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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kit zum Herstellen einer Beschichtungsmasse, ein Verfahren zum Herstellen einer Beschichtungsmasse, sowie die Verwendung einer Beschichtungsmasse zum Spachteln, Streichen, Rollen oder Spritzen einer Oberfläche.
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Beschichtungsmassen werden vielfach in der Bauindustrie, im Handwerk und im Heimwerkerbereich verwendet. Insbesondere werden Beschichtungsmassen verwendet, um Oberflächen vor Abnutzung und Umwelteinflüssen zu schützen, Objekte/Strukturen miteinander zu verbinden oder zu verkleben, Objekte zu befestigen, Fugen, Hohlräume oder Risse zu füllen, Oberflächen zu ebnen, bestimmte Oberflächenstrukturen zu erzeugen oder Oberflächen ein bestimmten Aussehen zu verleihen. Bei diesen Anwendungsgebieten spielen die physikalischen, mechanischen, chemischen, optischen und haptischen Eigenschaften von Beschichtungsmassen, genauso wie ihre Verarbeitbarkeit, Aushärtung, Haltbarkeit, Transportierbarkeit und gesundheitliche Aspekte eine entscheidende Rolle.
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Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Beschichtungsmassen und Verfahren für ihre Herstellung bekannt. Sowohl Einkomponenten-Beschichtungsmassen, als auch Mehrkomponenten-Beschichtungsmassen sind bekannt. Bei den Mehrkomponenten-Beschichtungsmassen werden die verschiedenen Komponenten in der Regel separat voneinander gelagert und kurz vor der Verwendung der Beschichtungsmasse miteinander vermischt, um so die Beschichtungsmasse zu erhalten.
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Die
US 5,162,060 A beschreibt eine Beschichtungszusammensetzung zum Beschichten von Portlandzementbeton oder Metall. Die Beschichtungszusammensetzung enthält einen Polymerlatex mit ureidofunktionellen Gruppen, einen aminfunktionellen Epoxidhärter, ein flüssiges Epoxidharz und hydraulischen Zement. Die Beschichtungszusammensetzung kann ausgehend von zwei Komponenten hergestellt werden. Die eine Komponente ist dabei eine trockene Mischung enthaltend hydraulischen Zement und Epoxidharz, die andere Komponente eine nasse Mischung enthaltend den Polymerlatex und den Amin-Härter. Nachteilig an dieser Zweikomponenten-Beschichtungszusammensetzung ist, dass es beim Mischen der beiden Komponenten zu Staubentwicklung kommen kann und, dass es beim Aushärten der Beschichtungszusammensetzung zu einem großen Volumenschrumpf kommt.
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Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Kits zum Herstellen einer Beschichtungsmasse sind, dass es beim Vermischen der Komponenten zu Staubbildung kommt und, dass es beim Aushärten der Beschichtungsmasse zu einem großen Volumenschrumpf kommt. Ergänzend kommt erschwerend hinzu, dass eine Vermischung von Fest in Flüssig immer mit erhöhter Aufmerksamkeit bezüglich Klumpenbildung verbunden ist.
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Weitere Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Kits zum Herstellen einer Beschichtungsmasse sind, dass die Beschichtungsmassen keine hohe Wasserfestigkeit aufweisen und/oder, dass die Modellierfähigkeit, Schleiffähigkeit und/oder das Deckvermögen der Beschichtungsmassen unzureichend sind und/oder dass nach der Aushärtung mechanische Eigenschaften wie Biegefestigkeit und Druckfestigkeit unzureichend sind.
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Die Aufgabe der Erfindung bestand daher darin, ein Kit zum Herstellen einer Beschichtungsmasse bereitzustellen, das einen oder mehrere Nachteile des Stands der Technik zumindest teilweise überwindet. Dabei soll das Kit die vorteilhaften Eigenschaften von organischen Systemen (flexibel, gut bindend, Farbtonvielfalt durch organische Pigmente, leichte Verarbeitbarkeit, universelle Haftung auf diversen Untergründen, sehr dichte Filmbildung) und anorganischen Systemen (hart, chemisch härtend, wenig Volumenschrumpf, widerstandsfähig) miteinander verbinden. Dadurch soll eine aus dem Kit hergestellte Beschichtungsmasse gleichzeitig elastisch und hart sein. Im Gegensatz zu typischen organischen Systemen soll dabei auch die Aushärtung in nasskalten Jahreszeiten (Winter) gut erfolgen.
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Beim Vermischen der Komponenten soll keine Staubentwicklung erfolgen. Ferner soll eine aus dem Kit hergestellte Beschichtungsmasse möglichst wenig Volumenschrumpf aufweisen und nach der Aushärtung über vorteilhafte mechanische Eigenschaften wie eine hohe Biegefestigkeit und Druckfestigkeit verfügen. Weiterhin soll eine aus dem Kit hergestellte Beschichtungsmasse eine hohe Wasserfestigkeit aufweisen. Schließlich soll eine aus dem Kit hergestellte Beschichtungsmasse eine gute Modellierfähigkeit, Schleiffähigkeit und/oder ein hohes Deckvermögen aufweisen.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem eine Beschichtungsmasse mit den beschriebenen Eigenschaften hergestellt werden kann. Insbesondere soll das Verfahren schnell und effizient sein.
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Alle oder einige dieser Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Kit gemäß Anspruch 1, ein Verfahren gemäß Anspruch 36, eine Beschichtungsmasse gemäß Anspruch 39, eine Verwendung gemäß Anspruch 42 sowie eine Verwendung gemäß Anspruch 44 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend im Einzelnen erläutert.
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Die Erfindung stellt ein Kit zum Herstellen einer Beschichtungsmasse enthaltend eine Komponente 1 und eine Komponente 2 bereit, wobei die Komponente 1 mindestens 40 Gew.% anorganischen Füllstoff, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente 1, Epoxidharz-Härter sowie Wasser enthält und die Komponente 2 hydraulisches Bindemittel (insbesondere Zement) und Epoxidharz enthält, wobei die Komponenten 1 und 2 bei Raumtemperatur unabhängig voneinander jeweils flüssig oder pastös sind.
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Überraschend hat sich gezeigt, dass aus dem erfindungsgemäßen Kit Beschichtungsmassen mit vorteilhaften Eigenschaften hergestellt werden können, welche die charakteristischen Eigenschaften organischer und anorganischer Systeme miteinander verbinden. Ohne an eine bestimmte wissenschaftliche Theorie gebunden sein zu wollen, scheint sich diese überraschende Wirkung dadurch erklären zu lassen, dass nach dem Mischen der Komponente 1 und der Komponente 2 der Epoxidharz-Härter aus Komponente 1 mit dem Epoxidharz aus Komponente 2 reagiert und so das Epoxidharz aushärtet (organischer Anteil). Gleichzeit scheint das Wasser aus Komponente 1 mit dem hydraulischen Bindemittel (insbesondere Zement) aus Komponente 2 zu reagieren, so dass dieser aushärtet (anorganischer Anteil).
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Versuche haben gezeigt, dass durch die Kombination eines organischen Anteils und eines anorganischen Anteils eine hohe Elastizität und gleichzeitig hohe Biegefestigkeit und Druckfestigkeit der Beschichtungsmasse erhalten werden. Weiterhin wird durch den organischen Anteil eine erhöhte Wasserfestigkeit der Beschichtungsmasse festgestellt.
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Überraschend hat sich gezeigt, dass mindestens 40 Gew.% anorganischer Füllstoff, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente 1, dazu führt, dass die Beschichtungsmasse besonders vorteilhafte Eigenschaften hat. Ein solcher Anteil an anorganischem Füllstoff sorgt dafür, dass es beim Aushärten der Beschichtungsmasse zu keinem oder kaum Volumenschrumpf kommt. Dadurch bleiben die Struktur, der Fülleffekt, die Oberflächenstrukturierung und die Befestigungseigenschaften der Beschichtungsmasse beim Aushärten erhalten. Weiterhin sorgt ein solcher Anteil an anorganischem Füllstoff dafür, dass die Beschichtungsmasse nach dem Aushärten eine hohe Biegefestigkeit und Druckfestigkeit aufweist. Ferner sorgt ein solcher Anteil an anorganischem Füllstoff dafür, dass die Beschichtungsmasse eine gute Modellierfähigkeit, Schleiffähigkeit und ein hohes Deckvermögen aufweist.
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Von besonderer praktischer Relevanz ist, dass die Komponenten 1 und 2 bei Raumtemperatur unabhängig voneinander jeweils flüssig oder pastös sind. Dadurch wird verhindert, dass beim Mischen der Komponente 1 und der Komponente 2 Staub entsteht, der zu gesundheitlichen Belastungen, Reinigungsaufwand und Materialverlust führen kann.
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Der Begriff „Epoxidharz“ bezeichnet hierin eine oder mehrere chemische Verbindungen die mindestens eine Epoxidgruppe tragen und mit einem Härter zu einem Kunststoff umgesetzt werden können. Unter einer Epoxidgruppe wird ein Dreiring verstanden, bei dem im Vergleich zum Cyclopropan eine Methylengruppe durch ein Sauerstoffatom ersetzt ist. Die Kohlenstoffe der Epoxidgruppe können dabei substituiert sein. Der Begriff „Epoxidharz“ umfasst hierin insbesondere auch Reaktivverdünner mit mindestens einer Epoxidgruppe. Bevorzugt ist das Epoxidharz flüssig.
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Der Begriff „Epoxidharz-Härter“ bezeichnet hierin eine oder mehrere chemische Verbindungen, die in der Lage sind das Epoxidharz auszuhärten. Das bedeutet, dass der Epoxidharz-Härter in der Lage ist mit der/den Epoxidgruppe/n des Epoxidharzes zu reagieren. Insbesondere erfolgt die Aushärtung dabei durch Additionsreaktionen.
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Bevorzugt enthält die Komponente 1 des erfindungsgemäßen Kits, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente 1, 40 Gew.% bis 95 Gew.%, insbesondere 50 Gew.% bis 80 Gew.% oder 65 Gew.% bis 75 Gew.%, anorganischen Füllstoff, 0,05 Gew.% bis 5 Gew.%, insbesondere 0,1 Gew.% bis 3 Gew.% oder 0,3 Gew.% bis 1 Gew.%, Epoxidharz-Härter, und 5 Gew.% bis 40 Gew.%, insbesondere 10 Gew.% bis 30 Gew.% oder 15 Gew.% bis 25 Gew.%, Wasser. Eine derartige Zusammensetzung sorgt für eine besonders gute Kombination der Eigenschaften anorganischer Systeme mit denen organischer Systeme und sorgt für eine hohe Biegefestigkeit und Druckfestigkeit bei gleichzeitig hoher Elastizität der Beschichtungsmasse. Insbesondere kommt es zu keinem oder kaum Volumenschrumpf.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kits ist der anorganische Füllstoff in Komponente 1 ein Silikat, Karbonat, Sulfat, Oxid, Hydroxid, oder eine Mischungen davon, insbesondere ein Silikat, Alkalicarbonat, Erdalkalicarbonat, Alkalisulfat, Erdalkalisulfat, Metalloxid, Metallhydroxid, oder eine Mischung davon.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kits ist der anorganische Füllstoff in Komponente 1 Gesteinsmehl, Natriumsulfat, Ton, Lehm, Talk, Glimmer, Kieselerde, Pyrophyllit, Vermiculit, Illit, Kaolin, Dolomit, Calcit, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Baryt, Kreide, Quarzsand, Quarzmehl, Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Calciumhydroxid, Magnesiumoxid, Zinkoxid, Kalziumoxid, Glasfaser, Glaskugeln oder eine Mischung davon, insbesondere Quarzsand, Dolomit, Calciumcarbonat, Aluminiumhydroxid oder eine Mischung davon. Ein solcher anorganischer Füllstoff sorgt dafür, dass es beim Aushärten der Beschichtungsmasse zu keinem oder kaum Volumenschrumpf kommt. Dadurch bleiben die Struktur, der Fülleffekt, die Oberflächenstrukturierung und die Befestigungseigenschaften der Beschichtungsmasse beim Aushärten erhalten. Weiterhin sorgt ein solcher anorganischer Füllstoff dafür, dass die Beschichtungsmasse nach dem Aushärten eine hohe Biegefestigkeit und Druckfestigkeit aufweist. Ferner sorgt ein solcher anorganischer Füllstoff dafür, dass die Beschichtungsmasse eine gute Modellierfähigkeit, Schleiffähigkeit und ein hohes Deckvermögen aufweist.
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Bevorzugt enthält die Komponente 1 des erfindungsgemäßen Kits, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente 1, 40 Gew.% bis 95 Gew.%, insbesondere 50 Gew.% bis 80 Gew.% oder 65 Gew.% bis 75 Gew.%, anorganischen Füllstoff. Ein geringerer Anteil an anorganischem Füllstoff erhöht den Volumenschrumpf beim Aushärten der Beschichtungsmasse. Zudem reduziert ein geringer Anteil an anorganischem Füllstoff die Biegefestigkeit und Druckfestigkeit der ausgehärteten Beschichtungsmasse und führt zu einem verringerten Deckvermögen. Ein höherer Anteil an anorganischem Füllstoff kann dazu führen, dass die Aushärtung unvollständig erfolgt. Weiterhin könnte durch einen höheren Anteil an anorganischem Füllstoff die Haftung auf Untergründen/Oberflächen und die generelle Verarbeitbarkeit verschlechtert werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kits ist der Epoxidharz-Härter in Komponente 1 ein Amin, insbesondere ein Amin mit mehreren N-H-Bindungen und/oder ein Polyaminpolymer. Ein derartiger Epoxidharz-Härter eignet sich besonders gut zum Aushärten des Epoxidharzes. Die Aminogruppen können in einer Additionsreaktion mit den reaktiven Epoxidgruppen des Epoxidharzes reagieren und dieses so vernetzen. Dadurch erhält die Beschichtungsmasse eine besonders hohe Stabilität. Mehrere funktionelle Aminogruppen innerhalb des Epoxidharz-Härters sorgen für eine höhere Quervernetzung und damit eine höhere Stabilität und verbesserte mechanische Eigenschaften der ausgehärteten Beschichtungsmasse wie höhere Biegefestigkeit und Druckfestigkeit bei gleichzeitiger hoher Elastizität.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kits ist der Epoxidharz-Härter in Komponente 1 ein Polyoxyalkylen-Polyamin, ein Arylen-Polyamin, ein cyclo-aliphatisches Polyamin, ein Poly-Aza-Alkan, eine Mannich-Base oder eine Mischung davon.
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Beispiele für erfindungsgemäße Epoxidharz-Härter sind JEFFAM1NE® D-400, WATERPOXY® 751, ARADUR® 39, ANQUAM1NE® 721 und ANQUAM1NE® 287.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kits weist der Epoxidharz-Härter in Komponente 1 ein Äquivalentmassenverhältnis zum Epoxidharz in Komponente 2 von 1:10 bis 10:1, insbesondere von 1:2 bis 2:1 oder von 1:1,2 bis 1,2:1 oder von etwa 1:1 auf. Mit Äquivalentmassenverhältnis ist das Verhältnis der Gesamt-Anzahl an reaktiven Gruppen des Epoxidharz-Härters zu der Gesamt-Anzahl an reaktiven Gruppen des Epoxidharzes gemeint. Beispielsweise liegt bei einem Äquivalentmassenverhältnis von 1:1 jeweils genau eine reaktive Gruppe des Epoxidharz-Härters (z. B. Aminogruppe) pro reaktiver Gruppe des Epoxidharzes (Epoxidgruppe) vor. Wenn der Epoxidharz-Härter in Komponente 1 ein Äquivalentmassenverhältnis zum Epoxidharz in Komponente 2 von 1:10 bis 10:1, insbesondere von 1:2 bis 2:1 oder von 1:1,2 bis 1,2:1 oder von etwa 1:1 aufweist, kann es zu einer besonders guten und gleichmäßigen Vernetzung und Aushärtung der Beschichtungsmasse kommen. Bei einem zu hohen oder zu niedrigen Äquivalentmassenverhältnis verläuft die Vernetzung und Aushärtung unvollständig, so dass sich die mechanischen Eigenschaften und die Haftung der Beschichtungsmasse verschlechtern.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kits enthält Komponente 1, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente 1, 0,05 Gew.% bis 5 Gew.%, insbesondere 0,1 Gew.% bis 3 Gew.% oder 0,3 Gew.% bis 1 Gew.%, Epoxidharz-Härter. Eine derartige Menge an Epoxidharz-Härter ermöglicht eine besonders gute Aushärtung der Beschichtungsmasse. Eine zu geringe Menge an Epoxidharz-Härter führt zu einer unvollständigen Aushärtung der Beschichtungsmasse und damit zu schlechteren mechanischen Eigenschaften und einer schlechteren Haftung. Eine zu hohe Menge an Epoxidharz-Härter sorgt für eine niedrigere Biegefestigkeit und Druckfestigkeit der ausgehärteten Beschichtungsmasse.
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Bevorzugt enthält die Komponente 1 des erfindungsgemäßen Kits, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente 1, 5 Gew.% bis 40 Gew.%, insbesondere 10 Gew.% bis 30 Gew.% oder 15 Gew.% bis 25 Gew.%, Wasser. Eine solche Menge an Wasser ist ideal, um mit dem hydraulischen Bindemittel (insbesondere Zement) aus Komponente 2 zu reagieren. Eine zu geringe Menge an Wasser kann zu einer unvollständigen Reaktion mit dem hydraulischen Bindemittel (insbesondere Zement) aus Komponente 2 führen. Eine zu hohe Menge an Wasser führt zu schlechteren mechanischen Eigenschaften wie Biegefestigkeit und Druckfestigkeit der ausgehärteten Beschichtungsmasse.
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Weiterhin kann die Komponente 1 des erfindungsgemäßen Kits, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente 1, 0,01 Gew.% bis 2 Gew.%, insbesondere 0,05 Gew.% bis 1 Gew.% oder 0,1 Gew.% bis 0,5 Gew.%, Entschäumer enthalten.
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Insbesondere kann der der Entschäumer ein Monoglycerid, Diglycerid, Triglycerid, Dimethylpolysiloxan, Silikonöl, modifiziertes Silikon, Mineralölentschäumer oder eine Mischung davon, insbesondere ein Triglycerid sein. Dadurch kann unerwünschte Schaumbildung unterdrückt werden.
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Weiterhin kann die Komponente 1 des erfindungsgemäßen Kits, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente 1, 0,01 Gew.% bis 1 Gew.%, insbesondere 0,02 Gew.% bis 0,5 Gew.% oder 0,03 Gew.% bis 0,1 Gew.%, Dispergiermittel, enthalten.
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Insbesondere kann das Dispergiermittel ein anionisches Tensid, kationisches Tensid, nichtionisches Tensid, Polyurethan, Polyacrylat, Polyphosphat oder eine Mischung davon sein, insbesondere ein Natriumpolyacrylat sein. Ein derartiges Dispergiermittel kann die Durchmischung der Bestandteile verbessern und dadurch die Lagerfähigkeit der Komponente 1 erhöhen.
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Weiterhin kann die Komponente 1 des erfindungsgemäßen Kits, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente 1, 0,01 Gew.% bis 2 Gew.%, insbesondere 0,025 Gew.% bis 1 Gew.% oder 0,05 Gew.% bis 0,5 Gew.%, Oberflächenadditiv, insbesondere Fettalkohol, enthalten. Ein solches Oberflächenadditiv kann die Bildung von Oberflächendefekten und Oberflächenstörungen, zum Beispiel nach dem Auftragen der Beschichtungsmasse, verhindern.
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Außerdem kann die Komponente 1 des erfindungsgemäßen Kits, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente 1, 0,01 Gew.% bis 3 Gew.%, insbesondere 0,05 Gew.% bis 2 Gew.% oder 0,1 Gew.% bis 1 Gew.%, Rheologieadditiv, enthalten.
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Insbesondere kann das Rheologieadditiv ein Polyamid, ein Polyharnstoff, ein Cellulose-Derivat, ein Polyacrylat, ein Polysaccharid, ein Stärkederivat, ein Polyurethan, ein Cellulose-Ether, ein Schichtsilikat, Hectorit, Bentonit, Baumwollfasern, Glasfasern, Polymerfasern oder eine Mischung davon sein, insbesondere Cellulose, Polyether-Polyurethan, Methylethylhydroxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose oder eine Mischung davon. Ein solches Rheologieadditiv führt zu verbesserten rheologischen Eigenschaften und verbesserten Verarbeitungseigenschaften der Komponente 1 und der Beschichtungsmasse.
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Weiterhin kann die Komponente 1 des erfindungsgemäßen Kits, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente 1, 0,01 Gew.% bis 2 Gew.%, insbesondere 0,05 Gew.% bis 1 Gew.% oder 0,1 Gew.% bis 0,5 Gew.%, organischen Füllstoff, insbesondere Polymerkugeln, insbesondere Acrylathohlkugeln, Copolymerhohlkugeln, Styrol-Acrylat-Hohlkugeln, Polyethylenhohlkugeln, Polystyrolkugeln oder eine Mischung davon, enthalten. Ein solcher organischer Füllstoff kann zu Oberflächen mit angenehmem Griffempfinden und zu einer guten Widerstandskraft gegen mechanische Einwirkungen beitragen. Weiterhin zeigt ein solcher organischer Füllstoff nur geringe Entmischungseffekte.
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Weiterhin kann die Komponente 1 des erfindungsgemäßen Kits, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente 1, 0,1 Gew.% bis 20 Gew.%, insbesondere 1 Gew.% bis 10 Gew.% oder 2 Gew.% bis 6 Gew.%, organisches Bindemittel, enthalten.
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Insbesondere kann das organische Bindemittel ein Polyester, Polyurethan, Polyacrylat, Copolymer, Polybutadien, Polyphenylacetylen, eine Alkydharzemulsion, ein wässriger Bindemittelhybrid oder eine Mischung davon sein, insbesondere ein Styrol-Acrylat-Copolymer, Vinylacetat-Ethylen-Copolymer oder eine Mischung davon. Ein solches Bindemittel kann die Bestandteile der Beschichtungsmasse nach der Aushärtung binden. Dadurch sorgt ein solches Bindemittel für eine gleichmäßige Strukturierung und Oberflächenbeschaffenheit und eine gute Oberflächenbeständigkeit.
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Ferner kann die Komponente 1 des erfindungsgemäßen Kits, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente 1, 0,01 Gew.% bis 2 Gew.%, insbesondere 0,05 Gew.% bis 1 Gew.% oder 0,1 Gew.% bis 0,5 Gew.%, silikatisches Bindemittel, insbesondere Kaliwasserglas, enthalten. Ein solches Bindemittel kann die Bestandteile der Beschichtungsmasse nach der Aushärtung binden. Dadurch sorgt ein solches Bindemittel für eine gleichmäßige Strukturierung und Oberflächenbeschaffenheit und eine gute Oberflächenbeständigkeit.
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Optional kann die Komponente 1 des erfindungsgemäßen Kits, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente 1, 0,001 Gew.% bis 2 Gew.%, insbesondere 0,005 Gew.% bis 1 Gew.% oder 0,01 Gew.% bis 0,5 Gew.% Topfkonservierungsmittel, insbesondere Biozid enthalten. Dadurch kann die Lagerfähigkeit und Haltbarkeit der Komponente 1 erhöht werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kits ist die Komponente 1 im Wesentlichen frei von organischen Lösemitteln. Die Komponente 1 enthält bevorzugt < 3 Gew.%, weiter bevorzugt < 1 Gew.%, ferner bevorzugt < 0,1 Gew.% und besonders bevorzugt < 0,01 Gew.% organisches Lösemittel, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente 1. Dadurch kommt es zu einer geringen Flüchtigkeit der Komponente 1 und zu einer geringen Gesundheitsbelastung durch die Komponente 1.
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Bevorzugt enthält die Komponente 2 des erfindungsgemäßen Kits, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente 2, 60 Gew.% bis 95 Gew.%, insbesondere 70 Gew.% bis 90 Gew.% oder 75 Gew.% bis 85 Gew.%, hydraulisches Bindemittel, insbesondere Zement, und 5 Gew.% bis 40 Gew.%, insbesondere 10 Gew.% bis 30 Gew.% oder 15 Gew.% bis 25 Gew.%, Epoxidharz. Eine derartige Zusammensetzung sorgt für eine besonders gute Kombination der Eigenschaften anorganischer Systeme mit denen organischer Systeme und sorgt für eine hohe Biegefestigkeit und Druckfestigkeit bei gleichzeitig hoher Elastizität der ausgehärteten Beschichtungsmasse.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kits ist das hydraulische Bindemittel in Komponente 2 ein Zement. Hydraulisch bedeutet hierin, dass das Bindemittel Wasser bindend und unter Wasser erhärtend ist. Ein solches hydraulisches Bindemittel kann mit dem Wasser aus der Komponente 1 reagieren und damit aushärten. Dadurch weist die ausgehärtete Beschichtungsmasse eine hohe Biegefestigkeit und Druckfestigkeit und eine hohe Widerstandsfähigkeit auf.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kits ist das hydraulische Bindemittel in Komponente 2 ein Zement, insbesondere ein Portlandzement, Calcium-Aluminat-Zement, Zementklinker, Puzzolane, Flugasche, Schlackenzement, Portlandkompositzement, Hochofenzement, Puzzolanzement, Kompositzement, Weisszement, Calciumaluminat-Zement, Calciumsulfoaluminat-Zement, Tonerdeschmelzzement, Trasszement, Schnellzement oder eine Mischung davon, insbesondere Portlandzementklinker. Eine ausgehärtete Beschichtungsmasse mit einem solchen Zement weist eine besonders hohe Biegefestigkeit und Druckfestigkeit und eine hohe Widerstandsfähigkeit auf.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kits enthält die Komponente 2, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente 2, 60 Gew.% bis 95 Gew.%, insbesondere 70 Gew.% bis 90 Gew.% oder 75 Gew.% bis 85 Gew.%, hydraulisches Bindemittel (insbesondere Zement). Eine solche Menge an hydraulischem Bindemittel (insbesondere Zement) ist geeignet, um mit dem Wasser aus der Komponente 1 zu reagieren. Eine geringere Menge an hydraulischem Bindemittel (insbesondere Zement) führt zu schlechteren mechanischen Eigenschaften wie einer niedrigeren Biegefestigkeit und Druckfestigkeit, einer niedrigeren Widerstandsfähigkeit und einer niedrigeren Härte der ausgehärteten Beschichtungsmasse. Eine zu hohe Menge an hydraulischem Bindemittel (insbesondere Zement) kann zu einer verringerten Elastizität, einer schlechteren Haftung auf Oberflächen und einer geringeren Wasserfestigkeit der Beschichtungsmasse führen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann auch ein gipshaltiges hydraulisches Bindemittel eingesetzt werden. Vorteilhaft bei der Verwendung von Zement als hydraulisches Bindemittel ist, dass die damit hergestellten Beschichtungsmassen universell sowohl für den Innen-, als auch für den Außenbereich verwendbar sind und eine hohe Wasserfestigkeit aufweisen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kits ist das Epoxidharz in Komponente 2 ein Bisphenol A-Epoxidharz, Bisphenol F-Epoxidharz, Epoxy Phenol Novolak, Epoxy Cresol Novolak, Naphtalen-Epoxidharz, p-tert-Butylphenyl-1-(2,3-epoxy)-propylether, 1,4-Bis-(2,3-epoxypropoxy)-butan, Monoglycidether, Diglycidether, Triglycidether oder eine Mischung davon, insbesondere ein Monoglycidether auf Basis eines C13-C15 Alkohols.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kits weist das Epoxidharz in Komponente 2 bei 23 °C eine mittels der Norm DIN 53015 bestimmte Viskosität von 0,01 bis 50 000 mPas, insbesondere von 0,1 bis 5000 mPas oder von 1 bis 500 mPas oder von 5 bis 50 mPas, auf. In ein solches Epoxidharz kann besonders viel Zement eingearbeitet werden und dennoch eine flüssige oder pastöse Komponente 2 erhalten werden. Bei einer höheren Viskosität ist die Menge an verwendbarem Zement geringer und daher sind die mechanischen Eigenschaften der ausgehärteten Beschichtungsmasse schlechter.
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Bevorzugt enthält die Komponente 2 des erfindungsgemäßen Kits jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente 2, 5 Gew.% bis 40 Gew.%, insbesondere 10 Gew.% bis 30 Gew.% oder 15 Gew.% bis 25 Gew.%, Epoxidharz. Eine derartige Menge an Epoxidharz führt zu einer hohen Wasserfestigkeit und einer hohen Elastizität der ausgehärteten Beschichtungsmasse.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kits enthält die Komponente 2, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente 2, 5 Gew.% bis 40 Gew.%, insbesondere 10 Gew.% bis 30 Gew.% oder 15 Gew.% bis 25 Gew.%, weiteren anorganischen Füllstoff, insbesondere Quarzsand, Dolomit, Aluminiumhydroxid, Calciumcarbonat oder eine Mischung davon. Anorganischer Füllstoff kann insbesondere dabei helfen, den Abrieb und/oder die Abnutzung der aufgetragenen Beschichtungsmasse zu reduzieren.
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Weiterhin kann die Komponente 2 des erfindungsgemäßen Kits jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente 2, 0,01 Gew.% bis 5 Gew.%, insbesondere 0,05 Gew.% bis 2 Gew.% oder 0,1 Gew.% bis 1 Gew.%, zusätzliches Rheologieadditiv enthalten.
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Insbesondere kann das zusätzliche Rheologieadditiv ein Bentonit, Hectorit, Smektit, Attapulgit, synthetisches Schichtsilikat, pyrogene Kieselsäure, Baumwollfasern, Glasfasern, Polymerfasern oder eine Mischung davon sein, insbesondere ein Bentonit. Ein solches Rheologieadditiv führt zu verbesserten rheologischen Eigenschaften und verbesserten Verarbeitungseigenschaften der Komponente 2 und der Beschichtungsmasse.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kits ist die Komponente 2 im Wesentlichen frei von organischen Lösemitteln. Die Komponente 2 enthält bevorzugt < 3 Gew.%, weiter bevorzugt < 1 Gew.%, ferner bevorzugt < 0,1 Gew.% und besonders bevorzugt < 0,01 Gew.% organisches Lösemittel, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente 2. Dadurch kommt es zu einer geringen Flüchtigkeit der Komponente 2 und zu einer geringen Gesundheitsbelastung durch die Komponente 2.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kits enthält die Komponente 1 und/oder die Komponente 2, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente 1 und/oder der Komponente 2, 0,01 Gew.% bis 20 Gew.%, insbesondere 0,1 Gew.% bis 15 Gew.% oder 1 Gew.% bis 10 Gew.%, Pigment.
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Insbesondere kann das Pigment ein organisches Pigment, anorganisches Pigment oder eine Mischung davon, insbesondere Titandioxid, Eisenoxidgelb, Arylidgelb, Bismutvanadat, Diarylidgelb, ein Azokondensationspigment, Pyranthon, Isoindolin, Anthrachinon, ein Derivat von Dioxazin, Perinon, ein Naphtol-AS-Derivat, Perylen, Chinacridone, Indanthrene, Phthalocyanine, Rutil-Zinn-Zink, Chinacridon, Diketopyrrolopyrrol, Eisenoxidrot, Phthalocyaninblau, Dioxazin, Kobaltblau, Ultramarinblau, Phthalocyaningrün, Chromoxidgrün, Kobaltgrün, Farbruß, Eisenoxidschwarz, Pyrazolo-Chinazolon, Naphtol-AS-Monoazopigment, Pigment Violet 23 oder eine Mischung davon sein. Durch die Verwendung von Pigmenten können farbige Beschichtungsmassen hergestellt werden, die je nach Pigment unterschiedliche gewünschte Bereiche des Farbspektrums abdecken können.
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Ferner kann die Komponente 1 und/oder die Komponente 2 des erfindungsgemäßen Kits jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente 1 und/oder der Komponente 2, 0,01 Gew.% bis 10 Gew.%, insbesondere 0,05 Gew.% bis 5 Gew.% oder 0,1 Gew.% bis 3 Gew.%, weitere Zusätze und/oder Additive wie zum Beispiel Zementverzögerer, Zementbeschleuniger und Zementverflüssiger enthalten.
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Beispiele für Zementverzögerer sind Weinsäure, Apfelsäure, Zitronensäure, Citrate, Phosphate, Phosphonate, Phosphorsäuren, Gluconsäuren, Glucono-1,5-lacton, Glucomate, Tartrate, Zinkverbindungen und Saccharide. Sie können das Erstarren des Zements verlangsam und damit die Verarbeitungszeit verlängern.
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Beispiele für Zementbeschleuniger sind Calciumformiate, Thiocyanate, Lithiumsalze, Aluminiumverbindungen, Formiate und Wasserglas. Sie können das Erstarren des Zements beschleunigen.
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Beispiele für Zementverflüssiger sind sulfonierte Melamin-Formaldehyd-Kondensate, sulfonierte Naphtalin-Formaldehyd-Kondensate, modifizierte Lignosulfonate, Sulfonsäureester, Polyacrylate, Polystyrolsulfonate, Polycarboxylate und Kasein.
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Die Erfindung stellt ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Beschichtungsmasse umfassend Mischen der Komponente 1 und der Komponente 2 des Kits bereit. Für das Kit, die Komponente 1 und die Komponente 2 gilt das vorstehend zum erfindungsgemäßen Kit Gesagte analog. Mit diesem Verfahren kann eine Beschichtungsmasse schnell und effizient herstellt werden. Zudem wird verhindert, dass beim Mischen der Komponente 1 und der Komponente 2 Staub entsteht, der zu gesundheitlichen Belastungen, Reinigungsaufwand und Materialverlust führen kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Mischen in einem Mischungsverhältnis von der Komponente 1 zu der Komponente 2 von 5 zu 1 Gewichtsanteilen bis 100 zu 1 Gewichtsanteilen, insbesondere 10 zu 1 Gewichtsanteilen bis 50 zu 1 Gewichtsanteilen oder 15 zu 1 Gewichtsanteilen bis 25 zu 1 Gewichtsanteilen. Ein solches Mischungsverhältnis sorgt für eine besonders gute Kombination von organischen und anorganischen Eigenschaften in der Beschichtungsmasse und für eine hohe Druckfestigkeit, Biegefestigkeit und hohe Wasserfestigkeit der ausgehärteten Beschichtungsmasse. Zudem kann eine gute Modellierfähigkeit, Schleiffähigkeit und ein hohes Deckvermögen der Beschichtungsmasse erzielt werden. Bei einem höheren Anteil an Komponente 1 kann es zu schlechteren mechanischen Eigenschaften kommen, da der Anteil an Zement und Epoxid in der Beschichtungsmasse zu gering ist. Bei einem niedrigeren Anteil an Komponente 1 kann die Aushärtung des Epoxidharzes und des Zements unvollständig erfolgen, so dass die mechanischen Eigenschaften der Beschichtungsmasse schlechter sind und diese nach dem Auftragen eine unzureichende Haftung aufweist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Mischen bei Temperaturen von 0 °C bis 50 °C, insbesondere von 10 °C bis 40 °C oder 20 °C bis 30 °C. Bei solchen Temperaturen, die in der Regel in Räumen und Außenbereichen vorliegen, ist ein gleichmäßiges Vermischen der Komponenten möglich und eine Beschichtungsmasse mit den gewünschten Verarbeitungseigenschaften (nicht zu fest und nicht zu flüssig) wird erhalten. Bei niedrigeren Temperaturen besteht die Gefahr, dass die Bestandteile sich entmischen und/oder einige der Bestandteile (z. B. das Wasser) fest werden. Bei höheren Temperaturen kann die Konsistenz der Beschichtungsmasse zu flüssig sein, um ein Auftragen zu ermöglichen. Auch eine Entmischung der Bestandteile ist bei höheren Temperaturen möglich. Um eine gute Vermischung der Komponenten 1 und 2 zu erreichen, liegen die Viskositäten der Komponenten 1 und 2 vorzugsweise in einem vergleichbaren Korridor. Vorzugsweise unterscheiden sich die Viskositäten der Komponenten 1 und 2, bestimmt mittels Rotationsviskosimeter (z.B. Rheolab QC von Anton Paar) unter Verwendung eines Rührer- / Spindelsystems oder von Krebs-Spindeln, nach ASTM D562, um nicht mehr als 30 %, weiter bevorzugt nicht mehr als 20 %, besonders bevorzugt nicht mehr als 10 %. Vorzugsweise sind die Komponenten 1 und 2 jeweils fließend pastös.
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Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Beschichtungsmasse, herstellbar durch Mischen mindestens einer Komponente 1 und einer Komponente 2, wobei die Komponente 1 mindestens 40 Gew.% anorganischen Füllstoff bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente 1, einen Epoxidharz-Härter, sowie Wasser enthält und die Komponente 2 Zement und Epoxidharz enthält, wobei die Komponenten 1 und 2 bei Raumtemperatur jeweils flüssig oder pastös sind.
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Bevorzugt ist die Komponente 1 und/oder die Komponente 2 dabei wie vorstehend beschrieben definiert. Das vorstehend zur Komponente 1, Komponente 2 und/oder zur Beschichtungsmasse Gesagte gilt dann analog.
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Bevorzugt erfolgt das Mischen dabei wie vorstehend beschrieben.
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Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Beschichtungsmasse oder einer erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse zum Spachteln, Streichen, Rollen oder Spritzen einer Oberfläche. Dadurch können Oberflächen beschichtet, Objekte/Strukturen miteinander verbunden oder verklebt, Objekte befestigt, Fugen, Hohlräume oder Risse gefüllt, Oberflächen abgedichtet, Oberflächen geebnet oder bestimmte Oberflächenstrukturen erzeugt werden.
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Bevorzugt ist die Schichtdicke der aufgetragenen Beschichtungsmasse größer als 100 µm, insbesondere größer als 500 µm, größer als 1000 µm oder größer als 2000 µm.
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Insbesondere ist die Oberfläche eine Zimmerwand, eine Zimmerdecke, ein Fußboden, eine Außenfassade, eine Treppe oder ein Nassraum. Die fehlende oder geringe Wasserquellung der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse ermöglicht insbesondere auch die Anwendung im Nassraum.
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Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Beschichtungsmasse oder einer erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse als Komponente in einem Wärme-Dämm-Verbund-System (WDVS).
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Das Prinzip der Erfindung soll im Folgenden anhand von den Erfindungsgegenstand nicht einschränkenden Beispielen näher erläutert werden.
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Ausführungsbeispiele
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Beispiel 1
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Es wurde eine Spachtelmasse wie folgt hergestellt:
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Herstellung von Komponente 1
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0,010 |
kg |
Entschäumer |
0,010 |
kg |
Netzmittel (45 %ig) |
0,020 |
kg |
Konservierungsmittel (10 %ig) |
0,010 |
kg |
Neutralisationsmittel (50 %ig) |
0,030 |
kg |
Polymerfaser |
0,050 |
kg |
Oberflächenadditiv (20 %ig) |
0,080 |
kg |
Rheologieadditive |
7,700 |
kg |
anorganische Füllstoffe (Korngröße: 20 - 300 µm) |
0,150 |
kg |
organischer Füllstoff (15 %ig) |
0,200 |
kg |
organisches Bindemittel / Polymerdispersion (50 %ig) |
0,080 |
kg |
Polyaminpolymer (50 %ig) |
0,100 |
kg |
silikatisches Bindemittel / Wasserglas (28 %ig) |
1,560 |
kg |
Wasser |
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Die voran genannten Rohstoffe wurden bei Raumtemperatur und unter Normaldruck für 5 Minuten mittels Labordissolver bei 1900 U/min dispergiert.
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Herstellung von Komponente 2
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0,196 |
kg |
Epoxidharz (100% Wirkstoff) |
0,004 |
kg |
Rheologieadditive (100% Wirkstoff) |
0,8 |
kg |
hydraulischer Zement |
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Die voran genannten Rohstoffe wurden bei Raumtemperatur und unter Normaldruck für 5 Minuten mittels Labordissolver bei 1900 U/min dispergiert.
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Herstellung der Spachtelmasse
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Zur Herstellung der Spachtelmasse wurden 9,52 kg von Komponente 1 mit 0,48 kg von Komponente 2 vermischt und bei Raumtemperatur und unter Normaldruck für 2 Minuten mittels Baustellenrührwerk und Putzrührstab gerührt. Es wurde eine grau-beige, pastöse Spachtelmasse als Beschichtungsmasse erhalten.
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Auftragen der Spachtelmasse auf eine Zimmerwand
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Die Spachtelmasse wurde mit einem handelsüblichen Spachtel dickschichtig (Schichtdicke etwa 2 mm) auf eine Zimmerwand aufgetragen. Nach 24 Stunden war die aufgetragene Beschichtungsmasse bei Raumtemperatur durchgetrocknet und nach 28 Tagen durchgehärtet. Die Spachtelmasse zeichnete sich durch hervorragende Verarbeitungseigenschaften aus. Die durchgehärtete Spachtelmasse erfüllte ferner alle bauphysikalisch relevanten Parameter in Bezug auf Härte und Elastizität.
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Beispiel 2
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Es wurde eine Armierungsmasse wie folgt hergestellt:
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Herstellung von Komponente 1
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0,010 |
kg |
Entschäumer |
0,010 |
kg |
Netzmittel (45 %ig) |
0,020 |
kg |
Konservierungsmittel (10 %ig) |
0,010 |
kg |
Neutralisationsmittel (50 %ig) |
0,050 |
kg |
Oberflächenadditiv (20 %ig) |
0,020 |
kg |
Rheologieadditive (Cellulose, PU-Verdicker, etc.) |
7,200 |
kg |
anorganische Füllstoffe (Korngröße: ca. 100 - 1200 µm) |
0,100 |
kg |
organischer Füllstoff (15 %ig) |
0,800 |
kg |
organisches Bindemittel / Polymerdispersion (50 %ig) |
0,150 |
kg |
Polyaminpolymer (EP-Härter) (50 %ig) |
0,100 |
kg |
silikatisches Bindemittel / Wasserglas (28 %ig) |
1,530 |
kg |
Wasser |
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Die voran genannten Rohstoffe wurden bei Raumtemperatur und unter Normaldruck für 5 Minuten mittels Labordissolver bei 1900 U/min dispergiert.
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Herstellung von Komponente 2
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0,245 |
kg |
Epoxidharz (100% Wirkstoff) |
0,005 |
kg |
Rheologieadditive (100% Wirkstoff) |
0,75 |
kg |
hydraulischer Zement |
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Die voran genannten Rohstoffe wurden bei Raumtemperatur und unter Normaldruck für 5 Minuten mittels Labordissolver bei 1900 U/min dispergiert.
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Herstellung der Armierungsmasse
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Zur Herstellung einer Beschichtungsmasse wurden 4,5 kg der nach Beispiel 2 hergestellten Komponente 1 mit 0,5 kg der nach Beispiel 2 hergestellten Komponente 2 vermischt und bei Raumtemperatur und unter Normaldruck für 2 Minuten mittels Baustellenrührwerk und Putzrührstab gerührt. Es wurde eine grau-beige, pastöse Beschichtungsmasse erhalten.
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Auftragen der Armierungsmasse auf eine Außenfassade
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Eine nach Beispiel 2 hergestellte Beschichtungsmasse wurde mit einem handelsüblichen Spachtel dickschichtig (Schichtdicke etwa 2 mm) auf eine Außenfassade aufgetragen. Nach 24 Stunden war die aufgetragene Beschichtungsmasse bei 23 °C durchgetrocknet und nach 28 Tagen durchgehärtet. Die Armierungsmasse zeichnete sich durch hervorragende Verarbeitungseigenschaften aus. Die durchgehärtete Armierungsmasse erfüllte ferner alle bauphysikalisch relevanten Parameter in Bezug auf Härte und Elastizität.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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