DE2618447A1

DE2618447A1 - Beschichtungsmasse und deren verwendung

Info

Publication number: DE2618447A1
Application number: DE19762618447
Authority: DE
Inventors: David R Burley
Original assignee: Tile Council of America Inc
Current assignee: Tile Council of America Inc
Priority date: 1975-04-29
Filing date: 1976-04-27
Publication date: 1976-11-11
Also published as: US4055529A; GB1509832A; FR2309618A1; IT1062422B; FR2309618B1; ES447467A1; AU1299676A; US4143019A; AU507775B2; BE841290A; CA1084189A

Description

^MBeschichtungsmasse und deren Verwendung"

JDie Erfindung betrifft klebende Massen, die sich für Ausbesserungs- und Reparaturarbeiten eignen und verbesserte klebende Verfugungen ermöglichen, wie beim Fliesen^j/erlegen. Diese Massen bilden verfärbungsbeständige wasserabweisende abwaschbare Beschichtungen, die an den meisten klebfähigen Flächen haften und insbesondere auch anwendbar sind für die Verklebung von Oberflächen, die zugekehrt sind zu zu verklebenden Flächen. Die erfindungsgemäßen Massen enthalten ein Polymer in Form einer Emulsion, ein durch Alkali verdickendes Polymer, ein basisches Material und Wasser sowie verschiedene andere Zusätze wie Pigmente, Weichmacher und Lösungsmittel.

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Bei der Instandsetzung und Instandhaltung von harten Oberflächen wird eine Reinigung z.B. mit Seifen oder Detergentien, eine Behandlung mit Lösungsmitteln und eine Beschichtung oder Aufbringung eines Anstrichs vorgenommen. Eine geeignete Erneuerung wie auch ein Schutz von Flächen erfordert häufig die Aufbringung verschiedener Massen .was zeitraubend ist und manchmal Schwierigkeiten und besondere Vorsicht erforderlich macht. Dies gilt insbesondere, wenn die zu behandelnde Fläche einer anderen Fläche zugekehrt ist, die diese Behandlung nicht erforderlich macht. Beispiele für solche Flächen sind Fliesen oder Platten, wo nur die Stoßkanten einer derartigen Behandlung bedürfen. Derartige Flächen finden sich in Gebäuden wie an Einrichtungsgegenständen, z.B. Tischplatten, Fußböden oder Wänden, aber auch an Außenflächen wie Booten und bei Ziegeln und Bausteinen.

Der Begriff "K]ä>er",wie er für solche Fugen und Stoßstellen angewandt wird, bezieht sich im allgemeinen auf Massen, die bei oberflächlicher Behandlung der aneinanderstoßenden Gegenstände diese zusammenhalten wie mörtelartige Produkte und Kunststoffe einschließlich Kunstharzen und Siliconharzen. Das durch den Kleber zusammenzuhaltende Material wird als die zu verklebenden Flächen bezeichnet. Die Kleberverbindung bezieht sich auf eine Fuge oder Klebverbindung, insbesondere zwischen Fliesen oder anderen Baumaterialien (US-PS 2 934 und 3 706 696).

Beispiele für zu verklebende Flächen, die über Kleberfugen verbunden werden sollen,umfassen TonerZeugnisse wie Ziegel, Seifen (Soaps), glasierte und nicht-glasierte Tonerdeblöcke, Baustoffe, die keinen Portlandzement enthalten wie Platten aus Kunststoff, Metall, Fiberglas und

Glas. Andere zu verklebende Gegenstände sind glasierte und unglasierte . Backsteine, Keramikmosaik, Fußbodenplatten u.ä· Baustoffe. Die Kleber können aus Portlandzement, Mörtel,/oder Epoxymaterialien bestehen.

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Kleber für die Verfugung werden im allgemeinen wegen ihrer Festigkeit und der Möglichkeit einer festen Bindung ausgewählt. Die Kleber enthalten im allgemeinen größere Anteile an Füllstoffen, die ihm das entsprechende Volumen und die Verarbeitbarkeit bei gleichzeitig verbesserter Festigkeit verleihen. Während die Füllstoffe verschiedene Nachteile aufweisen, so führen sie auch in den Fugen zu rauhen Flächen mit verschiedenen Unebenheiten und machen die Fugen flüssigkeitsdurchlässig oder hochaufnahmefähig für das Absetzen von Schmutz und für Mißfärbungen. Übliche Mörtel für keramische Erzeugnisse sind im allgemeinen solche auf der Basis von Portlandzement, Sie haben verschiedene unerwünschte Eigenschaf ten,¹·so sind sie' relativ grob-texturiert und porös und gestatten die Ansammlung von Schmutz und anderen Stoffen sowie das Ausschwitzen von Wasser. Die Oberfläche dieser Mörtelmassen ist reaktiv und verfärbt sich leicht, was das dekorative Aussehen beeinflußt. Die Mörtel sind nur schwer in dekorativer Farbe zur Anpassung oder zum Kontrast zu den Keramikteilen herzustellen. Außerdem wirken sie oft als Nährboden für Mikroorganismen. Ein besonderes Beispiel dafür sind Badezimmerverkachelungen.

Während häufig die Behandlung der Oberfläche von solchen Fugenauskleidungen mit Reinigungsmitteln oder Lösungsmitteln eine zeitweise Lösung des Problems ergibt, so sind diese Oberflächen doch sehr empfindlich gegenüber Schmutz und erfordern eine häufige und wiederholte Behandlung. Außerdem bewirken diese Reinigungsmittel keine Konservierung der Verfugungsmasse.

Bisher mußte bei Erneuerung der Verfliesung oder Verkachelung das Klebermaterial mechanisch durch Abschlagen oder Abkratzen entfernt werden, woraufhin das ganze neu verlegt werden muß. Dies ist aufwendig und löst nicht das Grundproblem, denn dieses tritt mit dem neu verlegten Material sofort wieder auf.

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Andererseits benö.tigen Überzüge oder Anstriche als Schutz für solche Fugenoberflächen schwierige und zeitraubende Aufbringungsverfahren, um ein gleichzeitiges Überziehen der anstoßenden Flächen zu verhindern. Die Entfernung solcher Überzüge von den anstoßenden Flächen erfordert häufig sehr mühselige Reinigungsmethoden mit giftigen Chemikalien. Die Folge davon ist, daß Vorrichtungen für die Aufbringung solcher Schichten auf sehr begrenzte Oberflächenbereiche entwickelt worden sind. Diese sind verschiedenster Konstruktion. Eine besteht in einem speziellen Aufbringungsgerät mit einem kleinen Gefäß enthaltend eine Flüssigkeit mit einer Konsistenz eines Anstrichmittels. An diesem Gefäß ist eine Kautschukkappe mit einem Auftragsrad befestigt. Das Rad wird über die Fuge gerollt und bedeckt den Oberflächenbereich der Fuge.Mit einer solchen Vorrichtung lassen sich jedoch nicht größere Bereiche beschichten.. Dazu muß darauf geachtet werden, daß keine Verstopfung mit der Masse stattfindet.

Die Anwendung einer derartigen Auftragsvorrichtung ist auch sehr begrenzt hinsichtlich Größe und Form der zu beschichtenden Fuge. Ist die Fuge enger als die Radbreite,berührt das

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Rad nicht die/Fuge und die Aufbringung ist nicht zufriedenstellend. Ist die Fuge breiter als das Rad, so müssen mehrere Streifen aufgebracht werden, so daß dann die Oberfläche der Fuge uneben aussieht,, Sind die Fugen nicht gerade, so ist die Aufbringung schwierig„ Wenn die Aufbringvorrichtung über eine Unterbrechung oder Überschneidung mit einem vorher beschichteten Bereich geführt wird, so führt dies zu einer Erhebung.

Die für derartige Aufbringvorrichtungen und auch für andere Zwecke üblichen Massen haben verschiedene Nachteile. Viele dieser Massen lassen sich nicht auf schmutzige oder ölige Oberflächen auftragen. In vielen Fällen muß die Oberfläche zuerst aufwendig gereinigt werden. Nachdem die

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Oberfläche von Fugen im allgemeinen rauh und porös ist, haften viele Massen nicht gut am Untergrund. Bisher sind noch keine Massen bekannt geworden, die beständig gegenüber Feuchtigkeit, Schimmel und Verfärbung sind. Viele Massen verfärben sich leicht und führen zu keiner Verbesserung des dekorativen Aussehens der Fugen. Dieses wird nicht nur von der Farbe,bestimmt, sondern auch von der Textur der beschichteten Fläche.

Die bisher für obige Auftragsvorrichtung angewandte Masse härtet nicht zu einer glänzenden Fläche und ist gegenüber Verfärbungen nicht widerstandsfähig wie gegen blauschwarze Tinte. Auch haftet der Überzug nicht gut an der Unterlage,·wenn diese nicht absolut rein und trocken ist.

Ein weiteres Problem derartiger Massen ist die Schwierigkeit der Entfernung von überschüssiger Masse von den angrenzenden Flächen. Dazu benötigt man spezielle Lösungsmittel. Nicht nur sind einige dieser Lösungsmittel gefährlich und weisen einen schlechten Geruch auf, sondern können auch einen Teil des aufgebrachten Überzugs an der richtigen Stelle mit entfernen.

Aufgabe der Erfindung ist nun eine gute haftende Masse, die obige Nachteile nicht besitzt. Sie läßt sich in beliebiger Konsistenz für einfache Aufbringung einstellen, konserviert und schützt die Unterlage und verbessert das dekorative Aussehen der damit versehenen Flächen. Die erfindungsgemäße Masse eignet sich besonders für Flächenbereiche, die anderen Flächenbereichen benachbart sind, auf die die Masse nicht aufgebracht werden soll, wie auf Verfugungen also die Oberfläche von Fugenmassen zwischen zwei Körpern.

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Die erfindungsgemäße Masse haftet auf den meisten Fugenmassen, läßt sich jedoch leicht von den verklebten Gegenständen entfernen. Dies beruht auf der selektiven Haftfähigkeit, also der Fähigkeit der erfindungsgemäßen Masse zu haften oder zu binden verschiedene Materialien, jedoch andere nicht. Diese Eigenschaft gestattet ein einwandfreies und leichtes Entfernen von nicht zu beschichtenden Flächenbereichen. Die Arbeitskonsistenz kann so eingestellt werden, daß die Aufbringung auf verschiedene Art möglich wird.

Unterlagen, auf die sich die erfindungsgemäßen Massen aufbringen lassen, haben nicht-poröse Oberflächen, die versenkt sind, gegenüber den verklebten Bauteilen und poröse Flächen, die versenkt oder eben oder fluchtend mit den Flächen der zu verbindenden Bauteile liegen können.

Die erfindungsgemäße Masse wird aufgrund chemischer und/oder physikalischer Wechselwirkung an der Unterlage festgehalten. Chemisch reaktive Flächen sind im allgemeinen zugänglich für Schmutz und andere Verunreinigungen, da sie mit zahllosen Produkten täglich reagieren können, die zu einer Verfärbung führen. Die Reaktivität derartiger Flächen wird nach der Erfindung ausgenutzt, weil die Masse chemisch reagiert mit diesen Flächen unter Bildung einer festen chemischen Bindung und gleichzeitiger Absättigung der Reaktivität dieser Fläche gegenüber anderen Stoffen. Bei weniger reaktionsfähigen Unterlagen kommt es jedoch bei der erfindungsgemäßen Masse ebenfalls zu einer festen Bindung .ohne daß eine chemische Reaktion festgestellt werden kann.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Masse besteht darin, daß sie so aufgebaut werden kann, um die Unterlage mit einem Schutzüberzug zu bedecken, der nach dem Härten relativ glatt, nicht-porös und verfärbungsbeständig ist,

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wasserabweisend, abwaschfähig und beständig gegenüber Schimmelbefall ist und sich in verschiedenen dekorativen Farben einschließlich weiß aufbringen läßt. In gehärtetem Zustand widersteht die erfindungsgemäße Masse den meisten Chemikalien zumindest kurze Zeit. Sie kann durch eine zweite Schicht überdeckt werden.

Weiters wurde festgestellt, daß die erfindungsgemäße Masse auf feuchte oder trockene Bereiche von alten oder neu verlegten Flächen aufgetragen werden kann. Dies gilt sogar für schmutzige Flächen. In manchen Fällen ist jedoch ein Reinigen der Oberfläche zweckmäßig, wenn der Schmutz (z. B. Öl) nicht gut verankert ist auf der Unterlage und sich nicht leicht in Wasser dispergieren läßt oder wo der Schmutz ein gutes Pigment z.B. Ruß ist, welches zu einer Verfärbung der Masse führen kann.

Die erfindungsgemäße Masse läßt sich in großem Umfang anwenden. Ziegeln, Kacheln oder Fliesen aus verschiedenen Materialien werden mit Klebern verfugt oder mit Mörtel verlegt. Die erfindungsgemäße Masse eignet sich besonders zur Aufbringung auf derartige Materialien wie Mörtel. Die Masse kann aushärten, bleibt fest und kratzbeständig.

So verhindert beispielsweise die erfindungsgemäße Masse ein Kreiden und Reißen von Portlandzementmörtel, besonders an Trockenwandbauten, wo die Ziegel in Bereichen eingebaut werden, wo sie nicht mit Wasser in Berührung kommen. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Masse liegt in ihrer chemischen Reaktion mit Zementunterlagen wie Mörtelfugen und ihrer starken Bindung daran. Bemerkenswert ist auch, daß sie sehr schnell keinen Staub mehr nach dem Aufbringen in ungehärtetem Zustand in staubiger Umgebung aufnimmt. Andere Produkte, die diesen Vorteil nicht besitzen, halten den Schmutz beim Trocknen fest, der das Aussehen beeinträchtigt.

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Gegenstand der Erfindung ist nun eine stabile Einkomponentenmasse mit angenehmem Geruch, die nicht giftig ist und auf Unterlagen haftet und deren dekoratives Aussehen modifiziert und verbessert, während sie jedoch die ungefähre Kontur dieser Fläche erhält. Sie bildet einen Schutzüberzug, der verfärbungsbeständig, waschbar, gegen chemischen Angriff beständig und für Wasser nicht durchlässig ist. Darüberhinaus läßt sie sich von der Unterlage in nicht gehärtetem Zustand leicht entfernen, nicht jedoch sobald sie gehärtet ist. Ihre Bindung an Unterlagen ist selektiv, sie vermag also bestimmte Unterlagen gut zu binden andere jedoch nicht. In die erfindungsgemäße Masse läßt sich auch ein Mikrobiocid einarbeiten. Die Aufbringung 'der erfindungsgemäßen Masse kann auf poröse und nichtporöse Unterlagen verschiedenster Dimensionen erfolgen, wobei es gleichgültig ist, ob die Unterlage eben oder gewölbt ist oder ob sie Vertiefungen oder Erhebungen aufweist. Sie läßt sich in mehreren Teilschichten auftragen und ist besonders geeignet für Ausbesserungs- und Schutzarbeiten auf Unterlagen, wie sie z.B. Verfugungen darstellen, die gerade oder gekrümmt sein können und gleichmäßige oder ungleichmäßige Form oder Breite besitzen, ganz gleichgültig, um welchen Kleber es sich dabei gehandelt hat.

Die erfindungsgemäße Masse enthält

1) ein Polymer in Form einer Emulsion in Form von Polymeren von Carbonsäuren, deren Ester und Mischpolymere mit einem oder mehreren Monomeren in Form von Carbonsäure^ deren Ester₍ Acrylnitril, Acrylamid, Arylalkenen und deren Derivate. Dieses Polymer ist bei Raumtemperatur härtbar und führt beim Härten zu einem wasserbeständigen Film.

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2) ein mit Alkali eindickbares Polymer, dessen Viskosität bei Erhöhung des pH-Wertes über 7 ansteigt. Es handelt sich dabei um Polymerisate von Carbonsäuren oder deren Ester und Mischpolymere von Carbonsäuren und deren Ester mit einem oder mehreren Monomeren in Form von Carbonsäuren, deren Ester, Acrylnitril, Acrylamid, Arylen, Alkenen und deren Derivaten. Sie sind bei Raumtemperatur härtbar und bilden einen wasserbeständigen Film.

3) eine Base in ausreichender Menge zur Eindickung des Polymers 2 und

4) Wasser, wobei die Dispersion von zumindest einem der Polymerkomponenten destabilisiert wird in Gegenwart von mehrwertigen Kationen und der Gesamtanteil an Polymerfeststoffen zwischen 5 und 60 Gew.-% der Masse beträgt. Diese ist tixotrop und hat bei 21⁰C eine Viskosität von zumindest etwa 50 000 cP.

Obiger erfindungsgemäßer Masse kann man auch noch ein Lösungsmittel zusetzen, um die Zeit der Filmbildung zu verkürzen. Die Zugabe eines Pigmentes in ausreichender Menge, um die Undurchsichtigkeit und gewünschte Farbe zur Abdeckung des Untergrunds zu erreichen, ist wünschenswert.

Es ist auch möglichj der Masse einen Weichmaeher oder ein Plastifizierungsmittel zuzusetzen. Auch wird man ein Mikrobiocid oder ein schimme1verhütendes Mittel zur Verhinderung des Befalls und des Wachstums von Bakterien oder Fungi bei Lagerung und Anwendung zusetzen.

Für Reparatur, Schutz oder Verbesserung von Flächen wie Fugen wird die erfindungsgemäße Masse auf die zu überziehende Fläche aufgetragen und überschüssige Masse von den freizuhaltenden Flächen abgewischt. Auf diese Weise lassen sich die Vorderseiten von Verfliesungen oder Verkachelungen oder

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auch von Mauerwerk mit einer ununterbrochenen wasserabweisenden verfärbungsbeständigen Deckschicht versehen. Die Bauteile (Fliesen, Kacheln, Ziegeln) sind in geringem Abstand nebeneinander angeordnet und mit Hilfe einer klebenden Masse verfugt, auf welche dann die erfindungsgemäße Masse aufgetragen wird.

Die erste Komponente der erfindungsgemäßen Masse ist ein Polymer in Form einer Emulsion, die in alkalischem Milieu stabil ist und keinem Abbau oder Zersetzung in Berührung mit Portlandzement-haltigen Materialien unterworfen ist. Solche Polymere sollten farbbeständig sein, d.h. einer Mißfärbung.oder Vergilbung widerstehen im dauernd alkalischen Milieu und unter den Aufbringungsbedingungen der Masse. Die Polymeren härten bei Raumtemperatur und bilden einen wasserbeständigen Film. Sie sollten sich leicht mischen lassen mit den anderen Bestandteilen der Masse.

Eine der wesentlichsten Eigenschaften der Polymeremulsion ist, daß diese in Gegenwart von mehrwertigen Kationen instabil wird. Diese Instabilität beruht nicht auf einem Abbau oder einer Depolymerisation des Polymeren, sondern auf einem Brechen der Emulsion, wodurch die disperse Phase aus der kontinuierlichen Phase ausfällt. Eine Emulsion ist ein quas!^stationärer Zustand, in dem die Dispersion von einem unlöslichen oder schwach löslichen flüssigen oder festen Polymer in einer niederviskosen Flüssigkeit vorliegt. Das Polymer bleibt suspendiert oder dispergiert in der flüssigen Phase, entweder weil ein Teil des Polymers darin löslich ist oder ein Emulgator vorliegt. Ein solcher Emulgator bildet eine lockere Brücke oder Bindung zwischen Teilen des Polymermoleküls und der Flüssigkeit zur Stabilisierung der Dispersion.

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Wie erwähnt ist Voraussetzung für die erfindungsgemäße Masse, daß die Polymeremulsion instabil wird in Gegenwart von mehrwertigen Kationen. Beispiele für solche emulgier- " "bare Polymere sind Polymerisate mit hängenden Carbonsäuregruppen und/oder anionisch dispergierte Polymerisate (Neo- ' pren-Latex LD 29 31 42).

Beispiele für derartige Polymere sind Polymerisate von Carbonsäuren und deren Ester sowie Mischpolymerisate von Carbonsäuren oder deren Ester mit einem oder mehreren Monomeren in Form einer Arylverbindung, Alkenverbindung, Acrylnitril, Acrylamid oder anderen Carbonsäuren und deren Ester sowie deren Derivate. Als Carbonsäuren bevorzugt man substituierte und unsubstituierte ok-olefinisch ungesättigte Monocarbonsäuren (Acrylsäure, Methacrylsäure und deren Homologe) sowie deren Ester mit gesättigten aliphatischen einwertigen Alkoholen (Alkylacrylat). Solche Produkte sind im Handel (Polyacrylatemulsionen wie Rhoplex AC-61, LC-40 und AC-707).

Die Prüfung der Instabilität eines solchen Handelsprodukts (Rhoplex AC-61) in Gegenwart von Calciumionen zeigt die Brauchbarkeit der Polymeremulsion für den erfindungsgemäßen Zweck. Die Zugabe von kleinen Mengen von Calciumchloridlösung (1n) zu der wäßrigen Emulsion des Polyacrylats führt zu einem Brechen der Emulsion und einem Agglomerieren der Kunststoffteilchen zu einem käsigen Niederschlag, der sich von der flüssigen Phase trennt.

Bei der zweiten Komponente der erfindungsgemäßen Masse handelt es sich um ein durch Alkali eindickbares Polymer, dessen Viskosität bei Erhöhung des pH-Werts über etwa 8,5 ansteigt. Bei diesen Polymeren handelt es sich im allgemeinen um Aquasole, kolloidale Dispersionen oder Emulsionen von Polymerisaten, die um den Neutralpunkt nur etwas in Lösung gehen. Obzwar es sich um Dispersionen handelt, werden

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diese Polymeren oft als wasserlöslich bezeichnet, da sie aufgrund der Dispersionsfeinheit,die unterhalb der Sichtbarkeit liegt, als "Lösungen" angesprochen werden. Ein Anteil von Säuremonomer zwischen 6 und 25 Gew.-9o ist im allgemeinen ausreichend für zufriedenstellende Löslichkeit des Polymeren, kann jedoch abhängen von der Verteilung der Säuregruppen in der Polymerkette. Eine gute Diskussion der Löslichkeit der Polymeren ist in der Literaturstelle "The Chemistry of Organic Film Formers", D.H. Solomon, Verl. J. Wiley & Sons (1967).

Ebenso wie die Polymeremulsion 1 muß das Alkali eindickbare Polymer 2 mit den anderen Komponenten der Masse verträglich sein. So dürfen die Polymerisate nicht durch die anderen Komponenten abgebaut werden, noch dürfen sie beeinträchtigt werden durch Substanzen mit denen die Masse im Rahmen ihrer Anwendung in Berührung kommt. Sie sollen farbstabil sein und nicht vergilben bei dauernder Gegenwart eines alkalischen Milieus.

Zum Unterschied des Polymerisats aus der Emulsion der Komponente 1 steigt die Viskosität der Komponente 2 mit Erhöhung des pH-Werts bis in den alkalischenBereich. Der Mechanismus dieser Eindickung ist nicht wesentlich.Bei manchen Polymeren kommt es durch die Alkalinität zu einem Quellen in dem Dispersionsmedium_o Das Ausmaß des Eindickens hängt vom Molekulargewicht des Polymeren und dessen Zusammensetzung einschließlich der Anzahl, Verteilung und Art der Substituenten ab.

Das Alkalj/feindickende Polymer kann dem Emulsionspolymeren ähnlich sein dahingehend, daß die Stabilität der Emulsion oder Dispersion durch mehrwertige Kationen beeinflußt werden kann. Diese Eigenschaft wird von den Polymer-Herstellern im allgemeinen nicht angegeben, da die Instabilität einer Polymerdispersion für die meisten Anwendungs-

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gebiete unerwünscht ist. Daher muß die Emulsion oder Dispersion des Alkali eindickenden Polymeren zur Bestimmung der Instabilität bei mehrwertigen Ionen geprüft werden. Die Ursache dieser Instabilität ist nicht von Bedeutung. Sie kann auf der Anwesenheit von Säuregruppen oder der Art wie dieses Polymer dispergiert ist .beruhen.

Eine Prüfung zur Bestimmung der Brauchbarkeit bestimmter Alkali eindickender Polymeren betrifft die Zugabe einer Calciumchloridlosung. zu der zu untersuchenden Polymerdispersion oder -emulsion zur Bestimmung der Instabilität. Dies ist ein ähnlicher Versuch wie er zur Bestimmung der Brauchbarkeit des Polymers in der Emulsion der Komponente 1 angewandt wird. Dazu wird das eindickbare Polymer auf 1 cnr mit 100 cnr Wasser verdünnt. Die optische Dichte wird ermittelt. Dann wird eine 1n Calciumchloridlosung mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit von 0,5 cm /min zugesetzt und das Maximum der Änderung der optischen Dichte ausgemessen. Diese Änderung der optischen Dichte beruht auf der Ausfällung des Polymeren aus dem Dispersionsmedium.

Einige für den erfindungsgemäßen Zweck nicht wünschenswerte Polymere zeigen eine Ausfällung in Gegenwart hoher Konzentrationen von Calciumionen. Diese Ausfällungen ergeben jedoch keinen quantitativen reproduzierbaren Titrationspunkt, weile s sich bei dieser Ausfällung um ein sogenanntes Aussalzen handelt.

Das Alkali eindickende Polymer ähnelt dem Emulsionspolymeren auch hinsichtlich des chemischen Aufbaus. Sie leiten sich ab von polymerisierbaren Carbonsäuren, deren Ester bzw. Mischpolymeren mit einem oder mehreren Monomeren in Form einer Aryl- oder Alkenverbindung, Acrylnitril,Acrylamid oder anderen Carbonsäuren oder Estern davon oder deren Derivate. Bevorzugte polymerisierbare Carbonsäuren

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sind die gegebenenfalls substituierten °k-olephinisch ungesättigten Monocarbonsäuren. Beispiele für solche Handelsprodukte sind wäßrige kolloidale Polyacrylsäureprodukte.

Das gesamte Polymergewicht in der ungehärteten Masse soll 5 bis 60, vorzugsweise 10 bis 40 % ausmachen. Von diesem Polymergehalt sollen zumindest 5 % aus der Polymeremulsion der ersten Komponente stammen. Der Minimalanteil an eindickendem Polymer hängt ab von dem speziell angewandten Polymeren und der angestrebten Viskosität der ungehärteten Masse. Diese enthält vorzugsweise zumindest etwa 20 Gew.-% flüchtige Anteile.

Wird bei der ausgehärteten Masse Wasserbeständigkeit gefordert, so ist die Wasserempfindlichkeit des durch Alkali eindickenden Polymeren zu berücksichtigen.

Bei den erfindungsgemäßen Massen kann auch nur eine der Polymerkomponenten 1 oder 2 durch mehrwertige Kationen destabilisierbar sein. Auch können erfindungsgemäß Polymergemische für die Komponenten angewandt werden, von denen nur einige Stoffe destabilisierbar sind.

Als Base zur Erhöhung des pH-Wertes der Masse werden einbasische wasserlösliche Alkalien bevorzugt. In manchen Fällen reagieren mehrbasische Moleküle mit einigen Eindickern und führen zu einem· festen Gel, welches Wasser ausscheidet. Mehrbasische Mittel können mehrwertige Kationen enthalten, die eventuell zu einer vorzeitigen Destabilisierung der Polymeren führen können. Geringe Anteile mehrbasischer Verbindungen können vorhanden sein, jedoch bevorzugt man zumindest eine einbasische Verbindung in der Lauge. Beispiele dafür sind Ammonium«und Alkalihydroxide und einfache aliphatische Amine. Eigenschaften, die die Auswahl der Alkalien beeinflussen^sind minimaler Geruch. Eigenschaften, die die Wasserempfindlichkeit

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des gehärteten Films, wenn eine solche angestrebt wird, nicht nennenswert beeinflussen, stören die Filmbildung nicht. Flüchtige Alkalien bevorzugt man, so lange diese nicht einen unangenehmen Geruch besitzen.

Bestimmte mit Wasser mischbare Lösungsmittel können eine vorzeitige Filmbildung verhindern. Brauchbare wasserlösliche Lösungsmittel haben bei Raumtemperatur einen Dampfdruck unter dem des Wassers und verringern damit die Verdunstungsgeschwindigkeit der flüdrügen Bestandteile der Masse. Diese Lösungsmittel können die Viskosität und die Theologischen Eigenschaften der Masse beeinflussen. Wasserverträgliche Lösungsmittel sollen weder die anderen Bestandteile beeinflussen, noch deren physikalische Stabilität.

Für die erfindungsgemäße Masse eignen sich kurzkettige Diole wie Äthylenglykol und Propylenglykol. Diese Mittel werden auch als Feuchthaltemittel bezeichnet. Sie verhindern nicht nur eine vorzeitige Filmbildung, sondern dienen auch zur Dispergierung des Pigments. Äthylenglykol wird bevorzugt, jedoch kann man auch andere Glykole verwenden. Diese Lösungsmittel haben unterschiedliche Eigenschaften und die anzuwendenden Mengen werden nach diesen Eigenschaften ermittelt.

Die erfindungsgemäßen Massen benötigen relativ hohe Anteile an flüchtigen Komponenten und geringe Anteile an nicht-flüchtigen Komponenten neben den Polymeren. Beim Härten der erfindungsgemäßen Massen verflüchtigen sich die flüchtigen Komponenten. Damit schrumpft die Masse, so daß sich auf der Unterlage eine ausreichend dünne Schicht bildet, die sich der Kontur der Unterlage vollständig anzuschließen vermag.

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Die gehärtete Masse enthält die nicht flüchtigen Bestandteile, die in der Hauptsache die Polymeren und Pigment sind. Um das glänzende Aussehen zu erreichen, ist ein hohes Verhältnis Kunststoff zu Pigment wünschenswert. Bevorzugt beträgt dieses zumindest 1 : 1 (Pigment:Binder).

Hinsichtlich der Auswahl der Pigmente besteht wenig Einschränkung mit Ausnahme der Stabilität im alkalischen Milieu und keine Reaktion mit den anderen Komponenten, die zu einer Ausfällung oder Koagulation von Bestandteilen führen würde.

Im allgemeinen können übliche Pigmente der Anstri chtechnik angewandt werden. Sie haben Durchmesser bis etwa 15 /um. Beispiele dafür sind Titandioxid, helles Chromgrün, gelbes Eisenoxid und Kieselsäure einer Feinheit von 15 /um. Als Pigmente kommen auch die sogenannten Streckmittel in Frage; diese haben etwas größere Korngröße als die Pigmente, sind jedoch noch ausreichend fein, um der gehärteten Masse eine ausreichende Deckfähigkeit für den Untergrund zu verleihen.

Art und Menge der Pigmente beeinflussen Viskosität und Verarbeitbarkeit der Masse. Unter Art des Pigments versteht man dessen Dichte, spezifische Oberfläche,"wet out-Volumen" und andere Pigmenteigenschaften_o Für eine gegebene Pigmentmenge ist eine bestimmte minimale Kunststoffmenge erforderlich, um eine zufriedenstellende Verarbeitbarkeit der Masse zu gewährleisten. Eine Hilfe für die Bestimmung der Verhältnisse von Pigment zu den anderen Bestandteilen ist die Ölaufnahme eines Pigments (ASTM D 281-31).

Das Pigment kann auch das Temperaturverhalten der Viskosität der Masse beeinflussen. Im allgemeinen sinkt die Viskosität der Masse bei steigender Temperatur schnell ab. Die Anwesenheit von einigen Pigmenten führt zu einer

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Erhöhung dieser TempEraturabhängigkeit. Die Eigenschaften der Masse werden dadurch sehr temperaturabhängig, wenn ein Pigment wie Titandioxid als einziges Pigment vorhanden ist. Es wurde festgestellt, daß-wo eine derartige Abhängigkeit extrem ist - die Zugabe eines zweiten Pigments wie Attapulgit diese Temperaturabhängigkeit bei ausreichender Deckfähigkeit verringern kann.

Wie erwähnt, führt die erfindungsgemäße Masse oft auch zu einem physikalischen Schutz der Oberfläche der Unterlage, indem diese oft lose körnige Oberfläche eingeschlossen und zusammengehalten wird. Dies begünstigt die Anwesenheit von Koagulierungshilfsmitteln und Weichmachern oder Plastifiziermitteln. Im allgemeinen wird die Filmbildung unterstützt durch die Anwesenheit von Lösungsmitteln, die die Polymeren erweichen und deren Zusammenlaufen bei einer niederen Temperatur gestatten oder die Filmbildung bei gegebener T_emperatur beschleunigen. Diese Lösungsmittel oder Koagulierungsmittel sind ausreichend flüchtig, daß sie nach der Filmbildung verdunsten,und der Film damit seine volle Härte erreicht. Werden Substanzen mit geringer Flüchtigkeit angewandt, so bleiben sie in dem Film und halten diesen weich. Beispiele für Koaguliermittel sind Diacetonalkohol und Butylcellosolv. Als Plastifiziermittel können übliche Polyester oder Epoxidweichmacher dienen.

Es ist oft vorteilhaft. Mittel zur Verhinderung des Wachstums von Mikroben wie Bakterien oder Fungi zuzusetzen. Für die erfindungsgemäße Masse eignen sich besonders Mikrobiocide, einschließlich der Bakteriocide und der Schimmelpilz verhindernden Mittel.

In der erfindungsgemäßen Masse können sich auch andere Polymere, die keine instabilen Emulsionen in Gegenwart von mehrwertigen Kationen bilden, befinden, um Festigkeit, Wasserbeständigkeit, Widerstandsfähigkeit gegenüber Verfärben oder dgl., der ausgehärteten Masse zu verbessern. 609846/1010

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Die erfindungsgemäße Masse läßt sich auf die verschiedenste Weise aufbringen und zwar nicht nur auf ebene Flächen, sondern auch gekrümmte und mit Erhöhungen oder Vertiefungen versehene Flächen.Vie oben bereits angedeutet, haftet die erfindungsgemäße Masse besser auf chemisch reaktiven Flächen wie solche enthaltend einen zementartigen Stoff, da es hier neben der physikalischen Bindung auch zu einer echten chemischen Bindung kommen kann. Daher sind Verfugungen oder Kittmassen enthaltend derartige reaktive Substanzen ein hervorragender Untergrund für die erfindungsgemäßen Massen.

Die erfindungsgemäßen Massen binden aber auch gut an nicht reaktiven oder wenig reaktiven Unterlagen, wenn die Oberfläche porös ist infolge physikalischer Erscheinungen. Auch diese Flächen können beliebig gestaltet sein.

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Die erfindungsgemäße Masse eignet sich aber auch für nicht-poröse, nicht-reaktive Flächen, wenn diese nicht vollständig eben oder fluchtend mit den benachbarten Flächen ist. Die Eigenschaften der Masse einschließlich ' ihrer Thixotropie bieten viele Vorteile für einfache und wirksame Anwendung.

Eine bevorzugte Anwendung der erfindungsgemäßen Masse besteht in der Aufbringung über Fugen und deren benachbarte Flächen, wobei die selektive Klebwirkung nutzbar gemacht wird. Wie oben bereits angedeutet, ist die selektive Klebwirkung im allgemeinen die Fähigkeit der Masse, eine bessere Bindung bei einer Art von Flächen als mit anderen Flächen zu ergeben. So bindet die erfindungsgemäße Masse besser auf chemisch-reaktiven Flächen, insbesondere solchen, enthaltend mehrwertige Kationen als an nicht-reaktiven. Enthält daher die Oberfläche der Fugenmasse einen reaktiven Bestandteil wie einen Zement, so wird an diesem die erfindungsgemäße Masse besser haften, als an den benachbarten weniger oder nicht-reaktiven Flächen.Ähnlich liegt die Situation bei porösen Fugenmassen gegenüber den dichten benachbarten Flächen, sodaß man diese von den benachbarten Flächen leicht entfernen kann, ohne daß es zu einem Abwischen der Masse von den Fugenbereichen kommt.

In der Bautechnik kommt es häufig zu der unmittelbaren Nachbarschaft einer porösen und/oder reaktiven Dichtungsmasse und einer nicht-porösen, nicht-reaktiven Fläche. Ziegel,

und

Kacheln, Fliesen oder dergleichen für Boden, Wand-Verkleidungen sind wegen der Haltbarkeit und des dekorativen Aussehens, sehr glatt und glänzend und haben eine nicht-reaktive Fläche. Dagegen sind die Fugen aus einem reaktiveren und poröseren Material gebildet. Solche Anwendungsbereiche für die erfindungsgemäßen Massen sind z.B. keramische Kacheln oder Fliesen verfugt mit einer Zementmasse, glasierte Baublöcke mit Trockenmörtel und Fußbodenplatten mit Trockenmörtel verfugt.

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Wie schon erwähnt, führen die erfindungsgemäßen Massen nicht nur zu einem besseren Aussehen von Fugenverbindungen, sondern erbringen zahllose andere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten, indem Flächen wasserundurchlässig gemacht werden können. So kann man z.B_e mit der erfindungsgemäßen Masse eine Kachelwand mit porösen Zementverfiägungen zu einer ununterbrochen undurchlässigen Fläche machen, wodurch derartige Wandverkleidungen und Wände die Anforderungen auch für Naßzonen erfüllen können. Darüberhinaus gestattet die Oberfläche der Fugen und Bauteile die einfache Reinigung von Schmutz und Keimen, die sonst schwierig zu entfernen sind. Dies ist bei den bekannten porösen Zementfugenmassen, die ein 'guter Nährboden für Keime und Pilze sind und den Schmutz festhalten, nicht der Fall. Dadurch wird nur zusätzlich Schmutz eingebracht und Wasser in die Fugen aufgenommen, wodurch diese noch schmutziger werden. Die erfindungsgemäße Masse führt also zur Verbesserung der hygienischen Bedingungen und der Dauerhaftigkeit der Verkleidungen.

Durch das Theologische Verhalten und die anderen physikalischen Eigenschaften lassen sich die erfindungsgemäßen Massen auf Unterlagen auf die verschiedenste Weise aufbringen. Die Viskosität der erfindungsgemäßen Massen beträgt zumindest 50 000 cP und soll bei 21°C weniger als 10 000 000 cP ausmachen. Die Viskositätsänderung bei 49°C soll weniger als den Faktor 100 ausmachen und die Viskosität soll nie unter 50 000 cP abfallen.

Es wurde festgestellt, daß die scheinbare Viskosität der Masse durch Scherkräfte oder Druck bei der Aufbringung auf die Unterlage beeinflußt wird. Dieses Theologische Verhalten zeigt sich an der Änderung der scheinbaren Viskosität nach Brookfield mit der Spindelgeschwindigkeit. In der Praxis zeigt sich dieses Theologische Verhalten in der aus einer Tube in einer gewissen Zeit ausgepreßten Materialmenge bei unterschiedlichem Preßdruck. Als besonders geeignet erwiesen sich

■ - 21 -

6 0 9 8 4 6/1 01 0

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thixotrope Massen, die sich leicht unter Druck handhaben lassen, jedoch bei Aufhebung des Drucks an Ort und Stelle verbleiben. Die erfindungsgemäßen Massen zeigen Verhältnisse der scheinbaren Viskosität nach Brookfield

man _o
um 3 oder 4, wenn bei 21 C die Werte für 0,5 und 100 UpM vergleicht. Der tatsächliche Wert ist nicht kritisch, jedoch werden Massen, deren Verhältnisse sich 1 oder darunter nähern, nicht leicht aufgebracht, da sie aus den Fugen leicht entfernt werden können, wenn überschüssige Masse von den benachbarten Flächen entfernt wird.

Eine Möglichkeit der Aufbringung ist das Auftragen mit einem Schwamm Tuch oder mit der Hand auf die Fugenoberfläche, wobei unbeabsichtigt auch gewisse Teile auf die benachbarten Flächen kommen. Bs muß keine besondere Sorgfalt dafür aufgewandt werden, um ein solches Überstreichen der benachbarten Flächen zu verhindern. Die Masse beeinträchtigt nicht die benachbarten Flächen und läßt sich von diesen leicht entfernen. Eins andere Möglichkeit ist die Aufbringung mit einer Kelle oder Spachtel oder einer Bürste.mit Hilfe eines nachgiebigen Schwamms oder Tuchs.mit der Hand₍ durch Aufrollen wie mit einem Farbroller oder wie aus einer Zahnpastentube bzw. mit einer Mörtelspritzpistole. Durch die Möglichkeit der Einstellung der Konsistenz kann jeder Auftragungsweise Rechnung getragen werden. Die Auftragungsart hängt ab von Größe und Fläche, welche zu beschichten ist. Bei der Auftragung können auch die benachbarten Flächen beschichtet werden oder auf den Fugen ein dicker Überzujvon ungehärteter Masse zurückbleiben. Beim Abwaschen wird überschüssige Masse von den benachbarten Flächen entfernt und auch von den Fugenbereichen, sodaß auf letzteren nur noch ein dünner Überzug verbleibt.

Die Erfindung wird an folgenden Beispielen weiter erläutert.

Beispiel 1

"'Wie oben bereits erwähnt, sind einbasische Alkalien geeigneter

6098A6/1010 - 22 -

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als mehrbasische. Der Einfluß verschiedener Alkalien auf die Viskosität und das Eindicken wird durch Vergleich folgender fünf Massen A bis E gezeigt. Diese sind hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzurgmit Ausnahme der Alkalien vergleichbar. Die Massen D und E zeigen gute stabile Viskositäten, dielten ein und bildete auf der Unterlage einen Film. Masse B dickte nicht ausreichend ein, sodaß sie von den Oberflächen der Fugen ablief. Es wird darauf hingewiesen, daß Hexamethylentetramin , wie es in der Masse B enthalten ist, nicht als Base bezeichnet werden kann, d.h. es gibt mit Wasser keine alkalische Lösung. Die Masse C dickt zu langsam ein und führt nicht zu der angestrebten Viskosität, sondern bildet eine gelartige Zusammensetzung. Daraus wird dann eine kautschukartige Masse aufgrund eines Phänomens, welches als "Synerese" bekannt ist und wobei Flüssigkeit aus der sich zusammenziehenden Masse ausgequetscht wird. Die Masse A dickt schneller ein als die Masse C und bildet ein steiferes Gel, welches durch Synerese kautschukartig wird, ohne daß man die gewünschte Viskosität für die Auftragung der Masse auf die Unterlage erreicht.

Tabelle:

- 23 -

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2618U7

- 23 - 1Α-47 920

Masse ABCDE

Polyacrylat-Emulsion	35,37	35,37	35,37	35,37.	35,37
eindickendes Polyacrylat	38,35	38,35	38,35	38,35	38,35
Äthylenglykol	12,55	12,55	12,55	12,55	12,55
Titandioxid	9,37	9,37	9,37	9,02	9,43
Fungicid	0,19	0,19	0,19	0,14	0,14
Wgichmacher	1,91	1,91	1,91	1,92	1,92
Wasser	1,29	1,29	1,29	-	—
Diäthylentriamin	1,01	-	-	-	-
Hexamethylentetramin	-	1,04	—	-	—
Triäthylenpentamin	—	—	1,12	-	-
Ammoniumhydroxid (cone-)	-	-	-	1,81	—
Natriumhydroxid (33 %)	—		_	_	1,80

Beispiel 2·

Die folgende Tabelle zeigt den Einfluß von Pigment und Streckmittel auf die Viskosität der Masse in Abhängigkeit von der Temperatur. Die Viskosität ist ein wesentlicher Faktor für die Aufbringungsart auf die Unterlage. Glatte Flächen, d.h. nicht gekrümmte, können auch Massen geringer Viskosität oft nicht Mcht festhalten.

Die Zugabe von Pigment ohne Streckmittel erhöht die Temperatufabhängigkeit ganz wesentlich. Dies zeigt der Vergleich der Massen A bis C und E und F. Die Massen A und E enthalten Pigement und haben Viskositäten, die schärfer mit der Temperatur variieren, als die Massen E und F ohne Pigment. Wird statt oder statt eines Teils des Pigments ein Streckmittel angewandt wie in den Massen B und D, ist die Viskosität weniger temperaturabhängig.

-24-

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ι 1Α-47 920

Masse

Polyacrylat-Emulsion

verdickendes Polymer

Feuchthait emitte1 Pigment

Streckmittel Fungicid Lauge

Weichmacher

35.55 35.55 35.55 21.84 21.84 21.84

38.55 38.55 38.55 47.80 47.80 47.80

12.62 12.62 12.62 10.83 10.83 10.83

9.42 - - 8.31 15.66

9.42 - 7.35

0.14 0.14 0.14 0.12 0.12 0.14

1.81 1.81 1.81 1.82 1.82 1.82

1.92 1.92 1.92 1.94 1.94 1.94

Temp.

Viskosität (cP)
C D

18⁰C

3O⁰C

40°C
49°C

530,000

360,000

180,000

50,000

20,000

780,000 660,000 370,000 180,000 110,000 900,000

2,760,000

640,000 |2,080,000

280,000
170,000
100,000

1,220,000
540,000

2,300,000

1,780,000

860,000

340,000

390,000) 220,000

2,340,000

1,780,000

900,000

580,000

420,000

- 25 -

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1A-47 920

Beispiel 3

Es wurde eine Masse nach folgender Rezeptur hergestellt:

eindickendes Polyacrylat 2 000 g

MikroMocid ' 80 g

TiO₂ 80 g

Äthylenglykol 120 g

Diacetonalkohol 140 g

Butylcellosölve 140 g

Entschäumer 0

NH₄OH bis pH 9 42 g

Polyacrylat-Emulsion 2 000 g

Hegman-Feinheit etwa 20 - 30 /um

Diese Masse diente zur Beschichtung von Mörtelfugen zwischen weißen glasierten Kacheln, die verfärbt waren. Die Masse wurde auf die Fugen gestrichen, wozu die Trocknungsgeschwindigkeit ausreichend gering war. Dünne Schichten der Masse, die getrocknet war,wären schwer abzuwischen. Das Aussehen der Fugen war verbessert, die weiße Wand, schaute wie neu aus. Nach dem Trocknen der Masse führte die Aufbringung von permanent blauschwarzer Tinte nicht zu einer Verfärbung. Sie ließ sich mit einem weichen Lappen abwischen. Die Aufbringung der Tinte auf die Zementfugen führte zu einem Fleck, welcher sich auch durch eine bleichende Reinigung nicht entfernen ließ.

Obige Masse wurde mit einer Gelbpigmentdispersion angefärbt, in dem das Pigment einfach untergemischt wurde. Sie wurde dann auf eine gelbe Kachelwand, deren Fugen schmutzig waren, aufgetragen. Die Wirkung war verblüffend. Das Aussehen der ganzen Wand war wesentlich verbessert. Ähnliche Massen konnten mit Blaupigment oder Braunpigment (Eisenoxid) hergestellt werden. In jedem Fall erreichte man eine wesentliche Verbesserung des Aussehens der Wand. Mit ähnlichen Ergebnissen konnte die Masse

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'■ 1A.-47

auch auf Mosaikfußböden aufgetragen werden. Beispiel 4

Um die gewünschte Farbe zu erreichen, können vordispergierte Pigmente in die Masse eingetragen werden. Es wurde folgende Masse für klare Fugen von Fliesen hergestellt.

eindickendes Polyacrylat 794 g

Polyacrylat-Emulsion 892,0 g

Fungicid 3,4 g

Weichmacher 53,2 g

Athylenglykol 147,9 g

NH₄OH 35,4 g

Am schwersten ließ sich das Fungicid in der Masse verteilen.

Die Masse war klar bis wolkig und wurde mit einer Spachtel als dünner Film auf die Fugen von Fußbodenplatten aufgetragen. Als Fugenmaterial diente ein portlandzementhaltiges Bindemittel von brauner Farbe. Die Masse bildete eine glänzende klare Schicht über den Fugen, die diese gegen Wassereintritt schützte.

Der klaren Masse wurde in geringer Menge ein dunleLbrauner Farbstoff (Dutsch Boy latex tinter) zugesetzt, wodurch man eine sehr gleichmäßige und intensive Färbung erhielt, die auch nach Aufbringung auf die Zementfugen, die ursprünglich eine schmutzig-graue Farbe hatten, erhalten blieb.

Es wurde ein Vorgemisch ohne Fungicid und Athylenglykol hergestellt und dieses mit dem vordispergierten Pigment gemischt. Fungicid und Athylenglykol wurden mit dem Pigment eingebracht und zwar wurde als Pigment folgendes Gemisch ange-

! - 27 -

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₍ 1A-47 920

wandt.

Valencia Orange 65 g

Cyangrün (Phthalocyaninfarb-

stoff) 10 g

Eisenoxid reingelb ,1Og Permanent-Gelb (Suprapaste) 65 g

Dieses Pigmentgemisch wurde mit Zusatzmasse versetzt, wodurch man eine gleichmäßig gefärbte Auftragsmasse erhielt, die ihre vorteilhafte Färbung auch beibehielt nach Auftrag auf eine schmutzig-graue Zementverfugung.

Beispiel 5

A) Es wurde folgende hochpigmentierte Masse hergestellt:

	g	Gew.-Ja
eindickendes Polyacrylat	2 000	42,4944
Fungicid	8	0,1899
helles Chromgrün	200	4,259
Äthylenglykol	400	8,550
Polyacrylat-Emulsion	2 000	42,4944
Anti.schaummittel	4,5	0,0960
NH₄OH	94,0	1,9972

4 708,5 99,9997

Die tiefgrüne Masse wurde mit einer Spachtel auf Zementfugen einer Verfliesung aufgetragen. Nach dem Trocknen zeigten sich auf den Zementfugen einige Risse.

B) Obiger Grundmasse wurden 3 Gew.-% Diacetonalkohol zugefügt und wie unter A angewandt. Es zeigten sich keine Risse mehr.

C) Zu obiger Grundmasse A) wurden 3 Gew.-% Weichmacher gegeben und wie oben angewandt. Keine Risse mehr auf der Zementfuge wurden beobachtet.

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Werden hochpigmentierte Massen angewandt, so ist es zweckmäßig, Weichmacher zuzusetzen, um ein Reißen der Oberflächen zu vermeiden.

Beispiel 6

An diesem Beispiel soll der Einfluß von verschiedenen, mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln auf die Viskos^£_r£_eund das Fließverhalten der erfindungsgemäßen Massengezeigt Drei Massen wurden hergestellt, wobei Masse A Äthylenglykol, Masse C Propylenglykol und Masse B Äthylenglykol und Propylenglykol als Lösungsmittel enthielten. Es zeigte sich, daß die verschiedenen Lösungsmittel verschiedenen Viskositäten der Massen ergaben.

Masse A B

Polyacrylat-Emulsion ·	35,	55	35,55	35,55
eindickendes Polyacrylat	38,	55	38,55	38,55
Titandioxid	9,	42	9,42	9,42
Buchmacher	1,	92	1,92	i,92
Äthylenglykol	12	,62	6,31	-
Propylenglykol	-		6,31	12,62
Ammoniumhydroxid	1	,81	1,81	1,81
Temperatur			Viskosität (cP)

18⁰C 580 000 256 000 184.000

21°C 360 000 200 000 160 000

30⁰C 180 000 179 000 72 000

40⁰C 50 000 24 000 16 000

49°C 20 000 8 000 8 000

Beispiel 7

Dieses Beispiel zeigt den Einfluß der Polymer-Emulsion bzw.

I -

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deren Abwesenheit. Die folgenden Massen A und B enthielten keine Polymer-Emulsion und unterschiedliche mit Wasser

mischbare Lösungsmittel. ' Die Masse C enthielt 'erfindungsgemäß Polymer-Emulsion und das gleiche Lösungsmittel wie Masse A. Die Masse A bildete unmittelbar nach der Herstellung ein hartes steifes Gel. Masse B bildete ein weniger hartes und steifes Gel und Masse C eine verarbeitbare Masse, deren Viskositatsverhälten aus folgender Aufstellung hervorgeht.

Masse A B

Polyacrylat-Emulsion	74	,09	74,09	35,	(cP)	55
eindickendes Polyacrylat	9	,42	9,42	33,		55
Titandioxid	1	,92	1,92	9,		42
Weichmacher	12	,62	-	1,		92
Äthylenglykol	-		12,62	12,		62
Propylenglykol	1,	81	1,81	—
Ammoniumhydroxid			Viskosität	1,		81
Temperatur			580 000
18⁰C			360 000
21⁰C			180 000
30⁰C			50 000
4O⁰C			20 000
49⁰C
Beispiel 8

Dieser Versuch soll die Widerstandsfähigkeit der erfindungsgemäß erhaltenen Fugenüberzüge gegen tropfendes Wasser zeigen. Die Masse C des Beispiels 7 wurde auf Portlandzementfugen zwischen Keramikfliesen βμΐ einer Platte aufgebracht und die Platte so gestellt, daß sie direkt unter der Düse der Dusche lag. Sie

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- 30 -

ι ( . 1Α-47 920

wurde nun der direkten Wassereinwirkung aus der Düse während 4h ausgesetzt. Wassermenge 15 l/min auf eine Fläche von 36 dm . Nach dieser Prüfzeit haftete die Masse einwandfrei auf der Unterlage und hatte anscheinend keine Beschädigung.

Beispiel 9

Dieses Beispiel soll zeigen, wann nach Aufbringung der Masse auf die Verfugung Schmutz daran haften bleibt. Eine Platte wurde hergestellt aus Keramikfliesen, die aneinanderstoßend mit einer Zementfugenmasse verlegt waren. Die erfindungsgemäße Masse nach Beispiel 3 wurde auf die Fugen aufgetragen. Schmutz von Unterdachabdeckung eines Gebäudes mit einer Feinheit unter 0,177 nun wurde bei 82⁰C getrocknet und dann auf Kacheln und Fugen gerieben und zwar 2 h nach dem Beschichten der Fugen.Mit Druckluft (0,14 bis 0,35 atü) wurde überschüssiger Schmutz abgeblasen und zwar innerhalb von 15 see. Auf dem erfindungsgemäß erhaltenen Überzug blieb kein Schmutz haften.

Beispiel 10

In diesem Fall sollte die große poröse reaktionsfähige Oberfläche in Form von Zementblöcken beschichtet werden. Solche Zementblöcke dienen im Bauwesen für Außen- und Innenanwendungen. Die Masse des Beispiels . 3 wurde auf eine Seite des Betonblocks 394 χ 445 χ 216 mm aufgetragen und konnte in einem Tag härten. Dann wurde der Block in Wasser getaucht. Die unbehandelte Seite des Blocks nahm Wasser auf; die erfindungsgemäß behandelte Seite jedoch nicht, da die Masse den darunterliegenden porösen Beton einwandfrei abdeckte. Selbst nach 24 h war die behandelte Fläche noch immer trocken und zufriedenstellend.

Beispiel 11

Dieses Beispiel zeigt die Brauchbarkeit verschiedener Polymerer

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1A-47 920

• ι

hinsichtlich der Reaktionsfähigkeit gegenüber mehrwertigen Kationen und zwar für die Polymer-Emulsion bzw. das eindickende Polymer.

1 cm obigen eindickenden Polyacrylate wurde: mit 100 cm3 Wasser verdünnt und die optische Dichte im Bereich von 400 - 500 mn aufgezeichnet. Dann wurden mit einer Geschwindigkeit von 0,5 cm /min kontinuierlich 1n Calciumchloridlösung zugesetzt und das Maximum der Änderung der optischen Dichte ermittelt. Dieses lag bei Zugabe von 1,25 cm CaCl^-Lösung. Ein Parallelversuch ergab 1,27 cnr CaCl^-Lö'sung. Durch die gute Übereinstimmung der Ergebnisse wird die Brauchbarkeit dieser chemischen Reaktion zur · quantitativen Analyse gezeigt. Daraus ergibt sich auch, daß das angewandte Polymer die gewünsche Reaktivität gegenüber mehrwertigen Kationen besitzt.

Analoge Versuche wurden mit anderen durch Alkali eindickende Polymeren und Polymer-Emulsionen durchgeführt. Polymere in Emulsion, die gegenüber Calciumchlorid stabil sind, zeigen keinen scharfen Endpunkt, da die Instabilität bei hohen Calciumkonzentrationen auf physikalische Erscheinungen und nicht auf einer chemischen Reaktion beruhte. Wasserlösliche Eindicker wie Methylcellulose zeigen keine irgendwie geartete Instabilität bei niederen Calciumkonzentrationen.

Beispiel 12

Die Masse E des Beispiels 1 wurde auf das Fließverhalten (Konsistenz und Viskosität) untersucht. Sie wurde in ein aus Polyäthylen bestehendes Rohr einer Spritzpistole eingeführt und dann unter verschiedenem Druck durch eine 1,9 mm Düse gepreßt. Das nach 10 see bei den verschiedenen Drucken ausgepreßte Gewicht wurde ermittelt. Die Konsistenz C der Masse wurde auf folgende Weise berechnet. Die Konsistenz ist

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der Quotient von 1000 durch das in 10 s ausgepreßte Materialgewicht. Trägt man nun die Konsistenz gegen den Druck auf, so zeigt sich bei steigendem Druck eine schnell abfallende Konsistenz C.

Die Viskosität wurde mit einem Brookfield Viskosimeter Spindel TE ermittelt. Die Rotationsgeschwindigkeit wurde variiert und die scheinbare Viskosität gemessen. Die Meßwerte für die Konsistenz und die Viskosität zeigen eine gewisse Beziehung-und damit die Thixotropie der erfindungsmässen Masse.

Druck	p kg/cm	C	Spindelgeschwindigkeit	ViskositäH
(psi)	0,35	625
5	0,7	196	2,5	260 000
10	1,4	95	5,0	176.000
20	2,8	25	10,0	110 000
40	4,2	9,5	20,0	75 000 '
60			50,0	31 000
			100,0	6 000
Beispiel

A. Es wurden Keramikfliesen mit einem Trockenmörtel (L+M Cry Cure Grout) verlegt und und auf eine Platte von 1,3 χ 2 m. Einen Tag nach der Verlegung wurden die Fugen mit der Masse C des Beispiels 7 überdeckt und zwar durch Auspressen aus einer Tube.unter im wesentlichen dem gleichen Druck. Es wurde nicht besonders sorgfältig gearbeitet, d.h. etwas Masse gelangte auch auf die benachbarten Flächen der Fliesen.

Es wurde dann mit dem Finger über die Fuge gestrichen, die Fliesenfläche von der Masse abgewaschen mit einem festen feuch-

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ι ! 1Α-47 920

ten Celluloseschwamm, ein weicher Schwamm flach auf die Platte gedrückt und leicht über die ganze Platte zur Entfernung überschüssiger Masse gewicht. Die Mase verblieb auf den Fugen, obzwar sie sich von den Fliesen leicht entfernen ließ. In 12 h war die Masse' auf den Fugen einwandfrei getrocknet und man erhielt eine saubere Platte mit der Masse nur über den Fugenflächen.

B. Ein Teil einer rauchgrauen Fliesenwand mit Trockenmörtel verlegt war alt und enthielt pulverförmigen Staub und 'Schimmel. Die Fugen wurden mit einem milden Reinigungsmittel gewaschen, mit reinem Wasser abgespült und dann konnten sie trocknen.

Die'Masse.C des Beispiels 7 wurde auf die trockene Fugenoberfläche mit einer Spritzpistole aufgetragen, wobei nicht nur die Fugen vollständig bedeckt wurden, sondern auch die Masse etwas auf die Fliesen geschmiert war.

Überschüssige Masse wurde mit einem feuchten Celluloseschwamm abgewischt, nach dem Trocknen der Masse wurden die Fliesenflächen wieder mit einem feuchten Tuch abgewischt, die Masse haftete vollständig auf den Fugen, nicht jedoch auf den Fliesen.

C. Eine mit Trockenmörtel (US-PS 2 934 932) verlegte Fliesenwand, deren Fugen mit fettigen oder öligen Substanzen beschmutzt waren, wurde mit einem Reinigungspulver abgeschruppt, mit reinem Wasser gespült und konnte dann trocknen. Auf die trockenen Fugen wurde dann mit einem feuchten Schwamm die erfindungsgemäße Masse aufgetragen und verteilt, wie mit einer Spachtel. Nun wurden die Fliesenflächen gewaschen zur Entfernung von überschüssiger Masse; abgewischt mit einem feuchten Tuch/· wonach sich ergab, daß die Masse nur in den Fugen, die in die Fliesenfläche vertieft waren, haftete und die Fliesen selbst rein blieben.

von

D. Eine Platte. 73 ,x 73, mm Fußbodenplatten wurden mit einem

auf Gipsbauplatten
Emulsionskleber aufgetragen. Der Mörtel bestand aus 2 Teilen Sand und 1 Teil Portlandzement. Die Fugen wurden eingestreut

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mit rein grauem Portlandzement, die . die gleiche Höhe wie die Plattenflächen hatten und konnten dann trocknen.

Auf die Fugen wurde dann die Masse C des Beispiels 7 aufgebürstet und das Ganze■schließlich mit einem feuchten Schwamm gewaschen. Es war schwierigi die Masse zu entfernen, wo sie überschüssigen Mörtel überdeckte, der vorher in die Fliesen eingerieben wurde. Mit Ausnahme dieses überschüssigen Mörtels waren die Fliesen leicht zu reinigen, während die Schicht der erfindungsgemäßen Masse auf der Fugenoberfläche fest haftete.

E. Es wurden Platten 457 χ 610 mm mit Fliesen im Fischgrätmuster hergestellt und zv/ar

1. weiße Kacheln mit Trockenmörtel verlegt.

2. Zwischenteile 108 χ 108 mm mit Trockenmörtel verlegt.

3. "Summitville's Summitstones, Sunburst Series", mit zwei Teilen Sand und einem Teil grauem Portlandzement verlegt, wobei die Fugen danach mit grauem Portlandzement eingestäubt wurden.

4. Grüne Kacheln 108 χ 108 mm mit Trockenmörtel verlegt.

Es wurden im Sinne des Beispiels 3 Massen hergestellt einschließlich der Zugabe von Pigmenten zur entsprechenden Ergänzung der Fliesen dieser Platten. Jede Masse wurde auf die entsprechende Platte mit einem Schwamm aufgebracht, dann mit einem feuchten Schwamm darüber gewischt, um überschüssige Masse von den Fliesenflächen abzuheben. Dann wurden die Platten noch mit einem feuchten Tuch abgewischt.

Alle Platten zeigten in den Fugen haftende erfindungsgemäße Massen, ohne daß jedoch die Fliesenflächen bedeckt gewesen wären.

Patentansprüche: 609846/1010

Claims

Patentansprüche

1. Beschie]rfcungsmasse, die selektiv auf bestimmten Unterlagen haftet und nach dem Härten eine nicht-poröse verfärbungsbeständige abwaschbare Schicht bildet, enthaltend ein Polymer in Form einer Emulsion, ein durch Alkalien eindickbares Polymer zur beträchtlichen Erhöhung der Viskosität der Masse bei Erhöhung des pH^Wertes über den Neutralpunkt,· einen basischen Stoff, Wasser und gegebenenfalls Lösungsmittel, Pigmente, Fällmittel, Weichmacher, Mikrobiocide, wobei die Polymeren bei Raumtemperatur härtbar sind und zumindest eines dieser Polymeren in Gegenwart von mehrwertigen Kationen desta.bilisiert wird und der Gesamtanteil an Polymerfeststoffen 5-60 Gew. -fo und der Anteil an flüchtigen Substanzen zumindest 20 Gew.-% ausmacht und bei thixotropem Verhalten die Viskosität bei 21⁰C zumindest 50 000 cP ist«

2. Beschichtungsmasse nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Polymer in Emulsion anionisch dispergiert ist.

3. Beschichtungsmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Gewichtsverhältnis Pigment : gesamten Polymeren zumindest 1 : 1 ist.

4. Beschichtungsmasse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch g e -' kennzeichnet , daß das Polymer in Emulsion ein Polymerisat von einer Carbonsäure oder deren Ester oder ein Mischpolymerisat von einer Carbonsäure oder deren Ester mit einem oder mehreren Monomeren in Form von Carbonsäuren, deren Ester, Actrylnitril, Acrylamiden, AryIverbindungen, Alkenen oder deren Derivate ist·

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5. Beschichtungsmasse nach Anspruch 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet , daß das durch Alkali eindickende Polymer in Form einer kolloidalen Dispersion oder Emulsion vorliegt und das Polymerisat "bzw. Mischpolymerisat von Carbonsäuren oder deren Ester mit einer oder mehreren Monomeren in Form von Carbonsäuren oder deren Ester, Arylnitrilen, Acrylamiden, Arylen, Alkenen oder deren Derivate ist.

6. Beschichtungsmasse na.ch Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß. zumindest 5fo des Pätynierfeststoffgehalts dem in Emulsion vorliegenden Polymer en zukommt.

7. Beschichtungsmasse nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das in Emulsion vorliegende Polymer ein solches einer oi'-olefinisch ungesättigten Monocarbonsäure ist.

8. Beschichtungsmasse nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß das in Emulsion vorliegende Polymer ein Mischpolymer der Acrylsäure oder deren Homologes oder von Acrylsäureestern und deren Homologen ist.

9. Beschichtungsmasse nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichn et , daß das eindickende Polymer einen monomeren Säuregehalt von 6 bis 25 Gew.-$ aufweist.

10. Beschichtungsmasse nach Anspruch 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet , daß die Base eine einbasische alkalisch reagierende Verbindung, insbesondere Ammonium- oder Alkalihydroxid, ist.

11. Beschiehtungsmasse nach Anspruch 1 bis 10, dad-urch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel mit Wasser mischbar ist und "bei Raumtemperatur einen geringeren Dampfdruck als Wasser besitzt.

12· Beschichtungsmasse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel ein kurzkettiges Diol, insbesondere Äthylenglykol, ist.

13. Be^schichtungsmasse nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß das Fällmittel Diacetonalkohol und/oder Butylcellosov ist.

14· Beschichtungsmasse nach Anspruch 1 bis 13 zum Ausbessern, Konservieren oder Verbessern des dekorativen Aussehens von Flächen.

15» Verwendung der Massen nach Anspruch 14 zum Überziehen der Verfugungsmassen zwischen Bauteilen, welche porös und rauh sein können.

16. Verwendung nach Anspruch 15 auf Zement enthaltenden Flächen·

17. Verwendung nach Anspruch 15 zum Überziehen von Bauteilen mit einer ununterbrochenen wasser- und schmutzabweisenden Schicht.