DE2729194B2 - Füllstoffe und Polyacrylate bzw. Polymethacrylate enthaltende wäßrige Beschichtungsmittel oder Kleber auf der Basis von Alkalisilikat - Google Patents
Füllstoffe und Polyacrylate bzw. Polymethacrylate enthaltende wäßrige Beschichtungsmittel oder Kleber auf der Basis von AlkalisilikatInfo
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Description
; Die Erfindung betrifft Füllstoffe und Polyacrylate bzw. Polymethacrylate enthaltende wäßrige Beschichtungsmittel
oder Kleber für Mineralfaserplatten auf der Basis von Alkalisilikaten.
; Aus der DE-OS 24 60 543 ist eine Masse bekannt, die Entweder als Kleber oder als Schutzmasse auf Metallen
öder anderen Werkstoffen verwendet werden kann und jius 60 bis 95 Gewichtsteilen Wasserglas, 4 bis 16
Gewichtsteilen tonmineralischer Stoffe, 1 bis 15 pewichtsteilen Oxiden oder Karbonaten der Erdalkajien
oder des Zinks, Oxiden oder Hydroxiden des Aluminiums und/oder Bariumsulfats sowie 0 bis 5
pewichtsteilen Pigmenten besteht. Als tonmineralische Stoffe werden Kaolin, Ton, Talk oder Mischungen
davon verwendet.
ι Durch den Einsatz der erwähnten Oxide, Hydroxide iund Karbonate ist die Lagerungsfähigkeit derartiger
'Massen sehr begrenzt. Die Viskosität steigt mit der Lagerzeit stark an, wobei eine derartige Masse nach 10
|bis 15 Tagen je nach der Zusammensetzung geliert.
Ferner neigen diese Massen in einem erheblichen Ausmaße zu einer Entmischung, wobei sich die
Feststoffe zu einer pastösen Masse absetzen und nur
'sehr schwierig oder überhaupt nicht mehr in die !ursprüngliche Konsistenz überführbar sind.
j Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Massen
!besteht darin, daß zur Vermeidung einer Versprödung
j von Klebestellen oder Beschichtungen ganz bestimmte
I Trocknungsbedingungen sowie ein ganz bestimmer !Trocknungsgrad eingehalten werden müssen.
, Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die I Nachteile dieser bekannten Massen zu beseitigen. Diese
!Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß dem
i Patentanspruch gelöst.
1 Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen bzw.
I Kleber zeichnen sich durch eine sehr gute Lagerungs-' Stabilität aus und können beispielsweise in geschlosse-1
nen Behältern mindestens 12 Monate ohne Qualitätsminderung gelagert werden, ohne daß dabei ein
; störendes Absetzen oder Verkleben der Feststoffe ι auftritt. Ferner werden unter ihrem Einsatz Klebestellen
[ bzw. Beschichtungen erhalten, die nicht verspröden und eine hohe Wasserfestigkeit besitzen und darüber hinaus
' keiner Trocknung bedürfen, so daß gegenüber bekannten Klebern weniger Arbeitsgänge und weniger Energie
erforderlich sind und auch keine Manipulation beim Verarbeiter notwendig sind, was die Reproduzierbarkeit
erleichtert und Arbeitsgänge einspart.
Die DE-PS 9 66 699 betrifft einen Klebstoff auf der Basis von Wasserglas, insbesondere zum Verkleben von
wasserfestem Papier oder wasserfester Pappe, der sich durch einen Gehalt an wasser- oder alkalilöslichen bzw.
wasserunlöslichen Silikonen und gegebenenfalls viskositätserhöhenden Mitteln, beispielsweise Kaolin und/oder
Bentonit, auszeichnet. Durch den Zusatz von Kaolin und/oder Bentonit soll die Abwanderung von Alkali in
das Papier aufgrund einer Viskositätserhöhung verhindert werden. Auf die kritische Bedeutung des Vorliegens
von mehr als 20 Gew.-% Kaolinit in den Füllstoffen sowie auf den Feststoffgehalt von etwa 40 bis 49
Gew.-°/o findet man in dieser Veröffentlichung nirgends den geringsten Hinweis. Verwendet man anstelle von
Kaolin den in dieser DE-PS als äquivalentes Lösungsmittel vorgeschlagenen Bentonit, so wird, wie Versuche
ergeben haben, das erfindungsgemäß gesteckte Ziel auch nicht annähernd erreicht. Darüber hinaus wird in
dieser Veröffentlichung nicht zwischen wasserlöslichen und wasserunlöslichen Polymeren differenziert. Erfindungsgemäß
ist der Einsatz von wasserlöslichen Polymeren obligat, die darüber hinaus noch alkalibeständig
sein müssen.
Die DE-OS 2045 620 betrifft eine Mischung aus. einem Latex als Hauptbestandteil, flüssigem Wasserglas
und Natriumaluminat. Diese Mischungen bestehen überwiegend aus einem Latex und enthalten nur sehr
geringe Mengen an Wasserglas und Kaolin. Verwendet man eine derartige Latexmischung als Beschichtungsmasse,
so weist sie völlig andere Eigenschaften auf als eine Masse, die nur geringe Mengen an wasserlöslichen
Polymeren enthält. Darüber hinaus sind diese bekannten Massen im Gegensatz zu den erfindungsgemäßen weder
hitzebeständig noch unbrennbar.
Die DE-OS 1519 250 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von stabilen und in Wasser dispergierbaren
silikatischen Pulvermischungen unter Verwendung von Alkalisilikat und Füllstoffen und/oder Pigmenten.
Dieses Verfahren besteht darin, daß man ein Alkalisilikat mit einem organischen Polymeren zu einem
Gemisch verarbeitet und dann das erhaltene Gemisch mit Silikaten, die bei der Reaktion mit Wasser unlösliche
Silikate ergeben, oder mit inerten Füllstoffen und/oder Farbstoffen vermischt. Es wird angegeben, daß eine
lediglich durch Zugabe eines Füllstoffes zu einer im übrigen unveränderten Wasserglaslösung erhaltene
plastische Masse andere Eigenschaften als eine aus verfestigtem pulverförmigem Material in Wasser
dispergierte Masse infolge einer Änderung der Struktur aufweist Ferner muß gemäß diesem bekannten
Verfahren auf einen bestimmten Wassergehalt von wenigstens 18% getrocknet werden, was erfindungsgemäß
nicht der Fall ist. Auch die nach diesem bekannten Verfahren hergestellten Massen besitzen nicht annähernd
die vorstehend beschriebenen Eigenschaften der
so erfindungsgemäßen Massen.
Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Zubereitungen ein wasserlösliches Silikonprodukt, insbesondere
ein Alkalisalz der Methylkieselsäure und/oder ein Aluminiumsalz einer geradkettigen aliphatischen
Karbonsäure mit 16 bis 26 Kohlenstoffatomen, zur Erhöhung der Hydrophobie und damit der Wasserfestigkeit.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthalten die Zubereitungen ein Alkalialuminat,
insbesondere Natrium- und Kaliumaluminat, da ein derartiges Alkalialuminat über längere Zeiträume
hinweg wasserunlösliche Alkalisilikate bildet, die in verteilter Form vorliegen und zur Wasserfestigkeit
beitragen. Ferner erhöhen die zugesetzten Alkalialuminate die Viskosität, wodurch zu einer Verhinderung
einer Pigmentabsetzung beigetragen wird. Außerdem wird ein thixotroper Effekt durch diesen Zusatz erzielt.
Vorzugsweise besteht die eingesetzte Alkalisilikatlö-
sung aus einer Natriumsilikatlösung, Kaliumsilikatlösung oder aus einem Gemisch aus diesen Lösungen. Im
letzteren Falle werden besonders flexible Überzüge bzw. Klebestellen erhalten.
Vorzugsweise weist die Natriurnsilikatlösung ein Gewichtsverhältnis SiO2 : Na2Ü von 2,5 bis 3,8 :1 und
die Kaliumsilikatlösung ein Gewichtsverhältnis SiO2: K2O von 1,6—2,7 :1 auf. Der Feststoffgehalt der
Natriurnsilikatlösung beträgt vorzugsweise 28 bis 42, insbesondere 34 bis 38 Gew.-°/o, und der Feststoffgehalt
der Kaliumsilikatlösung 24 bis 44 und insbesondere 35 bis41Gew.-%.
Vorzugsweise enthalten die Zubereitungen eine Mischung aus 98 bis 50 Gew.-%, insbesondere 96 bis 90
Gew.-%, einer Natriumsilikatlösung und 2 bis 50 Gew.-°/o, insbesondere 4 bis 10 Gew.-%, einer
Kaliumsilikatlösung.
Vorzugsweise enthalten die Zubereitungen eine 5 bis 15°/oige wäßrige alkalische Lösung des polymeren
Metacrylats in einer Menge von 1 bis 20 Gew.-%, insbesondere 3 bis 12 Gew.-%.
Der Gehalt des mineralogisch mehr als 20% Kaolinit enthaltenden Materials beträgt 5 bis 45 Gew.-%,
insbesondere 7 bis 20 Gew.-°/o, wobei sich diese Gew.-°/o-Angaben jeweils auf die Gesamtmischung
beziehen.
Der Gehalt an dem Alkalialuminat beträgt vorzugsweise
bis zu 10 Gew.-°/o, insbesondere 1 bis 5 Gew.-%.
Das Silikonprodukt liegt vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-% und insbesondere in einer
Menge von 0,5 bis 3 Gew.-°/o vor. Es handelt sich insbesondere um ein Alkalisalz der Methylkieselsäure.
Der Gehalt des Aluminiumsalzes einer geradkettigen aliphatischen Karbonsäure mit 12 bis 26 Kohlenstoffatomen
beträgt vorzugsweise 0,05 bis 5 Gew.-°/o und insbesondere 0,01 bis 1 Gew.-%.
Ferner können die Zubereitungen vorzugsweise bis zu 3 Gew.-%, beispielsweise 0,1 bis 3 Gew.-%,
Lithiumhydroxid zur Erhöhung der Wasserfestigkeit enthalten.
Außerdem können ihnen bis zu 4 Gew.-% alkalibeständige Farbpigmente zugesetzt werden.
Zur Erhöhung der Flexibilität der Klebestellen bzw. Beschichtungen können ferner vorzugsweise bis zu 5
Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 2 Gew.-%, mehrwertige Alkohole zugegeben werden.
Der Zusatz eines mikrokristallinen Polyäthylen- oder Polypropylenwachses, insbesondere in einer Menge von
0,1 bis 4 Gew.-%, in ganz besonders bevorzugter Weise in einer Menge von 0,3 bis 1,5 Gew.-°/o, hat sich ebenfalls
als zweckmäßig zur Erhöhung der Hydrophobie erwiesen.
Ferner können die Zubereitungen außerdem Zusätze, wie sie in herkömmlicher Weise Klebern aus Alkalisilikatbasis
zugesetzt werden, enthalten, insbesondere Alkaliphosphate, vorzugsweise Trinatriumphosphat,
oder einen oder mehrere Zucker.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.
Beispiel 1 Es wird folgende Formulierung hergestellt:
70 Gew.-% Natriumsilikatlösung (Feststoff: 33%;
Gew.-Verh. SiO2: Na2O=3,15 :1 5 Gew.-% Kaliumsilikatlösung
(Feststoff: 26%;
Gew.-Verh. SiO2 : K2O = 2,70 :1 20 Gew.-% Neuburger Kreide
1 Gew.-% Natriumsalz der Methylkieselsäure 4 Gew.-% Polymetacrylat(10gew.-%ige Lösung)
Gew.-Verh. SiO2: Na2O=3,15 :1 5 Gew.-% Kaliumsilikatlösung
(Feststoff: 26%;
Gew.-Verh. SiO2 : K2O = 2,70 :1 20 Gew.-% Neuburger Kreide
1 Gew.-% Natriumsalz der Methylkieselsäure 4 Gew.-% Polymetacrylat(10gew.-%ige Lösung)
100Gew.-%
Zu der Mischung aus der Natriumsilikatlösung und der Kaliumsilikatlösung wird die Polymetacrylatlösung,
das Natriumsalz der Methylkieselsäure und die Neuburger Kreide in der angegebenen Reihenfolge zugemischt.
Nach einem gründlichen Vermischen ist die erhaltene Masse unter Luftabschluß unbegrenzt lagerungsfähig.
Sie ist zur Beschichtung von Mineralfasermatten geeignet.
Unter Einhaltung der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise wird aus der folgenden Formulierung eine
Masse erhalten, die sich als Klebstoff für metallische und nichtmetallische Werkstoffe eignet:
79,5 Gew.-% Natriumsilikatlösung (Feststoff: 36,5%;
Gew.-Verh. SiO2 : Na2O = 3,30:1)
10,0 Gew.-% Polymetacrylat (6gew.-%ige
Gew.-Verh. SiO2 : Na2O = 3,30:1)
10,0 Gew.-% Polymetacrylat (6gew.-%ige
Lösung)
9,0Gew.-% Kaolin
1,5 Gew.-% Natriumaluminat
1,5 Gew.-% Natriumaluminat
100,0 Gew.-%
Unter Verwendung der nachfolgend angegebenen Formulierung sowie unter Einhaltung der in Beispiel 1
beschriebenen Arbeitsweise wird eine Masse erhalten, die als Kleber für Isoliermaterialien geeignet ist:
54,5 Gew.-% Natriumsilikatlösung
(Feststoff: 35,6%;
Gew.-Verh. SiO2 : Na2O -
3,38 :1
16,0 Gew. % Kaliumsilikatlösung
16,0 Gew. % Kaliumsilikatlösung
(Feststoff: 28,2%;
Gew.-Verh. SiO2 : K2O = 2,55 :1
5,5 Gew.-% Polymetacrylat (12gew.-%ige
Lösung)
24,0 Gew.-% Neuburger Kreide
24,0 Gew.-% Neuburger Kreide
100,0 Gew.-%
Claims (1)
- Patentanspruch:Füllstoffe und Polyacrylate bzw. Polymethacrylate enthaltende wäßrige Beschichtungsmittel oder Kleber auf der Basis von Alkalisilikat, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllstoff Materialien mit mehr als 10 Gew.-% Kaolinit enthalten sind und der Feststoffgehalt der Mischung etwa 40 bis 49 Gew.-% beträgt.
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