DE19812131A1 - Hochgefüllte, wasserfeste, nicht brennbare Kleber und Beschichtungsmassen mit niedriger Viskosität - Google Patents

Hochgefüllte, wasserfeste, nicht brennbare Kleber und Beschichtungsmassen mit niedriger Viskosität

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DE19812131A1
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GROSE PERDEKAMP HEINZ-JURGEN
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Abstract

Die Erfindung betrifft Kleber und/oder Beschichtungsmassen, die sich dadurch auszeichnen, daß sie trotz hohen Feststoffanteils eine niedrige Viskosität besitzen und hierdurch leicht verarbeitbar sind, was insbesondere für Spritz- bzw. Sprühanlagen von Vorteil ist.

Description

Aus Patenschriften, Literatur und aus Beschreibungen von Verkaufsprodukten sind bereits Kleber und Beschichtungsmassen bekannt, die auf Basis von Wasserglaslösungen gefertigt sind und ihren Einsatz zum Verkleben, Beschichten oder auch als Anstrichmittel für die unterschiedlichsten Materialien finden. Alle bisher bekannten Kleber/Beschichtungsmassen weisen jedoch die Eigenschaft auf, daß sie entweder einen Feststoffanteil unter 53 Gew.-% besitzen oder aber, daß sie bei höheren Feststoffanteilen nicht mehr versprühbar sind, sondern mit Spachtel, Walze, Rakel oder ähnlichem aufgetragen werden müssen. Bei der Anwendung derartiger Produkte muß dann zur Trocknung viel Energie aufgebracht werden und zugleich ist mit einem hohen Trocknungsschwund zu rechnen. Durch letzteres neigen insbesondere dünnschichtige Substrate, wie z. B. verdichtete Mineral­ faserplatten, zum "Schüsseln", d. h. hierbei wölben sich - je nach Feststoffgehalt und Auftragsmenge - die Ränder der beschichteten Seite nach oben.
Bei den bisher bekannten Klebern und Beschichtungsmassen mit höheren Feststoffgehalten mangelt es zusätzlich an einer ausreichenden Lagerbeständigkeit, was sich hauptsächlich auf das Absetzverhalten bezieht. Gerade hier zeigt es sich, daß das Absetzverhalten um so schlechter wird, je höher der Feststoffgehalt des jeweiligen Produk­ tes ist.
Aufgabe dieser Erfindung ist es, die o.g. Nachteile zu beseitigen. Gleichzeitig sollte ein Produkt geschaffen werden, welches den unterschiedlichen Farbwünschen der Anwender gerecht wird. Um letzteres mit nur einem Produkt zu erreichen, war es notwendig, ein Ausgangsprodukt mit weißer Farbe zu entwickeln, welches durch Zusatz unterschiedlicher Farbpigmente zum jeweils gewünschten Farbton führt. Dies hat sowohl für den Hersteller als auch für den Anwender einen Bevorratungsvorteil. Die Anwender, die den Kleber bzw. die Beschich­ tungsmasse in unterschiedlichen Farbtönen einsetzen wollen, benötigen nur ein weißes Basisprodukt und mischen bei Bedarf ein entsprechendes Farbpigment hinzu. Letzteres kann über Dosiergeräte "online" erfolgen, so daß jeweils immer nur die Produktmenge eingefärbt wird, die gerade benötigt wird.
Gegenstand dieser Erfindung sind demgemäß Kleber bzw. Beschichtungsmassen, die als Bindemittel wässerige Alkalisilikatlösungen und ggf. auch einen geringen Anteil organische Bindemittel enthalten, die mit anorganischen Füllstoffen versehen sind und die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie
  • 1. 1 bis 29,9 Gew.-% einer Alkalisilikatlösung
  • 2. 50,5-75 Gew.-% Calciumcarbonat
  • 3. 11-45 Gew.-% Quarzmehl
  • 4. 1-50 Gew.-% Kaolin (China Clay)
  • 5. 1-50 Gew.-% eines wasserabspaltenden Flammschutzmittel, z. B. Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid
  • 6. 0-25 Gew.-% einer wässerigen Styrol-Butadien-Copolymer-, Acrylsäureester-Copolymer-, Polyvinylacetat- oder Acrylpolymer-Dispersion
  • 7. 0-7 Gew.-% Dispergiermittel, z. B. ethoxylierte lineare Fettalkohole. Na-Salze von Methylen-Phosphonsäuren u. a.
  • 8. 0-7 Gew.-% Verdickungsmittel, z. B. Acrylcopolymerdispersion, hochdisperse, amorphe Kieselsäuren, Cellulosederivate u. a.
enthalten (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung).
Durch geeignete Wahl bestimmter Mischungsverhältnisse der unter 2.-6. genannten Füllstoffe in Abhängigkeit von ihrer Korngrößenverteilung, lassen sich hochgefüllte Kleber bzw. Beschichtungsmassen herstellen, die sich durch relativ niedrige Viskositäten auszeichnen, so dass sie sich nicht nur durch Spachtel- oder Rakelauftrag applizieren lassen, sondern durchaus auch noch versprühbar sind oder auch durch Walzenauftrag auf Substrate aufgebracht werden können.
Die mit den erfindungsgemäßen Produkten behandelten Oberflächen, lassen sich mit relativ geringem Energieauf­ wand trocknen, da der Wassergehalt entsprechend niedrig ist. Gleichzeitig bedingt der geringe Wassergehalt, aber auch die optimale Korngrößenverteilung auch ein günstiges Schwundverhalten so daß der häufig störende Schüsseleffekt bei dünnschichtigen oder mechanisch etwas instabileren Substraten weitgehend unterbleibt. Gerade bei den hochgefüllten Klebern oder Beschichtungsmassen leidet das Lagerverhalten unter dem schwer­ kraftbedingten Absetzverhalten der Füllstoffe, was bei dieser Erfindung einerseits durch eine entsprechende Korngrößenverteilung, aber insbesondere auch durch eine angepaßte Additivierung mittels Dispergierhilfs- und Verdickungsmittel positiv beeinflußt werden kann, wobei die Verdickungsmittel weniger zur unerwünschten Viskositätssteigerung, sondern als Antiabsetzmittel wirken sollen.
Neben den bisher genannten Eigenschaften weisen die erfindungsgemäßen Produkte bei entsprechender Auswahl der beinhalteten Komponenten eine ausgezeichnete Wasserfestigkeit, was insbesondere für solche Endprodukte förderlich ist, die bei ihrer Anwendung Feuchtigkeit ausgesetzt sind und gerade gegen diese resistent sein sollen.
Bei Produkten, die zusätzlich im vorbeugenden Brandschutz eingesetzt werden, kommt es weiterhin auf eine entsprechende Flammfestigkeit an. Sofern der Anteil an organischen Komponenten (s. 6. Kunststoffdispersionen, 7. Dispergiermittel und 8. Verdickungsmittel) letzterer Forderung entgegen steht, müssen die unter 5. genannten Flammschutzmittel in entsprechender Menge zugesetzt werden, damit der brennbare Anteil kompensiert wird. Mit Bedacht wurden hier wasserabspaltende Flammschutzmittel ausgewählt, um den heutigen Maßstäben bezüglich Ökologie und physiologischer Unbedenklichkeit Rechnung zu tragen.
Beispiel 1
55 Gew.-Teile Alkaliwasserglas mit ca. 28 Gew.-% Feststoffanteil
20 Gew.-Teile Aluminiumtrihydrat
40 Gew.-Teile Kaolin
3 Gew.-Teile Acrylatverdicker
10 Gew.-Teile feinkristallines Calciumcarbonat
5 Gew.-Teile Quarzmehl mit 10 µm Teilchengröße
10 Gew.-Teile Acrylpolymerdispersion
Gesamtfeststoffgehalt ca. 68 Gew.-%, Viskosität ca. 180 mPa.s (Contraves. Sp. 25. Stufe 9).
Beispiel 2
55 Gew.-Teile Alkaliwasserglas mit ca. 42 Gew.-% Feststoffanteil
30 Gew.-Teile Kaolin
5 Gew.-Teile amorphe Kieselsäure
25 Gew.-Teile feinkristallines Calciumcarbonat
15 Gew.-Teile Quarzmehl mit 10 µm Teilchengröße
Gesamtfeststoffgehalt ca. 73 Gew.-%

Claims (5)

1. Kleber und/oder Beschichtungsmassen auf Basis von wässerigen Alkalisilikatlösungen mit und ohne einen Anteil an Kunststoffdispersion, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Alkalisilikat, berechnet als
Feststoff 1 bis 29,9 Gew.-% betragen und der Gehalt an Kunststoffdispersionen 0 bis 25 Gew.-% betragen und der Gehalt an zusätzlichen Füllstoffen 1 bis 75 Gew.-% betragen, wobei die Gesamtmenge an Alkalisilikat, Kunststoffdispersion, Füllstoffen und Wasser 100 Gew.-% betragen.
2. Kleber und/oder Beschichtungsmassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Alkalisilikat 5 bis 28 Gew.-%, der Gehalt an Calciumcarbonat 50-73 Gew.-%, der Gehalt an Quarzmehl 11 bis 15 Gew.-% und der Gehalt an Kaolin 5 bis 45 Gew.-% betragen.
3. Kleber und/oder Beschichtungsmassen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie als weitere Bestandteile enthalten:
0 bis 25 Gew.-% einer wässerigen Styrol-Butadien-Copolymer-, Acrylsäureester-Copolymer-, Polyvinylacetat- oder Acrylpolymer-Dispersion mit Feststoffgehalt von 40-60 Gew.-%,
1-50 Gew.-% eines wasserabspaltenden Flammschutzmittels,
0-7 Gew.-% eines Dispergiermittels und
0-7 Gew.-% eines Verdickungsmittels, wobei die Summe aller Bestandteile einschließlich Alkalisilikat, Füllstoffe und Wasser 100 Gew.-% beträgt.
4. Verwendung der Kleber und/oder Beschichtungsmassen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 zum Verkleben und Beschichten von Mineralfaser-, Holz-, Papier-, Pappe-, Metall- und Kunststoffsubstraten.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005010446A1 (de) * 2005-03-08 2006-09-14 Henkel Kgaa Gummierklebstoff auf Basis einer füllstoffhaltigen Polymerdispersion
DE19818545B4 (de) * 1998-04-26 2008-01-10 Neumann, Klaus, Dipl.-Chem. Verwendung von Beschichtungsmassen zur Vorbeschichtung von Oberflächen und der nachfolgenden Fügung mit Klebstoffen auf Wasserbasis
CN110724226A (zh) * 2019-10-29 2020-01-24 广东嘉宝莉科技材料有限公司 一种丙烯酸酯聚合物乳液及其在制备硅酸盐涂料中的应用

Cited By (4)

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DE102005010446A1 (de) * 2005-03-08 2006-09-14 Henkel Kgaa Gummierklebstoff auf Basis einer füllstoffhaltigen Polymerdispersion
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