DE2200304A1 - Moertelmischungen - Google Patents

Description

SeIs et Produits Chimiques S.A.

21,rue de l'Arbre Benit, B-I050 Brüssel/Belgien

Mörte!mischungen

Priorität: 8.Januar 1971, USA. Ir. 105 109

Die Erfindung bezieht sich auf neue und verbesserte Mörtelmischungen, welche insbesondere geeignet sind für das Vergiessen von keramischen Fliesen und das Ausfüllen der Fugen zwischen solchen Fliesen. Die Erfindung bezieht sich auf die Mischungen, das Vergiessverfahren un-ifcer Verwendung dieser Mischungen, und das eingebaute Produkt, wobei diese Mischungen zum Binden der einzelnen Fliesen benutzt wurden. Insbesondere befasst sich die Erfindung mit wässrigen Vergussmischungen und dünnschichtigen Mörtelmischungen, welche ein filmbildendes,wasserdispergierbares, bei Raumtemperatur vernetzbares Polymer und einen wasserunlöslichen Füller umfassen, und mit dem Verfahren des Vergiessens und Bindens von keramischen Fliesen, Zementfliesen, Backsteinen, Natursteinen, Mineralsplit, Glastessera und Glasplatten unter Verwendung dieser Mischungen.

übliche Mörtel für den Einbau von Fliesen bestehen aus Portlandzement, Kalk und Sand. Wasser wird zu dieser Mischung zugegeben , um sie verarbeitbar zu machen und an der Härtung oder Reifung teilzunehmen,mittels derer der Zement ein Gel bildet. Diese Mörtel sind nicht völlig selbsthärtend, weil sie dazu neigen, beträchtlich viel Wasser durch Verdampfen in die umgebende Atmosphäre und auch durch Absorption in die Fliesen oder das Mauerwerk zu verlieren, in welches sie eingesetzt werden. Wenn tier foaflqftryfvriiiRft mi grow iat,

209831/0987

wird die Erhärtungswirkung unvollständig und der Mörtel wird weich und kreideartig. Ausserdem erfordern diese üblichen Mörtel schwere, dicke und im allgemeinen mehrere aufgebrachte Schichten vor dem Einsetzen der Fliesen. Dies bedingt die Verwendung grosser Mengen an diesen Materialien und einen beträchtlichen Arbeitsaufwand für das Mischen und Aufbringen solcher Unterschichten. Zusätzlich müssän sehr nasse -bedingungen für das richtige Härten und Binden aufrecht erhalten werden, was die mühsame Massnahme des Einweichens aller nichtglasartiger keramischer Fliesen und die Einhaltung beträchtlicher Vorsicht zur Sicherstellung der Regelung solch nasser Bedingungen während der Härtungszeit erfordert. Ein anderer Nachteil solcher Mörtel betrifft die Unmöglichkeit, sie auf solchen Unterlagen wie Gips, Verputz o.dgl. zu benutzen.

Eine neuere Entwicklung in der Flieseneinbautechnik betrifft die Verwendung von trockenem Einbau- und Vergussmörtel. Diese Mischungen jedoch flecken stark, reissen leicht und besitzen unter trockenen Bedingungen nur eine geringe Stärke, Ferner weisen diese Materialien eine schlechte Widerstandsfähigkeit gegen Säure und Chemikalien auf.

Die erfindungsgemässen Mischungen dagegen sind im wesentlicher frei von unerwünschten Eigenschaften, welche kennzeichnend für die üblichen Mörtel sind. Insbesondere haben sie eine leichte Verarbeitbarkeit mit dem Spatel und sind geeignet als Vergussmassen zum Ausfüllen der Fugen zwischen undurchdringbaren und absorbierenden keramischen Fliesenarten; sie eignen sich auch als Dünnschichtmörtel, sie haben eine minimale Schrumpfung und sie werden nach k^urzer Zeit wasserfest und nicht fleckig.

Die Erfindung betrifft wässrige Mörtelmischungen mit einer Viskosität im Bereich von 10.000 bis 1.200.000 cps (Brookfield Helipath-Viskosität, gemessen bei 2,5 rpm.), welche ein filmbildendes , wasserdispergierbares, bei Raumtemperatur vernetzbares Polymer und einen wasserunlöslichen Füller umfassen. Diese wässrige Mischung befindet sich vorzugsweise in der Form einer Emulsion. Jedoch eignen sich für die

Zwecke der Erfindung annh flnRppnainnpm, TIi g

209831/0987

partielle Lösungen.

Besonders bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemässen Mischungen sind solche, wobei der Vernetzungsprozess durch den Zusatz eines vernetzenden ^Agens oder eines Katalyr-sators,. beispielsweise unterstützt wird«, Wenn ein saurer Katalysator verwendet wird, wird vorzugsweise auch ein aktivierendes Agen einverleibt.

Bevorzugte Mengen an jedem Bestandteil sind folgende: die Bestandteile A, B und F sind wesentliche Bestandteile, währen die Einverleibung von C, D und E bevorzugte Ausführungsformen sind.

Ai Wasserdispergierbares,vernetzbares

Polymer ' 2-16 Gew.%

B. Wasserunlöslicher Füller 50-90 Gew.%

0. Saurer Katalysator 0,03-2,0 Gew.^

D. Aktivierendes Agens katalytische Mengen

E. Vernetzendes Agens eine ausreichende

Menge, um eine wesent liehe Vernetzung zu ermöglichen(mindesteni eine stöchiometrischäquivalente Menge)

F. Wasser 8-15 Gew.Si

Besonders bevorzugte wasserunlösliche Füller schliessen . ein: Glas, Quarz, Kieselsäure, Kalkstein, Tonerdetrihydrat und Mischungen daraus.

Die Erfindung betrifft auch das Einsetzen und Vergiessen von Fliesen unter Verwendung der erwähnten Mischungen und die Konstruktionsgegenstände, welche Fliesen umfassen, die an einen Träger gebunden sind, wobei die Zwischenräume zwischen den Fliesen und/oder das Bindematerial zwischen den Fliesen und dem Träger aus den erwähnten Mischungen besteht.

Die erfindungsgemässen Mörtelmischungen sind hochwirksam für das Vergiessen oder Ausfüllen der Fugen zwischen keramischen Fliesen und für das Anhaften dieser Fliesen an verschiedenartige Unterlagen. Die Verguss- und Mörtelprodukte, welche sich aus der Verwendung dieser Mischungen ergeben,

209821/0987

sind besonders erwünscht, weil sie gegen Wasser, Chemikalien (Säure und Lösungsmittel) und U.V.-Licht beständig sind und zusätzlich nicht flecken und eine ausgezeichnete Nassfestigke besitzen,, Ausserdem sind sie leicht aufzubringen»

Die erfindungsgemässen Mörtelmischungen umfassen grundsätzlich:

(a) ein f umbildendes, wasserdispergierbares» bei Raumtemperatur vernetzbares Polymer,

(b) einen wasserunlöslichen Füller und

(c) Wasser, und zwar.in den folgenden bevorzugten Mengen:

(a) 2-16 Gew.£

(b) 50-90

(c) 8-15

Der erste wesentliche Bestandteil der erfindungsgemässen Mischungen ist das wasserdispergierbare Polymer, üs ist der Eckstein der Erfindung, und daher wird seine wichtige Funktio erörtert.

Es muss imstande sein, bei Raumtemperatur zu vernetzen oder zu härten in Kombination mit den anderen Bestandteilen, welche die gesamte wässrige Mischung ausmachen. Ein neuer Aspekt ist daher seine Fähigkeit, eine mindestens vorläufige Vernetzung unter den Bedingungen des üblichen Vergiessens, nämlich in Anwesenheit von Wasser und bei Raumtemperatur, zu erfahren. Diese anfängliche Polymervernetzung tritt ein*, ohne das übliche Trocknen und Erwärmen, was üblicherweise angewendet wird, wenn Polymeremulsionen benutzt werden, um . nichtgewebtes Textilmaterial herzustellen. Der Vernetzungsprozess wird/vollendet,vorzugsweise durch den Zusatz eines Katalysators oder Vernetzungsagens; jedoch nach einer angemessenen Zeit wird der Mörtel erhärten unter Bildung eines Vergusses sogar ohne vernetzendes Agens oder Katalysator,

Obwohl der Mechanismus, wodurch das anfängliche Vernetzen eintritt, zur Zeit nicht völlig verstanden wird, ist sein Eintreten sehr unerwartet und ungewöhnlich, insbesondere unte: den Arbeitsbedingungen. Das Polymer beginnt bei Raumtempera-

209831/0987

-p-

tur zu vernetzen, wenn es mit den anderen Bestandteilen kombiniert wird, während es sich in wässriger Umgehung befindet« Vernetzung ist wirksam, nachdem die Vergussmisehung getrocknet ist. Diese anfängliche Phase einer G-esamtbildung eines sehr brauchbaren Endproduktes ist nicht nur unerwartet, sondern führt zu einem Produkt, welches ungewöhnliche Eigenschaften besitzt.

Ein bevorzugter Aspekt der -Erfindung, welcher sich auf den beschriebenen Vernetzungsproaess bezieht, betrifft die Anwendung einer Vernetzungshilfe. Diese Hilfe kann entweder ein vernetzendes Agens oder ein Katalysator sein, welcher die Förderung des Vernetzungsprozesses zu seinem gewünschten Ende beschleunigt und unterstützt.

Ob man einen Katalysator oder ein vernetzendes Agens verwendet, hängt von dem besonderen angewendeten Polymer ab» Beispielsweise, um gewisse Polymeren zu vernetzen, wird ein vernetzendes Agens oder härtendea Agens bevorzugte Ein typisches Beispiel ist ein Epoxyharz«, Derartige Harze werden gewöhnlich durch Zusatz eines Amins vernetzt« Ein anderes Beispiels eines Polymers, welches durch Zusatz eines vernetzenden Agens vernetzt werden kann, sind gewisse Polyesterharze ₉ namentlich ungesättigte Polyesterharze, wobei das Vernetzen an den ungesättigten Segmenten der Polymerketten auftritt. Bei diesem letzteren Typ ist das vernetzende Agens ein solches Monomer wie Styrol, Methylmethacrylat, Vinyltoluol oder Diallylphthalat» Zusätzlich zu ungesättigten Polyestern können andere polymere Materialien in der gleichen Weise vernetzt werden, nämlich durch Mischpolymerisation der Alkenbindung in dem Polymer mit einem Monomer der eben erwähn· ten Art. Diese schliessen 1,4-PoIy-I,3-diene, Polyolefine und Polysiloxane ein.

In analoger Weise können Dienmonomeren als härtende oder vernetzende Agentien verwendet werden, um eine vernetzte Struktur im Endprodukt zu erhalten. Derartige Beispiele sinds

2G9831/O0S7

—ο—

Methylmethacrylat-lthylengiykoldimethacrylat, Vinylacetat-Divinyladipat, Styrol-Divinylbenzol, Methylmethacrylat-Allylmethacrylat·

Ein anderes vernetzendes Agens, welches unter die hier definierte Bezeichnung fällt, ist Schwefel. Vernetzung von Uienpolymeren, wie Isoprenbutadien und Chloropren und von Mischpolymeren wie Butadien-Acrylnitril, Butadien-Styrol und Isopren-Isobutylen, xsxkkx können bewerkstelligt werden durch die Verwendung von Schwefel als härtendes Agens. Die dabei erhaltenen Polymeren fallen in den Bereich der Erfindung.

Ferner können Polyurethanharze durch Diole und Diamine vernetzt werden. Auch diese Materialien werden in den Bereich des Ausdrucks vernetzende Agentien eingeschlossen.

Der erwähnte Vernetzungsprozess ist daher das Ergebnis einer Einwirkung zwischen reaktiven G-ruppen an den Polymerketten, bewerkstelligt durch den Zusatz eines vernetzenden oder härtenden Agens. Dies kann wie folgt gezeigt werden:

χ υ Y

χ υ . Y

χ υ Y

Polymer- Polymerkette kette

worin X pendante reaktive G-ruppen an den Polymerketten, Y das gleiche wie X oder verschieden und U das vernetzende Agens sind. Naturgemäss kann das sich ergebende Molekül dreidimensional sein. Wenn die Polymeren verschieden sind, werden selbstverständlich X und Y verschieden sein. Diese Möglichkeit liegt innerhalb des Bereichs der Erfindung. In dem besonderen Fall von Epoxyharzen sind die Polymerkettensubetituenten Epoxysubstituenten ^O

- CH -OH₂

und U ist ein Amin. Anwendbare vernetzende Agentien zusatz;.-lieh zu Aminen und Monomeren, wie oben erwähnt,schliessen ein Diole, Diepoxyde, Dicarboxylsäuren, ¥-Methylolamide , alpha-Olefinsäuren, mehrwertige Metalloxyde, Hydroxyde, Methylole,ttsw. Diese Aufzählung Btellt keine Beschränkung

209631/0987

dar und dient nur zur Erläuterung an Musterbeispielen. Jedes in der Polymerisationstechnik bekannte vernetzende Agens kann bei der Erfindung benutzt werden. Erforderlich ist einzig seine Fähigkeit einer Einwirkung zwischen den Pplymerketten und besonders innerhalb deren funktioneller Gruppen zu verursachen, um die Bildung chemischer Bindungen zu ermöglichen.

Die Wahl des besonderen vernetzenden Agens hängt im hohen Grade von dem besonderen benutzten Polymer ab. Insbesondere hängt sie von der Art der Pendantengruppen ab, welche an dem Polymerrückgrat erscheinen. Beispielsweise werden bei Epoxyharzen Amine die bevorzugten Agentien für die Erzielung wesentlicher Vernetzung sein.

¥_enn ein Katalysator benutzt wird, um den Vernetzungsprozess zu unterstützen, ist das Polymer von der Art, welche Substituenten enthält, die auf pendante Substituenten, welche die gleichen oder verschiedene sein können, an anderen vorhandenen Polymermolekülen reagieren können. Wenn die Polymerketten gleich sind, werden die Substituenten die gleichen sein, und das Umgekehrte gilt ebenfalls« Beide Möglichkeiten fallen unter die Erfindung. Wenn die Vernetzung durch einen Katalysator beschleunigt wird, ist die Einwirkung unter den Substituenten eine unmittelbare.

Das erfindungsgemässe katalytische Material ist vorzugsweise ein saurer Katalysator und n insbesondere anorganische und organische Salze, organische Säuren und Aminsäure-Additionssalze. Spezifische Beispiele schliessen ein Ammoniumbromid, Ammoniumchlorid, Magnesiumchlorid, Ammoniumsulfat, Ammoniumthiocyanat, Dichloressigsäure, p-Toluolsulfonsäure, Zitronensäure, Oxalsäure, Sulfamicsäure und ^-Methyl-Z-aminopropanol-1-hydrochlorid. Wenn der Katalysator ein saurer Katalysator der eben beschriebenen Art ist, ist es mitunter erwünscht ein aktivierendes Agens zur Beschleunigung des Erhärtens einzuschliessen.

Ein typisches aktivierendes Agens ist Formaldehyd. Der Polymerisationsfachmann übersieht jedoch den Bereich der Erfindung. Die M.enge an aktivierendem Agens wird im allgemeinen

209 631 /Odd -7

eine katalytisch^ sein.

Jedoch in Abhängigkeit von dem besonderen benutzten Polymer kann das katalytische Material verschieden von den erwähnten sauren Katalysatoren sein.

Beispielsweise kann es ein peroxydisches Material sein; Polyurethanharze können vernetzt werden durch Verwendung von Peroxyden; Polyäthylen, Äthylen-Propylen-Mischpolymeren und Polysiloxane werden vernetzt durch Verwendung eines Peroxyds, beispielsweise Dicumylperoxyd oder Di-t-butylperoxyd.

Ein anderes beispielhaftes Katalysatormaterial,welches auch von der Erfindung umfasst wird, ist atmosphärischer Sauerstof welcher in wirksamer Weise ungesättigte Polyester (Alkyde) vernetzt, üblicherweise in Anwesenheit von Metallionen (Kobalt, Mangan, Eisen, Blei und Zink) in der -fi'orm von carboxylsauren Salzen.

Ein anderer geeigneter Katalysator für gewisse Polymeren ist UV-Lichto UV-Licht vernetzt in wirksamer Weise Polyäthylen und Athylenmischpolymeren.

Aus dem vorhergehenden ergibt sich deutlich, dass das Polymer Rückgrat nicht kritisch ist. E₈ kann homopolymer, mischpolymer oder daraus gemischt sein. Das Polymer kann ein Additions polymer sein, wie z.B.Polyolefine, PoIyvinylverbindungen, Polyepoxyde und Polyacetale , oder das Polymer kann vom Kondensationstyp sein, z.B. Polyester und Polyamide. Ferner ist für die Zwecke der Erfindung die besondere Polymerstruktur nicht kritisch. Sie schliesst daher Polymere ein, welche trans, eis, isotaktisch, syndiotaktisch, tritaktisch, ataktisch und von allen anderen Möglichkeiten sind.

Die Mischpolymerart kann willkürlich, abwechselnd oder blockartig sein. Gepfropfte Polymeren kommen auch in Betracht, Auch Terpolymeren sind im Bereich der Erfindung.

Demgemäss sind das kritische Merkmal des Polymers die Substituenten, welche darin enthalten sind. Insbesondere müssen die Polymeren Substituenten enthalten, welche dem Polymer ermöglichen, eine anfängliche Vernetzung zu erleiden, welchefbis zur wesentlichen Vervollständigung fortsetzt.

209831/0987

Daher muss das Polymer filmbildend sein.Ferner muss es wasserdispergierbar sein und muss bei Raumtemperatur vernetzbar sein, während es sich im dispergierten Z_ustand befindete

Die Substituenten, welche an dem Polymerrückgrat gebildet sind und welche imstande sind, ein Polymer vorzusehen, welches die notwendigen eben definierten Eigenschaften besitzt, sind zahlreich und die folgenden sind nur eine beispielhafte Aufzählung:

-CH- CH2	Epoxy
-OH	Hydroxy
-Cl	Halogen
-CH2OH	Methylol
-CONH2 (NHR, NR2)	Amido
-COOH	Carboxy
-COOR	Ester
-CH=CH2	alpha-Olefin
-NCO	Isocyanat
-C-NH-CH2-CH=Ch2	Allylcarbamat
H-O-CH2NH-C-CH=CH2	Methylolacryla
-NH2, NHR, -NR2	Amino
-Q-NH-CH2-OH	N-Methylolamid

-CH=CH- innere Doppelbindung

worin R normalerweise Alkyl ist,,

Die vorstehenden Beispiele sind nicht beschränkend, sondern erläutern nur die vielen mögliehen Substituents, welche imstande sind» die gewünschten Eigenschaften den erfindungsgemäss brauchbaren Polymeren mitzuteilen«,

Polymeren, welche Substituenten des erläuterten £yps enthalten, schliessen eins

201831/0937

Harnstoff-Formaldehyd-Harze

Melamin-Formaldehyd-Harze

Polysiloxane

Phenolharze

Polyamide

Polyester

Polyurethane

Polyacrylate

Epoxyharze

Polyacetale

Polyacrylnitril^

Polyalkylmethacrylate

Polyalkylacrylate

Polyvinylalkohole ter

Polyvinylidenchlorid

Polyolefine.

Der Molekulargewichtsbereich der in den erfindungsgemässen Mitteln benutzten Polymeren kann von 500 bis zu einer Million schwanken in Abhängigkeit von dem besonderen Polymer Für die Zwecke der Erfindung sind die bevorzugten Polymeren solche, welche entweder im Handel erhältlich oder leicht synthetisierbar unter Anwendungjwohlbeschriebener Arbeitsweisen sind· Das Molekulargewicht ist kein entscheidender Parameter für die Zwecke der Erfindung. Vielmehr ist, wie bereits erwähnt, dies die Fähigkeit des Polymers, gewisse reaktive Substituenten zu besitzen, welche Vernetzung bei Raumtemperatur unter wässrigen Bedingungen unter Bildung eines hochwirksamen Vergussmittels zu erfahren.

Die wässrigen Mittel, wenn alle Bestandteile kombiniert werden, sind üblicherweise in einem Emulsionszustand. Tatsächlich existiert das hierbei benutzte Polymer typischerweise in einer Emulsion und ist gewöhnlich in diesem besonderen Zustand auch handelsüblich. Obwohl eine Emulsion bevorzugt wird, ist es auch möglich, eine Dispersion, Suspension oder eine wässrige Teillösung zu verwenden.

Eine besondere wässrige lösung existiert, wenn ein Teil des Polymermoleküls wasserlöslich ist oder wenn das vernetzende

209831/09S7

Agens wasserlöslich ist«,

Es ist wichtig zu bemerken, dass, wenn Vernetzung beginnt
und während ihres Fortschreitens,Wasser anwesend ist. Dies ist eine unübliche Bedingung für säurekatalysierte Polymerisationen.

Es ist auch festzustellen, dass das erfindungsgemässe wässri Mittel auch ein wirksames Vergussmittel ist trotz Auslassung eines vernetzenden Agens oder Katalysators. Jedoch die
Geschwindigkeit der Einwirkung und besonders der Vernetzung ist langsamer unter solchen Bedingungen und, wenn auch
möglich, wird dies nicht bevorzugt, -^s ist daher immer vorte haft, ein vernetztendes Agens bzw. Katalysator einzuschliessen, um die Härtungsgeschwindigkeit zu beschleunigen. Demgemäss stellt dieser Einschluss die bevorzugte Ausführung form der Erfindung dar.

Der zweite wesentliche Bestandteil der neuen wässrigen erfindungsgemässen Mittel ist ein wasserunlöslicher Füller.Beispiele brauchbarer Füller sind: Glas, z.B„ vermahienes Glas, Quarz, Kieselsäure, Baryte, Kalkstein, Tonerde, verschiedene Tone, Diatomeenerde und andere derartige inerte Materialien, Wollastonit, Glimmer, Feuersteinpulver, Kryolit, Tonerdetrihydrat, Talk, Sand, Pyrophyllit, blanc fix, gekörntes
Polyäthylen,, Zinkoxyd und Mischungen daraus. Eine bevorzugte Kombination besteht aus einer Mischung von Glas, Quarz,
Kieselsäure und Tonerdetrihydrat.

Die Menge an zugesetztem Füller liegt im Bereich von 50 bis
90 Gew.% des gesamten Mittels. Der Füller ist wasserunlöslicl und wird daher, wenn kombiniert mit den anderen Bestandteilei des Mittels, emulgiert, dispergiert oder suspendiert.

Die erfindungsgemässen Mittel können auch einen wasserlöslichen, wasserzurückhaltenden Bestandteil, z.B. Methylcellulose, Hydroxyäthylcellulose, Athylcellulose und Carboxymethylhydroxyäthylcellulose enthalten. Die daran zugesetzte
Menge ist nicht kritisch, Weil solche Materialien als brauchbar für die Zubereitung von Vergussmitteln bekannt sind,
sind auch die zuzusetzenden Mengen dem Fachmann bekannt.

209831/0987

220Ö304

Diese Materialien unterstützen die Regelung der Thixotropie und Viskosität der Mittel.

Ausserdem können zu den erfindungsgemässen Mitteln noch andere Bestandteile zugesetzt werden, welche im allgemeinen bei der Herstellung von Mörteln und Vergussmassen benutzt werden. Beispielsweise können färbende Agentien, Stabilisatoren, Schaumzerstörer, Dispergatoren, Netzer, Emulgatoren, Fungizide u.dglο einverleibt werden. Beispiele von färbenden Materialien welche zugesetzt werden können, sind Titandioxyd, Cadmiumrot, Russ, Aluminiumpulver u.dgl.

Die Erfindung betrifft auch die Anwendung der offenbarten Mittel für den Einbau und das Vergiessen von Fliesen» Die neuen Mittel sind besonders geeignet zur Verwendung als mit Kelle oder Spatel verarbeitbare Vergussmassen oder Mörtel, um keramische bliesen zu verlegen und die Fugen zwischen den Fliesen auszufüllen. Sie verbinden sich hervorragend gut mit den Rändern der keramischen Fliesen und deK Hinterseite dieser Fliesen. Zum Vergiessen wird eine Zusammenstellung,

„ welche e.ine Vielzahl keramischer Fliesen Kante an Kante mit Zwischenräumen

/ zwischen den Fliesen enthält, hergestellt und die Zwischenräume zwischen den Fliesen werden mit dem erfindungsgemässen Mittel ausgefüllt. Wenn zum Einbau und Vergiessen keramischer Fliesen verwendet, bilden die erfindungsgemässen Mittel eine harte festhaftende chemisch widerstandsfähige Bindung zwischen der Rückseite der keramischen Fliesen und dem Substrat.

Zusätzlich erstreckt sich die Erfindung auch aui/den Konstruktionsgegenstand, welcher aus dem keramischen Fliesenprodukt besteht und die keramische Fliese umfasst, bei welchem Gegenstand die Zwischenräume zwischen den Fliesen mit dem erfindungsgemässen Mittel vergossen sind.

Die folgenden Beispiele dienen nur zur Erläuterung und nicht zur Beschränkung der Erfindung.

209831/0987

Beispiel 1

Eine Mischung wird hergestellt, welche die folgenden Bestandteile enthält:

Bestandteil

1.Acrylpolymer A*

2.Acrylpolymer

3.Kieselsäure(96 $ gehen durch ein Sieb mit 325 Maschen)

4.Kieselsäure 5 Mikron durdBchnittliche Teilchengrösse

5.Glas 74-149 Mikron Teilchengrössebereich

6 ο Glass 44-5 Mikron leilchengrössebereich

16,8675 4,2170 20,7608

9,4906 9,4906 9,4906

Menge

1349,40 g

337,36 g

1660*86 g

759,25 g

759,25 g 759,25 g

7.Titandioxyd	2S2252	178,02	β
8.KaliumtripoIyphosphat	0,1077	8,62	S
9.Methylcellulose 15.000 cps.Viskosität	0,0215	1972	g
10.Antischaumagens	0,1077-	8,62	S
11.Gepulvertes Tonerde- trihydrat	26,9621	2156,97	S
12.Fungizid	0,2372	18998	S
13.Antischaumagens	OnO215	1,72	S
	100,0000^	8000,02	g

*¥ärmehärtende Aerylpolymerem-ulsioE. mit funktionellen Methylol acrylamid-sauer vernetzbaren-Gruppen,^^ Feststoffe,Viskosität 30 bis 200 epss, pH 8ψ5*=9_Ρ5»Überflächenspannung 46 3jn pro em=, und fähig zur Bildung flexibler Eilm® mit einem Modulus von E=6,5 x 10 psi. laeh dem ^rockaeD. und anseiiliessen&sm Erhitze] ι auf 35O⁰F während 30 Minuten» Ein Beispiel dieses allgemeinen Polymertyps, v/elches brauchbar v/ar₈ ist R3aopl@x S 172 von Rohm & Haas öompany₉PMladelphia_o

** Wärmehärtesa.de vernetsbarsn cpB» Eiae

Äorylpolymeramiilsioa mit fmurfeionellsn sauer SQ$ Feststoff®_ß Viskosität 40 "bis 120 Art dieses Tolys&^ve ,w^lehes brauchbar

-14-war, ist E-660 von der Firma Rohm & Haas Company.

Das obige Mittel wird hergestellt durch Vermischen der Bestandteile in einem schnell laufendem Mischer. Das erhaltene Produkt hat eine Viskosität von 120.000 cps. und ein spezifisches Gewicht von 1,84. Ss enthält etwa 10 Gew.% Gesamtwasser.

Die lagerbeständigkeit dieser Ansätze war aussergewöhnlich gut. Sogar nach 9 Monaten war keine Veränderung bei aufbewahrten Mustern festzustellen. Dieses Produkt ist geeignet zur Verwendung als Fliesenmörtel und Fliesenvergussmasse. Beispielsweisejwurde ein !Peil dieses Ansatzes zum Vergiessen einer Fliesenwandfläche benutzt. Am nächsten Tag war der Verguss hart und hatte das Aussehen eines üblichen Fliesenvergusses.

Zu 200 g des obigen Ansatzes wurde 1 g Ammoniumchloridkatalysator zugesetzt. Das erhaltene Material wurde benutzt; um eine Wandfläche mit glasierten Fliesen zu vergiessen. Am folgenden Tag war der Verguss härter als bei der nicht katalysierten Vergussmasse und schwieriger mit dem Fingernagel auszugraben.

Nach 21 Tagen war die katalysierte Vergussmasse widerstandsfähiger gegen Flecken und Wasser als die 21 Tage aüter" nicht katalysierte Vergussmasse und ausserordentlich hart.

Glatter Kieselsäuresand kann anstelle der Bestandteile Nr. 5 und 6 aus vermahlene-m Glas in diesem Beispiel verwen ■ det werden.

Beispiel 2

Zu Mengen von 400 g des Ansatzes von Beispiel 1 werden die nachstehenden Mengen an Ammoniumchloridkatalysator zugesetzt. Die Muster werden dann mittels einer Gilmore-Nadel gemäss der Norm ASTM C266 bezüglich der Erhärtungszeit in einem Raum mit 100# Feuchtigkeit geprüft. Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten:

209831/0987

Vernetzungsvergussmasse/Ammoniumchlorid Anfängliche Srhär-

tungszeit

1. 400 g/1 g 12 Std_T 36 Min.

2. 400 g/2 g ■ 8 » 54 "

3. 400 g/3 g 3 " 54 ^M

4. 400 g/4 g ' Versteifung während

des Mischens

Dieser Versuch beweist, dass praktische -ßrhärtungs zeiten erhältlich sind unter feuchten Bedingungen^ wenn die erfindungjsgemässen Mittel benutzt werden.

Rasches Erhärtungsvermögen ist sehr vorteilhaft "beim Einbau von Fliesen«, Beim Tergiessen von Fliesen verfestigt sich die Vergussmasse in den Fugen und ermöglicht das üntfefnen von Schmieren, auf der Oberfläche der Fliesen. Beim Ankleben der Fliese verfestigt sich der katalysierte Mörtel (Vergussmasse) und hält die Fliesen sicher an Ort und Stelle, sodass sie fast unverzüglich ohne Verschiebung vergossen werden können.

Beispiel 3

Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt mit der Abänderun? dass katalytische Mengen von Formaldehyd zu jedem der katalysierten Mittel zugesetzt wurdet In jedem Fall wurde die Erhartungszeit wesentlich verringerte Zu 400 g des Mittels von Beispiel 1 wurden 10 g Formaldehydlösung (3TA) zugegeben. Dann wurden 3 g Ammoniumchlorid zugesetzt, um das Mittel zu katalysieren«, Die schnelle Erhärtungszeit von 25 Minuten|mrde dadurch erhalten.

Beispiel 4

Ein 400 g Muster der Vergussmasse gemäss Beispiel 1 wurde mit 2 g einer wässrigen Sulfamiesäurelösung (12,5$) vermischt. Die Erhärtungszeit bei 100$ Feuchtigkeit war sogar kurzer als diejenige, welche mit Ammoniumchlorid erhalten wurde. Demnach ist die Sulfamicsäure ein geeigneter Katalysator.

Beispiel 5

Das Mittel des Beispiels 4 wurde als Vergussmasse in folgender Weise verwendet:

209831/0987

1· Die Vergussmasse wird mittels Spatel auf die Wand und in die Fugen zwischen den Fliesen gebracht.

2. Das überschüssige Material wird von den Fliesenflächen abgewaschen.

3. Die Fugen werden bearbeitet, um das gewünschte schliessliche allgemeine Aussehen zu erhalten.

4. Die Wand wird wieder gewaschen und die Fugen werden wie gewünscht mit einem Schwamm bearbeitet.

5. Die Fliese wird mit einem trockenen Tuch sauber gewischt, nachdem der verbleibende Rest auf der Fliesenfläche getrocknet ist.

Beispiel 6

Auf eine oberfläche von 4 Fuss χ 5 Fuss mit einer 2 Zoll dicken Schicht aus expandiertem feinteiligem Polystyrol wurden undurchlässige keramische Mosaikfliesen und absorbierende trockene glasierte Wandfliesen aufgeklebt, jede mit jeder der folgenden drei Mörtelmischungen A, B und C. In aufeinanderfolgenden zeitlichen Abständen wurden Versuche gemacht, einzelne Fliesen herauszureissen.

A. Mörtelmischung des Beispiels 1 ohne Katalysator.

B. Mörtelmischung von Beispiel 1 mit 0,50$ Ammoniumchlorid.

C.Mörtelmischung von Beispiel 1 mit 0,75$ Ammoniumchlorid. Zeit nach Verwendetes Beobachtungen

der Aufbrinung Mittel Keramisches Mosaik Wandfliese

2 Std. A leicht herausnehmbar leicht heraus

nehmbar

2 " B » " Fliese zer

bricht

2 κ C ^w ti η μ

7 n ^ η ti ti ti

7 ⁿ B » w sehr fest ver-

tt bund en

7 C " ti w w

24 ^M A ^w ti η η .

24 " B sehwJsrig heraus- " ⁿ

herausnehmbar

24 " C " ^{B M} it »

209831/0987

-π-

Die oMgen Bemerkungen der Tabelle zeigen» dass glasierte Wandfliesen an die zu vergiessende Fläche schon vor 2 Stunden bei dem katalysierten Mörtel gebunden werden, aber erst 4 Stun den bei dem unkataJcysierten Mörtel befestigt waren«, Das keramische Mosaik war nicht ausreichend gebunden durch den katalysiei ten Mörtel, um leichten Verguss zu ermöglichen, sogar nach 24 Stunden,

Fliesen wurden leicht eingebaut und vergossen mit dem katalysierten Mittel von Beispiel 1 auf !lachen aus expandiertem Polystyol unter Bildung vorfabrizierter keramischer Fliesen-Flächeneinheiten. Diese hochwasserfesten Einheiten ifurden auf einer typischen Wanne verwendet«,

Beispiel 7

Ein Mörtelmuster gemäss dem Ansatz von Beispiel 1· wurde auf einem Aluminiumblech von O₅050 Zoll Dicke aufgebrachte Muster von keramischen Fliesen^ Glasfliesen₉ Quarsfliesen imd Wandfliesen wurden auf das Blech eingebaute Der lest i-rarde wiederholt unter Verwendung von katalysiertem !Fergussmittel« In allen Fällen wurde die Zeit_s wemi die Fliesen nicht mehr leicht entfernt werden konnten_P dureh Katalysatorverwendung verringert» Die fliesen vnirden dam mit den gleichen "Ansäts©n vergossen«,

Ein Miister der Mörtelsusanuaensetzung gezaäss Beispiel 1 auf einen Sehlackenblock aufgebraclito'Steine'tmrden in die plastische MörtelsoMcht eingepresst„ 12® eine dekorative freiliegende aggregierfcs Oberfläch® zn bild@n_o Eis zweites Miist@£ wurde in gl@icli@r Weise hergeetsllt mit der Abäad®Xiaag_s dass Og 75 ßew.# iiMieaiuaehloridkatalysator au öem Aasats Eiigesetgt wurd©o Es wurde b@o"baohtat_D dass frisch aufgebrachte Steine besser aa dta katalysierten Mörtel &Lebtea₀ Das katalysiert© Mittel s@igt© ¥Qi%©ss@2?t@ Bindung_D wenn man versuchte _p ©inaa H®in -won 1 Zoll Durchmesser heraus zunehmen«. Das rasche feeson= ύ.@τ® ¥erst©if@a_p verursacht diireh den Katalyeatoreusats_ß ir@r~ besserte di® Aiaftelngmigo Iffaeh 15 Sagen seigt® dei? Wassereinweiehtöst «ad di© Kr_atateste aa_p dass ©la verbessertes Produkt

hinsichtlich ^asserfestigkeit erhalten war* Wach 30 Tagen war das Produkt ungewöhnlich hart nach dem Eintauchen in Wasser während 3 Tagen.

Beispiel 9

Ein Muster des Mörtels gemäss Beispiel 1 wurde benutzt, um Wandfliesen, Quarzfliesen und keramische Mosaikfliesen an Wandbretter, Polystyrolflächen, Isolierblöcke, Isoliertafeln, Purniere, Zementtafeln, Pappe, geschichtete Tafeln, Schlackenblöcke, Zementblöcke, Backsteine und Aluminiumblech zu binden. Die obigen Muster wurden wiederholt unter Verwendung der katalysierten Mörtel des Beispiels 1. Die Vorteile raschen Versteifens oder kurzer Härtezeit auf nichtporigen Oberflächen wurde mit katalysiertem Mörtel festgestellt· Wenn benetzt, waren die Fliesen leicht von den verschiedenen Unterlagen abzunehmen, wenn der unkatalysierte Mörtel als Klebemittel verwendet worden war»
Beispiel 1 0
Ein Mittel wurde gemäss folgendem Ansatz hergestellt:

Bestand teil _yon # Menge

1. Acry!polymer A/Beispiel 1

2. Acrylpolymer B von Beispiel 1

3. Wasser

4. Kieselsäure(96% gehen durch ein Sieb mit 325 Maschen)

5. Kieselsäure 5 Mikron durchschnittliche Teilchengrösse

6. Glas 74-149 Mikron Teilchen-

grössebereich

7· Glas 44-5 Mikron Teilchengrössebereich

8. Tiatandioxyd

9. Kaliumtripolyphosphat

10. Methylcellulose,15.000 Viskosität

11. Antischaumagens

12. Gepulvertes Tonerdetrihydrat

13. Pungiaid

14« Ammoniumhydroxyd {'Stabilisator)

100,0000Ji 1996,8 g

7,8921	157,8	g
1,7238	34,4	g
10,7690	215,2	g
21,5838	431,6	g
9,8658	197,2	g
9,8658	197,2	g
9,8658	197,2	g
1,1364	20,6	g
0,0550	xfix 1,	0 g
0,0109	0,2	g
0,0655	1,2	g
27,0323	540,6	g
0,1211	2,4	g
0.0127	0.2

209831/0987

Das sich ergebende Mittel mit weniger Bindung als Beispiel 1 hatte eine Viskosität von 16„000 cps und einen Wassergehalt •von etwa 14$. Das Mittel erwies sich als annehmbare Vergussmasse "bzw. Mörtel für Wandfliesen«,

Beispiel 11

Ein Muster des Mörtels, hergestellt gemäss Beispiel 1, mit Ammoniumchloridkatalysator wurde benutzt in dem Grout Application Index Test«, Dieser Test misst die erforderliche Zeit , vm 22 Quadratfuss einer 4 1/4 Zoll glasierten Fliesenwand zu vergiesseno Die Vergussmasse des Beispiels 1 wurde in 13,5 Minuten aufgebracht» Die Zeitersparnis ist bedeutend, wenn eine hohe Leistung an Flieseneinbau mit niedrigen Kosten für die Arbeit benötigt wirdo

Beispiel 12

Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wird xfiederholt, um gleichartige Mittel herzustellen_smit der Abänderung_p dass die folgenden wasserunlöslichen Puller in den folgenden gewichtsprozentigen Mengen anstelle des Kieselsäure-Glas-Aluminiumtrihydrat-Systems benutzt wurden?

Kieselsäur© 75 Gmj₀fo

Aluminium 80 Gew_o?£

Glas-Sand (50s50) 85 Gew_o$

Quarz 90 Gew.g

Aluminiumtrihydrat-Talk 80 Gew.% (50:50)

Körniges Polyäthylen 50 Gew„$

Beispiel 15

Ein Muster des Mörtels auf der Grundlage des Ansatzes in Beispiel 1 mit Katalysator wurde verwendet, um 1 Zoll keramische Mosaikfliesen einzubauen und zu vergiessen auf einer trockenen Betonplatte zwecks bestens gemäss ASTM Methode 0627-70. Einbau und Verguss waren nach 3 Stunden vollendet. Der Fussbodentest war positiv 20 Stunden nach dem Erhärten, was eine rasche Entwicklung der Stärke anzeigte. Somit waren die bliesen eingebaut und fertig zum Benutzen innerhalb 24 Stunden.

209831/0987

Beispiel 14

Der folgende Versuch wurde ausgeführt, um einen Vergleich zwischen katalysierten und unkatalysierten Vergussmitteln zu zeigen. Die als Vergussmittel zwischen glasierten Wandfliesen aufgebrachten Vergussmittel wurden Nassabriebprüfungejn unterworfen, wobei der Standard Gardner £>rub Tester benutzt wurdeο 1000 Scheuerzyklen lieferten die folgenden Ergebnisse:

Verguss aus Beispiel 1 0,006 Zoll angerieben

mit 0,5# NH₁Ol Katalysator
(nach 24*Stünden)

Verguss aus Beispiel 1 0,000 Zoll abgerieben

mit Katalysator (nach 3 Tagen)

Verguss aus Beispiel 1

ohne Katalysator (nach 30 Tagen) 0,029 Zoll abgerieben

Vergussmuster gemäss der Erfindung zeigten auch verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Flecken»

Beispiel 15

Die folgende Prüfung zeigte die ausgezeichnete Nass-Scherstärke, welchejdurch das erfindungsgemässe Mittel verliehen wird. Gebundene Fliesenmuster mittels eines Mörtels gemäss Beispiel 1 mit und ohne Katalysator wurden mittels des American National Standards Institute-Test for Organic Adhesives ANSI 136.1;1967 geprüft. Eb folgen die Ergebnisse in Pfund pro Quadratzoll:

Scherbindungsstärke Trocken Nass

Ohne Katalysator 508 psi 55 psi

mit Katalysator 510 psi 230 psi

Muster einer handelsüblichen

nichtvernetzten Vergussmasse 460 psi 30 psi.

Keine der bisher verfügbaren handelsüblichen Vergussmassen ergaben eine Nassbindung über 40 psi, bestimmt nach dem obigen Test.

Beispiel 16 Eine Prüfung des Vergussmittels gemäas Ansatz von Beispiel 1

wurde bei einer ^Ilcountertop^ll-Anwendung durchgeführt".

209831/0987

λ λ . ^=* G=& ^P ^Jf %#* \jf ίϊ

Ein Test wurde entwickelt, itfobei verschiedene Säurekonzentrationen über (a) ein katalytisch gehärtetes "countertop"-Tergussmittel gemäss Ansatz von Beispiel 1 „ (Td) über ein

Muster eines handelsüblichen niehtvernetzten Yergussmittels _a t \ ... ... , . ^ Portland·=

und {c) über üblichen nassgehärteten/ Zement als Tergussmittel fliessen

Eine Pumpe wird benutzt, um die Säurelösung über das vernetzea de Yergussmittel strömen zu lassen₀ Die Lösung fliesst dann über das nichtvernetsende Vergussmittel und sehlies|lich über den üblichen nassgehärteten Zement nacheinander_o Die Erosion wird gemessen nach einem Strömen über fünf gleiche zuvor gemessene Abschnitte des Vergusses auf Jedem Pläohen= abschnitt für jede geprüfte chemische Lösungo Die tatsächliche Erosioastiefβ in mils naeh 30 Stunden Prüfzeit sind in der folgenden !abelle aufgenommen?

i^@ GBA

(1) lOjSyissigeä-are 38_S6 7_P2 2_Ρ4

^²) 40^ige Zitronensäure 25 ₉ 4 12_p0 1_P6

Dieses Beispiel soll die überlegen®. Säurefestigkeit eim©s Tergussmittels auf der Grundlage eines vernetzenden Hars= systems

Beispiel 17

Bin Seat für die Bestimmung der Festigkeit gogen mittel worcLe entwickelte Der Test zeigte die verbesserte iösungemittelfestigkeit der erfindungsgemässea Vergussmittel

" Gehärte-t© Tergussmittelmuster wurden aus den Fugen aus ge grab© Bei diesen Prüfungen ΐ/urden etwa, 2 g des Musters mit einer Genauigkeit von 0_p1 mg gewogen und in eine 4°Uns@n Flasche mit 100 ml Aqeton gebracht_o

Jed© Flasche i-rar&e 2 Stunien lang mittels eines magnetischen Rühr ers gerührt ο Die Inhalte der flaschen \irurden dann durch Glaswolle filtriert ₉ und das Filtrat wurde in einer 4 Zoll Eindampfwanne gesammelte Die Flasche und das Glaswollefilter wurden mit Aceton gespült und die Spülflüssigkeit ebenfalls in der Eindampfwanne gesammelte

2Q9831/Q987

das Filtrat in der Eindampfwanne auf konstantes Gewicht verdampft war, wurde der Prozentsatz an Acetonunlösliehem wie folgt bestimmt:

(Gewicht des Verguss- - (Gewicht des ₁₀₀ mittelmusters ) Rückstands) % Aceton-

(Gewicht des Vergussmittelmusters) ~" ^s unlösliches

Muster des Yergussmittels gemäss Ansatz von Beispiel 1 hatte ein Aoetonunlösliches von 96,59 $. Ein Muster des gleichen Vergussmittels, jedoch mit 0,5% NB₄Gl Katalysator besass 98,02 % &cetonunlösliches» Muster vcn Vergussmitteln auf der Grundlage eines nichtvernetzenden Earstyps hatte 88,0% Acetonunlösliches.

Beispiel 18

i>as Testverfahren des Beispiels 17 zeigte„ dass die Lösungsmittelfestigke.it bei Raumtemperatur für aas erfindungsgemäss katalysierte Vergussmittel äquivalent ei et Lösungsmittelfestigkeit des nichtk'atalysierten Vergussraiti-^lB nach dessen Wärmehärtuijg war» Alle vier folgenden. Muster warden 21 Tage bei Raumtemperatur gehärtet:

Kein Katalysator 97,2$ unlöslich 0,5# NH₄Cl Katalysator 98,8% unlöslich

kein Katalysator 98,75& unlöslich 1/2 Stunde bei 15O⁰C

0,596 NH₄Cl Katalysator 100,0% unlöslich

1/2 Stunde bei 150⁰G
Beispiel 19
Das folgende Mittel beweist, dass Polyvinylacetatmischpolymer-i

emulsionen geeignet zur Herstellung erfindungsgemässer Ver- \ gussmittel sind.

209831 /0987

Bestandteil

Prozentsatz Menge

1e P.VeAcAcrylmischpolymer- emulsion	19,08f3	381P746 g
2. Wasser	5,4225	108,4500 g
3» Kieselsäure (96$ gehen durch ein 325 Maschensieb)	22,5189	450,378 g
4» 5 Mikron Kieselsäure	7ρ 7407	154,814 g
5 ο Glas (74-149 Mikron)	7,7407	154,814 g
6» Glas (44-45 Mikron)	7 , 7407	154,814 g
7 β Titandioxyd	1,7813	35,626 g
8« Kaliumtripolyphosphat	0,0812	10624 g
9β Methylcellulose, 15oOOO Gps Viskosität	OpOl 69	0,0338 g
10. Antischaumagens	O50973	1,9012 g
11 ο Gepulvertes Tonerdetrihydrat (mittlere Teilehengrösse 80 Mikron)	27,5771	551,542 g
12« Fungizid	0,1951	3„3449
	99,9997^	1999,994 g

Die vorstehenden Yergussmlttel waren geeignet aran Ausfüllen der Fugen wischen glasierten ¥andfliesen_o Die Viskosität war 104.000 cps und das spezifische Gewicht war 1_P47o

Die wässrige Polyvinylacetat-Acrylmischpolymeremulsion hatte Methylol-Reaktivität und konnte dalier bei Haumtemperatur durch Zusatz saurer Katalysatoren, Z₀B₀ Osalsäur®, imaoniumthio eyanat und Ammoniumchlorid vernetzt werden_o Das handelsüblich© Produkt 55 DEY, hergestellt von Franklin Chemical Company, Columbus,OMo, USA»,ist ein Beispiel einer solchen A Harzemulsion O

Beispiel 20

Ein Mörtel wurde aus folgenden Bestandteilen hergestellt?

209831/0987

-24-	Bestandteil	Prozentsatz	55,31	2200304	gläsernen	Katalysatorei	•
1· Acrylpolymer A von Beispiel	1 15,30	0.15	Menge	das Verguss-	Erzielung vergleichbarer
2. Wasser	2,60	114,605%	765	flecken- und wasserfest.
3. Ultramarineblau	15,02	130	folgenden sauren	0,03%
4. Ant i s chaumagens	0,20	1,00	0,05%
5. Hydroxyäthylcellulose	0,025	10	1%
6 ο Kalkstein(Teilchengrösse 5 Mikron;	7,40	1,25	1%
7. Vermahlene Kieselsäure (-325 Maschen)	8,30	370	0,03%
8. Kaliumtripolyphosphat	0,10	415	0,04%
	9. Tonerdetrihydrat (-100 Maschen) 10,20	5	2Ji
10. Sand (-30 Maschen)	510	0,5
11. fungizid	2765,5	0,03%
	7.5	0,5%
4980,25 g	1%
Dieser Mörtel hatte eine Viskosität von 74O»OOO cps und ein
spezifisches Gewicht von 1,90. Wenn 0,5% Ammoniumchlorid mit
diesem Mörtel vermischt wurde, bildete es ein Vergussmittel,
geeignet für das Ausfüllen von Fugen zwischen äbe
Fliesen. Nach einer Woche bei Raumtemperatur war
mittel aussergewöhnlich hart und
Das Ammoniumchlor kann durch die
in den angegebenen Mengen unter
Ergebnisse ersetzt werden:
Ammoniumbromid
Ammoniumthiocyanat
Ammoniumsulfat
Ammoniumthiocyanat
Dichloressigsäure
p-Toluolsulfonsäure
Zitronensäure
Oxalsäure
Sulfamicsäure
2-Methyl-2-aminopropanol HCl
1-Amino-4-butanol HGl

209831/0987

-25-Beispiel 21

Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, um ein ähnliches Mittel herzustellen_s mit der Abänderung_ff dass die folgenden Mengen in Gew,% an polymeren Material zur Herstellung geeigneter Mittel eingesetzt werden; 2% (+ 15% Wasser) 8% (+12 % Wasser)

5% ( + 14 % Wasser) 11% (+ 10% Wasser) (+ 13% Wasser) 14% (+ 13% Wasser)

Beispiel 22

Mörtel gemäss Beispiel 1 und 19 wurden mit üblichen Latexfarben gefärbt. In allen Fällen wurden die Pigmente vertragen und die Mörtel wurden hart und wasserfest mit ■ Katalysatoren«, Mach 15 Tagen wurden die gefärbten Mörtel auf Srv/eiehen durch heisses Wasser geprüfte Die katalysier ten Mörtel erweichten in Wasser bei höheren Temperaturen als unkatalysierte Mörtel«, ^er -^rweichungsgrad war ebenfalls geringere Eine zufriedenstellende Färbemethode für die Mörtel bestand darin, die Farbstoffe mit dem Katalysator zu kombinieren und dann zu der Emulsion zuzusetzen^

Beispiel 23

Ein katalysierter Mörtel niedriger Viskosität auf der Grundlage des Ansatzes von Beispiel 1 wurde zu nassem Portlandzementmörtel zugesetzt. Dieser Mörtel würde auf ein Aluminiumblech aufgebracht. Mehrere Fliesenstücke wurden dann in den Mörtel auf diesem Blech eingesetzt. Zwecks Vergleichs wurden andere Fliesen auf das Blech mit einfachem Portlandzementmörtel eingesetzt. Fach 24 Stunden Alterung bei Raumtemperatur hatte der katalysierte Mörtel stark abgebunden.

Beispiel 24

Eine andere erfindungsgemäss brauchbare bei Raumtemperatur vernetzende Harzemulsion ist Vinylacetatmischpolymerlatex^mit 45% Feststoffen, 0,14 Mikron Teilchengrösse, pH 4,7» Viskosität 100 cps und Mindesttemperatur von 13 C unter Bildung eines brüchigen Films· Dies«eine wärmehärtende iimulsion , die üblicherweise verwendet wird, um

208 831/0987

Pasern zu nichtgewebten Fabrikaten zu binden durch Trocknen und Anwenden hoher Temperatur. Ein Beispiel dieser Emulsion,±χ± welche einen geeigneten Mörtel ergibt, ist X-LINK 2802 von National Starch and Chemical Corportation, New York.

Wenn verwendet als Ersatz der -Emulsionen 1 und 2 des Beispiels 1 erwies sich dieser Mörtel als geeignet zum Vergiessen und Befestigen keramischer Fliesen auf mit Gips verputzten Wandbrettern und Betonmauerwerk,

Beispiel 25

Wenn ein selbstr%ktiver Vinylacrylterpolymerlatex mit 45% Feststoffen, pH 4,6, Viskosität 200 cps,durchschnittliche anionische Teilchengrösse 0,14 Mikron anstelle des Vinylacetatmischpolymers des Beispiels 24· verwendet wurde, wurde auch ein brauchbarer Mörtel erhalten»

Beispiel 26

Das folgende wässrige Mittel wurde hergestellt:

Bestandteil Prozentsatz Menge (g)

1. Polymer A von Beispiel 1 3,7063 168,6720

2. Polymer B von Beispiel 1 0,9178 42,768

3. Wasser 13,9081 632,940

4. Antischaumagens 0,9234 5,168

5. Kieselsäure 30,3334 1380,432

6. Methylcellulose 15.003cps. O°377 1,720

7. Kaliumtripolyphosphat 0,0946 4,308

8. TiO₂ 1,9558 89,008

9. Kieselsäure - 3 Mikron 8,3418 379,624

durchschnittliche Teilchengrösse

10. Glas** 74-149 Mikron Teilchen-

grössebereich 8,3418 379,624

11. Glas 44-5 Mikron Teilchen- 8,3418 379,624 grössebereich

12. 2oa**detrihydrat 23,6984 1078,484

13. Fungizid 0.2084 9.488

99,999396 4550,850 g.

209831/0987

Dies ist ein Mörtel, der nur eine §ehr niedrige Konzentration an 4 j 6$ n_asses oder 2,5$ an trockener vernetzbarer Polymeremulsion enthält,, Er wird zum Ausfüllen der Fugen zwischen keramischen Fliesen "benutzt» Br besass gute Aufbringkons is ten liess sich leicht säubern und härtete befrMigend»

Ein ähnlicher brauchbarer Mörtel mit niedrigem -^olymergehalt wurde hergestellt unter Ersatz von 200 § Hydroxymethylderivat von Diaeetonacrylamidj Mischpolymerlatex, 45$ Feststoffe > · pH 4,5 für die obigen Polymeren A und BoEin handelsübliches Beispiel dieser Mischpolymeremulsion ist Lubrizol 2240 von Sm. Lubrizol Corporation,Cleveland^Ohio

Beispiel 27

Das folgende Yerguss-s-mittel wurde hergestellt: Bestandteil A

Thermoplastische Äcrylpolymeremulsion* 21„5

Wasser 1₉15

Tensid 0₉23

blaues Pigment O₃02

Antischaumagens O₉11

Hydroxyäthylcellulose 0_p03

-325 Maschen vermahlene Kieselsäure 17₉43

Tonerdetrihydrat (-100 Maschen) 11_P94

Ammoniumchlorid 0,56

Sand, durch ein 30 Maschensieb hindurchgehend 46,90

Entschäumungsagens 0,12

Bestandteil B

Dirnethylolharnstoff Wasser

Blanc Fixe (Bariumsulfatpulver)

Sand, durch ein 30 Maschensieb hindurchgehend

Magnesiumoxydpulver

100,00

400 g des Bestandteils A wurden mit 100 g des Bestandteils B vermischt. Das erhaltene Vergussmittel hatte eine verspatbare

100	,00
6
18
25
. 50	,48
0	,07

209831/0987

cps.
Viskosität von etwa 230.000/und härtete zwischen keramischen

Fliesen über Nacht bei 1OO?£ Feuchtigkeit₀

thermoplastisches

thermoplastisches »Dieser Latex war typisch für ein w&m*Mx%»mv& Acry^emulsion polymer mit funktionellen Garboxylpendantgruppen, 55$ Feststoffen, pH 4,5, Viskosität unter 3000 cps, die anionische Teilchenbeschickung hatte eine Filmbildungstemperatur weniger als 2 0, einen Glaspunkt bei -9⁰O und war biegsam. Ein handeis übliches Muster der Emulsion, welches die obigen Resultate lieferte, war Rhoplex LO-40 von Rohm & Haas Company.

Beispiel 28

Wärmehärtende Polyvinylchloridacrylmischpolymeremulsionen wurden ebenfalls als brauchbar zur Herstellung erfindungsgemässer Mörtel gefunden. Es folgt ein Ansatz eines solchen zum Einbau und Vergejissen von Fliesen geeigneten Mörtels:

Bestandteil Prozentsatz Menge

1 ο Vinylchloridmischpolymer*	22,96	1836,8 h
2. Kieselsäure (96% gegen durch ein 325 Maschensieb)	20,27	1621,6
3. Kieselsäure 5 Mikron durch schnittlich	9,26	740,8
4. Glas 74-149 Mikron Teilchen- grössebereich	9,26	740,8
5. Glas 44-5 Mikron Teilchen- grössebereich	9,26	740,8
6. Titandioxyd	2,19	175,2
7. Kaliumtripolyphosphat	0,10	8,0
8. Methylcellulose,15.000 cps Viskosität	0,0209	1,6720
9. Antischaumagens	0,12	9,6
10. Gepulvertes Tonerdetrihydrat	26,32	2105,6
11. Fungizid	0,24	19,2

100,0009# 8000,0720 g

*Diesfwar eine wärmehärtende Polyvinylchloridacrylmischpolymer- emulsion, 51$ Feststoffe, pH 2,2, Viskosität 200 cps,Teilchenbeschickung, anionische Oberflächenspannung 37 dyn pro cm und GlasübergangBtemperatur von über 26⁰C. Bei der vorliegenden Erfindung wurden saure Katalysatoren verwendet, um Härtung in Gegenwart von Wasser zu erhalten. Ein für Fliesenmörtel

209831/0987

geeignetes handelsübliches Muster war Geon 460 XI Vinylchloridmischpolymer von BoF®Goodrich Companys,Cleveland,Ohio·

Beispiel 29

Eine Polymeremulsion wird in der folgenden allgemeinen Weise zur Verwendung als Plieseneinbaumörtel gemäss der Erfindung hergestellt.

Eine Mischung aus 85 Teilen Vinylacetatmonomerj, 12 Teilen Diocylfumaratmonomer und 3 Teilen Methylolacrylamid wird während einer Zeit von 3 Stunden zugesetzt zu 50 Teilen Wasser von 60 3? mit einem G-ehalt τοη 0^1% an Natriumsalz eines llkylarylpolyäthersulf onats und dem Initiator Kalium-= persulfat »Der Ansatz wird ständig gerührt® Zuerst wird die Mischung auf ¹JO⁰I erwärmt und auf dieser Temperatur während etwa 1 Stunde gehalten_o Dann werden x-zeitere 50 Teile Wasser mit einem G-ehalt von 1_P5$» Kaliumpersulfat während einer Zeit von 1 1/2 Stunden zugegeben und dabei die Temperatur von 70⁰E des Ansatzes gehalten. Dann x-jird der Ansatz unter beständigem Rühren während einer v/eiteren Stunde auf 7O⁰P gehalten und darauf wird die Temperatur auf 80°f währenc nooh einer Stunde steigen gelassen« 200g der so gebildeten vernetzbaren Vinylacetatmisehpolymeremulsion werden gekühlt, filtriert und an die ^telle der Polymerbestandteile A und B des Beispiels 1 gesetzt unter Bildung eines Mörtels„ welcher sich für Vergiessen und Einbauen von keramischen Fliesen auf verschiedenen Unterlagen eigneto

Beispiel 50

Das Verfahren des Beispiels 1 wird wiederholt, um eine ähnliche Mischung herzustellen, i-robex anstelle der Polymeren A un( B die folgenden Polymeren in äquivalenten Mengen verwendet werden (in Emulsionsfοrm)zusammen mit dem ebenfalls angegebenen Katalysator oder Vernetzungsagens«*

209831 /0987

Polymer Vernetzungsagens

EpoxyharzClteaktions- Ä'thylendiamin produkt von Epichlorhydrin und Bisphenol A)

Polyisopren
Polymethylmethacrylat Polyurethanharz Polyurethanharz

Äthyf^propylenblockmischpolymer Polysiloxanharz Alkydharz

Polyvinylidenchlorid

Polyacrylnitril Harnstoff-Formaldehydharz

Diallylphthalat Allylme thac rylat Äthylendiamin

Katalysator

Dicumylperoxyd

Di-t-butylperoxyd Di-t-butylperoxyd

atmosphärischer Sauerstoff

p-Toluolsulfonsäure

Bernsteinsäure Garbonsäure

Wenn ein Vernetzungsagens benutzt wird, wird eine stöehiometrisch äquivalente Menge zugesetzt, während im Falle von Katalysatoren nur katalytische Mengen benutzt werden.

209831 /0987

Claims (32)

1. 220030A

   Patentansprüche

   1 »Wässrige Mösrtelmischung mit einer Viskosität im Bereich von 10.000 Ms 1.200,000 cps_s dadurch gekennzei ohne t . dass sie ein fumbildendes, wasserdispergierbares, bei Raumtemperatur vernetzbares Polymer und einen wasserunlöslichen Füller umfasst«,
2. 2. Mörtelmischung nach Anspruch 1 j, dadurch g e k e η η zeichnet , dass das Polymer von 2 bis 16 Gewofo des gesamten wässrigen Mittels ausmacht»
3. 3ö Mörtelmischung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η — zeichnet, dass der Puller von 50 bis 90 Gew_o% des gesamten wässrigen Mittels ausmacht»
4. 4. Mörtelmischung nach Anspruch 1 , dadurch g e k e η η zeichnet, dass das Vernetzen des vernetzbaren Polymers durch den Zusatz eines Vernetzungsagens begünstigt wird,
5. 5. Mörtelmischung nach Anspruch 1-, dadurch g e k e η η zeichnet^ dass die Vernetzung des vernetzbaren Polymers durch die Verwendung eines Katalysators begünstigt wirdo
6. 6. Mörtelmischung nach Anspruch 5_s dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator ein saurer Katalysator ist, der in einer Menge, um von 0^03 Ms 2_p0 Gew_o$ des gesamten Mittels vorzusehen, anwesend ist.
7. 7. Mörtelmischung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der saure Katalysator ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus anorganischen und organischen Salzen, organischen Säuren und aminsauren Additionssalzen.
8. 8. Mörtelmischung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeie net, dass ein aktivierendes Agens eingeschlossen wird.
9. 9. Mörtelmischung nach Anspruch 1 , dadurch g e k e η η -· zeichne t, dass das Polymer im wesentlichen in dem wässrigen Mittel emulgiert ist.

   209831 /0987
10. 10.Mörtelmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Puller ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Glas, Quarz, Kieselsäure, Kalkstein, Baryten, Wollastonit, Glimmer, Flintpulver, Kryolit, Tonerde trihydrat, Talk, Pyrophyllit, Zinkoxyd und Mischungen daraus.
11. 11. Mörtelmischung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , dass der Füller Glas ist.
12. 12. Mörtel-mischung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Füller Quarz ist.
13. 13. Mörtelmischung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Füller Kieselsäure ist»
14. 14. Mörtelmischung nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η ze ichnet, dass der Füller Tonerdetrihydrat ist.
15. 15· Mörtelmischung nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η zeichnet, dass der Füller eine Mischung aus Glas, Tonerdetrihydrat und Kieselsäure ist.
16. 16. Mörtelmischung nach Anspruch \ dadurch gekennzeichnet, dass ein wasserlösliches,wasserzurückhaltendes Agens, ausgewählt aus der Gruppe umfassend Methylcellulose und Hydroxyäthylcellulose, zugesetzt wird.
17. 17. Verfahren zum Einbau und Vergiessen von Fliesen,g e k e η : zeichnet durch die Verwendung der wässrigen Märtelmischung von Anspruch 1.
18. 18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer von 2 bis 16 Gew.^ des gesamten wässrigen Mittels umfasst.
19. 19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch g e k e η η zeichnet,dass der Füller von 50 bis 90 Gew.^ des gesamten wässrigen Mittels ausmachte
20. 20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch g e k e η η zeichnet , dass die Vernetzung des vernetzbaren Polymer durch den Zusatz des vernetzenden Agens unterstützt wird.

    209831/0987
21. 21. Verfahren nach Anspruch 17 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vernetzung des vernetzbaren Polymers durch den Zusatz eines sauren Katalysators unterstützt wird, der in einer Menge anwesend ist, um von O₃03 bis 2,0 Gew.?6 des gesamten wässrigen Mittels vorzusehen.
22. 2ί. Verfahren nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet , dass der saure Katalysator ausgewählt wird aus der Gruppe umfassend anorganische und organische Salze, organische Säuren und aminsaure Additionssalze.
23. 2§. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch g e k e η η zeichnet , dass das Polymer im wesentlichen in dem wässrigen Mittel emulgiert ist»
24. 24. ^erfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich net, dass der Füller ausgewählt ist aus der .Gruppe umfassend* Glas, Quarz, Kieselsäure;, Kalkstein, Baryte, Wollastonit,Glimmer, Flintpulver_? Kryolit, Tonerdetrihydrat, Talk, Pyrophyllit, Zinkoxyd und Mischungen daraus_o
25. 25«. Verfahren nach Anspruch 24* dadurch gekennzeich η e t _f dass der Füller Glas ist«
26. 26« Verfahren nach Anspruch 24_S dadurch gekennzeichnet, dass der Füller Quarz ist«,
27. 27. Verfahren nach Anspruch 24ρ dadurch gekennzeichnet, dass der Füller Kieselsäure ist.
28. 28« Verfahren nach Anspruch 24»dadurch gekennzeichnet, dass der Füller Tonerdetrihydrat ist*
29. 29· Verfahren nach Anspruch 24 _s dadureh gekennzeichne t , dassjder füller eine Mischung aus GIaS₈ Tonerdetrihydrat und Kieselsäure ist«,
30. 30. Verfahren nach Anspruch 14» dacteeh gekennzeichnet g dass ein wasserlösliches,wasserzurückhaltendes Agens, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methy!cellulose und Hydroxyäthylo©llul©se„ zu dem wässrigta Mittel angesetzt wird

    209831/0987
31. 31. Ein neuer Konstruktionsartikel, welcher widerstandsfähig ist gegen den Angriff durch Wasser und/oder Chemikalien, welcher umfasst Fliesen,gebunden an einen Träger, wobei die Fliesen so räumlich getrennt sind, um offene Zwischenräume zwischen den Fliesen zu lassen, welche Räume zwischen den Fliesen das Mittel des Anspruchs 1 umfassen.
32. 32. Ein neuer Konstruktionsartikel nach Anspruch 1, wobei das bindende Material zwischen den Fliesen und dem Träger das Mittel des Anspruchs 1 umfasst.

    209831/0987