgierten Acrylpolymers hervorruft_o Man erhält so eine harte Masse aus i-olymer/Füllmaterial, welche eine relativ gute .. "

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ORIGINAL

,Widerstandsfähigkeit gebenüber der Einwirkung von Verschmutzungen und ausgezeichnete Eigenschaften hinsichtlich Biegsamkeit, Widerstand gegen Rißbildung und gegen Pulvrigwerden besitzt.

■deispiel III

HerS;tellun£ .einer neuen Z^e£SÜ%^a£^s£

Dieses Beispiel zeigt die Brauchbarkeit gewisser hydrophiler Stoffe in den erfindungsgemäßen Vergußmassen. Die Einverleibung ausreichender Mengen an Stoffen wie Äthylenglykol, Glycerin, Triäthylenglykol und Sorbitol verlängert die Trocknungsdauer und auch die Dauer der Verarbeitbarkeit, Gleichzeitig verringert man die notwendige Arbeit für die Beseitigung der überschüssigen Masse, welche sich auf der äußeren Seite der keramischen Mauerfliese befindet, unter gänzlicher Erhaltung der erwünschten Eigenschaften der Masse« Um die Wirkung der vorgenannten Stoffe auf die Trocknungsdauer zu untersuchen, benutzt man nachstehenden Grundansatz: 50 Gewiehtsteile AC-33 (46 $ Feststoffe in der Acrylpolymeremulsion des Beispiels I). 112 Gewichtsteile Kalkstein (mittlerer Teilchendurchmesser = 70 Mikron), 37,5 Gewiehtsteile Kalkstein (mittlerer Teilchendurchmesser = 5 Mikron), 50 Gewiehtsteile OR-540 Titandloxyd (mittlerer Teilchendurehineaser = 0,2 Mikron),

Man setzt aliquoten Teilen der Mischung hydrophile Stoffe in wachsender Menge von 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30 und 50 #, bezogen auf die vorhandene flüssige Emulsion, zu. Die Viskositäten der Mischungen liegen zwischen 350 000 und 700 000 Gentipoisen. Man bringt dann diese Mischungen auf die gläserne Ooerflache keramischer Mauerfliesen auf, und man mißt die erforderliche Zeit für die Bildung des Fllma oder bis zum Auftreten von Heinigungaachwlorigkeiten.

Die VersuchBergebniase zeigen, daß der Zusatz zwischen 7,5 und 3u j6 ermöglicht, eine wirksame Zunahme der Zeit zu erhalten, während welcher aioh ein Mlnr nicht bildet, und ermöglicht, über die notwendige Zeit zur Reinigung der JPlieBen

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während des '-Vergusses zu verfügen. Die-"bevorzugte Zusatzmenge ist zwischen 8 und 25 °Α» . -

Beispiel IV

Herstellung einer neuen Vergußmasse

Man stellt eine Paste durch einfaches Vermischen von Hand der, folgenden Grundzusammenstellung herj 100 Gew.Teile Aorylemulsion MO-4530 (ROHMAND HAAS) ' 1 Gew.Teil Ammoniumhydroxyd (28 fo in Wasser) 275 Gew.Teile feinvermahlener Kalkstein ( < 325 Maschen) 10 Gew«Teile Titandioxyd (Rutil) 5 Gew.Teile normales Tributylphosphat«

Die Acrylemulsion MC-4530 ist eine wässrige Dispersion besonders einsetzbar für die Modifizierung von Portlandzementmischungen. Es ist eine weiße, milchige und opake Dispersion mit einer Konzentration an dem festen Acrylpolymer von 45 ⁰A und einem pH zwischen 9,4 und 9,9<> Die aus dieser Emulsion erhaltenen Mime haben gute Eigenschaften hinsichtlich Flexibilität und Widerstand gegen ultraviolette Strahlen und gegen Wärme«. Sie haben außerdem eine ausgezeichnete fiderstandsfähigkeit gegenüber der Einwirkung von Wasser und gegen Abrieb,

Man stellt eine salbige leicht mittels Kelle verarbeitbare Mischung zum Ausfüllen der Fugen zwischen absOrbierenden keramischen Mauerflieaen her» Diese Mischung besitzt bei Raumtemperatur eine Viskosität von 204 000 Centipoisen und ein Wasserzurüokhalteveriiiögen von 19,2. Das Material, das_ auf der Oberfläche der keramischen Mauerfliese nach dem Aufbringen mittels einer Kelle verbleibt, kannleicht durch Abwasohen mit Wasser und Reinigen beseitigt werden«

Die sich ergebenden gefüllten und gereinigten Fugen sind glatt, rißfrei, hart und verhältnismäßig widerstandsfähig gegen Verschmutzung» Keine merkliohe Porosität wurde beobachtet, wie man_aie dort feststellen kann, wo eine Fugenmasse aus Portlandzement dem Trooknen in der gleichen Umgebung unterworfen worden war. Weder Rißbildung nooh Abbröckeln wurde festgestellt, und die Fugen wurden auch durch Berührung mit Lösungen und Geräten für die Reinigung nicht beschädigt»

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Das Beispiel erläutert die Benutzung von Zusätzen, um die Widerstandsfähigkeit der erfindungsgemäßen ^eigußmaösen gegen die Einwirkung von Schmutz zu verbessern. Man-benutzt folgenden G-r und an satz; . . . ; λ

Rhoplex 10-33 250 g

Äthylenglykol ^: 25 g

Kalkstein (70 Mikron) 61Og

Kalkstein ( 5 Mikron) 215 g

(0R-54Q) 0,2 Mikron 145 g

Zu aliquoten Teilen von 100 g dieser Mischung setzt man hinzu:

A) 2 g gelbes Parmo

B) 4 g gelbes Parmo

C) 6 g gelbes Parmo

D) 8 g gelbes Parmo ■

E) 2 g Silicongel - Έ) 4 g Silicongel

G-) 6 g Silicongel
H) 8 g Silleongel
I) zum Vergleich kein Zusatz

Das gelbe Parmo ist ein Petrolgel mit einem Gelierungspunkt ASTM von 44/50⁰O, einer Konsistenz ASTM von 71/104°G und einem Schmelzpunkt Saybolt von 46/52⁰Oo

Die Viskositäten der Massen lagen zwischen 250 000 und 300 000 Oentipoisen; der Wasserzurüe-khaltungsindex (R) war etwa 23₀

Das benutzte Silicongel hatte eine Konsistenz ähnlich der obigeno

Es wurden Überzüge auf die absorbierende Oberfläche einer ■ keramischen Mauerfliese gebracht, um ein Vergießen zu simulieren jedoch unter Behandlung einer größeren Oberfläche, um die Versuche hinsichtlich des Widerö oanüB gegen Schmutz richtig durchführen zu können. -

Nach einem Härten von 7 Tagen unterwarf man die Überzüge der

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Einwirkung von Senf, Tinte und Kaffee. Diese Produkte wurden in der Form eines Tröpfchens aufgebracht, weiches man auf der behandelten Oberfläche während mindestens 10 Minuten auftrocknen ließ. Nach dieser ^eit wurden die Überzuge mit Wasser unter starkem Reiben gespült«,

A) hat deutliche nicht abwaschbare Spuren der Verschmutzung hinterlassen

B) ebenso

G) Kaffee abwaschbar - Tinte und Senf merklich aufgehellt

D) ebenso

E) hat deutliche nicht abwaschbare Schmutzstellen hinterlassen

. F) ebenso

G) Kaffee abwaschbar - Tinte und Senf deutlich aufgehellt

H) ebenso ■

T) starke nicht abwaschbare Verschmutzung ^ ,

Die obigen Überzüge wurden daraufhin mittels eines scheuernden JFleckentfernungsmittels und Wasser gereinigt»

A) Kaffee und Senf entfernt - Tinte bleibt bestehen

B) ebenso ■ -

0) Kaffee und Senf entfernt - Tinte deutlich verringert

D) ebenso V-

E) Kaffee und Senf entfernt - Tintenfleck bleibt

F) ebenso : . " -.

G) Kaffee und Senf entfernt - Tintenfleck verringert

H) ebenso ■' ·

1) alle Verschmutzungen nicht entfernbar - Kaffee deutlich aufgehellte

Beispiel VI ■ . . '

Die Auswahl unlöslicher gemäß der Erfindung brauchbarer Füll stoffe einschließlich der Pigmente kann nach den Regeln erfolgen, welche für die Auswahl von unlöslichen Füllstoffen bestimmt für Anstriche und Abdichtung allgemein angewendet werden. Daher wurde eine Versuchsmethode ausgearbeitet, um

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die Füllstoffe oder Kombinationen von Füllstoffen zu prüfen, •//eiche bei beliebigen organischen oder anorganischen Füllungen oder Kombinationen von Füllungen angewendet werden kann, um ihre Brauchbarkeit als Füllungen für die erfindungsgemäßen Vergußmassen anzuzeigen, benutzbar in Kombination mit der Emulsion und den besonderen Zusätzen.

Diese Versuchsmethode wurde eingesetzt, um die Füllungen in brauchbare oder unbrauchbare Kategorien für die erfindungsgemäßen Vergußmassen zu klassifizieren. Sie ermöglicht nicht, die Lienjen an einzusetzenden Füllungen zu bestimmen, sondern gibt nur ein rasches Mittel für die Auswahl einer bestimmten an oder einer Kombination von Füllungen, welche bei der Hersteixung einer zufriedenstellenden erfindungsgemäßen Vergußmasse verwendet werden können«

Die Methode für den Versuch ist die folgendes

Zunächst soll der Füllstoff oder die Kombination von Füllstoffen folgenden physikalischen Kriterien entsprechen.«

1. Mittlere Teilchengröße weniger als 100 Maschen

2. Das pH der wässrigen Lösung soll gleich 7 oder sauer oder basisch sein, aodaß es mit der benutzten Polymeremulsion verträglich ist-·

3. Eine wässrige Brühe, vermischt bis zu einer Brookfield-Viskosität, Rotor E, HELIPATH, zwischen 400 000 und 500 000 Centipoisen, soll einen Fließgrad nicht höher als ungefähr 120 $> und ein Verhältnis/Wasser/Füllstoff nicht höher als ungefähr 1 haben»

Der Fließgrad wird nach dem Verfahren, welches für Mörtel aus Portlandzement, A3TM-C-1Q9 "Determination de l'ecoulement" (Betitim.ung des Fließgrads) verwendet wird, mit der Abänderung, daß die in der ASTM-C-230 beschriebene Form ersetzt ist durch eine viel kleinere Form von Kegelstumpfgestalt mit folgenden inneren Ausmaßen* Innerer Durchmesser am Boden =» 7 cm, ijurchmeöuer an der oberen Fläohe - 6 om, Höhe = 4 om»

Die folgende Tabelle zeigt die mit veraohiedenen Füllstoffen erhaltenen Ergebnisse.

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BAD ORIGINAL

Obwohl die Erfindung beschrieben und erläutert wurde, ist es_rselbstverständlich, dai3 sie in ihrem Bereich keineswegs durch die Beschreibung und die Beispiele beschränkt ist, und daß die Benutzung von XÄ2SJäS35SSgl5K Abwandlungen oder etwaiger Einsatz von Äquivalenten nicht aus ihrem Bereich herausführt»

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	■	•	Tabelle	0,93	Modifizier ter ASTM Fließgrad Test ! $	Bewertung	spezifi sches Ge wicht der Füllung	Viskosität Brookfield Helipath (Rotor E)	GM5H9O auf d. 100 g Füllung	t
	Ver such Ur.									26,5 f
	1	Füllstoff (Herkunft)	Bewertung von Füllstoffen	■ 0,94	109	brauchbar	2,8	482 000	25,5
		Kalkstein 4-A	volumetrisches Verhältnis Wasser/Füll stoff		>220 = 86	Un brauchbar	2,56 ^	>10 000 1 000 000	28,6 28,3	26,0
	2	R.EοGarroll, IncP		0,96
O co O	3	Feldspat G-200 für die Töpferei The Feldspar Corp,	0,71	115	brauchbar	2,8	422 000	39,0
co		Mischung:75$ aus 1	0,732 " 0,724
O	4	und 25$ aus 8		103	brauchbar	2,9	421 000	33,5
		Mischung: 69$ aus 1	0,74
	5	23$ aus 8 und 8$ aus		34,5	brauchbar	2,4	416 000	35,5 ·
		Tonerdetrihydrat RH-	11 0,75
	6	Rheynolds Metal Gy0	31	98	brauchbar	■2,8	488 000
		Mischung: 75$ aus 1
		und 25$ aus 9	86	brauchbar	2,7	466 000
		Mischung: 75$ aus 1
	und 25$ aus 13

■t 'Jf

	, Tabelle	0,98	Modifizier ter ASTM Fließgrad Test φ	stoffen	spezifi* sches Ge wicht der Füllung	Viskosität Brookfield Helipath (Rotor E)	000	Cm5H2O auf 100 g Füllung	45,0
	Bewertung von Füll		92	Bewertung	2,8	404		35,0
Ver such Nr.	Füllstoff volumetrisehes /ττ ^1V „ί+ν Verhältnis v^ericuniT; ffass er/füll- stoff			brauchbar					56,0
8	Kalkstein Snowflake	1,36					000	■ ■
	7/hite," Thompson i/einman and Cy β ,		86		2,7	462		50,5	110,0
9	Talk LOR, Int«,	1,44		unbrauchbar			000
	Talc Cy., Inc«,		104	un	2,9	450		49,5 '	120,0,
10	Cab-O-lit P-1 tfollastonit	1 ,89		brauchbar			000	O
	Cabot Corporation		66	un	4,2	470
11	Titänd'ioxyd .0R.540	2,57		brauchbar			000
	American Cyanamid Go«		86	un	4,6,	466
12	Blanc Fixe Standard	2,64		brauchbar			000
	Ultramarine: and Color Co.		, 69		2,4	485
13	Küster Sir. 67-442 gegos-,	6,75		un- 'brauchbar			000
	senes Tonerdetrihydrat Reynolds Metal Co.	75	un	5,6	480
14	ETr.' 42 Zinkoxyd		brauchbar
	fcste Joseph Lead Co.

Claims (1)

1. - 21 Patentansprüche

   1βkasten mit einer Viskosität von 50 000 bis 500 000 Centipoisen, einem V/asserzurückhaltevermögen zwischen 10 und 40 und einem Gehalt an nichtflüchtigen Peststoffen von ungefähr 75 - 88 fa, welche Massen eine Emulsion von wasserfesten Polymeren, deren Gehalt, an Feststoffen mindestens 40 $> ist, und auch einen wasserunlöslichen Füllstoff mit einer mittleren Teilchengröße von höchstens 100 Maschen umfassen, welche eine Viskosität von ungefähr 400 000 bis 500 000 Gentipoisen besitzt, .^emesoen in einer wässrigen Suspension, worin das volumetrische Verhältnis Hasser/Füllstoff nicht größer als 1 ist, una die dusjjGnsion einen Fließgrad von höchstens 120 fo besitzt,, ■

   2 c liluoc-en nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Füllstoff Kalkstein ist,

   % Mas., en nach Anspruch 1 , d a d u r c h gekenn

   zeichnet

   daß die Emulsion des wasserfesten Polymers

   ein kischpolymer umfaßt, welches in seinem größeren Teil aus Athylacrylat und in seinem kleineren Teil aus Methylmethacrylat besteht, und zwar in ausreichenden Anteilen, um eine Temperatur gläsernen Übergangs von 12⁰C mitzuteilen·

   4. Massen nach Anspruch 1 ,dadurch gekennzeichnet, daß sie einen mehrwertigen Alkohol in einer kenjo von 5-50 Gew.$ der Emulsion des wasserfesten Polymers enthulten. .

   5. Masutm nach Anspruoh 4» dadurch gekennzeichnet , daß sie zwischen 10 und 25 °ß> an mehrwertigem Alkohol enthalten»

   6. MasHon nach Anspruch 4»daduroh gekennzeichnet, dai3 der mehrwertige Alkohol A'thylenglykol lut.

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   BAD ORIGINAL

   7. 'Mas*sen nach' Anspruch 1

   - 22 -

   dadurch

   e k e η η. -

   zeichnet , daß sie eine Viskosität zwischen ungefähr 100 000 und 300 000 Centipoisen, ein Wasserzurückhaltevermögen unter 30 und einen Gehalt an Feststoffen von mehr als 80 fo besitzen«,

   8o Vergußverfahren, dadurch gekennzeichnet daß man ein Mittel gemäß Anspruch 7 benutzte

   9. Verfahren zum Vergießen von Fliesen, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß man ein Mittel gemäß Anspruch T benutztο

   1Oe Verfahren nach Anspruch 9 _} d a d u r c h g e k en η ζ e i G h η e t , daß der in der Vergußmasse benutzte Füllstoff Kalkstein ist_o

   11. Verfahren nach Anspruch 9 » da d ure h g e k en η ζ e i c h η e t , daß die Emulsion des wasserfesten Polymers, welche einen Bestandteil der Vergußmasse bildet, aus einer größeren Menge von ithylacrylat und einer kleineren Menge von Methylmethaerylat in ausreichenden Anteilen, um eine Temperatur gläsernen Übergangs von 12 C mitzuteilen, bestellte

   12· Verfahren nach Anspruch 9» d a du r c h g e k e nn zeichnet, daß die Vergußmasse 5 - 30 fo eines mehrwertigen Alkohols, bezogen auf das Gewicht der Emulsion des wasserfesten Polymers, enthält.

   13. Verfahren nach Anspruch 12, d ad ure h g e k e η η zeichnet, daß der mehrwertige Alkohol in einer Konzentration von 10 - 25 $anwesend ist_o

   14* Verfahren nach Anspruoh 12 , da d u roh g e k e η η zeich η e t , daß der mehrwertige Alkohol Ifrhylenglykol ist,

   15* Verfahren zur Herstellung einer Masse, d a d u r o-'h: g ekennzeichnet , daß man eine Emulsion eines wasserfesten Polymere mit einem wasserunlöslichen Füllstoff von.

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   ί - 23 -

   einer Teilchengröße von höchstens 100 Maschen mischt, welcher eine Viskosität von ungefähr 400 000 bis 500 000 Oentipoisen ■besitzt, gemessen in einer wässrigen Suspension, worin das volumetrische Verhältnis Y/asser/Füllstoff nicht größer als 1 ist, und wo"bei die Suspension einen Fließgrad von höchstens 120 $> "besitzt.

   16. Gegenstände, bestehend aus keramischen Mauerfliesen mit nicht-gläsernem Überzug, wobei die Fugen zwischen den Fliesen mittels der im Anspruch T beschriebenen gehärteten Massen ausgeführt und vergossen sind«

   TA9R10/1906