DE2121806C3

DE2121806C3 - Verfahren zur Herstellung eines formbeständigen Mineralfaserformkörpers

Info

Publication number: DE2121806C3
Application number: DE2121806A
Authority: DE
Inventors: Yoshimitsu Suita Osaka Nakamura; Akira Ashiya Hyogo Onishi; Masato Sadachi; Hiroshi Watanabe
Original assignee: Arakawa Rinsan Kagaku Kogyo Kk Osaka; Daiken Trade & Industry Co Ltd Toyama
Current assignee: Arakawa Rinsan Kagaku Kogyo Kk Osaka; Daiken Trade & Industry Co Ltd Toyama
Priority date: 1970-05-04
Filing date: 1971-05-03
Publication date: 1974-08-08
Also published as: JPS5013310B1; US3756971A; DE2121806A1; DE2121806B2

Description

dadurch gekennzeichnet, daß eine tigt

wäßrige Dispersion, die bis 30 Gewichtsprozent Im allgemeiiun wurde bisher Stärke als Bindemittel

eines Salzes eines methylolierten Mischpolymeri- für eine solche Anwendung benutzt, aber Stärke erfüllt

satsaus io nicht vollständig die obigen Anforderungen. Da Stärke

'. , insbesondere keine ausreichende Bindefähigkeit be-

r (a) 3 bis 10 Molprozent Acrylsäure und/oder sitzt, muß sie den Mineralfasern in einer Menge von

% Methacrylsäure _mehr als 15 Gewichtsprozent zugesetzt werden, im

γ (b) 40 bis 77 Molprozent Acrylamid und/oder allgemeinen 20 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf

;■ Methacrylamid und _1S di_e Mineralfasern, was eine unvermeidliche Ver-

f,; (c) 20 bis 50 Molprozent Acrylnitril und/oder schlechterung der Feuer- und Wärmebeständigkeit des

ρ Methacrylnitril enthält, erhaltenen Produktes ergibt. Stärke verlangsamt ferner

beträchtlich das Entwässern während des Formvor-

wobei das methylolierte Mischpolymerisat Me- ganges und macht den Fonnvorgang beschwerlich und thylolgruppen im Bereich von 1,0 bis 7,5 Molpro- ao nicht leistungsfähig. Infolge der Tatsache, daß Stärke zent, bezogen auf die Gesamtzahl der Mole der das an sich von sehr geringer Wasserbeständigkeit ist, Mischpolymerisat bildenden drei Monomerbe- neigt außerdem das Stärke als ein Bindemittel entstandteile, enthält, zu einer wäßrigen Mineralfaser- haltende Produkt dazu, Wasser zu absorbieren und zu aufschlämmung unter Herstellung einer Form- erweichen, und wird abhängig von der Umgebung, in masse zugegeben wird, die 1 bis 15 Gewichtspro- as der es angebracht ist, dem Werfen oder Verziehen zent, bezogen auf das Gewicht der Mineralfasern, unterworfen. Beim Zerfall erlaubt Stärke ferner das des Mischpolymerisats aus (a), (b) und (c) enthält, Wachstum von Schimmel; da Stärke ein Naturprodukt die Masse zu der gewünschten Gestalt geformt ist, wird die Menge der verfügbaren Stärke und deren wird und das geformte Material getrocknet wird. Kosten sich immer verändern, und es ist unmöglich, 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 30 immer Stärke von gleichmäßiger Qualität zu erhalten, zeichnet, daß das in Wasser dispergierbare Salz des Ungeachtet der obenerwähnten Nachteile ist Stärke methylolierten Mischpolymerisats mit Stärke in wegen ihrer Billigkeit noch in Verwendung, und ein als einem Gewichtsverhältnis von Salz zu Stärke wie Ersatz dafür dienendes Bindemittel ist bisher nicht be-9:1 bis 1: 9 vermischt wird. kannt. Auch hat man bereits methylolierte Mischpoly-

35 merisate aus etwa 5 Gewichtsprozent Acrylsäure oder Methacrylsäure, etwa 15 Gewichtsprozent Acrylamid

und etwa 75 bis 80 Gewichtsprozent eines äthylenisch ungesättigten Monomeren, wobei zur Methylierung zwei Äquivalente Aldehyd je Amidgruppe des

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein *o Mischpolymerisats angewendet wurden und die Me-Mineralfaserformkörper der aus einem bestimmten thylolgruppen zur Erhöhung der Löslichkeit in organiaushärtbaren Acrylpolymerisat besteht. sehen Lösungsmitteln vorzugsweise veräthert sind, im Mineralfasern, wie beispielsweise Asbest, Glaswolle sogenannten Trockenverfahren als Binder für Faseru. dgl., werden als Armierungs- und Schutzmate- material eingesetzt. Gemäß der Erfindung werden darialien für verschiedene bauliche Verwendungen wegen 45 gegen abweichend aufgebaute Mischpolymerisate, ihrer ausgezeichneten Warmhalteeigenschaften ver- deren Wasserdispergierbarkeit durch Salzbildung stark wendet. Femer werden insbesondere in den letzten erhöht ist, als Binder für Mineralfaserprodukte im so-Jahren diese Fasern durch Verwendung eines Binde- genannten Naßverfahren eingesetzt. Die danach ermitteis zu plattenähnlichen Artikeln geformt, zur haltenen Formkörper zeichnen sich durch überlegene äußeren Anbringung als Deckenmaterialien, Wand- 50 Trockenfestigkeit und Naßfestigkeit sowie Wassermaterialien usw., nämlich für vielseitige Verwendun- und Feuerbeständigkeit aus, und es treten bei dem gen, in welchen Feuerbeständigkeit, Wärmeisolierung, Verfahren keinerlei nachteilige Auswirkungen auf den Feuerfestigkeit, schallschluckende oder dekorative Formvorgang oder hinsichtlich einer Färb- oder Eigenschaften erforderlich sind. Schimmelbi'dung ein.

Solche Mineralfaserartikel werden hergestellt, bei- 55 Die Aufgabe der Erfindung besteht in einem Verspielsweise durch den Zusatz eines Bindemittels, Füll- fahren zur Herstellung eines Mineralfaser-Formmittels, eines trocknenden Mittels od. dgl. an eine körpers nach dem Naßverfahren unter Einsatz eines wäßrige Aufschlämmung von Mineralfasern, das speziellen Bindemittels, welches frei von den obent-Gießen der Aufschlämmung in eine vorbestimmte erwähnten bei Stärke angetroffenen Nachteilen ist und Form, im allgemeinen in eine Plattenform, während 60 sich durch hervorragende Wasserdispergierbarkeit ausgleichzeitig die Wasserentziehung durchgeführt und zeichnet. Ferner sollen nach dem erfindungsgemäßen dann das Trocknen des geformten Produktes zur Verfahren Bindemittel für Mineralfasern eingesetzt Fertigstellung ausgeführt wird. Das für diesen Zweck werden, die eine große Bindefähigkeit für Mineralverwendete Bindemittel muß verschiedene Anforde- fasern auf weisen und zu Mineralf aserprodukten führen, rungen erfüllen. Zum Beispiel ist es erforderlich, daß 65 die hohe Trocken- und Naßfestigkeit ohne Beeinträchdas Bindemittel eine ausgezeichnete Bindewirkung er- tigung der Feuer- und Wärmebeständigkeit besitzen, reicht, um dem erhaltenen Produkt zu ermöglichen, Darüber hinaus soll das Verfahren der Erfindung mit hohe Trocken- und Naßfestigkeit aufzuweisen, die einem Bindemittel für Mineralfasern durchgeführt

«erden, das ausgezeichnete Wasser- und Feuchtig- wird sich eine schlechte Wasser-Dispergierbarkeit er-

IritsJestisteit 3Sfweist, das Eatwässern während des geben, wenn sie hingegen 10 Molprozent übersteigt,

ΙέοΘΒβρ nicht JjeeHrträchtigt und in großer Menge in wird die Bindefähigkeit für Mineralfasern beemtrach-

fniustriellein Maßstab leicht hergestellt werden kann. lägt. Es wird bevorzugt, den Bestandteil (a) in dem

¹TGegenstand dej Erfindung ist ein Verfahren zur 5 Mischpolymer in einer Menge von 4 bis 7 Molprozent

HeisteHTOg ejneslormbeständigen Mineralfaser-Form- zu verwenden. Acrylamid und/oder Methacrylamid

lörpers, der als Bindemittel ein Mischpolymerisat auf (im folgenden als »BestandteU (b)« bezeichnet), tst in

TgryJatbasiS; enthält, das, dadurch gekennzeichnet ist, dei» Mischpolymerisat in einer Menge von 40 bis

daß eine wäßrige Dispersion, die bis 30 Gewichtspro- 77 Molprozent enthalten. Wenn diese Menge gennger eines Salzes eines methylolierten Mischpolymeri-ίο ist als 40 Molprozent wird die Bindefähigkeit ab-

...„ nohmon und *« ivirri linmöglich sein, ein Produkt von

ist als 40 Molprozent wird die Bing nehmen, und es wird unmöglich sein, ein Produkt von hoher Festigkeit zu erhalten, wohingegen, wenn die Menge 77 Molprozent übersteigt, nimmt die Viskosität der wäßrigen Dispersion des erhaltenen Salzes zu, und 15 die Haftung des Bindemittels auf den Mineralfasern wird verschlechtert. Der Bestandteil (b) wird vorzugsweise in einer Menge von 55 bis 70 Molprozent verwendet Das Mischpolymerisat enthält ferner Acrylnitril und/oder Methacrylnitril Om folgenden als »Bewobei das methylolierte Mischpolymerisat Methylol- *o standteil (c) bezeichnet), in einer Menge von 20 bis !nippen im Bereich von 1,0 bis 7,5 Molprozent, be- 50 Molprozent. Wenn diese Menge geringer ist als zogen auf die Gesamtzahl der Mole der das Mischpoly- 70 Molnrozent. wird ein zufriedenstellendes Binden des merisat bildenden drei Monomerbestandteile, enthält,

• .„nllrinan \XiTii»ria1fi»CiM**iiif cfhlammunci nntpr

,satsaus

fa) 3 bis 10 Molprozjent Acrylsäure und/oder

Methacrylsäure,

(b) 40 bis 77 Molprozent Acrylamid und/oder

Methacrylamid und

Ic) 20 bi$ 50 Molprozent Acrylnitril und/oder

Methacrylnitril enthält,

niciiaa·- w»·»·—·—— > >

7U einer wäßrigen Mineralfaseraufschlämmung unter

wasser-uispcrgiciuaiNcii. .-.»ο .».«w.,™..,—--

hält vorzugsweise 26 bis 38 Molprozent des Bestandteiles (c).

Die Methylolierung des Mischpolymers ist wesent-

20 Molprozent, wird ein zufriedenstellendes Binden des erhaltenen Salzes auf den Mineralfasern nicht erreicht,

zu einer wäßrigen Mineraitaserauiscniammung unter mit einer Abnahme der Bindefähigkeit, während wenn Herstellung einer Formmasse zugegeben wird, die 1 bis 25 sie i»0 Molprozent übersteigt, ergibt sich eine schlechte 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Wasser-Dispergierbarkeit. Das Mischpolymerisat entMineralfasern, des Mischpolymerisats aus (a), (b) und ' '" ^w-« · J« D«t,nil.

(c) enthält, die Masse zu der gewünschten Gestalt geformt wird und das geformte Material getrocknet wird. Die Meinyioncruiig ura im«,»!»»,........

In der Beschreibung und den Ansprüchen bedeutet 30 Hch, um ihm die Eigenschaft des Aushärtens zu er- »in Wasser dispergierbares« Salz, daß das Salz in der teilen und um ihm zu ermöglichen, eine große Binde-Lage ist, in Wasser gelöst oder emulgiert zu werden. fähigkeit auszuüben. Die Methylolierung wird in einem Die zur Erfindung führenden Untersuchungen haben solchen Ausmaß ausgeführt, daß die Methylolgruppe ergeben, daß die in Wasser d;spergierbaren Salze des in dem methylolierten Mischpolymerisat in dem Bemethylolierten, die drei Bestandteile (a), (b) und (c) ent- 35 reich von 1,0 bis 7,5 Molprozent enthalten ist, bezogen haltenden Mischpolymerisats hervorragende Eigen- auf die Gesamtmole der drei Monomerbestandteile, schäften als Bindemittel für Mineralfasern aufweisen. die das Mischpolymerisat enthält, wodurch das er-Im einzelnen besitzen die in Wasser dispergierbaren haltene methylolierte Mischpolymerisat eine ausge-Salze eine große Bindefähigkeit für Mineralfasern, zeichnete Bindefähigkeit mit guter Stabilität während wie beispielsweise Asbest, Basaltwolle, usw., und sind 40 der Lagerung zeigt. Wenn die Menge der Methylolin der Lage, wenn sie in geringer Menge verwendet gruppen geringer ist als 1,0 Molprozent, wird die werden, Produkte, wie beispielsweise Baumaterialien Eigenschaft des Aushärtens des Mischpolymerisats gefür Decken, Wände od. dgl. zu ergeben, welche hohe ring sein. Wenn die Menge 7,5 Molprozent übersteigt, Trocken- und Naßfestigkeit aufweisen und den Mine- wird die Stabilität während der Lagerung becinträchralfasem eigene Wärme- und Feuerbeständigkeit 45 tigt. Die Menge der Methylolgruppen beträgt vorzugsgeben. Darüber hinaus weisen die Salze an sich zu- weise 2 bis 6 Molprozent.

friedenstellende Wasser- und Feuchtigkeitsbeständig- Die in Wasser dispergierbaren Salze des in dieser

keit auf und üben, während des Formvorganges, keinen Erfindung als Bindemittel zu verwendenden methylonachteiligen Effekt auf die Entwässerung aus. Wenn lierten Mischpolymerisats können in bekannter Weise sie ferner in Kombination mit Stärke in einem spezifi- 50 hergestellt werden. Zum Beispiel werden die Bestandschen Bereich des Mischverhältnisses verwendet wer- teile (a), (b) und (c) auf übliche Weise mischpolymeriden, zeigen die Salze dieser Erfindung eine hervor- siert oder ein Mischpolymerisat der Bestandteile (b) ragende Bindefähigkeit infolge des durch die beiden und (c) wird hydrolysiert, um einen Teil des Bestand-Materialien erzeugten synergetischen Effektes und teiles (b) in dem Mischpolymerisat in den Bestandmachen es somit möglich, ein Produkt zu erhalten, das 55 teil (a) umzuformen, um ein Terpolymer zu erhalten, hohe Trocken- und Naßfestigkeit aufweist. welches dann zu einem Alkalisalz neutralisiert wird,

Die in Wasser dispergierbaren Salze des gemäß der wobei das Salz danach mit Formaldehyd behandelt vorliegenden Erfindung als Bindemittel zu verwenden- wird, um den Bestandteil (b) in dem Mischpolymerisat den methylolierten Mischpolymers enthalten Alkali- zu methylolieren. Alternativ werden die drei Bestandsalze, wie beispielsweise alkalische Metallsalze und 60 teile (a), (b) und (c) in der Anwesenheit von N-Me-Ammoniumsalze. Die Proportionen der Monomer- thylolacrylamid mischpolymerisiert, und das erhaltene

bestandteile des Mischpolymerisats sind kritisch und --··---■ :_..«. ....„λ „„* „lAiohf. Weise zu einem

sollten in dem oben beschriebenen Bereich liegen, um die obigen ausgezeichneten Effekte sicherzustellen. Acrylsäure und/oder Methacrylsäure (im folgenden 65 als »Bestandteil (a) bezeichnet), ist in dem Mischpolymerisat in einer Menge von 3 bis 10 Molprozent enthalten. Wenn die Menge geringer ist als 3 Molprozent,

tnyioiacryiamiu iniücupuiyuibiiaivi ·., «..»·».

Mischpolymerisat wird auf gleiche Weise zu einem Alkalisalz gemacht. Eines dieser Verfahren wird nach Wunsch gewählt.

Wenn ferner Acrylsäure oder Methacrylsäure in der Form eines Alkalisalzes als Bestandteil (a) verwendet wird, kann der Schritt der Neutralisation des Mischpolymerisats mit einem Alkali fortgelassen werden.

2 12U806

__% Die Mischpolymerisatio^sreaktion wird auf übliche WeiaiJMisBsführt,wieaUgemeinbeiderPolymerisarion

fön A^lmoaomeren. Ium Beispiel werden Mono- ^^^^Z^ mere in einem geeigneten Reaktionsmedjum disper- wahrend des ^ΓΟ™"**Τ~ . Jfert oder gelöst, und die Dispersion pder die Lösung ₅ ^omverfahren.Außerdemkann ^d gewöhnlich auf etwa 60 bis 90⁰C drei bis sechs gierbare methylol«^ **^ΕΪΪκ^ϊώΚ .Stunden lang in der Anwesenheit eines Polymeri- vermischt werden, zur Y^^f^ GewichSSf lationsmiSrs erhitzt, wie beispielsweise Kalium- damit, in einem weiten Bereich der Gewichtsverhaltpersulfat, Ammoniumpersulfat usw., um die Poly- nisse von 9:1 bis 1·». i—i-j,,,,,. h« m;«-j,

fierisatio* zu bewkkeT Kettenubertragungsmittel, „- Speziell wennam ^^SiSif£ä*££h iwie beispielsweise Allylalkohol, wird dem Reasons- polymerisats und der Starke ui dem Verhalüusbererch Estern, wenn erforderiich. zugesetzt Gemäß dieser von 5:5 bis 1:9 verwendet wird,ubenbeide emen be TMndung wird besonders btvorzugt, Wasser als achtüchen synergetischen pek^iis,iim em Produkt Reaktionsmedium zu verwenden, wodurch eine wäß- zu ergeben, das wesentlich verbesserte Trocken- und ;rige Dispersion des Mischpolymerisats erhalten wird. _l5 Naßfestigkeit aufweist Der hervor^ndste synerge-' Die Methylolierung d« Mischpolymerisats ist tische Effekt wird erhalten wenn das Verhältnis ots wesentlich, um dem Polymerisat die Eigenschaft des ersteren zu dem letzteren 2,5: /,3 oetragi. vennuuicn Aushärtens zu erteilen. Wie bereits beschrieben, wird beruht dies auf der Tatsache, daß die Starke und das "die Methylolierung erreicht durch das Ausführen der in Wasser dispergierbare Mischpolymensat während Mischpolymerisationsreakton in der Anwesenheit von *o des Warmtrocknens sich verbinden, wodurch eine N-Methylolacrylamid oder durch Reagieren des er- wasserbeständige und feste dreidimensionale Bindung haitenen Mischpolymerisats mit Formaldehyd. In dem gebildet wird. Somit wird dem in Wasser aispergierersteren FaU besteht kein wesentlicher Unterschied in baren methylolierten Mischpolymensat die Fähigkeit der Mischpolymerisationsbedingung, und es ist günstig, zugeschrieben, mit Stärke gemeinsam verwenaoar zu wenn das Polymensationssystem Natriumtriphosphat a₅ sein, wohingegen nur schlechte Ergebnisse erreicht od. dgl. als ein pH-Puffennittel enthält, um das Gehe- werden, wenn Hamstoff-Formaldehyd-Kimstnarz oder ren zu verhindern. In dem letzteren Fall wird bevor- Keton-Formaldehyd-Kunstharz, die als wasserabzugt, Formaldehyd in der Anwesenheit von ähnlichem stoßendes Mittel für Stärke in der Papienndustrie be-Puffermittel zu reagieren. Bei der Ausführung der kannt sind, mit Stärke vermischt und als Bindemittel Reaktion auf diese Weise wird bevorzugt, Formalde- 30 für Mineralfasern verwendet werden. Daher wird anhyd in einer Menge zu verwenden, die größer ist, als genommen, daß das in Wasser dispergierbare methylof ür den Zusatz der Methylolgruppe berechnet. Die An- lierte Mischpolymerisat dieser Erfindung eine Bindewesenheit von unreagiertem Formaldehyd wird keine fähigkeit und einen Koaguliereffekt fur Mineralfasern nachteiligen Ergebnisse, wie beispielsweise Geruch aufweisen.

od. dgl., verursachen. Es ist aucn erwünscht, daß, 35 Das Bindemittel wird auf dieselbe Weise verwendet wenn N-Methylolacrylamid verwendet wird, die Menge wie herkömmliches Stärke-Bindemittel. Beispielsweise des Bestandteiles (b) oder (c) in Anbetracht der Menge wird das Bindemittel einer wäßrigen Aufschlämmung des Amids vermindert wird. In jedem Fall ist es erfor- von Mineralfasern, wie beispielsweise Asbest, Basaltderlich, daß die Methylolierung in einem solchen Aus- wolle od. dgl., zugesetzt. Wenn gewünscht, wird ein maß ausgeführt wird, daß die Menge der Methylol- 40 saures oder neutrales, die Ablagerung unterstutzendes gruppe in dem obigen Bereich liegt. Mittel, wie beispielsweise Aluminiumsulfat, ein Trock-

Bei Verwendung des Bestandteils (a) in der Form nungsmittel, wie beispielsweise Wachs, Terpentin- oder einer Säure wird das Mischpolymerisat schließlich mit Petrolharz, ein Leimmittel, und ein Füllmittel, wie beiAlkali neutralisiert, während bei der Verwendung in spielsweise Talg, Ton od. dgl., der Aufschlämmung der Form eines Alkalisalzes die Neutralisation wegge- 45 zugesetzt. Die Aufschlämmung wird dann in eine vorlassen werden kann. In jedem Fall muß das erhaltene bestimmte Form gepreßt, wie beispielsweise in die Mischpolymerisat in Wasser dispergierbar sein. Im Form einer Platte zum Formen während der Wasserallgemeinen wird die Neutralisation iin einem Ausmaß entziehung, wobei das geformte Produkt danach durch von 60 bis 100%, vorzugsweise 70 bis 90%, ausgeführt. Erhitzen getrocknet wird. Dieses Verfahren ist als

Somit wird das in Wasser dispergierbare methylo- 50 Naßttlzverfahren bekannt, und ein solches bereits belierte Mischpolymerisat im allgemeinen in der Form kanntes Verfahren kann verwendet werden. Es ist einer wäßrigen Dispersion mit einem Feststoff gehalt auch möglich, das vorliegende Bindemittel nach dem von nicht mehr als etwa 30 Gewicntsprozent, Vorzugs- Paste-Verfahren zu verwenden, welches als ein Verweise etwa 5 bis 20 Gewichtsprozent, erhalten. fahren zur Herstellung von Minrealfaserprodukten

Gemäß dieser Erfindung zeigt das in Wasser disper- 55 dieser Art bekannt ist.

gierbare methylolierte Miscipolymerisat hervorragende Zum besseren Verständnis dieser Erfindung werden

Effekte als Bindemittel für Mineralfasern. Das in im folgenden Beispiele dieser Erfindung und ein VerWasser dispergierbare Mischpolymerisat wird in einer gleichsbeispiel angegeben. Die darin angegebenen so geringen Menge wie etwa 1 bis 15 Gewichtsprozent, Teile und Prozente beziehen sich alle auf das Gewicht, vorzugsweise 2 bis 10 Gewicntsprozent, verwendet, 60

bezogen auf das Gewicht der Mineralfasern, wodurch .

ein geformter Artikel erhalten wiird, welcher viel Beispiel 1

größere mechanische Festigkeit aufweist als herkömmliche Produkte, die Stärke als Bindemittel enthalten. In 2000 Teilen Wasser wurden gelöst 5 Teile Na-Der erhaltene geformte Artikel wdst merkbar ver- 65 triumacrylat, 632 Teile Acrylamid und 218 Teile Acrylbesserte Eigenschaften auf als herkömmliche Pro- nitril (Mol-Verhältnis von 5:65:30) zusammen mit dukte, die unter Verwendung von Stärke als Binde- 4,5 Teilen Allylalkohol, der als Kettenübertragungsmittel hergestellt sind, und zwar bezüglich der Wärme- mittel diente. Die erhaltene Lösung Und 100 Teile einer

4,5 %igen wäßrigen Lösung von getrennt hergestelltem Kaliumpersulfat wurden tropfenweise in ein Reaktionsgefäß gebracht, um die Reaktion bei 80 bis 85°C vier Stunden lang unter Rühren auszuführen. Nach der Vollendung der Polymerisation wurden dem Reaktionssystcm 50,7 Teile Natriumtriphosphat und 64,2 Teile 35°;,iges Formalin zugesetzt, um weitere Reaktion bei 50 bis 60° C zwei Stunden lang auszuführen. Dies ergab eine gleichmäßige schwachgelbe, wäßrige Dispersion mit einer Konzentration von 15"_n, einer Viskosität von 500OcP und einem pH-Wert von 7,5.

Die wäßrige Dispersion des somit hergestellten Mischpolymerisats wurde als Bindemittel verwendet, um eine Platte aus Basaltwolle herzustellen. Basallwolle wurde gleichmäßig in Wasser suspendiert, um eine Aufschlämmung herzustellen, welcher Ton in einer Menge von 6"„ zugesetzt wurde, bezogen auf das Gewicht der Basaltwolle, und die Mischung wurde gründlich gerührt. Dann wurden der erhaltenen Aufschlämmung eine Wachsemulsion und die wäßrige Dispersion von Natriumsalz des in dem vorhergehenden Schritt erhaltenen methylolierten Mischpolymerisats in einem Feststoffgewicht von 1,0 bzw. 3,0°; zugesetzt, bezogen auf das Gewicht der Basaltwolle, und ferner wurde Aluminiumsulfat in einer Menge von 2,0% zugesetzt, bezogen auf das Gewicht der Basaltwolle, wodurch eine vcrformbare Zusammensetzung hergestellt wurde. Das vcrformbare Material wurde dann zum Filtern in einen Kasten gebracht, der einen Boden aus einem Metallsieb eirer Siebweite von 16 aufwies. Die erhaltene Masse wurde 30 Sekunden lang unter einem Druck von einem kp/cm¹ kaltgepreßt und dann 3 Stunden lang in heißer Luft bei 150⁰C getrocknet, um eine Platte zu erhalten, die eine Dicke von 12,Oi 0,3 mm und ein spezifisches Gewicht von 0,38 ± 0,01 aufwies, welche danach in einer Kammer konstanter Temperatur und Feuchtigkeit über Nacht stehengelassen wurde.

Beispiel 2

In 2000 Teilen Wasser wurden gelöst 5 Teile Natriuraacrylat, 492 Teile Acrylamid, 294 Teile Acrylnitril und 6,6 Teile N-Methylolacrylamid (Mol-Verhältnis von 5:50:40:5) zusammen mit 152 Teilen Natriumtriphosphat und 9 Teilen Allylalkohol; die sich daraus ergebende Lösung und 100 Teile einer separat hergestellten 4,5%igen wäßrigen Lösung von Kaliumpersulfat wurden tropfenweise in ein Reaktionsgefäß gebracht, um die Reaktion 4 Standen lang bei 80 bis 85°C unter Rühren auszuführen. Nach der Vollendung der Polymerisation wurde das Reaktionssystem mit Wasser verdünnt, um eine gleichmäßige schwachgelbe wäßrige Dispersion mit einer Konzentration von 15%, einer Viskosität von 750OcP und einem pH-Wert von 7,8 zu «rhalten.

Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurde die somit hergestellte wäßrige Dispersion des Mischpolymerisats als Bindemittel verwendet, um eine verformbare Zusammensetzung zu erzeugen, aus welcher eine Basaltwolle-Platte auf dieselbe Weise hergestellt wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben.

Beispiel 3

Eine Platte aus Basaltwolle wurde auf dieselbe Weise hergestellt wie in Beispiel 1, ausgenommen, daß das Nalriumsalz des in Beispiel 1 erhaltenen methylolierten Mischpolymerisats und eine wäßrige Lösung von Getreidestärke einer Aufschlämmung aus Basaltwolle in einem Festsioffgewichi von 1 bzw. 6% zugesetzt wurde, bezogen auf das Gewicht der Basaltwolle, um eine formbare Zusammensetzung herzustellen.

Beispiel 4

ίο Eine Platte aus Basaltwolle wurde auf dieselbe Weise hergestellt wie in Beispiel 1. ausgenommen, daß das Natriumsalz des in Beispiel 1 erhaltenen methylolierten Mischpolymerisats und eine wäßrige Lösung aus Getreide-Stärke einer Aufschlämmung aus Basaltwolle in einem Feststoffgewichi von 1,5 bzw. 4,5°,, zugesetzt wurde, bezogen auf das Gewicht der Basaltwolle, um eine formbare Zusammensetzung herzustellen.

Vergleichs.beispiel ao

Eine Platte aus Basaltwolle wurde hergestellt auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1, ausgenommen, daß Getreide-Stärke als Bindemittel herkömmlicher Art einer Aufschlämmung aus Basaltwolle in einem Fest-

a5 stoffgewichl von 1 % zugesetzt wurde, bezogen auf die Basaltwolle, um eine verfoirmbare Zusammensetzung herzustellen.

Versuche wurden ausgeführt, um die Entwässerung der verformbaren Zusammensetzung und die Eigen schäften der Platten aus Basaltwolle zu bestimmen, die in den Beispielen 1 bis 4 und den· Vergleichsbeispiel erhalten wurden, mit den in der Tabelle angegebenen Ergebnissen.

(Versuchsverfahren)

1. Entwässerung:

Jede verformbare Zusammensetzung wurde einer Tappi-Standardplattenmaschine zugeführt, und die Zusammensetzung wurde mit Wasser verdünnt, um 7 Liter einer Aufschlämmung herzustellen, die 2,5/0 Basaltwolle enthielt. Die verdünnte Aufschlämmung wurde durch ein Metallsieb einer Siebweite von 16 laufengelassen, um die für die Entwässerung erforderliche Zeit zu messen.

2. Biegefestigkeit:

Die Biegefestigkeit der Platten aus Basaltwolle wurde nach JIS A-5905 (1970) bestimmt.

3. Naßbiegefestigkeit:

Platten aus Basaltwolle wurden 3 Tage lang ir einer Kämmer konstanter Temperatur von 20⁰C und konstanter Feuchtigkeit von 95% relativ© Luftfeuchte stehengelassen, und danach wurdi die Naßbiegefestigkeit nach JIS A-5905 (1970 bestimmt.

4. Wasseraufnahmegrad:

Der Wasseraufnahmegrad wurde nach JIS A-590: (1970) auf den Platten aus Basaltwolle bestimmt die 2 Stunden lang in Wasser getaucht wurden.

5. Wasserbeständigkeitsversuch:

Der Grundmatcrialversuch und der Oberflächen versuch wurden nach JIS A-1321 (1970) ausgc führt.

Tabelle

Bindemittel	Entwässe rung
	(Sek.)
Beispiel 1	9
Beispiel 2	10
Beispiel 3	19
Beispiel 4	16
Vergleichs beispiel	26

Biegefestigkeit (kp/cm¹) trocken | naß

Wasser-

aufnahme-

grad

(g/cm*) Feuerbeständigkeitsversuch Grundmaterialversuch | Oberflächen versuch

28,9
28,5
41,8
40,0

26,3

14,2 14,8 21,4 20,2

9,0

0,018 0,020 0,023 0,021

0,146 Temperatur im Ofen
30⁰C aufwärts

Temperatur im Ofen
35° C aufwärts

Temperatur im Ofen
45 ⁰C aufwärts

Temperatur im Ofen
39° C aufwärts

Temperatur im Ofen
120⁰C aufwärts

20⁰C unter der Standard Temperaturkurve

20⁰C unter der Standard Tem peraturkurve

1O⁰C unter der Standard Temperaturkurve

13° C unter der Standard Temperaturkurve

40⁰C über der Standard Temperaturkurve

Aus den obigen Ergebnissen geht hervor, daß die Verwendung einer geringen Menge des Bindemittels dieser Erfindung gegenüber der Verwendung von herkömmlichem Bindemittel ein hervorragendes Ergebnis erzielt, ohne einen nachteiligen Effekt auf den Formvorgang auszuüben. Das durch die Verwendung des Bindemittels der vorliegenden Erfindung erhaltene Mineralfaserprodukt weist eine ausgezeichnete Trokkenfestigkeit, besonders hohe Naßfestigkeit und zufriedenstellende Wasser- und Feuerbeständigkeit auf, und ist vollständig frei von Verfärbung infolge des Warmtrocknens und des Auftretens von Schimmel in folge des Zersetzens des Bindemittels. Ferner zeigt di Verwendung des beanspruchten methylolierten Misch polymierisats in Kombination mit Stärke überraschende Bindefestigkeit, wobei dies erreicht wird mil der Verwendung von nicht mehr als der Hälfte de: üblicherweise benötigten Menge an Stärke, mit dem weiteren Vorteil, daß die Eigenschaften des erhaltenen Produktes als eine anorganische Substanz vollständig erhallten bleiben.

Claims

■·> ♦ 2 121 Ö06

* *^L r ₄ i feuer- und wärmebeständigen Eigenschaften nicht be-

'-£ t Patentansprüche: ^f ^einträchtigt, weW« besondere Kennzeichen des aus

ΐ-^_; , u einer anorganischen Substanz hergestellten Produktes

■^ .. LVjer^EirenzurHerstdlungemesfoEmbeständi- and, die Wasser-und Feuchtigkeitsbeständigkeit des

* ^ gen ^bera^aser-FQnnköpers, der als Bindemittel 5 Produktes nicht verschlechtert und den Formvorgang

ί °>in Mischpolymerisat auf Acrylatbasis enthält, Mährend der Herstellung nicht nachteilig beeinträch-