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B e s c h r e i b u n g zu der Patentanmeldung betreffend Formkörper
aus plastiacher Kittmasde Die Erfindung bezieht sich suf eine Masse, die zum Einsetzen
von Befestigungselementen, wie Bolzen, in zahlreiche Baumaterialien geeignet ist,
die beispielsweise von bartem Stein bia zu Leichtbaublöcken reichen.
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Gegenatand der Erfindung ist eine plastische Kittmasse, die zwei verschiedene,
lang-gestreckte Teile aufweist, die auf einer sich in Längsrichtung erstreckenden
Oberfläche Uber im wesentlichen die gesamte Länge miteinander in Beruhrung etehen,
wobei der eine Formteil ein resktionufähiges Monomeres und ein durch Veresterung
eines Diole mit einer ungesättigten Dicarbonsäure und gegebenenfalls einer gesättigten
Dicarbonsäure gebildetes ungesättigtes Polyesterharz im Gemisch mit einem oder
mehreren
anorganischen Füllstoffen und der andere Formteil ein sum Eärten des reaktiven Monomeren
und ungesättigten Polyesterharzes des ersten formteile befähigtes Härtungsmittel
sowie einen oder mehrere anorganische Füllstoffe enthält.
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Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Kittmasse werden die zwei
voneinander getrennten Teile mit einander verknetet und dabei durch dss im zweiten
Teil vorliegende Härtungamittel die Umsetung des reaktiven Monomeren mit dem ungesättigten
Polyester harz den ersten Teils bewirkt.
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Es wurde gefunden, daß die erfindungsgemäße Kittmasse bis zu ihrer
gewünschten Anwendung gelagert werden kann, insbesondere dann, wenn ihre Außenfläche
mit einem für Kohlenwasserstoffe undurchlässigen Naterial beschichtet wird, um während
des Lagerns einen Verluat an flüchtigen Monomeren zu verhindern.
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Es wird angenommen, daß sich an der Berührungsfläche des ersten langgestreckten
Teils mit dem zweiten langn gestreckten Teil der Kittmanse eine dünne Schicht aus
gehärtetem Polyesterharz ausbildet iind bei der Anwendung der Masse im wesentlichen
vollständige Härtung
dea Polyesterharzes bewirkt werden kann, indem
die Masse ver1netet wird, so daß das Polyesterharz in innige Berührung mit dem Härtungsmittel
kommt.
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Die erfindungsgemäße Iittmasse kann die Porm einer Platte oder eines
Streifens aufweisen. Dabei liegen die zwei voneinander getrennten Teile der Masse
als gesonderte Schichten vor, die über die gesamte Länge miteinander in Berührung
stehen. QewUnechtenfalls können die Platte bzw. Bahn oder der Streifen zu einer
Rolle aufgewickelt sein. In diesem Fall ist vorzugsweise zwischen aufeinanderfolgende
Schichten ein Klebefilm, eine Polie oder eine Papierbahn eingelegt.
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Für diesen Zweck eignet sich besonders gut mit Silikon beschichtetes
pflanzliches Pergament. Die erfindungsgemäße Kittmasse kann auch andere Formen aufweisen.
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So kann sie beispielsweise die Porm einee koaxialen Stabs besitzen,
dessen Kern einen der beiden voneinander getrennten Teile und dessen Nantelsehicht
den anderen der beiden Teile darstellt. Um Jedoch eine angemessene Lagerfähigkeit
zu gewährleisten, ist es gewöhnlich erforderlich, daß die erfindungsgemäße Kittmasse
mit einem für Kohlenwasserstoffe undurchlässigen
Material bedeckt
wird, um Verluste an flüchtigen reakeinen Monomeren während des Lagern. zu verhindern,
gleichgültig, in welcher Form die Kittmasse vorliegt.
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Zu diesem Zweck sind Folien aus Polyamiden und Polyestern geeignet,
die gegebenenfalls mit einer Metallfolie laminiert sein können.
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Das als Bestandteil der erfindungsgemäßen Kittmasse verwendete ungesättigte
Polyesterharz ist ein Harz, das durch Verestern eines zweiwertigen Alkohols, beispielsweise
Diätbylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol oder Äthylenglykol, mit einer ungesättigten
Dicarbonsäure, beispielsweise Maleinsäure, Fumarsäure oder Itaconsäure und gegebenenfalls
zusätzlich mit einer gesättigten Dicarbonsäure, beispielsweise o-Phthalsäure, iso-Pbthal
säure oder Adipinsäure gebildet wird. Solche ungesättigten Polyesterharze sind im
Handel als Lösungen in einen ungesättigten organischen Lösungsmittel erhältlich,
das gewöhnlich ein reaktives Monomeres, wie beispielsweise Styrol ist. Bin Beispiel
fUr derartige handelsübliche Harzlösungen ist eine von den Farbenfabriken Bayer
AG hergestellt. und in England unter dem Handelsnamen "Leguval" vertriebene Lösung.
Diese Lösungen enthalten gewöhnlich 50 bis 80 Gewichtaprozent des ungesättigten
Polyesterharzes und sind gewöhnlich durch geringe Zusitze
von Stabilisatoren,
wie beispielsweise Hydrochinon oder tert.-Butylbrenzcatechin gegen vorseitiges gelieren
stabilisiert Die Härtung dieser ungesättigten Polyesterharze, die bei der Anwendung
der erfindung8gemäßen Massen durch den im zweiten Teil der erfindungsgemäßen Masse
vorliegenden Härter bewirkt wird, kann vorteilhaft bei Raumtemperatur durchgeführt
werden (Kalthärtung), wenn ein Bärtungsbeschleuniger anwesend ist. Als Beschleuniger
wird beispielsweise ein tertiäre Amin, wie Dimethylanilin oder ein Vbergangsmetall,
wie Kobalt, Vanadin oder ein seltenes Erdmetall, vorzugsweise in Form eines Naphthenats
oder Octoats verwendet. Dieser Beschleuniger kann in dem ersten Teil der erfindungsgemäßen
Nasse, beispielsweise in Form eines Gemisches mit dem Polyesterharz vorliegen.
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Wahlweise kann ein Polyesterharz verwendet werden, in welchem daß
als Bescnieuniger dienende Amin einen untrennbaren Teil des Harzmoleküls bildet.
Diese Harze können durch eine Veresterungareaktion hergestellt werden, die der beschriebenen
Reaktion ähnlich ist, bei der jedoch ein geringer Anteil des zweiwertigen Alkohols,
beispielsweise 2 bis 8 ,, dadurch eiia Imin mit reaktiven Hydroxylgruppen, wie beispielsweise
Triäthanolamin er-@etzt wird. Diese modifizierten Harze sind ebenfalls
handelsübliche
Produkte, beispielsweise die K-Sorten der bereite genannten "Leguval-Harse".Diese
Harze können bei Raumtemperatur mit Hilfe eines Acylperoxyds als Härter, beispielsweise
Bensoylperoxyd, gehärtet werden und zeigen den Vorteil einer verbesserten Lagerfähigkeit.
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Das ungesättigte Polyesterharz kann in der ertindungsgemäßen Nasse
in einer Menge von beispielsweise 15 bis 35 Gewichtsprozent der Gesamtmasse vorliegen.
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Die Wahl des als Bestandteil der Kittmasse verwendeten Hätungsmittels
hängt von der Art des in der Masse von liegenden Harzes ab. Gewöhnlich ist der Härter
ein organisches Peroxyd. Zum Härten von modifizierten Polyesterharzen, die einen
Beschleuniger als untrennbaren Teil des Moleküls enthalten, wird vorzugsweise ein
Acylperoxyd, wie beispielsweise Bensoylperoxyd, verwendet.
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Pur unmodifisierte Polyesterbarze kenn als Härter ein Eatonperoxyd,
beispielsweise Nethylätbylketonperoxyd oder Cyclohexanonperoxyd, Verwendung finden.
Wenn das eingesetzte Härtungsmittel ein Festatoff ist, wie beispielsweise Benzoylperoxyd,
ist es vorteilhaft, das Härtungsmittel mit einem flüssigen Verdünnungsmittel, beispielsweise
Dimetbylphthalst unter Bildung einer Paste zu vermischen, um die Herstellung der
Kittlasse zu erleichtern.
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Als reaktionsfähiges Monomeres für die erfindungsgemäße Kittmasse
wird vorsugsweise ein Monomeres verwendet, das eine ölige Konsistenz hat, weil das
Monomere neben seiner Hauptwirkung der Copolymerisation mit dem ungesättigten Polyesterharz
außerdem zum Regeln der Plastizität der Masse dient. Geeignete reaktive Monomere
sind beispielsweise Mono- und Diester von Maleinsäure, Fumarsäure und Itaconsäure,
Vinylester, wie Vinylcaproat und Vinylstearat, Allylester, wie Tetraallylsorbit
und Diallylphthalat. Das reaktive Monomere kann das gleiche sein, wie das Nonomere,
in dem der ungesättigte Polyester anfänglich gelöst wird oder kann auch von diesem
verschieden sein. Wenn das als Lösungsmittel dienende reaktive Monomere in einer
ausreichenden Menge vorlegt, ist es natürlich nicht erforderlich, zusätzliches reaktives
Monomeres einzuarbeiten. Ein Anteil des reaktiven Monomeren kann jedoch auch in
dem das Härtungsmittel enthaltenden Teil der Kittmasse vorliegen, um zum Einstellen
der Plastizität der Masse beisutragen. Die Gesamtmenge an reaktivem Monomeren (einschließlich
des als Lösungsmittel für das Polyesterharz verwendeten reaktiven Monomeren) das
in der erfindungsgemäßen Kittmasse vorliegt, kann beispielsweise von 5 bis 25 Gewicbtsprosent
der Nasse betragen.
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Als anorganisch@ Füllstoffe für die erfindungsgenäße Kittmaese können
beispielsweise Calcit, Dolomit, Talkum, Schieferpulver, Kieselsäure, Bentonit oder
Asbestfasern, iein-vertellte Metalle, wie 8tahl oder Aluminium und Pigmente, wie
Titandioxyd und Eisenoxyd. verwendet werden. Als besonders vorteilhaft hat sich
die Verwendung von Asbestfasern als Teil der in der Masse vorliegenden Gesemtfüllstoffe,
in einer Menge von beispielsweise bis 7 aewichtsprosent der Geasmtmasse emsiesen,
weil dieser Füllstoff die Verarbeitungseigenschaften der Masse verbessert und die
Festigkeit des gehärteten Produkts erhöhen kann.
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Der gesamte Anteil @n Füllstoffen in der erfindungsgemäßen Xittmasse
kann beispielsweise im Bereich von 35 bis 80 Gewichtsprosent der Masse liegen.
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Die erfindungsgemäße Kittmasse kann hergestellt werden, indem in einem
Mischer, beispielsweise einem Teigmischer die Bestandteile des das Polyesterharz
enthaltenden Teils der Maus. und des das Härtungsmittel enthaltenden Teils der Masse
miteinander vermischt werden, so daß die erhaltenen zwei Gemische die Konsistenz
einer Dichtungsmasse haben. Die Gemische können dann su gesonderten Bahnen oder
8treifen ausgewalzt werden, die dann unter Bildung von Verbundplatten oder -atreifen
mit zwei
Schichten 80 aufeinandergelegt werden, daß sie in Kontskt
miteinander stehen und vorzugsweise aufgerollt werden. Die Verbundplatten odew -streifen
kennen zugeschnitten und vorzugsweise aufgerollt werden, um in Abhängigkeit von
dem speziellen Anwendungszweck der Nasse, Streifen oder Rollen mit den geeigneten
Abmessungen zu erhalten. Um einen Verlust an flüchtigen Monomeren während der Lagerung
zu verhindern, wird die so hergestellte Masse gewöhnlich in ein fur Kohlenwasserstoffe
undurchlässiges Material, beispielsweise eine Polyamid- oder Polyesterfolie, gewickelt,
die mit einer Ntallfolie laminiert sein kann.
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Anstelle einer Platte bzw. Folie oder eines Streifens kann die erfindungsgemäße
Masse durch eine geeignete Ertrusionsvorrichtung in die Form eines Stabs gebracht
werden.
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Bei der Anwendung wird ein geeigneter Teil der Kittmasse aus der Umhüllung
entfernt und von Hand durchgearbeitet, um die beiden Teile ausreichend miteinander
zu vermischen und um eine glatte, weiche, kittartige Konsistenz zu erzielen. Wenn
das vollständige Vermischen durchgefuhrt worden ist, kann die Masse in eine Form,
die einer vorbereiteten Öffnung entspricht, geknetet werden, in die ein Befestigungselement
eingesetzt werden soll, wie beispielsweise
ein relativ kleiner
Bolzen mit einer Länge bia etwa 23 cm und einem Durchmesser bis etwa 1,3 cm.Die
geformte Masse kann dann in die Offnung eingeführt wer den, wonach ohne längere
Verzögerung des Befestigungselement eingesetzt wird. Bei Verwendung relativ kleiner
Befestigungselemente, Ar die die erfindungsgemäße Kitt masse vor allem, jedoch nicht
ausschließlich bestimmt ist, ist die Masse im allgemeinen fest genug, um aus Gewicht
des Befestigungselements sofort frei zu tragen.
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Bei Befestigungselementen mit größeren Abmessungen kann es erforderli@b
sein, vorübergehend ein Unteratützungselement anzuwenden. Die erfindungsgemäße Masse
bärtet im allgemeinen su einem festen Material auch so daß ein festes Einsetzen
des Befestigungselements in einer relativ kurzen Dauer von beispielsweise 3 bin
10 Minuten bei Raumtemperatur von etwa 20 0C gewährleistet wird Das vollständige
Aushärten kann sogar bei dem Gefrierpunkt stattfinden, wenn auch die Zeit, dis verstreicht,
bevor das Befestigungselement beansprucht werden kann, für eine Temperaturerniedrigung
um Je 10° um einen Faktor von 2 verlängert wird.
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Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele verdeutlicht:
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e i s p i e l 1: Eine Verbundplatte aus einer Polyesterschicht und einer Härterschicht
aus folgender Bestandteilen wurde hergestellt: Polyesterschicht Gew.-% der Gesamtmasse
Leguval K25R 24.35 Diisooctylmaleat 3.65 staubfeines Dolomitpulver 48.70 Asbest-Fasern
2.45 Aerosil 2.65 Leguval K 25 R ist ein handelsübliches ungesättigtes Polyesterharz
der Farbenfabriken Bayer AG, welches kalthärtbar ist, da es eine als Härtungsbeschleuniger
wirkende in dem Molekül gebundene Aminogruppe enthält.
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Das Harz wird als Lösung des Harzes in Styrol vertrieben.
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Aerosil (eingetragenes Warenzeichen) ist eine handelsübliche, fein
verteilte Kieselsäure, die durch Degussa hergestellt wird.
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Härter schiebt Gew.-% der Gesamtmasse Benzoylperoxyd (70%ige Paste
in Dimethylphthslat) 1.10 Diisooctylmaleat 4.25 staubfeines Dolomitpulver 11.90
Asbest-Fasern 0.60 Aerosil 0.35
Die Bestandteile einer jeden Schicht
wurden in einem Teigmischer miteinander vermischt und danach wurde Jede Mischung
zu einer gleichmäßigen Bahn ausgerollt. Dabei wurde darauf geachtet, daß die Fläche
der beiden Bahnen gleich war. Die Dicke der Polyesterbahn betrug etwa 8 mm, während
die der Härtungsmittelbahn etwa 2 mm betrug. Die beiden Bahnen wurden aufeinandergelegt
und die erbaltene Verbundplatte aufgerollt und dann in 20 mm breite 8treifen geschnitten.
Diese Streifen wurden in HUllen aus Polyamidfolie eingeschlossen.
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Die auf diese Weise hergestellte Kittmasse in Strettenform wurde folgendermaßen
sum Befestigen eines Bolsens in einen Betonblock angewendet.
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Eine Bohrung von 1,59 ca Durchmesser und einer Tiefe von 5,1 cm wurde
in einen Betonblock gebohrt. Ein Teil eine in beschriebener Weise hergestellten
Verbundstreifens wurde von Hand etwa 50 Sekunden geknetet, bio er ein homogenes
Aussehen hatte und dann zur Form eines Zylinders von etwa 1,3 ci Durchmesser gerollt.
Dieses Formstück wurde in die Bohrung eingebracht. Danach wurde ein Weichstahlbolzen
mit 1,3 cm Durchmesser und 10,16 cm Länge, der auf einer Länge von 5,1 cm mit einem
B.8.W.-Gewinde versehen war, sofort in der gewünschten Lage eingesetzt. Es hat sich
gezeigt, daB man vorteilhaft den Bolzen von Hand im Uhrseigersinn dreht, um die
Masse ZU verdrängen und den Bolzen in
die gesamte Tiefe der Bohrung
einzuführen. Ber Bolzen wurde durch die Kittmasse sofort vollständig frei getragen
und nach 5 Minuten festgehalten. Nach 12 Minuten wurde der Bolzen einer direkten
Zugbeanspruchung auagesetzt. Ein Loslösen an der Fläche zwischen dem Beton und der
gehärteten Masse trat erst bei einer Belastung von 816,5 kg ein. Eine Dauerbelastung
von 680,4 bis 816,5 kg war erforderlich, um den Bolzen 3,17 cm herauszuziehen, wonach
er locker wurde.
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Es ist fiir die erfindungsgemäße Masse kennseifhnend, daß nicht sofort
ein vollständiger Bruch auftritt.
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Diese Tatsache kann dann wertvoll sein, wenn ein relativ großer Gegenstand
unter Verwendung mehrerer relativ kleiner Halteelemente befestigt wird, da eine
örtliche Überlastung eines oder mehrerer der Befestigungs- oder Haltelemente aufgrund
schlechter Ausrichtung oder Ungleichmäßigkeiten der Oberfläche durch teilweises
Herausziehen der fraglichen Elemente ausgeglichen werden kann, so daß eine gleichmäßige
Verteilung der Belastung über sämtliche Halteelemente ermöglicht wird.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Polyester-Kittmasse ist
die Möglichkeit, einen Bolzen aus einem gehärteten Klotz der Nase herauszuschrauber,
vorausgesetzt, daß das Gewinde des Bolzens sauber und abgerundet
ist.
Vorzugsweise sollte das Gewinde leicht eingefettet sein, um ein Anhaften der Masse
zu vermeiden. In dieser Weise ist es möglich, einen mit Gewinde versehenen Dübel
in eine Wand oder ein anderes Material einzugießen, so daß Haltelemente nach Wunsch
mehrere Male ausgebaut und wieder eingesetzt werden können.
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B e i s p i e l 2: Eine Verbundplatte wurde aus einer Polyesterschicht
und einer Härterschicht hergestellt, die aus folgenden Bestandteilen erhalten wurden:
Polyesterschicht Gew.-% der Gesamtmasse Leguval K25R 24.35 Tetraalylsorbit 3.65
staubfeines Dolomit-Pulver 48.70 Asbest-Fasern 2.45 feinverteilte Kieselsäure 2.65
Härterschicht Gew.-% der Gesamtmasse Benzolperoxyd (70%ige Paste in Dimethylphthalat)
1.10 Tetrasllylsorbit 4.25 staubfeines Dolomit-Pulver 11.90 Asbest-Fasern 0.60 feinverteilte
Kieselsäure 0.35
Die Bestandteile er Schicht wurden miteinander
vermischt und dann in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise zu einer Verbundplatte
geformt.
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B e i s p i e l 3: Eine Verbundplatte wurde aus einer Folyesterschicht
und einer Härterschicht hergestellt, die aus den folgenden Bestandteilen gebildet
wurden: Polyesterschicht Gew.-% der Gesamtmasse Leguval 125R 24.35 monomeres Styrol
1.00 Diallylphthalat 2.65 staubfeines Dolomit-Pulver 48.70 Asbest-Fasern 2.45 feinverteilte
Kieselsäure 2.65 Härterschicht Gew.-% der Gesamtmasse Benzoylperoxyd (70%ige Paste
in Dimethylphthalat) 1.10 Diallylphthalat 4.25 staubfeines Dolomit-Pulver 11.90
Asbestfasern 0.60 feinverteilte Kieselsäure 0.35 Die Bestandteile jeder Schicht
wurden miteinander vermischt und dann in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise eine
Verbundplatte hergestellt. Die Platte
wurde zu Streifen zerschnitten,
die dann in Hüllen aus Polyesterfolie eingewickelt wurden. Patentansprüche