DE4313435A1 - Insulation board having a waterproof coating - Google Patents

Insulation board having a waterproof coating

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Abstract

Insulation board having a waterproof coating, in particular made of mineral wool and having a coating based on waterglass and mineral additives, which contains, on a dry weight basis, from 10 to 30% of waterglass having a molar ratio SiO2/Me2O >/= 3.0, where Me is an alkali metal, from 10 to 40% of aluminium hydroxide, from 10 to 60% of inert fillers, from 3 to 15% of auxiliaries, and water.t

Description

Die Erfindung betrifft eine wasserfest beschichtete Dämm­ platte, insbesondere Mineralwolldämmplatte, mit einer Beschichtung auf Basis von Wasserglas und mineralischen Zuschlägen.The invention relates to a waterproof coated insulation plate, in particular Mineralwolldämmplatte, with a Coating based on water glass and mineral Surcharges.

Dämmplatten auf Mineralwollebasis, die für die Dämmung von Fassaden und Dächern verwandt werden sollen, müssen vielfach mit einer Beschichtung versehen werden, die zum einen wasserfest ist und zum anderen geeignet ist, wei­ tere Beschichtungsmaterialien aufzunehmen, ohne daß diese in die Platte selbst eindringen und dadurch, abgesehen von dem erhöhten Materialverbrauch, zu einer Qualitätsminderung der Platte führen. Zugleich müssen derartigen Dämmplatten eine ausreichende Festigkeit auf­ weisen, daß sie in bestimmten Fällen auch während der Montage, Bearbeitung und Versiegelung dem Gewicht eines darauf arbeitenden Handwerkers standhalten. Schließlich muß die Beschichtung solcher Dämmplatten über Jahre Tem­ peratur- und Wettereinwirkungen standhalten, ohne daß die Eigenschaften der Platte sich nennenswert verändern und sich die darauf aufgebrachte Schichten lösen.Mineral wool insulation boards for insulation facades and roofs be provided in many cases with a coating, the one is waterproof and the other is suitable, white Tere coating materials without these penetrate into the plate itself and thereby, apart from the increased material consumption, to a Reduce the quality of the plate. At the same time Such insulation boards on a sufficient strength show that in certain cases they also during the Assembly, machining and sealing the weight of a withstand working craftsman. After all The coating of such insulation panels must over years Tem withstand weather and weather without the Properties of the plate change significantly and The layers applied to it dissolve.

Aus der DE-A-9 57 465 ist ein Verfahren zum Feuerfestaus­ rüsten von Dämmungen aus Mineralwolle mittels wasserlös­ licher Silikate, also unter Verwendung eines anorgani­ schen Bindemittels beschrieben, wobei als Silikat ein solches von geringer Alkalinität Verwendung findet, das auf die Außenfläche der Dämmung aufgebracht wird. Es han­ delt sich damit um eine beschichtete Dämmplatte. Als Silikat wird ein solches mit einem Gewichtsverhältnis von SiO₂ zu Na₂O von 3,2 bis 3,65 verwandt, wobei die geringe Alkalinität dafür Sorge tragen soll, daß die Silikate nicht aufgrund zu hoher Alkalinität die Mineralwolle an­ greifen.From DE-A-9 57 465 a refractory method is known Equip mineral wool insulation with water-soluble material Licher silicates, so using a anorgani described as a binder, wherein as a silicate such low alkalinity is used, the is applied to the outer surface of the insulation. It han This is a coated insulation panel. When Silicate becomes one with a weight ratio of SiO₂ related to Na₂O from 3.2 to 3.65, the low  Alkalinity should ensure that the silicates not due to high alkalinity the mineral wool to grab.

Die DE-C-24 55 691 beschreibt eine beschichtete Dämm­ platte, die 60 bis 85% Wasserglas, 4 bis 16% tonminera­ lische Stoffe, 1 bis 5% Erdalkali- oder Zinkoxide oder - carbonate, Aluminiumoxide oder -hydroxide und/oder Bari­ umsulfat, 1 bis 5% Pigmente und Restwasser enthält. Diese Dämmplatte hat sich durchaus bewährt, jedoch sind der recht hohe Wassergehalt der Beschichtungsmasse, die zu einem hohen Energieaufwand beim Aushärten führt, die nicht genau steuerbare Alkalinität der Beschichtung im Produkt, die immer noch zu einem Angriff auf das Faserma­ terial führen kann, und die langsame Aushärtung der Beschichtungsmasse auf dem beschichteten Produkt verbes­ serungswürdig. Das gleiche gilt auch hinsichtlich der Lagerfähigkeit dieser Beschichtungsmassen.DE-C-24 55 691 describes a coated Dämm plate containing 60 to 85% water glass, 4 to 16% tonminera substances, 1 to 5% alkaline earth or zinc oxides or carbonates, aluminum oxides or hydroxides and / or Bari umsulfat, 1 to 5% pigments and residual water. This insulation board has proven itself, however, are the fairly high water content of the coating, the leads to a high energy expenditure during curing, the not exactly controllable alkalinity of the coating in the Product that is still an attack on the Faserma material and the slow hardening of the material Coating compound on the coated product verbes serungswürdig. The same applies to the Shelf life of these coating compositions.

Die DE-C-32 48 663 beschreibt schließlich beschichtete Fassaden- oder Dachdämmplatten aus kunstharzgebundener Mineralwolle, deren Beschichtung auf der Basis eines anorganischen silikatischen Bindemittels sowie teilchen­ förmiger anorganischer Zuschlagstoffe gebildet ist, wobei das anorganische Bindemittel der Beschichtung kolloidale Kieselsäure ist. Die Verwendung kolloidaler Kieselsäure soll die thermische Nachhärtung des beschichteten Pro­ dukts vermeiden und gleichzeitig eine hinreichende Was­ serfestigkeit gewährleisten.DE-C-32 48 663 finally describes coated Façade or roof insulation panels made of resin-bonded Mineral wool, whose coating is based on a inorganic silicate binder and particles shaped inorganic aggregates is formed, wherein the inorganic binder of the coating colloidal Silica is. The use of colloidal silica should the thermal post-curing of the coated Pro avoiding and at the same time providing adequate ensure safety.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine wasserfest beschichtete Dämmplatte, insbesondere Mineralwolledämmplatte durch Beschichten mit einer ein­ komponentigen, lagerstabilen Beschichtungsmasse, zu schaffen, die die vorgenannten Nachteile nicht aufweist, d. h. deren Beschichtung einen geringen Wassergehalt besitzt, nur unter erhöhter Temperatur schnell aushärtet und keine oder eine verbesserte Restalkalinität aufweist. In contrast, the object of the invention is to a waterproof coated insulation board, in particular Mineral wool insulation board by coating with a component-type, storage-stable coating composition, too create that does not have the aforementioned disadvantages, d. H. their coating has a low water content possesses, cures only at elevated temperature quickly and has no or improved residual alkalinity.  

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Beschich­ tungsmasse für eine Dämmplatte gelöst, die auf Trockenge­ wichtsbasis,
10 bis 30% Wasserglas mit einem Molverhältnis SiO₂/Me₂O
3,0, wobei Me für ein Alkalimetall steht,
10 bis 40% Aluminiumhydroxid,
10 bis 60% inerte Füllstoffe,
3 bis 15% Hilfsstoffe,
sowie Wasser enthält.This object is achieved according to the invention with a Beschich tion mass for an insulating board, based on dry weight basis,
10 to 30% water glass with a molar ratio of SiO₂ / Me₂O
3.0, where Me is an alkali metal,
10 to 40% aluminum hydroxide,
10 to 60% inert fillers,
3 to 15% excipients,
as well as contains water.

Hauptkomponenten der für die erfindungsgemäßen Dämmplat­ ten einsetzbaren Beschichtungsmasse sind Wasserglas und Aluminiumhydroxid. Als Wasserglas wird vorzugsweise ein neutrales oder kieselsaures Natriumwasserglas und ein geeignetes Aluminiumhydroxid, beispielsweise bekannt unter dem Handelsnamen "Martinal" eingesetzt. Das Wasser­ glas reagiert mit dem Aluminiumhydroxid vorteilhaft nur bei höheren Temperaturen unter Ausbildung eines Zeoliths, der über keine Restalkalinität mehr verfügt und dement­ sprechend in der Dämmplatte vorhandene Mineralwolle wegen fehlender freier Alkalinität nicht mehr angreifen kann. Die Füllstoffe, insbesondere Calzite und Kaoline, dienen im wesentlichen als inerte Füllstoffe, die zugleich posi­ tive Auswirkungen auf die Oberflächenqualität der Beschichtung haben, etwa einer Rißbildung entgegenwirken. Die erfindungsgemäße Beschichtungsmasse garantiert eine Lagerbeständigkeit und Verarbeitbarkeit über einen länge­ ren Zeitraum von wenigstens 3 Wochen. Bevorzugter Füll­ stoff ist Calciumcarbonat, es können aber auch oxidische Füllstoffe, wie Quarzmehl und/oder silikatische Füll­ stoffe, wie Kaoline verwandt werden.Main components of the invention for Dämmplat th usable coating material are water glass and Aluminum hydroxide. As a water glass is preferably a neutral or siliceous sodium water glass and a suitable aluminum hydroxide, for example, known used under the trade name "Martinal". The water Glass reacts with the aluminum hydroxide advantageous only at higher temperatures to form a zeolite, who has no residual alkalinity and dement because of existing mineral wool in the insulation board lack of free alkalinity can no longer attack. The fillers, especially calcites and kaolins serve essentially as inert fillers that posi at the same time tive effects on the surface quality of the Have coating, counteract such as cracking. The coating composition of the invention guarantees a Shelf life and workability over one length period of at least 3 weeks. Preferred filling The substance is calcium carbonate, but it can also be oxidic Fillers, such as quartz flour and / or silicate filler substances, such as kaolins are used.

Anstelle von Natriumwasserglas kann auch ein anderes Alkalisilikat verwandt werden.Instead of sodium water can also be another Alkali silicate be used.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß beschichteten Dämmplatten ist darin zu sehen, daß die Beschichtungs­ masse in Form einer konzentrierten Dispersion aufgebracht wird, so daß das frisch beschichtete Produkt vergleichs­ weise wenig Wasser enthält. Dieses Restwasser muß in einem anschließenden Trocknungsvorgang entfernt werden. Hier tritt durch die relativ geringe Restwassermenge bei der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse eine erhebliche Vereinfachung und Verbilligung und eine Produktionsstei­ gerung vorteilhaft ein.Another advantage of the invention coated Insulating boards can be seen in that the coating  mass applied in the form of a concentrated dispersion so that the freshly coated product compares contains little water. This residual water must be in be removed a subsequent drying process. Here occurs by the relatively low amount of residual water the coating composition according to the invention a considerable Simplification and cheapening and a production process advantageous.

Aufgrund der besonderen Zusammensetzung der Beschich­ tungsmasse und der Reaktivität der verwandten Materialien tritt eine Aushärtung zu dem erwünschten Natriumalumini­ umsilikat nicht sofort, sondern erst im Trocknungsprozeß bei einer erhöhten Temperatur ein.Due to the special composition of Beschich mass and reactivity of related materials Curing occurs to the desired sodium aluminate umsilikat not immediately, but only in the drying process at an elevated temperature.

Besonders zweckmäßig hat sich für die Beschichtungsmasse ein Verhältnis SiO₂/Me₂O 3,5, vorzugsweise im Bereich von 3,7 bis 4,0, erwiesen. Der hohe SiO₂-Anteil sorgt für eine geringe Alkalinität auch der Beschichtungsmasse und damit für eine sichere Handhabung.Particularly useful for the coating composition a ratio SiO₂ / Me₂O 3.5, preferably in the range from 3.7 to 4.0. The high SiO content ensures a low alkalinity also of the coating composition and thus for safe handling.

Zweckmäßigerweise liegt in der Beschichtungsmasse das Gewichtsverhältnis Wasserglas/Aluminiumhydroxid im Bereich von 2 : 1 bis 1 : 2, insbesondere bei etwa 3 : 4, wenn Natriumwasserglas des genannten Molverhältnisses 3,5 verwandt wird.Appropriately, in the coating composition is the Weight ratio of water glass / aluminum hydroxide in Range from 2: 1 to 1: 2, especially at about 3: 4, if Sodium water glass of said molar ratio 3,5 is used.

Die erfindungsgemäßen Dämmplatten werden auf übliche Weise mit der Beschichtungsmasse versehen. Beispielsweise kann dies durch Aufspritzen oder Aufwalzen geschehen, jedoch sind auch alle anderen Beschichtungsverfahren ohne weiteres anwendbar. Dazu liegt die Beschichtungsmasse zweckmäßigerweise als stabile wäßrige Dispersion vor, die einen Feststoffgehalt von mehr als 50%, auf Trocken­ gewichtsbasis, insbesondere von etwa 60 bis 65%, haben kann. Es hat sich überraschend gezeigt, daß selbst 65 gew.-%ige wäßrige Dispersionen ohne weiteres auftragbar sind. The insulation boards according to the invention are based on conventional Way provided with the coating composition. For example this can be done by spraying or rolling, however, all other coating methods are without further applicable. This is the coating composition expediently as a stable aqueous dispersion before, the a solids content of more than 50%, on dry weight base, in particular from about 60 to 65% can. It has surprisingly been found that even 65 % by weight aqueous dispersions readily applicable are.  

Die Auftragung erfolgt vorzugsweise in einer Menge von 200 bis 400 g/m², insbesondere etwa 300 g/m², der trockenen Masse.The application is preferably carried out in an amount of 200 to 400 g / m², in particular about 300 g / m², the dry mass.

Die Aushärtung der auf die Dämmplatte aufgetragenen Beschichtungsmasse erfolgt bei Temperaturen von mehr als 150°C, insbesondere bei 230 bis 250°C. Zweckmäßigerweise wird die Aushärtung mit der Trocknung der beschichteten Platten verbunden, jedoch kann dies auch getrennt werden, um zuerst bei geringeren Temperaturen das Wasser auszu­ treiben und dann bei höherer Temperatur nachzuhärten. Es hat sich gezeigt, daß aufgrund der Reaktion des Wasser­ glases mit dem Aluminiumhydroxid das Restwasser sehr schnell und vollständig ausgetrieben wird, so daß Pro­ dukte mit ausgesprochen niedrigen Restfeuchtegehalten erhalten werden. Eine weitere Nachtrocknung ist nicht erforderlich, da eine Kondensatbildung in folienver­ packten Verpackungseinheiten nicht zu befürchten ist.The curing of the applied to the insulation board Coating mass occurs at temperatures of more than 150 ° C, especially at 230 to 250 ° C. Conveniently, Curing is the drying of the coated Plates connected, but this can also be separated, to drain the water first at lower temperatures drive and then postcure at higher temperature. It has been shown to be due to the reaction of the water glases with the aluminum hydroxide the residual water very much is quickly and completely expelled, so that Pro Products with extremely low residual moisture content to be obtained. Another drying is not necessary, since a condensation in foil ver Packed packaging units is not to be feared.

Die Beschichtungsmassen werden insbesondere für Dämmplat­ ten auf Mineralwollebasis verwendet, die beispielsweise zur Abdichtung von Dächern und Verkleidung von Fassaden eingesetzt werden.The coating compositions are especially for Dämmplat used on mineral wool basis, for example for sealing roofs and cladding facades be used.

Im Test hat sich gezeigt, daß die Beschichtungsmasse eine größere Affinität zur Mineralwolle aufweist. Die Anfangs­ alkalinität ist aufgrund der Aushärtung zum Natrium­ aluminiumsilikat nicht mehr vorhanden, so daß die gehär­ tete Beschichtung neutral ist. Es hat sich ferner gezeigt, daß die sonst bei Beschichtungsmassen auf Natri­ umwasserglasbasis gefürchteten Ausblühungen durch Reak­ tion mit Kohlendioxid zu Natriumcarbonat wegen der Bil­ dung von Natriumaluminiumsilikat vollständig unter­ bleiben. The test has shown that the coating composition a has greater affinity for mineral wool. The beginning Alkalinity is due to curing to sodium aluminum silicate is no longer present, so that the gehär tete coating is neutral. It has further shown that the otherwise in coating compositions to Natri Umwasserglasbasis dreaded efflorescence by Reak tion with carbon dioxide to sodium carbonate because of Bil tion of sodium aluminum silicate completely under stay.  

Bei den der Beschichtungsmasse zugesetzten Hilfsstoffen handelt es sich um anorganische Pigmente, Netz- und Dispergiermittel, etc.In the case of the coating material added auxiliaries are inorganic pigments, wetting and Dispersants, etc.

Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert.The invention is illustrated by the following examples explained in more detail.

BeispieleExamples

Beschichtungsmassen mit der folgenden Zusammensetzung wurden als 60 bis 65-%ige Dispersionen in Wasser mit den folgenden Trockengewichtsanteilen hergestellt:Coating compositions having the following composition were as 60 to 65% dispersions in water with the following dry weight fractions produced:

18% Wasserglas, Molverhältnis 1 : 3,7 (Na₂O:SiO₂)
24,6% Aluminiumhydroxid "Martinal"
49,2% Calciumcarbonat-Füllstoff,
8,2% Hilfsstoffe (Pigmente, Netzmittel, Disper­ giermittel, Entschäumer, Borat-Stabilisator).18% water glass, molar ratio 1: 3.7 (Na₂O: SiO₂)
24.6% aluminum hydroxide "Martinal"
49.2% calcium carbonate filler,
8.2% auxiliaries (pigments, wetting agents, dispersants, defoamers, borate stabilizer).

Diese Beschichtungsmasse wurde in einer Menge von 300 bis 330 g/m², trocken, auf herkömmliche Mineralwolledämmplat­ ten einer Dicke von 20 mm aufgetragen. Nach dem Auftrag wurden die Platten durch einen strahlerbeheizten Tunnel­ ofen mit einer Temperatur von ca. 260°C in Zone 1 und ca. 290°C in Zone 2 geschickt. Die fertig beschichteten und ausgehärteten Platten zeigten eine ausgezeichnete Ober­ flächenstruktur und Qualität sowie geringe Restfeuchte. Die Restfeuchte ist im Vergleich zu herkömmlich beschich­ teten Platten der Referenz außerordentlich gering, wie sich aus Tabelle 1 ergibt. This coating composition was used in an amount of 300 to 330 g / m², dry, on conventional mineral wool insulation board thickness of 20 mm. After the order the panels were passed through a radiant heated tunnel oven with a temperature of approx. 260 ° C in zone 1 and approx. 290 ° C in zone 2 sent. The finished coated and Hardened panels showed an excellent upper surface structure and quality as well as low residual moisture. The residual moisture is compared to conventional beschich plates of reference extremely low, such as can be seen from Table 1.  

Tabelle 1 Table 1

a) Referenz a) Reference

b) Erfindungsgemäße Dämmplatten b) Inventive insulation boards

c) Erfindungsgemäße Dämmplatten mit Netzmittel in der Beschichtungsmasse c) Inventive insulation boards with wetting agent in the coating composition

Die erfindungsgemäßen Mineralwolledämmplatten sind in ihrer Wasserfestigkeit gegenüber der Referenz deutlich verbessert, und zwar betragen die wasserlöslichen Anteile:The mineral wool insulation panels according to the invention are in their water resistance compared to the reference clearly improves, namely the water-soluble shares:

Produktproduct Abdampfrückstand %Evaporation residue% Erfindungsgemäße PlatteInventive plate 4,64.6 Referenzreference 14,314.3

Claims (11)

1. Wasserfest beschichtete Dämmplatte, insbesondere aus Mineralwolle, mit einer Beschichtung auf Basis von Wasserglas und mineralischen Zuschlägen, dadurch gekennzeichnet, daß sie, auf Trockengewichtsbasis, 10 bis 30% Wasserglas mit einem Molverhältnis SiO₂/Me₂O 3,0, wobei Me für ein Alkalimetall steht, 10 bis 40% Aluminiumhydroxid, 10 bis 60% inerte Füllstoffe, 3 bis 15% Hilfsstoffe, sowie Wasser enthält.1. Waterproof coated insulating board, in particular of mineral wool, with a coating based on water glass and mineral additives, characterized in that it, on a dry weight basis, 10 to 30% water glass with a molar ratio SiO / Me₂O 3.0, wherein Me for an alkali metal is 10 to 40% aluminum hydroxide, 10 to 60% inert fillers, 3 to 15% auxiliaries, and water. 2. Dämmplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis SiO₂/Me₂O 3,5 vorzugsweise 3,7 bis 4,0 ist.2. Insulating board according to claim 1, characterized that the ratio SiO₂ / Me₂O 3.5 preferably 3.7 to 4.0. 3. Dämmplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Wasserglas ein Natriumwasserglas ist.3. Insulating board according to claim 1 or 2, characterized marked draws that the water glass is a sodium water glass is. 4. Dämmplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis Wasser­ glas/Aluminiumhydroxid im Bereich von 2 : 1 bis 1 : 2 liegt.4. Insulating board according to claim 3, characterized that the weight ratio is water glass / aluminum hydroxide in the range of 2: 1 to 1: 2 lies. 5. Dämmplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als inerter Füllstoff Calciumcarbonat mit einem hohen Reinheitsgrad vorhan­ den ist.5. Insulating board according to one of the preceding claims, characterized in that as an inert filler Calcium carbonate with a high degree of purity that is. 6. Dämmplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Beschichtungsmasse in einer Menge von 200 bis 400 g/m, vorzugsweise etwa 300 g/m², aufweist.6. Insulating board according to one of the preceding claims, characterized in that it the coating composition  in an amount of 200 to 400 g / m, preferably about 300 g / m². 7. Dämmplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsmasse als wäßrige Dispersion mit einem Feststoffgehalt von mehr als 50% vorzugsweise 60 bis 65% auf Trockengewichtsbasis aufgetragen ist.7. Insulating board according to claim 6, characterized that the coating composition as an aqueous dispersion with a solids content of more than 50%, preferably 60 to 65% is applied on a dry weight basis. 8. Dämmplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie bei Temperaturen 150°C ausgehärtet ist.8. Insulating board according to one of the preceding claims, characterized in that they are at temperatures 150 ° C is cured. 9. Dämmplatte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie bei Temperaturen von 230 bis 300°C ausgehärtet ist.9. Insulating board according to claim 8, characterized that they cured at temperatures of 230 to 300 ° C. is. 10. Dämmplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsmasse durch Aufspritzen oder Aufwalzen aufgebracht ist.10. Insulating board according to one of the preceding claims, characterized in that the coating composition applied by spraying or rolling. 11. Wasserfest beschichtete Mineralwolle-Dachdämmplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 10.11. Waterproof coated mineral wool roof insulation board according to one of claims 1 to 10.
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