DE1669182A1

DE1669182A1 - Binder based on alkali silicates

Info

Publication number: DE1669182A1
Application number: DE1967H0061548
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Freyhold Helm Von; Volker Dipl-Chem Dr Wehle
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1967-01-13
Filing date: 1967-01-13
Publication date: 1971-10-21
Also published as: FR1552386A; DE1669182B2

Description

''.' - Patentanmeldung
P Ib 69 ''. ' - patent application
P Ib 69

"Bindemittel auf Basis von Alkalisilikaten""Binders based on alkali silicates"

(Zusatz zu Patentanmeldung H 60 401 IVc/22g = D 3212)(Addition to patent application H 60 401 IVc / 22g = D 3212)

Die Erfindung betrifft Bindemittel auf Basis von AlkaliSilikaten mit verbesserten Eigenschaften, wie sie für Anstrichmittel und Kitte in der Praxis Anwendung finden, und ist eine Weiterentwicklung des Patents........ (H 60 401 IVc/22g).The invention relates to binders based on alkali silicates with improved properties, such as those used for paints and Putties are used in practice, and is a further development of the patent ........ (H 60 401 IVc / 22g).

Gegenstand des Patentes (HÖO 401 IVc/22g) ist einThe subject of the patent (HÖO 401 IVc / 22g) is a

Bindemittel auf Basis von Alkalisilikaten, das gekennzeichnet ist durch einen Gehalt an wasserlöslichen quartären Ammoniumbasen der allgemeinen Formel .Binder based on alkali silicates, which is characterized by a content of water-soluble quaternary ammonium bases the general formula.

(D(D

, R-, einen Alkyl- oder Alkanolrest mit 1- 12, R, an alkyl or alkanol radical with 1-12

wobei R₁, ₂,where R ₁ , ₂ ,

C-Ätomenund Rj, einen Alkylrest mit 1-4 C-Atomen bedeutet,
in einer Menge von 0,2-5 Gew.$.C atoms and Rj, an alkyl radical with 1-4 C atoms,
in an amount of 0.2-5 wt. $.

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Es wurde nun in Weiterentwicklung dieser Bindemittel auf Basis von Alkalisilikaten gefunden, daß man ebenfalls zu guten Ergebnissen gelangt, wenn die wasserlöslichen quartären Ammoniumbasen der oben angegebenen Formel (I) dadurch gekennzeichnet sind, daß die Alkylreste in den quartären Ammoniumbasen durch Sauerstoff- bzw. Stickstoffatome unterbrochen und gegebenenfalls ringförmig verbunden sind, und/oder weitere quartäre Gruppen.enthalten.It has now been evolving this binder based on Based on alkali silicates found that good results are also obtained when the water-soluble quaternary Ammonium bases of the formula (I) given above are that the alkyl radicals in the quaternary ammonium bases are interrupted by oxygen or nitrogen atoms and are optionally connected in a ring, and / or contain further quaternary groups.

Die Reste R.., R₂ und R-, an den wasserlöslichen quartären Ammoniumbasen können gleich oder verschieden sowie geradkettig oder verzweigt sein-. Es kommt daher eine große Anzahl von Verbindungen in Betracht. Von diesen sind besonders hervorzuheben die quartären Verbindungen der nachstehenden Formeln:The radicals R .., R ₂ and R- on the water-soluble quaternary ammonium bases can be identical or different and straight-chain or branched. A large number of connections can therefore be considered. Of these, the quaternary compounds of the following formulas are particularly noteworthy:

(OH)(OH)

^N(CH₃) /J^ N (CH ₃ ) / J

N(CH₃)N (CH ₃ )

CH
t JCH
t J

HO-CH-CH₀-N(CH₀) 0-N-CH₀-CH-OHHO-CH-CH ₀ -N (CH ₀ ) 0 -N-CH ₀ -CH-OH

CH,CH,

CH-CH-

CH;CH;

CH,CH,

(OH) (OH)(OH OH)

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

OHOH

.(CH₂) 2-N-(CH₂). -CH,. _(CH2) 2-N- _(CH2). -CH,

(OH),(OH),

Die quartären Aramonitiraverbindungen werden in einer,Menge von
0,2-5 Gew.^j, bezogen auf die Alkali silikat lösung, verwendet.The quaternary aramonitira compounds are used in an amount of
0.2-5 wt. ^ J, based on the alkali silicate solution, used.

Für die Herstellung der Bindemittel werden Alkali Silikate in
Form von Natriumsilikat oder auch Kaliumsilikat mit einem Molverhältnis SiO₂ : Na₂O bzw. KgO von 2 - 4,4 : 1 verwendet. Die Konzentration der zur Anwendung gelangenden Alkalisilikatlösungen kann in erheblichen Grenzen schwanken. Vorzugsweise werden solche Lösungen benutzt, die einen Feststoffgehalt von 20 bis 50 % Alkalisilikat aufweisen.For the production of the binders, alkali silicates are used in
Form of sodium silicate or potassium silicate with a molar ratio SiO ₂ : Na ₂ O or KgO of 2-4.4: 1 is used. The concentration of the alkali silicate solutions used can fluctuate within considerable limits. Solutions are preferably used which have a solids content of 20 to 50% alkali metal silicate.

Das Bindemittel selbst wird durch Vermischen der einzelnen Komponenten hergestellt. Die weitere Verarbeitung der Bindemittel erfolgt in an sich bekannter Weise, indem in den Binder die
einzelnen Füllstoffe, Pigmente oder sonstigen bekannten Komponenten der Anstrichmittel, Kitteoder Korrosionsschutzfarben in den üblichen Kengen eingearbeitet werden.The binder itself is produced by mixing the individual components. The further processing of the binders takes place in a manner known per se, by adding the
individual fillers, pigments or other known components of the paints, putties or anti-corrosion paints can be incorporated in the usual codes.

109843/1701 - 4 -109843/1701 - 4 -

BAD ORlGINAtBAD ORlGINAt

Die Verarbeitungszeit der erfindungsgemäßen Bindemittel kann durch einen Zusatz von Alkalichromat in der Menge von 0,1 0,4 Gew.5» (bezogen auf die Alkalisilikatlösungen) noch verlängert werden.The processing time of the binders of the invention can be further extended by an addition of alkali chromate in the amount of 0.1 0.4 Gew.5 "(based on the alkali metal silicate solutions).

Die neuen Bindemittel haben gegenüber den bisher bekannten den Vorteil, daß durch die erfindungsgemäßen Zusätze eine gute Verstreichfahxgkeit mit glattem Ablaufen und unter Vermeidung nachträglicher. Rißbildung erzielt wird. Die Verarbeitungszeit ist hinreichend für die Erfordernisse der Praxis und die Aushärtungszeiten sind kurz. Die neuen Bindemittel sind vorzüglich geeignet für die Herstellung von Kitten, Anstrichmittel und Korrosionsschutzfarben., insbesondere Metallpigmentfarben, vorzugweise auf Bais von Zinkstaub. " Compared to the previously known binders, the new binders have the advantage that, thanks to the additives according to the invention, they are easy to spread with smooth running and avoiding subsequent. Cracking is achieved. The processing time is sufficient for practical requirements and the curing times are short. The new binders are eminently suitable for the production of putties, paints and anti-corrosion paints, in particular metal pigment paints, preferably based on zinc dust. "

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BAD ORfGJNALBAD ORfGJNAL

■ - 5 -■ - 5 -

Example 1;

12 kg Wasserglas (Molverhältnis SiOg : Na₃O = 3,8 : 1; Feststoffgehalt 29 fo) wurden mit 3 kg quartärer Ammoniumbase der Formel (CH₅) ,N(CHg)₆N(CH₃) ^ (OH)₂ in Form einer 5 gew.^igen Lösung vermischt. Dem so hergestellten Bindemittel wurden 55 kg Zinkstaub zugesetzt. Es wurde eine gut verarbeitbare Zinkstaubfarbe erhalten, deren Verarbeitungszeit gegenüber einer unter den gleichen Bedingungen, jedoch ohne Zusatz der quartären Ammoniumbase hergestellten Zinkstaubfarbe um ein Mehrfaches erhöht war.12 kg of water glass (molar ratio SiOg: Na ₃ O = 3.8: 1; solids content 29 fo) were mixed with 3 kg of quaternary ammonium base of the formula (CH ₅ ), N (CHg) ₆ N (CH ₃ ) ^ (OH) ₂ in Mixed in the form of a 5% strength by weight solution. 55 kg of zinc dust were added to the binder produced in this way. An easily processable zinc dust paint was obtained, the processing time of which was several times longer than that of a zinc dust paint produced under the same conditions but without the addition of the quaternary ammonium base.

Beisoiel 2: - ■Example 2: - ■

Durch Vermischen von 11,8 kg Kaliurnsilikat (MolverhältnisBy mixing 11.8 kg of potassium silicate (molar ratio

■ ο SiO₂ : K₂O =2,58 : 1; Konzentration 28/30 Be) mit 4,3 kg■ ο SiO ₂ : K ₂ O = 2.58: 1; Concentration 28/30 Be) with 4.3 kg

quartärer Ammoniumbase der Formelquaternary ammonium base of the formula

'3'3

C₆H₁₅-N-(C₂H₄O)₅-HC ₆ H ₁₅ -N- (C ₂ H ₄ O) ₅ -H

OHOH

in Form einer 12 gew.^igen Lösung wurde ein Bindemittel hergestellt. Anschließend wurde das Bindemittel mit 2 kg Talkum, 4 kg Kaolin und 2 kg TiO zu einer Anstrichfarbe verrührt. Die Anstrichfarbe war im geschlossenen Gefäß praktisch unbegrenzt haltbar.A binder was produced in the form of a 12% strength by weight solution. The binder was then mixed with 2 kg of talc, 4 kg of kaolin and 2 kg of TiO to form a paint. The paint lasted practically indefinitely in the closed container.

109843/1701 BADORIOINAt, :; 109843/1701 BADORIOINAt,:;

-■ β -- ■ β -

Sin Anstrich rait dieser Farbe auf Zementputz war nach wenigen Stunden wasserfest, während bei sonst gleicher Arbeitsweise, jedoch ohne Zusatz der quartären Base die gleiche Wasserfestigkeit noch nach einer Woche nicht erreicht war.A coat of paint this paint on cement plaster was after a few Hours of water resistance, while otherwise the same procedure, but without the addition of the quaternary base, the same water resistance was not reached even after a week.

example

Durch Vermischen von 10 g Amrnoniumdichromat, 120 g einer 10 gew.^igen wäßrigen Lösung quartärer Amtnoniurnbase der FormelBy mixing 10 g of ammonium dichromate, 120 g of one 10 wt. ^ Igen aqueous solution of quaternary officialnonium base of the formula

CH,CH,

•CH,• CH,

CH₀ CH,CH ₀ CH,

CH₂ C₁₂ CH ₂ C ₁₂

OHOH

156 g Wasser und 2,15 kg AlkaliSilikatlösung (Molverhältnis SiO₂ : Na₂O = 3,8 : 1; Feststoffgehalt 29 £) wurde ein Bindemittel hergestellt. Anschließend wurde das Bindemittel mit 11 kg Zinkstaub verrührt. Die so erhaltene Zinkstaubfarbe ließ sich innerhalb eines Arbeitstages zur Herstellung rißfreier Anstriche verwenden, während eine in gleicher V/eise, jedoch ohne Zusatz der quartären Amrnoniumbase hergestellte Zinkstaubfarbe nach etwa 5 Stunden nicht mehr einwandfrei verarbeitet werden konnte.156 g of water and 2.15 kg of alkali metal silicate solution (molar ratio SiO ₂ : Na ₂ O = 3.8: 1; solids content 29 £) a binder was produced. The binder was then stirred with 11 kg of zinc dust. The zinc dust paint obtained in this way could be used within one working day for the production of crack-free paints, while a zinc dust paint produced in the same manner but without the addition of the quaternary ammonium base could no longer be processed properly after about 5 hours.

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BAD ORIGfNALBAD ORIGfNAL

Claims

Claim

Binder based on alkali silicates with a content on water-soluble quaternary ammonium bases of the general formula

OH

where R-, Rp * R- * is an alkyl or alkanol radical with 1 to 12 C atoms and R ^, an alkyl radical with 1 to 4 C atoms;

in an amount of 0.2 to 5 percent by weight according to the patent

(H 60 401 IVe / 22g), characterized in that the alkyl radicals interrupted in the quaternary ammonium bases by oxygen or nitrogen atoms and optionally ring-shaped are connected, and / or contain further quaternary groups.

Henkel & Cie. GmbH.,
iA ppa.

i UuJLUu. JL-Lti UuJLUu. JL Lt

(Dr. Glasmann) (Dr. Arnoljjty)

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BATH ORIGINAL