NO135670B

NO135670B -

Info

Publication number: NO135670B
Application number: NO3445/72A
Authority: NO
Inventors: E Bergmeister; P-G Kirst; H Wiest
Original assignee: Wacker Chemie Gmbh
Priority date: 1971-09-28
Filing date: 1972-09-26
Publication date: 1977-01-31
Also published as: JPS5135213B2; NO135670C; SE395012B; NL7211178A; NL173974C; JPS4843430A; DE2148456A1; DE2148456B2; AT318112B; NL173974B

Description

Det er kjent å fremstille flytende klebemidler for bygningsformål på basis av plastdispersjoner. De oppviser som regel en god vedheftning til de forskjelligste underlagsmateri- It is known to produce liquid adhesives for building purposes on the basis of plastic dispersions. They usually show good adhesion to a wide variety of substrate materials.

aler, som f.eks. betong, puss og sementasbest. Også på glass og keramikk er vedheftningen som regel tilstrekkelig så lenge underlagsmaterialet og klebemidlet er torre. Ved gjennom- ales, such as concrete, plaster and cement asbestos. Also on glass and ceramics, the adhesion is usually sufficient as long as the substrate and the adhesive are dry. By through-

fuktning faller vedheftningen meget sterkt, og spesielt i forbindelse med glass, keramikk og et glassert underlagsmateriale mister klebemidlene sin vedheftningsevne fullstendig ved opp-bevaring under vann eller når de i lengre tid utsettes for ved-varende regn. De losner av seg selv eller losner fra underlagsmaterialet når de utsettes for en meget liten kraft. Denne forringede våtvedheftning for dispersjonsklebemidler forekommer også wetting, the adhesion drops very strongly, and especially in connection with glass, ceramics and a glazed substrate, the adhesives lose their adhesion completely when stored under water or when they are exposed to persistent rain for a long time. They detach by themselves or detach from the substrate material when subjected to a very small force. This impaired wet adhesion for dispersion adhesives also occurs

i forbindelse med underlagsmaterialer av betong, puss eller sementasbest, men da disse underlagsmaterialer som oftest er rue, virker denne forringede våtvedheftning ikke så graverende i forhold til vedheftningen i torr tilstand. in connection with substrate materials made of concrete, plaster or cement asbestos, but as these substrate materials are usually rough, this impaired wet adhesion does not appear to be so serious compared to the adhesion in a dry state.

Det er ifolge oppfinnelsen blitt utviklet et klebemiddel According to the invention, an adhesive has been developed

for bygningsformål som ikke er beheftet med disse ulemper. for building purposes that are not affected by these disadvantages.

Klebemidlet ifolge oppfinnelsen består av 5- 35 vekt$, fortrinnsvis 10-20 vekt%, polymert bindemiddel, 20-80 vekt$, fortrinnsvis <*>f0-70 vekt%, fyllstoffer, 15-^ 5 vekt$, fortrinnsvis 20-^0 vekt$, vann og eventuelt fuktemiddel, fortykningsmiddel og/eller fungicid, og klebemidlet er særpreget ved at det som polymert bindemiddel inneholder polyvinylester og/eller polyacryl- ;ester og/eller butadien/styrenkopolymerer som inneholder 0,3- ;5 vekt%, fortrinnsvis 0,5-3 vekt%, innpolymeriserte hydroxylgruppeholdige siliciumforbindelser, idet polyvinylesteren er dannet ved polymerisering av like eller forskjellige monomerer av vinylestere med rettkjedede eller forgrenede carboxylsyrer med 2-18 carbonatomer, fortrinnsvis 3-12 carbonatomer, eventuelt méd kopolymerisering av ytterliggere olefinisk umettede monomerer i en mengde av inntil 70 vekt%, fortrinnsvis inntil 50 vekt%, polyacrylesteren er dannet ved polymerisering av monomerer av acrylestere av alkoholer med 1-18 carbonatomer, og butadien/ styren-kopolymeren inneholder 3'0-60 vekt% butadien. ;Klebemidlene for bygningsformål ifolge oppfinnelsen er særpreget ved en fremragende våtvedheftning. Det er spesielt over-raskende at det på glass, keramikk og glassert - materiale oppnås meget gode vedheftningsfastheter i våt tilstand. Derved fås også nye anvendelsesområder for klebemidlet. ;Klebemidler for bygningsformål fremstilles ved ganske ;enkelt å blande sammen de nodvendige bestanddeler. Det polymere bindemiddel anvendes da for det meste i form av vandige disper- ;sjoner, men det kan også anvendes i form av dispersjonspulvere. ;De flytende bestanddeler blir ofte forst blandet, hvoretter de pulverformige materialer innrores. ;De ifolge oppfinnelsen anvendte polymere bindemidler fremstilles i alminnelighet ved polymerisering av monomerene og eventuelt oljeopploselige komonomerer i vandige dispersjoner i nærvær av umettede, hydrolyserbare, organiske siliciumforbindelser. ;For fremstillingen kan også vanlige emulgeringsmidler og/eller beskyttelseskolloider , vannopploselige, radikaldannende kataly- ;satorer og eventuelt vannopploselige monomerer og dessuten ole- ;finiske flerumettede monomerer anvendes. ;Som monomerer kan vinylestere med rettkjedede og forgrenede carboxylsyrer med 2-18 carbonatomer, fortrinnsvis 3-12 carbonatomer, som f.eks. vinylacetat, vinylpropionat, vinylbutyrat, vinylpivalat, vinyl-2-ethylhexoat, vinylisononat, vinylstearat i vinyllaurat og vinyl-versatat,anvendes. Blandinger av forskjellige vinylestere kan også tilsettes. Foruten vinylestrene kan også ytterligere olefinisk umettede monomerer kopolymeriseres i en mengde av inntil 70 vekt$, fortrinnsvis inntil 50 vekt% , som f.eks. vinylhalogenider som vinylklorid, vinyliden-klorid, vinylfluorid .og vinylidenfluorid, olefiner, fortrinnsvis med 2 - h carbonatomer, som f.eks. ethylen, propylen og isobutylen, mono- ;og diestere av umettede carboxylsyrer, som f.eks. acrylsyreestere eller methacrylsyreestere av alkoholer med 1-18 carbonatomer og crotonsyre-estere, og mono- hhv. diestere av maleinsyre, fumarsyre og itaconsyre med alkoholer med 1 - 18 carbonatomer. Fortrinnsvis kopolymeriseres ethylen ved et trykk av 1 - 100 atmosfærer. Terpolymerer, som f.eks. vinylacetat-, vinylklorid- og vinyllauratterpolymerer, kan også anvendes. ;Som acrylestere kan estere av alkoholer med 1 - 18 carbonatomer, som f.eks. acrylsyreethylester, acrylsyrepropylester, acrylsyrebutyl-ester og acrylsyrehexylester anvendes. Kopolymerene av butadien og styren inneholder 30 - 60 vekt% butadien. De innpolymeriserte, umettede, organiske siliciumforbindelser kan representeres ved den generelle formel ;;hvori R er en i to-stillingen olefinisk umettet gruppe og f^» R2' °g Rg" kan være de samme eller forskjellige primære eller sekundære eventuelt med alkoxygrupper substituerte alkylgrupper eller acylgrupper, eller hoyst to av disse kan bety et hydrogenatom. Disse siliciumforbindelser tilfores i regulerte mengder under polymeriseringen og hydrolyserer til hydroxylgruppeholdige siliciumforbindelser (silanolgrupper), som forekommer i polymeren. ;Som hydrolyserbare, umettede, organiske siliciumforbindefer anvendes forst og fremst forbindelser hvor gruppen R^ er en u>-umettet alkenylgruppe med 2-10 carbonatomer, fortrinnsvis 2 - h carbonatomer, eller en u-i-umettet carboxylsyreester av carboxylsyrer med inntil <*>+ carbonatomer og alkoholer med inntil 6 carbonatomer. GruppaieR2>^' °S R2" er forst og fremst primære og sekundære alkylgrupper med inntil 10 carbonatomer eller med alkoxygrupper, fortrinnsvis med inntil 3 carbonatomer, substituerte alkylgrupper eller acylgrupper med inntil 6 carbonatomer, fortrinnsvis inntil 3 carbonatomer. Eksempler på slike forbindelser er vinyltrimethoxysilan, vinyltriethoxy silan, vinyldiethoxysilanol, vinylethoxysilandiol, allyltriethoxysilan, vinyltripropoxysilan, vinyl-triisopropoxysilan, vinyltributoxysilan, vinyltriacetoxysilan, triraeth-ylglycolvinylsilan, y-^thacryloxypropyltrimethylglycolsilan, Y-acl,yloxy~ propyltriethoxysilan og Y-methacryloxypropyltrimethoxysilan. The adhesive according to the invention consists of 5-35% by weight, preferably 10-20% by weight, polymeric binder, 20-80% by weight, preferably <*>f0-70% by weight, fillers, 15-^5% by weight, preferably 20-^ 0 by weight, water and any wetting agent, thickener and/or fungicide, and the adhesive is characterized by the fact that it contains polyvinyl ester and/or polyacrylic ester and/or butadiene/styrene copolymers which contain 0.3-5% by weight as a polymeric binder . unsaturated monomers in an amount of up to 70% by weight, preferably up to 50% by weight, the polyacrylic ester is formed by polymerization of monomers of acrylic esters of alcohols with 1-18 carbon atoms, and butadiene / the styrene copolymer contains 3'0-60% by weight of butadiene. The adhesives for building purposes according to the invention are characterized by excellent wet adhesion. It is particularly surprising that on glass, ceramics and glazed material very good adhesion strengths are achieved in the wet state. This also provides new areas of application for the adhesive. Adhesives for building purposes are produced by quite simply mixing together the necessary ingredients. The polymeric binder is then mostly used in the form of aqueous dispersions, but it can also be used in the form of dispersion powders. The liquid ingredients are often first mixed, after which the powdery materials are stirred in. The polymeric binders used according to the invention are generally produced by polymerizing the monomers and possibly oil-soluble comonomers in aqueous dispersions in the presence of unsaturated, hydrolyzable, organic silicon compounds. For the preparation, common emulsifiers and/or protective colloids, water-soluble, radical-forming catalysts and possibly water-soluble monomers and also olefinic polyunsaturated monomers can also be used. As monomers, vinyl esters with straight-chain and branched carboxylic acids with 2-18 carbon atoms, preferably 3-12 carbon atoms, such as e.g. vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl pivalate, vinyl 2-ethylhexoate, vinyl isononate, vinyl stearate in vinyl laurate and vinyl versatate are used. Mixtures of different vinyl esters can also be added. Besides the vinyl esters, further olefinically unsaturated monomers can also be copolymerized in an amount of up to 70% by weight, preferably up to 50% by weight, such as e.g. vinyl halides such as vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl fluoride and vinylidene fluoride, olefins, preferably with 2 - h carbon atoms, such as e.g. ethylene, propylene and isobutylene, mono- and diesters of unsaturated carboxylic acids, such as e.g. acrylic acid esters or methacrylic acid esters of alcohols with 1-18 carbon atoms and crotonic acid esters, and mono- or diesters of maleic acid, fumaric acid and itaconic acid with alcohols of 1 - 18 carbon atoms. Ethylene is preferably copolymerized at a pressure of 1 to 100 atmospheres. Terpolymers, such as vinyl acetate, vinyl chloride and vinyl laurate polymers can also be used. As acrylic esters can be esters of alcohols with 1 - 18 carbon atoms, such as e.g. acrylic acid ethyl ester, acrylic acid propyl ester, acrylic acid butyl ester and acrylic acid hexyl ester are used. The copolymers of butadiene and styrene contain 30 - 60% by weight of butadiene. The polymerized, unsaturated, organic silicon compounds can be represented by the general formula ;; in which R is an olefinically unsaturated group in the two position and f^» R2' °g Rg" can be the same or different primary or secondary optionally substituted alkyl groups with alkoxy groups or acyl groups, or at most two of these can represent a hydrogen atom. These silicon compounds are added in regulated quantities during the polymerization and hydrolyze to hydroxyl group-containing silicon compounds (silanol groups), which occur in the polymer. As hydrolyzable, unsaturated, organic silicon compounds, primarily compounds are used where the group R^ is a u>-unsaturated alkenyl group with 2-10 carbon atoms, preferably 2-h carbon atoms, or a u-i-unsaturated carboxylic acid ester of carboxylic acids with up to <*>+ carbon atoms and alcohols with up to 6 carbon atoms. GruppaieR2>^' °S R2 " are primarily primary and secondary alkyl groups with up to 10 carbon atoms or with alkoxy groups per, preferably with up to 3 carbon atoms, substituted alkyl groups or acyl groups with up to 6 carbon atoms, preferably up to 3 carbon atoms. Examples of such compounds are vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyldiethoxysilanol, vinylethoxysilanediol, allyltriethoxysilane, vinyltripropoxysilane, vinyltriisopropoxysilane, vinyltributoxysilane, vinyltriacetoxysilane, triraeth-ylglycolvinylsilane, y-^thacryloxypropyltrimethylglycolsilane, Y-acl,yloxy~ propyltriethoxysilane and Y-methacryloxypropyltrimethoxysilane.

Vann settes til klebemidlet for bygningsformål i en mengde av 15 - ^5 vekt/?, fortrinnsvis 20 - ^-0 vekt%. Disse mengder inneholder også dispersjonsvannet som eventuelt ved tilsetning av det polymere bindemiddel foreligger som dispersjoner i klebemidlet for bygningsformål. Water is added to the adhesive for building purposes in an amount of 15 - ^5 wt/?, preferably 20 - ^-0 wt%. These amounts also contain the dispersion water which, when the polymeric binder is added, is present as dispersions in the adhesive for building purposes.

Som eksempler på anvendbare fyllstoffer kan nevnes kvartsmel, findelt kvartssand, kaolin, hoydispergert siliciumdioxyd, feltspat, tungspat, lettspat, kalsiumcarbonat, kritt, dolomitt og talkum. Examples of usable fillers include quartz flour, finely divided quartz sand, kaolin, highly dispersed silicon dioxide, feldspar, heavy spar, light spar, calcium carbonate, chalk, dolomite and talc.

Eventuelt kan et fuktemiddel i en mengde av 0,2 - 0,6 vekt%, basert på fyllstoffene, settes til klebemidlet. Som fuktemiddel kan an-ionaktive og ikke-ioniske fuktemidler anvendes, og som oftest tilsettes polyfosfater, som f.eks. natriumhexamethafosfat, nafthalinsulfonater, ammoniumpolyacrylsyresalter og natriumpolyacrylsyresalter. Optionally, a wetting agent in an amount of 0.2 - 0.6% by weight, based on the fillers, can be added to the adhesive. As a wetting agent, anionic and non-ionic wetting agents can be used, and most often polyphosphates are added, such as e.g. sodium hexamethaphosphate, naphthalene sulphonates, ammonium polyacrylic acid salts and sodium polyacrylic acid salts.

Fortykningsmidler kan også anvendes som ytterligere hjelpemiddel. Organiske fortykningsmidler tilsettes i en mengde av 0,01 - 1 vekt%, basert på det samlede klebemiddel. Som eksempel på slike fortykningsmidler kan nevnes cellulosederivater, alginater, stivelse og stivelse-derivater, og dessuten polyacrylsyre. Uorganiske fortrykningsmidler anvendes i en mengde av 0,05 - 2 vekt%, basert på det samlede klebemiddel, og fortrinnsvis tilsettes bentonitter og hektoritt. Thickeners can also be used as an additional aid. Organic thickeners are added in an amount of 0.01 - 1% by weight, based on the total adhesive. Examples of such thickeners include cellulose derivatives, alginates, starch and starch derivatives, and also polyacrylic acid. Inorganic thickening agents are used in an amount of 0.05 - 2% by weight, based on the total adhesive, and bentonites and hectorite are preferably added.

For konservering av klebemidlet for bygningsformål settes dessuten ofte fungicider til dette. Disse tilsettes i en mengde av 0,01 - 2 vektfo, basert på det samlede klebemiddel. Som eksempler på slike fungicider kan nevnes fenol- og kresolderivater og kvikksolv- og tinn-organiske forbindelser. To preserve the adhesive for building purposes, fungicides are also often added to it. These are added in an amount of 0.01 - 2 by weight, based on the total adhesive. Examples of such fungicides include phenol and cresol derivatives and mercuric and organotin compounds.

Klebemidlet for bygningsformål ifolge oppfinnelsen kan anvendes for klebing av de forskjelligste materialer. Det er'da bare nodvendig at underlagsmaterialet eller det materiale som skal klebes er sugedyktig. Eksempler på uorganiske materialer er keramikk-, stengods-, glassfliser, glassbygningsstener, glass-, keramikk- og stengodsmosaikker og asbestsement- og stenullplater. Organiske materialer er f.eks. poly-styrenskumplast-, polystyren- og polyvinylkloridplater eller - fliser, og polyurethanplast- eller polyesterfliser. Som sugedyktig underlagsmateriale kan f.eks. betong og mortel nenves. Et ytterligere anvendel-sesområde er for oppklebing av teglsten for bygging av teglstensvegger. The adhesive for building purposes according to the invention can be used for gluing a wide variety of materials. It is then only necessary that the substrate material or the material to be glued is absorbent. Examples of inorganic materials are ceramic, stoneware, glass tiles, glass building stones, glass, ceramic and stoneware mosaics and asbestos cement and stone wool sheets. Organic materials are e.g. polystyrene foam plastic, polystyrene and polyvinyl chloride sheets or tiles, and polyurethane plastic or polyester tiles. As an absorbent substrate, e.g. concrete and mortar are mentioned. A further area of application is for gluing bricks for the construction of brick walls.

Klebemidlets vannfasthet er så god at klebemidlet til og med kan anvendes for klebing av belegningsmaterialer i svømmebassenger. The adhesive's water resistance is so good that the adhesive can even be used for gluing coating materials in swimming pools.

Eksempel Example

Et klebemiddel for bygningsformål ble fremstilt i overensstemm-else med den folgende oppskrift: An adhesive for building purposes was prepared in accordance with the following recipe:

100 deler plastdispersjon 100 parts plastic dispersion

5 deler natriumhexamethafosfat (10 % i vann) 5 parts sodium hexamethaphosphate (10% in water)

150 deler kvartsmel med en kornstorrelse inntil 80 jum 150 parts quartz flour with a grain size of up to 80 jum

30 deler kaolin 30 parts kaolin

Som plastdispersjon ble de folgende polymerdispersjoner med et faststoffinnhold av 50 vekt% 'anvendt: As plastic dispersion, the following polymer dispersions with a solids content of 50% by weight were used:

A: Kopolymer av ca. 82 vekt% vinylacetat og 18 vekt% ethylen A: Copolymer of approx. 82% by weight vinyl acetate and 18% by weight ethylene

B: 82 vekt% vinylacetat og 18 vekt% ethylen B: 82% by weight vinyl acetate and 18% by weight ethylene

+ 1,75 vekt% vinylsilanol + 1.75% by weight vinylsilanol

(dannet ved hydrolyse av triethoxyvinylsilan under polymeriseringen) (formed by hydrolysis of triethoxyvinylsilane during the polymerization)

C: " " 50 vekt$ styren + 50 vekt% acrylsyrebutyl-ester C: " " 50% by weight styrene + 50% by weight acrylic acid butyl ester

D: " " 50 vekt% styren + 50 vekt$ acrylsyrebutyl-ester + 1 vekt% vinylsilanol D: " " 50% by weight styrene + 50% by weight acrylic acid butyl ester + 1% by weight vinylsilanol

(dannet fra trimethylglycolvinylsilan) (formed from trimethylglycolvinylsilane)

E: Terpolymer■av 25 vekt% vinylklorid, 25 vektfo vinyllaurat E: Terpolymer of 25% by weight vinyl chloride, 25% by weight vinyl laurate

og 50 vekt% vinylacetat and 50% by weight vinyl acetate

F: " " 25 vekt$ vinylklorid, 25 vekt$ vinyllaurat, 50 vekt% vinylacetat + 1,5 vekt% vinylsilanol (dannet av triethoxyvinylsilan). F: " " 25 wt% vinyl chloride, 25 wt% vinyl laurate, 50 wt% vinyl acetate + 1.5 wt% vinylsilanol (formed from triethoxyvinylsilane).

Disse klebemidler ble med en tannsparkel påfort en betonghelle for gangveier, og etter avluftning i 5 minutter ble keramikkfliser med en storrelse av 5 x 5 cm lagt inn. Etter en torketid av 7 dager i standard klima (22°C/80 % relativ luftfuktighet) ble strekkfasthet under-sokt. En del av platene ble i tilknytning til torkningen oppbevart i 7 dager under vann. Klebemiddelskiktet ble da fullstendig gjennomfuktet. These adhesives were applied with a toothed trowel to a concrete slab for walkways, and after deaeration for 5 minutes, ceramic tiles with a size of 5 x 5 cm were laid. After a drying time of 7 days in standard climate (22°C/80% relative humidity) tensile strength was investigated. Part of the plates were kept under water for 7 days in connection with drying. The adhesive layer was then completely moistened.

De ved undersøkelsen oppnådde strekkfasthetsverdier er gjengitt i The tensile strength values obtained during the investigation are reproduced in

tabellen. Ved anvendelse av keramikkmosaikk eller glassmosaikk isteden-for keramikkfliser ble lignende resultater oppnådd. the table. When using ceramic mosaic or glass mosaic instead of ceramic tiles, similar results were obtained.

Claims

Adhesive for building purposes, consisting of a) 5-35% by weight, preferably 10-20% by weight, polymeric binder b) 20-80% by weight, preferably h0-70% by weight, fillers c) 15-^5% by weight, preferably 20-h - O by weight, water and any wetting agent, thickener and/or fungicide, characterized in that the polymeric binder contains polyvinyl ester and/or polyacrylic ester and/or butadiene/styrene copolymers containing 0.3-5 by weight, preferably 0.5- 3 by weight, polymerized silicon compounds containing hydroxyl groups, the polyvinyl ester being formed by polymerization of the same or different monomers of vinyl esters with straight-chain or branched carboxylic acids with 2-18 carbon atoms, preferably 3-12 carbon atoms, optionally with copolymerization of further olefinically unsaturated monomers in an amount of up to 70% by weight, preferably up to 50% by weight, the polyacrylic ester is formed by polymerization of monomers of acrylic esters of alcohols with 1-18 carbon atoms, and butadiene/sty the pure copolymer contains 30-60% by weight of butadiene.