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DE10150600A1 - Zweikomponentiger, hydraulisch abbindender Klebemörtel - Google Patents

Zweikomponentiger, hydraulisch abbindender Klebemörtel

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Publication number
DE10150600A1
DE10150600A1 DE10150600A DE10150600A DE10150600A1 DE 10150600 A1 DE10150600 A1 DE 10150600A1 DE 10150600 A DE10150600 A DE 10150600A DE 10150600 A DE10150600 A DE 10150600A DE 10150600 A1 DE10150600 A1 DE 10150600A1
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DE
Germany
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adhesive mortar
mortar according
component
vinyl
weight
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Withdrawn
Application number
DE10150600A
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Inventor
Manfred Huber
Karl Frenkenberger
Robert Kaiser
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PCI Augsburg GmbH
Original Assignee
PCI Augsburg GmbH
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Publication date
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Abstract

Es wird ein zweikomponentiger, hydraulisch abbindender Klebemörtel beschrieben, welcher aus einer Pulverkomponente (A) und einer Flüssigkomponente (B) hergestellt worden ist, wobei die Komponente (A) DOLLAR A 0,5 bis 10 Gew.-Teile eines Epoxidharzes vom Bisphenol-A- oder F-Typ DOLLAR A 10 bis 70 Gew.-Teile an Füllstoffen DOLLAR A 5 bis 20 Gew.-Teile eines zementhaltigen Bindemittels DOLLAR A 0,1 bis 5 Gew.-Teile an üblichen Additiven DOLLAR A und die Komponente (B) DOLLAR A 0,5 bis 10 Gew.-Teile eines Aminhärters DOLLAR A 2 bis 10 Gew.-Teile Wasser DOLLAR A 0 bis 5 Gew.-Teile eines Plastifizierungsmittels sowie DOLLAR A 10 bis 50 Gew.-Teile einer wässrigen Polymerdispersion auf Vinyl- oder Acrylat-Basis DOLLAR A enthalten. Die mit dem erfindungsgemäßen Klebemittel ausgehärteten Systeme erfüllen hierbei alle Anforderungen im Hinblick auf die anwendungstechnischen Eigenschaften wie Elastizität, Frühwasserbeständigkeit, Haftung, Wasserfestigkeit, Härte sowie Haftzugfestigkeit. Darüber hinaus werden Nasshaftfestigkeiten von 1,0 bis 1,5 N/mm·2· erzielt, während bei den Systemen gemäß dem Stand der Technik die entsprechenden Werte lediglich bei 0,5 N/mm·2· liegen.

Description

  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein zweikomponentiger, hydraulisch abbindender Klebemörtel, der aus einer Pulverkomponente (A) und einer Flüssigkomponente (B) hergestellt worden ist, und dessen Verwendung zum Verlegen von Fliesen, Platten oder Natursteinen auf zementären Untergründen oder auf Dispersionsbeschichtungen oder -anstrichen.
  • Entsprechend dem Stand der Technik sind schon eine Vielzahl von ein- oder zweikomponentigen Klebemörteln bekannt bzw. im Handel, die sich in folgende vier Kategorien einteilen lassen:
    • 1. Zementäre Klebemörtel ohne oder mit nur einem geringen Anteil (< 1 Gew.-%) an Polymerpulver auf Vinyl- oder Acrvlat-Basis
      Diese Kleber eignen sich überwiegend für Wand- und Bodenfliesen im Innenbereich und insbesondere für unempfindliche Untergründe und geringe Belastung. Diese Systeme sind nach der Aushärtung vergleichsweise starr (geringe Elastizität) und nicht ohne Weiteres für jede Keramik (z. B. Feinsteinzeug) geeignet. Als besonders nachteilig muss jedoch die geringe Haftung, speziell bei Wärmebelastung, angesehen werden.
    • 2. Zementäre Klebemörtel mit einem größeren Anteil (bis 4.5 Gew.-%) an Polymerpulver auf Vinyl- oder Acrvlat-Basis (vgl. EP-A 722 917)
      Diese Mörtelsysteme sind sowohl für Innen- als auch für Außenbereiche gut geeignet. Sie weisen in der Regel eine gewisse Elastizität und Frühwasserbeständigkeit auf und sind für jede Art von Keramik geeignet. Problematisch ist jedoch die Haftung dieser Systeme, insbesondere bei nicht vollsatter Verlegung, im Außenbereich und vor allem Frost-, Tausalz- oder Wärmebelastung.
    • 3. Zweikomponentige zementäre Klebemörtel mit einer wässrigen Dispersion auf Vinyl- oder Acrvlat-Basis
      Diese zweikomponentigen Systeme besitzen eine gute Flexibilität und sind vor allem für vibrationsempfindliche Untergründe hervorragend geeignet. Ganz abgesehen davon, dass diese Klebemörtel vergleichsweise teuer und schwer zu verarbeiten sind, besteht bei dauernder Einwirkung von Alkalität eine deutliche Verseifungsgefahr, womit ein unerwünschter Haftungsverlust zur Keramik verbunden ist.
    • 4. Zweikomponentiger Klebemörtel auf Epoxidharz-Basis
      Die Klebemörtel auf Epoxidharz-Basis (sog. Epoxi-Kleber) besitzen normalerweise eine gute Haftung und eine ausgezeichnete Wasserfestigkeit. Als nachteilig bei den Epoxi-Klebern muss die Tatsache angesehen werden, dass sie vergleichsweise teuer sind, schwierig zu verarbeiten sind (Verätzungsgefahr) und im ausgehärteten Zustand zu vergleichsweise starren Systemen mit geringer Elastizität führen.
  • Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, einen universell einsetzbaren Klebemörtel für den Innen- und Außenbereich zu entwickeln, der die genannten Nachteile entsprechend dem Stand der Technik nicht aufweist, sondern der hervorragende Materialeigenschaften wie z. B. Elastizität, Haftung, Wasserfestigkeit, mechanische Stabilität und gute Verarbeitbarkeit besitzt.
  • Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß durch den zweikomponentigen, hydraulisch abbindenden Klebemörtel entsprechend Anspruch 1 gelöst.
  • Es hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt, dass durch gezielte Einstellung der Reaktivkomponenten die positiven Eigenschaften der Einzelkomponenten (wie z. B. die Nasshaftfestigkeit) sogar deutlich übertroffen und deren Nachteile überkompensiert wurden.
  • So konnte beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Mörtelsystem trotz des hohen Anteils der Polymerdispersion und des geringen Anteils an Epoxidharz eine sehr gute Wasserfestigkeit und Frost-Tausalz-Beständigkeit realisiert werden, was in diesem Ausmaß auf keinen Fall vorhersehbar war.
  • Der zweikomponentige, hydraulisch abbindende Klebemörtel entsprechend der vorliegenden Erfindung ist aus einer Pulverkomponente (A) und eine Flüssigkomponente (B) hergestellt worden, wobei Komponente (A)

    0,5 bis 10 Gew.-Teile eines Epoxidharzes vom Bisphenol A- oder F-Typ
    10 bis 70 Gew.-Teile an Füllstoffen
    5 bis 20 Gew.-Teile eines zementhaltigen Bindemittels
    0,1 bis 5 Gew.-Teile an üblichen Additiven

    enthält.
  • Bei den Epoxidharzen kann hierbei auf die üblichen Polymere vom Bisphenol A- oder F-Typ zurückgegriffen werden, die vorzugsweise eine Viskosität von 9000 bis 13 000 mPas und einen Epoxidwert (gemäß DIN 53188) von 0,52 bis 0,55 aufweisen.
  • Als Füllstoffe werden insbesondere Quarzsand, Quarzmehl, Schwerspat, Kalksteinmehl, Aluminiumoxid, Talkum oder Mischungen davon eingesetzt.
  • Als weiteren erfindungswesentlichen Zusatz enthält Komponente (A) ein zementhaltiges Bindemittel insbesondere aus der Gruppe Portlandzement, Tonerdeschmelzzement, Kompositzement oder HS-Zement bzw. Mischungen davon.
  • Schließlich enthält die Pulverkomponente (A) noch übliche Additive ausgewählt aus der Gruppe Verdickungsmittel, Fließmittel, Entschäumer, Verzögerer, Beschleuniger, Luftporenbildner und Schwundkompensationsmittel. Als Verdickungsmittel können hierbei die üblichen Celluloseether, wie z. B. Methylhydroxyethylcellulose oder Methylhydroxypropylcellulose, eingesetzt werden.
  • Um den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Klebemörtel eine ausreichende Fließfähigkeit zu verleihen, kann die Pulverkomponente (A) ein Fließmittel auf der Basis von Melamin-Formaldehyd- oder Naphthalin- Formaldehyd-Kondensationsprodukten sowie Polymer-Verbindungen auf Vinyl- oder Acrylat-Basis enthalten.
  • Gemäß weiterer bevorzugter Ausführungsformen bestehen die Entschäumer aus Polyethylen- und/oder Polypropylenglykolen (ggf. mit einem Zusatz an amorpher Kieselsäure), die Verzögerer aus Citronensäure, Weinsäure und deren Salzen (insbesondere Phosphaten oder Glukonaten), die Beschleuniger aus Lithiumcarbonat oder Calciumformiat und die Schwundkompensationsmittel aus Calciumoxid, Aluminiumpulver, Polyethylenglykolen, nichtionischen Tensiden oder Neopentylglykol.
  • Als Luftporenbildner können die üblichen Naturharze (wie z. B. Kieferwurzelharz) und/oder synthetischen Tenside auf Basis von Fettsäuresulfonaten eingesetzt werden. Insbesondere werden hierbei Vinsolharze verwendet, welche bei der Holzdestillation als Naturharz anfallen und ca. 85% Harzsäuren und ca. 15% vinsolische Produkte enthalten.
  • Die Teilchengröße der Pulverkomponente (A) kann in weiten Grenzen variiert werden, doch hat es sich aus Gründen der Verarbeitbarkeit als besonders vorteilhaft erwiesen, die mittlere Teilchengröße der Pulverkomponente (A) auf einen Wert von 10 bis 5 000 µm einzustellen.
  • Es ist als erfindungswesentlich anzusehen, dass die Flüssigkomponente (B)

    0,5 bis 10 Gew.-Teile eines Aminhärters
    2 bis 10 Gew.-Teile Wasser
    0 bis 5 Gew.-Teile eines Plastifizierungsmittels sowie
    10 bis 50 Gew.-Teile einer wässrigen Polymerdispersion auf Vinyl- oder Acrylat-Basis

    enthält.
  • Als Aminhärter können hierbei insbesondere Polyamidoamine und/oder Polyamine und/oder Polyamin-Epoxidharz-Addukte eingesetzt werden, die ggf. in gelöster Form in Wasser vorliegen können. Vorzugsweise besitzen die Aminhärter eine Viskosität (25°C) von 150 bis 1.200 mPas und eine Aminzahl von 250 bis 420.
  • Als Plastifizierungsmittel werden vorzugsweise Polyalkylenglykolether eingesetzt, die aus den üblichen Ethylen- und/oder Propylenglykol- Einheiten sowie C1-C4-Alkyl- und Phenylresten aufgebaut sind.
  • Bei der wässrigen Polymerdispersion auf Vinyl- oder Acrylatbasis, die einen bevorzugten Feststoffgehalt von 40 bis 60 Gew.-% aufweist, werden als Polymerverbindungen insbesondere solche auf Basis von Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinyllaurat, Vinylversatat, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, geradkettigen oder verzweigten Vinylestern mit 3 bis 18 C-Atomen, Acryl- und Methacryl-Monomeren (insbesondere Estern) sowie Styrol, Butadien und Ethen eingesetzt.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist die Verwendung des zweikomponentigen, hydraulisch abbindenden Klebemörtels zum Verlegen von Fliesen, Platten oder Natursteinen auf zementären Untergründen oder auf Dispersionsbeschichtungen oder -anstrichen.
  • Hierzu werden die Komponenten (A) und (B) homogen vermischt, mit den üblichen Vorrichtungen zu einem plastischen, knollenfreien Mörtel verrührt, anschließend wird das Klebebett auf den jeweiligen Untergrund aufgebracht und schließlich die Fliesen, Platten oder Natursteine nach bekannten Methoden verlegt.
  • Die mit dem erfindungsgemäßen Klebemörtel ausgehärteten Systeme erfüllen hierbei alle Erforderungen im Hinblick auf die anwendungstechnischen Eigenschaften, wie Elastizität, Frühwasserbeständigkeit, Haftung, Wasserfestigkeit, Härte, Zugfestigkeit sowie Trocknungseigenschaften.
  • So können durch Variation der Bindemittelanteile alle Anforderungen der EN 12004 erfüllt werden, sowohl im Bereich der Dispersionskleber wie auch bei den zementären Klebemörteln.
  • Darüber hinaus ermöglicht der erfindungsgemäß vorgeschlagene Klebemörtel Nasshaftfestigkeiten von 1,0 bis 1,5 N/mm2, während bei den Systemen gemäß dem Stand der Technik die entsprechenden Werte lediglich bei 0,5 N/mm2 liegen.
  • Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern. Beispiele Beispiel 1
    (A) Pulverkomponente Gew.-Teile
    Epoxidharz: Europox 7101) (Bisphenol-A-Harz, Molmasse ≤ 700) 1,50
    Kalksteinmehl 47,30
    Portlandzement CEM I 42,5 R 10,60
    Tonerdeschmelzzement 1,00
    Verdickungsmittel: Culminal 200002) (Celluloseether) 0,20
    Entschäumer: Agitan P 8033) 0,30
    Beschleuniger: Lithiumcaxbonat 0,70
    Verzögerer: Citronensäure 0,30
    1) Hersteller: Witco GmbH
    2) Hersteller: Hercules Inc.
    3) Hersteller: Münzing Chemie GmbH
    (B) Flüssigkomponente Gew.-Teile
    wässrige Polymerdispersion: Cembond 0084) (Acrylatdispersion mit 54 Gew.-% Festkörpergehalt) 31,00
    Plastifizierungsmittel: Plastilit 30605) (Polypropylenglykolalkylphenylether) 1,20
    Wasser 4,70
    Aminhärter: Polypox W 8006) (Polyaminaddukt 50%, gelöst in Wasser) 1,20
    4) Hersteller: Vinamul Ltd.
    5) Hersteller: BASF AG
    6) Hersteller: U. Prümmer Polymer-Chemie GmbH
    Beispiel 2
    (A) Pulverkomponente Gew.-Teile
    Epoxidharz: Europox 7101) (Bisphenol-A-Harz, Molmasse 700) 1,50
    Quarzsand (0,06-0,2 mm) 37,30
    Portlandzement CEM I 42,5 R 10,60
    Tonerdeschmelzzement 1,00
    Verdickungsmittel: Culminal 200002) (Celluloseether) 0,20
    Entschäumer: Agitan P 8033) 0,30
    Beschleuniger: Lithiumcarbonat 0,70
    Verzögerer: Citronensäure 0,30
    1) Hersteller: Witco GmbH
    2) Hersteller: Hercules Inc.
    3) Hersteller: Münzing Chemie GmbH
    (B) Flüssigkomponente Gew.-Teile
    wässrige Polymerdispersion: Cembond 0084) (Acrylatdispersion mit 54 Gew.-% Festkörpergehalt) 41,00
    Plastifizierungsmittel: Plastilit 30605) (Polypropylenglykolalkylphenylether) 1,20
    Wasser 4,70
    Aminhärter: Polypox W 8006) (Polyaminaddukt 50%, gelöst in Wasser) 1,20
    4) Hersteller: Vinamul Ltd.
    5) Hersteller: BASF AG
    6) Hersteller: U. Prümmer Polymer-Chemie GmbH
    • Beispiel 3
  • Bewertung der Beispiele 1 und 2
  • (1 = sehr gut; 6 = ungenügend)
    •

Claims (19)

1. Zweikomponentiger, hydraulisch abbindender Klebemörtel, welcher aus einer Pulverkomponente (A) und einer Flüssigkomponente (B) hergestellt worden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (A)
0,5 bis 10 Gew.-Teile eines Epoxidharzes vom Bisphenol A- oder F-Typ
10 bis 70 Gew.-Teile an Füllstoffen
5 bis 20 Gew.-Teile eines zementhaltigen Bindemittels
0,1 bis 5 Gew.-Teile an üblichen Additiven
und die Komponente (B)
0,5 bis 10 Gew.-Teile eines Aminhärters
2 bis 10 Gew.-Teile Wasser
0 bis 5 Gew.-Teile eines Plastifizierungsmittels sowie
10 bis 50 Gew.-Teile einer wässrigen Polymerdispersion auf Vinyl- oder Acrylat-Basis
enthalten.
2. Klebemörtel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Epoxidharz eine Viskosität von 9000 bis 13 000 mPas und einen Epoxidwert (DIN 53188) von 0,52 bis 0,55 aufweist.
3. Klebemörtel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstoffe aus Quarzsand, Quarzmehl, Schwerspat, Kalksteinmehl, Aluminiumoxid, Talkum oder Mischungen davon bestehen.
4. Klebemörtel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass er als zementhaltiges Bindemittel Portlandzement, Tonerdeschmelzzement, Kompositzement oder HS- Zement oder Mischungen davon enthält.
5. Klebemörtel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Additiv ein Zusatzmittel ausgewählt aus der Gruppe Verdickungsmittel, Fließmittel, Entschäumer, Verzögerer, Beschleuniger, Luftporenbildner und Schwundkompensationsmittel darstellt.
6. Klebemörtel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdickungsmittel einen Celluloseether darstellt.
7. Klebemörtel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fließmittel aus Melamin-Formaldehyd- oder Naphthalin-Formaldehyd- Kondensationsprodukten, Polymer-Verbindungen auf Vinyl- oder Acrylat-Basis oder Casein bestehen.
8. Klebemörtel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass er als Entschäumer ein Polyethylen- und/oder Polypropylenglykol, ggf. mit einem Zusatz an amorpher Kieselsäure, enthält.
9. Klebemörtel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vexzögerer aus Citronensäure und Weinsäure und/oder deren Salzen, Phosphaten oder Glukonaten besteht.
10. Klebemörtel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleuniger Lithiumcarbonat oder Calciumformiat darstellt.
11. Klebemörtel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftporenbildner Naturharze und/oder synthetische Tenside auf Basis von Fettsäuresulfonaten sind.
12. Klebemörtel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwundkompensationsmittel aus Calciumoxid; Aluminiumpulver, Polyethylenglykolen, nichtionischen Tensiden oder Neopentylglykol besteht.
13. Klebemörtel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Aminhärter ein ggf. in Wasser gelöstes Polyamidoamin und/oder Polyamin und/oder Polyamin-Epoxidharz- Addukt eingesetzt wird.
14. Klebemörtel nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Aminhärter eine Viskosität (25°C) von 150 bis 1.200 mPas und eine Aminzahl von 250 bis 420 aufweist.
15. Klebemörtel nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Plastifizierungsmittel aus einem Polyalkylenglykolether besteht.
16. Klebemörtel nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Polymer-Dispersion einen Feststoffgehalt von 40 bis 60 Gew.-% aufweist.
17. Klebemörtel nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass Polymerverbindungen auf Vinyl- oder Acrylat- Basis solche aus Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinyllaurat, Vinylversatat, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, geradkettigen oder verzweigten Vinylestern mit 3 bis 18 C-Atomen, Acryl- und Methacryl- Monomeren (insbesondere Estern) sowie Styrol, Butadien und Ethen eingesetzt werden.
18. Verwendung des Klebemörtels nach den Ansprüchen 1 bis 17 zum Verlegen von Fliesen, Platten oder Natursteinen auf zementären Untergründen oder auf Dispersionsbeschichtungen oder -anstrichen.
19. Verwendung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass man die Komponenten (A) und (B) vermischt, mit den üblichen Vorrichtungen zu einem plastischen, knollenfreien Mörtel verrührt, kurze Zeit später das Klebebett auf den Untergrund aufbringt und schließlich die Fliesen, Platten oder Natursteine verlegt.
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