DE2460543B2

DE2460543B2 - Kleber und bzw. oder beschichtungsmasse auf wasserglasbasis

Info

Publication number: DE2460543B2
Application number: DE19742460543
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl.-Chem. Dr 6700 Ludwigshafen Steinkopf
Original assignee: Grünzweig + Hartmann und Glasfaser AG, 6700 Ludwigshafen
Priority date: 1974-12-20
Filing date: 1974-12-20
Publication date: 1978-02-09
Also published as: FR2295103B1; DK146805B; BE836897A; LU74073A1; NO146872B; DK583175A; NO754328L; CH619260A5; ATA964675A; DE2460543A1; NL7514833A; GB1497188A; FR2295103A1; IT1051159B; LU74074A1; FI753574A; FI61507C; SE7514229L; SE420488B; FI61507B

Description

Die Erfindung betrifft einen Kleber und bzw. oder eine Beschichtungsmasse auf der Basis von Wasserglas mit einem Zusatz an mineralischen Stoffen.

Solche Beschichtungsmassen können als Korrosionsschutzmassen, Unterbodenschutzmassen, als Schutzmassen gegen Chloridangriff, aber auch als Unteranstrich für Träger vor dem Aufbringen von Isolierungen als Beschichtung oder Kleber für Isolierungen und als Kleber allgemein Verwendung finden.

Aus der US-PS 25 09 875 ist eine Alkali-Silikat-Zusammensetzung bekanntgeworden, die als Schutzüberzugsmasse auf Metall oder anderen Oberflächen verwendet werden kann und aus Natriumsilikat und fein verteilten Metallen, wie Zink und Aluminium oder Legierungen davon besteht.

Durch die Verwendung von metallischem Zink, Aluminium oder Legierungen davon ist eine solche Masse auf spezielle Anwendungsfälle beschränkt, weil sie wirkungsvoll nur auf Unterlagen aus Metallen aufgebracht werden kann, welche edler als die in der Masse verwendeten Metalle sind. Für Isolierungen aus Mineralfasern beispielsweise ist eine solche Masse unbrauchbar, weil solche Isolierungen von der Masse angegriffen werden würden. Schließlich ist die Verwendung von Metallstäuben auch aus Kostengründen im allgemeinen nicht zu empfehlen.

Ferner gehört zum Stande der Technik ein aushärtendes Überzugsmittel auf Kalium-Silikat-Basis (DT-PS 12 82215). Dieses bekannte Überzugsmittel auf der Basis wäßriger Kalium-Silikat-Lösung mit Siliziumdioxidpulver und silikatischen Füllstoffen besteht aus 25 bis 42% Kalium-Silikat-Lösung, 55 bis 68% Siliziumdioxidpulver, 1 bis 4% Talk und 1 bis 7% Nephelinsyenit. Es haftet au/ einer Vielzahl von Stoffen, beispielsweise Metall und Keramik, soll aber auch für die Verwendung durch Aufbringen auf biegsame Materialien, etwa aul ■■' Papier, brauchbar sein.

Der hohe Festkörperanfeil von bis zu 79% und dei

hohe Anteil an reinem SiO₂ sowie die relativ grobe Körnung dieser Substanzen lassen eine vergleichsweise starke Sprödigkeit der Massen erwarten, so daß dei

ι» Erfolg für den Fall des Aufbringens auf biegsame Materialien in Zweifel gezogen werden muß. Da Klebei und Bindemittel auf der Basis von Wasserglas von Hau:

aus zur Sprödigkeit neigen, sollte man ohnehin die Zugabe von Substanzen vermeiden, die die Sprödigkeil ^r> nur noch erhöhen können.

Durch die Erfindung soll ein Kleber und bzw. odei eine Beschichtungsmasse auf der Basis von Wasserglas mit einem Zusatz an mineralischen Stoffen geschaffer werden, die nicht nur eine Funktion als Kleber und bzw :<> oder Beschichtungsmasse zu erfüllen vermag, sonderr sich insbes. durch geringe Sprödigkeit und gute Verträglichkeit mit Mineralfasern sowie Wasserbeständigkeit auszeichnet.

Man hat bereits erkannt, daß bei Verwendung vor -'> Wasserglas oder Natriumsilikat als Bindemittelkomponente bei der Herstellung von überzogenen odei gebundenen Glasfaserkörpern wegen der hohen Natriumionenkonzentration in handelsüblichen Natriumsilikaten eine Zerstörung oder ein Angriff auf die 1» Glasfasern erfolgen kann, so daß damit das Isoliermaterial schwach und brüchig wird.

Die US-PS 30 02 857 nennt Bedingungen, die an eine Überzugs- oder Bindemittelzusammensetzung für Glasfasern oder -filme zu stellen wären:
ii (1) Die Bestandteile der Zusammensetzung müsser eine gute Bindung mit den Oberflächen dei Glasfasern oder des Glasfilmes bei einer Tempera tür unterhalb der Schmelztemperatur des die Fasern bildenden Glases aufweisen. Diese Bindung w soll sich in verhältnismäßig kurzer Zeit von ca. 0,2i bis 60 Minuten und bei einer Temperatur untei 650⁰C und vorzugsweise im Bereich von 315°C bis 650⁰C aufbauen.

(2) Die Massen dürfen durch Feuchtigkeit nichi ·»■> beeinträchtigt werden und sollen unter Feuchtigkeitsbedingungen nach dem Absetzen auf der Oberflächen des Isoliermaterials nicht quellen.

(3) Die Bestandteile der Masse dürfen Glasfaserr nicht, wie es beispielsweise bei Natriumsilikat dei

ίο Fall ist, angreifen, wenn sie in Form einei Zusammensetzung vorliegen, die mit den Oberflächen der Glasfasern oder Glasfilme in Berührung kommt. Außerdem dürfen sie Festigkeit, Biegsam keit und andere wünschenswerte Eigenschaften dei

■r> Glasfasern oder -filme nicht nachteilig beeinflussen

(4) Die Masse darf selbstverständlich gegenüber den Trägermaterial, bei dem es sich im allgemeinen un Metall handelt, nicht korrodiert wirken.

(5) Die Masse sollte sich mit geringen Kosten und au; no verhältnismäßig leicht verfügbaren Materialier herstellen und mit üblichen Einrichtungen aufbrin gen lassen, um zu einem verbesserten Produkt zi kommen, ohne die Kosten wesentlich erhöhen zi müssen.

h--> Zur Erfüllung dieser Aufgabe schlägt die US-Pi 30 02 857 eine Zusammensetzung in Form eine: wäßrigen Systems vor, bei dem die in der Zusammenset zung enthaltenen Materialien mit den Glasfaseroberflä

chen bei den oben angegebenen, vergleichsweise hohen Temperaturen reagieren und ein glasartiges Material entsteht, das sich fest mit den Glasfaseroberflächen verbindet

Abgesehen davon, daß die Herstellung einer solchen Beschichtung die Anwendung der angegebenen unwirtschaftlichen hohen Temperaturen erfordert, wird mit einem solchen Binde- oder Überzugsmittel lediglich ein Überzugsmaterial für die einzelnen Fasern, ggfls. nur für die oberflächig liegenden Fasern, geschaffen, das mit den Glas oder anderen Mineralfasern reagiert. Es entsteht offenbar keine zusammenhängende Schicht auf dem aus derartig behandelten Fasern hergestellten Produkt, sondern lediglich eine an jeder einzelnen Faser fest gebundene Umhüllung, um die Fasern so zu modifizieren, daß die aufgestellten Forderungen erfüllt werden können.

In der US-PS 30 02 857 ist auch bereits die Verwendung von Füllmitteln in Form von Ton oder anderen wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Silikaten, Karbonaten, Hydroxiden oder Oxiden von Metallen erwähnt, die gewöhnlich in Glas vorhanden sind.

Die Erfindung ist ein Kleber und bzw. oder eine Beschichtungsmasse auf der Basis von Wasserglas mit einem Zusatz von mineralischen Stoffen und ist gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung in Gewichtsteilen:

r>

Wasserglas mit einem Feststoffanteil	60-95	1»
zwischen 25 und 43%	4-16
Tonmineralische Stoffe
Oxide oder Karbonate der Erdalkalien
oder des Zinks, Oxide oder Hydroxide
des Aluminiums und bzw. oder	1-5
Bariumsulfat	0-5
Pigmente

in einer der Aufbringungstechnik angepaßten Verdünnung mit Wasser.

Vorzugsweise werden die Zusätze zum Wasserglas w möglichst fein verwendet.

Als tonmineralische Stoffe eignen sich Kaolin, Ton o. dgl., Talk bzw. entsprechende Mischungen dieser Zusätze.

Als Pigmente wählt man vorzugsweise Fe₂O₃, 4"> FeOOH, TiO₂, Cr₂O₃.

Zur weiteren Verringerung der Sprödigkeit können für diese Zwecke an sich bekannte Stoffe, wie Phosphate oder Borate ein- bis dreiwertiger Metalle bis zu 5% in gelöster bzw. feinteiliger Form zugesetzt ^r> <> werden.

Durch die Wahl der Zusätze zum Wasserglas, ihren prozentualen Anteil und insbes. die Feinheit der Zusätze läßt sich ein zusammenhängender dauerhafter Film bilden, so daß es nicht zu einer Rißbildung infolge r> Versprödung und damit zu einem örtlichen Freilegen des überzogenen Gegenstandes kommen kann.

Durch die Wahl der Zusätze an Oxiden oder Karbonaten der Erdalkalien und des Zinks, Oxiden oder Hydroxiden des Aluminiums und bzw. oder Bariumsul- ho fat in den angegebenen Grenzen ist sichergestellt, daß die aufgetragene Masse nicht versprödet und damit eine Rißbildung vermieden ist.

Der Zusatz von tonmineralischen Stoffen stellt sicher, daß die erfindungsgemäße Masse das Material nicht t,^r> angreift, auf das sie aufgetragen wird. Außerdem trägt er zur Elastizität der Masse bei.

Einen allenfalls erwünschten Farbkontrast erreicht man durch Einsatz von Pigmenten, die so gewählt werden, daß sie die tonmineralischen Anteile wenigstens ersetzen können.

Ferner wird durch den Zusatz der tonmineralischen Stoffe und der Pigmente, die sich wechselseitig ergänzen oder ersetzen können, und durch die Begrenzung der wasserunempfindlich machenden Stoffen nach oben sichergestellt, daß die Masse nicht versprödet. Dabei ist von besonderer Bedeutung die Einhaltung eines Trocknungsgrades dahingehend, daß unter den für die Reaktion der Härter notwendigen Bedingungen getrocknet wird.

Die erfindungsgemäße Masse läßt sich wegen der in sehr feinem Zustand vorliegenden Füllstoffe ohne weiteres durch Zugabe von Wasser im Hinblick auf die gewünschte Aufbringtechnik verdünnen und damit streich- und spritzfähig einstellen.

Im folgenden sollen Ausfiihrungsbeispiele näher erläutert werden, wobei mit der Abkürzung FS der Anteil an Festsubstanz bezeichnet ist und mit der Abkürzung M. V. das Molverhältnis angegeben wird:

Beispiel I
62 Gewichtsteile Natrium-Wasserglas FS 25%,

M. V. 3,3
16 Gewichtsteile Τοη<5μ

3 Gewichtsteile Kalziumkarbonat < 10 μ

Diese Masse eignet sich für die Beschichtung von M ineralf aserkörpern.

Beispiel II
89,5 Gewichtsteile Natron-Wasserglas FS 25%,

M. V. 3,3

8 Gewichtsteile Κ3θΗη<10μ 2,5 Gewichtsteile ZnO <1 μ

geeignet als Kleber.

Beispiel IH 82 Gewichtsteile Kali-Wasserglas FS 29%,

M. V. 4,1

5 Gewichtsteile Kaolin < 10 μ 5 Gewichtsteile ZnO <1 μ

4 Gewichtsteile FeOOH < 1 μ

4 Gewichtsteile Natriumpolyphosphat

Diese Masse eignet sich besonders als Korrosionsschutzmasse.

Beispiel IV 72 Gewichtsteile Natron-Wasserglas FS 32%,

M. V. 3,8

11 Gewichtsteile Kaolin < 10 μ 3 Gewichtsteile Aluminiumoxid < 5 μ 2 Gewichtsteile TiO₂ <1 μ

Beispiel V
85 Gewichtsteile Navron-Wasserglas FS 43%,

M. V. 2,1

8 Gewichtsteile Τβ^<10μ
2 Gewichtsteile BasO₄ gefällt 2 Gewichtsteile Cr₂O₃ <1 μ

Beispiel VI

78 Gewichtsteile Kali-Wasserglas FS 35%,

M. V. 3,3
14 Gewichtsteile

2 Gewichtsteile g^

3 Gewichtsteile MgCO₃ < 10 μ 3 Gewichtsteile Fe₂O₃ <1 μ

Claims

Patentansprüche:

1. Kleber und bzw. oder Beschichtungsmasse auf der Basis von Wasserglas mit einem Zusatz an mineralischen Stoffen, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung:

60 bis 95 Gewichtsteile Wasserglas mit einem Feststoffanteil zwischen 25 und 43%,
4 bis 16 Gewichtsteile tonmineralische Stoffe,
1 bis 5 Gewichtsteile Oxide oder Karbonate der Erdalkalien oder des Zinks, Oxide oder Hydroxide des Aluminiums und bzw. oder Bariumsulfat,
0 bis 5 Gewichtsteile Pigmente

in einer der Aufbringungstechnik angepaßten Verdünnung mit Wasser.

2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als tonmineralische Stoffe Kaolin, Ton, Talk bzw. Mischungen davon verwendet sind.

3. Masse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Pigmente Fe2O₃, FeOOH, T1O2, Cr₂O₃ verwendet sind.

4. Masse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung 1 bis 5 Gewichtsteile MgO, MgCO₃, CaCO₃, Al₂O₃, Al 0(OH) enthält.

5. Masse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Phosphate oder Borate einbis dreiwertiger Metalle bis zu 5% in gelöster bzw. feinteiliger Form enthält.