WO2019037805A1 - Fugenmasse, verwendung der fugenmasse und verfahren zum verfugen - Google Patents

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    • C08J2333/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters

Definitions

  • the invention relates to a grout according to the preamble of the first claim, which in particular for the production of joints, e.g. in the context of interior construction, such as the sanitary and / or kitchen area, the drywall or the installation of windows or doors application, as well as the use of this grout according to claim 17 and a method for grouting a joint with a grout according to the preamble of claim 18.
  • connecting joints arise according to Wikipedia: "Fugue (construction)" inevitably when two different components meet and the gap formed is to be closed.
  • the best known connection joints can be found in the sanitary area, eg as a connection between shower tray, bath or sink to the wall or floor.
  • the silicones currently used for rooms or areas with high humidity for the production of joints, in particular connecting joints are water-resistant, but have a long curing time, are very odor-intensive (elimination of acetic acid) and not paintable.
  • a further disadvantage of the silicone-based grout is that it is not resistant to the decalcifier commonly used in the bathroom, sanitary and kitchen areas.
  • acrylic in the form of acrylic grout is used.
  • Conventional acrylic has a long curing time, is only partially water-repellent and should therefore not be used in wet areas in which a high moisture content is recorded. Since conventional acrylic sealants are water-based and dissolve in water, such acrylic sealants are not used in wet areas as connection joints. Due to their water content, they constantly lose moisture over time and harden more and more, causing the known shrinkage cracks.
  • acrylic is odorless and can be painted over.
  • DE 20 2008 007 910 IM describes a grout which may contain, inter alia, an acrylic resin and is used for grout renovation in pavement slabs in the outer area to ensure a durable and weather-resistant jointing.
  • DE 10 2015 000 237 A1 describes a material for sealing, insulating and / or sealing damaged areas, boreholes in building facades and sealing joints, wherein the material is or comprises a synthetic resin in the form of acrylic resin and / or a silicone resin the hollow microspheres of glass, ceramic and / or
  • Glass ceramic are embedded. With the aforementioned material should also be the sealing and creation of joints in the interior especially in the wet area (shower trays, tubs, sinks, shower enclosures of any kind) may be possible.
  • a urethane acrylate is known, which is outstandingly suitable as actinic radiation and / or thermally free-radically curable materials or for their preparation and which have a low viscosity. Above all, they should be outstandingly suitable as new coating materials, adhesives, sealants and precursors for moldings and films which are curable with actinic radiation and / or free-radically curable, with the description mainly referring only to the coating materials for the coil coating process.
  • the applied, new with actinic radiation and / or thermally free-radically curable coating materials should be rapidly and without polymerization or with a shrinkage low polymerization shrinkage so that the desired property profile is not or not appreciably influenced, can be cured with actinic radiation and / or thermal radical and new thermosetting coatings, especially glossy-clear transparent and matte transparent primer coatings, shiny opaque and matte opaque basecoats, glossy-clear transparent and matt transparent topcoats as well as glossy opaque and matt opaque topcoats with an outstanding property profile.
  • the polyurethane acrylates can later be used as raw materials in various end products.
  • the document DE 20 2015 106 261 U1 describes a UV-curable seal for a housing, in particular an acrylic formulation for producing a UV-curable seal for an aluminum housing in the engine compartment of automobiles.
  • the following components are used:
  • UV light For curing UV light is used, which, however, has the decisive disadvantage of ozone formation, whereby an extraction is required.
  • UV lamps or flashlamps There are known UV lamps or flashlamps used.
  • This composition is not suitable for the production of in-situ joints in wet rooms.
  • the publication DE 6 02004 006 112 T2 describes moisture-curing silicone for seals, where moisture-curing organopolysiloxane 32-70 wt .-% (yellowing-free), and a photocatalyst (titanate) is used.
  • This material should also act as a protective layer at the interface with air. Since no light-curing urethane acrylates are used, a long curing time is recorded.
  • UV-crosslinking material for sealing, which crosslinks according to embodiment of this document over several days.
  • an organolithium reagent serves as a catalyst for the preparation of materials with terminal alkoxysilyl (resulting in a terminal silanol).
  • Moisture crosslinking occurs in the Si skeleton via the alkoxy group (organopolysiloxane).
  • the adhesion promoter used is, inter alia, methacryloxypropyltrimethoxysilane, the synthesis of the material being carried out in a complex manner in a reactor. Volatile materials are formed, which are removed in vacuo. Thus, this is a very complex process.
  • a disadvantage is also the UV curing due to the health risks This material is also not suitable for the production of joints in the home.
  • a polymer blend - also for joints - is known from the publication DE102008000353A1, which is composed on the basis of silicones or contains organic polymers and siloxanes. Furthermore, it is also possible to use compounds which release protons upon irradiation with high-energy radiation, such as UV light or electron radiation, with decomposition. According to embodiment 10, the UV curing of a polymer blend with silicone oil to form a tack-free coating or curing under the influence of temperature - here 140 ° C for 5 minutes, which also a tack-free coating is formed.
  • US Pat. No. 7,105,584 B2 discloses a mixture of two different silicone or polysiloxane components which is used as encapsulation or casting compound by means of the dual-cure method.
  • the polysiloxanes used are first exposed to UV and then moisture-initiated curing mechanisms. Due to their elastomeric properties, such compositions offer vibration and shock resistance, corrosion protection and thermal stress protection for sensitive electronic components.
  • the known disadvantages of UV-curing materials occur, such as ozone formation and the required suction and curing takes place under the influence of heat.
  • the catalysts mentioned put under UV light releases protons that do not help in radical polymerization.
  • a quick-hardening grout for the preparation of joints in wet rooms in the context of interior work is not disclosed with the solutions described in the prior art.
  • the object of the invention is therefore to provide a grout available, with the help of which it is possible in situ (on site) freshly filled joints, especially for the sanitary and / or kitchen area and interior design (eg drywall, Novabau, plusbo - Denbau), harden within a few seconds to minutes so that an immediate use or further processing (eg painting over) is possible.
  • a grout available, with the help of which it is possible in situ (on site) freshly filled joints, especially for the sanitary and / or kitchen area and interior design (eg drywall, Novabau, plusbo - Denbau), harden within a few seconds to minutes so that an immediate use or further processing (eg painting over) is possible.
  • the grout is especially for joints in wet areas, such as sanitary and / or kitchen areas, and / or for drywall, window or floor construction and thus in particular in the context of interior work for the production of in-situ joints or in-situ fill of Grouts used, wherein the joint compound according to the invention is a material based on an acrylate or a mixture of at least two acrylates, and wherein the grout is either light-curing or light- and moisture-curing in a dual-cure process.
  • the Lichtz on the grout mass or a light spectrum has a wavelength or a wavelength range greater than or equal to 280 nm.
  • the grout has at least one photoinitiator which starts a polymerization process of the acrylate or of the acrylate mixture on exposure to light having a wavelength or a wavelength range greater than or equal to 280 nm to 600 nm.
  • the grout consists of a clear or translucent or translucent material, if it is light-curing in a one-step process. This is also called a radical process (radical polymerization).
  • joints which are accessible over their entire length and width of a corresponding radiation produced with this grout, harden this already in a one-step process by the action of light (light outside the UV range - especially violet to blue light), if the grout made of a clear, or at least a translucent material. It is possible, for example, to brush over the grout introduced into the joint after smoothing and hardening.
  • the grout consists of a material which is substantially opaque to light or is not or not completely translucent, or if the joint filled with the grout in situ with the joint compound is not accessible over its entire length and / or width of the light irradiation, the hardening takes place the joint compound introduced into the joint in a two-stage curing process in the form of a dual-cure process, in which a first (partial) curing with light and a subsequent hardening by moisture hardening takes place.
  • This material has, for example, color pigments, by which a certain color of the joint compound is achieved.
  • the curing light does not work through the entire applied thickness of the grout introduced into the joint and it is not possible that the curing light acting on it completely cures the joint sealant. It is therefore realized by the irradiation of the light-curing material with the dual-cure process, first a surface hardening by the action of light. As a result, the grout is already hardened after a few seconds to minutes so that the room can be returned to a use or that during construction other trades can perform their work. In the further process, the grout can now cure completely by hardening with moisture.
  • the joint compound consists at least of a material curing in the form of light by the action of a polymerizing radiation in the form of or based on acrylate and at least one photoinitiator.
  • the joint compound has up to 95% by weight of acrylates or a mixture of different acrylates.
  • urethane acrylate, polyester acrylate, polyether acrylate are present in the joint compound individually or in any desired combinations.
  • the urethane acrylate is in particular an aliphatic at least partially isocyanate-functional urethane acrylate if the grout is curable in the dual-cure process.
  • the light-curing grout in a radical process consists at least of the following components:
  • urethane acrylate especially in the form of aliphatic at least partially isocyanate-functional urethane acrylate, preferably a mono- and / or difunctional aliphatic urethane acrylate, preferably 0-10% by weight of a photoinitiator, especially a photoinitiator such as (ethyl (2,4,6 trimethylbenzoyl) phenyl phosphinates),
  • thixotropic agent in particular fumed silica, preferably hydrophobic fumed silica
  • the light-curing and moisture-curing grout in a dual-cure process consists essentially of the same constituents, but the urethane acrylate is at least partially isocyanate-functional.
  • the grout according to the invention contains additives such as plasticizers, biocides, preferably 0-5% by weight of a fungicide, adhesion promoters, preferably 0-10% by weight of silanes such as 3- (methacycloxyl) propyltrimethoxysilanes, and auxiliaries, such as pigments and dyes, preferably 0-10% by weight, stabilizers, defoamers, preferably 0-5% by weight.
  • the additives are contained individually or in any combination in the grout. Pigments and dyes are included for coloration, but the color pigments should nevertheless provide a translucent or at least partially translucent grout to ensure complete or nearly complete cure by exposure to light.
  • optical brighteners preferably 0-5% by weight of an optical brightener such as (2, 5-thiophenediylbis (5-tert-butyl-1,3-benzoxazole), UV stabilizers, preferably 0-5% by weight, binder, preferably 0-10% by weight and fillers, preferably 0-10% by weight.
  • an optical brightener such as (2, 5-thiophenediylbis (5-tert-butyl-1,3-benzoxazole), UV stabilizers, preferably 0-5% by weight, binder, preferably 0-10% by weight and fillers, preferably 0-10% by weight.
  • Additives and auxiliaries may be incorporated individually or in combination with the grout according to the invention or contained therein.
  • the grout according to the invention is partially polymerized in a dual-cure process first under a radical photopolymerization, preferably by means of a radiation near the UV range or outside the UV range, in particular above the UV range, and then in a further curing process postcrosslinked an NCO / OH reaction.
  • the grout of the invention is in a pasty state at room temperature (e.g., at 25 ° C) prior to the curing process.
  • the grout according to the invention contains up to 10% by weight of polydimethylsiloxane.
  • the grout according to the invention is at least partially curable, in particular by means of a radiation or a ray spectrum from the middle UV range and / or or near the upper UV range and / or over the UV range.
  • the invention also relates to the use of grout according to the invention for in situ production or for in-situ filling of joints in wet areas such as sanitary and kitchen areas but also in drywall, window and floor construction.
  • the grout already hardens to 40-80% in particular.
  • Postcrosslinking then takes place, for example, for several hours by moisture curing, in which case immediate use or further processing (coating) is possible.
  • the lower wavelength range of a radiation or a radiation spectrum used can also extend into the near UV range (near UV-A, wavelength range 315-380 nm) or even into the UV-B range (wavelength range from 280 to 315 nm) (see classification according to wavelength (DIN 5031-7), where the wavelength range of 380nm is at the border to the visible light.
  • this radiation spectrum should preferably have a greater fraction of radiation above the UV range, i. with a wavelength range greater than 380 nm or generally only light in the visible wavelength range> 380 nm are used.
  • the photoinitiator Upon irradiation of the joint material, the photoinitiator provides radiation in a range of in particular 300 to 600 nanometers (nm), preferably in the range of 350 to 480 nm, particularly preferably in a range of 390 to 410 nm and thus outside the UV range (in particular in the violet to blue light range) for hardening the joint material.
  • liquid photoinitiator type I which starts a reaction at wavelengths between 390 and 410 nm, is used as the added photoinitiator.
  • TPO-L is used - Chemical name according to data sheet: Ethyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenyl phosphinate (also referred to as ethylphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphinate; Synomyme: 2,4,6-trimethyl- benzoylphenylphosphinic acid ethyl ester or ethyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phe- nylphosphinate ethyl (mesitylcarbonyl) phenylphosphinate).
  • Possible types are, for example, Speedcure TPO-L (trade name of Lambson) or Omnirad TPO-L (trade name IGM Resins). But there are many other providers.
  • a first curing of the grout after its introduction into a joint and the subsequent irradiation with light to achieve a usable state takes place in a few seconds to minutes. It can be done, for example, with the aid of a light-emitting device, in particular in the form of a polymerization lamp, such as an LED or an LED chip, which are provided for example in an LED light source, such as an LED lamp.
  • a light-emitting device in particular in the form of a polymerization lamp, such as an LED or an LED chip, which are provided for example in an LED light source, such as an LED lamp.
  • joint compound according to the invention can also be used, for example, in dry construction. Window construction or used in floor construction.
  • the big advantage here too is the short curing time of the light-curing or light-curing and moisture-curing grout.
  • the invention only a curing takes place after the application of the joint compound when the radiation of the light-emitting device (in particular the LED) impinges on the joint compound. This results in the possibility of simple repair after application and before curing.
  • the curing by means of a polymerization lamp preferably takes place in a light spectrum outside the harmful UV range, in which no protective agents are required, in particular in the violet to blue light spectrum.
  • LEDs which emit light in the UV range eg in the wavelength range from 280 to 380 nm
  • LEDs which emit light in the visible wavelength range eg over 380 to 480 nm
  • the LEDs in the UV range then preferably have a lower intensity than the LEDs in the visible wavelength range. (However, it may also be sufficient one or more LEDs that emit light only in the UV range, to harden the material or even one or more LEDs that emit only light above the UV range - greater 380nm-).
  • Another advantage of the solution according to the invention is that no unpleasant odor development and no ozone formation in the processing of the joint material according to the invention is recorded.
  • the grout introduced into the joint and removed by the light-emitting device does not cure completely, as by exposure to light of the normal lighting of the room and / or by the action of daylight, the joint sealant also cures completely.
  • curing sealant results in a time savings of about 24 hours on construction sites, because with the existing grout after grouting until the implementation of subsequent processing or until use usually 24 Hours are waited because the conventional grout requires a very long curing time.
  • the inventive light and moisture-curable grout very fast curing of so filled joints.
  • the grout is filled into the joints, the joints are removed with a suitable device such as a spatula or joint smoother and the grout is already irradiated during smoothing (peeling) or subsequently with light in a suitable wavelength.
  • a suitable device such as a spatula or joint smoother
  • the grout is already irradiated during smoothing (peeling) or subsequently with light in a suitable wavelength.
  • an LED lamp is suitable.
  • light in the UV-near range (not in the UV range) or violet, violet to blue or blue light is used.
  • the grout hardens within a few seconds to minutes in a NEN usable condition. The usual in the art long waiting times of sometimes several days omitted.
  • the grout is introduced into the joint and the grout subsequently by means of at least one light source by light having a wavelength or a wavelength range greater than or equal 280nm to 600nm is irradiated and thereby at least partially hardens.
  • the grout introduced into the joint can be smoothed and / or stripped off before being irradiated with light.
  • the illuminant is moved after the introduction of the grout in the joint or after smoothing and / or removal of the grout along the joint and radiates radiates on the joint compound and hardens it at least partially.
  • the illuminant may also be moved along the joint during smoothing and / or peeling of the grout, e.g. with the tool for smoothing or peeling and thereby radiate on the smoothed and / or peeled area of the grout and harden it at least partially.
  • the distance between the light source and the joint mass introduced into the joint is preferably 0.5 to 50 cm.
  • the emitted output radiation of the light source during the radiation on the grout should be at least 1.5 watts. If the output radiation is chosen larger, e.g. 2 to 10 watts, the distance between the bulb and grout can also be increased.
  • a major advantage of the solution according to the invention in the dual-cure process is that compared with the pure urethane acrylates according to the prior art by the curing of moisture post-crosslinking takes place at locations where no or too little light prevents sufficient curing. The material remains liquid or gel-like there and does not reach the required properties of the final product, if no post-curing occurs.
  • Another advantage of radically curing or dual cure curing sealants is that they are inherently resistant to fungal attack and no addition of toxic biocides or fungicides is necessary.
  • the light-emitting means is advantageously designed in the form of a flashlight with one or more LEDs, wherein the flashlight torch or a holder prepared for this purpose can preferably be detachably connected to the pull-off element.
  • the joint compound After insertion into the joint, the joint compound is removed by means of a joint spatula. During peeling or after, the joint is irradiated with a lamp, which in particular emits light outside the UV range, in particular light in the violet to blue range. Already at a radiation time of a few seconds, the grout hardens so that the space or the region, which was grouted, a Neither use can be supplied or the other trades can perform their work.
  • the second curing process of the dual-cure process is moisture cure, especially by an NCO / OH reaction.
  • the grout hardens depending on the joint thickness within 6 hours to several days.
  • Radiation curing in particular in the UV-near range (with wavelengths above the UV range) and preferably by means of light in the violet to blue wavelength range curing acrylates and silicones with the already described above Wel ⁇ lenaten Scheme used for the realization of the radical process or the first curing process in the dual-cure process.
  • the acrylates are radiation-curing in principle, the type of radiation (UV or non-UV) is irrelevant for the acrylates.
  • the right wavelength is needed to split the photoinitiators because they depend on the wavelength.
  • the photoinitiators then provide for the further reaction (polymerization) of the acrylates.
  • the grout according to the invention is used in particular for the interior construction of rooms in buildings or mobile buildings but also of vehicles and is preferably used in wet areas such as e.g. used in sanitary and / or kitchen areas, but also in laboratories and work rooms, for example, tiled or otherwise equipped and in which between adjacent vertical and horizontal surfaces, built-in sinks, sanitary equipment, laboratory equipment, cabinets and the like, in particular corner joints or Connecting joints must be pulled.
  • the grouting in interior design such. in dry construction, in window construction, in floor construction (for example when laying tiles or natural stone) is possible with the grout according to the invention.
  • NOT UV-near range
  • a great advantage of the solution according to the invention is also that the grout is free from volatile solvents and in particular VOC-free (volatile organic compounds) and thus contains no volatile solvents which are odor-causing (possibly also harmful to health).
  • VOC-free volatile organic compounds
  • the introduction of the grout according to the invention in a joint can be done by means of conventional joint spraying such as manual gun, battery gun or compressed air gun.
  • the smoothed grout is irradiated and that with light in the wavelength range from 300 to 600 nanometers (nm), preferably in the range from 350 to 480 nm, particularly preferably in a range from 390 to 410 nm and thus outside the UV range (in particular in the violet to blue light range).

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fugenmasse, insbesondere für in situ zu füllende Fugen für den Innenausbau, Trockenbau, Fensterbau und dergleichen, wobei die Fugenmasse eine Fugenmasse auf der Basis eines Acrylats oder eines Gemisches von mindestens zwei Acrylaten ist und - dass die Fugenmasse lichthärtend ist oder - dass die Fugenmasse in einem dual-cure Prozess aushärtbar ist, wobei die Fugenmasse licht- und feuchtigkeitshärtend ist, wobei die Fugenmasse wenigstens einen, bei Einwirkung von Licht mit einer Wellenlänge oder einem Wellenlängenbereich größer oder gleich 280nm bis 600nm einen Polymerisationsprozess startenden, Photoinitiator aufweist. Die Erfindung betrifft auch die Verwendung der Fugenmasse und ein Verfahren zum Verfugen.

Description

Fugenmasse, Verwendung der Fugenmasse und Verfahren zum Verfugen
Die Erfindung betrifft eine Fugenmasse nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs, welche insbesondere zur Herstellung von Fugen, z.B. im Rahmen des Innen- ausbaus wie z.B. dem Sanitär- und/oder Küchenbereich, dem Trockenbau bzw. dem Einbau von Fenstern bzw. Türen Anwendung findet, sowie die Verwendung dieser Fugenmasse nach Anspruch 17 und ein Verfahren zum Verfugen einer Fuge mit einer Fugenmasse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 18. Beispielsweise Anschlussfugen entstehen gemäß Wikipedia:„Fuge (Bauwesen)" zwangsläufig, wenn zwei unterschiedliche Bauteile aneinander treffen und der gebildete Spalt geschlossen werden soll. Die bekanntesten Anschlussfugen findet man im Sanitärbereich, z.B. als Anschluss zwischen Duschwanne, Badewanne oder Waschbecken zur Wand oder zum Fußboden.
Die derzeit für Räume bzw. Bereiche mit hoher Feuchtigkeit zum Herstellen von Fugen, insbesondere Anschlussfugen verwendeten Silikone sind wasserresistent, haben jedoch eine lange Aushärtezeit, sind sehr geruchsintensiv (Abspaltung von Essigsäure) und nicht überstreichbar. Ein weiterer Nachteil der Fugenmasse auf Silikonbasis besteht darin, dass diese nicht resistent ist, gegenüber dem üblicherweise im Bad, Sanitär und Küchenbereich verwendeten Entkalker. Für Anschlussfugen oder zum Füllen und Abdichten von Dehnungsfugen oder Spannungsrissen wird Acryl in Form von Acrylfugenmasse verwendet. Herkömmliches Acryl hat jedoch eine lange Aushärtezeit, ist nur bedingt wasserabweisend und sollte daher nicht in Nassbereichen eingesetzt werden, in welchen ein hoher Feuchtigkeitsgehalt zu verzeichnen ist. Da herkömmliche Acryldichtmassen wasserbasiert sind und sich in Wasser auflösen, finden derartig Acryldichtmassen nicht in Nassbereichen als Anschlussfugen Anwendung. Aufgrund ihres Wassergehaltes verlieren sie über die Zeit konstant an Feuchtigkeit und härten immer mehr aus, dadurch entstehen die bekannten Schrumpfungsrisse.
Im Gegensatz zu Silikon ist Acryl geruchsneutral und kann überstrichen werden.
Jedoch auch im Trockenbau oder Fensterbau ist es meist erforderlich, Fugen mittels Fugenmassen zu schließen. Dafür finden unter anderem auch Fugenmassen auf Acrylbasis Anwendung. Diese weisen ebenfalls eine lange Aushärtezeit auf, so dass nachfolgende Gewerke, z.B. Malerarbeiten, erst nach einem längeren Zeitraum erfolgen können. Weiterhin besteht ein großer Nachteil derartiger Fugenmassen für den Trockenbau oder zum Einbau von Fenster, Türen oder dergleichen darin, dass die Elastizität im Vergleich zu Silikonfugen sehr gering ist und daher diese Fugen bei mechanischer Belastung reißen oder ausbrechen.
Die DE 20 2008 007 910 IM beschreibt eine Fugenmasse, welche unter anderem ein Ac- rylharz enthalten kann und zur Fugensanierung bei Gehwegplatten im Außenbereich verwendet wird um eine dauerhafte und witterungsbeständige Verfugung zu gewährleisten. In der DE 10 2015 000 237 A1 wird ein Material zum Abdichten, Isolieren und/oder Versiegeln von Schadstellen, Bohrlöchern in Gebäudefassaden und Versiegeln von Fugen beschrieben, wobei das Material ein Kunstharz in Form von Acrylharz und/oder ein Silikonharz ist oder aufweist, in dem Mikrohohlkugeln aus Glas, Keramik und/oder
Glaskeramik eingelagert sind. Mit dem vorgenannten Material soll auch die Abdichtung und das Erstellung von Fugen im Innenbereich insbesondere im Nassbereich (Duschtassen, Wannen, Waschbecken, Duschabtrennungen jeglicher Art) möglich sein.
Die vorgenannt beschriebenen Materialien weisen nachteiliger Weise eine lange Aushärtezeit auf. Es sind aus dem Stand der Technik auch UV-härtbare Materialien auf Silikonbasis oder auf Acrylbasis bekannt, die mit einer UV-Lampe (meistens Quecksilberdampflampe) gehärtet werden, wobei aufgrund des Entstehens von Ozon eine Absaugung gefordert ist. Des Weiteren ist das Tragen einer speziellen Schutzbrille erforderlich, um Augenschäden durch die UV-Strahlung zu vermeiden. Ein weiterer Nachteil der dafür oft eingesetzten Quecksilberdampflampen ist die Wärmeentwicklung aufgrund der IR-Strahlung, hier kann es zu Problemen mit temperaturempfindlichen Substraten kommen.
Aus der Druckschrift DE 10 2006 006 334 A1 ist beispielsweise ein Urethanacrylat bekannt, welches sich hervorragend als mit aktinischer Strahlung und/oder thermisch radika- lisch härtbare Materialien oder zu deren Herstellung eignen und die eine geringe Viskosität aufweisen. Vor allem sollen sie sich hervorragend als neue, mit aktinischer Strahlung und/oder thermisch radikalisch härtbare Beschichtungsstoffe, Klebstoffe, Dichtungsmassen und Vorstufen für Formteile und Folien eignen, wobei in der Beschreibung hauptsächlich nur auf die Beschichtungsstoffe für das Coil-Coating Verfahren eingegangen wird. Die applizierten, neuen, mit aktinischer Strahlung und/oder thermisch radikalisch härtbaren Beschichtungsstoffe sollen sich rasch und ohne Polymerisationsschrumpf oder mit einem so geringen Polymerisationsschrumpf, dass das gewünschte Eigenschaftsprofil nicht oder nicht merklich beeinflusst wird, mit aktinischer Strahlung und/oder thermisch radikalisch aushärten lassen und neue duroplastische Beschichtungen, insbesondere glänzend-klare transparente und matte transparente Primerlackierungen, glänzende opake und matte opake Basislackierungen, glänzend-klare transparente und matte transparente Deckla- ckierungen sowie glänzende opake und matte opake Decklackierungen mit einem hervorragenden Eigenschaftsprofil liefern. Weiterhin können die Polyurethanacrylate später als Rohstoffe in diversen Endprodukten eingesetzt werden. Diese Rohstoffe werden dann unter der Produktbezeichnung„Laromer" zur Herstellung diverser Endprodukte eingesetzt und erhalten nur durch die richtige Kombination mit anderen Rohstoffen die gewünschten Eigenschaften, welche zur Herstellung der Endprodukte (wie z.B. auch Dichtstoff) notwendig sind. Es wird weiterhin immer wieder auf die Vorteile einer niedrigen Viskosität hingewiesen. Diese Materialien sind unter anderem aufgrund der geringen Viskosität nicht als Fugenmasse geeignet, da diese bei der Applikation nicht verlaufen darf und eine definierte Standfestigkeit aufweisen müsste. Weiterhin ist die Art der Aushärtung für die vorgesehene Anwendung nicht geeignet, da die beim Stand der Technik verwendeten Urethanacrylate keine Isocyanatgruppe enthalten, welche z.B. für ein DUAL-Cure- Verfahren (sowohl Reaktion unter UV-LED-Strahlung als auch eine Nachvernetzung über die Luftfeuchte) notwendig sind.
In der Druckschrift DE 20 2015 106 261 U1 wird eine UV-härtbare Dichtung für ein Gehäuse, insbesondere eine acrylatische Formulierung zur Herstellung einer UV-härtbaren Dichtung für ein Aluminiumgehäuse im Motorraum von Automobilen beschrieben. Es werden folgende Bestandteile verwendet:
a) mindestens ein polyfunktionelles Urethanharz (70-80%) b) mindestens ein monofunktionelles Acrylat (15-20%) c) mindestens ein trifunktionelles Acrylat
sowie Additive und Initiatoren,
d) Rheologieadditiv (4-7%) e) Additive (0-3%) f) Photoinitiator, insbesondere UV-Initiator (0.1 - 3%)
Zur Aushärtung wird UV-Licht verwendet, welches jedoch den entscheidenden Nachteil der Ozonbildung aufweist, wodurch eine Absaugung erforderlich ist. Es werden bekannte UV-Lampen oder Blitzlichtlampen eingesetzt.
Diese Zusammensetzung ist für die Herstellung von in-Situ-Fugen (Anschlussfugen) in Nassräumen nicht geeignet. Die Druckschrift DE 6 02004 006 112 T2 beschreibt feuchtigkeitshärtendes Silicon für Dichtungen, wobei feuchtigkeitshärtendes Organopolysiloxan 32-70 Gew.-% (vergilbungs- frei), und ein Fotokatalysator (Titanat) eingesetzt wird. Dieses Material soll auch als Schutzschicht an der Grenzfläche zu Luft wirken. Da keine lichthärtenden Urethanacrylate verwendet werden, ist eine lange Aushärtezeit zu verzeichnen.
In DE 69 322 428 T2 wird UV-vernetzendes Material zum Abdichten beschrieben, welches gemäß Ausführungsbeispiel dieser Druckschrift über mehrere Tage vernetzt. Dabei dient eine Organolithium-Reagenz als Katalysator zur Herstellung von Materialien mit endständigem Alkoxysilyl (daraus folgt ein endständiges Silanol). Die Feuchtigkeitsvernetzung passiert im Si-Gerüst über die Alkoxygruppe (Organopolysiloxan). Als Haftvermittler dient unter anderem Methacryloxypropyltrimethoxysilan, wobei die Synthese des Materials aufwendig in einem Reaktor erfolgt. Es entstehen leicht flüchtige Materialien, die im Vakuum abgezogen werden. Somit handelt es sich hier um einen sehr aufwendigen Prozess. Nachteilig ist ebenfalls die UV-Aushärtung aufgrund der gesundheitlichen Risiken Dieses Material ist ebenfalls zur Herstellung von Fugen im Hausbereich nicht geeignet.
Eine Polymerabmischung - auch für Fugen - ist aus der Druckschrift DE102008000353A1 bekannt, wobei diese auf der Basis von Silikonen zusammengesetzt ist oder organische Polymere und Siloxane enthält. Weiterhin können auch Verbindungen, die bei Bestrahlung mit energiereicher Strahlung, wie beispielsweise UV-Licht oder Elektronenstrahlung, unter Zersetzung Protonen freisetzen, Anwendung finden. Gemäß Ausführungsbeispiel 10 erfolgt die UV-Härtung einer Polymerabmischung mit Siliconöl zur Bildung einer klebefrei- en Beschichtung oder die Härtung unter Temperatureinfluss - hier 140°C für 5 Minuten, wobei ebenfalls eine klebefreie Beschichtung gebildet wird.
Die US 7, 105,584 B2 offenbart eine Mischung aus 2 unterschiedlichen Silikon- bzw. Poly- siloxankomponenten, die mittels der Dual-Cure-Methode als Einkapselungs- bzw. Ver- gussmasse eingesetzt wird. Die eingesetzten Polysiloxane werden dabei zunächst UV- und anschließend feuchtigkeitsinitiierten Härtungsmechanismen ausgesetzt. Solche Massen bieten aufgrund ihrer elastomeren Eigenschaften Vibrations- und Schockfestigkeit, Korrosionsschutz und thermischen Stressschutz für empfindliche elektronische Bausteine. Bei den beiden letztgenannten Druckschriften treten auch die bekannten Nachteile der UV-härtenden Materialien auf, wie z.B. Ozonbildung und die erforderliche Absaugung und die Aushärtung erfolgt unter Wärmeeinfluss. Die genannten Katalysatoren setzen unter UV-Licht Protonen frei, die die Reaktion unterstützen, diese sind bei der radikalischen Polymerisation nicht verwendbar.
Der entscheidende Nachteil dieser herkömmlichen Materialien und Dichtstoffe besteht darin, dass diese eine lange Aushärtezeit von meist mehreren Stunden bis Tagen benötigen, und entweder feuchtigkeitshärtend (lange Aushärtungszeit) oder UV-härtend sind. Bei den UV-härtenden Materialien müssen dabei besondere Vorkehrungen getroffen werden, um gesundheitliche Gefährdungen zu vermeiden. Teilweise sind die im Stand der Technik offenbarten Materialien nicht für das Verfugen im Sanitär bzw. Küchenbereich geeignet, bzw. wäre nach dem Verfugen die beispielsweise mit einer Silikonfuge versehene Dusche erst nach längerer Austrocknungszeit wieder nutzbar. Im Fall von ausschließlich UV-härtenden Materialien würden abgeschattete Bereiche nicht aushärten.
Eine schnell aushärtende Fugenmasse zur Herstellung von Anschlussfugen in Nassräumen im Rahmen des Innenausbaus (z.B. Sanitär- und Küchenbereich) wird mit den im Stand der Technik beschriebenen Lösungen nicht offenbart.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Fugenmasse zur Verfügung zu stellen, mit deren Hilfe es möglich ist, in situ (vor Ort) frisch gefüllte Fugen, insbesondere für den Sanitär- und/oder Küchenbereich und den Innenausbau (z.B. Trockenbau, Fensterbau, Fußbo- denbau), innerhalb weniger Sekunden bis Minuten so auszuhärten, dass eine sofortige Nutzung bzw. Weiterbearbeitung (z.B. überstreichen) möglich ist.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des 1. und 17. Patentanspruches gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Fugenmasse wird insbesondere für Fugen in Nassbereichen, wie Sanitär- und/oder Küchenbereiche, und/oder für den Trockenbau, Fensterbau oder Fußbodenbau und somit insbesondere im Rahmen des Innenausbaus zur Herstellung von in-Situ-Fugen bzw. zum In-Situ füllen von Fugen eingesetzt, wobei die Fugenmasse erfindungsgemäß ein Material auf der Basis eines Acrylats oder eines Gemisches von mindestens zwei Acrylaten ist, und wobei die Fugenmasse entweder nur lichthärtend oder in einem dual-cure Prozess licht- und feuchtigkeitshärtend ist.
Dabei weist das auf die Fugenmasse strahlende Lichtz oder ein Lichtspektrum eine Wellenlänge oder einen Wellenlängenbereich größer oder gleich 280 nm aufweist.
Dazu weist die wobei die Fugenmasse wenigstens einen Photoinitiator auf, der bei Einwirkung von Licht mit einer Wellenlänge oder einem Wellenlängenbereich größer oder gleich 280nm bis 600nm einen Polymerisationsprozess des Acrylats oder des Acrylatge- misches startet.
Die Fugenmasse besteht dabei aus einem klaren oder lichtdurchlässigen oder lichtdurchscheinenden Material, wenn sie in einem einstufigen Prozess lichthärtend ist. Dies wird auch als radikalischer Prozess (radikalische Polymerisation) bezeichnet.
Werden Fugen, die über ihre gesamte Länge und Breite einer entsprechenden Strahlung zugängig sind, mit dieser Fugenmasse hergestellt, härten diese bereits in einem einstufigen Prozess durch die Lichteinwirkung (Licht außerhalb des UV-Bereiches - insbesondere violettes bis blaues Licht) aus, wenn die Fugenmasse aus einem klaren, zumindest aber aus einem lichtdurchscheinenden Material besteht. Es ist beispielsweise möglich, die in die Fuge eingebrachte Fugenmasse nach dem Glätten und Aushärten zu überstrei- chen.
Besteht die Fugenmasse aus einem im Wesentlichen lichtundurchlässigen oder einem nicht oder nicht vollständig lichtdurchscheinendem Material bzw. ist die mit der Fugenmasse in Situ mit der Fugenmasse gefüllte / gezogene Fuge nicht über ihre gesamte Län- ge und/oder Breite der Lichteinstrahlung zugänglich, erfolgt die Aushärtung der in die Fuge eingebrachten Fugenmasse in einem zweistufigen Aushärteprozess in Form eines dual-cure Prozesses, bei dem eine erste (teilweise) Aushärtung mit Licht und eine anschließende Aushärtung durch eine Feuchtigkeitshärtung erfolgt. Dieses Material weist beispielsweise Farbpigmente auf, durch welche eine bestimmte Farbgebung der Fugenmas- se erzielt wird.
Durch die verwendeten Farbpigmente wirkt das aushärtende Licht nicht durch die gesamte aufgetragene Dicke der in die Fuge eingebrachten Fugenmasse und es ist nicht möglich, dass das darauf einwirkende aushärtende Licht den Fugendichtstoff vollkommen durchhärtet. Es wird daher durch die Bestrahlung des lichthärtenden Materials mit dem dual-cure Prozess zuerst eine Oberflächenhärtung durch Einwirkung des Lichts realisiert. Dadurch ist die Fugenmasse bereits nach wenigen Sekunden bis Minuten so ausgehärtet, dass der Raum wieder einer Verwendung zugeführt werden kann bzw. dass bei Baumaßnahmen weitere Gewerke ihre Arbeiten durchführen können. Im weiteren Prozess kann nun die Fugenmasse durch Feuchtigkeitshärtung vollständig aushärten.
Nachfolgend wird die Rezeptur der Fugenmasse auf der Basis eines Gemisches von Ac- rylaten die lichtaushärtbar ist, beschrieben.
Die Fugenmasse besteht zumindest aus einem unter Einwirkung einer polymerisierenden Strahlung in Form von Licht aushärtendem Material in Form von bzw. auf der Basis von Acrylat und wenigstens einem Photoinitiator.
Dabei weist die Fugenmasse bis zu 95 Gewichts % Acrylate oder eine Mischung aus verschiedenen Acrylaten auf. In der Fugenmasse sind insbesondere Urethanacrylat, Poly- esteracrylat, Polyetheracrylat einzeln oder in beliebigen Kombinationen vorhanden.
Dabei ist das Urethanacrylat insbesondere ein aliphatisches zumindest teilweise isocya- natfunktionelles Urethanacrylat, wenn die Fugenmasse im dual-cure Prozess härtbar ist.
Die in einem radikalischen Prozess lichthärtende Fugenmasse besteht zumindest aus folgenden Bestandteilen:
Vorzugsweise 10-80 Gewichts % Urethanacrylat, insbesondere in Form von aliphatischem zumindest teilweise isocyanatfunktionellem Urethanacrylat, vorzugsweise einem mono- und/oder difunktionalen aliphatischen Urethanacrylat, vorzugsweise 0-10 Gewichts % eines Photoinitiators, insbesondere eines Photoinitiators wie (Ethyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenyl phosphinate),
vorzugsweise 5-20 Gewichts % Thixotropierungsmittel, insbesondere pyrogene Kieselsäure, bevorzugt hydrophobe pyrogene Kieselsäure,
0-20 Gewichts % Reaktivverdünner, insbesondere monofunktionelle Acrylate , 0-25 Gewichts % aliphatische Polyether-Urethanacrylate, insbesondere mono- und/oder difunktionelle Polyether-Urethanacrylate. Die in einem dual-cure Prozess licht- und feuchtigkeitshärtende Fugenmasse besteht im Wesentlichen aus den gleichen Bestandteilen, wobei jedoch das Urethanacrylat zumindest teilweise isocyanatfunktionell ist.
Darüber hinaus enthält die erfindungsgemäße Fugenmasse Zusatzstoffe wie Weichma- eher, Biozide, vorzugsweise 0-5 Gewichts % eines Fungizids, Haftvermittler, vorzugsweise 0-10 Gewichts% Silane wie 3-(Methacyloxyl)propyltrimethoxysilane, und Hilfsstoffe, wie Pigmente und Farbstoffe, vorzugsweise 0-10 Gewichts%, Stabilisatoren, Entschäumer, vorzugsweise 0-5 Gewichts %. Die Zusatzstoffe sind einzeln oder in beliebigen Kombinationen in der Fugenmasse enthalten. Pigmente und Farbstoffe sind zur Farbgebung enthalten, wobei durch die Farbpigmente dennoch eine durchscheinende oder zumindest teilweise durchscheinende Fugenmasse zur Verfügung gestellt werden sollte, um eine vollständige oder nahezu vollständige Durchhärtung durch Einwirkung der Lichteinstrahlung zu gewährleisten. Weitere Zusatzstoffe können optische Aufheller, vorzugsweise 0-5 Gewichts % eines optischen Aufhellers wie (2, 5-thiophenediylbis (5-tert-butyl-1 ,3-benzoxazole), UV- Stabilisatoren, vorzugsweise 0-5 Gewichts %, Bindemittel, vorzugsweise 0-10 Gewichts % und Füllstoffe, vorzugsweise 0-10 Gewichts % sein.
Zusatzstoffe und Hilfsmittel können einzeln oder in Kombination der erfindungsgemäßen Fugenmasse beigemengt bzw. darin enthalten sein.
Die erfindungsgemäße Fugenmasse wird in einem dual-cure Prozess zuerst unter einer radikalischen Photopolymerisation teilweise polymerisiert, vorzugsweise mittels einer Strahlung nahe dem UV-Bereich oder außerhalb des UV-Bereichs, insbesondere ober- halb des UV-Bereiches, und danach in einem weiteren Aushärtungsprozess durch eine NCO / OH-Reaktion nachvernetzt. Vorzugsweise befindet sich die erfindungsgemäße Fugenmasse bei Raumtemperatur (z.B. bei 25°C) vor dem Aushärtungsprozess in einem pastösen Zustand. In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung enthält die erfindungsgemäße Fugenmasse bis zu 10 Gewichts % Polydimethylsiloxan.
Die erfindungsgemäße Fugenmasse ist insbesondere mittels einer Strahlung oder einem Strahlenspektrum ab dem mittleren UV- Bereich und/oder oder nahe dem oberen UV- Bereich und/oder über dem UV-Bereich, zumindest teilweise härtbar.
Bei Raumtemperatur (z.B. bei 25°C) und vor dem Aushärtungsprozess befindet sich die Fugenmasse in einem pastösen Zustand. Die Erfindung betrifft auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Fugenmasse zur in- Situ-Herstellung bzw. zur In-Situ Füllung von Fugen in Nassbereichen wie Sanitär- und Küchenbereichen aber auch im Trockenbau, Fensterbau und Fußbodenbau. Durch den ersten Aushärtungsprozess der Fugenmasse durch die Photopolymerisation bei Einwirkung einer Strahlung - bevorzugt mittels Licht - härtet die Fugenmasse bereits zu insbesondere 40-80% aus. Das Nachvernetzen erfolgt dann beispielsweise über einige Stunden durch Feuchtigkeitshärtung, wobei eine sofortige Nutzung bzw. Weiterbearbeitung (überstreichen) möglich ist.
Besonders bevorzugt wird ein Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich und somit außerhalb des UV-Spektrums in einem Wellenlängenbereich über 380 nm verwendet, um gesundheitliche Risiken zu vermeiden. Der untere Wellenlängenbereich einer verwendeten Strahlung bzw. eines Strahlungsspektrums kann jedoch auch in den nahen UV-Bereich (nahes UV-A; Wellenlängenbereich 315-380nm) oder sogar in den UV-B Bereich (Wellenlängenbereich von 280 - 315 nm) hineinreichen (siehe Einteilung nach Wellenlänge (DIN 5031-7). Dabei liegt der Wellenlängenbereich von 380nm an der Grenze zum sichtbaren Licht.
Wrd zum Aushärten des Fugenmaterials Licht mit einem Strahlungsspektrum verwendet, sollte dieses Strahlungsspektrum bevorzugt einen größeren Anteil an Strahlung oberhalb des UV-Bereiches, d.h. mit einem Wellenlängenbereich größer 380nm aufweisen oder generell nur Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich > 380nm verwendet werden. Der Photoinitiator sorgt bei Bestrahlung des Fugenmaterials mit Strahlung in einem Bereich von insbesondere 300 bis 600 Nanometer (nm), bevorzugt im Bereich von 350 bis 480 nm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 390 bis 410 nm und somit außerhalb des UV-Bereiches (insbesondere im violetten bis blauen Lichtbereich) für ein Aushärten des Fugenmaterials.
Als beigefügter Photoinitator findet dabei insbesondere ein flüssiger Photoinitiator Typ I Anwendung, welcher auch bei Wellenlängen zwischen 390 und 410nm eine Reaktion startet.
Bevorzugt wird TPO-L eingesetzt - Chemischer Name gemäß Datenblatt: Ethyl (2,4,6- trimethylbenzoyl) phenyl phosphinate (auch bezeichnet als Ethylphenyl(2,4,6- trimethylbenzoyl)phosphinat; Synomyme: 2,4,6-Trimethyl- benzoylphenylphosphinsäureethylester oder Ethyl-(2,4,6-trimethylbenzoyl) phe- nylphosphinat Ethyl-(mesitylcarbonyl)phenylphosphinat). Mögliche Typen sind zum Beispiel Speedcure TPO-L (Handelsname von Lambson) oder Omnirad TPO-L (Handelsname IGM Resins). Es gibt aber noch viele andere Anbieter.
Ein erstes Aushärten der Fugenmasse nach deren Einbringen in eine Fuge und dem an- schließenden bestrahlen mit Licht zum Erreichen eines gebrauchsfähigen Zustandes erfolgt dabei in wenigen Sekunden bis Minuten. Es kann beispielsweise unter Zuhilfenahme einer lichtemittierenden Einrichtung, insbesondere in Form einer Polymerisationslampe, wie zum Beispiel einer LED oder einem LED-Chip erfolgen, die beispielsweise in einem LED-Leuchtmittel, wie einer LED-Lampe zur Verfügung gestellt werden.
Bei der Verwendung einer nur lichthärtenden Fugenmasse durch ein radikalisches System oder auch bei einer Fugenmasse, die im dual-cure Prozess aushärtet, sollte gewährleistet sein, dass die Fugenmasse eine hohe Dehnung aufweist, wie sie auch bei herkömmlichen Fugenmaterialien auf Silikonbasis für Anschlussfugen in Nassräumen (wie z.B. Bad und/oder Sanitär und/oder Küchenbereich) vorhanden ist.
Die erfindungsgemäße Fugenmasse kann jedoch auch beispielsweise im Trockenbau. Fensterbau bzw. im Fußbodenbau verwendet werden.
Der große Vorteil besteht auch hier in der kurzen Aushärtezeit der lichthärtenden oder licht- und feuchtigkeitshärtenden Fugenmasse. Erfindungsgemäß erfolgt nach dem Auftragen der Fugenmasse erst eine Aushärtung, wenn die Strahlung der lichtemittierenden Einrichtung (insbesondere der LED) auf die Fugenmasse trifft. Dadurch ergibt sich nach dem Auftragen und vor dem Aushärten die Möglichkeit der einfachen Nachbesserung.
Das Aushärten mittels einer Polymerisationslampe erfolgt bevorzugt in einem Lichtspekt- rum außerhalb des gesundheitsschädlichen UV-Bereichs, in welchem keine Schutzmittel erforderlich sind, insbesondere im violetten bis blauen Lichtspektrum.
Es ist somit keine Schutzbrille erforderlich, die für UV-Anwendungen bei einem Abstand von weniger als 80 cm vorgeschrieben ist und es muss keine Absaugung vorgesehen werden, die bei UV-Strahlung zum Teil wegen der Ozonbildung eingesetzt werden muss. Es ist jedoch auch möglich, ein Leuchtmittel einzusetzen, welches Licht im UV-Bereich und Licht im sichtbaren Bereich ausstrahlt. Dazu können entsprechende unterschiedliche LEDs verwendet werden, z.B. können LEDs, welche Licht im UV-Bereich (z.B. im Längenwellenbereich von 280 bis 380 nm) abstrahlen und LEDs, welche Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich (z.B. über 380 bis 480 nm) abstrahlen in einem Leuchtmittel kombi- niert sein. Bevorzugt weisen dann die LEDs im UV-Bereich eine geringere Intensität auf als die LEDs im sichtbaren Wellenlängenbereich. (Es reichen aber auch ggf. eine oder mehrere LEDs aus, die nur im UV-Bereich Licht emittieren, um das Material zu härten oder auch nur eine oder mehrere LEDs, die nur Licht oberhalb des UV-Bereichs - größer 380nm- emittieren).
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass keine unangenehme Geruchsentwicklung und keine Ozonbildung bei der Verarbeitung des erfindungsgemäßen Fugenmaterials zu verzeichnen ist.
Dadurch ist die erfindungsgemäße Lösung für das in-Situ-Verfugen vor Ort durch Hand- werker und im Heimwerkerbereich prädestiniert.
Bereits nach 2-20 s Bestrahlung mit der Polymerisationslampe ist eine erste Aushärtung erfolgt, die bereits eine Wiederbenutzung des Raums oder der verfugten Bereiche bzw. eine weitere Bearbeitung ermöglicht. Das vollständige Aushärten bei einem radikalischen Prozess oder bei einem dual-cure Prozess, bei welchem das Nachvernetzen über die Luftfeuchtigkeit erfolgt, erfordert einige Minuten bis Stunden, je nachdem wie lange mit der lichtemittierenden Einrichtung eingewirkt wurde.
Auch bei einem nur lichthärtenden Material muss die in die Fuge eingebrachte und abgezogene Fugenmasse mittels der lichtemittierenden Einrichtung nicht vollständig aushärten, da durch Lichteinwirkung der normalen Beleuchtung des Raumes und/oder durch die Einwirkung von Tageslicht der Fugendichtstoff ebenfalls noch vollständig aushärtet.
Durch die erfindungsgemäß zumindest an der Oberfläche durch die lichtemittierende Einrichtung in einen gebrauchsfertigen Zustand aushärtende Dichtungsmasse ergibt sich auf Baustellen eine Zeitersparnis von ca. 24 Stunden, denn mit den bisherigen Fugenmaterialien muss nach dem Verfugen bis zur Durchführung von Folgebearbeitungen bzw. bis zur Nutzung meist 24 Stunden gewartet werden, da das herkömmliche Fugenmaterial eine sehr lange Aushärtezeit benötigt.
Vorteilhafterweise kann durch die erfindungsgemäße licht- und feuchtigkeitshärtbare Fugenmasse ein sehr zügiges Aushärten von damit gefüllten Fugen erfolgen. Die Fugenmasse wird hierfür in die Fugen gefüllt, die Fugen werden mit einer entsprechenden Vor- richtung wie beispielsweise einem Spachtel oder Fugenglätter abgezogen und die Fugenmasse bereits während des Glättens (Abziehens) oder anschließend mit Licht in einer geeigneten Wellenlänge bestrahlt. Hierfür eignet sich beispielsweise eine LED-Lampe. Bevorzugt wird Licht im UV-nahen Bereich (NICHT im UV-Bereich) bzw. violettes, violettes bis blaues oder blaues Licht verwendet. Bei Bestrahlung mit Licht einer geeigneten Wellenlänge härtet die Fugenmasse innerhalb von wenigen Sekunden bis Minuten in ei- nen gebrauchsfähigen Zustand aus. Die im Stand der Technik üblichen langen Wartezeiten von teilweise mehreren Tagen entfallen.
Verfahrensgemäß erfolgt das Verfugen einer Fuge mit einer Fugenmasse insbesondere im Rahmen des Innenausbaus, Trockenbaus, Fensterbaus und dergleichen, wobei erfindungsgemäß zuerst die Fugenmasse in die Fuge eingebracht wird und die Fugenmasse anschließend mittels wenigstens eines Leuchtmittels durch Licht mit einer Wellenlänge oder einem Wellenlängenbereich größer oder gleich 280nm bis 600nm bestrahlt wird und dadurch zumindest teilweise aushärtet.
Dabei kann die in die Fuge eingebrachte Fugenmasse vor dem Bestrahlen mit Licht geglättet und/oder abgezogen werden.
Das Leuchtmittel wird nach dem Einbringen der Fugenmasse in die Fuge oder nach dem Glätten und/oder Abziehen der Fugenmasse entlang der Fuge bewegt wird und strahlt dabei auf die Fugenmasse strahlt und härtet diese zumindest teilweise aus.
Alternativ kann das Leuchtmittel auch während des Glättens und/oder Abziehens der Fugenmasse entlang der Fuge bewegt werden, z.B. mit dem Werkzeug zum Glätten oder Abziehen und dabei auf den geglätteten und/oder abgezogenen Bereich der Fugenmasse strahlen und diese zumindest teilweise aushärten.
Der Abstand des Leuchtmittels zur in die Fuge eingebrachten Fugenmasse beträgt bevorzugt 0,5 bis 50 cm.
Die abgegebene Ausgangsstrahlung des Leuchtmittels während der Strahlung auf die Fugenmasse sollte mindestens 1 ,5 Watt betragen. Wrd die Ausgangsstrahlung größer gewählt, z.B. 2 bis 10 Watt, kann der Abstand des Leuchtmittels zur Fugenmasse auch vergrößert werden.
Es können Fugen, z.B. Anschlussfugen, Dehnungsfugen und dergleichen zwischen zwei verschiedenen oder gleichen Materialien wie z.B. Glas, Acryl, Stein, Fließen, Keramik, Metall, Kunststoff, Putz, Trockenbauplatten usw. erzeugt werden. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht bei dem dual-cure Pro- zess darin, dass gegenüber der reinen Urethanacrylate nach dem Stand der Technik durch die Feuchtigkeitshärtung eine Nachvernetzung an Stellen erfolgt, wo kein bzw. zu wenig Licht eine ausreichende Aushärtung verhindert. Das Material bleibt dort flüssig bzw. gelartig und erreicht nicht die erforderlichen Eigenschaften des Endproduktes, wenn keine Nachhärtung erfolgt.
Ein weiterer Vorteil von radikal härtenden oder im dual-cure prozess härtenden Dichtstoffen besteht darin, dass diese von Natur aus resistent gegen Pilzbefall sind und kein Zusetzten von giftigen Bioziden oder Fungiziden notwendig ist.
Vorteilhafterweise ist das Leuchtmittel in Form einer Stabtaschenlampe mit einer oder mehreren LEDs ausgebildet, wobei die Stabtaschenlampe oder eine an dieser vorbereite- te Halterung mit dem Abziehelement bevorzugt lösbar verbindbar ist.
Nach dem Einbringen in die Fuge erfolgt mittels eines Fugenspachtels das Abziehen der Fugenmasse. Während des Abziehens oder danach wird die Fuge mit einer Lampe, welche insbesondere Licht außerhalb des UV-Bereichs abgibt, insbesondere Licht im violet- ten bis blauen Bereich, bestrahlt. Bereits bei einer Bestrahlungsdauer von wenigen Sekunden härtet die Fugenmasse so aus, dass der Raum bzw. die Region, welche verfugt wurde, einer Wederverwendung zugeführt werden kann oder das andere Gewerke ihre Arbeiten durchführen können. Der zweite Aushärtungsprozess des dual-cure Prozesses ist eine Feuchtigkeitshärtung, insbesondere durch eine NCO / OH -Reaktion.
R -NCO + H20 -»■ [R -NHCOOH] R -NH2 + C02,
wobei H20 aus der Luftfeuchtigkeit kommt. Das entstandene Amin reagiert nun mit einer weiteren Isocyanatgruppe zu einer Poly- harnstoffgruppe
R -NH2 + R2-NCO -»■ R -NH-CO-NH-R2
Falls die Härtung nicht vollständig erfolgt, härtet die Fugenmasse nach, je nach Fugenstärke innerhalb 6 Stunden bis mehreren Tagen.
Nachfolgend werden vorteilhafte Ausgestaltungen bei der Verwendung der Fugenmasse beschrieben:
Dabei werden Strahlungshärtende, insbesondere im UV-nahen Bereich (mit Wellenlängen über dem UV-Bereich) und bevorzugt mittels Licht im violetten bis blauen Wellenlängenbereich härtende Acrylate und Silikone mit dem bereits vorgenannt beschriebenen Wel- lenlängenbereich zur Realisierung des radikalischen Prozesses oder des ersten Aushärtungsprozesses beim dual-cure Prozess verwendet.
Prinzipiell sind die Acrylate zwar speziell Strahlungshärtend, jedoch ist die Art der Strahlung (UV oder nicht UV) egal für die Acrylate. Die richtige Wellenlänge wird benötigt, um die Photoinitiatoren zur Spaltung zu bringen, denn diese sind abhängig von der Wellenlänge. Die Photoinitiatoren sorgen dann für die weitere Reaktion (Polymerisation) der Acrylate.
Die erfindungsgemäße Fugenmasse wird insbesondere für den Innenausbau von Räu- men in Gebäuden oder mobilen Bauten aber auch von Fahrzeugen verwendet und dabei bevorzugt in Nassbereichen wie z.B. in Sanitär- und/oder Küchenbereichen eingesetzt, aber auch in Laborräumen und Arbeitsräumen, die beispielsweise gefliest oder anderweitig ausgestattet sind und in welchen zwischen aneinandergrenzenden senkrechten und waagerechten Flächen, eingebauten Waschbecken, Sanitärausstattungen, Laborausstat- tungen, Schränken und dergleichen, insbesondere Eckfugen bzw. Anschlussfugen gezogen werden müssen.
Auch das Verfugen im Innenausbau, wie z.B. im Rahmen des Trockenbaus, im Fensterbau, im Fußbodenbau (z.B. beim Verlegen von Fließen oder Naturstein) ist mit der erfindungsgemäßen Fugenmasse möglich. Diese härtet bei Lichteinwirkung mittels einer Strahlung insbesondere im UV-nahen Bereich (NICHT im UV-Bereich), bevorzugt im violetten bis blauen oder blauen Lichtbereich innerhalb weniger Sekunnden bis Minuten entweder vollständig oder zumindest teilweise aus.
Durch das schnelle Härten der Fugenmasse kann der entsprechende Raum, in dem die Fuge/ Fugen gezogen wurde/n, schnell wieder genutzt werden, bzw. durch andere Ge- werke fertig gestellt werden.
Ein großer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht auch darin, dass die Fugenmasse frei von flüchtigen Lösemitteln und insbesondere VOC-frei (volatile organic Compounds) ist und somit keine flüchtigen Lösemittel enthält, welche geruchsbelästigend sind (evtl. auch gesundheitlich bedenklich).
Das Einbringen der erfindungsgemäßen Fugenmasse in eine Fuge kann mittels herkömmlicher Fugenspritzen wie Handpresspistole, Akkupistole oder Druckluftpistole erfolgen.
Es ist jedoch auch möglich, eine Kartusche mit dem erfindungsgemäßen Fugenmaterial zu verwenden, die unter Druck steht. Nach dem Einbringen der Fugenmasse in die Fuge wird diese geglättet (z.B. mittels herkömmlicher Fugenspachtel und kann entweder während des Glättens oder danach insbesondere mittels einer LED-Lampe ausgehärtet werden, indem entlang der gezogenen Fuge mit der LED-Lampe die geglättete Fugenmasse bestrahlt wird und zwar mit Licht im Wellenlängenbereich von 300 bis 600 Nanometer (nm), bevorzugt im Bereich von 350 bis 480 nm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 390 bis 410 nm und somit außerhalb des UV-Bereiches (insbesondere im violetten bis blauen Lichtbereich).

Claims

Patentansprüche
1. Fugenmasse, insbesondere für in situ zu füllende Fugen für den Innenausbau, Trockenbau, Fensterbau und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass die Fu- genmasse eine Fugenmasse auf der Basis eines Acrylats oder eines Gemisches von mindestens zwei Acrylaten ist und
dass die Fugenmasse lichthärtend ist
oder
dass die Fugenmasse in einem dual-cure Prozess aushärtbar ist, wobei die Fugenmasse licht- und feuchtigkeitshärtend ist.
Fugenmasse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fugenmasse wenigstens einen, bei Einwirkung von Licht mit einer Wellenlänge oder einem Wellenlängenbereich größer oder gleich 280nm bis 600nm einen Polymerisati- onsprozess startenden, Photoinitiator aufweist.
Fugenmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Fugenmasse aus einem klaren oder lichtdurchlässigen oder lichtdurchscheinenden Material besteht und lichthärtend ist
oder
- dass die Fugenmasse aus einem im Wesentlichen lichtundurchlässigen oder einem nicht vollständig lichtdurchscheinendem Material besteht und in einem dual-cure Prozess mit Licht und feuchtigkeitshärtend aushärtbar ist.
Fugenmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fugenmasse zumindest aus folgenden Bestandteilen besteht:
- mindestens einem unter Einwirkung einer polymerisierenden Strahlung in Form von Licht aushärtenden Material in Form von Acrylat
- und wenigstens einem Photoinitiator.
Fugenmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass diese bis zu 95 Gewichts % Acrylate in Form von
- Urethanacrylat,
- Polyesteracrylat,
- Polyetheracrylat
einzeln oder in beliebigen Kombinationen aufweist. Fugenmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Urethanacrylat beim dual-cure System ein aliphatisches zumindest teilweise isocyanatfunktionelles Urethanacrylat ist.
Fugenmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Fugenmasse Zusatzstoffe wie
- Weichmacher
- Biozide,
- Haftvermittler und
- Hilfsstoffe, wie Pigmente, Farbstoffe, Stabilisatoren, Entschäumer, einzeln oder in Kombination beigemengt sind.
Fugenmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass diese in einem dual-cure Prozess zuerst unter einer radikalischer Photopolymerisation teilweise polymerisiert und danach in einem weiteren Aushärtungsprozess durch eine NCO / OH-Reaktion nachvernetzt.
Fugenmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fugenmasse mittels einer Strahlung oder einem Strahlenspektrum ab dem mittleren UV- Bereich und/oder oder nahe dem oberen UV-Bereich und/oder über dem UV-Bereich, zumindest teilweise härtbar ist.
10. Fugenmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die in einem radikalischen Prozess lichthärtende Fugenmasse zumindest aus folgenden Bestandteilen besteht:
- 10-80 Gewichts % Urethanacrylat,
- 0-10 Gewichts % eines Photoinitiators
- 0-20 Gewichts % Reaktivverdünner,
- 0-25 Gewichts % Polyether-Urethanacrylate und
- 5-20 Gewichts % Thixotropierungsmittel.
11. Fugenmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die in einem dual-cure Prozess licht- und feuchtigkeitshärtende Fugenmasse zumindest aus folgenden Bestandteilen besteht:
- 10-80 Gewichts % Urethanacrylat, - 0-10 Gewichts % eines Photoinitiators
- 0-20 Gewichts % Reaktivverdünner,
- 0-25 Gewichts % Polyether-Urethanacrylate und
- 5-20 Gewichts % Thixotropierungsmittel,
wobei das Urethanacrylat zumindest teilweise isocyanatfunktionell ist.
12. Fugenmasse nach Anspruch 9 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Fugenmaterial
- aliphatische Urethanacrylate, insbesondere mono- und/oder difunktionelle aliphatische Urethanacrylate und/oder
- Photoinitiatoren vom Typ 1 , vorzugsweise TPO-L (Ethyl (2,4,6- trimethylbenzoyl) phenyl phosphinate) und/oder
- Reaktivverdünner in Form von monofunktionellen Acrylate, insbesondere Iso- bornylacrylat und/oder
- aliphatische Polyether-Urethanacrylate, insbesondere mono- und/oder difunktionelle Polyether-Urethanacrylate und/oder
- Thixotropierungsmittel in Form von Kieselsäure, insbesondere pyrogene Kieselsäure, insbesondere hydrophobe pyrogene Kieselsäure
aufweist.
13. Fugenmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatzstoffe
- 0-10 Gewichts% Silane als Haftvermittler,
- 0-5 Gewichts % wenigstens eines optischen Aufhellers,
- 0-5 Gewichts % wenigstens eines UV-Stabilisators,
- 0-10 Gewichts % wenigstens eines Bindemittels,
- 0-10 Gewichts % wenigstens eines Füllstoffs,
- 0-5 Gewichts % wenigstens eines Fungizids,
- 0-5 Gewichts % wenigstens eines Entschäumers und
- 0-10 Gewichts% Pigmente und/oder Farbstoffe
einzeln oder in beliebiger Kombination enthalten sind.
14. Fugenmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass als
- Haftvermittler Silane 3-(Methacryloxyl)propyltrimethoxysilane und/oder - als optischer Aufheller 2, 5-thiophenediylbis (5-tert-butyl-1 , 3-benzoxazole und/oder
verwendet wird. 15. Fugenmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der Fugenmasse bis zu 10 Gewichts % Polydimethylsiloxan enthalten sind.
16. Fugenmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass diese sich bei Raumtemperatur (z.B. bei 25°C) vor dem Aushärtungsprozess in einem pastösen Zustand befindet.
17. Verwendung einer Fugenmasse nach Anspruch 1 für in situ zu füllende Fugen für den Innenausbau, Trockenbau, Fensterbau und dergleichen. 18. Verfahren zum Verfugen einer Fuge mit einer Fugenmasse nach Anspruch 1 , insbesondere im Rahmen des Innenausbaus, Trockenbaus, Fensterbaus und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass die Fugenmasse in die Fuge eingebracht wird und dass die Fugenmasse anschließend mittels wenigstens eines Leuchtmittels durch Licht mit einer Wellenlänge oder einem Wellenlängenbereich größer oder gleich 280nm bis 600nm bestrahlt wird und dadurch zumindest teilweise aushärtet.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Fuge eingebrachte Fugenmasse vor dem Bestrahlen mit Licht geglättet und/oder abgezogen wird.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel nach dem Einbringen der Fugenmasse in die Fuge oder nach dem Glätten und/oder Abziehen der Fugenmasse entlang der Fuge bewegt wird und dabei auf die Fugenmasse strahlt und diese zumindest teilweise aushärtet.
21. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel während des Glättens und/oder Abziehens der Fugenmasse entlang der Fuge bewegt wird und dabei auf den geglätteten und/oder abgezogenen Bereich der Fugenmasse strahlt und diese zumindest teilweise aushärtet.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand des Leuchtmittels zur in die Fuge eingebrachten Fugenmasse 0,5 bis 50 cm beträgt. 23. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass_die abgegebene Ausgangsstrahlung des Leuchtmittels während der Strahlung auf die Fugenmasse mindestens 1 ,5 Watt beträgt.
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