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Gipshaltige Spachtelmasse Die Erfindung betrifft eine gipshaltige
Spachtelmasse mit geringem Gehalt an wasserlöslichen celluloseartigen Bindemitteln
und Asbest.
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Zur Vorbehandlung von Wandflächen für das Aufbringen von Tapeten oder
Anstrichen werden seit einiger Zeit an Stelle des groben, sandhaltigen und schlecht
trocknenden Kalkmörtelputzes oder statt des teuren Lackspachtels spachtelfähige
Massen aus Gips mit einem Gehalt an celluloseartigem Bindemittel verwendet, wie
sie z. B. in der deutschen Patentschrift 694 037 beschrieben sind. Reiner Gips ist
für Spachtelmassen meist ungeeignet, da er zu schnell abbindet, beim Trocknen schwindet
und Risse, bildet; außerdem läßt die Haftfestigkeit zu wünschen übrig. Ähnliches
gilt für die Gipsspachtelmassen gemäß der erwähnten deutschen Patentschrift 694
037, welche zwar eine gewisse Haftung zeigen, aber nicht lange genug »teigig« bleiben
und schnell spröde werden. Ähnliches gilt für die Putzmörtel- und Spachitelmasse
gemäß deutscher Patentschrift 868 572, die als Bindemittel weniger als 29/o wasserlösliche
Cellulosehydrate und als anorganische Füllstoffe immer abgestuftes Sandmaterial
neben anderen Stoffen, wie z. B. Schlämmkreide, Bimsstein oder Kreide, enthält.
Derartige sandhaltige Mischungen, die als Putzmörtelmassen angesehen werden müssen,
zeigen jedoch die bereits oben erwähnten Nachteile, nämlich grobe Oberfläche, könige
oder rissige Struktur und Volumenminderung beim Trocknen. Ein weiterer Nachteil
dieser sandhaltigen Putzmörtelmassen ist das bei der Herstellung von Putzwänden
ungünstig große Verhältnis von Lohnanteil zu Materialpreis von etwa 8:2, da große
Materialmengen auf die Wand aufgebracht, mit einem gewissen Kraftaufwand angeworfen
und langwierig geglättet werden müssen. Schließlich sind die bisher bekannten Putzmörtelmassen
und Spachtelmassen auch noch deswegen ungeeignet, weil sie beim Verstreichen »wegrollen«,
d. h., die glattgestrichenen Bereiche lösen sich durch das Weiterstreichen auf Grund
der Kompaktheit des Materials wieder ab. Die Haftfähigkeit der bisher bekannten
Materialien schwankt stark und ist auch vom Untergrund abhängig; während sich Leichtbauplatten
mit rauher Oberfläche leicht verputzen lassen, sind glattere Bauelemente, wie z.
B. Keramik, Porzellan und Schaumglas, nur sehr schwer zu verputzen. Insbesondere
ließ sich auf Schaumglas bisher noch kein Putz haftend auftragen. Ferner sind z.
B. gemäß USA.-Patentschriften 1607 325 und 1736 294 Dämmgipse bekannt, die
zu etwas mehr als 500/a aus Gips, 15 bis 259/o Asbest und 30 bis 15% anderen Zuschlagstoffen,
wie Kalk, Sägemehl usw., bestehen. Die Haftfähigkeit dieser Massen ist schlecht,
so daß sie nicht als Spachtelmassen verwendet werden können.
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Auch das komplizierte und maßgerechte Anmischen mehrerer Komponenten
(Sand, Gips, Leim) oder die mangelnde Lagerfähigkeit bereits gemischter Produkte
sowie die Härteeigenschaften, Feuchtigkeitsaufnahme, Dampfdiffusion, Verhalten gegenüber
Spritzwasser, Haftfestigkeit, Klebkraft, Abbindezeit waren sowohl bei den bisherigen
Spachtelmassen wie bei den immer Sand enthaltenden Mörtelmassen nicht zufriedenstellend.
Eine Verbesserung der einen Eigenschaft ging immer auf Kosten einer anderen, gleich
wichtigen Eigenschaft, so daß für bestimmte Verwendungszwecke gesonderte Mischungsverhältnisse
oder bestimmte Komponenten ausgewählt werden mußten.
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Es wurde nun festgestellt, daß ausgezeichnete Spachtelmassen erhalten
werden, wenn man einmal ein Gemisch verwendet, das im wesentlichen aus Gips, an
sich als Bindemittel bekannten Cellulosederivaten und einem an sich bekannten Asbestzusatz
besteht und bei welchem zum anderen das erwähnte Bindemittel aus einer Mischung
von Methylcellulose und Natriumcarboxycellulose besteht, wobei diese Masse frei
von Sand oder anderen Füllstoffen ist. Die vorliegende Erfindung beziehst sich demzufolge
auf eine gipshaltige spachtelförmige Masse mit geringem Gehalt an wasserlöslichen
celluloseartigen Bindemitteln und Asbest, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie
aus Gips (CaS04 - 1,'2H.0) und, bezogen auf die Gesamtmenge, aus bis zu 8 Gewichtsprozent
Asbest und etwa 0,07 bis 5,0 Gewichtsprozent einer Mischung aus Methylcellulose
und Natriumcarboxycellulose, vorzugsweise im Verhältnis von 4: 1 bis 2: 1, besteht.
Vorzugsweise enthält die Spacht-eImasse noch 0,04 bis 1% eines Silicons.
Der
Zusatz dieser ganz bestimmten kombinierten Mischung verschiedener Cellulosederivate
ist wesentlich, da der Celluloseanteil zwar die Klebkraft bestimmt, jedoch ein zu
großer Anteil hiervon die Härte des Putzes negativ beeinflußt. Durch Versuche wurde
das unerwartete Ergebnis gefunden, daß die Verwendung eines Gemisches von Methyl-
bzw. Äthylcellulose einerseits und Alkalisalzen der Carboxycellulosen andererseits
besonders vorteilhaft ist. Während beispielsweise Methylcellulose im wesent-Maße
die Klebkraft erzeugt, wirkt das Natriumsalz der Carboxycellulose im wesentlichen
auf die Abbindezeit ein. Ein Verhältnis von Carboxycellulose zu Methylcellulose
von 1: 2 bis 1: 4 hat sich nach langen Versuchen als am besten geeignet erwiesen.
Die Verwendung von Natriumcarboxycellulose hat gegenüber anderen Abbindeverzöge.rern,
wie Borax od. dgl., den Vorteil, daß kein fremdes Material in die Mischung eingebracht
wird; es behält über die Verzögerungswirkung hinaus noch die den Cellulosederivaten
eigene Klebkraft bei und erhöht somit die Gesamtklebkraft.
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Der.Asbest, dessen Zusatz zu Putzmörteln in Verbindung mit Sand oder
anderen Füllstoffen schon vorgeschlagen wurde, dient als Auflockerungsmittel, wobei
Anteile von 0,5 bis 8,0% am besten sind. Zuviel Asbest erzeugt eine zu grobe. Oberfläche
und zeigt beim Versstreichen und Glätten unerwünschte Markierungen. Durch den Asbestzusatz
wird die Trockenzeit verkürzt und die Atmungsfähigkeit des Putzes verbessert, da
er die Spachtelmasse auflockert.
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Die erfindungsgemäße Spachtelmasse läßt sich leicht und mit geringem
Arbeitsaufwand verarbeiten, sie rollt auch beim Verstreichen nicht weg, zeigt eine
gute Lagerfähigkeit und läßt sich leicht und ohne komplizierte Mischvorgänge herstellen.
Das fertige, gut lagerfähige pulvrige Gemisch wird mit Wasser zu einer spachtelfähigen
Konsistenz angerührt, wobei gerade bei Erreichung dieser Konsistenz das richtige
Mischungsverhältnis gegeben ist und ein lästiges Anmischen entfällt. Darüber hinaus
zeigt diese Spachtelmasse selbst auf Bauteilen aus aufgeschäumtem Glas eine ausgezeichnete
Haftfähigkeit. Wegen ihrer guten Geschmeidigkeit und ihrer Klebeigenschaften kann
sie als Putz sogar in einer Stärke von nur 1 bis 5 mm und in einem Arbeitsgang aufgetragen
werden; es lassen sich Keramik, Porzellan, Holzfaserplatten und fast sämtliche Materialien
verlegen, verputzen und ausfugen. Die Wärmeisolierfähigkeit ist ausgezeichnet, so
daß mit der neuen Spachtelmasse verputzte Glasfaserplatten auch nicht sintern, wenn
die Außentemperatur mehr als 600° C beträgt. Als weiterer Vorteil hat sich gezeigt,
daß bei einem derartigen Spachtelputz die Tapete fast unmittelbar nach dem Verputzen
aufgeklebt werden kann, so daß Makulatur und Zeit eingespart werden. Die Haftung
und Elastizität läßt auch bei tiefen Temperaturen bis zu -30° C nicht nach. Der
Arbeitsaufwand beim Verputzen liegt bei etwa 0,07 Std./m2 gegenüber 0,19 Std./m2
bei Wasserglasspachtel (z. B. gemäß deutscher Patentschrift 943 693) und 0,35 Std./m2
bei normalem Putzmörtel.
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Um die Feuchtigkeitsempfindlichkeit der Spachtelmasse zu verringern,
kann Leinöl zugesetzt werden. Dieses hat jedoch manchmal den Nachteil, daß nicht
getrocknetes Leinöl durchschlägt, was Farbänderungen im späteren Anstrich hervorrufen
und die Atmungsfähigkeit des Gipsputzes, die für einen ausgeglichenen Wasserhaushalt
im Putz vorteilhaft ist, abschwächen kann. In solchen Fällen hat sich nun ein ganz
oder teilweiser Ersatz des Leinöls durch monomere Siliconverbindungen in Mengen
von 0,01 0,1% (bezogen auf die Spachtelmasse) als besonders vorteilhaft erwiesen.
Dadurch werden die Spachtelmassen zwar wassexabweisend, behalten jedoch ihre Atmungsfähigkeit
bei. Das schon vorher der Spachtelmasse zugesetzte monomere Silikon, beispielsweise
Natriummethylsiliconat, wird nach der Verarbeitung unter dem Einfluß von Feuchtigkeit
und Kohlendioxyd in ein hochvernetztes Siliconharz umgewandelt.
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An Hand von einigen Beispielen und graphischen Darstellungen soll
das Wesen der Erfindung und insbesondere die durch langwierige Versuche festgestellte
Wirkung der einzelnen Komponenten des Mehrstoffgemisches erläutert werden. Es zeigt
Fig. 1 eine graphische Darstellung der Abhängigkeit von Abbindezeit und Klebkraft
bei verschiedenen Verhältnissen von Carboxyme-thylcellulose zu Methylcellulose,
Fig. 2 eine graphische. Darstellung der Abhängigkeit von Härte und Klebkraft gegenüber
verschiedenem Gesamtcellulosegehalt, Fig. 3 eine graphische Darstellung der Abbindezeit
in Abhängigkeit vom Gehalt an Natriumcarboxycellulose, Fig. 4 eine graphische Darstellung
der Netzfähigkeit bei verschiedenen Zusätzen an netzhemmenden Stoffen. Beispiel
1 Ein Gemisch von 93 Teilen Gips und 4 Teilen kurzfaserigem Asbest wurde in verschiedenen
Versuchsgefäßen mit 3 Teilen Cellulosederivaten gemischt, wobei der Anteil von Methylcellulose
gegenüber dem Natriumsalz der Carboxycellulose entsprechend verändert wurde. Die
einzelnen Proben wurden nach genügender Durchmischung bis zur spachtelfähigen Konsistenz
mit Wasser angeteigt und auf je einen Probekörper aus Beton aufgebracht. Nach 2
Wochen wurde mit einem Kernbohrer der Probekörper angefräst, so daß nur noch ein
kreisrunder Bereich des Putzes am Mauerwerk haftete. An dieser Fläche wurde eine
Metallplatte aufgeklebt, die nach Antrocknen des Kittes mit verschiedener Belastung
einer ansteigenden Zugspannung unterwerfen wurde, indem der ständige Zulauf von
Schrotkörnern beim Überschreiten des Haftfestigkeitswertes unterbrochen wurde. Gleiche
Versuche wurden mit eine Ytong-Wand durchgeführt. Außerdem wurden noch vergleichsweise
die Haftfestigkeitswerte der obenerwähnten Wasserglasspachtelmasse und der sandhaltigen
Putzmörtelmasse herangezogen.
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Die in Fig. 1 gezeigte Kurve A gibt die gemessenen Werte der Haftfestigkeit
in kg/cm2 auf Beton und die Kurve B die Werte auf einer Ytong-Platte wieder. Wie
sich aus den Kurven A und B ergibt, nimmt die Klebkraft mit steigendem
Gehalt an Natriumcarboxycellulose erst langsam und dann immer stärker ab. Die Werte
liegen. jedoch noch höher als die des Wasserglasspachtels (Punkt C) und des sandhaltigen
Putzmörtels mit Methylcellulose (Punkt D).
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Die weiterhin in Fig. 1 aufgetragenen Abbindezeiten werden durch die
Kurve E wiedergegeben. Während ein reiner Methylcellulosezusatz Abbindezeiten aufweist,
die etwas über den Werten des reinen Gipses liegen, wird durch Vergrößerung des
Anteiles an
Carboxycellulose die zu schnelle Abbindezeit verlangsamt.
Dadurch wird die Entstehung von Rissen oder Sprüngen verhindert. Außerdem läßt sich
bei der Herstellung des Produktes das Mischen vereinfachen, da durch Zusatz von
Carboxycellulose das Cellulosegemisch weniger zähflüssig ist. Bei zu großem Carboxycellulosegehalt
steigt jedoch die Abbindezeit so stark an, daß keine arbeitsfähige Spachtelmasse
mehr erhalten wird.
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Aus der Kurve ergibt sich deutlich, daß ein Mischungsverhältnis zwischen
Methylcellulose und Natriumcarboxycellulose in der Größenordnung von 4 : 1 bis 2
: 1 am zweckmäßigsten ist. Beispiel 2 Es wurden verschiedene Mischungen einer Spachtelmasse
hergestellt, die 5,5 Teile Asbest und steigende Mengen an Üellulose enthielten,
wobei jedoch das Verhältnis von Carboxycellulose zu Äthylcellulose konstant blieb.
Die Klebkraft wurde, wie im Beispiel 1 beschrieben, gemessen.
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Die Härte wurde nach 6 Tagen als Kugeldruckhärte mittels Kugelschlaghämmern
mit einer konstanten Schlagkraft von etwa 12 kg nach den gemessenen Kugeleindruckdurchmessern
in Millimetern bestimmt.
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Fig. 2 zeigt die Haftfestigkeit und die Härte in Abhängigkeit von
Gesamtcellulosegehalt.
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Kurve A gibt die Haftfestigkeit wieder, die mit steigendem Cellulosegehalt
ansteigt, während Kurve B die Härte veranschaulicht, die mit steigendem Cellulosegehalt
abnimmt. Wie sich aus der Darstellung ergibt, sind 0,05 bis 5,01/o Gesamtcellulosegehalt
am vorteilhaftesten, jedoch muß hier bemerkt werden, daß die Cellulose wesentlich
für den Endpreis des Produktes bestimmend ist. Beispiel 3 Es wurden mehrere Spachtehnassen
mit 2 Teilen Asbest, 2 Teilen Äthylcellulose und 95 Teilen Gips bereitet, denen
0,1 bis 1,0 Teile Natriumsalz der Carboxycellulose zugesetzt wurden. Nach dem Anteigen
wurde die Abbindezeit in Minuten gemessen.
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Die Ergebnisse sind in Fig. 3 aufgetragen, aus welcher deutlich die
gewünschte verzögernde Wirkung der Abbindezeit erkennbar ist. Bei größeren Zusätzen
über 1% hört dieser Effekt jedoch wieder auf. Da auch die Klebkraft (s. Fig. 1)
absinkt, erscheinen höhere Zusätze an Natriumcarboxycellulose also wenig vorteilhaft.
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Beispiel 4 Eine Spachtelmasse aus 3% Methylcellulose, 111/o Natriumcarboxycellulose,
7% Asbest und Rest Gips wurde mit verschiedenen Mengen eines Silicons. (Pulver)
imprägniert und Netzversuchen unterworfen. Gleich große Würfel wurden in Wasser
getaucht, wobei die Zeit bestimmt wurde, in welcher sich die Würfel mit Wasser vollsaugten
und untergingen.
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Wie Fig. 4 zeigt, ist ein Zusatz von 0,4 bis 1,0 0/0 völlig ausreichend
für eine gute Netzverhinderung; erstaunlicherweise wird sogar durch größeren Zusatz
der günstige Effekt wiederaufgehoben.
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Vergleichsversuche mit Leinölfirnis und nicht behandeltem Produkt
zeigten weitaus geringere Werte, die in der Größenordnung von Sekunden und Minuten
lagen. Außerdem waren die Probekörper völlig durchweicht oder in kleine Stücke zerfallen.
Bei den mit Siliconzusatz hergestellten Proben war dagegen nur die Oberfläche etwas
schmierig, der Kern jedoch völlig hart.
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Selbstverständlich werden die einzelnen Eigenschaften der erfindungsgemäßen
Spachtelmassen noch gering von der Art des verwendeten Gipses beeinflußt, was jedoch
das Wesen der vorliegenden Erfindung nicht verändert. An Stelle der genannten Cellulosearten
können auch ähnliche andere Derivate verwendet werden. So ist beispielsweise der
Ersatz von Äthylcellulose durch Methyläthylcellulose kaum von Einfluß. Versuche
mit asbestähnlichen Auflockerungsmitteln, wie z. B. mit Holzmehl, zeigten meist
schlechtere Werte und ergaben zu feste Spachtelmassen mit geringem Atmungsvermögen.
Jedoch können in Einzelfällen Kieselgur, leichtes Magnesiumcarbonat od. dgl. verwendet
werden.
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Selbstverständlich können der erfindungsgemäßen Spachtelmasse noch
Farben, beispielsweise Farbmehle, Emulsionsfarben sowie solche auf Kunststoff-oder
Ölbasis, zugesetzt werden.