DD256055A3 - Verfahren zur herstellung eines verdickerkomplexes fuer silikatische beschichtungsmittel - Google Patents

Abstract

Mit dem Verfahren zur Herstellung eines Verdickerkomplexes fuer waessrige silikatische Beschichtungsmittel, die auf verschiedene Untergruende aufgetragen werden koennen, wird eine dauerhaft bestaendige und sehr wirksame anorganische Substanz fuer die Thixotropierung geschaffen. Dazu wird eine verduennte waessrige Alkalisilikatloesung mit Oxiden, Hydroxiden oder Karbonaten von Metallen der 2. Haupt- oder Nebengruppe versetzt und zunaechst durch Zugabe von Saeuren auf einen p H-Wert von 7 bis 2 und darauf durch Zugabe von Alkalihydroxid auf einen p H-Wert von 8 bis 12 eingestellt. Die Herstellung des Verdickerkomplexes kann gegebenenfalls als Vorstufe oder zusammen mit dem Finalprodukt erfolgen. Eingesetzt werden kann der Verdickerkomplex z. B. bei Anstrichstoffen, Klebstoffen und Impraegniermitteln.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verdickerkomplexes für wäßrige silikatische Beschichtungsmittel, zur schützenden, dekorativen und modifizierenden Oberflächenbehandlung von verschiedenen Untergründen, wie z.B. Metalle, mineralische Materialien sowie Untergründe aus faserhaltigen Stoffen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, wäßrige Beschichtungsmittel auf der Basis von Alkalisilikaten für verschiedene Anwendungsgebiete herzustellen. Infolge der geringen Viskosität der wäßrigen Bindemittelphase setzen sich eingearbeitete Pigmente und andere Substanzen meist schnell ab, sind oft schwierig aufzurühren, und die Beschichtungsmittel neigen an senkrechten Flächen zum Ablaufen. Es ist ferner bekannt, wäßrige Anstrichstoffe mit Zusätzen zu versehen, die eine verdickende Wirkung haben, den Anstrichstoffen Strukturviskosität verleihen, das Absetzen von Pigmenten und Extendem verhindern oder vermindern und das Aufbringen der Anstrichstoffe auf ein Substrat, besonders an senkrechten Flächen, verbessern. Als Zusätze dieser Art für wäßrige Systeme sind z. B. bekannt substituierte Zellulosen, Alginate sowie carboxyl.- und hydroxylgruppenhaltige Polymere und Copolymere. Manche dieser Stoffe, die in anderen wäßrigen Systemen, z. B. Latices, gute Dienste leisten, sind in Anstrichstoffen auf der Basis von Alkalisilikaten nicht oder schlecht löslich oder verteilbar, andere wieder führen zu einer beträchtlichen Schaumbildung. In jedem Fall aber stellen die genannten organischen Stoffe in der späteren Beschichtung filmfremde Bestandteile innerhalb der anorganischen, vorwiegend silikatischen, Matrix dar. Werden solche Beschichtungen im Gebrauch einer thermischen Beanspruchung unterworfen, so können Verkohlungen der organischen Substanz eintreten und die Beschichtungen verfärben.

Es ist ferner bekannt, feindisperse Kieselsäuren als Verdicker in wäßrigen Anstrichstoffsystemen einzusetzen. Solche Produkte entwickeln in Anstrichstoffen auf der Basis von Alkalisilikaten jedoch keine dauerhafte verdickende Wirkung, da sie in dem alkalischen Medium gelöst bzw. solubilisiert werden.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, die Ersetzbarkeit und Beständigkeit der Verdicker zu verbessern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein Verdickerkomplex für wäßrige silikatische Beschichtungsmittel hergestellt werden kann, der beständig ist und keine Herstellungs-und Anwendungsmängel bei den Beschichtungsmitteln hervorruft.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem eine verdünnte wäßrige Alkalisilikatlösung mit Oxiden und/oder Hydroxiden und/oder Karbonaten von Metallen der 2. Haupt- oder Nebengruppe versetzt und unter starkem Rühren unter Zugabe von Phosphorsäure, Schwefelsäure oder Borsäure auf einen pH-Wert von 7 bis 2 und nachfolgend durch Zugabe von Alkalihydroxid auf einen pH-Wert von 8 bis 12 eingestellt wird. Besonders vorteilhaft für die Verfahrensführung ist die Zugabe der Säure bis zum pH-Wert 5 bis 3 und die Zugabe des Alkalihydroxids bis zum pH-Wert 9 bis 11.

Bei den erwähnten Oxiden, Hydroxiden und Karbonaten von Metallen der 2. Haupt- oder Nebengruppe sind besonders Zinkoxid, Magnesiumoxid und Calziumoxid geeignet.

Geeignete Säuren sind solche, die mit den genannten Verbindungen von Metallen der 2. Haupt- oder Nebengruppe wasserunlösliche oder schwer in Wasser lösliche Salze bilden können. Besonders geeignet ist Phosphorsäure, partiell geeignet sind Borsäure und Schwefelsäure.

Die Herstellung des Verdickerkomplexes kann für sich erfolgen und den Beschichtungsmitteln, wie Anstrichstoffen, Klebstoffen, Imprägniermitteln und anderen Gemischen, zugesetzt werden. Es ist jedoch auch möglich, die Herstellung des Verdickerkomplexes in die Herstellung von z. B. Anstrichstoffen einzubeziehen, indem dem Verdickerkomplex nach seiner Herstellung Pigmente und Füllstoffe sowie das als Bindemittel dienende Alkalisilikat gemäß der Rezeptur des Anstrichstoffes zugesetzt werden. Die Anwendung des Verfahrens zur Herstellung des Verdickerkomplexes kann gegebenenfalls auch so erfolgen, daß die zur Herstellung z. B. eines Anstrichstoffs notwendigen Pigmente und Füllstoffe bereits während der Herstellung des Verdickerkomplexes anwesend sind.

Die erhaltenen Beschichtungsmittel sind dauerhaft thixotrop, lassen sich nach längerer Zeit sehr leicht aufrühren und auf senkrechten Flächen in relativ dicken Schichten ablaufsicher auftragen.

Die Herstellung der Beschichtungsmittel ist bei Anwendung des Verfahrens mit keinen negativen Nebenwirkungen verbunden.

Der Verdickerkomplex geht in die hergestellten Schichten als integrierter Bestandteil ohne Beeinträchtigung der Funktion der Beschichtung ein.

Die Herstellung des Verdickers nach dem angegebenen Verfahren wird nachstehend erläutert.

Ausführungsbeispiele (Mengenangaben in Ma.-Teilen)

Beispiel 1

In einem mit einem Dissolver ausgestatteten Behälter werden intensiv gerührt: 140,0 Wasser

0,6 Kalium-Natrium-hexametaphosphat Benetzung für Pigmente 28,2 Zinkoxid

32,5 Kaliwasserglas (Modul 3,5; Festkörper 35%)

Danach werden zugegeben und 8 bis 10 Minuten dispergiert:

8.7 Phosphorsäure (75%ig).

Es entsteht eine thixotrope Paste, die anschließend unter stetigem Dispergieren mit:

8.8 Kaliumhydroxid in 25,2 Wasser

versetzt wird.

Damit ist die Herstellung des Verdickerkomplexes beendet.

Dem vorstehenden Ansatz werden beispielsweise zugesetzt und bis zur gewünschten Kornfeinheit dispergiert:

240,0 Talkum 81,0 Eisenoxidrot

435,0 Kaliwasserglas (Modul 3,5; Festkörper 35%).

Es entsteht ein rotbrauner, thixotroper, weich absetzender und leicht wiederaufrührbarer Anstrichstoff, der sich pneumatisch gut auf senkrechte Flächen aufbringen läßt.

Beispiel 2

Zur Herstellung eines Anstrichstoffes werden

435,0 Alkaliwasserglas (Modul 3,5; Festkörper 35%)

240,0Talkum 70,0 Chromoxidgrün

mittels Dissolver bis zur gewünschten Kornfeinheit dispergiert. Zu diesem Gemisch wird der Verdickerkomplex aus Beispiel 1 unter weiterem Rühren eingearbeitet. Der entstehende grüne Anstrichstoff hat ähnliche Eigenschaften wie der in Beispiel 1.

Beispiel 3

Zur Herstellung eines Imprägniermittels für mineralische Untergründe oder faserhaltige Stoffe, wie z. B. Faserfliese oder Pappen, werden wie im Beispiel 1 die genannten Einsatzmengen zur Herstellung des Verdickerkomplexes zusammengegeben, wobei anstelle der genannten Menge Zinkoxid 14,1 Ma.-Teile Magnesiumoxid eingesetzt werden.

Zur Komplettierung als Imprägniermittel werden dem Gemisch Alkaliwasserglas (35%ig) bzw. Kaliwasserglas bis zur gewünschten Konsistenz zugesetzt.

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung eines Verdickerkomplexes für wäßrige silikatische Beschichtungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß eine verdünnte wäßrige Alkalisilikatlösung mit Oxiden und/oder Hydroxiden und/oder Karbonaten von Metallen der 2. Haupt- oder Nebengruppe versetzt und zunächst durch Zusatz von Phosphorsäure, Schwefelsäure oder Borsäure auf einen pH-Wert von 7 bis 2 und nachfolgend durch Zugabe von Alkalihydroxid auf einen pH-Wert von 8 bis 12 eingestellt wird.

2. Verfahren gemäß Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe der Säuren bis zum pH-Wert 5 bis 3 und die Zugabe des Alkalihydroxids bis zum pH-Wert 9 bis 11 vorgenommen wird.