NO159730B - Lettvekts fugemasse. - Google Patents

Abstract

Lettvektsfugemasse til bruk ved ferdigbehandling av skjøter mellom gipsplater, omfattende et fyllstoff, et bindemiddel, en spesielt behandlet ekspandert perlitt,. et ikke-jevnende middel og et fortykningsmiddel.

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en fugemasse til bruk ved fylling og belegning av fugene mellom tilstøtende gipsplater og angår mer spesielt en fugemasse av den beskrevne type som har en lettere vekt og som bedre lar seg slipe med sandpapir enn konvensjonelle fugemasser, hvorved transportkostnader reduseres, håndteringen av beholdere og påførings-redskaper lettes og den endelige sandpapirsliping og slutt-behandling av platefugene lettes.

Ved oppføring av bygninger er gipsplater et av de van-ligste elementer, ofte kjent som "drywall", som anvendes for oppføring av vegger og/eller himlinger. Vegger laget av gipsplater blir konvensjonelt oppført ved at byggeelementene festes til stendere eller skjøtestykker og fugene fylles og belegges med et spesielt tilberedt klebemiddel betegnet "fugemasse". Denne prosess forløper i alminnelighet på føl-gende måte: En klebende kvalitet av fugemasse plasseres i den fuge som dannes av de motstilte kanter av platene, og en væskegjennomtrengelig tape innleires i den klebende masse. Etter tørkning (eller stivning) blir et andre belegg omfattende en fugemasse av dekk-kvalitet påført over fugen. Denne kan pusses lett med sandpapir, og deretter blir et tredje belegg påført og sluttbehandlet på konvensjonell måte. En annen kvalitet av fugemasse er en universalkvalitet som kan anvendes, som navnet antyder, både for innleiring av tapen og for påføring som sluttbehandlingsbelegg. I noen tilfeller blir den ferdige vegg og fuge gitt en mønstret effekt med universalfugemassen for tilveiebringelse av en teksturert finish.

Den primære forskjell mellom de forskjellige kvaliteter

av fugemasse har tidligere vært forskjellene i mengdene av hver ingrediens. Uansett hvilken kvalitet innbefatter fugemassene således alltid et fyllstoff og et bindemiddel. Mer bindemiddel anvendes for den klebende kvalitet enn for dekk-kvaliteten. Typiske fyllstoffer kan være kalsiumkarbonat, kalsiumsulfat-hemihydrat eller kalsiumsulfat-dihydrat. Valget bestemmer åpenbart hvorvidt fugemassen herdner ved tørkning

eller ved stivning. Et eksempel på en herdnende type av fugemasse er beskrevet i U.S. patent nr. 3 297 601.

I U.S. patent nr. Re. 29,753 beskrives fugemasser som er fri for asbest og benytter attapulgus-leire for tilveiebringelse av ikke-jevnende egenskaper som tidligere ble oppnådd ved anvendelse av asbestfibre. Konvensjonelle masser med eller uten attapulgus-leire har vist seg å være utmerket. De er imidlertid ganske tunge og kostbare å transportere. Dessuten, når de konvensjonelle fugemasser tørker, har de en hard tekstur og er vanskelige å pusse med sandpapir for å gi fugematerialet en glatt overflate. Det ville være ønskelig å ha en fugemasse som er av lettere vekt enn konvensjonelle fugemasser og som etter tørkning lett kan pusses med sandpapir for tilveiebringelse av en glatt overflate.

Det er følgelig et formål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fugemasse som er fri for asbest.

Det er et ytterligere formål å tilveiebringe en fugemasse som har utmerkede egenskaper så som ikke-j evnende, ikke-sprekkdannende og god adhesjon som i alminnelighet er påkrevet for en fugemasse.

Det er videre et formål å tilveiebringe en fugemasse som er vesentlig lettere i vekt enn konvensjonelle fugemasser og kan transporteres til lavere kostnader.

Det er videre et formål å tilveiebringe en fugemasse av den beskrevne type som lett kan pusses med sandpapir til en glatt finish etter at den er tørket.

Det er et ytterligere formål å tilveiebringe en fugemasse som har ikke-sprekkdannende og utmerkede klebende egenskaper.

Andre formål og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en fugegmasse fri for asbest og medden lettere vekt enn konvensjonelle fugemasser. Fugemassen ifølge oppfinnelsen er angitt i kravet, og det vises til dette. Fugemassen er karakterisert ved at den inneholder ekspandert perlitt som er blitt behandlet med en silikonforbindelse for å gjøre den vann-ufølsom, i en mengde på fra 3,5 % til 25 % basert på tørrvekten av nevnte fugemasse.

Nærværet av perlitten reduserer vesentlig fugemassens densitet og reduserer transportkostnaden. Blandet med vann gir materialet enn videre en fugemasse som har utmerkede egenskaper, og som etter tørkning lett kan pusses med sandpapir for tilveiebringelse av en glatt finish.

Den første ingrediens i den foreliggende lettvekt-fugemasse er ekspandert og spesielt behandlet perlitt. Perlitt er en form av glassaktig bergart som ligner obsidian. I alminnelighet inneholder den 65-75% Si02, 10-20% A12°3' 2_5% H20'°9 mindre mengder av soda, potaske og kalk. Når perlitt oppvarmes til mykningspunktet, ekspanderer den under dannelse av et lett fnugget materiale som ligner pimpstein. Ved fremstilling av perlitten til bruk i den foreliggende oppfinnelse blir den først malt til en størrelse finere enn 75^um (200 mesh). Den malte perlitt blir så oppvarmet til en temperatur på ca.

815°C. Denne prosess utføres i en perlitt-ekspanderings-innretning ved at man først oppvarmer luften til ca. 815°C..

Den finmalte perlitt blir så innført i den oppvarmede luft.

Mens den bæres av luften blir den oppvarmet og ekspanderer

lik popcorn. Ekspandert perlitt er i høy grad et lettvekt-materiale. Det inneholder imidlertid mange fine sprekker og revner, og når det plasseres i kontakt med vann, trenger vannet inn i sprekkene og revnene og kommer inn i de luftfylte hulrom i perlitten, hvorved partiklenes vekt sterkt økes. Før an-vendelsen av ekspandert perlitt ved fremstilling av fugemasser, må den følgelig først behandles for å gjøres vann-ufølsom.

Dette kan utføres på en av flere forskjellige måter. Ifølge oppfinnelsen behandles den ekspanderte perlitt med en silikonforbindelse som tetter igjen sprekkene og revnene. Den foretrukne silikonforbindelse er en vann-fortynnbar emulsjon av polydimetylsiloksan. Silikonforbindelsen tilføres den ekspanderte perlitt ved sprøyting eller neddykking. Silikonforbindelsen herdes ved ca. 149°C i et tidsrom på ca. 5 min.

Ved fabrikkoperasjoner kan silikonforbindelsen tilføres den ekspanderte perlitt mens denne fremdeles er i behandlings-kammeret og fremdeles er varm. Silikonforbindelsen vil da herdne som resultat av at den bringes på en forhøyet temperatur. Andre måter til å gjøre perlitt vann-ufølsom er beskrevet i U.S. patent nr. 3 658 564, hvor perlitt gjøres vann-ufølsom ved behandling av materialet med natrium- eller kaliumsilikat.

Den annen ingrediens som inngår i fugemassen er et fyllstoff valgt fra findelt kalsiumkarbonat, kalsiumsulfat-dihydrat og kalsiumsulfat-hemihydrat. Dessuten kan glimmer, talkum, pyrofylitt, sericitt, diatomé-jord og andre leirer så som kaolinitt anvendes sammen med de primære fyllstoffer.

En tredje ingrediens som inngår i fugemass€in er

et ikke-jevnende middel. Et foretrukket ikke-jevnende middel er attapulgus-leire. Andre ikke-jevnende midler er blandinger av amylopektin-stivelse sammen med forskjellige modifiserte leirer i et vektforhold på 5:1. Ytterligere andre ikke-jevnende midler som kan anvendes er forskjellige bentonitter. De ikke-jevnende midler bibringer fugemassen visse reologiske egenskaper så som tiksotropisitet. Det er videre blitt funnet at ekspandert perlitt i seg selv bidrar til de ønskelige reologiske egenskaper i betydelig grad.

.Et annet materiale som er påkrevet i en fugemasse, er

et fortykningsmiddel. Blant de vanlige fortykningsmidler er hydroksypropylmetylcellulose, metylcellulose, hydroksyetyl-cellulose, hydroksyetyl-metylcellulose og natrium-karboksy-metylcellulose. Fortykningsmidlene kan anvendes alene eller i kombinasjon med hverandre.

En annen ingrediens som er påkrevet i en fugemasse, spesielt en som er en tørkende masse, er et bindemiddel. Blant de foretrukne bindemidler er polyvinylacetat. Andre bindemidler som kan benyttes er polyvinylalkohol, etylenvinyl-acetat-copolymer, vinyl-acrylsyre-copolymer, styren-butadien, andre acrylsyrepolymerer og stivelse.

Ytterligere ingredienser som i alminnelighet anvendes i fugemasser, er konserveringsmidler, fuktemidler, skumhindrende midler og myknere.

EKSEMPLER 1 - 6

I tabell I nedenfor er det vist flere utforminger av fugemasser som ble fremstilt som eksempler 1-6. Fugemassene i eksempler 1-6 ble fremstilt i laboratoriemengder. Ved fremstillingen av fugemassene ble først bindemiddelet og konserveringsmiddelet blandet sammen med vann i en blande-skål. De tørre pulveringredienser ble så tilsatt. Ingrediensene ble først blandet en kort tid for hånd. De ble så anbrakt i en Hobart N-50 kjøkken-mikser. Ingrediensene ble blandet sammen

i 5 minutter, skålen ble skrapet ned, og deretter blandet sammen i ytterligere 10 minutter. Ytterligere vann ble så tilsatt for regulering av viskositeten til den ønskede verdi. Materialet ble så behandlet ved 381 mm Hg i ca. 4 minutter, hvorved en del av luften ble fjernet, og viskositeten ble igjen regulert og målt. Den fremstilte fugemasse ble deretter underkastet forskjellige tester angående egenskaper som er påkrevet hos en fugemasse.

Handelsnavnet "COSAN 158" betegner et fungicid som produseres av Cosan Chemical Company. "TROYSAN 174" er et konserveringsmiddel som produseres og markedsføres av Troy Chemical Company, og anvendes til å konservere de beholdere i hvilken fugemassen skipes.

Alle de fugemasser som ble fremstilt i eksempler

1-6, ble underkastet konvensjonelle tester som benyttes for bestemmelse av fugemassers egenskaper for å bestemme om de er egnet til sådan kommersiell bruk. Blant de egenskaper som ble testet var pussebrett-påføringsletthet. egenskaper ved pussing med sandpapir for hånd, resistens mot sprekk- og revne-dannelse, binding til en væskegjennomtrengelig tape, kant-delaminering, resistens mot forringelse under fuktige betingelser, om de er egnet for mekanisk pussing med sandpapir, levetid, fryse-tine-stabilitet. Hver av fugemassene i eksemplene 1-6 oppviste utmerkede egenskaper i alle de utførte tester. De i eksempler 1 - 6 fremstilte fugemasser hadde faktisk så høy adhesjon og resistens mot sprekkdannelser at det ikke var nødvendig å anvende glimmer i preparatet, et materiale som konvensjonelt er påkrevet til bruk i fugemasser for å hindre sprekking, og som selvsagt øker kostnaden for den endelige fugemasse.

EKSEMPEL 7

En fugemasse ble fremstilt i fabrikk-kvantiteter og

ved anvendelse av fabrikkutstyr. Fabrikkmetoden for fremstilling av fugemassen var den samme som den som ble anvendt ved laboratoriefremstillingene som er beskrevet med hensyn til eksempler 1-6, bortsett fra at større utstyr ble anvendt og større mengder av hver ingrediens ble anvendt. Ved utførelse av metoden ble først vann tilført en stor blander. Bindemiddelet og konserveringsmidlene ble så tilsatt og blandet sammen. Deretter ble blanderen startet og de faste ingredienser så

som attapulgus-leire, kalsiumkarbonat, perlitt og andre faste materialer ble tilsatt på toppen av blanderen. Ingrediensene ble blandet sammen i ca. 15 - 20 minutter. Ved slutten av denne periode ble ytterligere vann tilført og blandet med materialet for regulering av fugemassens viskositet til den ønskede verdi.

Materialet ble deretter tømt i beholdere for transport. Sammensetningen av den således fremstilte fugemasse er angitt nedenfor i tabell II:

Den ovenforfremstilte fugemasse ble underkastet alle de tester som er oppregnet ovenfor med hensyn til eksempler T - 6. Fugemassen viste seg å ha utmerkede egenskaper i alle utførte tester. Adhesjonen og ikke-sprekkdannelses-egenskapene var spesielt gode, selv om glimmer ikke ble anvendt i preparatet. Testresultatene viste at fugemassen ifølge foreliggende oppfinnelse, spesielt som fremstilt i eksempel 7, er særdeles godt egnet for kommersiell anvendelse.

Tabell III nedenfor gir de nedre og øvre grenser

mellom hvilke de forskjellige ingredienser helst anvendes for fremstilling av en brukbar lettvektfugemasse ifølge oppfinnelsen. Materialene er opplistet i vekt% av de tørre ingredienser i preparatet. For materialer så som emulsjonsbindemidler eller andre ingredienser tilsatt som emulsjoner er vannet ikke in-kludert i prosentangivelsen, men bare faststoffinnholdet eller de aktive deler av emulsjonen er angitt som bestanddeler.

Lettvektsfugemassen ifølge foreliggende oppfinnelse

har mange fordeler fremfor fugemasser som er åpenbaret i teknikkens stand. Den største fordel er at materialet er lettere i vekt enn konvensjonelle fugemasser. Følgelig er transportkostnader lavere. Videre kan fugemassen, på grunn av sin lave vekt, lettere bæres rundt i bøtter, pussebrettet eller en bazooka og arbeides med av arbeidere. Når materialet ifølge foreliggende oppfinnelse anvendes, er arbeiderne betydelig mindre trette etter en 8-timers dag. Etter at fugemassen er påført og tørket, er den langt lettere å pusse med sandpapir.enn konvensjonelle fugemasser. Etter pussing med sandpapir oppnås en glatt ferdig vegg. Den foreliggende fugemasse har også en stor fordel fremfor konvensjonelle fugemasser ved at den viser mindre svinn. På grunn av denne egenskap er det ikke nødvendig å anvende talkum eller glimmer, vanlig brukte ingredienser i konvensjonell fugemasse for å hindre sprekking. Den foreliggende fugemasse har også meget gode påførings-egenskaper, i alminnelighet bedre enn konvensjonelle fugemassers egenskaper. Det foreliggende materiale har utmerkede klebe-egenskaper og utmerkede belegningsegenskaper. Faktisk er det blitt funnet at de konvensjonelle tre belegg som normalt er påkrevet med en konvensjonell fugemasse for å dekke gips-plate-metallhjørne-partier, kan reduseres til to belegg, hvorved arbeids- og materialkostnader reduseres.

Claims (1)

1. Lettvekts fugemasse med egenskaper egnet for anvendelse ved ferdigbehandling av fuger mellom kantene av tilstøtende bygningsplater, hvilken fugemasse hovedsakelig består av et fyllstoff valgt fra gruppen bestående av kalsiumkarbonat og kalsiumsulfat, fortrinnsvis i en mengde på fra 38 % til 93 % basert på tørrvekten av fugemassen, et ikke-jevnende middel, fortrinnsvis attapulgus-leire i en mengde på fra 0,5 % til 7 % basert på tørrvekten av fugemassen, et fortykningsmiddel, fortrinnsvis i en mengde på fra 0,3 % til 1,8 %, et bindemiddel, fortrinnsvis polyvinylacetat i en mengde på fra 0,5 % til 10 % basert på tørrvekten av fugemassen, og tilstrekkelig vann til å regulere viskositeten og derved gjøre fugemassen egnet til bruk, karakterisert ved at den også inneholder ekspandert perlitt som er blitt behandlet med en silikonforbindelse for å gjøre den vann-ufølsom, i en mengde på fra 3,5 % til 25 % basert på tørrvekten av nevnte fugemasse.