DE102008043988A1

DE102008043988A1 - Faserhaltige Mörtelzusammensetzung

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Publication number: DE102008043988A1
Application number: DE200810043988
Authority: DE
Inventors: Stefan Dr. Ingrisch; Thomas Dr. Bastelberger; Jürgen Dr. Bezler; Peter Schmid-Rannetsperger
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: Wacker Chemie AG
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2008-11-21
Publication date: 2010-05-27
Also published as: WO2010057888A1

Abstract

Gegenstand der Erfindung sind Trockenmörtelzusammensetzungen, enthaltend a) ein oder mehrere hydraulische Bindemittel, b) ein oder mehrere Füllstoffe, c) gegebenenfalls weitere Zusatzstoffe, dadurch gekennzeichnet, dass d) Fasern und e) ein oder mehrere in Wasser redispergierbare Polymerpulver auf Basis von Polymerisaten von ethylenisch ungesättigten Monomeren, mit einer Glasübergangstemperatur Tg von -25°C bis +25°C, enthalten sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine faserhaltige Trockenmörtelzusammensetzung zum Aufbau von armierungsgewebefreien Wärmedämmverbundsystemen unter Verwendung solcher Zusammensetzungen.
Zum Aufbau eines Wärmedämmverbundsystems (WDVS) werden Dämmplatten (Hartschaumplatten oder Steinwollplatten) mit einem Klebemörtel am Mauerwerk befestigt, anschließend wird auf die Dämmplatten eine Armierungsschicht aufgetragen, in welche ein Fasergewebe (meist Glasfasergewebe) eingelegt wird, und das Verbundsystem schließlich mit einem Oberputz abgedeckt.
Aus dem Stand der Technik sind dazu folgende Ausführungsformen bekannt: In der DE 2516916 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung von gedämmten Putzfassaden beschrieben unter Verwendung von Mörtelmassen, welche einen Kunststoffzusatz in Form einer wässrigen Polymerdispersion enthalten. Die Mörtelmassen enthalten noch Fasermaterialien und dienen zum Aufbringen der Armierungsschicht, in welche ein Glasseidengewebe eingebettet wird. Die DE 2703342 A1 ist mit der Aufgabe befasst, einen Mörtel zur Beschichtung von Wärmedämmplatten zu schaffen, in dem ein darin eingebettetes Glasfasergitter zuverlässig gegen Feuchtigkeitseinflüsse geschützt wird. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Mörtel neben einem hydraulischen Bindemittel ein Polymer enthält, mit einem Schutzkolloid, welches seine oberflächenaktive Wirkung bei Einwirkung von Ca²⁺-Ionen verliert. Es werden dazu Polyvinylalkohol-stabilisierte Vinylester-Polymerisate in Form deren wässrigen Dispersionen oder Dispersionspulver eingesetzt. Zusammensetzungen zur Herstellung von armierungsgewebefreien Beschichtungen werden nicht beschrieben. In der DE 4216204 A1 wird zur Wärmedämmung von Gebäuden empfohlen, diese mit einer mineralischen Dämmplatte mit Putzschicht zu versehen, wobei zwischen Wärmedämmplatte und Putzschicht ein Armierungsgewebe eingebettet wird. Die Putzschicht kann gegebenenfalls noch Fasermaterialien und/oder Kunststoffdispersionspulver als Haftverbesserungsmittel enthalten.
Das Aufbringen der Armierungsschicht auf der Wärmedämmplatte erfordert prinzipiell zwei Arbeitsgänge. Beim ersten Schritt wird die Armierungsmasse auf die Wärmedämmplatte aufgebracht, beim zweiten das Armierungsgewebe in die Armierungsmasse eingebettet und anschließend die Armierungsmasse glatt gestrichen. Das Einbringen des Armierungsgewebes in die aufgebrachte Armierungsmasse stellt einen Schritt dar, der zusätzlich nicht nur Arbeitszeit, sondern auch Material (Armierungsgewebe) kostet. Einfacher zu verarbeiten und weniger arbeitsaufwendig wäre es, wenn eine Armierungsgewebe-freie Armierungsmasse nach Aushärtung die gleichen Eigenschaften hätte, wie eine herkömmliche Armierungsschicht bestehend aus Armierungsmasse und zusätzlich eingearbeitetem Armierungsgewebe.
Aus dem Stand der Technik sind folgende Ausführungsformen zu Wärmedämmverbundsystemen ohne Armierungsschicht bekannt: Die DE 10248098 A1 beschreibt ein Wärmedämmverbundsystem, welches nur mehr aus der Wärmedämmschicht und einer mit Glasfaser armierten Putzschicht besteht, unter Verzicht auf eine Mörtelschicht mit Gewebeeinlage. Die Zusammensetzung der Putzschicht wird nicht beschrieben. Zur Wärmedämmung von Bauwerkswänden wird in der DE 3429251 C2 zur Beschichtung der Wärmedämmschicht eine Kunstharzbeschichtung eingesetzt, welche vernetzbare Polymerisate in Form deren Kunstharzdispersionen oder -lösungen enthält und gegebenenfalls noch einen Zuschlag aus organischen und anorganischen Fasern. Auf das Einlegen eines Armierungsgewebes in die Beschichtung wird verzichtet. Die Verwendung von vorvernetzten oder vernetzbaren Polymeren führt zu spröden Putzen mit der Gefahr der Rißbildung. Zur Herstellung eines Wärmedämmverbundsystems ohne Montage eines Armierungsgewebes wird in der DE 10 2004 048 584 B4 empfohlen, als Armierungsputz eine Zusammensetzung einzusetzen, welche neben organischen und anorganischen Bindemitteln noch Kohlefaser enthält. Die DE 19839295 C5 betrifft ein Wärmedämmverbundsystem, welches aus mineralischen Leichtdämmplatten besteht, welche mit einem Leichtputz beschichtet und längs der Fugen mit dem Leichtputz verklebt sind. Der Leichtputz enthält Polymerdispersion und Baumwollfasern. Auf die Aufbringung eines Armierungsgewebes wird verzichtet. Eine armierungsgewebefreie Dämmstoffbeschichtung ist auch Gegenstand der DE 4032769 C2 . Dabei wird eine Mineralfaserdämmplatte mit einer armierungsgewebefreien Beschichtung versehen, welche als Binder Kunststoffdispersion oder Kunstharzlösung enthält, und gegebenenfalls noch mit mineralischen Füllstoffen und/oder Fasern und/oder Pigmenten gefüllt ist. Aus der DE 3040077 C2 ist ein Verputztrockenmörtel zur Beschichtung von Dämmplatten bekannt, wobei das Einlegen eines Glasfasergewebes in die Putzbeschichtung entfällt. Die Putzbeschichtung enthält alkaliwiderstandsfähige Glasfasern sowie polymere Verbindungen wie Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol und/oder Stärke- bzw. Proteinderivate. Bei diesen Polymeren handelt es sich um nicht redispergierbare Kunstharze mit hoher Tg, weit über 25°C. Solche Polymere führen zu harten und spröden Armierungsmassen mit der Gefahr der Rißbildung, insbesondere bei tiefen Temperaturen oder Schlagbelastung. Trockenmörtel mit einer Kombination aus Faser und in Wasser redispergierbare Polymerpulver werden nicht beschrieben.
Gegenstand der Erfindung sind Trockenmörtelzusammensetzungen enthaltend a) ein oder mehrere hydraulische Bindemittel, b) ein oder mehrere Füllstoffe, c) gegebenenfalls weitere Zusatzstoffe, dadurch gekennzeichnet, dass d) Fasern und e) ein oder mehrere in Wasser redispergierbare Polymerpulver auf Basis von Polymerisaten von ethylenisch ungesättigten Monomeren, mit einer Glasübergangstemperatur Tg von –25°C bis +25°C, enthalten sind.
Geeignete hydraulische Bindemittel a) sind beispielsweise Zemente, insbesondere Portlandzement, Aluminatzement, Trasszement, Hüttenzement, Magnesiazement, Phosphatzement oder Hochofenzement, sowie Mischzemente, Füllzemente, Flugasche, Microsilica, hydraulischer Kalk und Gips. Bevorzugt werden Portlandzement, Aluminatzement und Hüttenzement, sowie Mischzemen te, Füllzemente, hydraulischer Kalk und Gips. Im Allgemeinen enthalten die Trockenmörtelzusammensetzungen 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-%, hydraulische Bindemittel, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockenmörtelzusammensetzung.
Beispiele für geeignete Füllstoffe b) sind Quarzsand, Quarzmehl, Calciumcarbonat, Dolomit, Aluminiumsilicate, Ton, Kreide, Weißkalkhydrat, Talkum oder Glimmer, oder auch Leichtfüllstoffe wie Bims, Schaumglas, Gasbeton, Perlite, Vermiculite, Carbo-Nano-Tubes (CNT). Es können auch beliebige Gemische der genannten Füllstoffe eingesetzt werden. Bevorzugt werden Quarzsand, Quarzmehl, Calciumcarbonat, Kreide oder Weißkalkhydrat. Im Allgemeinen enthalten die Trockenmörtelzusammensetzungen 30 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 80 Gew.-%, Füllstoffe, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockenmörtelzusammensetzung.
Weitere übliche Zusatzstoffe c) für Trockenmörtelzusammensetzungen sind Verdickungsmittel, beispielsweise Polysaccharide wie Celluloseether und modifizierte Celluloseether, Stärkeether, Guar Gum, Xanthan Gum, Schichtsilikate, Polycarbonsäuren wie Polyacrylsäure und deren Teilester, sowie Polyvinylalkohole welche gegebenenfalls acetalisiert oder hydrophob modifiziert sein können, Casein und assoziativ wirkende Verdicker. Übliche Zusatzstoffe sind auch Verzögerer, wie Hydroxycarbonsäuren, oder Dicarbonsäuren oder deren Salze, Saccharide, Oxalsäure, Bernsteinsäure, Weinsäure, Gluconsäure, Zitronensäure, Sucrose, Glucose, Fructose, Sorbit, Pentaerythrit. Ein übliches Additiv sind Abbindebeschleuniger beispielsweise Alkali- oder Erdalkalisalze von anorganischen oder organischen Säuren. Darüberhinaus sind noch zu nennen: Hydrophobierungsmittel, Konservierungsmittel, Filmbildehilfsmittel, Dispergiermittel, Schaumstabilisatoren, Entschäumer und Flammschutzmittel (z. B. Aluminiumhydroxid).
Die Zusatzstoffe c) werden in den dafür üblichen, von der Art des Zusatzstoffes abhängigen, Mengen eingesetzt. Im Allgemei nen liegen die Mengen bei 0,1 bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockenmörtelzusammensetzung.
Als Faserkomponente d) eignen sich natürliche und synthetische Fasermaterialien, sowohl auf Basis von organischen als auch anorganischen Materialien, sowie Gemische daraus. Beispiele für natürliche, organische Fasern sind Baumwolle, Hanf, Jute, Flachs, Holzfasern, Cellulose, Viskose, Lederfasern oder Sisal. Beispiele für synthetische, organische Fasern sind Viskosefasern, Polyamidfasern, Polyesterfasern, Polyacrylnitrilfasern, Dralonfasern, Polyethylenfasern, Polypropylenfasern, Polyvinylalkoholfasern oder Aramidfasern. Die anorganischen Fasern können beispielsweise Glasfasern, Kohlenstofffasern, Mineralwollfasern oder Metallfasern sein. Bevorzugt werden Baumwollfasern, Polyacrylnitrilfasern und Cellulosefasern.
Die eingesetzen Fasern weisen typischerweise eine Länge zwischen 0,1 μm und 16 mm auf, vorzugsweise von 10 μm bis 5 mm. Es können aber auch kürzere oder längere eingesetzt werden. Besonders bevorzugt werden Fasern in einem Längenbereich von 10 μm bis 1 mm verwendet. Die Fasern werden als lose Fasern und nicht in Form eines Gewebes eingesetzt. Im Allgemeinen enthalten die Trockenmörtelzusammensetzungen 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 2 Gew.-%, Fasern, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockenmörtelzusammensetzung.
Als in Wasser redispergierbare Polymerpulver e) bezeichnet man Pulverzusammensetzungen, welche mittels Trocknung der entsprechenden wässrigen Dispersionen der Basispolymerisate in Gegenwart von Schutzkolloiden zugänglich werden. Aufgrund dieses Herstellungsprozesses wird das feinteilige Harz der Dispersion mit einem wasserlöslichen Schutzkolloid ausreichender Menge umhüllt. Bei der Trocknung wirkt das Schutzkolloid wie ein Mantel, welcher das Zusammenkleben der Teilchen verhindert. Beim Redispergieren in Wasser löst sich das Schutzkolloid wieder in Wasser und es liegt eine wässrige Dispersion der ursprünglichen Polymerteilchen vor (Schulze J. in TIZ, No. 9, 1985).
Geeignete Polymerisate von ethylenisch ungesättigten Monomeren sind solche auf der Basis von einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe umfassend Vinylester, (Meth)acrylsäureester, Vinylaromaten, Olefine, 1,3-Diene und Vinylhalogenide und gegebenenfalls weiteren damit copolymerisierbaren Monomeren. Die Polymerisate sind vorzugsweise nicht vernetzt.
Geeignete Vinylester sind solche von Carbonsäuren mit 1 bis 15 C-Atomen. Bevorzugt werden Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinyl-2-ethylhexanoat, Vinyllaurat, 1-Methylvinylacetat, Vinylpivalat und Vinylester von α-verzweigten Monocarbonsäuren mit 9 bis 11 C-Atomen, beispielsweise VeoVa9^R oder VeoVa10^R (Handelsnamen der Firma Resolution). Besonders bevorzugt ist Vinylacetat.
Geeignete Monomeren aus der Gruppe Acrylsäureester oder Methacrylsäureester sind Ester von unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen. Bevorzugte Methacrylsäureester oder Acrylsäureester sind Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, Propylacrylat, Propylmethacrylat, n-Butylacrylat, n-Butylmethacrylat, t-Butylacrylat, t-Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat. Besonders bevorzugt sind Methylacrylat, Methylmethacrylat, n-Butylacrylat, t-Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat.
Als Vinylaromaten bevorzugt sind Styrol, Methylstyrol und Vinyltoluol. Bevorzugtes Vinylhalogenid ist Vinylchlorid. Die bevorzugten Olefine sind Ethylen, Propylen und die bevorzugten Diene sind 1,3-Butadien und Isopren.
Gegebenenfalls können noch 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Monomergemisches, Hilfsmonomere copolymerisiert werden. Bevorzugt werden 0,5 bis 2,5 Gew.-% Hilfsmonomere eingesetzt. Beispiele für Hilfsmonomere sind ethylenisch ungesättigte Mono- und Dicarbonsäuren, vorzugsweise Acrylsäure, Methacrylsäure, Fumarsäure und Maleinsäure; ethylenisch ungesättigte Carbonsäureamide und -nitrile, vorzugsweise Acry lamid und Acrylnitril; Mono- und Diester der Fumarsäure und Maleinsäure wie die Diethyl-, und Diisopropylester sowie Maleinsäureanhydrid; ethylenisch ungesättigte Sulfonsäuren bzw. deren Salze, vorzugsweise Vinylsulfonsäure, 2-Acrylamido-2-methyl-propansulfonsäure. Weitere Beispiele sind vorvernetzende Comonomere wie mehrfach ethylenisch ungesättigte Comonomere, beispielsweise Diallylphthalat, Divinyladipat, Diallylmaleat, Allylmethacrylat oder Triallylcyanurat, oder nachvernetzende Comonomere, beispielsweise Acrylamidoglykolsäure (AGA), Methylacrylamidoglykolsäuremethylester (MAGME), N-Methylolacrylamid (NMA), N-Methylolmethacrylamid, N-Methylolallylcarbamat, Alkylether wie der Isobutoxyether oder Ester des N-Methylolacrylamids, des N-Methylolmethacrylamids und des N-Methylolallylcarbamats. Geeignet sind auch epoxidfunktionelle Comonomere wie Glycidylmethacrylat und Glycidylacrylat. Weitere Beispiele sind siliciumfunktionelle Comonomere, wie Acryloxypropyltri(alkoxy)- und Methacryloxypropyltri(alkoxy)-Silane, Vinyltrialkoxysilane und Vinylmethyldialkoxysilane, wobei als Alkoxygruppen beispielsweise Ethoxy- und Ethoxypropylenglykolether-Reste enthalten sein können. Genannt seien auch Monomere mit Hydroxy- oder CO-Gruppen, beispielsweise Methacrylsäure- und Acrylsäurehydroxyalkylester wie Hydroxyethyl-, Hydroxypropyl- oder Hydroxybutylacrylat oder -methacrylat sowie Verbindungen wie Diacetonacrylamid und Acetylacetoxyethylacrylat oder -methacrylat.
Die Monomerauswahl bzw. die Auswahl der Gewichtsanteile der Comonomere erfolgt dabei so, das eine Glasübergangstemperatur Tg von –25°C bis +25°C, vorzugsweise –10°C bis +10°C, besonders bevorzugt –10°C bis 0°C resultiert. Die Glasübergangstemperatur Tg der Polymerisate kann in bekannter Weise mittels Differential Scanning Calorimetry (DSC) ermittelt werden. Die Tg kann auch mittels der Fox-Gleichung näherungsweise vorausberechnet werden. Nach Fox T. G., Bull. Am. Physics Soc. 1, 3, Page 123 (1956) gilt: 1/Tg = x1/Tg1 + x2/Tg2 + ... + xn/Tgn, wobei xn für den Massebruch (Gew.-%/100) des Monomeren n steht, und Tgn die Glasübergangstemperatur in Kelvin des Homopolymeren des Monomeren n ist. Tg-Werte für Homopolymerisate sind in Polymer Handbook 2nd Edition, J. Wiley & Sons, New York (1975) aufgeführt.
Bevorzugt werden Mischpolymerisate von Vinylacetat mit 1 bis 50 Gew.-% Ethylen;
Mischpolymerisate von Vinylacetat mit 1 bis 50 Gew.-% Ethylen und 1 bis 50 Gew.-% von einem oder mehreren weiteren Comonomeren aus der Gruppe Vinylester mit 1 bis 12 C-Atomen im Carbonsäurerest wie Vinylpropionat, Vinyllaurat, Vinylester von alpha-verzweigten Carbonsäuren mit 9 bis 13 C-Atomen wie VeoVa9, VeoVa10, VeoVa11;
Mischpolymerisate von Vinylacetat, 1 bis 50 Gew.-% Ethylen und vorzugsweise 1 bis 60 Gew.-% (Meth)Acrylsäureester von unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, insbesonders n-Butylacrylat oder 2-Ethylhexylacrylat; und
Mischpolymerisate mit 30 bis 75 Gew.-% Vinylacetat, 1 bis 30 Gew.-% Vinyllaurat oder Vinylester einer alpha-verzweigten Carbonsäure mit 9 bis 11 C-Atomen, sowie 1 bis 30 Gew.-% (Meth)Acrylsäureester von unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, insbesonders n-Butylacrylat oder 2-Ethylhexylacrylat, welche noch 1 bis 40 Gew.-% Ethylen enthalten;
Mischpolymerisate mit Vinylacetat, 1 bis 50 Gew.-% Ethylen und 1 bis 60 Gew.-% Vinylchlorid; wobei
die Polymerisate noch die genannten Hilfsmonomere in den genannten Mengen enthalten können, und sich die Angaben in Gew.-% auf jeweils 100 Gew.-% aufaddieren.
Bevorzugt werden auch (Meth)acrylsäureester-Polymerisate, wie Mischpolymerisate von n-Butylacrylat oder 2-Ethylhexylacrylat oder Copolymerisate von Methylmethacrylat mit n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexylacrylat;
Styrol-Acrylsäureester-Copolymerisate mit einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, n-Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat;
Vinylacetat-Acrylsäureester-Copolymerisate mit einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, n-Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat und gegebenenfalls Ethylen;
Styrol-1,3-Butadien-Copolymerisate;
wobei die Polymerisate noch die genannten Hilfsmonomere in den genannten Mengen enthalten können, und sich die Angaben in Gew.-% auf jeweils 100 Gew.-% aufaddieren.
Am meisten bevorzugt werden in Wasser redispergierbare Polymerpulver e) enthaltend Mischpolymerisate mit Vinylacetat und 5 bis 50 Gew.-% Ethylen, oder
Mischpolymerisate mit Vinylacetat, 1 bis 50 Gew.-% Ethylen und 1 bis 50 Gew.-% von einem Vinylester von α-verzweigten Monocarbonsäuren mit 9 bis 11 C-Atomen, oder
Mischpolymerisate mit 30 bis 75 Gew.-% Vinylacetat, 1 bis 30 Gew.-% Vinyllaurat oder Vinylester einer alpha-verzweigten Carbonsäure mit 9 bis 11 C-Atomen, sowie 1 bis 30 Gew.-% (Meth)Acrylsäureester von unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, welche noch 1 bis 40 Gew.-% Ethylen enthalten, oder
Mischpolymerisate mit Vinylacetat, 5 bis 50 Gew.-% Ethylen und 1 bis 60 Gew.-% Vinylchlorid.
Die Herstellung der Polymerisate erfolgt nach dem Emulsionspolymerisationsverfahren oder nach dem Suspensionspolymerisationsverfahren in Gegenwart von Schutzkolloiden, vorzugsweise nach dem Emulsionspolymerisationsverfahren, wobei die Polymerisationstemperatur im allgemeinen 20°C bis 100°C, vorzugsweise 60°C bis 90°C beträgt, und bei der Copolymerisation von gasförmigen Comonomeren wie Ethylen auch unter Druck, im allgemeinen zwischen 5 bar und 100 bar, gearbeitet werden kann. Die Initiierung der Polymerisation erfolgt mit den für die Emulsionspolymerisation bzw. Suspensionspolymerisation gebräuchlichen wasserlöslichen bzw. monomerlöslichen Initiatoren oder Redox-Initiator-Kombinationen. Beispiele für wasserlösliche Initiatoren sind Natriumpersulfat, Wasserstoffperoxid, Azobisisobutyronitril. Beispiele für monomerlösliche Initiatoren sind Dicetylperoxydicarbonat, Dicyclohexylperoxydicarbonat, Dibenzoylperoxid. Die genannten Initiatoren werden im allgemeinen in einer Menge von 0,01 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, eingesetzt. Als Redox-Initiatoren verwendet man Kombinationen aus den genannten Initiatoren in Kombination mit Reduktionsmitteln. Geeignete Reduktionsmittel sind beispielsweise Natriumsulfit, Natriumhydroxymethansulfinat und Ascorbinsäure. Die Reduktionsmittelmenge beträgt vorzugsweise 0,01 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere.
Zur Steuerung des Molekulargewichts können während der Polymerisation regelnde Substanzen eingesetzt werden. Falls Regler eingesetzt werden, werden diese üblicherweise in Mengen zwischen 0,01 bis 5,0 Gew.-%, bezogen auf die zu polymerisierenden Monomeren, eingesetzt und separat oder auch vorgemischt mit Reaktionskomponenten dosiert. Beispiele solcher Substanzen sind n-Dodecylmercaptan, tert.-Dodecylmercaptan, Mercaptopropionsäure, Mercaptopropionsäuremethylester, Isopropanol und Acetaldehyd. Vorzugsweise werden keine regelnden Substanzen verwendet.
Zur Stabilisierung des Polymerisationsansatzes werden Schutzkolloide, gegebenenfalls in Kombination mit Emulgatoren, eingesetzt. Geeignete Schutzkolloide sind teilverseifte oder vollverseifte Polyvinylalkohole; Polyvinylpyrrolidone; Polyvinylacetale; Polysaccharide in wasserlöslicher Form wie Stärken (Amylose und Amylopectin) oder Dextrine oder Cyclodextrine, Cellulosen und deren Carboxymethyl-, Methyl-, Hydroxyethyl-, Hydroxypropyl-Derivate; Proteine wie Casein oder Caseinat, Sojaprotein, Gelatine; Ligninsulfonate; synthetische Polymere wie Poly(meth)acrylsäure, Copolymerisate von (Meth)acrylaten mit carboxylfunktionellen Comonomereinheiten, Poly(meth)acrylamid, Polyvinylsulfonsäuren und deren wasserlöslichen Copolymere; Melaminformaldehydsulfonate, Naphthalinformaldehydsulfonate, Styrolmaleinsäure- und Vinylethermaleinsäure-Copolymere; kationische Schutzkolloide, beispielsweise Polymere mit Monomereinheiten mit quarternären Ammoniumgruppen. Bevorzugt werden teilverseifte oder vollverseifte Polyvinylalkohole. Besonders bevorzugt sind teilverseifte Polyvinyl alkohole mit einem Hydrolysegrad von 80 bis 95 Mol% und einer Höpplerviskosität in 4%-iger wässriger Lösung von 1 bis 30 mPas (Methode nach Höppler bei 20°C, DIN 53015).
Nach Abschluß der Polymerisation kann zur Restmonomerentfernung in Anwendung bekannter Methoden nachpolymerisiert werden, beispielsweise durch mit Redoxkatalysator initiierter Nachpolymerisation. Flüchtige Restmonomere können auch mittels Destillation, vorzugsweise unter reduziertem Druck, und gegebenenfalls unter Durchleiten oder Überleiten von inerten Schleppgasen wie Luft, Stickstoff oder Wasserdampf entfernt werden. Die damit erhältlichen wässrigen Dispersionen haben einen Feststoffgehalt von 30 bis 75 Gew.-%, vorzugsweise von 50 bis 60 Gew.-%.
Zur Herstellung der in Wasser redispergierbaren Polymerpulver werden die Dispersionen, gegebenenfalls nach Zusatz von weiteren Schutzkolloiden als Trocknungshilfe, getrocknet, beispielsweise mittels Wirbelschichttrocknung, Gefriertrocknung oder Sprühtrocknung. Vorzugsweise werden die Dispersionen sprühgetrocknet. Die Sprühtrocknung erfolgt dabei in üblichen Sprühtrocknungsanlagen, wobei die Zerstäubung mittels Ein-, Zwei- oder Mehrstoffdüsen oder mit einer rotierenden Scheibe erfolgen kann. Die Austrittstemperatur wird im allgemeinen im Bereich von 45°C bis 120°C, bevorzugt 60°C bis 90°C, je nach Anlage, Tg des Harzes und gewünschtem Trocknungsgrad, gewählt. Die Viskosität der zu verdüsenden Speise wird über den Feststoffgehalt so eingestellt, dass ein Wert von < 500 mPas (Brookfield-Viskosität bei 20 Umdrehungen und 23°C), bevorzugt < 250 mPas, erhalten wird. Der Feststoffgehalt der zu verdüsenden Dispersion beträgt > 35%, bevorzugt > 40%.
In der Regel wird die Trocknungshilfe in einer Gesamtmenge von 0.5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die polymeren Bestandteile der Dispersion, eingesetzt. Das heißt die Gesamtmenge an Schutzkolloid vor dem Trocknungsvorgang soll mindestens 1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf den Polymeranteil betragen; bevorzugt werden 5 bis 20 Gew.-% bezogen auf den Polymeranteil eingesetzt.
Geeignete Trocknungshilfen sind dem Fachmann bekannt und sind beispielsweise die bereits genannten Schutzkolloide. Besonders bevorzugt sind teilverseifte Polyvinylalkohole mit einem Hydrolysegrad von 80 bis 95 Mol% und einer Höpplerviskosität in 4%-iger wässriger Lösung von 1 bis 30 mPas (Methode nach Höppler bei 20°C, DIN 53015).
Bei der Verdüsung hat sich vielfach ein Gehalt von bis zu 1,5 Gew.-% Antischaummittel, bezogen auf das Basispolymerisat, als günstig erwiesen. Zur Erhöhung der Lagerfähigkeit durch Verbesserung der Verblockungsstabilität, insbesondere bei Pulvern mit niedriger Glasübergangstemperatur, kann das erhaltene Pulver mit einem Antiblockmittel (Antibackmittel), vorzugsweise 1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht polymerer Bestandteile, ausgerüstet werden. Beispiele für Antiblockmittel sind Ca- bzw. Mg-Carbonat, Talk, Gips, Kieselsäure, Kaoline wie Metakaolin, Silicate mit Teilchengrößen vorzugsweise im Bereich von 10 nm bis 10 μm.
Die Herstellung der Trockenmörtel-Zusammensetzung erfolgt im Allgemeinen so, dass die Komponenten a) bis e) in herkömmlichen Pulvermischvorrichtungen zu einem Trockenmörtel vermischt und homogenisiert werden. Die zur Verarbeitung zu Mörtelmassen erforderliche Wassermenge wird vor der Zubereitung hinzugefügt. Es kann auch so vorgegangen werden, dass die einzelnen Komponenten a) bis e) getrennt mit Wasser zu einer Mörtelmasse angerührt werden. Zur Herstellung der Armierungsschicht wird der damit erhaltene Armierungsmörtel anschließend auf die Dämmplatten aufgetragen.
Die damit erhältlichen Trockenmörtelzusammensetzungen eignen sich zur Herstellung von Armierungsmassen für Wärmedämmverbundsysteme, welche keine Gewebeeinlage enthalten. Weitere Anwendungen sind die zur Herstellung von Klebemitteln und Beschichtungsmitteln. Beispiele für Klebemittel sind Klebemittel für Wärmedämmplatten und Schallschutzplatten, Fliesenkleber, und Klebemittel zur Verklebung von Holz und Holzwerkstoffen.
Beispiele für Beschichtungsmittel sind Mörtel, Verlaufsmassen, Estriche, Putze.
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung:
In den (Vergleichs)beispielen 1 bis 7 wurden folgende redispergierbaren Polymerpulver eingesetzt:
Dispersionspulver 1:

Dispersionspulver auf der Basis eines Vinylacetat-Ethylen-Copolymers mit einer Tg von –9°C mit kationischem Schutzkolloid.

Dispersionspulver 2:

Dispersionspulver auf der Basis eines Vinylacetat-Ethylen-Copolymers mit einer Tg von –7°C mit Polyvinylalkohol-Schutzkolloid.

Dispersionspulver 3:

Dispersionspulver auf der Basis eines Vinylacetat-Ethylen-Copolymers mit einer Tg von –7°C mit Polyvinylalkohol-Schutzkolloid und Silan.

Zur Herstellung der Mörtelmassen für die (Vergleichs)beispiele 1 bis 7 wurden die in Tabelle 1 genannten Bestandteile, in den dort aufgeführten Mengen, mit jeweils den in der Tabelle 1 genannten Gew.-Teilen Wasser zu der Mörtelmasse angerührt.
Die Eigenschaften der Mörtelmassen wurden bezüglich Standvermögen, Geschmeidigkeit und Luftporenbildung beurteilt und mit den Noten sehr gut, gut, befriedigend beurteilt.
Zur Testung wurden die Mörtelmassen jeweils als Armierungsmörtel in einer Schichtdicke von 4 mm auf EPS-Platten (expanded polystyrene) aufgetragen. Im Fall des Vergleichsbeispiels 1 wurde ein Glasseidengewebe in die Armierungsschicht eingelegt.
Nach Aushärtung der Armierungsschicht wurden die Haftzugfestigkeit sowie der Ausriss auf EPS-Platten gemäß Prüfmethode DIN 18555-6 festgestellt. Der Einbeulwert auf EPS wurde gemäß Prüfmethode ISO 7892 bestimmt. Die Ergebnisse der Testung sind in Tabelle 2 zusammengefasst.
Die Ergebnisse zeigen, dass sich die erfindungsgemäßen faserhaltigen Mörtel (Beispiel 3 bis 7) wie faserfreie Mörtelmassen (Vergleichsbeispiele 1 und 2) verarbeiten lassen. Es ist keine Verschlechterung bezüglich Standvermögen, Geschmeidigkeit und Luftporenbildung feststellbar.
Die Haftung zur Wärmedämmplatte ist gegenüber faserfreien Armierungsmörtel deutlich verbessert – siehe Vergleich der Haftzugwerte und EPS-Ausriss von Vbsp. 1/2 mit Beispielen 3 bis 7.

Überraschend war, dass die Einbeulwerte für den erfindungsgemäßen Armierungsputz zum Teil (Beispiele 5 bis 7) deutlich besser sind als der Wert für Glasfasergewebe-verstärkten Armierungsputz (Vergleichsbeispiel 1). Tabelle 1:

Rezeptur	Vbsp.1	Vbsp.2	Bsp.3	Bsp.4	Bsp.5	Bsp.6	Bsp.7
Bestandteile in Gew.Teilen.
Zement OPC CEM IIB-S32,5R					180	180	180
Zement OPC CEM I 52,5	280	280	50	50
Kalkhydrat			50	50	50	50	50
Methylhydroxycellulose	1,5	1,5	1,5	1,5	2	2	2
Dispersionspulver 1	25	25			70	90	90
Dispersionspulver 2				90
Dispersionspulver 3			90
Aluminiumhydroxid			50	50	93,4	93,4	93,4
Kalksteinmehl 37 μm	198,5	198,5
Kalksteinmehl 2–25 μm
Kalksteinmehl 4–50 μm
Kalksteinmehl 20–200 μm					60	60	60
Kalksteinmehl 30 μm			236	233
Glasfaser 3 mm			11
Flachsfaser 2 mm				22
Baumwollfaser 0,5 mm					6	6	4
Dralonfaser 1 mm					4	4	7
Cellulosefaser 40 μm					5	5	9
Metallseife/Alkaliseife			3	3
Quarzsand 0,1–0,5 mm	495	495	53,5	50,5
Quarzsand 0,05–0,25 mm			275	275	215,6	195,6	190,6
Quarzsand 0,2–0,6 mm			175	170	201,6	201,6	201,6
Quarzsand 0,3–0,7 mm					109,4	109,4	109,4
SUMME Gewichtsteile	1000	1000	1000	1000	1000	1000	1000
Wasser in ml pro 1000 g	235	235	240	295	272	275	280

Tabelle 2:

Testergebnisse	Vbsp.1	Vbsp.2	Bsp.3	Bsp.4	Bsp.5	Bsp.6	Bsp.7

Glasseidengewebe	ja	nein	nein	nein	nein	nein	nein
Haftzug N/mm2	0,13	0,12	0,14	0,15	0,15	0,14	0,14
EPS-Ausriss %	72	76	100	100	100	100	100
Einbeulwert Joule	2,5	0,5	2,5	2,5	3,0	4,0	5,0
Standvermögen	sehrgut	sehrgut	gut	sehrgut	sehrgut	gut	sehrgut
Geschmeidigkeit	gut	gut	gut	gut	gut	gut	gut
Luftporen	befried	befried	befried	befried	befried	gut	gut

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 2516916 A1 [0003]
- DE 2703342 A1 [0003]
- DE 4216204 A1 [0003]
- DE 10248098 A1 [0005]
- DE 3429251 C2 [0005]
- DE 102004048584 B4 [0005]
- DE 19839295 C5 [0005]
- DE 4032769 C2 [0005]
- DE 3040077 C2 [0005]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- Schulze J. in TIZ, No. 9, 1985 [0013]
- Fox T. G., Bull. Am. Physics Soc. 1, 3, Page 123 (1956) [0019]
- Polymer Handbook 2nd Edition, J. Wiley & Sons, New York (1975) [0019]
- DIN 53015 [0025]
- DIN 53015 [0029]
- DIN 18555-6 [0038]
- ISO 7892 [0038]

Claims

Trockenmörtelzusammensetzungen enthaltend a) ein oder mehrere hydraulische Bindemittel, b) ein oder mehrere Füllstoffe, c) gegebenenfalls weitere Zusatzstoffe, dadurch gekennzeichnet, dass d) Fasern und e) ein oder mehrere in Wasser redispergierbare Polymerpulver auf Basis von Polymerisaten von ethylenisch ungesättigten Monomeren, mit einer Glasübergangstemperatur Tg von –25°C bis +25°C, enthalten sind.
Trockenmörtelzusammensetzungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente a) ein oder mehrere hydraulische Bindemittel aus der Gruppe enthaltend Portlandzement, Aluminatzement und Hüttenzement, Mischzemente, Füllzemente, hydraulischer Kalk und Gips enthalten sind.
Trockenmörtelzusammensetzungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente b) ein oder mehrere Füllstoffe aus der Gruppe enthaltend Quarzsand, Quarzmehl, Calciumcarbonat, Kreide und Weißkalkhydrat enthalten sind.
Trockenmörtelzusammensetzungen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente d) ein oder mehrere Fasern aus der Gruppe der organischen Fasern oder anorganischen Fasern enthalten sind.
Trockenmörtelzusammensetzungen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente e) ein oder mehrere in Wasser redispergierbare Polymerpulver aus der Gruppe enthaltend Mischpolymerisate mit Vinylacetat und 5 bis 50 Gew.-% Ethylen; Mischpolymerisate mit Vinylacetat, 1 bis 50 Gew.-% Ethylen und 1 bis 50 Gew.-% von einem Vinylester von α-verzweigten Monocarbonsäuren mit 9 bis 11 C-Atomen; Mischpolymerisate mit 30 bis 75 Gew.-% Vinylacetat, 1 bis 30 Gew.-% Vinyllaurat oder Vinylester einer alpha-verzweigten Carbonsäure mit 9 bis 11 C-Atomen, sowie 1 bis 30 Gew.-% (Meth)Acrylsäureester von unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, welche noch 1 bis 40 Gew.-% Ethylen enthalten; Mischpolymerisate mit Vinylacetat, 5 bis 50 Gew.-% Ethylen und 1 bis 60 Gew.-% Vinylchlorid; enthalten sind.
Verfahren zur Herstellung von Armierungsgewebe-freien Armierungsmassen, wobei die Trockenmörtelzusammensetzungen gemäß Anspruch 1 bis 5 mit Wasser zu einer Mörtelmasse angerührt werden und der damit erhaltene Armierungsmörtel anschließend auf die Dämmplatten aufgetragen wird.
Verwendung der Trockenmörtelzusammensetzungen gemäß Anspruch 1 bis 5 zur Herstellung von Klebemitteln und Beschichtungsmitteln.
Verwendung nach Anspruch 7 zur Herstellung von Klebemitteln für Wärmedämmplatten und Schallschutzplatten, Fliesenkleber, und Klebemittel zur Verklebung von Holz und Holzwerkstoffen.
Verwendung nach Anspruch 7 zur Herstellung von Mörteln, Verlaufsmassen, Estrichen, Putzen.