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Verfahren zur Herstellung metallisierter bzw. pigmentierter körniger Mineralstoffe
Mineralisches Körnermaterial, wie es in der Bauindustrie verwendet wird, z. B. Sand, Granit, Porphyr u. dgl. besitzt ein mattes Aussehen und liegt meistens nur in grauen bis braunroten Schattierungen vor. Gelegentlich ist es jedoch erwünscht, Bauelementen oder Fassadenteilen ein brillantes, metallisches Aussehen zu verleihen. Zu diesem Zweck wurden bisher kompakte Schichten, z. B. aus Silberoder Goldbronze aufgetragen, die meist ein befriedigendes Aussehen ergeben, jedoch zu Rissbildungen neigen.
Gegenstand der Erfindung ist nunmehr ein Verfahren zur Herstellung metallisierter bzw. pigmentierter kömiger Mineralstoffe, bei deren Verwendung zur Beschichtung von Fassadenteilen die obigen Nachteile nicht mehr auftreten.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man ein trockenes Granulat des Mineralstoffe, dessen einzelne Körner einen Durchmesser von mindestens 0, 5 mm besitzen, mit einer zum Überziehen derGranulatteilchen ausreichenden Menge eines Gemisches aus Kunstharzlack und entweder feinteiligem Metall- oder Legierungspulver oder anorganischen Buntpigmenten. z. B. Titandioxyd, Oxydgelb, Cadmiumrot, Eisenoxydrot, Eisencyanblau, Chromoxydgrün, Gasruss usw. unter Umhüllung der Granulatteilchen und Härtung des Kunstharzlacks mischt.
Als Ausgangsmaterial des erfindungsgemässen Verfahrens kann z. B. Quarzsand in der Körnung von 0, 5 bis 3, 0 mm dienen. Generell lassen sich poröse und unporöse mineralische Ausgangsmaterialien verwenden, z. B. Granit, Gneis, Porphyr, Basalt u. dgl. Die Einzelteilchen des Granulats sind bevorzugt rund, können jedoch auch eine beliebige geometrische Form haben.
Das mineralische Material wird zweckmässig zunächst gewaschen, d. h. von Staubpartikeln bzw. den unterhalb 0, 5 mm Durchmesser liegenden Fraktionen befreit und anschliessend getrocknet. Nach dem Trocknen wird das Granulat in einen Zwangsmischer eingefüllt, beispielsweise in eine mit einem wirkungsvollen Rührwerk versehene Mischtrommel oder in eine Trommel von der Art eines Dragierkessels.
In einem gesonderten Gefäss werden ein Kunstharzlack und Metallpulver vermischt. Als Pigmente dienen vor allem Metallpulver in fein verteilter Form, welche üblicherweise als Bronzen bezeichnet werden und als Pasten oder Pulver in den Handel kommen, aber es können auch anorganische Buntpigmente, z. B. Titandioxyd, Oxydgelb, Cadmiumrot, Eisenoxydrot, Eisencyanblau, Chromoxydgrün, Gasruss usw. verwendet werden.
Je nach gewünschtem Farbton stehen verschiedene Typen zur Verfügung, z. B. Neusilber, Pulver aus rostfreiem Stahl, Dukatengold, Grün-, Bleich-, Tief- oder Reichgold, Naturkupfer und AluminiumLackbronzen, Chrom-und Nickelpulver.
Als Kunstharzlack, der kalthärtend sein kann, kommen Lösungen von Kunstharzen in leicht flüchtigen Lösungsmitteln oder Kunstharz-Härtergemische in Frage. Geeignete Lackkunstharze sind z. B. Nitrocellulose, chlorierter Kautschuk, Polyvinylchlorid und Polyvinylchlorid-Mischpolymerisate, Polyvinylidenchlorid, Polyacryl- und Polymethacrylester, Polyesterharze wie Alkydharze, Phenolformaldehydharze, Harnstofformaldehydharze, Melaminharze, Aldehyd- und Ketonharze, Polyurethane und Epoxydharz.
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Falls es sich bei dem Kunstharzlack nicht um einfache Lösungen von Kunstharzen handelt, bei welchen während des Mischvorganges das Lösungsmittel durch Verdunsten entfernt wird, werden die Kunstharze und Härter vor der Verwendung miteinander vermischt und es erfolgt eine Vorhärtung vor Zugabe zu dem mineralischen Kömermaterial. Die Dauer der Vorhärtung hängt von der Topfzeit des jeweiligen Harz-Härtergemisches ab. Vor Beginn der Härtung wird das Metallpulver beigegeben.
Der so vorgehärtete, pigmentierte Kunstharzlack oder die pigmentierte Kunstharzlösung wird sodann in einer Menge von etwa 0, 5 bis 5 Gew. -0/0, bezogen auf das mineralische Granulat, diesem zugesetzt.
Während der Zugabe und bis zur vollständigen Härtung des Kunstharzlacks muss ununterbrochen gerührt werden, damit Zusammenballungen der einzelnen Körner vermieden werden.
Um die Trocknung und Härtung zu beschleunigen, kann während des Mischvorganges Warmluft, beispielsweise von zirka 70OC, eingeblasen werden. Durch diese Massnahme kann die gesamte Mischzeit erheblich reduziert werden.
Die so hergestellten, metallisierten Mineralkömer können nun zum Beschichten von Fassadenteilen, beispielsweise von Beton-, Leichtbau-, Holz- oder Metallplatten verwendet werden. Hiezu kann wie folgt vorgegangen werden :
Die Oberfläche der zu überziehenden Platten wird vorbehandelt, d. h. Beton-und Leichtbauplatten werden mit einem Betonreinigungsmittel (z. B. Gemisch von Phosphorsäure, nichtionogenem Netzmittel und Wasser) abgebürstet und nach genügender Trocknung mit einem Karborundumstein oder Schleifpapier leicht angeschliffen. Holzplatten können mit Schleifpapier leicht angerauht werden, Metallplatten können sandgestrahlt werden.
Nach dieser Vorbehandlung wird auf die Plattenoberfläche ein selbstnivellierendes gefülltesthermooder duroplastisches Kunstharz, z. B. in einer Schichtstärke von zirka 1 mm aufgetragen. Für Aussenfassadenplatten werden hiezu mit Vorteil Epoxyd-, Polyurethan- oder Polyesterharze verwendet.
Durch diese selbstnivellierende Kunstharzschicht (z. B. Epoxyharz) von zirka 1 mm Schichtstärke wird der direkte Kontakt zwischen dem Beton und dem aluminium-metallisierten Granulat eliminiert.
Alkalische Reaktionen können dadurch weitgehend ausgeschaltet werden.
Nach dem Aufbringen der Kunstharzschicht wird diese mit den metallisierten Mineralstoffen abgesandet, d. h. die Körner werden in diese Trägerschicht eingestreut, bis die Kunstharzschicht nicht mehr sichtbar bzw. vollständig zugedeckt ist. Nach dem einwandfreien Abbinden der Kunstharzträgerschicht wird die abgesandete Plattenoberfläche abgebürstet, wobei die nichthaftenden Körner entfernt werden.
Die Platte erhält auf diese Art eine regelmässige, leicht rauhe, metallische, witterungsbeständigeund visuell sehr ansprechende Oberfläche.
Beispiel : Als Material wurde sauber gewaschener Quarzsand in einer Körnung von 1 bis 1, 5 mm verwendet. 200 kg dieses Quarzsandes wurden in einen Zwangsmischer gegeben und anschliessend der Kunstharzlack beigemischt.
Als Kunstharzlack kam ein Nitrocellulose-Alkydharz folgender Rezeptur zur Anwendung :
EMI2.1
<tb>
<tb> Alkydharz <SEP> 14, <SEP> 5% <SEP>
<tb> Nitrocellulose <SEP> 9, <SEP> 0% <SEP>
<tb> Weichmacher <SEP> (Dioctylphthalat) <SEP> 3, <SEP> 5% <SEP>
<tb> Aluminiumpulver <SEP> 8, <SEP> 0% <SEP>
<tb> 35, <SEP> 0% <SEP>
<tb> Lösungsmittel <SEP> 65. <SEP> 00/0 <SEP>
<tb> 100, <SEP> 0%
<tb>
Auf die oben genannten 200 kg Quarzsand entfielen 6 kg des beschriebenen Nitrocellulose-Alkydharzlacks.
Zuerst wurde das Mischgut in die Mischtrommel eingefüllt und anschliessend der Kunstharzlack beigegeben. Die beiden Komponenten wurden im Trommelzwangsmischer ununterbrochen gerührt. Als Mischer diente eine Maschine, deren Mischaggregat feststeht, während die Mischtrommel mit dem Mischgut rotiert bzw. angetrieben wird. selbstverständlich kann auch eine Maschine benutzt werden, deren Mischschaufeln angetrieben werden, während die Trommel mit dem Mischgut fixiert ist.
Von grösster Wichtigkeit war, dass während des ganzen Prozesses das Mischgut m ununterbrochener Bewegung gehalten wurde, um das Zusammenballen der Körner zu vermeiden.
Um die Trocknungszeit abzukürzen, wurde während des Mischvorganges Warmluft in das Mischgut geblasen.
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Durch die während des Mischvorganges erzeugte Reibungswärme und durch das gleichzeitige Einblasen von Warmluft betrug die Mischzeit pro Charge zirka 20 min. Nach Ablauf dieser Zeit hatte das Material den erforderlichen Trocknungsgrad erreicht und konnte abgesackt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. verfahren zur Herstellung metallisierter bzw. pigmentierter körniger Mineralstoffe, dadurch gekennzeichnet, dass man ein trockenes Granulat des Mineralstoffes, dessen einzelne Kömer einen Durchmesser von mindestens 0, 5 mm besitzen, mit einer zum Überziehen der Granulatteilchen ausreichenden Menge eines Gemisches aus Kunstharzlack und entweder feinteiligem Metall- oder Legierungspulver oder anorganischen Buntpigmenten, z. B. Titandioxyd, Oxydgelb, Cadmiumrot, Eisenoxydrot, Eisencyanblau, Chromoxydgrün, Gasruss usw., unter Umhüllung der Granulatteilchen und Härtung des Kunstharzlacks mischt.