WO2011026757A1 - Bitumenfreie baustoffzusammensetzung - Google Patents

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WO2011026757A1
WO2011026757A1 PCT/EP2010/062279 EP2010062279W WO2011026757A1 WO 2011026757 A1 WO2011026757 A1 WO 2011026757A1 EP 2010062279 W EP2010062279 W EP 2010062279W WO 2011026757 A1 WO2011026757 A1 WO 2011026757A1
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particles
vulcanized
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Anke Wendtland
Maren Jeske-Marquardt
Martin SCHÖTTELDREIER
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Henkel Ag & Co. Kgaa
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Definitions

  • the present invention relates to a bitumen-free building material composition, in particular a sealant (sealant), and their use, in particular for the purposes of structural waterproofing, and a corresponding method for protecting or sealing of structures or components using such a building material composition.
  • cementitious systems or mineral sealing slurries have the advantage of being environmentally friendly, they are only poorly processable or coatable so that they are not suitable for thick-layer application on vertical surfaces, such as walls. Consequently, in the structural waterproofing, both for waterproofing and for protection of structures and structures in contact with the earth, such as basement outer walls, damp rooms, retaining walls and the like, as well as in the roofing, currently primarily bituminous seals, for example based on Bitumendickbetik or, in particular Case of roof waterproofing, also based on bituminous membranes, used.
  • bituminous thick coatings of the prior art can in principle be used in one- or two-component form.
  • One-component bitumen thick coatings cure or film purely physically by evaporation of water or solvents
  • two-component Bitumendickbe Anlagenungen usually consist of a base component based on a generally ionic bitumen emulsion and a hardener component, wherein as a hardener component usually a mixture of fillers, such as.
  • quartz sand and Portland cement and / or calcium aluminate cement can be used.
  • bitumen While the use of bitumen is relatively inexpensive, bitumen is now considered to be carcinogenic to humans in both vapor and aerosol forms, so there is a possibility that bitumen could also be classified as carcinogenic in the future, leading to the use of bitumen would then oppose the purposes of structural waterproofing. In addition, clean working with bitumen products is difficult. Equipment and other contact surfaces that come into contact with the bitumen products are difficult to clean.
  • DE 44 16 570 A1 relates to an elastic molding and / or sealing compound from recycled
  • the elastic molding and / or sealing compound consists of 0, 1 to 0.8 parts of rubber granules of different grain sizes up to 2 mm in diameter, which is bound with about 0.9 to 0.2 parts of water-soluble acrylate dispersion including additives.
  • the molding and / or sealant must be sequentially compacted in small volume units before its application under dynamically changing pressure up to 10 bar, which is detrimental with respect to a practical application.
  • the sealing compound contains polystyrene particles, hollow ceramic microspheres and synthetic hollow microspheres organic polymers and optionally at least one binder.
  • the sealing compounds are characterized by excellent sealing properties and in particular a very low shrinkage during drying and curing. As a result, neither crack formation in the sealing layer nor undesired dimensional changes occurs after the application of the sealing compounds. As can be seen from the exemplary embodiment of WO 2007/054148 A1, these positive properties are attributable to the combination of the three components polystyrene particles, ceramic hollow microspheres and synthetic hollow microspheres based on organic polymers.
  • the problem underlying the present invention is thus to provide a bitumen-free building material composition which is suitable as a sealant or sealing compound in the structural waterproofing, in particular on the one hand excellent sealing properties and a very low shrinkage in the drying and curing achieved and on the other hand, the disadvantages described above the use of ceramic hollow microspheres are avoided.
  • the sealing compounds or sealing layers obtainable therefrom should continue to be particularly easy to process and spray, and as UV-resistant and weather-resistant as possible.
  • bitumen-free building material compositions with excellent properties can be obtained free from hollow ceramic microspheres, if particles of vulcanized natural rubber, vulcanized synthetic rubber, thermoplastic rubber or mixtures thereof are added to these particles.
  • the present invention thus relates to a bitumen-free building material composition, in particular a sealing compound, wherein the building material composition
  • At least one polymer dispersion or a corresponding redispersion powder at least one polymer dispersion or a corresponding redispersion powder
  • - contains based on organic polymers formed synthetic hollow microspheres and is free of hollow ceramic microspheres.
  • a combination of the aforementioned ingredients leads to a bitumen-free building material composition, which is outstandingly suitable for building waterproofing and in addition to excellent sealing properties in particular an excellent shrinkage behavior after their order has the effect that at least substantially no shrinkage during drying and curing is observed. This will be explained below.
  • the use of particles of vulcanized natural rubber, vulcanized synthetic rubber, thermoplastic rubber or mixtures thereof contributes significantly to the ease of processing of the building material composition. In addition, it has a positive effect on the weathering stability and UV resistance of coatings produced therefrom.
  • the building material compositions are very easy to process and can usually be mechanically, e.g. be applied by means of appropriate spray equipment. Compared to bituminous sealants, devices and other surfaces that come into contact with the building material composition during processing are much easier to clean.
  • An essential component of the building material composition according to the invention is a polymer dispersion or a corresponding redispersion powder.
  • polymer dispersion is a collective term for dispersions (latices) of finely divided, natural and / or synthetic polymers, usually in aqueous, more rarely nonaqueous dispersants.
  • polymer dispersions For details on the term polymer dispersions can be referenced, for example, Römpp Chemielexikon, 10th edition, Volume 5, 1998, Georg Thieme Verlag, Stuttgart / New York, pages 3469/3470, keyword: "polymer dispersions", as well as on the literature reviewed there.
  • a polymer dispersion is preferably used.
  • a corresponding redispersible, in particular water-dispersible, dispersion powder based on the same polymers from which the polymer dispersion can then be obtained by mixing with the appropriate dispersing medium, preferably water.
  • the appropriate dispersing medium preferably water.
  • redispersion powders are known to those skilled in the art and are also commercially available, for. From the companies Wacker, Celanese, Rhodia, Elotex, Dow Chemical, BASF, Vinavil, Unimex etc., so here It is not necessary to go into further details regarding the technology of redispersible powders.
  • the redispersion powders used according to the invention are in particular those based on preferably aqueous redispersible emulsion polymers.
  • a polymer dispersion preferably an aqueous dispersion
  • the polymer dispersion used according to the invention is a plastic dispersion. Due to the above-described disadvantages of epoxy resin-based systems, a non-epoxy resin-based polymer dispersion, preferably a non-epoxy resin-based polymer dispersion, is preferably used according to the invention. For the incorporation of the further ingredients and for an improved application, it is advantageous if the polymer dispersion used according to the invention is moreover ionically modified, preferably anionically modified.
  • Polymer dispersions preferably used according to the invention are formulated as an aqueous-based or aqueous dispersion system. It is of course possible that the dispersion system is obtained by mixing at least two different aqueous polymer dispersions.
  • the polymer dispersions used according to the invention usually have a solids content according to DIN ISO 1625-D of from 30 to 75% by weight, in particular from 45 to 70% by weight, preferably from 55 to 65% by weight, based on the polymer dispersion.
  • the polymer particles of the polymer dispersions used according to the invention have particle sizes (particle diameter), in particular average particle sizes, of 0.001 to 5 ⁇ m, in particular 0.01 to 3 ⁇ m, preferably 0.05 to 2 ⁇ m, particularly preferably 0.1 to 1.0 ⁇ mol , wherein the particle sizes are determined by the method of dynamic laser light scattering using the commercially available Malvern Zetasizer.
  • Polymer dispersions preferred according to the invention have a pH according to DIN ISO 976 of generally from 2.5 to 10.5, more preferably from 2.5 to 9.0.
  • a pH according to DIN ISO 976 of generally from 2.5 to 10.5, more preferably from 2.5 to 9.0.
  • Polymer dispersions preferably used according to the invention at 23 ° C. have a viscosity according to DIN ISO 2555 of 10 to 2000 mPa.s, in particular 100 to 2000 mPa.s. Furthermore, polymer dispersions preferably used according to the invention have a density according to DIN 53217, ISO 281 1 of 0.9 to 1.2 g / cm 3 , in particular 0.95 to 1, 1 g / cm 3 . In addition, polymer dispersions preferably used according to the invention have a minimum film formation temperature according to DIN ISO 21 15 below 5 ° C., in particular below 1 ° C.
  • the films obtainable from the polymer dispersion used according to the invention have a glass transition temperature T g (DSC) below -5 ° C., in particular in the range from -5 ° C. to -50 ° C., preferably -15 ° C to -40 ° C, more preferably -20 ° C to -30 ° C;
  • T g glass transition temperature
  • the films obtainable from the polymer dispersion used according to the invention have a breaking strength (based on DIN 53455) of at least 0.1 N / mm 2 , in particular at least 0.2 N / mm 2 , and / or a Elongation at break (based on DIN 53455) of at least 1000%, preferably at least 2000%.
  • Alkali-resistant or saponification-stable polymer dispersions or polymers are usually used according to the invention.
  • the polymer dispersions used are preferably aqueous polymer dispersions of a polymer or of a mixture of at least two polymers.
  • the polymers or the mixture of two or more polymers are preferably free-radically polymerized polymers, as can be obtained, in particular, from ethylenically unsaturated monomers.
  • the polymer preferably contains so-called main monomers, in particular those selected from C 1 -C 2 0-alkyl (meth) acrylates, vinyl esters of carboxylic acids containing up to 20 carbon atoms, vinylaromatics having up to 20 carbon atoms, ethylenically unsaturated nitriles, Vinyl halides, non-aromatic hydrocarbons having at least 2 conjugated double bonds or mixtures of these monomers.
  • main monomers in particular those selected from C 1 -C 2 0-alkyl (meth) acrylates, vinyl esters of carboxylic acids containing up to 20 carbon atoms, vinylaromatics having up to 20 carbon atoms, ethylenically unsaturated nitriles, Vinyl halides, non-aromatic hydrocarbons having at least 2 conjugated double bonds or mixtures of these monomers.
  • main monomers in particular those selected from C 1 -C 2 0-alkyl (meth) acrylates, vinyl esters of carb
  • alkyl acrylate or methacrylic acid alkyl ester having a C1-C12 alkyl radical such as methyl methacrylate, methyl acrylate, n-butyl acrylate, ethyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate.
  • polymers are also suitable which can be obtained by polymerization of mixtures of acrylic acid alkyl esters and / or alkyl methacrylates.
  • the vinyl esters of carboxylic acids having 1 to 20 carbon atoms are also suitable.
  • suitable polymers according to the invention are suitable, for. Vinyl laurate,
  • Suitable vinylaromatic compounds are, for example, vinyltoluene, ⁇ - and p-methylstyrene, ⁇ -butylstyrene, 4-n-butylstyrene, 4-n-decylstyrene and styrene.
  • suitable nitriles are acrylonitrile and methacrylonitrile.
  • Vinyl halides for example chloro, fluoro or bromo substituted, ethylenically unsaturated compounds, such as vinyl chloride or vinylidene chloride or mixtures thereof, are likewise suitable for the preparation of polymers which are suitable according to the invention.
  • suitable polymers are also suitable non-aromatic hydrocarbons having 4 to 8 carbon atoms and at least two olefinic double bonds, such as butadiene, isoprene, and chloroprene.
  • the abbreviated form (meth) acrylic denotes in each case methacrylic, acrylic and systems which have methacrylic and acrylic units.
  • polymer dispersions or corresponding redispersible powders based on vinyl-, (meth) -acrylic, styrene-, butadiene- and / or ethylene-based polymers, where the term polymers is to be understood according to the invention and not just polymers in the narrower sense but also includes copolymers, terpolymers, etc.
  • polymer dispersions or corresponding redispersion powders which are vinyl-based or (meth) acrylate-based, such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl laurate, vinyl versatate, vinyl chloride, vinylidene chloride and / or straight-chain or branched vinyl esters having 1 to 20 C atoms, acrylic - And methacrylic monomers (especially esters), styrene, butadiene and / or ethylene are constructed.
  • Dispersions based on (meth) acrylate copolymers, styrene / (meth) acrylate copolymers, styrene / butadiene copolymers and / or vinyl acetate / ethylene copolymers are preferably used as polymer dispersions.
  • Particularly advantageous properties are polymer dispersions of styrene / (meth) acrylate copolymers (for. Example Acronal ® DS 501 1, Acronal ® DS 351 1 and Vinagen LAS 4055 ZF of BASF Aktiengesellschaft, Ludwigshafen, Mowilith LDM 6482 of Fa.
  • the abovementioned polymer dispersions contain no epoxy resins. As a result, they are environmentally friendly and more practical or easier to process and handle. In addition, the price of the building material composition according to the invention compared to epoxy resin-based systems is thereby significantly reduced.
  • the building material compositions contain the polymer dispersion or the redispersible powder, for example, in an amount of 1 to 95% by weight, preferably 10 to 80% by weight, particularly preferably 15 to 60% by weight and very particularly preferably 15 to 50% by weight. , each calculated on the dry weight of the polymer and based on the total weight of the building material composition.
  • the polystyrene particles used according to the invention may be present in particular in the form of so-called polystyrene beads or polystyrene beads or in the form of polystyrene granules.
  • the polystyrene particles may be recycled material, for example, by comminution and optionally purification of polystyrene plates or other
  • Polystyrene moldings is obtained. Depending on the type of comminution, the resulting polystyrene particles may be very uniformly shaped and predominantly present as beads or globules. However, irregularly shaped polystyrene particles can also be formed with a correspondingly high mechanical load.
  • Polystyrene particles preferably used according to the invention have particle sizes (particle diameter) in the range from 0.1 to 3.0 mm, in particular 0.2 to 2.0 mm, preferably 0.5 to 1.5 mm, and have bulk densities in accordance with DIN EN 459- 2 generally from 5 to 30 g / l, especially 7.5 to 15 g / l, preferably 10 to 13 g / l.
  • the polystyrene particles may be formed from expandable and / or expanded and / or extruded polystyrene.
  • Expandable polystyrene generally contains at least one suitable blowing agent, preferably an alkane, in particular pentane and / or pentane isomers.
  • polystyrene particles for example, under the name "NOVA Chemicals ®” from NOVA Brands Ltd. available.
  • the building material compositions contain the polystyrene particles, for example, in an amount of 0.005 to 10 wt .-%, preferably 0.05 to 2.5 wt .-%, particularly preferably 0, 1 to 2.0 wt .-%, each based on the total weight the building material composition.
  • bitumen-free building material compositions of the present invention further contain gum particles, i. Vulcanized natural or synthetic rubber particles, thermoplastic rubber particles or mixtures thereof.
  • Particles of vulcanized synthetic rubber selected from styrene-butadiene rubber (SBR), ethylene-propylene elastomers (EPM and EPDM), butyl rubber (NR), nitrile rubber (NBR), isoprene rubber (IR), polybutadiene rubber (BR), polychloroprene (CR ) and / or ethylene-vinyl acetate copolymers (EVA) and / or
  • thermoplastic rubber selected from styrene-butadiene-styrene copolymers (SBS), styrene-isoprene-styrene copolymers (SIS), styrene-ethylene-butylene-styrene copolymers (SEBS), thermoplastic olefins and / or the elastomeric alloys crosslinked EPDM and propylene (EPDM / PP), of cross-linked natural rubber and propylene (NR / PP), of ethylene vinyl acetate and vinylidene chloride (EVA / PVDC), of cross-linked
  • SBS styrene-butadiene-styrene copolymers
  • SIS styrene-isoprene-styrene copolymers
  • SEBS styrene-ethylene-butylene-styrene copolymers
  • EPDM / PP crosslinked natural rubber and propylene
  • Nitrile rubber and propylene NBR / PP
  • Nitrile rubber and propylene NBR / PP
  • particles are used which are obtained by recycling corresponding waste rubbers.
  • particles of vulcanized natural rubber NR
  • particles of vulcanized synthetic rubber or particles of mixtures of these rubber types are used, wherein particles of a vulcanized NR / SBR rubber mixture and / or a vulcanized
  • EPM / EPDM rubber compound are particularly preferred.
  • the particles of vulcanized natural rubber, vulcanized synthetic rubber, thermoplastic rubber or mixtures thereof are preferably corresponding powders and / or granules having particle sizes of 0.01 to 3.0 mm, preferably 0.01 to 1.5 mm, especially preferably 0.01 to 0.7 mm, wherein the particle sizes are determined by sieve analysis on a Retsch analytical sieve AS 200 control according to prEN14243.
  • Finely ground granules of a vulcanized NR / SBR rubber mixture and / or a vulcanized EPM / EPDM rubber mixture are particularly preferred, the particles preferably having particle sizes of from 0.01 to 1.5 mm, particularly preferably particle sizes of from 0.01 to 0.7 mm , each determined by sieve analysis on a Retsch analysis sieve AS 200 control according to prEN 14243 have.
  • the particles of a vulcanized NR / SBR rubber blend may be, for example, by
  • a vulcanized EPM / EPDM rubber compound can be, for example, by
  • EPM / EPDM waste mechanical reduction of technical EPM / EPDM waste and are commercially available, for example, under the name EPM / EPDM granules or EPM / EPDM flour.
  • the particles of vulcanized natural rubber, vulcanized synthetic rubber, thermoplastic rubber or mixtures thereof used have bulk densities of 100 to 600 g / l, in particular 250 to 500 g / l, preferably 350 to 500 g / l exhibit.
  • the building material compositions contain the particles of vulcanized natural rubber, vulcanized synthetic rubber, thermoplastic rubber or mixtures thereof, for example in an amount of 0.01 to 50 wt .-%, preferably 1 to 30 wt .-%, particularly preferably 5 to 30 wt. % and most preferably 10 to 25 wt .-%, each based on the total weight of the building material composition.
  • the synthetic hollow microspheres used according to the invention are based on organic polymers.
  • organic polymers based on monomers from the group of vinylidene chloride, acrylonitrile and / or are used
  • Methyl (meth) acrylates preferably vinylidene chloride / acrylonitrile copolymers; Such products are marketed for example by Akzo Nobel under the name "Expancel ®”, eg "Expancel ® WE”, or by the company Sika Addiment GmbH.
  • synthetic hollow microspheres may also be formed on the basis of phenolic resins (eg products from the company Asia Pacific Microspheres Sdn. Bhd., Malaysia).
  • Synthetic hollow microspheres based on vinylidene chloride / acrylonitrile copolymers or based on polymers which are based on the monomers vinylidene chloride and / or acrylonitrile and / or methyl (meth) acrylates are preferred according to the invention.
  • the synthetic hollow microspheres used according to the invention generally have particle sizes (particle diameter) of 1 to 300 ⁇ m, in particular 1 to 200 ⁇ m, preferably 5 to 150 ⁇ m, more preferably 5 to 100 ⁇ m, and / or average particle sizes of 10 to 100 ⁇ m, in particular 20 to 80 ⁇ , preferably 20 to 60 ⁇ , determined by means of laser diffraction / small-angle laser light scattering using a Malvern Mastersizer 200th
  • the synthetic hollow microspheres which can be used according to the invention can be used, for example, in US Pat
  • Such synthetic hollow microspheres in particular in expandable form, may contain a propellant, preferably an alkane, in particular pentane and / or pentane isomers, the propellant, upon heating above a certain temperature, bringing the expandable spheres to expansion and thus to the final particle size.
  • a propellant preferably an alkane, in particular pentane and / or pentane isomers
  • Synthetic hollow microspheres preferably used according to the invention have a solids content of 5 to 20% by volume, in particular 7 to 17% by volume, based on the synthetic hollow microspheres. The remaining portion is accounted for by the shell material enclosed cavity.
  • the synthetic hollow microspheres are in the building material compositions preferably in an amount of 0.005 to 30 wt .-%, particularly preferably 0.01 to 15 wt .-%, more preferably 0, 1 to 10 wt .-% and most preferably 1 to 5 Wt .-%, each based on the total weight of the building material composition.
  • the building material compositions according to the invention are free of bitumen and ceramic
  • Hollow microspheres By this is meant that the building material compositions bitumen and ceramic hollow microspheres contained in a maximum amount of 10 ppm.
  • the building material compositions according to the invention each contain a maximum of 1 ppm of bitumen and ceramic hollow microspheres, more preferably they contain no bitumen and no ceramic
  • the building material composition according to the invention may, in addition to the ingredients described above, optionally contain at least one inorganic binder.
  • inorganic binder is understood to mean, in particular, a collective term for such inorganic substances which combine the same or different substances with one another.
  • the function of inorganic binders is not primarily to bind the composition. Rather, the inorganic binder is used to bind excess water, which is not removed by a physical process, in particular by evaporation, during drying.
  • latent hydraulic, pozzolanic or non-hydraulic inorganic binders in particular hydraulic and latent hydraulic inorganic binders, particularly preferably hydraulic inorganic binders, are used.
  • inorganic binders suitable according to the invention may be selected from the group of cements; Lime; white lime; Calcium sulfates such as anhydrite and gypsum; ground slags, such as blastfurnace slag; Filter ash; and mixtures of the aforementioned compounds.
  • a cement is used as the inorganic binder.
  • this term is used extensively in the context of the present invention and refers in particular to finely ground hydraulic binders, ie. H. such mineral substances, which harden stone-like with absorption of water in air and even under water and are water-resistant after hardening.
  • Cements consist predominantly of calcium silicates, calcium aluminates and calcium ferrites, which are formed during the "burning" of the raw materials (eg limestone, clay, limestone, clay marl etc.) at temperatures of up to approx. 1,500 ° C in the clinker.
  • the essential elements consist predominantly of calcium silicates, calcium aluminates and calcium ferrites, which are formed during the "burning" of the raw materials (eg limestone, clay, limestone, clay marl etc.) at temperatures of up to approx. 1,500 ° C in the clinker.
  • Properties of the cements depend on the composition of the raw materials, the proportion of the components to be ground and the fineness of the grinding.
  • the cement is selected from the group of calcium aluminate cements, calcium sulfoaluminate cements, Portland cements, Portland composite cements, blast furnace cements, and mixtures thereof.
  • the inorganic binder used can be a mixture of at least two mutually different hydraulic inorganic binders, in particular cements, particularly preferably a mixture of calcium aluminate cement and Portland cement and / or Portland composite cement.
  • the inorganic binder in particular the cement, performs a dual function: On the one hand, the inorganic binder "breaks" the polymer dispersion, so to speak, so that after application of the invention
  • the inorganic binder binds excess water, which is not removed by a physical process, in particular by evaporation, during drying. In particular, this causes
  • inorganic binder increased strength or improved cohesion, in particular increased early stability, the applied building material composition after their application or application.
  • the inorganic binders are in the building material compositions preferably in an amount of 0.05 to 90 wt .-%, more preferably 2.5 to 80 wt .-%, more preferably 5 to 60 wt .-% and most preferably 10 to 55 Wt .-%, each based on the total weight of the building material composition.
  • the building material composition according to the present invention may also contain other ingredients and / or additives. These may in particular be selected from the group of wetting agents, defoamers, preservatives, thickeners, plasticizers, inorganic fillers, mineral additives, solidification inhibitors, solidification accelerators, fibers, plasticizers, water repellents, pigments, etc., as well as mixtures of the abovementioned substances.
  • an additional thickener for adjusting the flowability or viscosity is added to the building material composition according to the invention, advantageously (meth) acrylic acid polymers and their esters, (meth) acrylic acid copolymers and their esters, butadiene-acrylate copolymers, butadiene Styrene copolymers, vinylpyrrolidone copolymers, polyurethanes,
  • Methylhydroxyethylcellulose, methylcelluloses and their mixed ethers and / or silica, preferably (meth) acrylic acid ester copolymers and their mixture with methylcellulose ethers are used.
  • the application properties of the building material composition in particular its mechanical stability after curing, can be influenced.
  • any fibers can be used, with mineral fibers and natural and synthetic synthetic fibers being considered equally.
  • mineral fibers and natural and synthetic synthetic fibers being considered equally.
  • Polyolefin fibers such as. As polyethylene or polypropylene fibers, or cellulose fibers used.
  • the building material compositions may contain the fibers in particular in amounts of up to 2 wt .-%, preferably in amounts of up to 1 wt .-%, more preferably in the range of 0.1 to 1 wt .-%, based on the construction chemical products ,
  • Preferably used fibers have fiber lengths in the range of 50 to 5000 ⁇ , in particular 50 to 500 ⁇ on.
  • the building material composition according to the invention can be formulated as a one-component system (1 K system) or as a two-component system (2-component system).
  • the formulation is preferred as a two-component system. It is also conceivable, however, a three- or multi-component system.
  • This formulation is suitable, for example, for an application of the building material composition in the decorative area. So may be provided as the third component colorants such as colored sand or pigments, but also colored rubber particles and / or a liquid coloring component, for example in the form of a commercially available tinting.
  • one or more different colorant components in a different amount and blend can be added to the other components of the building material composition before it is used.
  • the building material composition according to the invention can be present as a 1 -K dry system or 1 -K powder system or else as a 1 -K liquid system.
  • the building material composition is preferably in the form of a 1-K dry system or 1-component powder system, ie. H. consists exclusively of a single solid component or of a single mixture of solids, which is then mixed with the required amount of water before use.
  • the polymer component used here is a redispersion powder of the aforementioned type.
  • Polymer component usually used a polymer dispersion and are polymer dispersion on the one hand and optionally present inorganic binder on the other hand advantageously in different components, wherein the polymer dispersion is generally part of a liquid component, whereas the inorganic binder is basically part of a Feststoff 2,. Powder component or a liquid component, but preferably part of a Feststoff 2,. Powder component is.
  • the particles can be present in vulcanized natural rubber, vulcanized synthetic rubber, thermoplastic rubber or mixtures thereof in component 1 or component 2 , It is also possible that some of the particles are present in the 1st component and the remaining part in the 2nd component. Preferably, however, the particles are present in the component containing the inorganic binder. As already stated, this is preferably a solid or powder component.
  • the present invention is thus a bitumen-free building material composition, in particular as described above, wherein the building material composition is formulated as a two-component system (2K system), wherein the two-component system on the one hand a component (A), in particular as a liquid component, and on the other hand, a component (B), in particular as a dry or powder component or as a liquid component, preferably as a dry or powder component, wherein the component (A), in each case quantity-related to the component (A),
  • 2K system two-component system
  • component (A) in particular as a liquid component
  • B in particular as a dry or powder component or as a liquid component, preferably as a dry or powder component
  • At least one polymer dispersion in particular in amounts of from 2 to 95% by weight,
  • Polystyrene particles in particular in amounts of 0.01 to 10 wt .-%, preferably 0.05 to 5 wt .-%, particularly preferably 1, 0 to 2.0 wt .-%, and
  • At least one inorganic binder preferably cement, in particular in amounts of 0.01 to 95 wt .-%, preferably 5 to 60 wt .-%, particularly preferably 10 to 55 wt .-%, and
  • thermoplastic rubber or mixtures thereof in particular in amounts of 0.01 to 90 wt .-%, preferably 1 to 60 wt .-%, particularly preferably 5 to 30 wt .-% and most preferably 10 to 25 wt .-%, contains.
  • component (A) contains the particles of vulcanized natural rubber, vulcanized synthetic rubber, thermoplastic rubber or mixtures thereof.
  • the proportion of inorganic binder may in this case be up to 100% by weight and is preferably from 0.01 to 100% by weight.
  • component (B) may comprise a dispersant, in particular a dispersant inert to the inorganic binder, which may in particular be selected from the group of organic solvents , such as organic hydrocarbons, oils, especially mineral and paraffin oils, plasticizers and the like, wherein the boiling point or the boiling range of these organic compounds should be at least 200 ° C at atmospheric pressure.
  • a dispersant in particular a dispersant inert to the inorganic binder
  • the amount of dispersant (s) in component (B) in this embodiment can vary widely; In particular, it is 1 to 100 parts by weight, in particular 5 to 50 parts by weight, particularly preferably 10 to 30 parts by weight.
  • the component (A) on the one hand and the component (B) on the other hand can each be used in variable mixing ratios.
  • the mixing ratio of (A): (B) in the range of 30: 1 to 1: 2 parts by weight, in particular 10: 1 to 1: 2 parts by weight, preferably 4: 1 to 1: 2 wt. Parts, preferably 3: 1 to 1: 2 parts by weight vary.
  • the mixing ratio (A): (B) is about 1: 1 parts by weight.
  • the two components (A) and (B) are advantageously brought into contact immediately prior to use, in particular mixed together or homogenized, so that an intimate or homogeneous mixture of
  • Components (A) and (B) are present in the application.
  • Component (B) may advantageously be added to inorganic fillers or mineral additives ("heavy fillers” or “heavy additives”).
  • the liquid component (A) generally has a density of 0.4 to 1.0 kg / l, in particular 0.5 to 0.8 kg / l, preferably 0.5 to 0.6 kg / l , while the
  • the density of the solid component (B) should be at least 1.5 times, in particular at least 1.7 times,
  • the fact that in the case of the two-component system, the polystyrene particles and the synthetic hollow microspheres are preferably present in the liquid component (A) has the advantage that segregation of these constituents does not take place. Rather, due to the large
  • Liquid component (A) are located - an excellent miscibility of the two components (A) and (B) achieved with each other, allowing rapid application.
  • the building material composition according to the invention meets the requirements as described in the aforementioned DIN 18195 on bituminous sealing compounds and in the corresponding guidelines to cementitious or mineral
  • the building material composition according to the invention is suitable for building waterproofing, in particular in the area in contact with the earth, but also for the roof sealing.
  • the building material composition according to the invention is also thick-layered, and even on vertical walls, processable or orderable. Stable layers on vertical surfaces of up to 10 to 15 mm layer thickness can be achieved.
  • the building material composition of the invention although produced on the basis of relatively expensive polymer dispersions, has been developed at the same price level as bituminous emulsions. Furthermore, it is surprising that the building material composition of the invention in the case of a two-component formulation very quickly, especially without large
  • Dusting, mixing i.e., mixing the liquid component with the powder component. Furthermore, it is surprising that even in higher layer thicknesses a virtually shrinkage-free hardening of the seal takes place; This is particularly important and provides a high level of safety, as it can not occur as a result of shrinkage cracks, which would inevitably lead to leaks.
  • the substantially shrinkage-free drying or curing can be illustrated, for example, as follows: If the building material composition according to the invention is applied in the wet state with a layer thickness of, for example, about 3 mm, a coating results which, even in the dried or hardened state, has a layer thickness of the same order of magnitude (ie, of about 3 mm); As a result, an excellent cohesion of
  • shrinkage or shrinkage is when using the building material compositions according to the invention usually not more than 8 to 10%.
  • prior art sealing systems generally show shrinkage or shrinkage of about 20 to 25% upon drying. Are systems of the prior art, for example, in the wet state with a
  • Rubber particles can be dispensed with the disadvantageous addition of hollow ceramic microspheres. According to the prior art, the latter is absolutely necessary in order to achieve the effects described above.
  • a further advantage of the present invention can be seen in the fact that it is generally possible to dispense with a plasticizer or a plasticizer component (plasticizer).
  • a plasticizer or a plasticizer component plasticizer
  • the inventive bitumen-free building material composition in addition to excellent sealing properties, as they can usually only be achieved with bitumen-containing sealing compounds - so in particular an excellent shrinkage behavior after the order.
  • the building material compositions according to the invention are also ideally suited for decorative sealing in the visible range, given a suitable composition.
  • the building material composition can easily coloring fillers, such as colored sand or pigments, but also colored rubber particles or liquid coloring components, such as commercially available tinting be added. In this way it is very easy to obtain building material compositions and sealing layers of different colors produced therefrom.
  • lightweight aggregates may also be added.
  • These lightweight aggregates typically have densities of less than 2000 kg / m 3 , preferably less than 1500 kg / m 3 , most preferably less than 1200 kg / m 3 or even less than 1000 kg / m 3 .
  • lightweight aggregates In the selection of lightweight aggregates is to ensure that according to the invention no ceramic hollow microspheres are used and as other lightweight aggregates naturally only those lightweight aggregates come into question that do not have the disadvantages of ceramic hollow microspheres, in particular so stable that when incorporated into the building material composition and Processing of the building material composition can not come to a mechanical crushing and formation of sharp-edged fragments.
  • the building material composition according to the invention is formulated as a 1 -K powder system or as a multicomponent system with at least one powder component
  • the building material composition or the powder component in the dry state may tend to form considerable dust.
  • the corresponding composition contains larger amounts of the inorganic binder.
  • the corresponding compositions may therefore further contain at least one dust-reducing additive (also known as “dust-reducing agent”, “dust-reducing additive” or “dedusting additive”). Dusting additives based on hydrocarbons or hydrocarbon mixtures are preferably used. These cause a long-term dedusting in relation to the hereby treated compositions, which is retained both in closed storage and in open storage, especially under atmospheric oxygen.
  • liquid hydrocarbons or hydrocarbon mixtures are used as dedusting additives.
  • this has the advantage that liquid application forms can be applied better to the compositions to be dedusted and the application is more homogeneous than in the case of solid dedusting additives and You can also manage with smaller amounts than in the case of solid dedusting additives.
  • the adhesion of liquid additives or additive mixtures is improved compared to solid forms with respect to the compositions to be treated. Therefore, preferably under normal conditions, liquid hydrocarbons or hydrocarbon mixtures as
  • Particularly suitable aliphatic hydrocarbons or hydrocarbon mixtures in particular linear or branched, preferably linear, saturated or unsaturated hydrocarbons or hydrocarbon mixtures, preferably saturated aliphatic hydrocarbons or hydrocarbon mixtures, are used as dedusting additives based on hydrocarbons or hydrocarbon mixtures which can be used according to the invention.
  • the aliphatic hydrocarbons or hydrocarbon mixtures preferably used may contain certain aromatic constituents, in particular aromatic hydrocarbons; This is especially the case when technical hydrocarbons or hydrocarbon mixtures are used, for. B.
  • the aromatics content based on the total hydrocarbons or total hydrocarbon mixtures used, should advantageously not exceed 30% by weight, preferably 20% by weight, preferably 17.5% by weight, particularly preferably 15% by weight.
  • hydrocarbons or hydrocarbon mixtures used as dedusting additives in particular aliphatic hydrocarbons or hydrocarbon mixtures (optionally with aromatic fractions, as defined above), preferably have boiling points or boiling ranges in the order of 100 to 400 ° C, especially 150 to 350 ° C, preferably 200 to 300 ° C, on, in each case based on atmospheric pressure.
  • Such hydrocarbons or hydrocarbon mixtures, in particular aliphatic hydrocarbons or hydrocarbon mixtures (optionally with aromatic proportions, as defined above), can be used as dedusting well with the
  • compositions process and have only a very low volatility, so that a long-term dedusting effect is achieved and no appreciable amounts of dedusting additive are volatilized over a certain storage time.
  • the abovementioned boiling points or boiling ranges relate in particular to the hydrocarbons or hydrocarbon mixtures which are liquid under standard conditions (25 ° C. and atmospheric pressure) in the total mixture used as dedusting additive.
  • hydrocarbons or hydrocarbon mixtures used in the compositions or their powder component (s) according to the invention are preferably
  • Hydrocarbons having a carbon number between 10 and 40, preferably between 15 and 30.
  • Preferably used hydrocarbons or hydrocarbon mixtures have densities in the range of 800 to 900 kg / m 3 , in particular 825 to 875 kg / m 3 , on.
  • the hydrocarbons or hydrocarbon mixtures used as dedusting additives at a temperature of 107 ° C for a evaporation loss over 24 hours of less than 5 wt .-%, preferably less than 2 wt .-%, particularly preferably less than 1 % By weight, based on the hydrocarbons or hydrocarbon mixtures. In this way, it is ensured that on the one hand a long-term dedusting is achieved and on the other hand, the treated compositions at least substantially odorless or
  • the dedusting additives based on hydrocarbons or hydrocarbon mixtures can generally be used in amounts of from 0.01 to 10% by weight, in particular from 0.01 to 5% by weight, preferably from 0.1 to 5% by weight, particularly preferably 0 , 25 to 3 wt .-%, each based on the total weight of the building material composition, are used.
  • the above lower limits are in particular due to the fact that a significant dedusting effect is to be achieved, while the upper limits on the one hand due to the processing or application properties and on the other hand due to economic considerations, also with a view to technical feasibility. Nevertheless, depending on the application or the individual case, it may be necessary or desirable to deviate from the aforementioned values, which is at the discretion of the person skilled in the art.
  • the present invention relates - according to a second aspect of the present invention
  • Invention the use of a building material composition as defined above according to the present invention for building waterproofing, in particular for sealing and / or protection of Erddmixt structures and components as well as roofs, especially flat roofs, or for decorative building waterproofing, in particular of building parts, after completion of the Remain visible.
  • the present invention relates to a method for sealing and / or protecting structures or components including roofs, wherein a building material composition according to the present invention as defined above is applied to the relevant structures or components in a layer thickness in the wet state of 0, 1 to 10 mm, in particular 1 to 5 mm, preferably 2 to 4.5 mm, applied and then allowed to dry and allowed to cure.
  • the building material composition according to the invention is generally provided with a layer thickness
  • Weight thickness of 0.1 to 10 mm, in particular 1 to 5 mm, preferably 2 to 4.5 mm applied.
  • Bitumen-free building material compositions according to the present invention are formulated as two-component systems (2K system) as follows:
  • Component (A) Liquid Component:
  • Revacryl 123 (aqueous styrene / acrylate 72
  • Lipaton SB 3040 (aqueous 80 styrene / butadiene copolymer dispersion, solids content about 66%;
  • Expanded polystyrene beads (density 1, 2 1, 5 1, 3 1, 4 1, 5 1, 3 13 g / l)
  • wetting agent aqueous solution of a
  • Synthomer 9523 (aqueous 0.4-0.3 butadiene / styrene copolymer dispersion, solids content ca. 35%;
  • Latekoll DS 6269 (aqueous 0.5 0.5
  • Latekoll D aqueous acrylic acid ester 0.5
  • Rheolate 266 polyurethane 0.25
  • Component (B) solid or dry component:
  • EPDM powder particle size 0 - 0.6 20
  • EPDM granules particle size 0.5 - 20 1, 5 mm, different colors
  • EPDM granules particle size 0 - 0.5 mm, different colors
  • Synthomer VL 10264 (Synthomer) 0.3 0.4 0.2
  • Foamaster PD1 (Cognis) 0.5
  • EPDM powder particle size 0 - 0.6 18
  • EPDM granules particle size 0.5 - 1, 5 mm, different colors
  • EPDM granules particle size 0 - 25
  • Synthomer VL 10264 (Synthomer) 0.3 0.4
  • Foamaster PD1 (Cognis) 0.75 0.5
  • the densities of components (A) and (B) are given in the respective table.
  • the densities of the solid components (B) are in all cases at least 1.7 times, generally at least twice, the densities of the liquid components (A).
  • the aforementioned components (A) and (B) are mixed in a mixing ratio (A) :( B) (weight ratio) of about 1: 1 so that a homogeneous mixture results.
  • each of the described liquid components A1 to A6 are mixed with each of the described solid components B1 to B10, so that 60 building material compositions according to the invention result.
  • the respective homogeneous mixture is applied to a vertical wall surface with a layer thickness of about 4 mm in the wet state. After drying and curing results in an equally about 4 mm thick, crack-free, coherent sealing layer, which protects the wall surface from moisture. The sealing surface is free of any cracking.
  • the polystyrene particles or the particles of vulcanized rubber are omitted in the above compositions, mixtures result which, when applied to a vertical wall surface in accordance with the above procedure, show cracking due to pronounced shrinkage.
  • the synthetic hollow microspheres are omitted in the above compositions, no crack formation is observed, but the shrinkage is more pronounced than with corresponding building material compositions according to the invention.
  • the dried and cured sealing layers have a smaller thickness, in each case clearly below 4 mm, as a result of the shrinkage.
  • a corresponding redispersion powder can alternatively be used in the above compositions, which must then be prepared before application with the appropriate amount of water. This may be added to component (B).
  • a redispersible powder also allows the formulation as a one-component system (1 K system), provided that all other components are selected as dry components.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine bitumenfreie Baustoffzusammensetzung, welche eine Polymerdispersion oder ein entsprechendes Redispersionspulver, insbesondere auf Basis vorzugsweise wässrig redispergierbarer Emulsionspolymere, zusammen mit Polystyrolpartikeln, Teilchen aus vulkanisiertem Naturkautschuk, vulkanisiertem synthetischen Kautschuk, thermoplastischem Kautschuk oder Mischungen davon und auf Basis von organischen Polymeren ausgebildete synthetische Mikrohohlkugeln, sowie gegebenenfalls mindestens einem anorganischen Bindemittel und gegebenenfalls weiteren Additiven enthält, wobei die Baustoffzusammensetzung frei ist von keramischen Mikrohohlkugeln. Die erfindungsgemäße Baustoffzusammensetzung kann grundsätzlich als 1 K-, 2K- oder auch Mehrkomponenten-Anwendungssystem formuliert werden. Die erfindungsgemäße bitumenfreie Baustoffzusammensetzung zeigt neben ausgezeichneten Abdichtungseigenschaften, wie sie üblicherweise nur mit bitumenhaltigen Abdichtungsmassen erreicht werden können, insbesondere ein ausgezeichnetes Schrumpfverhalten nach dem Auftrag.

Description

Bitumenfreie Baustoffzusammensetzung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine bitumenfreie Baustoffzusammensetzung, insbesondere eine Abdichtungsmasse (Dichtmasse), sowie deren Verwendung, insbesondere zu Zwecken der Bauwerksabdichtung, sowie ein entsprechendes Verfahren zum Schutz bzw. zur Abdichtung von Bauwerken oder Bauteilen unter Verwendung einer solchen Baustoffzusammensetzung.
Im Rahmen der Bauwerksabdichtung, insbesondere zum Abdichten und zum Schutz von erdberührten Bauwerken und Bauteilen, wie Kelleraußenwänden, feuchten Räumen, Stützmauern und dergleichen, aber auch zu Zwecken der Dachabdichtung, können grundsätzlich unterschiedliche Abdichtungssysteme zum Einsatz kommen, nämlich einerseits bitumenhaltige Massen und Bahnsysteme und andererseits zementäre Systeme bzw. mineralische Dichtungsschlämmen. Daneben existieren noch Abdichtungssysteme auf Basis von kunststoffmodifizierten Bitumendickbeschichtungen (KMB), welche sozusagen eine "Zwitterform" bilden und folglich eine gewisse Zwischenstellung einnehmen.
Die Anforderungen, welche die verschiedenen zuvor genannten Abdichtungssysteme im Hinblick auf die Bauwerksabdichtung erfüllen müssen, sind durch verschiedene Normen und Richtlinien festgelegt, so z. B. in der DIN 18195, "Bauwerksabdichtungen", Teil 1 bis 10 (Teil 1 , 3 bis 6: Ausgabe August 2000; Teil 2: Ausgabe April 2009; Teil 7: Ausgabe Juli 2009; Teile 8 bis 10: Ausgabe März 2004), DIN 18195-100 (Entwurf, Juni 2003) und DIN 18195-101 (Entwurf, September 2005), in der Richtlinie für die Planung und Ausführung von Abdichtungen erdberührter Bauteile mit flexiblen Dichtungsschlämmen (1 . Ausgabe, Stand: Januar 1999), in der Richtlinie für die Planung und Ausführung von Abdichtungen von Bauteilen mit mineralischen Dichtungsschlämmen (1. Ausgabe, Stand: Mai 2002) und in der Richtlinie für die Planung und Ausführung von Abdichtungen mit kunststoffmodifizierten Bitumendickbeschichtungen (KMB) (2. Ausgabe, Stand: November 2001 ).
Zementäre Systeme bzw. mineralische Dichtungsschlämmen besitzen zwar den Vorteil der Umweltfreundlichkeit, sind aber nur schlecht dickschichtig verarbeitbar bzw. auftragbar, so dass sie sich nicht zum dickschichtigen Auftrag an senkrechten Flächen, wie Wänden, eignen. Folglich kommen in der Bauwerksabdichtung, und zwar sowohl zur Abdichtung und zum Schutz von erdberührten Bauwerken und Bauteilen, wie Kelleraußenwänden, feuchten Räumen, Stützmauern und dergleichen, als auch bei der Dachabdichtung, derzeit vorrangig bitumenhaltige Abdichtungen, beispielsweise auf Basis von Bitumendickbeschichtungen oder, insbesondere im Fall von Dachabdichtungen, auch auf Basis von Bitumenbahnen, zum Einsatz.
Die entsprechenden Bitumendickbeschichtungen des Standes der Technik können dabei grundsätzlich in ein- oder zweikomponentiger Form zum Einsatz kommen. Einkomponentige Bitumendickbeschichtungen härten oder verfilmen rein physikalisch durch Verdunsten von Wasser bzw. Lösemitteln, während zweikomponentige Bitumendickbeschichtungen üblicherweise aus einer Basiskomponente auf Basis einer im allgemeinen ionischen Bitumenemulsion und einer Härterkomponente bestehen, wobei als Härterkomponente zumeist eine Mischung aus Füllstoffen, wie z. B. Quarzsand und Portlandzement und/oder Calciumaluminatzement, eingesetzt werden kann.
Der Einsatz von Bitumen ist zwar relativ kostengünstig, jedoch wird Bitumen bereits jetzt in Dampf- und Aerosolform als krebserregend für den Menschen eingestuft, so dass die Möglichkeit besteht, dass Bitumen künftig auch als solches als karzinogen eingestuft werden könnte, was dem Einsatz von Bitumen zu Zwecken der Bauwerksabdichtung dann entgegenstehen würde. Zudem ist sauberes Arbeiten mit Bitumenprodukten nur schwer möglich. Geräte und andere Kontaktflächen, die mit den Bitumenprodukten in Berührung kommen, lassen sich schlecht reinigen.
Daher hat es im Stand der Technik bereits zahlreiche Bestrebungen gegeben, Abdichtungssysteme bereitzustellen, welche zumindest im Wesentlichen ohne Bitumen auskommen. Nachteil der meisten bitumenfreien Abdichtungsmassen des Standes der Technik ist, dass sie infolge des Einsatzes teurer Rohstoffe bzw. teurer Ausgangschemikalien insgesamt relativ kostenintensiv sind, was ihrer Anwendbarkeit im Baugewerbe oftmals entgegensteht. Die meisten Systeme weisen zudem einen sehr komplexen Chemismus auf, was in Bezug auf eine praxisgerechte Handhabung gleichermaßen nachteilig ist. Eine Vielzahl von bitumenfreien Abdichtungssystemen des Standes der Technik greift zudem auf reaktive Systeme zurück, welche in der Praxis die Handhabung erschweren. Zudem erfüllen die meisten bitumenfreien Abdichtungsmassen nicht die Leistungsfähigkeit der herkömmlichen Bitumenabdichtungsmassen.
Eine Reihe von bitumenfreien Abdichtungsmassen des Standes der Technik basiert auf Epoxidharzsystemen. Epoxidharze sind aber nicht nur vergleichsweise kostenintensiv und zudem potentiell umweltschädigend, sondern auch bei der Verarbeitung der Abdichtungsmasse relativ komplex in der
Handhabung.
Die DE 44 16 570 A1 betrifft eine elastische Form- und/oder Dichtungsmasse aus rezykliertem
Altgummimaterial und/oder Weichplastikteilen zur Verwendung als Nutzschichten, Schutzflächen, Verbundkörpern oder dergleichen. Die elastische Form- und/oder Dichtungsmasse besteht aus 0, 1 bis 0,8 Teilen Gummigranulat unterschiedlicher Körnung bis höchstens 2 mm Durchmesser, welches mit etwa 0,9 bis 0,2 Teilen wasserlöslicher Acrylatdispersion einschließlich Additiven gebunden ist. Die Formund/oder Dichtungsmasse muss vor ihrer Anwendung unter dynamisch wechselndem Druck bis 10 bar in kleinen Volumeneinheiten sequentiell verdichtet werden, was in bezug auf eine praxisnahe Anwendung abträglich ist.
Eine deutlich verbesserte bitumenfreie Abdichtungsmasse wird in der WO 2007/054148 A1 offenbart. Die Abdichtungsmasse enthält neben einer Polymerdispersion oder einem entsprechenden Redispersions- pulver Polystyrolpartikel, keramische Mikrohohlkugeln und synthetische Mikrohohlkugeln auf Basis organischer Polymere und gegebenenfalls mindestens ein Bindemittel. Die Abdichtungsmassen zeichnen sich durch ausgezeichnete Abdichtungseigenschaften und insbesondere eine sehr geringe Schrumpfung bei der Trocknung und Aushärtung aus. Dadurch kommt es nach dem Aufbringen der Abdichtungsmassen weder zu Rissbildung in der Abdichtungsschicht, noch zu unerwünschten Dimensionsveränderungen. Wie dem Ausführungsbeispiel der WO 2007/054148 A1 zu entnehmen ist, sind diese positiven Eigenschaften auf die Kombination der drei Bestandteile Polystyrolpartikel, keramische Mikrohohlkugeln und synthetische Mikrohohlkugeln auf Basis organischer Polymere zurückzuführen. Wird auf eine dieser drei Komponenten verzichtet, resultieren Dichtmassen mit nicht zufrieden stellenden Eigenschaften. Unabhängig davon, welcher Bestandteil weggelassen wurde, kam es zu einer Rissbildung infolge auftretender Schrumpfung beim Trocknen und Aushärten. Gerade der Einsatz keramischer Mikrohohlkugeln ist jedoch nicht unproblematisch. So besitzen diese nur eine begrenzte mechanische Stabilität. Sowohl bei der Einarbeitung der keramischen Mikrohohlkugeln in die Abdichtungsmasse, als auch beim Aufbringen der Abdichtungsmasse auf die zu beschichtende Fläche kann es zu einer teilweisen Zerstörung der keramischen Mikrohohlkugeln kommen. Es resultieren vergleichsweise scharfkantige Bruchstücke, die potentielle Bruchstellen in der ausgehärteten Abdichtungsschicht darstellen. Zudem ist die Verarbeitbarkeit der Abdichtungsmassen nicht optimal. Beim Auftragen der Dichtmasse führen die keramischen Mikrohohlkugeln bzw. deren Bruchstücke zu einem Kratzen, was die Ausbildung glatter Oberflächen erschwert. Ein weiterer Nachteil keramischer Mikrohohlkugeln besteht darin, dass diese oftmals Feuchtigkeit aus der Umgebung aufnehmen. Dies verschlechtert die Lagerbeständigkeit entsprechender Dichtungsmassen und kann sich auch negativ auf die Langzeitstabilität und Feuchtebeständigkeit von daraus hergestellten Dichtungsschichten auswirken.
Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem liegt somit in der Bereitstellung einer bitumenfreien Baustoffzusammensetzung, welche sich als Dichtmasse bzw. Abdichtungsmasse in der Bauwerksabdichtung eignet, wobei insbesondere einerseits ausgezeichnete Abdichtungseigenschaften und eine sehr geringe Schrumpfung bei der Trocknung und Aushärtung erreicht und andererseits die zuvor geschilderten Nachteile des Einsatzes keramischer Mikrohohlkugeln vermieden werden. Die Abdichtungsmassen bzw. daraus erhältliche Abdichtungsschichten sollen weiterhin insbesondere leicht verarbeitbar und spritzbar, sowie möglichst UV-beständig und witterungsstabil sein.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass sich bitumenfreie Baustoffzusammensetzungen mit hervorragenden Eigenschaften frei von keramischen Mikrohohlkugeln erhalten lassen, wenn diesen Teilchen aus vulkanisiertem Naturkautschuk, vulkanisiertem synthetischen Kautschuk, thermoplastischem Kautschuk oder Mischungen davon zugegeben werden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit eine bitumenfreie Baustoffzusammensetzung, insbesondere eine Abdichtungsmasse, wobei die Baustoffzusammensetzung
- mindestens eine Polymerdispersion oder ein entsprechendes Redispersionspulver,
- Polystyrolpartikel, - Teilchen aus vulkanisiertem Naturkautschuk, vulkanisiertem synthetischen Kautschuk, thermoplastischem Kautschuk oder Mischungen davon und
- auf Basis von organischen Polymeren ausgebildete synthetische Mikrohohlkugeln enthält und frei ist von keramischen Mikrohohlkugeln.
Überraschenderweise führt eine Kombination der vorgenannten Inhaltsstoffe zu einer bitumenfreien Baustoffzusammensetzung, welche sich in hervorragender Weise für die Bauwerksabdichtung eignet und neben ausgezeichneten Abdichtungseigenschaften insbesondere ein ausgezeichnetes Schrumpfverhalten nach ihrem Auftrag dahingehend aufweist, dass zumindest im wesentlichen keine Schrumpfung bei der Trocknung und Aushärtung beobachtet wird. Dies wird nachfolgend noch ausgeführt.
Der Einsatz von Teilchen aus vulkanisiertem Naturkautschuk, vulkanisiertem synthetischen Kautschuk, thermoplastischem Kautschuk oder Mischungen davon trägt wesentlich zur leichten Verarbeitbarkeit der Baustoffzusammensetzung bei. Zudem wirkt er sich positiv auf die Witterungsstabilität und UV- Beständigkeit daraus hergestellter Beschichtungen aus. Die Baustoffzusammensetzungen lassen sich sehr leicht verarbeiten und können in der Regel maschinell, z.B. mittels entsprechender Spritzapparaturen, aufgetragen werden. Im Vergleich zu bitumenhaltigen Dichtmassen, lassen sich Geräte und andere Oberflächen, die bei der Verarbeitung mit der Baustoffzusammensetzung in Kontakt kommen, deutlich leichter reinigen.
Ein wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Baustoffzusammensetzung ist eine Polymerdispersion oder ein entsprechendes Redispersionspulver. Der Begriff der Polymerdispersion ist eine Sammelbezeichnung für Dispersionen (Latices) von fein verteilten, natürlichen und/oder synthetischen Polymeren, üblicherweise in wässrigen, seltener nichtwässrigen Dispersionsmitteln. Für weitere
Einzelheiten zu dem Begriff der Polymerdispersionen kann beispielsweise verwiesen werden auf Römpp Chemielexikon, 10. Auflage, Band 5, 1998, Georg Thieme Verlag, Stuttgart/New York, Seiten 3469/3470, Stichwort: "Polymerdispersionen", sowie auf die dort referierte Literatur.
Erfindungsgemäß bevorzugt kommt eine Polymerdispersion zum Einsatz. Grundsätzlich kann aber anstelle der Polymerdispersion auch ein entsprechendes red ispergi erbares, insbesondere wasser- dispergierbares Dispersionspulver auf Basis derselben Polymeren zum Einsatz kommen, aus dem sich dann die Polymerdispersion durch Anmachen mit dem entsprechenden Dispergiermedium, vorzugsweise Wasser, erhalten lässt. Aus Gründen der Einfachheit ist zwar nachfolgend meist nur von den Polymerdispersionen die Rede, jedoch gelten sämtliche nachfolgenden Ausführungen, insbesondere im Hinblick auf die Charakterisierung dieser Polymerdispersionen, z. B. deren physikalische und chemische
Eigenschaften, Parameter, Struktur, Zusammensetzung etc., selbstverständlich auch entsprechend für die jeweils korrespondierenden Redispersionspulver, auch wenn dies nicht explizit erwähnt ist. Derartige Redispersionspulver sind dem Fachmann als solche bekannt und zudem kommerziell erhältlich, z. B. von den Firmen Wacker, Celanese, Rhodia, Elotex, Dow Chemical, BASF, Vinavil, Unimex etc., so dass hier nicht auf weitere Einzelheiten zur Technologie der Redispersionspulver eingegangen zu werden braucht. Als Redispersionspulver werden erfindungsgemäß insbesondere solche auf Basis vorzugsweise wässrig redispergierbarer Emulsionspolymere eingesetzt.
Der Einsatz einer Polymerdispersion, vorzugsweise einer wässrigen Dispersion, hat gegenüber
Redispersionspulvern - neben weiteren anderen Vorteilen, z. B. Preis, bessere Anmachbarkeit und Benetzbarkeit der übrigen Inhaltsstoffe etc. - insbesondere den entscheidenden Vorteil, dass die entsprechende Anmachwassermenge bereits vorgegeben werden kann, so dass Dosierfehler beim Anmachen entfallen.
Vorteilhafterweise handelt es sich bei der erfindungsgemäß eingesetzten Polymerdispersion um eine Kunststoffdispersion. Aufgrund der zuvor geschilderten Nachteile epoxidharzbasierter Systeme wird erfindungsgemäß bevorzugt eine nichtepoxidharzbasierte Polymerdispersion, vorzugsweise eine nicht- epoxidharzbasierte Kunststoffdispersion, eingesetzt. Für die Einarbeitung der weiteren Inhaltsstoffe sowie für eine verbesserte Anwendung ist es vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäß eingesetzte Polymerdispersion darüber hinaus ionisch modifiziert, vorzugsweise anionisch modifiziert, ist.
Erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzte Polymerdispersionen sind als wässrig basiertes bzw. wässriges Dispersionssystem formuliert. Dabei ist es selbstverständlich möglich, dass das Dispersionssystem durch Mischen mindestens zweier verschiedener wässriger Polymerdispersionen erhalten wird.
Üblicherweise weisen die erfindungsgemäß eingesetzten Polymerdispersionen einen Feststoffgehalt nach DIN ISO 1625-D von 30 bis 75 Gew.-%, insbesondere 45 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 55 bis 65 Gew.- %, bezogen auf die Polymerdispersion, auf.
Im allgemeinen weisen die Polymerpartikel der erfindungsgemäß eingesetzten Polymerdispersionen Teilchengrößen (Teilchendurchmesser), insbesondere mittlere Teilchengrößen, von 0,001 bis 5 μΐη, insbesondere 0,01 bis 3 μΐη, vorzugsweise 0,05 bis 2 μΐη, besonders bevorzugt 0, 1 bis 1 ,0 μΐη, auf, wobei die Teilchengrößen mittels der Methode der dynamischen Laserlichtstreuung unter Verwendung des kommerziell erhältlichen Malvern Zetasizer ermittelt werden.
Erfindungsgemäß bevorzugte Polymerdispersionen weisen einen pH-Wert gemäß DIN ISO 976 von im allgemeinen 2,5 bis 10,5, besonders bevorzugt von 2,5 bis 9,0 auf. Darüber hinaus besitzen
erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzte Polymerdispersionen bei 23 °C eine Viskosität gemäß DIN ISO 2555 von 10 bis 2000 mPa-s, insbesondere 100 bis 2000 mPa-s. Weiterhin besitzen erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzte Polymerdispersionen eine Dichte gemäß DIN 53217, ISO 281 1 von 0,9 bis 1 ,2 g/cm3, insbesondere 0,95 bis 1 , 1 g/cm3. Erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzte Polymerdispersionen weisen zudem eine Mindestfilmbildungstemperatur gemäß DIN ISO 21 15 unterhalb von 5 °C, insbesondere unterhalb von 1 °C, auf. Für optimale Anwendungseigenschaften ist es von Vorteil, wenn die ausgehend von der erfindungsgemäß eingesetzten Polymerdispersion erhältlichen Filme eine Glasübergangstemperatur Tg (DSC) unterhalb von -5 °C, insbesondere im Bereich von -5 °C bis -50 °C, vorzugsweise -15 °C bis -40 °C, besonders bevorzugt -20 °C bis -30 °C, aufweisen; grundsätzlich ist es aber auch möglich, Polymere mit höheren Glasübergangstemperaturen der resultierenden Filme einzusetzen, sofern diese mit geeigneten Weichmachern kombiniert werden. Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn die ausgehend von der erfindungsgemäß eingesetzten Polymerdispersion erhältlichen Filme eine Reißkraft (in Anlehnung an DIN 53455) von mindestens 0, 1 N/mm2, insbesondere mindestens 0,2 N/mm2, und/oder eine Reißdehnung (in Anlehnung an DIN 53455) von mindestens 1000 %, vorzugsweise mindestens 2000 %, besitzen.
Erfindungsgemäß werden üblicherweise alkaliresistente bzw. verseifungsstabile Polymerdispersionen bzw. Polymere eingesetzt.
Insbesondere werden als Polymerdispersionen vorzugsweise wässrige Polymerdispersionen eines Polymeren oder eines Gemisches von mindestens zwei Polymeren eingesetzt. Bei den Polymeren oder dem Gemisch aus zwei oder mehr Polymeren handelt es sich vorzugsweise um radikalisch polymerisierte Polymere, wie sie sich insbesondere aus ethylenisch ungesättigten Monomeren erhalten lassen. Das Polymer enthält vorzugsweise so genannte Hauptmonomere, insbesondere ausgewählt aus C-|-C2o- Alkyl(meth-)acrylaten, Vinylestern von bis zu 20 C-Atome enthaltenden Carbonsäuren, Vinylaromaten mit bis zu 20 C-Atomen, ethylenisch ungesättigten Nitrilen, Vinylhalogeniden, nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen mit mindestens 2 konjugierten Doppelbindungen oder Mischungen dieser Monomeren. Im Einzelnen zu nennen sind z. B. Acrylsäurealkylester oder Methacrylsäurealkylester mit einem C1-C12- Alkylrest, wie Methylmethacrylat, Methylacrylat, n-Butylacrylat, Ethylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat. Insbesondere sind auch Polymere geeignet, die sich durch Polymerisation von Gemischen von Acryl- säurealkylestern und/oder Methacrylsäurealkylestern erhalten lassen. Zur Herstellung erfindungsgemäß geeigneter Polymere eignen sich beispielsweise auch die Vinylester von Carbonsäuren mit 1 bis 20 C- Atomen. Zur Herstellung erfindungsgemäß geeigneter Polymere geeignet sind z. B. Vinyllaurat,
Vinylstearat, Vinylpropionat, Versatsäurevinylester oder Vinylacetat oder Gemische aus zwei oder mehren der vorgenannten Verbindungen. Als vinylaromatische Verbindungen eignen sich beispielsweise Vinyltoluol, a- und p-Methylstyrol, a-Butylstyrol, 4-n-Butylstyrol, 4-n-Decylstyrol und Styrol. Beispiele für geeignete Nitrile sind Acrylnitril und Methacrylnitril. Zur Herstellung erfindungsgemäß geeigneter Polymere eignen sich ebenfalls Vinylhalogenide, beispielsweise mit Chlor, Fluor oder Brom substituierte, ethylenisch ungesättigte Verbindungen, wie Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid oder deren Gemische. Zur Herstellung erfindungsgemäß geeignete Polymerer eignen sich darüber hinaus nichtaromatische Kohlenwasserstoffe mit 4 bis 8 C-Atomen und mindestens zwei olefinischen Doppelbindungen, wie Butadien, Isopren, und Chloropren. Weitere Monomere, die z. B. von 0 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise von 0 bis 20 Gew.-% und besonders bevorzugt von 0,2 bis 10 Gew.-% in dem oder den Polymeren enthalten sein können, sind insbesondere C-|-Ci0-Hydroxyalkyl(meth-)acrylate, (Meth-)Acrylamid sowie dessen am Stickstoff mit Ci-C4-Alkyl substituierten Derivate, ethylenisch ungesättigte Carbonsäuren, Dicarbonsäu- ren, deren Halbester und Anhydride, z. B. (Meth-)Acrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Maleinsäu- reanhydrid, Maleinsäure- und Fumarsäurehalbester und Itaconsäure. Die Kurzschreibweise (Meth-)acryl bezeichnet im Sinne vorliegender Erfindung jeweils Methacryl, Acryl und Systeme, die Methacryl- und Acryleinheiten aufweisen. Analoges gilt für die Kurzbezeichnungen (Meth-)acrylat, (Meth-)Acrylamid usw..
Erfindungsgemäß bevorzugt werden Polymerdispersionen bzw. entsprechende Redispersionspulver auf Basis von vinyl-, (meth-)acryl-, styrol-, butadien- und/oder ethylenbasierten Polymeren eingesetzt, wobei der Begriff der Polymere erfindungsgemäß weit zu verstehen ist und nicht nur Polymere im engeren Sinne, sondern auch Copolymere, Terpolymere etc. umfasst. Insbesondere werden Polymerdispersionen bzw. entsprechende Redispersionspulver eingesetzt, welche auf Vinyl- oder (Meth-)acrylat-Basis, wie Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinyllaurat, Vinylversatat, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid und/oder geradkettigen oder verzweigten Vinylestern mit 1 bis 20 C-Atomen, Acryl- und Methacryl-Monomeren (insbesondere Estern), Styrol, Butadien und/oder Ethylen aufgebaut sind.
Wie zuvor beschrieben, können als Polymerdispersionen die unterschiedlichsten Systeme zum Einsatz kommen. Vorzugsweise werden als Polymerdispersionen Dispersionen auf Basis von (Meth-)Acrylat- Copolymeren, Styrol/(Meth-)Acrylat-Copolymeren, Styrol/Butadien-Copolymeren und/oder Vinylacetat/ Ethylen-Copolymeren, eingesetzt. Besonders vorteilhafte Eigenschaften werden mit Polymerdispersionen von Styrol/(Meth-)Acrylat-Copolymeren (z. B. Acronal® DS 501 1 , Acronal® DS 351 1 und Vinagen LAS 4055 ZF der BASF Aktiengesellschaft, Ludwighafen, Mowilith LDM 6482 der Fa. Celanese, Frankfurt, Revacryl 123 und Revacryl 387 der Synthomer GmbH, Lipaton XA 491 der Fa. Polymerlatex, Marl) oder (Meth-)Acrylat-Copolymeren (z.B. Plextol X4002 der Fa. Polymerlatex, Marl, Acronal® A 378 der BASF Aktiengesellschaft, Ludwighafen) erreicht; denn die Anmelderin hat überraschenderweise herausgefunden, dass Dispersionen auf Basis von Styrol/(Meth-)Acrylat-Copolymeren oder (Meth-)Acrylat- Copolymeren im Rahmen der erfindungsgemäßen Baustoffzusammensetzung zu einer besonders guten Standfestigkeit und Wasserfestigkeit der resultierenden Abdichtung bzw. des resultierenden Films führen, da der resultierende Film besonders konsistent und kohärent bleibt. Dennoch sind grundsätzlich alle vorgenannten Kunststoffdispersionen geeignet, um im Rahmen der erfindungsgemäßen Baustoffzusammensetzung eingesetzt zu werden.
Die vorgenannten Polymerdispersionen enthalten keine Epoxidharze. Infolgedessen sind sie umweltfreundlich und praxisgerechter bzw. einfacher in der Verarbeitung und Handhabung. Zudem ist der Preis der erfindungsgemäßen Baustoffzusammensetzung gegenüber epoxidharzbasierten Systemen hierdurch deutlich reduziert.
Die Baustoffzusammensetzungen enthalten die Polymerdispersion oder das Redispersionspulver beispielsweise in einer Menge von 1 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 15 bis 60 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 15 bis 50 Gew.-%, jeweils berechnet auf das Trockengewicht des Polymers und bezogen auf das Gesamtgewicht der Baustoffzusammensetzung. Was die erfindungsgemäß eingesetzten Polystyrolpartikel anbelangt, so können diese insbesondere in Form von so genannten Polystyrolperlen oder Polystyrolkügelchen oder in Form von Polystyrolgranulat vorliegen. Dabei kann es sich bei den Polystyrolpartikeln um Recyclingmaterial handeln, das beispielsweise durch Zerkleinerung und gegebenenfalls Aufreinigung von Polystyrolplatten oder anderen
Polystyrolformkörpern erhalten wird. Abhängig von der Art der Zerkleinerung können die resultierenden Polystyrolpartikel sehr gleichmäßig geformt sein und überwiegend als Perlen oder Kügelchen vorliegen. Es können aber bei entsprechend hoher mechanischer Belastung auch ungleichmäßig geformte Polystyrolpartikel gebildet werden. Erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzte Polystyrolpartikel weisen Teilchengrößen (Teilchendurchmesser) im Bereich von 0,1 bis 3,0 mm, insbesondere 0,2 bis 2,0 mm, vorzugsweise 0,5 bis 1 ,5 mm, auf und besitzen Schüttdichten gemäß DIN EN 459-2 im allgemeinen von 5 bis 30 g/l, insbesondere 7,5 bis 15 g/l, vorzugsweise 10 bis 13 g/l.
Gemäß einer erfindungsgemäß besonders bevorzugten Ausführungsform können die Polystyrolpartikel aus expandierbarem und/oder expandiertem und/oder extrudiertem Polystyrol gebildet sein. Expandierbares Polystyrol enthält im Allgemeinen mindestens ein geeignetes Treibmittel, vorzugsweise ein Alkan, insbesondere Pentan und/oder Pentanisomere.
Erfindungsgemäß besonders bevorzugte Polystyrolpartikel sind beispielsweise unter der Bezeichnung "NOVA Chemicals®" von der NOVA Brands Ltd. erhältlich.
Die Baustoffzusammensetzungen enthalten die Polystyrolpartikel beispielsweise in einer Menge von 0,005 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 2,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0, 1 bis 2,0 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Baustoffzusammensetzung.
Die erfindungsgemäßen bitumenfreien Baustoffzusammensetzungen enthalten weiterhin Gummiteilchen, d.h. Teilchen aus vulkanisiertem natürlichem oder synthetischem Kautschuk, Teilchen aus thermoplastischem Kautschuk oder Mischungen davon.
Dabei kommen im Allgemeinen
Teilchen aus vulkanisiertem Naturkautschuk (NR) und/oder
Teilchen aus vulkanisiertem synthetischen Kautschuk ausgewählt aus Styrol-Butadien- Kautschuk (SBR), Ethylen-Propylen-Elastomeren (EPM und EPDM), Butylkautschuk (NR), Nitrilkautschuk (NBR), Isoprenkautschuk (IR), Polybutadienkautschuk (BR), Polychloropren (CR) und/oder Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren (EVA) und/oder
Teilchen aus thermoplastischem Kautschuk ausgewählt aus Styrol-Butadien-Styrol- Copolymeren (SBS), Styrol-Isopren-Styrol-Copolymeren (SIS), Styrol-Ethylenbutylen-Styrol- Copolymeren (SEBS), thermoplastischen Olefinen und/oder den Elastomerlegierungen aus vernetztem EPDM und Propylen (EPDM/PP), aus vernetztem Naturkautschuk und Propylen (NR/PP), aus Ethylenvinylacetat und Vinylidenchlorid (EVA/PVDC), aus vernetztem
Nitrilkautschuk und Propylen (NBR/PP) und/oder
Teilchen aus Gemischen der genannten Kautschuktypen zum Einsatz.
Vorzugsweise werden Teilchen eingesetzt, die durch Recycling entsprechender Altkautschuke erhalten werden.
Bevorzugt werden Teilchen aus vulkanisiertem Naturkautschuk (NR), Teilchen aus vulkanisiertem synthetischen Kautschuk oder Teilchen aus Gemischen dieser Kautschuktypen eingesetzt, wobei Teilchen aus einer vulkanisierten NR/SBR-Kautschukmischung und/oder einer vulkanisierten
EPM/EPDM-Kautschukmischung besonders bevorzugt sind.
Bei den Teilchen aus vulkanisiertem Naturkautschuk, vulkanisiertem synthetischen Kautschuk, thermoplastischem Kautschuk oder Mischungen davon handelt es sich vorzugsweise um entsprechende Pulver und/oder Granulate mit Teilchengrößen von 0,01 bis 3,0 mm, vorzugsweise 0,01 bis 1 ,5 mm, besonders bevorzugt 0,01 bis 0,7 mm, wobei die Teilchengrößen mittels Siebanalyse auf einer Retsch- Analysesiebmaschine AS 200 control gemäß prEN14243 bestimmt werden.
Besonders bevorzugt sind feinvermahlene Granulate einer vulkanisierten NR/SBR-Kautschukmischung und/oder einer vulkanisierten EPM/EPDM-Kautschukmischung, wobei die Teilchen vorzugsweise Teilchengrößen von 0,01 bis 1 ,5 mm, besonders bevorzugt Teilchengrößen von 0,01 bis 0,7 mm, jeweils bestimmt mittels Siebanalyse auf einer Retsch-Analysesiebmaschine AS 200 control gemäß prEN 14243, aufweisen.
Die Teilchen einer vulkanisierten NR/SBR-Kautschukmischung können beispielsweise durch
mechanische Zerkleinerung von Altreifen, vorzugsweise von LKW-Reifen hergestellt werden und sind in verschiedenen Varianten, beispielsweise unter der Bezeichnung Gummimehl, kommerziell erhältlich. Die Teilchen einer vulkanisierten EPM/EPDM-Kautschukmischung können beispielsweise durch
mechanische Zerkleinerung technischer EPM/EPDM-Abfälle hergestellt werden und sind beispielsweise unter der Bezeichnung EPM/EPDM-Granulat oder EPM/EPDM-Mehl kommerziell erhältlich.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die eingesetzten Teilchen aus vulkanisiertem Naturkautschuk, vulkanisiertem synthetischen Kautschuk, thermoplastischem Kautschuk oder Mischungen davon Schüttgewichte von 100 bis 600 g/l, insbesondere 250 bis 500 g/l, vorzugsweise 350 bis 500 g/l aufweisen. Die Baustoffzusammensetzungen enthalten die Teilchen aus vulkanisiertem Naturkautschuk, vulkanisiertem synthetischen Kautschuk, thermoplastischem Kautschuk oder deren Mischungen beispielsweise in einer Menge von 0,01 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 30 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 10 bis 25 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Baustoffzusammensetzung.
Was die erfindungsgemäß eingesetzten synthetischen Mikrohohlkugeln anbelangt, so sind diese auf Basis von organischen Polymeren ausgebildet. Zum Einsatz kommen beispielsweise organische Polymere auf Basis von Monomeren aus der Gruppe von Vinylidenchlorid, Acrylnitril und/oder
Methyl(meth-)acrylaten, vorzugsweise Vinylidenchlorid/Acrylnitril-Copolymere; solche Produkte werden beispielsweise von Akzo Nobel unter der Bezeichnung "Expancel®", z.B. "Expancel® WE", oder von der Firma Sika Addiment GmbH vertrieben. Alternativ können solche synthetischen Mikrohohlkugeln auch auf Basis von Phenolharzen ausgebildet sein (z. B. Produkte von der Fa. Asia Pacific Microspheres Sdn. Bhd., Malaysia). Erfindungsgemäß bevorzugt werden aber synthetische Mikrohohlkugeln auf Basis von Vinylidenchlorid/Acrylnitril-Copolymeren oder auf Basis von Polymeren, welche auf den Monomeren Vinylidenchlorid und/oder Acrylnitril und/oder Methyl(meth-)acrylaten basieren, eingesetzt.
Die erfindungsgemäß eingesetzten synthetischen Mikrohohlkugeln weisen im allgemeinen Teilchengrößen (Teilchendurchmesser) von 1 bis 300 μΐη, insbesondere 1 bis 200 μΐη, vorzugsweise 5 bis 150 μΐη, besonders bevorzugt 5 bis 100 μΐη, und/oder mittlere Teilchengrößen von 10 bis 100 μΐη, insbesondere 20 bis 80 μΐη, vorzugsweise 20 bis 60 μΐη, auf, bestimmt mittels Laser-Diffraktion / Kleinwinkel-Laserlicht-Streuung unter Einsatz eines Malvern Mastersizer 200.
Die erfindungsgemäß einsetzbaren synthetischen Mikrohohlkugeln können beispielsweise in
expandierbarer und/oder expandierter Form vorliegen. Derartige synthetische Mikrohohlkugeln, insbesondere in expandierbarer Form, können ein Treibmittel, vorzugsweise ein Alkan, insbesondere Pentan und/oder Pentanisomere, enthalten, wobei das Treibmittel bei Erwärmen über eine bestimmte Temperatur die expandierbaren Kugeln zur Expansion und somit zur endgültigen Teilchengröße bringt.
Erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzte synthetische Mikrohohlkugeln weisen einen Feststoffgehalt von 5 bis 20 Vol.-%, insbesondere 7 bis 17 Vol.-%, bezogen auf die synthetischen Mikrohohlkugeln, auf. Der übrige Anteil entfällt auf den vom Hüllmaterial umschlossenen Hohlraum.
Die synthetischen Mikrohohlkugeln sind in den Baustoffzusammensetzungen vorzugsweise in einer Menge von 0,005 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,01 bis 15 Gew.-%, weiter bevorzugt 0, 1 bis 10 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 1 bis 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Baustoffzusammensetzung, enthalten.
Die erfindungsgemäßen Baustoffzusammensetzungen sind frei von Bitumen und keramischen
Mikrohohlkugeln. Darunter ist zu verstehen, dass die Baustoffzusammensetzungen Bitumen und keramische Mikrohohlkugeln maximal in einer Menge von 10 ppm enthalten. Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Baustoffzusammensetzungen jeweils maximal 1 ppm Bitumen und keramische Mikrohohlkugeln, besonders bevorzugt enthalten sie kein Bitumen und keine keramischen
Mikrohohlkugeln.
Die erfindungsgemäße Baustoffzusammensetzung, insbesondere die bitumenfreie Abdichtungsmasse, kann neben den zuvor beschriebenen Inhaltsstoffen gegebenenfalls mindestens ein anorganisches Bindemittel enthalten. Unter dem Begriff des anorganischen Bindemittels wird erfindungsgemäß insbesondere eine Sammelbezeichnung für solche anorganischen Stoffe verstanden, welche gleich- oder verschiedenartige Stoffe miteinander verbinden. In den erfindungsgemäßen Baustoffzusammensetzungen kommt den anorganischen Bindemitteln jedoch nicht primär die Funktion zu, die Zusammensetzung zu binden. Vielmehr wird das anorganische Bindemittel eingesetzt, um überschüssiges Wasser, welches nicht durch einen physikalischen Vorgang, insbesondere durch Verdampfen, beim Abtrocknen entfernt wird, zu binden.
Als anorganische Bindemittel können im Rahmen der vorliegenden Erfindung hydraulische,
latenthydraulische, puzzolanische oder nichthydraulische anorganische Bindemittel, insbesondere hydraulische und latenthydraulische anorganische Bindemittel, besonders bevorzugt hydraulische anorganische Bindemittel, zum Einsatz kommen.
Erfindungsgemäß geeignete anorganische Bindemittel können beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe von Zementen; Kalk; Weißkalk; Calciumsulfaten, wie Anhydrit und Gips; gemahlenen Schlacken, wie beispielsweise Hüttensand; Filteraschen; sowie Mischungen der vorgenannten Verbindungen.
In einer erfindungsgemäß besonders bevorzugten Ausführungsform wird als anorganisches Bindemittel ein Zement eingesetzt. Was den im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendeten Begriff der Zemente anbelangt, so wird dieser Begriff im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfassend verwendet und bezeichnet insbesondere feingemahlene hydraulische Bindemittel, d. h. solche mineralischen Stoffe, die unter Wasseraufnahme an Luft und selbst unter Wasser steinartig erhärten und nach dem Aushärten wasserbeständig sind. Chemisch bestehen Zemente überwiegend aus Calciumsilicaten, Calcium- aluminaten und Calciumferriten, welche beim "Brennen" der Rohstoffe (z. B. Kalkstein, Ton, Kalkmergel, Tonmergel etc.) bei Temperaturen bis zu ca. 1.500 °C im Klinker entstehen. Die wesentlichen
Eigenschaften der Zemente sind abhängig von der Zusammensetzung der Rohstoffe, vom Mengenanteil der zu mahlenden Bestandteile und von der Mahlfeinheit.
Besonders bevorzugt wird der Zement aus der Gruppe von Calciumaluminatzementen, Calciumsulfo- aluminatzementen, Portlandzementen, Portlandkompositzementen, Hochofenzementen sowie deren Mischungen ausgewählt. Gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann als anorganisches Bindemittel ein Gemisch von mindestens zwei voneinander verschiedenen hydraulischen anorganischen Bindemitteln, insbesondere Zementen, besonders bevorzugt ein Gemisch von Calciumaluminatzement und Portlandzement und/oder Portlandkompositzement, eingesetzt werden.
Im Rahmen der Baustoffzusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung übt das anorganische Bindemittel, insbesondere der Zement, eine Doppelfunktion aus: Zum einen "bricht" das anorganische Bindemittel sozusagen die Polymerdispersion, so dass nach Auftrag der erfindungsgemäßen
Baustoffzusammensetzung ein Verfilmungsprozess einsetzen kann, und zum anderen bindet das anorganische Bindemittel überschüssiges Wasser, welches nicht durch einen physikalischen Vorgang, insbesondere durch Verdampfen, beim Abtrocknen entfernt wird. Insbesondere bewirkt das
erfindungsgemäß fakultativ eingesetzte anorganische Bindemittel eine erhöhte Festigkeit bzw. eine verbesserte Kohäsion, insbesondere eine erhöhte Frühstandfestigkeit, der aufgetragenen Baustoffzusammensetzung nach ihrer Anwendung bzw. Applikation.
Die Einarbeitung einer anorganischen Bindemittelkomponente, insbesondere von Zement, führt neben einem schnelleren "Brechen" der Dispersion und einer damit einhergehenden besseren Verfilmbarkeit zu schnelleren bzw. kürzeren Aushärtungszeiten und zudem zu einer Verbesserung des Schwundverhaltens.
Die anorganischen Bindemittel sind in den Baustoffzusammensetzungen vorzugsweise in einer Menge von 0,05 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 2,5 bis 80 Gew.-%, weiter bevorzugt 5 bis 60 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 10 bis 55 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Baustoffzusammensetzung, enthalten.
Neben den zuvor beschriebenen Inhaltsstoffen bzw. Komponenten kann die Baustoffzusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung außerdem weitere Inhaltsstoffe und/oder Additive enthalten. Diese können insbesondere ausgewählt sein aus der Gruppe von Netzmitteln, Entschäumern, Konservierungsmitteln, Verdickungsmitteln, Verflüssigern, anorganischen Füllstoffen, mineralischen Zuschlagsstoffen, Erstarrungsverzögerern, Erstarrungsbeschleunigern, Fasern, Weichmachern, Hydrophobierungsmitteln, Pigmenten etc. sowie Mischungen der zuvor genannten Stoffe.
Wenn der erfindungsgemäßen Baustoffzusammensetzung beispielsweise ein zusätzliches Verdickungsmittel zur Einstellung der Fließfähigkeit bzw. Viskosität zugesetzt wird, so können vorteilhafterweise (Meth-)Acrylsäure-Polymere und deren Ester, (Meth-)Acrylsäure-Copolymere und deren Ester, Butadien- Acrylat-Copolymere, Butadien-Styrol-Copolymere, Vinylpyrrolidon-Copolymere, Polyurethane,
Methylhydroxyethylcellulose, Methylcellulosen und deren Mischether und/oder Kieselsäure, vorzugsweise (Meth-)Acrylsäureester-Copolymere und deren Mischung mit Methylcelluloseethern, zum Einsatz kommen. Durch Zugabe von Fasern lassen sich die Anwendungseigenschaften der Baustoffzusammensetzung, insbesondere dessen mechanische Stabilität nach dem Aushärten beeinflussen.
Prinzipiell können beliebige Fasern zum Einsatz kommen, wobei mineralische Fasern und natürliche und synthetische Kunststofffasern gleichermaßen in Betracht kommen. Vorzugsweise werden jedoch
Polyolefinfasern, wie z. B. Polyethylen- oder Polypropylenfasern, oder aber Cellulosefasern eingesetzt.
Die Baustoffzusammensetzungen können die Fasern insbesondere in Mengen von bis zu 2 Gew.-% enthalten, vorzugsweise in Mengen von bis zu 1 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 1 Gew.-%, bezogen auf die bauchemischen Produkte.
Bevorzugt eingesetzte Fasern weisen Faserlängen im Bereich von 50 bis 5.000 μΐη, insbesondere 50 bis 500 μΐη, auf.
Darüber hinaus können in die erfindungsgemäße Baustoffzusammensetzung auch Recyclingstoffe, z. B. Korkmehle etc., eingearbeitet sein.
Grundsätzlich kann die erfindungsgemäße Baustoffzusammensetzung als Einkomponenten-System (1 K- System) oder als Zweikomponenten-System (2K-System) formuliert sein. Bevorzugt ist die Formulierung als Zweikomponenten-System. Denkbar ist aber auch ein Drei- oder Mehrkomponenten-System. Diese Formulierung bietet sich etwa bei einer Anwendung der Baustoffzusammensetzung im dekorativen Bereich an. So können als 3. Komponente farbgebende Füllstoffe, wie farbiger Sand oder Pigmente vorgesehen sein, aber auch eingefärbte Gummiteilchen und/oder eine flüssige farbgebende Komponente, beispielsweise in Form einer kommerziell erhältlichen Abtönfarbe. Je nach gewünschter Farbe der resultierenden Beschichtung kann eine oder verschiedene farbgebende Komponenten in unterschiedlicher Menge und Abmischung den übrigen Komponenten der Baustoffzusammensetzung vor deren Anwendung gezielt zugegeben werden.
Im Falle der Formulierung als Einkomponenten-System kann die erfindungsgemäße Baustoffzusammensetzung als 1 -K-Trockensystem bzw. 1 -K-Pulversystem oder auch als 1 -K-Flüssigsystem vorliegen.
Vorzugsweise liegt die Baustoffzusammensetzung in diesem Fall jedoch als 1 -K-Trockensystem bzw. 1- K-Pulversystem vor, d. h. besteht ausschließlich aus einer einzigen Feststoffkomponente bzw. aus einer einzigen Feststoffmischung, die dann vor ihrer Verwendung mit der erforderlichen Wassermenge angemacht wird. Als Polymerkomponente kommt hier ein Redispersionspulver der vorgenannten Art zum Einsatz.
Im Falle der erfindungsgemäß bevorzugten Formulierung als Zweikomponenten-System wird als
Polymerkomponente üblicherweise eine Polymerdispersion eingesetzt und liegen Polymerdispersion einerseits und gegebenenfalls vorhandenes anorganisches Bindemittel andererseits vorteilhafterweise in unterschiedlichen Komponenten vor, wobei die Polymerdispersion im allgemeinen Bestandteil einer Flüssigkomponente ist, wohingegen das anorganische Bindemittel grundsätzlich Bestandteil einer Feststoffbzw. Pulverkomponente oder einer Flüssigkomponente ist, vorzugsweise aber Bestandteil einer Feststoffbzw. Pulverkomponente ist. Grundsätzlich besteht aber auch bei dieser Ausführungsform die Möglichkeit, anstelle der Polymerdispersion das entsprechende Redispersionspulver zu verwenden, wobei dies jedoch erfindungsgemäß weniger bevorzugt ist; nachfolgend wird das erfindungsgemäß bevorzugte 2K- System jedoch ausschließlich auf Basis der Polymerdispersion beschrieben, wobei für den Fachmann selbstverständlich ist, dass er anstelle der Polymerdispersion auch das entsprechende Redispersionspulver einsetzen kann, sofern dies vor Anwendung mit der entsprechenden Wassermenge angemacht wird.
Wird die erfindungsgemäße Baustoffzusammensetzung als Zweikomponenten-System (2K-System) formuliert, wobei Polymerdispersion einerseits und anorganisches Bindemittel andererseits in unterschiedlichen Komponenten vorliegen, können die Teilchen aus vulkanisiertem Naturkautschuk, vulkanisiertem synthetischen Kautschuk, thermoplastischem Kautschuk oder deren Mischungen in Komponente 1 oder Komponente 2 vorliegen. Es ist auch möglich, dass ein Teil der Teilchen in der 1. Komponente und der verbleibende Teil in der 2. Komponente vorliegt. Bevorzugt liegen die Teilchen jedoch in der Komponente vor, die das anorganische Bindemittel enthält. Wie bereits ausgeführt, handelt es sich dabei vorzugsweise um eine Feststoff- bzw. Pulverkomponente.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung somit eine bitumenfreie Baustoffzusammensetzung, insbesondere wie zuvor beschrieben, wobei die Baustoffzusammensetzung als Zweikomponenten-System (2K-System) formuliert ist, wobei das Zweikomponenten-System einerseits eine Komponente (A), insbesondere als Flüssigkomponente, und andererseits eine Komponente (B), insbesondere als Trocken- bzw. Pulverkomponente oder aber als Flüssigkomponente, vorzugsweise als Trocken- bzw. Pulverkomponente, umfasst, wobei die Komponente (A), jeweils mengenbezogen auf die Komponente (A),
- mindestens eine Polymerdispersion, insbesondere in Mengen von 2 bis 95 Gew.-%,
vorzugsweise 40 bis 95 Gew.-%, besonders bevorzugt 70 bis 95 Gew.-%, jeweils berechnet auf das Gesamtgewicht der Polymerdispersion,
- Polystyrolpartikel, insbesondere in Mengen von 0,01 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 ,0 bis 2,0 Gew.-%, und
- auf Basis von organischen Polymeren ausgebildete synthetische Mikrohohlkugeln,
insbesondere in Mengen von 0,01 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 5 Gew.-%, enthält und wobei die Komponente (B), jeweils mengenbezogen auf die Komponente (B),
- mindestens ein anorganisches Bindemittel, vorzugsweise Zement, insbesondere in Mengen von 0,01 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 55 Gew.-%, und
- Teilchen aus vulkanisiertem Naturkautschuk, vulkanisiertem synthetischen Kautschuk,
thermoplastischem Kautschuk oder deren Mischungen, insbesondere in Mengen von 0,01 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 30 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 10 bis 25 Gew.-%, enthält.
In einer Variante dieser besonderen Ausführungsform, enthält Komponente (A) die Teilchen aus vulkanisiertem Naturkautschuk, vulkanisiertem synthetischen Kautschuk, thermoplastischem Kautschuk oder deren Mischungen. Der Anteil an anorganischem Bindemittel kann in diesem Fall bis zu 100 Gew.-% betragen und liegt vorzugsweise bei 0,01 bis 100 Gew.-%.
In der erfindungsgemäß weniger bevorzugten Ausführungsform, wonach auch die Komponente (B) als Flüssigkomponente formuliert ist, kann die Komponente (B) ein Dispergiermittel, insbesondere ein gegenüber dem anorganischen Bindemittel inertes Dispergiermittel, enthalten, welches insbesondere ausgewählt sein kann aus der Gruppe von organischen Lösemitteln, wie organischen Kohlenwasserstoffen, Ölen, insbesondere Mineral- und Paraffinölen, Weichmachern und dergleichen, wobei der Siedepunkt bzw. der Siedebereich dieser organischen Verbindungen bei Atmosphärendruck mindestens 200 °C betragen sollte. Die Menge an Dispergiermittel(n) in der Komponente (B) kann bei dieser Ausführungsform in weiten Bereichen variieren; insbesondere beträgt sie 1 bis 100 Gew.-Teile, insbesondere 5 bis 50 Gew.-Teile, besonders bevorzugt 10 bis 30 Gew.-Teile.
Die Komponente (A) einerseits und die Komponente (B) andererseits können jeweils in variablen Mischungsverhältnissen eingesetzt werden. Beispielsweise kann das Mischungsverhältnis von (A) : (B) im Bereich von 30 : 1 bis 1 : 2 Gew.-Teilen, insbesondere 10 : 1 bis 1 : 2 Gew.-Teilen, vorzugsweise 4 : 1 bis 1 : 2 Gew.-Teilen, bevorzugt 3 : 1 bis 1 : 2 Gew.-Teilen, variieren. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung beträgt das Mischungsverhältnis (A) : (B) etwa 1 : 1 Gew.-Teile.
Zu Zwecken der Anwendung werden im Falle des Zweikomponenten-Systems die beiden Komponenten (A) und (B) vorteilhafterweise unmittelbar vor der Anwendung in Kontakt gebracht, insbesondere miteinander vermischt bzw. homogenisiert, so dass eine innige bzw. homogene Mischung der
Komponenten (A) und (B) bei der Anwendung vorliegt.
Komponente (B) können vorteilhafterweise anorganische Füllstoffe bzw. mineralische Zuschläge ("schwere Füllstoffe" bzw. "schwere Zuschläge") zugesetzt sein.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist es, wenn die Flüssigkomponente (A) im allgemeinen eine Dichte von 0,4 bis 1 ,0 kg/l, insbesondere 0,5 bis 0,8 kg/l, vorzugsweise 0,5 bis 0,6 kg/l, aufweist, während die
Komponente (B), insbesondere als Feststoffkomponente (B), eine Dichte von 0,8 bis 2,5 kg/l, insbesondere 1 ,0 bis 2,0 kg/l, vorzugsweise 1 ,0 bis 1 ,3 kg/l, aufweist. Insbesondere sollte die Dichte der Feststoffkomponente (B) mindestens das 1 ,5fache, insbesondere mindestens das 1 ,7fache,
insbesondere mindestens das 2fache, der Dichte der Flüssigkomponente (A) betragen. Dies ermöglicht ein schnelles und homogenes, insbesondere staubarmes Anrühren bzw. Mischen der beiden
Komponenten vor der Anwendung.
Die Tatsache, dass für den Fall des Zweikomponenten-Systems die Polystyrolpartikel und die synthetischen Mikrohohlkugeln vorzugsweise in der Flüssigkomponente (A) vorliegen, hat den Vorteil, dass eine Entmischung dieser Bestandteile nicht stattfindet. Vielmehr wird aufgrund des großen
Dichteunterschiedes - die schweren Inhaltsstoffe und Zuschläge befinden sich im wesentlichen in der Feststoffkomponente (B), während die leichten Inhaltsstoffe und Zuschläge sich in der
Flüssigkomponente (A) befinden - eine exzellente Mischbarkeit der beiden Komponenten (A) und (B) miteinander erreicht, was eine rasche Anwendung ermöglicht.
Die erfindungsgemäße bitumenfreie Baustoffzusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung weist insgesamt eine Vielzahl von Vorteilen auf:
Zum einen ist sie aufgrund der Inhaltsstoffe umweltfreundlich und preisgünstig, was ihre Anwendung begünstigt. Nach ihrem Auftrag als Abdichtungsmasse zeigt sie im Wesentlichen keine Schrumpfung.
Die erfindungsgemäße Baustoffzusammensetzung - unabhängig von ihrer Formulierung als
Einkomponenten-, Zweikomponenten- oder Mehrkomponenten-System - zeigt ausgezeichnete
Abdichtungseigenschaften, wie sie üblicherweise nur mit bitumenhaltigen Abdichtungsmassen nach dem Stand der Technik erreicht werden können. Insbesondere erfüllt die erfindungsgemäße Baustoffzusammensetzung die Anforderungen, wie sie in der eingangs genannten DIN 18195 an bitumenhaltige Abdichtungsmassen und in den entsprechenden Richtlinien an zementäre bzw. mineralische
Dichtschlämme und an kunststoffmodifizierte Bitumendickbeschichtungen gestellt sind.
Die erfindungsgemäße Baustoffzusammensetzung eignet sich für die Bauwerksabdichtung, insbesondere im erdberührten Bereich, aber auch für die Dachabdichtung. Insbesondere ist die erfindungsgemäße Baustoffzusammensetzung auch dickschichtig, und zwar auch an senkrechten Wänden, verarbeitbar bzw. auftragbar. Es lassen sich standfeste Schichten an vertikalen Flächen von bis zu 10 bis 15 mm Schichtdicke erzielen.
Überraschenderweise ist die erfindungsgemäße Baustoffzusammensetzung, obwohl sie auf Basis von relativ teuren Polymerdispersionen hergestellt wird, auf dem gleichen Preisniveau wie Bitumenemulsionen entwickelt worden. Ferner überrascht, dass die erfindungsgemäße Baustoffzusammensetzung im Falle einer Zweikomponenten-Formulierung sehr schnell, insbesondere ohne große
Staubentwicklung, anzumischen ist (d. h. Anrühren der Flüssigkomponente mit der Pulverkomponente). Weiterhin überrascht, dass auch in höheren Schichtdicken ein praktisch schwundfreies Erhärten der Abdichtung stattfindet; dies ist besonders wichtig und bietet eine hohe Sicherheit, da es infolgedessen nicht zum Auftreten von Schwundrissen kommen kann, welche zwangsläufig zu Undichtigkeiten führen würden.
Das im Wesentlichen schwundfreie Abtrocknen bzw. Aushärten kann beispielsweise wie folgt veranschaulicht werden: Wenn die erfindungsgemäße Baustoffzusammensetzung im nassen Zustand mit einer Schichtdicke beispielsweise von etwa 3 mm aufgetragen wird, resultiert eine Beschichtung, welche auch im abgetrockneten bzw. ausgehärteten Zustand eine Schichtdicke in derselben Größenordnung (d. h. also von etwa 3 mm) aufweist; infolgedessen wird eine exzellente Kohäsion der
erfindungsgemäßen Abdichtung unter Vermeidung von jeglichen Schwundrissen erreicht. Der Schwund bzw. die Schrumpfung beträgt bei Anwendung der erfindungsgemäßen Baustoffzusammensetzungen in der Regel nicht mehr als 8 bis 10 %. Abdichtungssysteme des Standes der Technik dagegen zeigen im Allgemeinen beim Abtrocknen bzw. Aushärten einen Schwund bzw. eine Schrumpfung von etwa 20 bis 25 %. Werden Systeme des Standes der Technik beispielsweise im nassen Zustand mit einer
Schichtdicke von 4 mm aufgetragen, so resultieren Abdichtschichten im trockenen bzw. ausgehärteten Zustand von nur 3 mm, was in der Praxis zu einer signifikanten Rissbildung führt, wenn man dieses Phänomen bei der Anwendung nicht ausreichend berücksichtigt.
Die zuvor genannten Besonderheiten sind in der speziellen Rezeptur der erfindungsgemäßen
Baustoffzusammensetzung begründet, insbesondere in der Kombination einer im Allgemeinen wässrigen Polymerdispersion mit wiederum einer Kombination spezieller Leichtzuschläge, nämlich Polystyrolpartikeln und synthetischen Mikrohohlkugeln, sowie Teilchen aus vulkanisiertem Naturkautschuk, vulkanisiertem synthetischen Kautschuk, thermoplastischem Kautschuk oder Mischungen davon. Die Anmelderin hat überraschenderweise herausgefunden, dass durch Einsatz der genannten
Kautschukteilchen auf die nachteilige Zugabe von keramischen Mikrohohlkugeln verzichtet werden kann. Gemäß Stand der Technik ist letztere zwingend erforderlich, um die zuvor beschriebenen Effekte zu erreichen.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, dass im Allgemeinen auf einen Weichmacher bzw. eine Weichmacherkomponente (Plastifizierungsmittel) verzichtet werden kann. Insgesamt zeigt die erfindungsgemäße bitumenfreie Baustoffzusammensetzung - neben ausgezeichneten Abdichtungseigenschaften, wie sie üblicherweise nur mit bitumenhaltigen Abdichtungsmassen erreicht werden können - also insbesondere ein ausgezeichnetes Schrumpfverhalten nach dem Auftrag.
Die erfindungsgemäßen Baustoffzusammensetzungen eignen sich bei entsprechender Zusammensetzung zudem auch hervorragend zur dekorativen Abdichtung im sichtbaren Bereich. So können der Baustoffzusammensetzung problemlos farbgebende Füllstoffe, wie farbiger Sand oder Pigmente, aber auch eingefärbte Gummiteilchen oder flüssige farbgebende Komponenten, wie beispielsweise kommerziell erhältliche Abtönfarbe, zugegeben werden. Auf diese Weise lassen sich sehr einfach Baustoffzusammensetzungen und daraus hergestellte Abdichtungsschichten unterschiedlicher Färbung erhalten.
Unabhängig davon, ob die erfindungsgemäße Baustoffzusammensetzung als Einkomponenten-, Zweikomponenten- oder Mehrkomponenten-System formuliert wird, können neben den zuvor genannten Inhaltsstoffen außerdem noch weitere Leichtzuschläge zugesetzt sein. Diese Leichtzuschlagstoffe weisen typischerweise Dichten von weniger als 2000 kg/m3, bevorzugt weniger als 1500 kg/m3, ganz besonders bevorzugt weniger als 1200 kg/m3 oder gar weniger als 1000 kg/m3 auf. Bei der Auswahl der Leichtzuschlagstoffe ist darauf zu achten, dass erfindungsgemäß keine keramischen Mikrohohlkugeln eingesetzt werden und als sonstige Leichtzuschlagstoffe naturgemäß nur solche Leichtzuschlagstoffe in Frage kommen, die die Nachteile keramischer Mikrohohlkugeln nicht aufweisen, insbesondere so stabil sind, dass es beim Einarbeiten in die Baustoffzusammensetzung und Verarbeiten der Baustoffzusammensetzung nicht zu einer mechanischen Zerkleinerung und Bildung scharfkantiger Bruchstücke kommen kann.
Ist die erfindungsgemäße Baustoffzusammensetzung als 1 -K-Pulversystem oder als Mehrkomponentensystem mit mindestens einer Pulverkomponente formuliert, kann die Baustoffzusammensetzung bzw. die Pulverkomponente im trockenen Zustand zu beträchtlicher Staubbildung neigen. Dies gilt insbesondere, wenn die entsprechende Zusammensetzung größere Mengen des anorganischen Bindemittels enthält. Zur Vermeidung unerwünschter Staubentwicklung können die entsprechenden Zusammensetzungen daher weiterhin mindestens ein Additiv zur Verminderung des Staubens (synonym auch als "Staub- minderungsmittel", "Staubminderungsadditv" oder "Entstaubungsadditiv" bezeichnet) enthalten. Vorzugsweise kommen dabei Entstaubungsadditive auf Basis von Kohlenwasserstoffen oder Kohlenwasserstoffgemischen zum Einsatz. Diese bewirken eine Langzeitentstaubung in Bezug auf die hiermit behandelten Zusammensetzungen, welche sowohl bei geschlossener Lagerung als auch bei offener Lagerung, insbesondere unter Luftsauerstoff, erhalten bleibt.
Vorteilhafterweise werden unter Normalbedingungen (d. h. 25 °C und Atmosphärendruck) flüssige Kohlenwasserstoffe oder Kohlenwasserstoffgemische als Entstaubungsadditive eingesetzt. Dies hat zum einen den Vorteil, dass sich flüssige Anwendungsformen besser auf die zu entstaubenden Zusammensetzungen applizieren lassen und der Auftrag homogener ist als im Falle fester Entstaubungsadditive und man zudem mit geringeren Mengen als im Falle fester Entstaubungsadditive auskommt. Auch ist die Adhäsion bzw. Anfangshaftung flüssiger Additive oder Additivgemische im Vergleich zu festen Formen in Bezug auf die zu behandelnden Zusammensetzungen verbessert. Daher werden bevorzugt unter Normalbedingungen flüssige Kohlenwasserstoffe bzw. Kohlenwasserstoffgemische als
Entstaubungsadditive eingesetzt.
Als erfindungsgemäß einsetzbare Entstaubungsadditive auf Basis von Kohlenwasserstoffen oder Kohlenwasserstoffgemischen werden insbesondere aliphatische Kohlenwasserstoffe oder Kohlenwasserstoffgemische, insbesondere lineare oder verzweigte, vorzugsweise lineare, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffe oder Kohlenwasserstoffgemische, vorzugsweise gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffe oder Kohlenwasserstoffgemische, eingesetzt. Die bevorzugt eingesetzten aliphatischen Kohlenwasserstoffe oder Kohlenwasserstoffgemische können jedoch gewisse aromatische Anteile, insbesondere aromatische Kohlenwasserstoffe, enthalten; dies ist insbesondere dann der Fall, wenn technische Kohlenwasserstoffe oder Kohlenwasserstoffgemische zur Anwendung kommen, z. B.
technische Mineralöle, die oftmals aromatische Anteile enthalten. In einem solchen Fall sollte der Aromatenanteil, bezogen auf die eingesetzten Gesamtkohlenwasserstoffe oder Gesamtkohlenwasserstoffgemische, vorteilhafterweise 30 Gew.-%, vorzugsweise 20 Gew.-%, bevorzugt 17,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 15 Gew.-%, nicht überschreiten.
Die als Entstaubungsadditive eingesetzten Kohlenwasserstoffe oder Kohlenwasserstoffgemische, insbesondere aliphatische Kohlenwasserstoffe oder Kohlenwasserstoffgemische (gegebenenfalls mit aromatischen Anteilen, wie zuvor definiert), weisen vorzugsweise Siedepunkte oder Siedebereiche in der Größenordnung von 100 bis 400 °C, insbesondere 150 bis 350 °C, vorzugsweise 200 bis 300 °C, auf, jeweils bezogen auf Atmosphärendruck. Derartige Kohlenwasserstoffe oder Kohlenwasserstoffgemische, insbesondere aliphatische Kohlenwasserstoffe oder Kohlenwasserstoffgemische (gegebenenfalls mit aromatischen Anteilen, wie zuvor definiert), lassen sich als Entstaubungsadditive gut mit den
Zusammensetzungen verarbeiten und weisen eine nur äußerst geringe Flüchtigkeit auf, so dass eine Langzeitentstaubungswirkung erzielt wird und keine nennenswerten Mengen an Entstaubungsadditiv über eine gewisse Lagerzeit verflüchtigt werden. Die vorgenannten Siedepunkte oder Siedebereiche beziehen sich insbesondere auf die unter Normalbedingungen (25 °C und Atmosphärendruck) flüssigen Kohlenwasserstoffe oder Kohlenwasserstoffgemische in der als Entstaubungsadditiv eingesetzten Gesamtmischung.
Bei den in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen oder deren Pulverkomponente(n) eingesetzten Kohlenwasserstoffen oder Kohlenwasserstoffgemischen handelt es sich vorzugsweise um
Kohlenwasserstoffe mit einer Kohlenstoffanzahl zwischen 10 und 40, bevorzugt zwischen 15 und 30.
Bevorzugt eingesetzte Kohlenwasserstoffe oder Kohlenwasserstoffgemische weisen Dichten im Bereich von 800 bis 900 kg/m3, insbesondere 825 bis 875 kg/m3, auf. Bevorzugt ist es zudem, wenn die als Entstaubungsadditive eingesetzten Kohlenwasserstoffe oder Kohlenwasserstoffgemische bei einer Temperatur von 107 °C einen Verdampfungsverlust über 24 Stunden von weniger als 5 Gew.-%, vorzugsweise von weniger als 2 Gew.-%, besonders bevorzugt von weniger als 1 Gew.-%, bezogen auf die Kohlenwasserstoffe oder Kohlenwasserstoffgemische, aufweisen. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass einerseits eine Langzeitentstaubung erreicht wird und andererseits die behandelten Zusammensetzungen zumindest im wesentlichen geruchsfrei bzw.
geruchsarm sind, da Kohlenwasserstoffe oder Kohlenwasserstoffgemische allenfalls in geringsten Mengen freigesetzt werden.
Die Entstaubungsadditive auf Basis von Kohlenwasserstoffen bzw. Kohlenwasserstoffgemischen können im allgemeinen in Mengen von 0,01 bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,01 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0, 1 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,25 bis 3 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Baustoffzusammensetzung, eingesetzt werden. Die vorstehenden Untergrenzen sind insbesondere dadurch begründet, dass ein nennenswerter Entstaubungseffekt erzielt werden soll, während die Obergrenzen einerseits durch die Verarbeitungs- bzw. Anwendungseigenschaften und andererseits durch ökonomische Erwägungen, auch im Hinblick auf eine technische Realisierbarkeit, bedingt sind. Dennoch kann es anwendungsbedingt oder einzelfallabhängig gegebenenfalls erforderlich oder gewünscht sein, von den vorgenannten Werten abzuweichen, was im Ermessen des Fachmanns liegt.
Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung - gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden
Erfindung - die Verwendung einer wie zuvor definierten Baustoffzusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung für die Bauwerksabdichtung, insbesondere zum Abdichten und/oder zum Schutz von erdberührten Bauwerken und Bauteilen sowie von Dächern, insbesondere Flachdächern, oder zur dekorativen Bauwerksabdichtung, insbesondere von Bauwerksteilen, die nach Fertigstellung des Bauwerks sichtbar bleiben.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung - gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung - ein Verfahren zum Abdichten und/oder zum Schutz von Bauwerken oder von Bauteilen einschließlich Dächern, wobei eine wie zuvor definierte Baustoffzusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung auf die betreffenden Bauwerke oder Bauteile in einer Schichtdicke im nassen Zustand von 0, 1 bis 10 mm, insbesondere 1 bis 5 mm, vorzugsweise 2 bis 4,5 mm, appliziert und nachfolgend abtrocknen und aushärten gelassen wird.
Im Rahmen der erfindungsgemäßen Verwendung und im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die erfindungsgemäße Baustoffzusammensetzung im allgemeinen mit einer Schichtdicke
(Nassdicke) von 0,1 bis 10 mm, insbesondere 1 bis 5 mm, vorzugsweise 2 bis 4,5 mm, appliziert.
Weitere Ausführungsformen, Ausgestaltungen, Abwandlungen und Variationen der vorliegenden
Erfindung sind für den Fachmann beim Lesen der vorliegenden Anmeldung ohne weiteres erkennbar und realisierbar, ohne dass er dabei den Rahmen der vorliegenden Erfindung verlässt. Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert, wobei die Beispiele lediglich der Illustration der Erfindung dienen und keine Einschränkung des Erfindungsgedankens darstellen.
Beispiele
Bei den im Folgenden angegebenen Mengenangaben handelt es sich - soweit nichts anderes vermerkt ist - um Gewichtsprozent.
Beispiele 1 bis 60:
Bitumenfreie Baustoffzusammensetzungen nach der vorliegenden Erfindung werden als Zweikomponenten-Systeme (2K-System) wie folgt formuliert:
Komponente (A) (Flüssiqkomponente):
Inhaltsstoff A1 A2 A3 A4 A5 A6
Polymerdispersion
Acronal A 378 (wässrige 81
Butylacrylat/Acrylnitril-Copolymer- Dispersion, Feststoffg ehalt ca. 61-63
%; BASF)
Vinagen LAS 4055 ZF (wässrige 85
Styrol/Acrylat-Copolymer-Dispersion,
Feststoffgehalt ca. 55 %; BASF)
Mowilith LDM 6482 (wässrige 75
Styrol/Acrylat-Copolymer-Dispersion,
Feststoffgehalt ca. 57 %; Celanese)
Revacryl 123 (wässrige Styrol/Acrylat- 72
Copolymer-Dispersion, Feststoffgehalt
ca. 59-61 %; Synthomer)
Lipaton XA 491 (wässrige 73
Styrol/Butylacrylat-Copolymer- Dispersion, Feststoffgehalt ca. 57 %;
Polymerlatex)
Lipaton SB 3040 (wässrige 80 Styrol/Butadien-Copolymer- Dispersion, Feststoffgehalt ca. 66 %;
Polymerlatex) Polystyrolpartikel
Expandierte Polystyrolperlen (Dichte 1 ,2 1 ,5 1 ,3 1 ,4 1 ,5 1 ,3 13 g/l)
Synthetische Mikrohohlkugeln
Expancel 551 WE (Akzo Nobel) 2 3 2
Expancel 461 WE (Akzo Nobel) 3 2,5
Expancel 091 WE (Akzo Nobel) 3,5
Netzmittel (wässrige Lösung eines
Natriumpolyacrylats)
Hydropalat N (Feststoffgehalt ca. 40 2
%; Cognis)
Pigmentverteiler NL (Feststoffgehalt 3,5
ca. 34-36 %; BASF)
Lopon 890 (Feststoffgehalt ca. 44-46 3 2,5 3
%; BK Giulini)
Nichtionischer Entschäumer
Etingal L (BASF) 0, 1 0, 1 0,1
Byk 012 (Byk) 0,3
Foamaster 306 (Cognis) 0,5 1
Konservierungsmittel
Grotan BK (Schülke & Mayr) 0, 1
Parmetol A28S (Schülke & Mayr) 0,1
Acticide MV (Thor) 0,02 0,02 0,02
Acticide L30 (Thor) 0,04 0,04 0,04
Verdickungsmittel I
Synthomer 9523 (wässrige 0,4 0,3 Butadien/Styrol-Copolymer- Dispersion, Feststoffgehalt ca. 35 %;
Synthomer)
Latekoll DS 6269 (wässrige 0,5 0,5
Polyacrylat-Dispersion, Feststoffgehalt
ca. 29-32 %; BASF) Latekoll D (wässrige Acrylsäureester- 0,5
Copolymer-Dispersion, Feststoffgehalt
ca. 24-26 %; BASF)
Rohagit SD 15 (wässrige 0,5
Ethylacrylat/Methacrylsäure- Copolymer-Dispersion, Feststoffgehalt
ca. 30 %; Polymerlatex)
Verdickungsmittel II
Rheolate 266 (Polyurethan, 0,25
Aktivstoffgehalt ca. 20 %; Elementis)
Weichmacher
Benzoflex 2088 (Genovique) 3
Pluriol P900 (BASF) 2
Base
10%ige wässrige KOH-Lösung 0,5 0,5
10%ige wässrige NaOH-Lösung 1 ,5
Wasser ad 100 ad 100 ad 100 ad 100 ad 100 ad 100
Dichte A-Komponente g/l (23°C) 0,6 0,5 0,6 0,5 0,5 0,6
Komponente (B) (Feststoff- bzw. Trockenkomponente):
Inhaltsstoff B1 B2 B3 B4 B5
Hydraulisches Bindemittel
CEM I 42,5 R (Portlandzement) 40 20 15
CEM I 52,5 N (Portlandzement) 10 10
Calciumaluminatzement 12 6 30 2 10
Gummimehl
Feinvermahlenes Granulat einer 15
vulkanisierten NR / SBR- Kautschukmischung, Teilchengröße
0,3 - 0,7 mm, Schüttgewicht ca. 370
g/l (Mülsener Rohstoff- und Handelsgesellschaft mbH)
Feinvermahlenes Granulat einer 25
vulkanisierten NR / SBR- Kautschukmischung, Teilchengröße 0
- 0,63 mm, Schüttgewicht ca. 500 g/l
(KBC Gummimehl AG)
Feinvermahlenes Granulat einer 18
vulkanisierten NR / SBR- Kautschukmischung, Teilchengröße
0,4 - 0,63 mm, Schüttgewicht ca. 500
g/l (KBC Gummimehl AG)
Feinvermahlenes Granulat einer
vulkanisierten NR / SBR- Kautschukmischung, Teilchengröße 0
- 0,4 mm, Schüttgewicht ca. 500 g/l
(KBC Gummimehl AG)
EPDM-Mehl
EPDM-Pulver, Teilchengröße 0 - 0,6 20
mm, verschiedene Färbungen (KBC
Gummimehl AG)
EPDM-Granulat, Teilchengröße 0,5 - 20 1 ,5 mm, verschiedene Färbungen
(Melos)
EPDM-Granulat, Teilchengröße 0 - 0,5 mm, verschiedene Färbungen
(Melos)
Verdickungsmittel I (pulverförmig)
Synthomer VL 10264 (Synthomer) 0,3 0,4 0,2
Starvis T 180 F (BASF) 0,2 0, 1
MHPC 6000 (Henkel) 0, 1
Nichtionischer Entschäumer
Agitan P803 (Münzing) 0,75
Foamaster PD1 (Cognis) 0,5
Hydrophobierungsmittel LIGA Zinklaurat (Greven) 0,5
LIGA Zinkstearat (Greven) 1 ,5
Hydrophobierungsmittel HF2 0,5 0,5 (Bärlocher)
Bärophob CA (Bärlocher) 1 ,5
Mineralischer Zuschlag (Quarzsand) ad 100 ad 100 ad 100 ad 100 ad 100
Dichte B-Komponente g/l (23°C) 1 ,3 1 ,2 1 ,3 1 ,2 1 ,2
Inhaltsstoff B6 B7 B8 B9 B10
Hydraulisches Bindemittel
CEM I 42,5 R (Portlandzement) 18 35 12
CEM I 52,5 N (Portlandzement) 15 12
Calciumaluminatzement 6 3,5 20 4 6
Gummimehl
Feinvermahlenes Granulat einer 13 vulkanisierten NR / SBR- Kautschukmischung, Teilchengröße
0,3 - 0,7 mm, Schüttgewicht ca. 370
g/l (Mülsener Rohstoff- und
Handelsgesellschaft mbH)
Feinvermahlenes Granulat einer
vulkanisierten NR / SBR- Kautschukmischung, Teilchengröße 0
- 0,63 mm, Schüttgewicht ca. 500 g/l
(KBC Gummimehl AG)
Feinvermahlenes Granulat einer 25 vulkanisierten NR / SBR- Kautschukmischung, Teilchengröße
0,4 - 0,63 mm, Schüttgewicht ca. 500
g/l (KBC Gummimehl AG)
Feinvermahlenes Granulat einer 12
vulkanisierten NR / SBR- Kautschukmischung, Teilchengröße 0
- 0,4 mm, Schüttgewicht ca. 500 g/l (KBC Gummimehl AG)
EPDM-Mehl
EPDM-Pulver, Teilchengröße 0 - 0,6 18
mm, verschiedene Färbungen (KBC
Gummimehl AG)
EPDM-Granulat, Teilchengröße 0,5 - 1 ,5 mm, verschiedene Färbungen
(Melos)
EPDM-Granulat, Teilchengröße 0 - 25
0,5 mm, verschiedene Färbungen
(Melos)
Verdickungsmittel I (pulverförmig)
Synthomer VL 10264 (Synthomer) 0,3 0,4
Starvis T 180 F (BASF) 0,25 0,2 0, 15
MHPC 6000 (Henkel) 0,05
Nichtionischer Entschäumer
Agitan P803 (Münzing) 1 0,5 0,5
Foamaster PD1 (Cognis) 0,75 0,5
Hydrophobierungsmittel
LIGA Zinklaurat (Greven) 1 1 ,2
LIGA Zinkstearat (Greven) 1 ,3 1 ,5
Hydrophobierungsmittel HF2 0,75
(Bärlocher)
Bärophob CA (Bärlocher)
Mineralischer Zuschlag (Quarzsand) ad 100 ad 100 ad 100 ad 100 ad 100
Dichte B-Komponente g/l (23°C) 1 ,4 1 ,1 1 ,4 1 ,2 1 ,2
Die Dichten der Komponenten (A) und (B) sind in der jeweiligen Tabelle angegeben. Die Dichten der Feststoffkomponenten (B) betragen in allen Fällen mindestens das 1 ,7fache, in der Regel mindestens das 2fache der Dichten der Flüssigkomponenten (A).
Die zuvor genannten Komponenten (A) und (B) werden in einem Mischungsverhältnis (A) : (B) (Gewichtsverhältnis) von etwa 1 : 1 vermischt, so dass eine homogene Mischung resultiert. Dabei kann jede der beschriebenen Flüssigkomponenten A1 bis A6 mit jeder der beschriebenen Feststoffkomponenten B1 bis B10 vermischt werden, so dass 60 erfindungsgemäße Baustoffzusammensetzungen resultieren.
Die jeweilige homogene Mischung wird auf eine senkrechte Wandfläche mit einer Schichtdicke von etwa 4 mm im nassen Zustand aufgetragen. Nach Abtrocknen und Aushärten resultiert eine gleichermaßen etwa 4 mm dicke, rissfreie, kohärente Abdichtschicht, welche die Wandfläche vor Feuchtigkeitseinwirkung schützt. Die Abdichtfläche ist frei von jeglicher Rissbildung.
Werden in obigen Zusammensetzungen die Polystyrolpartikel oder die Teilchen aus vulkanisiertem Kautschuk weggelassen, so resultieren Mischungen, die nach Auftrag auf eine senkrechte Wandfläche entsprechend obigem Vorgehen eine Rissbildung infolge ausgeprägter Schrumpfung zeigen. Werden in obigen Zusammensetzungen die synthetischen Mikrohohlkugeln weggelassen, wird zwar keine Rissbildung beobachtet, die Schrumpfung fällt jedoch stärker aus als bei entsprechenden erfindungsgemäßen Baustoffzusammensetzungen. Die abgetrockneten und ausgehärteten Abdichtschichten weisen in allen Fällen, in denen auf eine erfindungsgemäße Komponente verzichtet wurde, infolge der Schrumpfung eine geringere Dicke jeweils deutlich unterhalb von 4 mm auf.
Anstelle der eingesetzten Kunststoffdispersionen kann in obigen Zusammensetzungen alternativ ein entsprechendes Redispersionspulver eingesetzt werden, welches vor Anwendung dann mit der entsprechenden Wassermenge angemacht werden muss. Dieses kann der Komponente (B) zugegeben werden. Die Verwendung eines Redispersionspulvers ermöglicht aber auch die Formulierung als Einkomponenten-System (1 K-System), sofern alle übrigen Komponenten als Trockenbestandteile ausgewählt werden.

Claims

Patentansprüche
Bitumenfreie Baustoffzusammensetzung, wobei die Baustoffzusammensetzung
- mindestens eine Polymerdispersion oder ein entsprechendes Redispersionspulver,
- Polystyrolpartikel,
- Teilchen aus vulkanisiertem Naturkautschuk, vulkanisiertem synthetischen Kautschuk, thermoplastischem Kautschuk oder Mischungen davon und
- auf Basis von organischen Polymeren ausgebildete synthetische Mikrohohlkugeln enthält und frei ist von keramischen Mikrohohlkugeln.
Baustoffzusammensetzung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Polymerdispersion oder das entsprechende Redispersionspulver auf Basis von vinyl-,
(meth-)acryl-, styrol-, butadien- und/oder ethylenbasierten Polymeren aufgebaut ist.
Baustoffzusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerdispersion eine Kunststoffdispersion, insbesondere eine
nichtepoxid harzbasierte Kunststoffdispersion, ist und/oder dass die Polymerdispersion ionisch modifiziert ist und/oder dass die Polymerdispersion einen Feststoffgehalt von 30 bis 75 Gew.-%, insbesondere 45 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 55 bis 65 Gew.-%, bezogen auf die Polymerdispersion, aufweist und/oder dass die Polymerpartikel der Polymerdispersion Teilchengrößen, insbesondere mittlere Teilchengrößen, von 0,001 bis 5 μΐη, insbesondere 0,01 bis 3 μΐη, vorzugsweise 0,05 bis 2 μΐη, besonders bevorzugt 0, 1 bis 1 ,0 μΐη, aufweisen und/oder dass die Polymerdispersion als ein wässrig basiertes Dispersionssystem formuliert ist und/oder dass die Polymerdispersion eine Dispersion auf Basis von (Meth-)Acrylat-Copolymeren, Styrol/(Meth-)Acrylat-Copolymeren, Styrol/Butadien-Copolymeren und/ oder
Vinylacetat/Ethylen-Copolymeren, bevorzugt auf Basis von Styrol/(Meth-)Acrylat- Copolymeren, ist und/oder dass das Redispersionspulver ein Redispersionspulver auf Basis von (Meth- )Acrylat-Copolymeren, Styrol/(Meth-)Acrylat-Copolymeren, Styrol/Butadien- Copolymeren und/oder Vinylacetat/Ethylen-Copolymeren, bevorzugt auf Basis von
Styrol/(Meth-)Acrylat-Copolymeren, ist.
4. Baustoffzusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Polystyrolpartikel aus expandierbarem und/oder expandiertem und/oder extrudiertem Polystyrol gebildet sind, insbesondere wobei das expandierbare Polystyrol mindestens ein Treibmittel, vorzugsweise ein Alkan, insbesondere Pentan und/oder Pentanisomere, enthält und/oder dass die Polystyrolpartikel als Polystyrolperlen oder Polystyrolkügelchen oder als Polystyrolgranulat vorliegen und/oder dass die Polystyrolpartikel Teilchengrößen von 0,1 bis 3,0 mm, insbesondere 0,2 bis 2,0 mm, vorzugsweise 0,5 bis 1 ,5 mm, aufweisen und/oder dass die Polystyrolpartikel Schüttdichten von 5 bis 30 g/l, insbesondere 7,5 bis 15 g/l, vorzugsweise 10 bis 13 g/l, aufweisen.
5. Baustoffzusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die Teilchen aus vulkanisiertem Naturkautschuk, vulkanisiertem synthetischen Kautschuk, thermoplastischem Kautschuk oder Mischungen davon ausgewählt sind aus
Teilchen aus vulkanisiertem Naturkautschuk (NR) und/oder
Teilchen aus vulkanisiertem synthetischen Kautschuk ausgewählt aus Styrol-Butadien- Kautschuk (SBR), Ethylen-Propylen-Elastomeren (EPM und EPDM), Butylkautschuk (NR), Nitrilkautschuk (NBR), Isoprenkautschuk (IR), Polybutadienkautschuk (BR), Polychloropren (CR) und/oder Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren (EVA) und/oder
Teilchen aus thermoplastischem Kautschuk ausgewählt aus Styrol-Butadien-Styrol- Copolymeren (SBS), Styrol-Isopren-Styrol-Copolymeren (SIS), Styrol-Ethylenbutylen-Styrol- Copolymeren (SEBS), thermoplastischen Olefinen und/oder den Elastomerlegierungen aus vernetztem EPDM und Propylen (EPDM/PP), aus vernetztem Naturkautschuk und Propylen (NR/PP), aus Ethylenvinylacetat und Vinylidenchlorid (EVA/PVDC), aus vernetztem Nitrilkautschuk und Propylen (NBR/PP) und/oder
Teilchen aus Gemischen der genannten Kautschuktypen.
6. Baustoffzusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Teilchen aus vulkanisiertem Naturkautschuk,
vulkanisiertem synthetischen Kautschuk, thermoplastischem Kautschuk oder Mischungen davon um entsprechende Pulver und/oder Granulate mit Teilchengrößen von 0,01 bis 3,0 mm, bestimmt mittels Siebanalyse, handelt.
7. Baustoffzusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass es sich bei den Teilchen aus vulkanisiertem Naturkautschuk,
vulkanisiertem synthetischen Kautschuk, thermoplastischem Kautschuk oder Mischungen davon um feinvermahlenes Granulat einer vulkanisierten NR/SBR-Kautschukmischung und/oder einer vulkanisierten EPM/EPDM-Kautschukischung handelt, wobei die Teilchen vorzugsweise
Teilchengrößen von 0,01 bis 1 ,5 mm, besonders bevorzugt Teilchengrößen von 0,01 bis 0,7 mm, jeweils bestimmt mittels Siebanalyse, aufweisen.
8. Baustoffzusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass die Baustoffzusammensetzung die Teilchen aus vulkanisiertem
Naturkautschuk, vulkanisiertem synthetischen Kautschuk, thermoplastischem Kautschuk oder deren Mischungen in einer Menge von 0,01 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 30 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 10 bis 25 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Baustoffzusammensetzung, enthält.
9. Baustoffzusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass die auf Basis von organischen Polymeren ausgebildeten synthetischen
Mikrohohlkugeln aus organischen Polymeren auf Basis von Monomeren aus der Gruppe von Vinylidenchlorid, Acrylnitril und/oder Methyl(meth)acrylaten, vorzugsweise aus Vinylidenchlorid/Acrylnitril-Copolymeren, oder aus Phenolharzen aufgebaut sind, und/oder dass die synthetischen Mikrohohlkugeln Teilchengrößen von 1 bis 300 μΐη, insbesondere 1 bis 200 μΐη, vorzugsweise 5 bis 150 μΐη, besonders bevorzugt 5 bis 100 μΐη, aufweisen und/oder dass die synthetischen Mikrohohlkugeln mittlere Teilchengrößen von 10 bis 100 μΐη, insbesondere 20 bis 80 μΐη, vorzugsweise 20 bis 60 μΐη, aufweisen und/oder dass die synthetischen Mikrohohlkugeln einen Feststoffgehalt von 5 bis 20 Vol.-%, insbesondere 7 bis 17 Vol.-%, bezogen auf die Mikrohohlkugeln, aufweisen und/oder dass die synthetischen Mikrohohlkugeln in expandierbarer und/oder expandierter Form vorliegen, insbesondere wobei die synthetischen Mikrohohlkugeln mindestens ein Treibmittel, vorzugsweise ein Alkan, insbesondere Pentan und/oder Pentanisomere, enthalten.
10. Baustoffzusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass die Baustoffzusammensetzung weiterhin mindestens ein anorganisches Bindemittel enthält.
1 1. Baustoffzusammensetzung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganische Bindemittel ein hydraulisches, latenthydraulisches oder nichthydraulisches Bindemittel, insbesondere ein hydraulisches Bindemittel, ist und/oder dass das anorganische Bindemittel aus der Gruppe von Zementen; Kalk; Weißkalk;
Calciumsulfaten, wie Anhydrit und Gips; Schlacken, wie Hochofenschlacken; Filteraschen; und deren Mischungen ausgewählt ist und vorzugsweise ein Zement, insbesondere eine Mischung aus Portlandzement und Calciumaluminatzement, ist.
12. Baustoffzusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 1 1 , dadurch
gekennzeichnet, dass die Baustoffzusammensetzung als Zweikomponenten-System (2K-System) formuliert ist, wobei Polymerdispersion einerseits und anorganisches Bindemittel andererseits in unterschiedlichen Komponenten vorliegen.
13. Baustoffzusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, dass die Baustoffzusammensetzung als Zweikomponenten-System (2K-System) formuliert ist, wobei das Zweikomponenten-System einerseits eine Komponente (A) als
Flüssigkomponente, und andererseits eine Komponente (B) umfasst, wobei die Komponente (A), jeweils mengenbezogen auf die Komponente (A),
- mindestens eine Polymerdispersion, insbesondere in Mengen von 2 bis 95 Gew.-%,
vorzugsweise 40 bis 95 Gew.-%, besonders bevorzugt 70 bis 95 Gew.-%,
- Polystyrolpartikel, insbesondere in Mengen von 0,01 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 ,0 bis 2,0 Gew.-%, und auf Basis von organischen Polymeren ausgebildete synthetische Mikrohohlkugeln, insbesondere in Mengen von 0,01 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 5 Gew.-%, enthält und wobei die Komponente (B), jeweils mengenbezogen auf die Komponente (B),
- mindestens ein anorganisches Bindemittel, vorzugsweise Zement, insbesondere in Mengen von 0,01 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 55 Gew.-%, und
- Teilchen aus vulkanisiertem Naturkautschuk, vulkanisiertem synthetischen Kautschuk, thermoplastischem Kautschuk oder deren Mischungen, insbesondere in Mengen von 0,01 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 30 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 10 bis 25 Gew.-%, enthält.
14. Verwendung einer Baustoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur
Bauwerksabdichtung, insbesondere zum Abdichten und/oder zum Schutz von erdberührten Bauwerken oder Bauteilen oder von Dächern.
15. Verfahren zum Abdichten und/oder zum Schutz von Bauwerken oder Bauteilen, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Baustoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 auf die betreffenden Bauwerke oder Bauteile in einer Schichtdicke im nassen Zustand von 0, 1 bis 10 mm, insbesondere 1 bis 5 mm, vorzugsweise 2 bis 4,5 mm, appliziert wird und nachfolgend abtrocknen und aushärten gelassen wird.
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