体積−接着剤

专利摘要:
タイル接着剤としての、ａ）アルカリ反応性水硬バインダー、ｂ）セルロースエーテル、ｃ）発泡剤、ｄ）充填剤からなる混合物の使用であって、該発泡剤ｃ）が、ペルオキソ化合物及び／又はペルカルボネート、並びに／又はアルミニウム粉末であり、かつタイル接着剤混合物は、５分以内に塑性水量の混合の後に、最大であり、かつ５０体積％の安定な体積増加を示すことを特徴とする使用が要求される。４つの挙げられた構成成分に加えて、さらに添加剤、例えば遅延剤、消泡剤、及びポリマーディスパージョン粉末も含有することができる混合物は、使用される発泡剤が５分以内にほとんど完全に反応し、かつ最大５０体積％のタイル接着剤混合物の体積増加を導く利点を有する。前記混合物は、その硬化後に、高い固有強度を有するが、しかしタイル／基材のシステムに関して要求される十分な接着強さ及び引張接着強さも有する。
公开号:JP2011516707A
申请号:JP2011504398
申请日:2009-03-16
公开日:2011-05-26
发明作者:ミュラー パウル
申请人:コンストラクション リサーチ アンド テクノロジー ゲーエムベーハーＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＧｍｂＨ；
IPC主号:C09J1-00

专利说明:

[0001] 本発明の対象は、タイル接着剤として定義された混合物の使用、及びタイル接着剤の製造方法である。]
[0002] 水硬性バインダーを含有するタイル接着剤、及び特にセメントのタイル接着剤は、先行技術から十分に公知である。この関連において、例えばＤＥ ２００６／２５６ Ｕ１、ＤＥ １９９ ５７ １０１ Ａ１、ＤＥ １９７ ４６ ２０１ Ａ１、ＤＥ １９５ ４９ ４４１ Ａ１、ＤＥ １０３ １５ ８６５ Ｂ３及びＤＥ １０１ ０７ ６１４ Ａ１が参照される。]
[0003] 前記文献において、タイル敷設と関連して多くの問題点のための多くの解決手段が示されている。]
[0004] 最近では、タイル接着剤調製物における軽量充填剤の使用も確立されている（例えばＤＥ １０ ２００４ ０３０ ９２１ Ａ１）。かかるシステムにおける軽量充填剤の使用は、このために調製モルタルの加工特性を改善する。水と混合させた接着剤は、空気のように軽量であり、かつ従ってより適切にくしごてで基材に塗布される。]
[0005] 乾燥モルタル混合物のより少ないかさ密度、及び水と混合させたモルタルのより少ない密度によって、敷設表面に対する乾燥モルタルのより多い塗り坪（Ｅｒｇｉｅｂｉｇｋｅｉｔ）が達せられる。これは、乾燥モルタルの同様の重量で、敷設されたタイル被覆より大きい表面が達せられうることを意味する。]
[0006] 軽量充填剤として、前記タイル接着剤中で、特に＞１ｇ／ｃｍ3の小さい密度、及び１ｍｍの最大の粒径を有する充填剤（例えば、軽石、膨張ガラス、膨張雲母）が使用される。しかしながら、かかる軽量充填剤は、量的に限られて市場で使用可能であり、かつ従来の充填剤、例えばケイ砂と比較して、比較的高価である。従って、軽量充填剤と調合された接着剤は、材料の価格において同様に高価である。]
[0007] 既に挙げられているＤＥ １０ ２００４ ０３０ ９２１ Ａ１において、高い塗り坪を有する鉱物接着剤が記載されており、この高い塗り坪は、主に発泡剤の使用によって達せられる。前記発泡剤によって、水と混合させた接着剤の体積は、特定の養生時間以内で少なくとも５０体積％増加する。このように得られた接着剤の有利な使用は、壁用の石材からの石積みの製造のための使用である。この場合、５０体積％より多い大きい体積増加が望ましい。レンガの接着後の接着剤のさらに生じた体積増加も、石積みの接着によって追加の空隙充填又は目地充填が達せられることが有利である。]
[0008] しかしながら、タイル材の敷設のために、かかる接着剤は好ましくない。５０体積％より多い高い体積増加によって、つまりタイル材の壁への敷設のために要求されるタイル接着剤の安定性は達せられない。従って、敷設されたタイルは、続いて横滑りする。さらに、タイル接着剤は、タイル接着剤が固められた後に、タイル／基材のシステムに関して要求される接着強さ及び引張接着強さを達するために、高い固有強度を示すことに注意する。しかしながら、ＤＥ １０ ２００４ ０３０ ９２１によって製造され、そして硬化されたモルタルの高いガス及び体積部分、並びにそれに伴う低い固有強度は可能ではない。]
[0009] さらに、現在の先行技術によるタイル接着剤のために高くても５分の養生時間が要求される。この養生時間後の続く接着剤の体積増加は（これは、例えば接着剤が、ＤＥ １０ ２００４ ０３０ ９２１による建築用石材の接着剤の場合に当てはまり、かつ十分に望ましい）、タイル接着剤としての使用の場合に、既に接着床に敷設されているタイル被覆のずれ、及び望ましくない目地パターンを導く。]
[0010] 本発明の課題は、タイル接着剤の軽量充填剤の使用の全ての利点を有しており、それにもかかわらず低コストで調製することができる、タイル接着剤を提供することである。]
[0011] 前記課題は、タイル接着剤として、
ａ）アルカリ反応性水硬バインダー、
ｂ）セルロースエーテル、
ｃ）発泡剤、
ｄ）充填剤
からなる混合物の使用によって解決される。本発明によって使用されるタイル接着剤は、発泡剤ｃ）が、ペルオキソ化合物及び／又はペルカルボネート及び／又はアルミニウム粉末であり、かつタイル接着剤混合物が、混合水（Ａｎｍａｃｈｗａｓｓｅｒ）の混合後５分以内に、最大であり、かつ５０体積％の安定な体積増加を示すことを特徴とする。]
[0012] 本発明に本質的であるのは、この場合特に、使用される発泡剤を５分以内で最大５０体積％のタイル接着剤混合物の体積増加を導く量で使用することであり、その際それぞれの発泡剤は、短い期間で、早くかつほとんど完全に反応する。]
[0013] 本発明によって使用される混合物が、軽量充填タイル接着剤の公知の利点を示すだけでなく、本質的に低コストで調合することができるタイル接着剤を提供しうることが見出された。このことは、先行技術から出発して、本発明の接着剤の体積増加が、５分の養生時間の後に、既に、タイル材を敷き詰めることができる程度に終了していることを前提としていなかった点で意外である。さらに、驚くべきことに、この混合物で製造され、そして硬化されたタイル接着剤は、必要な固有強度を示す。]
[0014] 本発明は、有利な構成成分ａ）としてセメント、及び有利にはポルトランドセメント、アルミナセメント、オイルシェールセメント又はそれらの混合物を考慮に入れる。]
[0015] 使用される混合物の他の本質的な成分は、セルロースエーテルである。構成成分ｂ）の好ましい代表として、基本的に、タイル接着剤における使用に関連して、先行技術から既に公知である、全ての代表物が挙げられる。ただし、特に、メチルセルロース、メチルエチルセルロースエーテル、メチルヒドロキシプロピルセルロースエーテル、及び当然のことながらそれらの全ての適した混合物が好ましい。]
[0016] 有利な充填剤構成成分ｃ）として、本発明は、石英、石灰岩、重晶石に基づくようなもの、しかし軽量充填剤も、及び再びそれらの全ての適した混合物も考慮する。]
[0017] 構成成分ａ）、ｂ）、ｃ）及びｄ）のそれぞれ個々の量に関して、本発明は、どんな制限も受けない。ただし、本発明によって使用される混合物が、それぞれ混合物の全体の乾燥重量に対して、１０〜８０質量％、及び有利には３０〜７０質量％の量で構成成分ａ）を含有する場合に有利であると実証される。前記構成成分ｂ）は、０．１〜１５質量％、殊に０．１〜１０質量％、有利には０．１〜５質量％、及び特に有利には０．１〜１質量％の量で前記混合物に関与している。それぞれ前記の量データは、本発明によって使用された混合物の全体の乾燥重量に対する。]
[0018] 前記構成成分ｄ）のために、従って充填剤は、５〜８０質量％、殊に２５〜７０質量％、及び特に有利には４０〜６０質量％の量が挙げられる。前記軽量充填剤は、５〜３０質量％の量で前記の全体の乾燥重量に関与している。]
[0019] 本発明の本質的な観点は、既に示唆されているように、発泡剤構成成分ｃ）に適している。この関連において、前記混合物が、ペルオキソカルボネート、ペルオキソモノカルボネート、ペルオキソジカルボネート、ナトリウムペルカルボネート、ペルオキソボレート、ナトリウムペルオキソボレート又はそれらの混合物を発泡剤として含有する場合に、本発明は１つの変法を考慮する。発泡剤としてアルミニウム粉末が使用される場合に備えて、このアルミニウム粉末は最も微細粒の形で、並びに有利には≦０．０６ｍｍ及び有利には≦０．０１ｍｍの粒径で存在する。全部で、それぞれ全体の乾燥重量に対して、０．１〜３０質量％、及び有利には０．５〜３．０質量％の量で発泡剤を含有する場合に使用される発泡剤に関して、有利であることが示される。]
[0020] 前記４つの強制的に含有させた構成成分に加えて、本発明によって使用される混合物は、殊に状態改良剤、遅延剤、硬化促進剤、消泡剤、空気連行剤、及びポリマーディスパージョン粉末の系列から選択されるさらに少なくとも１つの添加剤を含有しうる。前記状態改良剤は、全体の乾燥重量に対してそれぞれ有利には０．１質量％の割合のデンプンエーテル並びに／又はポリアクリルアミド及び／又はセルロース繊維及び／又はフィロケイ酸塩でありうる。適した遅延剤は、有利には、アルカリピロホスフェート、複合ホスフェート、ホウ素塩又はスルフェートの系列から選択される一般の無機モルタル遅延剤である。しかしながら有機遅延剤も適しており、かつここで有利には、ポリヒドロキシ化合物、例えば有利にはポリヒドロキシカルボン酸、糖分を含んだリグニンスルホネート、ポリサッカライド、例えばサッカロース、グルコース、フルクトース、及びリンゴ酸、没食子酸、グルコン酸、酒石酸及びクエン酸の系列から選択されるものも適している。もちろん、それらの塩、誘導体及び適した混合物も適している。それぞれ選択された遅延剤又は対応する混合物は、それぞれ全体の乾燥重量に対して、０．０１〜１０質量％の割合、及び特に有利には０．１〜５質量％の割合を含有する。]
[0021] モルタル硬化促進剤、例えば炭酸リチウム、炭酸カルシウム、硝酸カルシウム、ギ酸カルシウム及びそれらの混合物は、典型的に硬化促進剤の代表であり、本発明の場合に使用することができる。全体の乾燥重量に対して０．１〜５質量％の割合は、非常に有利であることを示す。]
[0022] 構成成分ｃ）、つまり発泡剤に関しては、既に本発明に本質的なペルオキソ化合物、ペルカルボネート及びアルミニウム粉末が示されている。それらを、固体の粉末状の物質として使用し、それに対して水硬性バインダーに基づいてアルカリ性のｐＨ範囲を示す混合水と、ガスの早い遊離下で化学的に反応させる。本発明に本質的であると言及される化合物は、原則的に、水と混合されるモルタルシステムの条件下で、窒素、酸素、水素、二酸化炭素、一酸化炭素、アンモニア又はメタンを遊離することができる他の発泡剤とも組み合わせることができる。根本的に、それらに関連して他の適した発泡剤として多数の化学物質が挙げられる。代わりは、ヒドラジン、ヒドラジド、アジド、アゾ化合物、アゾジカルボンアミド、トルエンスルホニルヒドラジド、ベンゼンスルホニルヒドラジド、トルエンスルホニルアセトンヒドラゾン、トルエンスルホニルセミカルバジド、フェニルテトラゾール及びジニトロソペンタメチレンテトラアミンの代表物が挙げられる。水素を脱離する化合物として、殊に水素化ホウ素ナトリウムが適している。]
[0023] 酸素を脱離する化合物としては、有機ペルオキシド及び無機ペルオキシドであり、並びに二酸化炭素を脱離する化合物としては、ナトリウムジカルボネート又は他のアルカリ金属又はアルカリ土類金属カルボネートが問題になる。]
[0024] 本発明に本質的に挙げられたペルオキソ化合物及びペルカルボネート化合物として特に適した代表物は、ナトリウムペルオキソボレート、及びナトリウムペルカルボネートであり、それらは、例えば活性酸素の製造のための洗浄剤中でも使用される。]
[0025] 前記使用に加えて、本発明は、５分以内に、及び混合水の添加後に、最大の、及び安定した５０質量％の体積増加を達成するタイル接着剤の製造方法も関している。前記方法は、アルカリ反応性水硬バインダーａ）、有利にはセメント、セルロースエーテルｂ）、発泡剤ｃ）、及び充填剤ｄ）からなるベース混合物を、混合水と共に撹拌し、その際該発泡剤ｃ）が、ペルオキソ化合物及び／又はペルカルボネート及び／又は微細粒のアルミニウム粉末の系列からなり、かつ該発泡剤又は対応する発泡剤混合物を、全体の乾燥重量に対して０．１〜３０質量％の量で使用することが特徴である。もちろん、前記製造方法の場合に、発泡剤構成成分ｃ）を、既に記載されている全ての他の発泡剤と混合させることもできる。]
[0026] 次の実施例は、本発明による使用の利点を具体的に示す。]
[0027] 実施例
次の実施例に関しては、次の標準モルタル調合物を使用した：
ケイ砂５６．５質量％
ＰＺ ５２．５ Ｒ（セメント） １８．５質量％
フライアッシュ１８．５質量％
Ｖｉｎｎａｐａｓ ５４６ Ｚ（分散剤粉末） ３．６５質量％
ギ酸カルシウム（セメント硬化促進剤） １．８質量％
セルロース繊維０．６質量％
セルロースエーテル０．４５質量％]
[0028] それぞれ乾燥モルタル混合物１ｋｇを、水と混合してペースト状のモルタルを得た。５、１０、及び３０分後に、発泡剤を含有する混合物（本発明）の体積増加を、発泡剤を含まない標準モルタル（０体積％の増加）と比較して決定した。]
[0029] 実施例１（本発明）：
標準モルタル＋Ｎａ−ペルカルボネート１．０質量％
５分後の体積増加１４体積％
１０分後の体積増加 １６体積％
３０分後の体積増加 １６体積％]
[0030] 実施例２（本発明）：
標準モルタル＋Ｎａ−ペルカルボネート１．５質量％
５分後の体積増加２０体積％
１０分後の体積増加 ２３体積％
３０分後の体積増加 ２５体積％]
[0031] それぞれのモルタル（本発明、比較例）を、水との撹拌の２０分後に、くしごて（６ｍｍの刻み目）を使用してスラブに塗布し、そして適用直後に、１０分又は２０分後に、接着床に陶器のタイル（５×５ｃｍ）を敷いた。]
[0032] ７日後に、接着強さ値（ＨＺＷ）を、ＤＩＮ ＥＮ １２００４に基づいて、室温で調べた：]
[0033] "凝集破壊"は、接着剤（タイル接着剤）の内部の望ましくない材料破壊と解され、例えば過負荷の場合に生じる。"接着破壊"は、表面（目地の側面、タイル表面）の接着剤（タイル接着剤）の望ましくない剥離と解され、例えば不十分な基材、又は十分でない基材の前処理の場合に生じる。]

权利要求:

請求項1
タイル接着剤としての、ａ）アルカリ反応性水硬バインダー、ｂ）セルロースエーテル、ｃ）発泡剤、ｄ）充填剤からなる混合物の使用であって、該発泡剤ｃ）が、ペルオキソ化合物及び／又はペルカルボネート及び／又はアルミニウム粉末であり、かつタイル接着剤混合物は、混合水の混合後５分以内に、最大であり、かつ５０体積％の安定な体積増加を示すことを特徴とする使用。
請求項2
前記構成成分ａ）が、セメント、及び有利にはポルトランドセメント、アルミナセメント、オイルシェールセメント又はそれらの混合物であることを特徴とする、請求項１に記載の使用。
請求項3
前記構成成分ｂ）が、メチルセルロース、メチルエチルセルロースエーテル、メチルヒドロキシプロピルセルロースエーテル、又はそれらの混合物であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の使用。
請求項4
前記混合物が、充填剤として、石英、石灰岩、重晶石、及び／又は軽量充填剤又はそれらの混合物を含有することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の使用。
請求項5
前記混合物が、前記構成成分ａ）を、それぞれ全体の乾燥重量に対して、１０〜８０質量％、及び有利には３０〜７０質量％の量で含有することを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の使用。
請求項6
前記混合物が、前記構成成分ｂ）を、それぞれ全体の乾燥重量に対して、０．１〜１５質量％、殊に０．１〜１０質量％、有利には０．１〜５質量％、及び特に有利には０．１〜１質量％の量で含有することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項に記載の使用。
請求項7
前記混合物が、前記構成成分ｄ）を、それぞれ全体の乾燥重量に対して、５〜８０質量％、殊に２５〜７０質量％、及び特に有利には４０〜６０質量％の量で含有することを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項に記載の使用。
請求項8
前記混合物が、前記軽量充填剤を、全体の乾燥重量に対して５〜３０質量％の量で含有することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項に記載の使用。
請求項9
前記混合物が、発泡剤として、ペルオキソカルボネート、ペルオキソモノカルボネート、ペルオキソジカルボネート、ナトリウムペルカルボネート、ペルオキソボレート、ナトリウムペルオキソボレート又はそれらの混合物を含有することを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の使用。
請求項10
前記アルミニウム粉末が、最も微細粒の形で、有利には≦０．０６ｍｍ及び有利には≦０．０１ｍｍの粒径で存在することを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項に記載の使用。
請求項11
前記混合物が、前記発泡剤を、それぞれ混合物の全体の乾燥重量に対して、０．１〜３０質量％、及び有利には０．５〜３．０質量％の量で含有することを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の使用。
請求項12
前記混合物が、さらに、状態改良剤、遅延剤、促進剤、消泡剤、空気連行剤、及びポリマーディスパージョン粉末の系列から選択される少なくとも１つの添加剤を含有することを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の使用。
請求項13
前記状態改良剤が、全体の乾燥重量に対してそれぞれ有利には０．１〜１０質量％の割合のデンプンエーテル及び／又はポリアクリルアミド及び／又はセルロース繊維及び／又はフィロケイ酸塩であることを特徴とする、請求項１２に記載の使用。
請求項14
前記遅延剤が、有利にはアルカリピロホスフェート、複合ホスフェート、ホウ素塩、スルフェートの系列から選択される無機モルタル遅延剤、又は有利にはポリヒドロキシ化合物、特にポリヒドロキシカルボン酸、糖分を含んだリグニンスルホン酸塩、ポリサッカライド、例えばサッカロース、グルコース、フルクトース、及びリンゴ酸、没食子酸、グルコン酸、酒石酸及びクエン酸の系列から選択される有機遅延剤、並びにそれらの塩及び誘導体及び混合物であることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の使用。
請求項15
前記遅延剤が、それぞれ全体の乾燥重量に対して、有利には０．０１〜１０質量％の割合で、及び特に有利には０．１〜５質量％の割合で含有することを特徴とする、請求項１２から１４までのいずれか１項に記載の使用。
請求項16
前記促進剤が、全体の乾燥重量に対して０．１〜５質量％の割合での炭酸リチウム、炭酸カルシウム、硝酸カルシウム、ギ酸カルシウム及びそれらの混合物の系列からのモルタル促進剤であることを特徴とする、請求項１２から１５までのいずれか１項に記載の使用。
請求項17
アルカリ反応性水硬バインダーａ）、セルロースエーテルｂ）、発泡剤ｃ）、及び充填剤ｄ）からなるベース混合物を、混合水と共に撹拌し、その際該発泡剤ｃ）が、ペルオキソ化合物及び／又はペルカルボネート及び／又は微細粒のアルミニウム粉末の系列から選択され、かつ該発泡剤を、全体の乾燥重量に対して０．１〜３０質量％の量で使用することを特徴とする、混合水の添加後５分以内に、最大の、及び安定した５０質量％の体積増加を達成するタイル接着剤の製造方法。