DE2111841B2 - Kleb und Spachtelmasse auf Basis von Polyvinylacetat - Google Patents

Kleb und Spachtelmasse auf Basis von Polyvinylacetat

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Description

Die bisher bekannten, in vielen Fällen als Tapetenkleister verwendeten Klebemassen enthalten in den meisten Fällen neben dem als Klebkomponente dienenden Polyvinylacetat eine übliche Methylcellulose, die zur Erzielung einer ausreichenden Auflösbarkeit mit einem Netzmittelsystem versetzt werden muß. Dieses Netzmittelsystem wirkt jedoch nachteilig auf die Polyvinylacetatkomponente ein, indem es als .•Weichmacher« fungiert und durch Verklumpen des trocken abgepackten Klebstoffs dessen Lagerstabilität verkürzt. Außerdem ist die Auflösbarkeit eines verklumpten Klebstoffs sehr erschwert.
Zur Behebung der vorgenannten Schwierigkeiten hat man bereits in der britischen Patentschrift 1 104 210 vorgeschlagen, statt unvernetzter nunmehr vernetzte Methylceüulose einzusetzen, wodurch die zusätzliche Verwendung eines besonderen Netzmittelsystems entfallen kann, und außerdem dem Klebstoffgemisch ein alkalisches Salz zuzufügen, wodurch eine Verbesserung der Lagerstabilität des abgepackten Klebstoffes sowie eine schnellere Auflösbarkeit und kurze Lösezeit des aus der Packung antnommenen Kleisters erzielt werden konnte.
Bei der Verwendung des Klebstoffs als Tapetenkleister muß dieser jedoch neben den bereits oben angeführten Eigenschaften auch noch eine besondere Eignung in bezug auf seine relativ geringe Zänigkeit aufweisen, sowie eine rasche Einweichbarkeit, eine nicht zu große Anfangshaftung und eine leichte Verschiebbarkeit der Tapete während bzw. nach dem Anlegen an die Wand gewährleisten. Darüber hinaus ist das schnelle und problemlose Anlegen der Tapete auch von dem sogenannten Ablaufen der kurz vor dem Anlegen zusammengelegten Tapete abhängig. Die experimentelle Nachstellung des aus dem gemäß der oben angeführten britischen Patentschrift 1 104 2i 0 vorgenannten Stand der Technik ersichtlichen Klebstoffs ergab nun bei dessen Verwendung im oben angeführten Bereich recht unterschiedliche und meist nachteilige Resultate.
So bewirken die in diesen1, handelsüblichen Klebstoff enthaltenen Pho>phatvcrbindungen z. B. eine zu große Laufneigung de^ Klebstoffs, wodurch die
ίο Handhabung wesentlich erschwert wird. Aus dem gleichen Grund ist auch die Anwendung des Klebstoffs außerhalb des Tapetensektors, z. B. bei der Herstellung von Spachtelmassen und Fugenfüllern, kaum möglich, da die Abhängigkeit der Abbindeverzöserungszeit von Calciumverbin !igen, insbesondere von Gips, durch Art und Meng, der genannten Phosphatvc'.'indungen sehr nachteilig in Erscheinung tritt und damit seine Verwendung auf diesem Gebiet praktisch ausschließt.
Aus Ulimanns Encyklopädie der Techn. Chemie, Bd. 9, S. 587 und 588, ist es bekannt, Carboxymethylcellulose als Tapetenkleisterkomponente zu verwenden. Dies hat jedoch, wie aus der gleichen Literaturstelle auf Seite 587 unten und auf Seite 588 oben zu entnehmen ist, den Nachteil, daß carboxymethylcellulosehaltiger Tapetenkleister nicht zusammen mit mehrwertigen Metallen bzw. deren Salzen zu verwenden ist, da Carboxymethylcellulose gegen mehrwertige Metalle bzw. deren Salze durch Bildung unlöslicher Salze äußerst empfindlich ist, was zu Schwierigkeiten z. B.
beim Tapezieren frisch verputzter Wände führen kann.
Hieraus ergab sich die Aufgabe, eine auf möglichst
vielen Anwendungsgebieten vorteilhaft einzusetzende Kleb- und Spachtelmasse zu schaffen, der sämtliche vorgenannten Nachteile nicht mehr anhaften.
Gegenstand der Erfindung ist eine Kleb- und Spachtelmasse auf Basis Polyvinylacetat, vernetzten! Celluloseäther und Calcium-Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus A) Polyvinylacetat, wenigstens einem vernetzten Celläther und einer unvernctzten Carboxymethylcellulose sowie B) hydratwasserhaltigem Gips allein oder in beliebiger Abmischung mit einer Lösung aus Calciumoxyd in Calciumsulfat in der ein- bis zweifachen Menge aller übrigen Komponenten zusammen besteht.
Polyvinylacetat kann in einer Menge von 20 bis 40 Gewichtsprozent, bezogen auf den erfindungsgemäßen Klebstoff, in der Masse enthalten sein. Als vernetzte Celläther eignen sich insbesondere Methylcellulose und/oder Hydroxyäthylmethylcellulose und/ oder Hydroxypropylmethylcellulose und/oder Hydroxypropyläthyicellulose und/oder Hydroxyäthylcellulose, die entweder einzeln oder in beliebiger Abmischung in einer Gesamtmenge von 20 bis 79 Gewichtsprozent, bezogen auf die Klebmasse in dieser, vorhanden sind. Statt der genannten Celluloseäther können mit gleich gutem Erfolg auch wasserlösliche Stärkeäther oder ähnliche Ätherverbindungen verwendet werden. Besonders wichtig ist der Gehalt der erfindungsgemäßen Kleb- und Spachtelmasse an unvernetzter Carboxymethylcellulose in einer Menge von 1 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf den Klebstoff, wodurch die Zähigkeit der vernetzten Celluloseäther, insbesondere der Methylcellulose, vermindert wird und sich die Masse besser verarbeiten läßt. Der Auftrag von Hand oder mit dem Auftragsgerät wird erleichtert, außerdem ist das Ablaufen der zusammengelegten Bahn sowie die erforderliche Verschiebbarkeit der an die Wand gebrachten Tapete
problemloser. Im Gegensatz zu \crnetzten Celläthern. insbesondere verneizter Men !cellulose, wird durch teilweisen Ersatz durch die preisgünstigere technische um ernetzte Carboxymethylcellulose efne wesentliche Verbilligung des Produktes erzielt. Die Verwendung \on Carboxymethylcellulose als Klebstoffkomponente im oben angerührten L'mfang ermöglicht darüber hinaus überhaupt erst deren Verwendung zusammen mit Calciumverbindungen, wie insbesondere mit Gips als Spachtelmasse. Fugenfüller oder als Spezialkleber. Hierbei kann hydratwasserhaltiger Gips allein oder in beliebiger Abmischung mit einer Lösiinc aus Calciumoxyd in Calciumsulfat (Estrichgips) in der einbis zweifachen Menge aller übrigen vorgenannten Klebstoffkomponenten zusammen enthalten sein. Der Gehalt an Carboxymethylcellulose in der erfindungsgemäßen Kleb- und Spachtelmasse verzögert die Abbindezeit des Gipses und sorgt für eine verlängerte offene Zeil. Hierdurch bindet der Gips das durch wasserundurchlässige Außenschichten nicht mehr abzuführende Wasser und sorgt dadurch auch für ein voll zufriedenstellendes »inneres« Abtrocknen der Masse.
Hierbei ist es unerwartet und überraschend, daß eine derartige Klebstoffmasse mit einem Gehalt an Carboxymethylcellulose und gleichzeitig an dem Salz eines mehrwertigen Metalls in Form von Calciumsulfat in derartig vorteilhafter Weise verträglich ist und besonders ge' angewendet werden kann, weil aus dem vorstehend zitierten Stand der Technik (Ulimanns Enzyklopädie der Techn. Chemie. Bd. 9, S. 587 und 588) zu entnehmen ist, daß b*-: der Verwendung von Carboxymethylcellulose als Tapetenkleister darauf zu achten ist, daß Carboxymethylcellulose gegen mehrwertige Metalle bzw. Salze mehrwertiger Metalle infolge Bildung unlöslicher Salze äußerst empfindlich ist, was zu Schwierigkeiten z. B. beim Tapezieren frisch verputzter Wände führt. Die erfindungsgemäße Kleb- und Spachtelmasse zeigt entgegen den aus dem vorgenannten Stand der Technik zu erwartenden Nachteilen diese Schwierigkeiten nicht, sondern weist demgegenüber eine Reihe von besonderen Vorteilen auf, zu denen insbesondere das voll zufriedenstellende »innere« Abtrocknen der Klebstoffmasse zu nennen ist. Dieses vorteilhafte »innere« Abtrocknen erlaubt somit auch eine schnelle, feste, dauerhafte und damit fortschrittliche Verklebung von relativ wasserundurchlässigen Körpern wie Styropor, Holztapeten, Gipsplatten. Holzfaserplatten oder Flächenkombinationen wie polyvinylchloridhaltigen Verbundfolien oder ahnliehen Produkten.
Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen erläutert. Die dort aufgeführten Zusammensetzungen der Klebemassen repräsentieren in dem Vergleichsbeispiel 1 den Stand der Technik vor, im Beispiel 2 den Stand der Technik nach Erscheinen der britischen Patentschrift 1104 210, während die Beispiele 3 und 4 bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgedankens wiedergeben. Zur besseren Vergleichbarkeit wird bei allen fünf Beispielen eine Klebstofflösung mit einer Endviskosität von 17 000 cP erhalten, wenn das Klebstoffgemisch mit 20 Teilen Wasser verdünnt wird. Die cP-Viskosität wurde einheitlich mit dem Rotoviskogerät der Firma Gebr. Haake/Berlin bei 2.72-1 Sekunden ermittelt.
Die im Anschluß an und unter Bezugnahme auf diese Beispiele zusammengestellte tabellarische Übersicht bezieht sich auf die Eigenschaften und auf die Verwendungsfähigkeit der in den Bei-pie!en aufgeführten Zusammensetzungen der Klebemassen.
Beispiel 1
(Vergleichsbeispiel)
Handelsübliche Klebstoffmasse mit einem Gehalt, bezogen auf 100 Gewichtsprozent des trockenen Produktes, von 34 Gewichtsprozent Polyvinylacetat in Pulverform, von 66 Gewichtsprozent handelsüblicher unvernetzter Methylcellulose und 0.4 Gewichtsprozent eines nichtionogenen üblichen Netzmittels.
Gemäß nachfolgender Tabelle besitzt ein derartiges Produkt nur eine Lagerstabilität von 12 Stunden. Während seiner sehr langen Lösezeit muß das Produkt wegen raschem Absetzen in Abständen von 3 Minuten aufgewirbelt werden, wobei schließlich die Auflösbarkeit des Produktes unvollständig ist. Die Verwendung und die Eigenschaften der Klebemasse gemäß der in der Tabelle aufgeführten Punkte 4 bis 9 waren im allgemeinen nicht zufriedenstellend.
Beispiel 2
(Vergleichsbeispiel)
Handelsübliche Klebstoffmasse gemäß dem britischen Patent 1104 210 mit einem Gehalt, bezogen auf 100 Gewichtsprozent des trockenen Produktes, von 30 Gewichtsprozent Polyvinylacetat in Pulverform, von 66 Gewichtsteilen einer mit Glyoxal in bekannter Weise lösungsverzögcrt eingestellter handelsüblicher Methylcellulose (Feinsiebungs-Korngröße von weniger als 0,2 mm mit einer Lösungsverzögerung von etwa 15 Minuten) und von 4 Gewichtsprozent Ammoniumphosphat als basische reagierendes Salz.
Eigenschaften und Verwendung der Kiebstoffmasse sind zwar gegenüber den aus der Tabelle ersichtlichen Angaben betreffend Vergleich^beispiel 1 hier im allgemeinen wesentlich verbessert, jedoch besteht keine Zuverlässigkeit im Hinblick auf Ablauftest, Anfangshaftung und Verschiebbarkeit der mit dem erfindungsgemäßen Produkt behandelten Tapete. Eine Verwendbarkeit für die Herstellung einer Klebmasse mit einem Gehalt an Gips ist ebenfalls nicht gegeben. Schließlich ist auch die Lagerstabilität wesentlich geringer als die der erfindungsgemäßen Kleb- und Spachtelmasse.
Beispiel 3
Erfindungsgemäße Kleb- und Spachtelmasse mit einem Gehalt, bezogen auf 100 Gewichtsprozent des trocknenen Produktes, von 33 Gewichtsprozent Polyvinylacetat in Pulverform, von 65 Gewichtsprozent mit Glyoxal in bekannter Weise lösungsverzögert eingestellter handelsüblicher Methylcellulose (Feinsiebungs-Korngröße von weniger als 0,2 mm mit einer Lösungsverzögerung von etwa 15 Minuten) und von 2 Gewichtsprozent Carboxymethylcellulose (technische Siebu.igskorngröße von 0,6 mm). Die Masse wird nun mit 20 Teilen Wasser verdünnt und zu je 11 dieser verdünnten Lösung noch 2 kg Stuckgips beigefügt.
Die in der folgenden Tabelle dargestellten vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemäßen Klebstoffmasse werden auch schon dann erzielt, wenn bis zu 70% der oben angeführten vernetzten Methylcellulose durch unvernetzte Methylcellulose ersetzt sind.
Beispiel 4
Wie im Beispiel 3 ist auch in diesem Beispiel der Gewichtsprozent-Anteil des Polyvinylacetat-Pulvers an
der quantitativen Zusammensetzung der erfindungsgemäUen Klebstoffmasse mit 33°/„ unverändert geblieben, jedoch ist aus der mit 37 Gewichtsprozent sehr geringen, mit Glyoxal lösungs\erzögert eingestellten Methylcellulosemenge und der mit 30 Gewichtsprozent sehr hohen Menge an Carboxymethylcellulose (technische Siebung kleiner als 0,6 mm) zu erkennen, wie breit die Variationsmöglichkeiten der quantitativen Zusammensetzung der Klebstoffmasse sind, ohne daß sie, wie aus der folgenden Tabelle ersichtlich ist, ihre hervorragenden Eigenschaften ganz oder teilweise verliert. Es werden je 1 Teil der vorgenannten Mischung mit 20 Teilen Wasser verdünnt und je 1 1 zu weiteren 5 1 Wasser und 12 kg Stuckgips gegeben. Das Material hat dann eine offene Zeit von 100 Minuten und ist auch zur Verwendung auf oder an wasserundurchlässigen Körpern gut geeignet, da die erfindungsgemäße Klebstoffmasse »innerlich« abtrocknet.
Im übrigen ist nicht nur der wechselseitige Anteil von Methylcellulose und CarboxymeLiiylcellulose in weiten Bereichen variierbar, sondern auch der Anteil von Polyvinylacetat-Pulver im Verhältnis zu den übrigen Klebstoffkomponenten. So kann unter Anpassung der übrigen Mengen der Anteil von Polyvinylacetat-Pulver zwischen 25 und 50 Gewichtsprozent ohne Beeinträchtigung der guten Klebstoff eigenschaften schwanken.
Die Eigenschaften und die Verwendbarkeit der in den vorgenannten Beispielen aufgeführten Klebstoffzusammensetzungen sind in den folgenden 9 Rubriken zusammengefaßt.
1. Lagerstabilität
Die Lagerstabilität des abgepackten Klebstoffs wird im Hinblick auf die Zeitdauer untersucht, nach deren Ablauf der Klebstoff zusammenbackt. Hierzu werden die einzelnen Proben in je einem luftdicht schließenden Beutel verpackt und bei 60° C mit einem Gewicht von 1 kg gleichmäßig belastet. Die Zeitangaben in der Tabelle beziehen sich auf die Stunden bzw. Tage bis zum Zusammenbacken der Klebmasse.
2. Auflösbarkeit (Dispergierbarkeit)
Zur Prüfung der Auflösbarkeit werden 1 Gewichtsprozent der trockenen, rieselfähigen Klebstoffmasse auf 95 Gewichtsprozent vorgelegten benötigten Wassers geschüttet und wie üblich mit einem sogenannten Rührholz dispergiert. Im Gegensatz zu handelsüblichen Klebstoffprodukten erfolgt die Dispergierung des erfindungsgemäßen Klebstoffs ohne Klümpchenbildung und ohne ein Absetzen der dispergierten Teilchen nach unten oder nach oben (keine Tellerbildung).
3. Lösezeit
Als Lösezeit wird die Zeit bezeichnet, die nach der oben angeführten Dispergierung der Klebstoffmasse bis zur praktischen Gebrauchsfähigkeit erforderlich ist. Das Ende dieser sogenannten Lösezeit ist dann erreicht, wenn die Klebstoff-Lösung 85% ihrer Endviskosität erreicht hat.
4. Tapeteneinweichtest
Hierzu werden 2uO g einer 3gewichtsprozentigen Lösung der jeweiligen Klebstoffe auf eine 1 m2 große Fläche eines jeweils qualitativ gleichen Tapetenstiicks aufgestrichen und die Zeit bis zur Erweichung der Tapete gemessen.
5. Tapeten-Ablauftest
Hierzu wird eine Tapetenbahn mit einer N'orma1.-länge von 250 cm nach ihrer einseitigen Beschichtung mit Klebstoff wie üblich mit der Klebstoffschicht nach innen so zusammengelegt, daß der unterste und der oberste Rand der Tapetenablaufbahn gegenüberliegen und ein Rand gegenüber dem anderen Rand etwas übersteht. Man erfaßt dann den überstehenden Rand und läßt die sich gegenüberliegenden Bahnteile wieder unter der Einwirkung des Tapeteneigengewichts voneinander lösen.
6. Tapeten-Anfangshaftung
Hierunter wird die Anfangahpftung verstanden, mit der die Tapete an der Wand sofort nach dem Anlegen haftet.
7. Tapeten-Verschiebbarkeit
Hierunter wird die Verschiebbarkeit der Tapete gegenüber der Unterlage verstanden, auf der sie mittels der Klebstoffmasse haftet. Die Notwendigkeit einer derartigen Verschiebbarkeit ergibt sich oft auf Grund unparalleler Lage der Tapetenbahn zur entsprechenden vorher angelegten Bahn.
8. Klebezahl
Dies ist eine planimetrisch ermittelte Flächengröße zur Ermittlung der Haftfestigkeit der mittels der Klebstoffmasse auf einen Träger fixierten Flächengebilde. Zur Wertermittlung werden zehn gleich große Streifen von zehn verschiedenen Tapeten leichter bis schwerer Qualität mit je einem Klebstofftyp eines Beschichtungsgewichts von 200 g/m2 Fläche versehen und auf eine Pappunterlage aufgeklebt. Anschließend wird mit Hilfe eines Flachmessers oder einer Rasierklinge der Tapetenstreifenrand angehoben und abgezogen. Das auf der Pappe verbleibende restliche Tapetenstück wird ausplanimetriert und in bezug zur ursprünglichen Gesamtfläche des Tapetenstreifens gesetzt. Die zurückgebliebene Resttapetenfläche wird als prozentuale Verhältniszahl zur Gesamtfläche eingesetzt und als »Klebezahl« bezeichnet.
9. Verwendbarkeit einer KlebstoffmLchung
Nur die erfindungsgemäßen Kleb- und Spachtelmassen sind verwendbar, weil die hierin enthaltene Carboxymethylcellulose, wie oben beschrieben, als Gips-Abbindeverzögerer wirkt und somit die sogenannte offene Zeit um das Vier- bis Zehnfache erhöht. Damit ist auch die Verwendbarkeit einer derartigen Mischung als Spachtelmasse oder als Fugenfüller wesentlich verbessert worden.
Hierbei wird die im Verhältnis von 1: 20 mit Wasser verdünnt angesetzte Klebstoffmischung derart mit Stuckgips verrührt, daß auf 11 der verdünnten Klebstoffmischung 2 kg Stuck-Gips gegeben werden, womit man die durch das vorteilhafte »innere« Abtrocknen gekennzeichnete erfindungsgemäße Kleb- und Spachtelmasse gebrauchsfertig erhält.
Tabelle
KlcbstofTcigenschaften Verwendung
Beispiel
Lagerstabilität
Auflösbarkeit
Lösezeit
Tapeteneinweichtest
Ablauftest
Anfangshaftung
Verschiebbarkeit
Klebezahl
Verwendbarkeit
a) für wasserundurchlässige Körper
b) für Spachtelmassen und Fugenfüller
12 Stunden
unvollständig, Absetzen, Aufwirbeln nach je 3 Minuten
70 Minuten 15 Minuten
schlecht, mit Nachhilfe
zu stark
nicht ausreichend 63
nicht
wie 9a
Tage
Sekunden
Minuten
bis 15 Minuten
unterschiedlich
unterschiedlich
unterschiedlich
60
nicht
wie 9a
Monat
Sekunden
Minuten
Minuten
gut, von selbst
gut
gut
70
gut, während
offener Zeit
Miauten
wie
1 Monat 60 Sekunden
15 Minuten 10 Minuten
noch gut, von selbst
noch gut
noch gut
möglich nur
bei Verdünnuni
1: 5, dann
offene Zeit
Minuten
wie 9a

Claims (4)

2 Hi 841 Patentansprüche:
1. Kleb- und Spachtelmasse auf Ekisis PoKvinylacetat, vernetzten! Celluloseäiher und Calciumverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus A) Polyvinylacetat, wenigstens einem \ ernetzten Celläther und einer uns ernetzten Carboxymethylcellulose sowie B) hydratwasserhultigem Gips allein oder in beliebiger Abmischung mit einer Lösung aus Calciumoxyd in Calciumsulfat in der ein- bis zweifachen Menge aller übrigen Komponenten zusammen besieht.
2. Kleb- und Spachtelmasse nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Polyvinylacetat in einer Menge von 20 bis 40 Gewichtsprozent, bezogen auf die Komponente A), vorliegt.
3. Kleb- und Spachtelmasse nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß als vernetzte Celläther Methylcellulose und Oder Hydroxyäthylmethylcellulose und/oder Hydroxypropylmethylcellulose und/oder Hydroxypropyläthyicellulose und/oder Hydroxyäthylcellulose in einer Gesamtmenge von 20 bis 79 Gewichtsprozent, bezogen auf die Komponente A). enthalten sind.
4. Kleb- und Spachtelmasse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die unvernetzte Carboxymethylcellulose in einer Menge von 1 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf die Komponente A). vorliegt.
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