AT384205B

AT384205B - Saeuregehaertete, mit mineralwolle vertraegliche anorganische bindemittelzusammensetzungen

Info

Publication number: AT384205B
Application number: AT406283A
Authority: AT
Inventors: Gary Wayne Paddison; Thelma Jean Brackbill; Larry Leroy Line
Original assignee: Armstrong World Ind Inc
Priority date: 1982-12-09
Filing date: 1983-11-18
Publication date: 1987-10-12
Also published as: ATA406283A

Description


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 angriffs zwecks Bildung eines härtbaren Breis hergestellt. Gegebenenfalls kann die Zusammensetzung auch noch mineralsaure Härtungsbeschleuniger   oder-verzögerer,   anorganische und organische Verdicker, anorganische und organische Pigmente sowie anorganische und organische Schäumungsmittel enthalten. 



   Bei der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird das saure 
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 Klärung gerührt wird. Der Lösung wird (werden) danach der (die) inerte (n) Füller zugesetzt. Schliesslich wird das Magnesiumoxyd der Lösung zugesetzt, die dann zur Bildung eines homogenen Arbeitsbreis gerührt wird. 



   Was die übrigen in der Zusammensetzung verwendbaren Komponenten betrifft, so kann dem Brei zu jedem beliebigen Zeitpunkt vor der Zugabe des (der) Füller und des Magnesiumoxyds ein mineralsaurer Härtungsbeschleuniger wie z. B. Phosphor-, Schwefel-, Chlorwasserstoff-, Salpeter- oder Essigsäure zugesetzt werden. Der Beschleuniger beschleunigt die Dauer der Härtung der Zusammensetzung. Durch Verwendung derartiger Beschleuniger kann die Dauer der Härtung der erfindungsgemässen Zusammensetzung den praktischen Erfordernissen entsprechend eingestellt werden. Bei Verwendung eines Beschleunigers ist es vorzuziehen, diesen nach der Zugabe des flüssigen Aminoalkohols zuzusetzen.

   Gegebenenfalls kann die Dauer der Verarbeitung bzw. des Vergiessens des Breis durch Zugabe einer geringen Menge eines Standardhärtungsverzögerers wie Natriumhydroxyd, zur Lösung oder durch Temperaturerhöhung und/oder Verdünnung mit Wasser verlängert werden. In jedem Falle und ungeachtet der in der Zusammensetzung verwendeten Komponente sollte das Magnesiumoxyd zur Vermeidung der Hydroxylierung immer zuletzt der Lösung zugesetzt werden. 



   Der Ausdruck "Aminoalkohol" bedeutet hier beliebige aminosubstituierte Alkohole und/oder alkoholsubstituierte Amine. Es wurde gefunden, dass flüssige Aminoalkohole mit einem PH-Wert von 10, 5 bis 13, 5 in der erfindungsgemässen Zusammensetzung zur Unterdrückung des Säureangriffs geeignet sind. 



   Beispiele für geeignete flüssige Aminoalkohole sind : 
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 N-Methyldiäthanolamin ;   Dimethylamino-2-methyl-1-propanol   und 2-Dimethyl-l-propanol. 



   Das Magnesiumoxyd liegt in vermahlener, geglühter Form vor und kann entsprechend den in der US-PS Nr. 3, 821, 006 beschriebenen Verfahren aus Dolomit [CaMg   (CO)]   Magnesit   (MgCOg)   oder aus chemisch ausgefälltem Magnesiumhydroxyd hergestellt werden, wobei letzteres für die meisten Anwendungsgebiete der erfindungsgemässen Zusammensetzung in Frage kommt. Bei der Verwendung als Bindemittel in einem gegenüber Durchbiegung und Werfen beständigen Deckensystem sollte der Grad des Glühens des Magnesiumoxyds so eingestellt sein, dass ein spez.

   Gewicht von 
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 folgenden Bereiches bewegen : 
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<tb> 
<tb> Grösse <SEP> %
<tb> über <SEP> 15 <SEP> 11m <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 30 <SEP> 
<tb> 5 <SEP> - <SEP> 15 <SEP> 11m <SEP> 50 <SEP> - <SEP> 100 <SEP> 
<tb> unter <SEP> 5 <SEP> 11m <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 30 <SEP> 
<tb> 
 
In der erfindungsgemässen Zusammensetzung sollten vorzugsweise 5 bis 25   Gew.-Teiles   des Aminoalkohols zur Unterdrückung des Säureangriffs, bezogen auf die Gesamtgewichtsteile Wasser, verwendet werden. 



   Das bevorzugte Verhältnis von saurem Phosphat zu   MgO   in Gewichtsteilen beträgt 1 bis   2, 25 Gew.-Teile   saures Phosphat pro Gewichtsteil   MgO.   Bei unter 1   Gew.-%   saures Phosphat 

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 die erhaltene Zusammensetzung zerbröckelt. 



   Bei Verwendung als Bindemittel für ein gegenüber Durchbiegung beständiges Deckensystem enthält die erfindungsgemässe Zusammensetzung vorzugsweise 40 bis 70 Gew.-% Füllstoff, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung. 



   In der erfindungsgemässen Zusammensetzung verwendbare anorganische Füller sind   z. B.   



   Sand, Kieselerde, Kaolinitton, Glimmer, Wollastonit, Dolomit, Kalkstein, Quarz, Nephelin-Syenit,
Talk, Tonerde, Aluminiumtrihydrat, Aluminiumsilikat und/oder Kaolinit. 



   Die Verwendbarkeit der Füller hängt insgesamt von ihrer Wirkung auf die chemischen und rheologischen Eigenschaften des Breis ab. Zeigt der Füller die Tendenz zum Quellen bzw. 



  Absorbieren des Wassers, steigt die Viskosität des Breis so weit an (bis über   1, 5 Pa. s,   dass es zu keiner wirksamen Reaktion zwischen dem Ammoniumphosphat und dem Magnesiumoxyd und damit zu keiner Härtung des Breis kommt. (Für die erfindungsgemässen Zwecke ist die Härtung definiert als Zustand der Härte, der einen Kerbschlag von 70, 31 kg/m2 ohne Bruch aushält.)
Die Art der konkreten in der erfindungsgemässen Zusammensetzung zu verwendenden Füller hängt weitgehend vom Verwendungszweck der Zusammensetzung ab. Wird   z. B.   die Zusammensetzung als gegenüber Durchbiegung beständige Beschichtung zwecks Einbau in ein Deckensystem verwendet, sollte vorzugsweise mindestens einer der Füller Dolomit und/oder Siliziumdioxyd sein. 



   Die üblichen erfindungsgemäss verwendbaren organischen und anorganischen Verdicker umfassen z. B. Carboxycellulose, Natriumpolyacrylat, Natriumalginat, amorphe Kieselsäure und Glimmer. 



   Die erfindungsgemässe Zusammensetzung kann abgesehen von ihrer Verwendung als anorganisches Bindemittel für Deckensysteme auch noch für andere Verwendungszwecke eingesetzt werden, so   z. B.   als schützende Oberflächenbeschichtung für Deckenprodukte, Schichten bzw. Innenschichten von neuen Typen von Deckenprodukten, geformte Pappe oder Deckenplatten (im Gemisch mit Mineralwolle), Fussbodenfliesen und/oder Produkte zur Verkleidung von Wänden, Wärmehauben und für Hochtemperaturisoliermaterial. Es versteht sich von selbst, dass die Verhältnisse der einzelnen Komponenten in der erfindungsgemässen Zusammensetzung und die Art der gegebenenfalls in ihr erhaltenen Komponenten vom gewünschten Verwendungszweck der Zusammensetzung abhängen. 



   Beispiel 1
Dieses Beispiel illustriert die Herstellung der erfindungsgemässen Zusammensetzung und ihre Verwendung als Rückenbeschichtung zur Verminderung des Durchbiegens in einem Decken-   plattensystem.   



     30, 7   g saures Ammoniumphosphat (NH   HyPO.)   werden unter Rühren mit 133 g Wasser von   46 C   versetzt. 



   Danach werden der sauren Lösung 4, 5 g   2-Amino-2-methyl-1-propanol   zugesetzt. Danach wird die Lösung klargerührt, wonach 6, 3 g Phosphorsäure zugesetzt werden. Die Lösung wird anschliessend 15 min lang weitergerührt. 



   Danach werden der Lösung 7, 8 g Koalinitton,   8, 8   g Glimmer und 38, 8 g Dolomit zugesetzt und schliesslich noch 37, 0 g   MgO   zur Bildung eines reaktionsfähigen Breis. 



   Zwei 5, 1 x 10, 2 cm Proben einer Mineralfaserdeckenplatte (Platte A) mit einer Dichte von 0, 15 g/cm3 und eine andere Platte (Platte B) mit einer Dichte von   0, 29 g/cm3 werden   auf der 
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 tigen Verbunddeckeneinheiten mit den üblichen organischen Front- bzw. Vorderseitenbeschichtungen überzogen und schliesslich mit einem üblichen Deckanstrich versehen. Die Platten A und B zeigen verglichen mit ähnlichen, auf der Rückseite mit üblichen Polymerbeschichtungen (Melaminformaldehyd) überzogenen Platten eine Verringerung der Durchbiegung um 46 bzw.   40%.   



   Beispiel 2
Die Verfahrensweise entspricht im wesentlichen Beispiel   1,   nur werden andere Komponentenmengen und ein anderer Füller verwendet. 

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<tb> 
<tb> 



  Komponente <SEP> Menge
<tb> NH4Hl04 <SEP> 16, <SEP> 5 <SEP> g
<tb> Wasser <SEP> 46 C <SEP> (115 F) <SEP> 42, <SEP> 1 <SEP> g
<tb> 2 <SEP> -Amino-2-methy <SEP> 1-1-propanol <SEP> 2, <SEP> 2 <SEP> g
<tb> Phosphorsäure <SEP> 3, <SEP> 9 <SEP> g
<tb> SiO <SEP> 2-Füller <SEP> 26, <SEP> 4 <SEP> g
<tb> MgO <SEP> 8, <SEP> 8 <SEP> g
<tb> 
 
Eine Platte C mit einer Dichte von 0, 15 g/cm3 und eine Platte D mit einer Dichte von   0, 29 g/cm3 werden   auf der Rückseite jeweils mit 409   g/cm3 des   aus der oben angeführten Formulierung bereiteten reaktionsfähigen Breis beschichtet. Danach werden die Platten getrocknet und, wie in Beispiel 1 angegeben, mit den üblichen organischen Front- bzw. Vorderseitenbeschichtungen überzogen.

   Die Platten C und D zeigen, verglichen mit ähnlichen, auf der Rückseite mit Melaminformaldehyd beschichteten Platten eine Verringerung der Durchbiegung von 92 bzw. 



  93%. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Säuregehärtete, im Härtungszustand mit Mineralwolle verträgliche anorganische Bindemittelzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen Aminoalkohol als Mittel zur Hemmung des Säureangriffs enthält. 
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Claims

Magnesiumoxyd in Anwesenheit von Wasser, mindestens eines anorganischen Füllers und eines flüssigen Aminoalkohols umsetzt, der einen PH-Wert von 10, 5 bis 13, 5 aufweist, wodurch ein Brei entsteht, der nach dem Härten die anorganische Bindemittelzusammensetzung bildet.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als saures Phosphat ein Monoammoniumphosphat eingesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnesiumoxyd ein spez. Gewicht von 3, 55 bis 3, 65 g/cm3 aufweist, und 0 bis 30% der Magnesiumoxydteilchen einen Durchmesser von über 15 um, 50 bis 100% der Magnesiumoxydteilchen einen Durchmesser von 5 bis 15 lem und 0 bis 30% der Magnesiumoxydteilchen einen Durchmesser von unter 5 um aufweisen.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der inerte anorganische Füller zumindest einen der beiden Stoffe Dolomit oder Siliziumdioxyd enthält.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als flüssiger Aminoalkohol 2-Amino-2-methyl-l-propanol eingesetzt wird.

8. Verwendung der säuregehärteten anorganischen Bindemittelzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, hergestellt nach einem der Ansprüche 3 bis 7, als Schicht auf der Rückseite einer Mineralwolle enthaltenden Deckenplatte von gegen Durchbiegung und Verwerfen beständigen Deckensystemen.