WO2007071636A2

WO2007071636A2 - Mehrkomponenten-quellpasten-material

Info

Publication number: WO2007071636A2
Application number: PCT/EP2006/069804
Authority: WO
Inventors: Bruno Sgarbi; Franz Etschmann; Magnus Kloster
Original assignee: Tricosal Bbz Ag
Priority date: 2005-12-21
Filing date: 2006-12-18
Publication date: 2007-06-28
Also published as: WO2007071636A3

Abstract

Die Erfindung stellt ein Mehrkomponenten-Quellpasten-Material bereit, welches insbesondere ein Zweikomponenten-Quellpasten-Material ist und welches eine erste Komponente, aufweisend Monomere und/oder polymerisationsfähige Oligomere, die hydrophil oder oleophil sind, und einen wasserunlöslichen oder schlecht wasserlöslichen, organischen Aktivator, und eine von der ersten Komponente separate, zweite Komponente, aufweisend einen wasserunlöslichen oder schlecht wasserlöslichen, organischen Radikal Starter, aufweist, wobei der ersten Komponente und der zweiten Komponente jeweils Füll- und Hilfsstoffe unter Ausbildung der jeweiligen Komponente als Paste beigemischt sind, wobei die erste Komponente und die zweite Komponente durch Mischen zu einer polymerisierenden Quellpaste verarbeitbar sind.

Description

MEHRKOMPONENTEN-QUELLPASTEN-MATERIAL

Die Erfindung betrifft ein Mehrkomponenten-Quellpasten-Material, und insbesondere ein Zweikomponenten-Quellpasten-Material, welches durch Mischen der Komponenten zu einer polymerisierenden Quellpaste verarbeitbar ist.

Es wird die Priorität der Schweizer Patentanmeldung CH 02030/05, mit Anmeldedatum 21.12.2005, beansprucht.

Quellpasten sind flexible Dichtungselemente, welche durch Applikation eines geeigneten Quellpasten-Materials ausgebildet werden, welches durch chemische Reaktion und/oder Verflüchtigung von Lösungsmitteln zu dem flexiblen Dichtungselement reagiert/aushärtet. Durch die Aufnahme anstehender Flüssigkeiten, vorwiegend Wasser, kommt es im Betrieb, d.h. nach der Montage und nach dem Aushärten des Quellpasten-Materials, zu einem Aufquellen der Dichtungselemente. Hierdurch baut das Dichtungselement einen Anpressdruck gegenüber dem abzudichtenden Bauteil auf, womit eine Abdichtung gegenüber der anstehenden Flüssigkeit erzielt wird. Quellpasten werden unter anderem zum Abdichten von Fugen, Durchdringungen, Materialübergängen und anderen Abdichtungsdetails insbesondere im Baubereich verwendet. Zum Beispiel werden Quellpasten bei sehr groben Untergründen, wie z.B. Abbruchkanten, oder sehr engen und verwinkelten Fugenbereichen, wie z.B. bei der Einbindung von Stahlstützen in Betonbauwerke, eingesetzt, da sie sich einfach und sicher an die Untergrundgegebenheiten anpassen. Zudem handelt es sich bei einer Quellpaste aufgrund der einfachen und schnellen Montage sowie der niedrigen Materialkosten um eine sehr wirtschaftliche Abdichtungslösung.

An das Quellpasten-Material werden dabei insbesondere folgende Anforderungen gestellt;

• geringe Aushärtezeit/Vorlaufzeit • ausreichend große Stabilität/gute Lagerfähigkeit

• leichte Anwendbarkeit.

Da nicht vollständig aus- bzw. durchgehärtete Quellpasten den Betriebsbedingungen, wie z.B. den Belastungen bei der Betonage im Betonbau, nicht standhalten können, bedarf es einem entsprechenden Vorlauf bzw. einer entsprechenden Vorlaufzeit. Dabei steigt mit zunehmender Vorlaufzeit das Risiko einer vorzeitigen Quellung und somit einer Funktionseinschränkung der Quellpaste stark an, da die applizierte Quellpaste vor Feuchtigkeitszutritt, z.B. durch Regen, geschützt werden muss. Daher wird eine möglichst geringe Aushärtezeit angestrebt, um den Bauablauf nicht negativ zu beeinflussen sowie das Risiko einer Funktionseinschränkung der Quellpaste zu reduzieren.

Weist das Quellpasten-Material eine ausreichend große Lagerstabilität auf, so kann dieses im Voraus, d.h. vor dem tatsächlichen Gebrauch, in großen Mengen hergestellt, verpackt/portioniert und eingelagert werden, wodurch die Wirtschaftlichkeit und die Produktivität des Herstellungsprozesses stark ansteigen. Somit kann das Quellpasten-Material später, d.h. bei Bedarf, vor Ort sofort angewandt werden, so dass der Zeit- und Arbeitsaufwand bei der Anwendung des Quellpasten-Materials erheblich reduziert wird. Dies spielt insbesondere bei kleineren Abdichtungsmaßnahmen eine entscheidende Rolle.

Eine ausreichend hohe Stabilität und eine gute Lagerfähigkeit ermöglichen zudem das Bereitstellen des Quellpasten-Materials in geeigneten Vorrichtungen, welche eine einfache, sichere und dosierte Anwendung desselben ermöglichen, so dass das Quellpasten-Material schnell und wirtschaftlich verarbeitet werden kann.

Durch die Erfindung wird ein Mehrkomponenten-Quellpasten-Material geschaffen, womit die oben genannten Anforderungen zufriedenstellend erreicht werden.

Hierzu ist gemäß der Erfindung ein Mehrkomponenten-Quellpasten- Material, und insbesondere ein Zweikomponenten-Quellpasten-Material, bereitgestellt, welches eine erste Komponente und eine von der ersten Komponente separate, zweite Komponente aufweist. Die erste Komponente weist hydrophile oder oleophile Monomere und/oder hydrophile oder oleophile Oligomere auf, welche polymerisationsfähig sind. Ferner weist die erste Komponente einen wasserunlöslichen oder schlecht wasserlöslichen, organischen Aktivator auf. Die zweite Komponente weist einen wasserunlöslichen oder schlecht wasserlöslichen, organischen Radikalstarter auf. Ferner sind der ersten Komponente und der zweiten Komponente jeweils pastenbildende Füll- und Hilfsstoffe beigemischt, welche bewirken, dass sowohl die erste als auch die zweite Komponente pastenförmig vorliegen.

Werden die erste Komponente und die zweite Komponente des Mehrkomponenten-Quellpasten-Materials miteinander vermischt, so kommt es zur Reaktion bzw. Polymerisation der Monomere unter Ausbildung einer Quellpaste, welche durch Kontakt mit Wasser bzw. Öl aufquillt, so dass ein Dichtungs-Anpressdruck aufgebaut/verstärkt wird.

Durch das Mischen der Komponenten kommt der Radikalstarter ( = Radikalbildner) mit dem Aktivator in Kontakt, woraufhin der Radikalstarter, z.B. ein Peroxid, unter Ausbildung von Radikalen aktiviert bzw. gespalten wird. Die derart gebildeten Radikale greifen die Monomere unter Ausbildung eines neuen Radikals ( = Monomerradikal) an ( = Kettenstart-Reaktion). Das Monomerradikal greift seinerseits ein weiteres Monomer an, und dieser Schritt wird fortlaufend wiederholt ( = Kettenfortpflanzungsreaktion) bis der Vorrat an Monomer erschöpft ist oder es zu einer Kettenabbruchreaktion kommt.

Das polymerisationsfähige Material, d.h. die hydrophilen oder oleophilen Monomere und/oder die hydrophilen oder olephilen Oligomere, ist gemäß der Erfindung von dem Radikalstarter räumlich getrennt, um einen unerwünschten Polymerisationsstart durch eine vorzeitige, z.B. thermisch induzierte, Aktivierung des Radikalstarters auszuschließen.

Der organische Radikalstarter und der organische Aktivator, welcher den Radikalstarter aktiviert, sind jeweils wasserunlöslich oder schlecht wasserlöslich, um ein Zersetzen/Auflösen derselben durch Kontakt mit Wasser/wässriger Lösung zu verhindern und ein Bereitstellen derselben als jeweils eine lagerstabile pastenförmige Komponente mittels Beimischen der Hilfs- und Füllstoffe zu ermöglichen.

Die Pastenform ist hinsichtlich der Lagerung und der Verarbeitbarkeit des Materials von Vorteil, da sich die Komponenten leicht in einfachen Behältern, Dosen oder Tüten lagern lassen und ferner ebenfalls leicht mischen lassen, um die polymerisierende Paste zu erzeugen.

Vorzugsweise sind die Monomere und/oder die Oligomere (Meth- )Acrylatpolymer-bildende Monomere bzw. Oligomere. Hydrophile Monomere sind insbesondere Hydroxyalkyl(meth-)acrylate, z.B. Hydroxyethyl(meth- )acrylat oder Hydroxypropyl(meth-)acrylat oder mono-, di- und trifunktionelle (Meth-)Acrylate, oder Salze der (Meth-)Acrylsäure oder eine Kombination davon. Beispiele für mono-, di- bzw. trifunktionelle (Meth-)Acrylate sind: monofunktionell : (Poly-)Ethylenglycol/( PoIy-) Propylenglykol-Mono(meth- )acrylat, Methoxypolyethylenglycolmethacrylat; difunktionell : (Poly-)Ethylenglykol-Di-(Meth-)acrylat; trifunktionell : Trimethylolpropaπtri-(meth-)acrylat (ethoxyliert).

Ferner liegen die Monomere und/oder die polymerisationsfähigen Oligomere bevorzugt mit einem Gewichtsanteil von insgesamt 10 - 80 Gew.-% in dem Mehrkomponenten-Quellpasten-Material vor; besonders bevorzugt beträgt der Gewichtsanteil 35 - 70 Gew.-%, da hiermit, insbesondere bei Anwendung von monofunktionellen Meth-Acrylaten, ein Quellverhalten von 100 - 200 %, in Einzelfällen aber auch bis zu 1000% und mehr, erzielt wird, welches für die Erzielung von guten und beständigen Abdichtungen bevorzugt ist. Bei Applikation der Quellpaste zum Abdichten von Fugen/Lücken gegenüber dem Eintreten von Salzwasser werden als Monomere bevorzugt Salze der (Meth-)Acrylsäure verwendet, insbesondere mit bevorzugt einem Gewichtsanteil von 5 - 70 Gew.-%,

Zum Ausbilden einer Quellpaste, welche durch Kontakt mit Öl aufquillt, sind insbesondere Fettalkohol(meth-)acrylate als oleophile Monomere geeignet.

Der Aktivator ist vorzugsweise ein tertiäres Amin, insbesondere ein

Anilin oder ein Toluidin oder eine Mischung daraus, z.B. N.N-Dimethylanilin, N.N.Diethylanilin, N.N-Dimethyltoluidin, N.N-Diethyltoluidin, N, N- Dihydroxyethyl-p-toluidin oder eine Mischung daraus, oder ein Komplex von einem Übergangsmetall, vorzugsweise von Kupfer, Nickel oder Cobalt, oder eine Kombination davon. Bevorzugt liegt der Aktivator mit einem

Gewichtsanteil von 0, 1 - 2,5 Gew.-% in dem Mehrkomponenten-Quellpasten- Material vor.

Der Radikalstarter kann ein organisches (Hydro-)Peroxid oder ein Alkylperester oder eine Kombination davon sein, und insbesondere

Cumolhydroperoxid oder Dibenzoylperoxid oder tert-Butylhydroperoxid oder tert-Butylperoxybenzoat oder eine Kombination davon sein. Insbesondere weist der Radikalstarter einen Gewichtsanteil von 0,2 - 2,5 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse des Mehrkomponenten-Quellpasten-Materials auf. Mittels der auf die Gesamtmasse des Mehrkomponenten-Quellpasten- Materials bezogenen Massenanteile des Radikal Starters bzw. des Aktivators kann Einfluss auf die Aushärtezeit der Paste genommen werden. Mit den oben genannten, bevorzugten Gewichtsanteilbereichen für den Radikalstarter und den Aktivator wird für die erfindungsgemäße Quellpaste eine sehr schnelle Aushärtezeit im Bereich von ca. 20 - 30 Minuten bei 2O⁰C erreicht, was zum einen hinsichtlich der einer gewünschten kurzen Fertigstellungszeit einer voll belastbaren Dichtung vorteilhaft ist, was jedoch andererseits immer noch ausreichend lang ist, damit die Paste korrekt und genau in zu dichtende Lücken eingebracht werden kann, ohne vorher bereits ausgehärtet zu sein.

Die Füll- und Hilfsstoffe umfassen bevorzugt anorganische Füllstoffe, organische Füllstoffe, Weichmacher, Thixotropiermittel anorganischer und organischer Art und Konservierungsmittel. Die Füll- und Hilfsstoffe können auch eine wässrige Kunststoffdispersion, vorzugsweise auf Basis von Mono-, Co- oder Terpolymeren, insbesondere Styrolacrylaten, Reinacrylaten, VeoVa, Vinylacetaten, Styrol-Butadienen oder einer Kombination davon, aufweisen. Die wässrige Kunststoffdispersion macht vorzugsweise einen Gewichtsanteil von 1 - 50 Gew.-%, insbesondere einen Gewichtsanteil von 3 - 20 Gew.-%, bezogen auf das Mehrkomponenten-Quellpasten-Material aus. Mit dem angegebenen Gewichtsanteilbereich können in sicherer Weise eine erhöhte Stabilität und eine verbesserte Lagerfähigkeit sowie eine erhöhte Klebrigkeit/Haftung der Quellpaste erzielt werden. Bei Überschreiten des angegebenen Bereichs kann es dagegen zu einer Abschwächung des Quell- und Reaktionsvermögens des Quellpasten-Materials kommen.

Bevorzugt weisen die erste Komponente und die zweite Komponente jeweils eine Viskosität von 100.000 - 4.000.000 mPas (nach Brookfield) auf. Um ein gutes Mischverhalten hinsichtlich der Vermischung der Komponenten untereinander zu erreichen, sind die Viskositäten der jeweiligen Komponenten vorzugsweise aufeinander abgestimmt. Insbesondere hinsichtlich eines automatischen Mischens der Komponenten, z.B. mittels eines Mischkopfs einer Mehrkomponenten-Kartusche, sind die Viskositäten der ersten Komponente und der zweiten Komponente gleich bzw. annähernd gleich, um eine annähernd gleiche Fließgeschwindigkeit/Aufenthaltsdauer der Komponenten entlang/innerhalb des Mischkopfs zu erzielen.

Das Volumenverhältnis der ersten Komponente zu der zweiten

Komponente liegt vorzugsweise zwischen 1 : 1 und 12: 1, und ist insbesondere 1 : 1, 2: 1, 5: 1 oder 10: 1.

Das gravimetrische Verhältnis der ersten Komponente zu der zweiten Komponente liegt vorzugsweise zwischen 1 : 1 und 12: 1, und insbesondere zwischen 7: 1 und 10: 1.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die erste und/oder die zweite Komponente des erfindungsgemäßen Mehrkomponenten- Quellpasten-Materials ferner einen Reaktionsinhibitor zum Steuern bzw.

Einstellen der Reaktionszeit auf. Der Reaktionsinhibitor ist dabei vorzugsweise ein (Methyl-)Hydrochinon oder ein Kresol oder ein Katechol oder ein Phenothiazin oder eine Mischung davon, und ist insbesondere Hydrochinonmonomethylether oder Butylhydrochinon oder eine Mischung davon. Ferner bevorzugt liegt der Reaktionsinhibitor mit einem Gewichtsanteil von 0,01 - 2,0 Gew.-% und bevorzugt von 0,04 - 2,0 Gew.-%, in dem Mehrkomponenten-Quellpasten-Material vor. Es wurde erkannt, dass bei dem oben genannten Gewichtsanteilbereich für den Reaktionsinhibitor eine weiter verbesserte Stabilität/Lagerbarkeit des Mehrkomponenten-Materials erzielbar ist, wobei die oben genannte bevorzugte Aushärtezeit von ca. 20 - 30 Minuten beibehalten werden konnte.

Die Erfindung stellt ferner eine Mehrkomponenten-Kartusche in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Mehrkomponenten-Quellpasten- Material bereit, wobei die Mehrkomponenten-Kartusche eine erste

Aufnahmekammer, in welcher die erste Komponente aufgenommen ist, eine zweite Aufnahmekammer, in welcher die zweite Komponente aufgenommen ist, und einen Ausdrückmechanismus zum Herausdrücken der ersten und der zweiten Komponente aus der ersten bzw. der zweiten Aufnahmekammer durch einen jeweiligen Kammerauslass aufweist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Ausdrückmechanismus derart ausgebildet, dass die erste und die zweite Komponente bei Betätigung des Ausdrückmechanismus gleichzeitig herausgedrückt werden, und weist die Mehrkomponenten-Kartusche ferner einen an den jeweiligen Kammerauslass angeschlossenen Mischkopf auf, von welchem die erste und die zweite Komponente beim Herausdrücken miteinander vermischt werden.

Die erste und die zweite Aufnahmekammer können z.B. als ein erster und ein zweiter Zylinder ausgebildet sein.

Der Ausdrückmechanismus ist z.B. ein Doppelkolben mit einem ersten und einem zweiten Kolbenteil und einem Griffteil. Das erste und das zweite Kolbenteil werden mittels des Griffteils gleichzeitig von der dem Kammerauslass gegenüberliegenden Endseite her in die Aufnahmekammer gedrückt, so dass die erste und die zweite pastenförmige Komponente gleichzeitig aus dem Kammerauslass der ersten bzw. der zweiten Aufnahmekammer herausgedrückt werden.

Der Mischkopf kann z.B. ein sich in Ausdrückrichtung verjüngendes Aufsatzteil in Form eines Kegelstumpfes sein, welches im Innern Schikanen zum Umlenken/Zwangsvermischen der aus dem Kammerauslass der ersten bzw. der zweiten Aufnahmekammer austretenden pastenförmigen

Komponenten aufweist. Z.B. kann das Aufsatzteil Umlenkplättchen, welche sich vom Innenumfang des Aufsatzteils ins Innere des Aufsatzteils hinein erstrecken, aufweisen, und/oder im Innern des Aufsatzteils kann eine Schnecke ausgebildet sein, so dass die pastenförmigen Komponenten während des Ausdrückvorgangs eine Schraubenbewegung zurücklegen, welche die Durchmischung der Komponenten bewirkt.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht einer Zweikomponenten-Kartusche zum Aufnehmen und Anwenden des Mehrkomponenten-Quellpasten-Materials gemäß der Erfindung.

Der prinzipielle Aufbau des Mehrkomponenten-Quellpasten-Materials gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist folgender:

Komponente 1 : Monomere + wasserunlöslicher oder schlecht wasserlöslicher organischer Aktivator + pastenbildende Füll- und Hilfsstoffe

Komponente 2: wasserunlöslicher oder schlecht wasserlöslicher organischer Radikalstarter + pastenbildende Füll- und Hilfsstoffe

Dieser Aufbau hat sich als besonders sicher und lagerstabil erwiesen, da eine vorzeitige Polymerisation der Monomere ausgeschlossen werden kann, da das Monomer von dem Radikalstarter getrennt vorliegt. Die Lagerstabilität ist ferner insbesondere dadurch erhöht, dass der Radikalstarter und der Aktivator, welcher den Radikalstarter aktiviert, jeweils wasserunlöslich oder schlecht wasserlöslich sind, wodurch ein Zersetzen/Auflösen derselben bei evtl. bei der Lagerung auftretender Feuchtigkeit verhindert wird.

Ebenso ist es möglich, mehr als zwei Komponenten vorzusehen, wobei z.B. der Radikalstarter in einer ersten Komponente, der Aktivator in einer zweiten Komponente und die Monomere/Oligomere in einer dritten Komponente sind, wobei jeder Komponente Hilfs- und Füllstoffe unter Ausbildung einer Paste beigemischt sind.

Durch Auswahl der Monomere bzw. der Oligomere wird die Quell- Selektivität der Quellpaste eingestellt, d.h. durch Auswahl von hydrophilen Monomeren/Oligomeren kommt es zur Ausbildung von Quellpasten, welche durch Kontakt mit Wasser aufquellbar sind, und durch Auswahl von oleophilen Monomeren/Oligomeren kommt es zur Ausbildung von Quellpasten, welche durch Kontakt mit Öl aufquellbar sind. Hydrophile Quellpasten weisen z.B. (Meth-)Acrylatpolymere auf, welche durch radikalische Polymerisation aus hydrophilen Monomeren, wie z.B. Hydroxyalkyl(meth-)acrylate, insbesondere Hydroxyethyl(meth-)acrylat (HEMA), Hydroxypropyl(meth-)acrylate sowie mono-, di- und trifunktionelle (Meth-)Acrylate (Ester der Acryl- bzw. der Methacrylsäure), und/oder Alkalibzw, Erdalkali-Salzen der Acryl- bzw. Methacrylsäure gebildet werden.

Die Polymerisation der Monomere/Oligomere wird durch ein Redoxsystem hervorgerufen, welches sich aus einem Radikalstarter und einem Aktivator zusammensetzt. Als Aktivatoren können z.B. tertiäre Amine und/oder Salze bzw. Komplexe von Übergangsmetallen, wie z.B. von Kupfer, Nickel oder Cobalt, verwendet werden. Tertiäre Amine sind z.B. aus der Gruppe der Aniline und Toluidine, wie N.N-Dimethylanilin, N.N.Diethylanilin, N.N-Dimethyltoluidin, N.N-Diethyltoluidin, N,N-Dihydroxyethyl-p-toluidin, oder Mischungen daraus. Als Starter können organische (Hydro-)Peroxide und/oder Alkylperester, insbesondere Cumolhydroperoxid, Dibenzoylperoxid, tert- Butylhydroperoxid oder tert-Butylperoxybenzoat, eingesetzt werden.

Unter Zugabe von pastenbildenden Füll- und Hilfsstoffen werden die einzelnen Komponenten in eine lagerstabile Pastenform gebracht und weitere gewünschte Eigenschaften der jeweiligen Paste eingestellt. Die Füll- und Hilfsstoffe umfassen vorzugsweise:

• anorganische Füllstoffe/Extender aller Art, wie z.B. Silikate, Quarz, Sand, Gesteinsmehle, Glas- und Hohlglaskugeln, Kreide, Talkum, amorphe

Kieselsäuren, Pigmente oder Farbstoffe und Mischungen derselben;

• organische Füllstoffe und Kunststoffmodifizierung mittels wässriger Kunststoffdispersionen, vorzugsweise auf Basis von Mono-, Co- oder Terpolymeren, wie z.B. Styrolacrylate, Reinacrylate, VeoVa, Vinylacetate, Styrol-Butadiene;

• Weichmacher, wie z.B. Phthalate, Adipinsäureester, Phenolate; • Thixotropiermittel/Verdicker anorganischer und organischer Art, wie z.B. Kieselsäuren, Bentonite, Silikate, Polysaccharide, modifizierte Cellulose- und Stärkeether, Acrylpolymere, Polyurethane, Fasern, und

• Konservierungsmittel für die Topfkonservierung, z.B. auf Basis von

Isothiazolinonen, und andere Hilfsstoffe, wie z.B. Entschäumer, Emulgier- und Dispergiermittel.

Mittels der genannten Füll- und Hilfsstoffe können hinsichtlich des Reaktionsverhaltens und der Mischungshomogenität lagerstabile pastenförmige Mischungen/Komponenten erstellt werden. Lagerungsversuche mit einer Dauer von bis zu 12 Monaten bei Raumtemperatur sowie bei erhöhten Temperaturen zeigten, dass sich die oben beschriebenen Aktivatoren und Radikalstarter mit Hilfe der genannten Füll- und Hilfsstoffe in reaktionsstabile und mischungsstabile Pasten einbauen lassen.

Bei dem oben genannten Zweikomponenten-Quellpasten-Material liegen das volumetrische und das gravimetrische Verhältnis von Komponente 1 (Monomere/Aktivator/Füll- und Hilfsstoffe) zu Komponente 2 (Radikalstarter/Füll- und Hilfsstoffe) vorzugsweise zwischen 1 : 1 und 12: 1. Hinsichtlich der Applikation des Quellpasten-Materials mittels einer Mehrkomponenten-Kartusche ist ein volumetrisches/gravimetrisches Verhältnis von 1 : 1, 2: 1, 5: 1 oder 10: 1 bevorzugt. Jedoch sind auch andere volumetrische/gravimetrische Verhältnisse möglich.

Um zu gewährleisten, dass es bei Applikation des Quellpasten- Materials zu einer vollständigen Reaktion der Komponenten (Aktivierung des Radikal Starters durch den Aktivator, Kettenstart, Kettenwachstum/Polymerisation der Monomere) kommt, gilt es, eine homogene Durchmischung der Komponenten sicherzustellen. Eine homogene Durchmischung der Komponenten wird z.B. durch eine geeignete Kartuschenvorrichtung, in welcher die Komponenten aufgenommen sind, mit einem ausreichend langen Mischkopf, welcher Schikanen zur verbesserten Durchmischung der pastenförmigen Komponenten aufweist, sowie mit aufeinander abgestimmten Viskositäten der Komponenten sichergestellt. Alternativ zu der Applikation des Mehrkomponenten-Quellpasten-Materials mittels einer Kartuschenvorrichtung kann das erfindungsgemäße Mehrkomponenten-Quellpasten-Material bauseitig gebindeweise mittels einer Rührvorrichtung aktiviert und anschließend appliziert werden.

Eine wesentliche Eigenschaft der Quellpaste, welche durch Mischen und Reaktion der Komponenten gebildet wird, ist ihre Haftung zum Untergrund sowie ihre Stand- bzw. Haftfestigkeit an Wand- und Überkopfbereichen. Dies kann durch den Einsatz der oben genannten Thixotropierungsmittel sowie geeigneten Kunststoffdispersionen erreicht werden.

Eine weitere wesentliche Eigenschaft der Quellpaste ist ihr Quellvermögen, d.h. ihre Volumenausdehnung, welche bei Kontakt mit Wasser bzw. Öl eintritt, wobei je nach Anwendungsbereich der Quellpaste ein unterschiedliches Quellvermögen erforderlich ist. Die Einstellung des Quellvermögens erfolgt vorzugsweise durch die Zusammensetzung der Monomere/Oligomere und der Füll- und Hilfsstoffe. Für den Einsatz als unterstützende Abdichtungsmaßnahme, z.B. als sog. Sekundärabdichtung, ist üblicherweise kein hohes Quellvermögen erwünscht, da hohe Quelldrücke bei geringen Betonüberdeckungen zu Abplatzungen führen können. Für Bauteile mit geringer Belastbarkeit werden daher reduzierte Quellwerte von ca. 100- 150 Vol.-% angestrebt. Zum planmäßigen Abdichten von Arbeitsfugen, Durchdringungen und anderen Detailabdichtungen wird ein Quellvermögen von größer 60 Vol.-%, insbesondere ein Quellvermögen von 100 - 400 Vol.-%, angestrebt.

Eine wichtige Eigenschaft des Quellpasten-Materials ist die Aushärtezeit, da durch lange Aushärtezeiten Wartezeiten und/oder mögliche Baustopps hervorgerufen werden. Das erfindungsgemäße Mehrkomponenten- Quellpasten-Material hat eine Aushärtezeit von weniger als 6 Stunden, insbesondere 1 bis 2 Stunden. Ferner konnten mit dem erfindungsgemäßen Mehrkomponenten-Quellpasten-Material Aushärtezeiten von 5 bis 60 Minuten erzielt werden. Zudem kann durch den Einsatz von Reaktionsinhibitoren eine zusätzliche Steuerung der Reaktionszeit erfolgen. Für (Meth-) Acrylate werden dabei vorzugsweise (Methyl-)Hydrochinone, Kresole, Katechole, Phenothiazine, und insbesondere Hydrochinonmonomethylether oder Butylhydrochinon als Reaktionsinhibitoren, verwendet.

Aufgrund der oben beschriebenen Eigenschaften eignet sich das erfindungsgemäße Mehrkomponenten-Quellpasten-Material besonders zur Abdichtung von Bauwerken, insbesondere zur Abdichtung von Arbeitsfugen und Durchdringungen im Betonbau, zur Abdichtung von Materialübergängen, insbesondere Beton zu Stahl, sowie zur Unterstützung/Ergänzung oder Reparatur anderer Abdichtungssysteme.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Mehrkomponenten-

Kartusche 1 zum Aufnehmen und Anwenden des erfindungsgemäßen Mehrkomponenten-Quellpasten-Materials gemäß der Erfindung. Die Mehrkomponenten-Kartusche 1 weist eine erste Aufnahmekammer 2, in welcher die erste Komponente aufgenommen ist, eine zweite Aufnahmekammer 3, in welcher die zweite Komponente aufgenommen ist, und einen Ausdrückmechanismus 4 mit einem in der ersten Aufnahmekammer 2 angeordneten, ersten Kolben 4a, einem in der zweiten Aufnahmekammer 3 angeordneten, zweiten Kolben 4b und einem Griffteil 4c auf, welches über Kolbenstangen mit dem jeweiligen Kolben 4a, 4b verbunden ist, so dass durch Betätigen des Griffteils 4c beide Kolben 4a, 4b gleichzeitig bewegbar sind. Mit dem Ausdrückmechanismus 4 können daher die beiden pastenförmigen Komponenten gleichzeitig aus der jeweiligen Aufnahmekammer 2, 3 über einen jeweils zugehörigen Kammerauslass 6a bzw. 6b herausgedrückt und weiter in einen Mischkopf 5 hineingedrückt werden, welcher sich an die Kammerauslässe 6a, 6b anschließt. In dem Mischkopf 5 ist eine Schnecke 5a ausgebildet, welche die beiden Komponenten beim Drücken derselben durch den Mischkopf 5 zu einer Schraubenbewegung zwingt, wodurch die Komponenten letztlich zu einer fertigen, d.h. für die Endverarbeitung bereitstehenden, Paste vermischt werden, welche am Ende des Mischkopfs 5 durch einen Endauslass 7 aus der Kartusche herausgedrückt wird.

Alternativ zu der Schnecke 5a kann zum Beispiel auch ein Statikmischer eingesetzt werden. Die Durchmischung der Komponenten wird dabei durch die Länge/Größe des verwendeten Mischelements bestimmt.

Claims

ANSPRÜCHE:

1. Mehrkomponenten-Quellpasten-Material, insbesondere Zweikomponenten- Quellpasten-Material, aufweisend : eine erste Komponente, aufweisend Monomere und/oder polymerisationsfähige Oligomere, die hydrophil oder oleophil sind, und einen wasserunlöslichen oder schlecht wasserlöslichen, organischen Aktivator, und eine von der ersten Komponente separate, zweite Komponente, aufweisend einen wasserunlöslichen oder schlecht wasserlöslichen, organischen Radikalstarter, wobei der ersten Komponente und der zweiten Komponente jeweils Füll- und Hilfsstoffe unter Ausbildung der jeweiligen Komponente als Paste beigemischt sind, wobei die erste Komponente und die zweite Komponente durch Mischen zu einer polymerisierenden Quellpaste verarbeitbar sind.

2. Mehrkomponenten-Quellpasten-Material nach Anspruch 1, wobei die Monomere und/oder die Oligomere (Meth-)Acrylatpolymer-bildende Monomere bzw. Oligomere sind.

3. Mehrkomponenten-Quellpasten-Material nach Anspruch 1 oder 2, wobei die hydrophilen Monomere sind : Hydroxyalkyl(meth-)acrylate, insbesondere Hydroxyethyl(meth-)acrylat oder Hydroxypropyl(meth-)acrylat oder mono-, di- und trifunktionelle (Meth-)Acrylate, oder Salze der (Meth-)Acrylsäure oder eine Kombination davon.

4. Mehrkomponenten-Quellpasten-Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Monomere und/oder die polymerisationsfähigen Oligomere mit einem Gewichtsanteil von insgesamt 10 - 80 Gew.-% in dem Mehrkomponenten-Quellpasten-Material vorliegen.

5. Mehrkomponenten-Quellpasten-Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Aktivator ist: ein tertiäres Amin, vorzugsweise ein Anilin oder ein Toluidin oder eine Mischung daraus, insbesondere N.N-Dimethylanilin, N.N.Diethylanilin, N. N- Dimethyltoiuidin, N.N-Diethyltoluidin, N,N-Dihydroxyethyl-p-toluidin oder eine Mischung daraus, oder ein Komplex von einem Übergangsmetall, vorzugsweise von Kupfer, Nickel oder Cobalt, oder eine Kombination davon.

6. Mehrkomponenten-Quellpasten-Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Aktivator mit einem Gewichtsanteil von 0,1 - 2,5 Gew,- % in dem Mehrkomponenten-Quellpasten-Material vorliegt.

7. Mehrkomponenten-Quellpasten-Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Radikalstarter ein organisches (Hydro-)Peroxid oder ein Alkylperester oder eine Kombination davon ist, und insbesondere Cumolhydroperoxid oder Dibenzoylperoxid oder tert-Butylhydroperoxid oder tert-Butylperoxybenzoat oder eine Kombination davon ist.

8. Mehrkomponenten-Quellpasten-Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Radikalstarter einen Gewichtsanteil von 0,2 - 2,5 Gew.- % bezogen auf die Gesamtmasse des Mehrkomponenten-Quellpasten- Materials aufweist.

9. Mehrkomponenten-Quellpasten-Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Füll- und Hilfsstoffe anorganische Füllstoffe, organische Füllstoffe, Weichmacher, Thixotropiermittel anorganischer und organischer Art und Konservierungsmittel umfassen.

10. Mehrkomponenten-Quellpasten-Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Füll- und Hilfsstoffe eine wässrige Kunststoffdispersion, vorzugsweise auf Basis von Mono-, Co- oder Terpolymeren, insbesondere Styrolacrylaten, Reinacrylaten, VeoVa, Vinylacetaten, Styrol-Butadienen oder einer Kombination davon, aufweisen.

11. Mehrkomponenten-Quellpasten-Material nach Anspruch 10, wobei die wässrige Kunststoffdispersion einen Gewichtsanteil von 1 - 50 Gew.-%, insbesondere von 3 - 20 Gew.%, bezogen auf das Mehrkomponenten- Quellpasten-Material ausmacht.

12. Mehrkomponenten-Quellpasten-Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Komponente und die zweite Komponente jeweils eine Viskosität von 100.000 - 4.000.000 mPas (nach Brookfield) aufweisen.

13. Mehrkomponenten-Quellpasten-Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Volumenverhältnis der ersten Komponente zu der zweiten Komponente zwischen 1 : 1 und 12: 1 liegt, und bevorzugt 1 : 1, 2 : 1, 5: 1 oder 10: 1 ist.

14. Mehrkomponenten-Quellpasten-Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das gravimetrische Verhältnis der ersten Komponente zu der zweiten Komponente zwischen 1 : 1 und 12: 1, insbesondere zwischen 7: 1 und 10: 1, liegt.

15. Mehrkomponenten-Quellpasten-Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste und/oder die zweite Komponente ferner einen Reaktionsinhibitor zum Steuern der Reaktionszeit aufweisen.

16. Mehrkomponenten-Quellpasten-Material nach Anspruch 15, wobei der Reaktionsinhibitor ein (Methyl-)Hydrochinon oder ein Kresol oder ein Katechol oder ein Phenothiazin oder eine Mischung davon ist, und insbesondere Hydrochinonmonomethylether oder Butylhydrochinon oder eine Mischung davon ist.

17. Mehrkomponenten-Quellpasten-Material nach Anspruch 15 oder 16, wobei der Reaktionsinhibitor mit einem Gewichtsanteil von 0,01 - 2,0 Gew.-%, und vorzugsweise von 0,04 - 2,0 Gew.-% in dem Mehrkomponenten-Quellpasten- Material vorliegt.

18. Mehrkomponenten-Kartusche (1) in Kombination mit einem Mehrkomponenten-Quellpasten-Material nach einem der Ansprüche 1 bis 17, aufweisend : eine erste Aufnahmekammer (2), in welcher die erste Komponente aufgenommen ist, eine zweite Aufnahmekammer (3), in welcher die zweite Komponente aufgenommen ist, und einen Ausdrückmechanismus (4) zum Herausdrücken der ersten und der zweiten Komponente aus der ersten bzw. der zweiten Aufnahmekammer (2, 3) durch einen jeweiligen Kammerauslass (6a, 6b).

19. Mehrkomponenten-Kartusche (1) nach Anspruch 18, wobei der Ausdrückmechanismus (4) derart ausgebildet ist, dass die erste und die zweite Komponente bei Betätigung des Ausdrückmechanismus (4) gleichzeitig herausgedrückt werden, und wobei die Mehrkomponenten-Kartusche (1) ferner einen an den jeweiligen Kammerauslass (6a, 6b) angeschlossenen Mischkopf (5) aufweist, von welchem die erste und die zweite Komponente beim Herausdrücken miteinander vermischt werden.