DE3603433C2

DE3603433C2 -

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Publication number: DE3603433C2
Application number: DE19863603433
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dr. 6701 Maxdorf De Dotzauer; Wolfgang 6716 Dirmstein De Schilder; Hans Dr. 6800 Mannheim De Kast; Kurt Dr. 6700 Ludwigshafen De Wendel; Wilhelm Friedrich 6712 Bobenheim-Roxheim De Beckerle
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1985-02-19
Filing date: 1986-02-05
Publication date: 1988-07-28
Also published as: DE3603433A1

Description

In der Praxis werden im großen Ausmaß Schalldämmplatten auf Basis von Mineralfasern, Bindemitteln und zusätzlich meist Füllstoffen, Bandschutzmitteln und Hydrophobierungsmitteln hergestellt. Als Bindemittel dient dabei vorwiegend Stärke, die in Mengen von bis zu etwa 15%, bezogen auf die Mineralfasern, eingesetzt wird. Als Füllstoffe werden meist feinteilige Tone, z. B. Kaolin, eingesetzt und als Mineralfasern dienen Steinwolle und/oder Glasfasern, die meist Längen von 5 bis 50 mm und eine Dicke von etwa 1,7 bis 3,3 dtex haben. Der Anteil an Füllstoffen kann dabei in weiten Grenzen variiert werden und liegt häufig im Bereich von 10 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Mineralfasern. Die Schalldämmplatten weisen meist eine Dicke von etwa 1 bis 3 cm auf. Ein Nachteil dieser bekannten Schalldämmplatten ist ihre Feuchtigkeitsempfindlichkeit horizontal aufgehängte Platten biegen sich in feuchtwarmer Atmosphäre durch, so daß sie beispielsweise nicht in Hallenbädern, Molkereien und Brauereien eingesetzt werden können. Durch Rückseitenbeschichtung bzw. -imprägnierung kann man diese Platten nur graduell verbessern, und diese Nachbehandlung bedeutet einen zusätzlichen Aufwand, vor allem auch von Energie.

Gemäß der DD-PS 83 315 hat man auch schon Schalldämmplatten hergestellt, indem man mineralische Fasern mit Zement oder Gips sowie einer Polyvinylacetat-Dispersion unter Zusatz einer Bitumenemulsion gebunden hat. Ein Zusatz von Bitumenemulsion ist dabei im Hinblick auf ein Verhindern von Ausblühungen erforderlich, führt aber zu Verfärbungen und die erhaltenen Produkte zeigen vergleichsweise hohe Raumgewichte, niedrige Festigkeiten und geringe Formstabilität in der Wärme.

Nach dem Verfahren der US-PS 37 79 862 werden flexible Mineralfaser- Platten hergestellt, indem man bei der Bereitung der wäßrigen Aufschlämmung der Mineralfasern eine wäßrige Dispersion eines anionischen, selbstvernetzenden Polyacrylats sowie eine Aluminiumhydroxid-Suspension und einen sythetischen anionischen Polyelektrolyten zusetzt, wonach die Platte unter Entwässerung gebildet wird. Bei diesem etwas umständlichen Verfahren erhält man jedoch Platten, die nicht selbsttragend und nicht feuchtigkeitsfest sind.

Nach dem Verfahren der DE-OS 25 45 728 werden Dämmplatten hergestellt, indem man Perlit und Steinwolle mit einer Polymerdisperion auf Basis eines Copolymerisates aus Butylacrylat, Acrylnitril und Acrylsäure unter Zusatz eines Faseraufschlußmittels auf Basis einer wäßrigen Lösung eines carboxylgruppenhaltigen Polyacrylesters bindet. Dabei erhält man jedoch Dämmplatten, die zwar eine sehr gute Wärmedämmung ergeben, deren Druckfestigkeit und Biegezugfestigkeit jedoch zu wünschen übrig lassen. Aufgrund der in Beispiel 1 der DE-OS 25 45 728 angegebenen Biegefestigkeit der Dämmplatte kann abgeschätzt werden, daß als Bindemittel ein Copolymerisat eingesetzt wurde, dessen Glastemperatur unter -20°C liegt.

Schließlich ist es aus der EP-OS 1 23 234 (O. Z. 36 475) bekannt, Schalldämmplatten auf Basis von mineralischen Fasern und thermoplastischen Bindemitteln herzustellen, die gegebenenfalls zusätzlich Füllstoffe, Brandschutzmittel und Hydrophobierungsmittel enthalten, und die als Bindemittel 4 bis 20%, bezogen auf die mineralischen Fasern, an Polymerisaten eines Glastemperaturbereichs von 30 bis 80°C aus 60 bis 100% ihres Gewichts 1 bis 4 C-Atome im Alkoholrest ausweisenden (Meth)acrylaten und 0 bis 40% ihres Gewichts Acrylnitril und/oder Styrol enthalten. Bei der Herstellung dieser Schalldämmplatten können z. B. Salze mehrwertiger Metalle als Fällungsmittel für die Poly(meth)acrylat-Dispersion eingesetzt werden. Die Herstellung dieser bekannten Schalldämmplatten ist besonders energiesparend, da dabei das Wasser wesentlich leichter durch Verdampfen beim Trocknen abgeführt werden kann, als wenn Bindemittel auf Basis von Stärke eingesetzt werden. Die Festigkeit der so hergestellten Wärmedämmplatten in feuchtem Zustand sowie die Verrottungsfestigkeit dieser Leichtbauplatten läßt jedoch noch etwas zu wünschen übrig.

Es wurde nun gefunden, daß Leichtbauplatten mit schalldämmenden Eigenschaften auf Basis von mineralischen Fasern und als Bindemittel 6 bis 15%, bezogen auf das Gewicht der mineralischen Fasern, an Polymerisaten eines Glastemperaturbereichs von 50 bis 90°C aus 60 bis 100% ihres Gewichts 1 bis 4 C-Atome im Alkoholrest aufweisenden (Meth)acrylaten und 0 bis 40% ihres Gewichts Acrylnitril und/oder Styrol, zusätzlich gegebenenfalls mineralische Füllstoffe, Brandschutzmittel und Hydrophobierungsmittel enthalten, besonders feucht- und verrottungsfest sind, wenn sie einen zusätzlichen Gehalt von 5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die mineralischen Fasern, an Zement sowie 0 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die mineralischen Fasern, Melamin-Formaldehyd-Polykondensate eines molaren Verhältnisses von Melamin zu Formaldehyd von 1 : 1,2 bis 1 : 3 und eine Verdünnbarkeit mit Wasser von höchstens 1 : 10 enthalten.

Die neuen Leichtbauplatten können in an sich üblicher Weise durch Behandeln der Mineralfasern mit einer anionischen Dispersion eines Polymerisats eines Glastemperaturbereichs von 50 bis 90°C aus 1 bis 4 C-Atomen im Alkoholrest aufweisenden (Meth)acrylaten und 0 bis 40% seines Gewichts Acrylnitril und/oder Styrol und einem Fällungsmittel in wäßriger Suspension, Abtrennen der wäßrigen Phase unter Blattbildung und Trocknen hergestellt werden. Bei einer weiteren Ausführungsform des Herstellungsverfahrens können die Mineralfasern und die mineralischen Füllstoffe, die gegebenenfalls in körniger Form vorliegen, nach der Blattbildung mit einer wäßrigen anionischen Dispersion des Polymerisats behandelt und das so gebundene flächige Gebilde dann getrocknet werden. Für die Herstellung der Leichtbauplatten können die üblichen Mineralfasern, z. B. Steinwolle, Basaltwolle und/oder Glasfasern mit Faserlängen von meist 0,2 bis 8, insbesondere von 0,5 bis 5 cm, und Dicken von etwa 1,7 bis 3,3 dtex eingesetzt werden. Derartige Mineralfasern werden bei der Herstellung der Leichtbauplatten meist in geschlichtetem Zustand eingesetzt, wobei als Schlichtemittel häufig Mineralöle, synthetische Polymere, wie besonders Polyacrylat-Dispersionen sowie Polyacrylsäuren, eingesetzt sind. Ein Teil der Mineralfasern, im allgemeinen bis zu 20% der Fasern, können durch organische Fasern, wie besonders Zellstoff-Fasern, sowie Fasern aus gesättigten Polyestern, wie Polyethylenglykolterephthalat, oder Polyamiden, wie Polyhexamethylenadipamid ersetzt werden, wodurch das spezifische Gewicht der Platten vermindert werden kann, ohne daß ihre vorteilhaften Eigenschaften beeinträchtigt werden.

Die thermoplastischen Bindemittel, d. h. die Polymerisate eines Glastemperaturbereichs von 50 bis 90, vorzugsweise von 60 bis 80°C, aus 60 bis 100, insbesondere 60 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Polymerisat, 1 bis 4 C-Atome im Alkoholrest aufweisenden Acrylaten und/oder Methacrylaten und 0 bis 40, insbesondere 20 bis 40, vorzugsweise 30 bis 40 Gew.-% Acrylnitril und/oder Styrol, insbesondere an Acrylnitril, sind in den Leichtbauplatten in einer Menge von 8 bis 15, vorzugsweise von 8 bis 12, insbesondere von 8 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Mineralfasern, enthalten. Sie leiten sich z. B. von Methylmethacrylat, Ethylacrylat und -methacrylat, n-Butyl-methacrylat, tert.-Butylacrylat und -methacrylat sowie, in Mengen von 20 bis 40 Gew.-% des Mischpolymerisats von n-Butylacrylat und Methylacrylat ab. Die polymeren Bindemittel, d. h. die Poly(meth)acrylate können Acrylsäure und/oder Methacrylsäure in Mengen von 0 bis 30% ihres Gewichts einpolymerisiert enthalten, wodurch die Haftung der Polymerisate auf den mineralischen Fasern oft verbessert wird. Manchmal ist auch ein Gehalt der Polyacrylate von bis zu 5, insbesondere von 0,5 bis 2% ihres Gewichts an Acryl- und/oder Methacrylamid von Vorteil. Besonders günstig erweisen sich Poly(meth)acrylate die N-Methylol-Gruppen aufweisen und die beispielsweise durch Emulsionspolymerisation von 1 bis 6%, vorzugsweise 2 bis 5% ihres Gewichts, n-Methylolacrylamid und/oder N-Methylolmethacrylamid mit den 1 bis 4 C-Atome im Alkoholrest enthaltenden Acryl- und/oder Methacrylsäureestern der genannten Art sowie gegebenenfalls Acrylnitril und/oder Styrol und von 3 bis 5 C-Atome aufweisenden α, β-olefinisch ungesättigten Mono- und/oder Dicarbonsäure, wie besonders Acrylsäure, Methacrylsäure und/oder Maleinsäure hergestellt sein können.

Im allgemeinen werden sie bei der Herstellung der Leichtbauplatten in Form ihrer wäßrigen anionischen Dispersion eingesetzt, die in üblicher Weise unter Verwendung der üblichen Mengen der üblichen anionischen sowie gegebenenfalls zusätzlich nichtionischen Emulgatoren unter Verwendung der üblichen Mengen der üblichen radikalbildenden Polymerisationsinitiatoren durch Emulsionspolymerisation hergestellt sind. Als anionische Emulgatoren seien z. B. Alkylsulfonate und sulfatierte und ethoxylierte Alkylphenole erwähnt, ferner Fettalkyl- bzw. fettalkylencarbonsaure Salze wie Ammoniumoleat und/oder -stearat. Die Verwendung der zuletztgenannten Emulgatoren - etwa in Mengen bis zu 5 Gew.-%, bezogen auf die Monnomeren - führt, auch zusammen mit anderen Emulgatoren, zu Leichtbauplatten mit erstaunlich niedriger Wasseraufnahme. Die Polymerdispersion selbst sollen im allgemeinen leicht fällbar sein. Es ist auch möglich, kathionaktive Polymerdispersionen bei der Herstellung der Leichtbauplatten als Bindemittel einzusetzen; als Fällungsmittel dient dann vorzugsweise eine anionische Polymerdispersion eines erfindungsgemäßen Polymeren. Poly(meth)acrylat-Dispersionen dieser Art, insbesondere mit anionischen Emulgatoren, sind im Handel erhältlich. Sie liegen meist in Form von 40 bis 70%igen Dispersionen vor. Auch Mischungen entsprechender Poly(meth)acrylat-Dispersionen können eingesetzt werden.

Bei der Herstellung von Leichtbauplatten unter Aufschlämmung der Mineralfasern und Zugabe von Bindemitteln zu der wäßrigen Mineralfaser-Suspension können die Poly(meth)acrylat-Dispersionen als solche zu der Suspension zugesetzt werden. Durch Fällungsmittel wird dann das Bindemittel- Polymerisat auf den Fasern niedergeschlagen und bindet diese anschließend an die übliche Blattbildung, z. B. auf Sieben, unter Abtrennung der wäßrigen Phase.

Für die Eigenschaften der Leichtbauplatten - insbesondere für die Einstellung einer hohen Formstabilität - ist es sehr vorteilhaft, wenn die als Bindemittel eingesetzten Poly(meth)acrylat-Dispersionen arm an Restmonomeren sind. Besonders bewährt haben sich Restgehalte unter 0,1 Gew.-% in den Dispersionen.

Die erfindungsgemäß gegebenenfalls eingesetzten Melamin-Formaldehyd-Polykondensate haben sich in den Fällen bewährt, in denen die heißen, getrockneten Leichtbaurohplatten an den stählernen Unterlagen, wie z. B. Blechen oder Bändern, kleben. Diese Harze sind unmodifiziert und liegen als meist 30 bis 60%igen wäßrige Lösungen vor, deren pH-Wert im allgemeinen 9 bis 10 beträgt. Das molare Verhältnis Melamin zu Formaldehyd liegt im Bereich von 1 : 1,2 bis 1 : 3, bevorzugt zwischen 1 : 1,5 und 1 : 2. Ihrem verhältnismäßig hohen Kondensationsgrad entspricht ihre eingeschränkte Verdünnbarkeit mit Wasser, die höchstens 1 : 10 beträgt (Prüfung eines MF-Polykondensats auf seine Verdünnbarkeit: Man gibt in einem graduierten Reagenzglas bei 23°C zu 1 Teil der zu prüfenden Polykondensatlösung portinonsweise Wasser unter Umschütteln bis eine permanente Trübung entsteht. Die zugesetzte Wassermenge ist als Verdünnbarkeit mit Wasser bzw. Wasserverdünnbarkeit definiert).

Als Fällungsmittel können Salze mehrwertiger Metalle, z. B. Aluminiumsalze, wie besonders Aluminiumsulfat, eingesetzt werden, wobei deren Menge meist 5 bis 15, vorzugsweise 8 bis 12 Gew.-%, bezogen auf das in der anionischen Poly(meth)acrylat-Dispersion erhaltene Poly(meth)acrylat, beträgt.

Die handelsüblichen Zement-Typen, z. B. Portland-Zemente, sind für das erfindungsgemäße Bindersystem gut geeignet. Die Mitverwendung von Zement ergibt Leichtbauplatten mit besonders niedriger Wasseraufnahme. Ferner verkürzt der Zementzusatz die ohnehin kurze Trocknungszeit der Leichtbauplatten.

Bei der Herstellung der neuen Leichtbauplatten können auch übliche Flockungshilfsmittel, z. B. auf Basis von Polyacrylamid zur Flockung feinteiliger Anteile der anorganischen Zuschlagstoffe mitverwendet werden, zumal man dadurch zu klaren Filtraten gelangt.

Die Trocknung wird anschließend an die Blattbildung, im allgemeinen bei erhöhter Temperatur, die meist im Bereich von 110 bis 220, vorzugsweise von 140 bis 180°C liegt, vorgenommen, wobei z. B. Infrarotstrahler oder Heißluft bzw. Mikrowellen eingesetzt werden können.

Bindet man die Mineralfasern erst nach der Blattbildung mit der wäßrigen anionischen Poly(meth)acrylat-Dispersion, z. B. durch Einsaugen eines Schaums derselben oder Besprühen, so wird die Dispersion dabei vorzugsweise in einer Konzentration von 10 bis 30, insbesondere von 10 bis 15 Gew.-%, die Melamin-Formaldehyd-Polykondensatlösungen meist nach Verdünnen mit Wasser im Verhältnis von 1 : 1 bis 1 : 2 eingesetzt. Bei dieser Verfahrensvariante können die Leichtbauplatten auf trockenem oder nassem Weg in an sich üblicher Weise hergestellt sein. Anschließend an das Imprägnieren der Leichtbauplatten werden diese, wie oben angegeben, getrocknet.

Die fertig getrockneten Leichtbauplatten haben im allgemeinen eine Dicke von 0,5 bis 5, meist von 1 bis 3, vorzugsweise von 1 bis 2 cm. Sie enthalten meist Füllstoffe, wie feinteilige Tone, z. B. Kaolin und Montmorillonit, Feldspat, Kreide, Kieselgur und/oder Glimmer, deren Menge bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Mineralfasern, vorzugsweise 10 bis 20 Gew.-%, beträgt. Zusätzlich können die Leichtbauplatten, die im allgemeinen ein sehr günstiges Brandverhalten aufweisen, noch bis zu 10, vorzugsweise 1 bis 3 Gew.-%, bezogen auf die Mineralfasern üblicher Brandschutzmittel, z. B. Aluminiumsilikate und -hydroxide, Borate, wie Borax und/oder Phosphate, wie prim. Natriumphosphat, enthalten. Schließlich fügt man bei der Herstellung der Leichtbauplatten meist noch bis zu 5, vorzugsweise 1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Minralfasern an üblichen Hydrophobierungsmitteln, wie Silikone (Polysiloxane) und/oder Wachse zu.

Die neuen Leichtbauplatten können auf ihrer Sichtfläche mit den üblichen Schall-absorbierenden Strukturen versehen und in an sich üblicher Weise beschichtet sein. Hierfür geeignete Massen sind z. B. im Handel erhältlich. Derartige Beschichtungen auf Basis handelsüblicher, wäßriger Polymerdispersionen können auch gefärbt sein.

Die neuen Leichtbauplatten zeichnen sich durch besonders geringe Wasseraufnahme und nach entsprechender Oberflächenbehandlung hervorragendes Schalldämmverhalten aus, sind steif und biegen auch in feuchtwarmer Atmosphäre (Tropen) oder in nassem Zustand nicht durch. Dabei sind sie verrottungsfest. Sie sind schwer entflammbar und geben einmal aufgenommenes Wasser ohne Verlust ihrer funktionellen Eigenschaften rasch wieder ab. Sie können problemlos mechanisch bearbeitet, z. B. gesägt, geschliffen, geprägt, gebohrt oder genutet werden.

Ein Vorteil des neuen Herstellungsverfahrens für Leichtbauplatten ist darin zu sehen, daß durch das Bindemittelsystem das Abwasser praktisch nicht durch Schadstoffe belastet wird.

Die in den folgenden Beispielen angegebenen Teile und Prozente beziehen sich, wenn nicht anders angegeben, auf das Gewicht.

Die angegebenen Wassermengen können im Hinblick auf Dimensionen der Gefäße und Rührer ohne Auswirkungen auf die Eigenschaften der Leichtbauplatten maßvoll verändert werden. Für die nachfolgenden Beispiele wurde eine Mineralwolle einer durchschnittlichen Faserlänge von 3 cm und eines Durchmessers von weniger als 3,3 dtex eingesetzt.

Prüfmethoden Wasseraufnahme

Streifen mit den Maßen 25 × 4 × 1,5 cm werden mindestens 24 Stunden, berechnet nach Trocknung und Abkühlung der Leichtbauplatten, unter Normklima (23°C/65% rel. Luftfeuchte) gelagert. Anschließend werden sie in destilliertes Wasser gelegt und mit Gewichten beschwert, so daß die Prüfkörper vollständig eintauchen. Die verwendeten Wasserschalen dürfen keinen glatten Boden besitzen, um eine allseitige Wassereinwirkung sicherzustellen.

Vor der Wägung werden die nassen Prüfkörper oberflächlichen mit Filterpapier von Wassertropfen befreit. Wägungen erfolgen nach 1- und 2stündiger Lagerung. Die angegebenen Werte sind Mittelwerte aus jeweils 3 Messungen.

Formbeständigkeit in feucht-warmer Atmosphäre

Streifen mit den Maßen 25 × 4 × 1,5 cm werden frühestens 24 Stunden nach Herstellung der Leichtbauplatte im Klimaraum (39°C, <90 rel. Luftfeuchte) flachseitig nahe der Endkanten waagerecht aufgelegt und in der Mitte mit einem 1 kg-Gewicht belastet, so daß sich die Belastung auf die Gesamtlänge des Prüfkörpers auswirkt. Die Durchbiegung des Prüfkörpers wird im entlasteten Zustand gemessen. Durch die extreme und somit praxisfremde Belastung wird das Langzeitverhalten der Leichtbauplatte ermittelt. Die angegebenen Werte sind Mittelwerte aus 3 Parallelmessungen.

Bruchfestigkeit

wird im Biegeversuch nach DIN 53 423 ermittelt, wobei die Kraft bei Bruch der 25 cm langen, 4 cm breiten und 1,5 cm dicken Prüfkörper gemessen wird. Die Angaben sind Mittelwerte von 5 Einzelmessungen.

Beispiel 1

In 500 Teilen Wasser verteilt man unter Rühren in der angegebenen Reihenfolge:

270 TeileMineralwolle 39 Teile54%ige wäßrige Lösung eines Melamin-Formaldehyd-Polykondensats (Molverhältnis 1 : 1,5, Wasserverdünnbarkeit 1 : 2) 80 Teile10%ige wäßrige Alaunlösung 44 Teile49%ige wäßrige Dispersion eines Emulsionspolymerisats aus 38% Acrylnitril, 38% Methylmethacrylat, 20% Isobutylacrylat und 4% N-Methylolacrylamid, T _G = 74°C, Emulgator 1,75% Natriumalkylsulfonat, bezogen auf Polymer 35 TeileTon 5 TeileZement 20 Teile10%ige wäßrige Emulsion eines handelsüblichen Hydrophobierungs mittels auf Basis eines Stearylalkoholderivates

Nach Zusatz weniger Tropfen einer 0,1%igen Lösung eines handelsüblichen Flockungsmittels auf Polyacrylamidbasis wird die homogenverteilte Suspension in einem Siebkasten durch Absaugen unter leichtem Stempeldruck (weniger als 0,1 bar) entwässert. Die feuchte, etwa 1,5 cm dicke Leichtbauplatte wird im Mikrowellenofen etwa 18 Minuten lang getrocknet.

Eigenschaften der Leichtbauplatte:

Spezifisches Gewicht= 0,3 g/cm³ Wasseraufnahme nach 1 bzw. 2 Stunden= 4%, 5,5% Formbeständigkeit= 2 bzw. 3 mm Durchbiegung nach 48 bzw. 96 Stunden Bruchfestigkeit= 0,09 N/mm²

Beispiel 2

Man arbeitet wie in Beispiel 1 angegben, setzt aber folgende Rohstoffe ein:

5000 TeileWasser 270 TeileMineralwolle 7,5 TeileZement 80 Teile10%ige wäßrige Alaunlösung 70 Teile40%ige wäßrige Dispersion eines Emulsionspolymerisats aus 25% Acrylnitril, 20% Methylacrylat, 50% Methylmethacrylat, 4%N-Methylolmethacrylamid, 1% Methacrylatsäure, T _G = 78°C, Emulgator 0,9%, bezogen auf Polymeres, Na-Salz des Schwefelsäureesters von mit 25 Mol ethoxyliertem p-Isooctylphenol, 35 TeileKaolin 25 Teile20%ige wäßrige Emulsion eines handelsüblichen Hydrophobierungsmittel auf Silikonbasis

Eigenschaften der Leichtbauplatte:

Spezifisches Gewicht= 0,35 g/cm³ Wasseraufnahme nach 1 bzw. 2 Stunden= 3,5% bzw 4,7% Formbeständigkeit= 1 bzw. 2,3 mm Durchbiegung nach 48 bzw. 96 Stunden Bruchfestigkeit= 0,1 N/mm²

Beispiel 3

Man arbeitet wie in Beispiel 1 angegeben, setzt aber folgende Rohstoffe ein:

5000 TeileWasser 50 TeileTon 30 Teile55%ige wäßrige Lösung eines Melamin-Formaldehyd-Polykondensats (Molverhältnis 1 : 1,4, Wasserverdünnbarkeit 1 : 1) 30 Teile10%ige wäßrige Alaunlösung 0,5 Teile0,1%ige wäßrige Lösung eines handelsüblichen Flockungsmittels auf Polyacrylamidbasis 66 TeileZement 27 TeileBorax 330 TeileMineralwolle 66 Teile49%ige wäßrige Dispersion eines Emulsionspolymerisats aus 50% Methylmethacrylat, 40% Acrylnitril, 9% tert.-Butylacrylat, 1,0% Natriumvinylsulfonat, T _G = 69°C, Emulgator 1,0% Natriumalkylsulfonat, bezogen auf Polymerisat 30 Teile10%ige wäßrige Alaunlösung 120 Teile8%ige wäßrige Emulsion von Stearyldiketen

Eigenschaften der Leichtbauplatte:

Spezifisches Gewicht= 0,47 g/cm³ Wasseraufnahme nach 1 bzw. 2 Stunden= 3,8% bzw. 3,8% Formbeständigkeit= 0 bzw. 0,3 mm Durchbiegung nach 48 bzw. 96 Stunden Bruchfestigkeit= 0,12 N/mm²

Beispiel 4

Man arbeitet wie in Beispiel 1 angegben, setzt aber folgende Rohstoffe ein:

5000 TeileWasser 50 TeileKaolin 30 Teile10%ige wäßrige Alaunlösung 60 TeileZement 330 TeileMineralwolle 45 Teile60%ige wäßrige Dispersion eines Emulsionspolymerisats aus 40% Acrylnitril, 40% Methylmethacrylat, 20% Methylacrylat, T _G = 80°C, Emulgator 0,75% Natriumalkylsulfonat und 0,45%, bezogen auf Polymerisat, Na-Salz von mit 25 Mol Ethylenoxid umgesetztem und sulfatiertem Isooctylphenol 75 Teile10%ige wäßrige Alaunlösung 0,5 Teile0,1%ige wäßrige Lösung eines handelsüblichen Flockungsmittels auf Polyacrylamidbasis 45 Teile8%ige wäßrige Emulsion von Stearyldiketen

Eigenschaften der Leichtbauplatte:

Spezifisches Gewicht= 0,45 g/cm³ Wasseraufnahme nach 1 bzw. 2 Stunden= 5,2% bzw. 7,5% Formbeständigkeit= 0 bzw. 0,5 mm Durchbiegung nach 48 bzw. 96 Stunden Bruchfestigkeit= 0,12 N/mm²

Beispiel 5

Man verteilt in 2000 Teilen Wasser unter Rühren in der angegebenen Reihenfolge (Mischung 1):

41 TeileTon 5 Teile10%ige wäßrige Alaunlösung 0,5 Teile0,1%ige wäßrige Lösung eines handelsüblichen Flockungsmittels auf Polyacrylamidbasis 70 TeileZement

Weiterhin verteilt man in 4000 Teilen Wasser unter Rühren in der angegebenen Reihenfolge (Mischung 2):

50 Teile10%ige wäßrige Alaunlösung 270 TeileMineralwolle 70 Teile40%ige wäßrige Dispersion eines Emulsionspolymerisats aus 60% Methylmethacrylat, 20% Acrylnitril, 20% n-Butylacrylat, T _G = 63°C, Emulgator 1,1%, bezogen auf Polymerisat, Natriumalkylsufonat

Man mischt unter Rühren Mischung 1 und 2 und setzt 20 Teile einer 25%igen wäßrigen Montanwachsemulsion zu. Die so erhaltene Suspension verteilt man in einem Siebkasten und entwässert den Filterrückstand durch Absaugen unter leichtem Stempeldruck (weniger als 0,1 bar).

Die feuchte, etwa 1,5 cm dicke Leichtbauplatte wird im Trockenschrank bei 200°C (etwa 2 Stunden) oder im Mikrowellenofen (etwa 18 Minuten) getrocknet.

Eigenschaften der Leichtbauplatte:

Spezifisches Gewicht= 0,45 g/cm³ Wasseraufnahme nach 1 bzw. 2 Stunden= 5,7% bzw. 8,2% Formbeständigkeit= 1 bzw. 1,8 mm Durchbiegung nach 48 bzw. 96 Stunden Bruchfestigkeit= 0,11 N/mm²

Beispiel 6

Man verfährt wie in Beispiel 1 angegben, setzt aber folgende Rohstoffe ein:

5000 TeileWasser 40 TeileTon 70 Teile10%ige wäßrige Alaunlösung 84 Teile45%ige wäßrige Dispersion eines Emulsionspolymerisats aus 30% Acrylnitril, 40% Methylmethacrylat, 10% tert.-Butyl acrylat und 20% Methylacrylat, T _G = 74°C, Emulgator 0,8%, bezogen auf Polymer, Laurylsulfat 40 TeileZement 0,5 Teile0,1%ige wäßrige Lösung eines handelsüblichen Flockungsmittels auf Polyacrylamid-Basis 50 Teile8%ige wäßrige Emulsion von Stearyldiketen

Eigenschaften der Leichtbauplatte:

Spezifisches Gewicht= 0,42 g/cm³ Wasseraufnahme nach 1 bzw. 2 Stunden= 3,4% bzw. 5,0% Formbeständigkeit= 0 bzw. 0 mm Durchbiegung nach 48 bzw. 96 Stunden Bruchfestigkeit= 0,12 N/mm²

Beispiel 7

Man verfährt wie in Beispiel 5 angegeben, setzt aber folgende Rohstoffe ein:

Mischung 1

2000 TeileWasser 45 TeileKaolin 170 Teile25%ige wäßrige Melamin-Formaldehyd-Polykondensatlösung (Molverhältnis 1 : 1,8, Verdünnbarkeit 1 : 10) 30 Teile10%ige wäßrige Alaunlösung 0,8 Teile0,1%ige wäßrige Lösung eines handelsüblichen Flockungsmittels auf Polyacrylamid-Basis 35 TeileZement

Mischung 2

4000 TeileWasser 50 Teile10%ige wäßrige Alaunlösung 270 TeileMineralfasern 95 Teile35%ige wäßrige Dispersion eines Emulsionspolymerisats aus 30% Methylmethacrylat, 30% Isobutylacrylat, 20% Acrylnitril und 20% Styrol, T _G = 61°C, Emulgator 5% (bezogen auf Polymeres) Ammoniumoleat

Man mischt die Mischungen 1 und 2 und verfährt im übrigen wie in Beispiel 5 angegeben.

Eigenschaften der Leichtbauplatte:

Spezifisches Gewicht= 0,48 g/cm³ Wasseraufnahme nach 1 bzw. 2 Stunden= 3,7% bzw. 8,5% Formbeständigkeit= 1 bzw. 3 mm Durchbiegung nach 48 bzw. 96 Stunden Bruchfestigkeit= 0,11 N/mm²

Beispiel 8

Man verfährt wie in Beispiel 5 angegben, setzt aber folgende Rohstoffe ein:

Mischung 1

2000 TeileWasser 40 TeileKaolin 22,5 Teile30%ige wäßrige Melamin-Formaldehyd-Polykondensatlösung (Molverhältnis 1 : 2,6, Verdünnbarkeit 1 : 5) 0,5 Teile0,1%ige wäßrige Lösung eines handelsüblichen Flockungsmittels auf Polyacrylamid-Basis 65 TeileZement

Mischung 2

4000 TeileWasser 72 Teile10%ige wäßrige Alaunlösung 72 Teile30%ige wäßrige Dispersion eines Emulsionspolymerisats aus 30% Acrylnitril, 63% Methylacrylat und 7% Acrylsäure, T _G = 68°C, Emulgator 4% Na-Salz des Schwefelsäureesters von mit 20 Mol Ethylenoxid umgesetztem Isooctylphenol, 0,5% Na- Salz des Schwefelsäureesters von mit 10 Mol Ethylenoxid umgesetztem p-Isooctylphenol und 0,5% Natriumalkylsulfonat.

Mischungen 1 und 2 und 65 Teile einer 35%igen wäßrigen Emulsion eines Silikonharzes werden, wie in Beispiel 5 angegeben, eingesetzt.

Eigenschaften der Leichtbauplatte:

Spezifisches Gewicht= 0,40 g/cm³ Wasseraufnahme nach 1 bzw. 2 Stunden= 2,7% bzw. 4,9% Formbeständigkeit= 0 bzw. 0 mm Durchbiegung nach 48 bzw. 96 Stunden Bruchfestigkeit= 0,12 N/mm²

Claims

1. Leichtbauplatten mit schalldämmenden Eigenschaften auf Basis von mineralischen Fasern und als Bindemittel 6 bis 15%, bezogen auf das Gewicht der minderalischen Fasern, an Polymerisaten eines Glastemperaturbereichs von 50 bis 90°C aus 60 bis 100% ihres Gewichts 1 bis 4 C-Atome im Alkoholrest aufweisenden (Meth)acrylaten und 0 bis 40% ihres Gewichts Acrylnitril und/oder Styrol, die zusätzlich gegebenenfalls mineralische Füllstoffe, Brandschutzmittel und Hydrophobierungsmittel enthalten, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Gehalt von 5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die mineralischen Fasern, an Zement sowie 0 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die mineralischen Fasern, Melamin- Formaldehyd-Polykondensaten eines molaren Verhältnisses von Melamin zu Formaldehyd von 1 : 1,2 bis 1 : 3 und einer Verdünnbarkeit mit Wasser von höchstens 1 : 10.

2. Verfahren zur Herstellung von Leichtbauplatten durch Behandlung von Mineralfasern mit einem Gemisch aus einer wäßrigen Dispersion eines Polymerisates eines Glastemperaturbereichs von 50 bis 90°C aus 60 bis 100% seines Gewichts 1 bis 4 C-Atome im Alkoholrest aufweisenden (Meth)acrylaten und 0 bis 40% seines Gewichts Acrylnitril und/oder Styrol, einem Fällungsmittel und gegebenenfalls mineralischem Füllstoff, Brandschutzmittel und Hydrophobierungsmittel, in wäßriger Suspension, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Suspension zusätzlich 5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die mineralischen Fasern, Zement sowie 0 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die mineralischen Fasern, Melamin-Formaldehyd- Polykondensate eines molaren Verhältnisses von Melamin zu Formaldehyd von 1 : 1,2 bis 1 : 3 und einer Verdünnbarkeit mit Wasser von höchstens 1 : 10 enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den mineralischen Füllstoff in Wasser suspendiert, zu der erhaltenen Suspension eine wäßrige Suspension des Melamin-Formaldehyd-Polykondensats zusetzt, Alaun und Zement zufügt und die nun vorliegende Suspension mit einem wäßrigen, mehrwertigen Metallionen enthaltenden Gemisch der Polymerisat-Dispersion und der Mineralfasern vermischt.