DE1792803C2

DE1792803C2 - Überzugsmittel mit einem Gehalt an vorbehandelten Glasflocken

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Publication number: DE1792803C2
Application number: DE19681792803
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-03-03
Filing date: 1968-02-27
Publication date: 1982-03-25
Also published as: ES349204A1; DK125897B; DE1717179C3; JPS5125368B1; IE32144L; NO136578C; DE1717179A1; DE1792803B2; SE344598B; IE32144B1; ES363206A1; DE1717179B2; NO136578B

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Überzugsmittel mit einem Gehalt an vorbehandelten Glasflocken. Das Oberzugsmittel wird verwendet für schützende und dekorative Anstriche bzw. Überzüge, bestehend aus Glasflocken in einem flüssigen Trägermittel, z. B. in Form eines aus organischem Harz bestehenden flüssigen Bindemittels, wobei der Pigmentstoff schwimmende Glasflocken aufweist. Das Aufbringen solcher Überzüge kann in einem einzigen Arbeitsgang erfolgen.

In dem älteren, nicht vorveröffentlichten Patent P 16 21805 ist ein Oberzugs- bzw. Anstrichmittel zur Herstellung von gegen Korrosion schützenden und dekorativen Schutzüberzügen beschrieben, das Stearinsäure enthält. Der Einsatz von anderen Fettsäuren oder von Netzmitteln ist in dem älteren Patent nicht erwähnt, jo

Es ist bekannt, gewöhnliche Glasflocken mit organischen Trägerflüssigkeiten, z. B. Bisphenol-Polyesterharz, zu kombinieren, um dadurch korrosionsbeständige Überzüge für Metall und andere Materialien herzustellen. Die Mischung von Glasflocken mit einem Harzträgermittel und, falls notwendig, mit einem Katalysator oder Kontaktmittel für das Harz wird normalerweise in vergleichsweise dicken Schichten in der Größenordnung von 0,9 bis 1 mm auf das zu schützende Material aufgesprüht. Nach dem Aufbringen des Überzuges entsprechend den bekannten Verfahren ist es unbedingt notwendig, daß die Oberfläche mit einer Walze gewalzt oder gebürstet oder gespachtelt wird, um die Glasflocken mechanisch zu richten, damit ein Überzug mit Glasflocken entsteht. Mit Hilfe dieser bekannten Verfahren ist es praktisch nicht möglich, ausreichend schützende Überzüge mit geringerer Schichtdicke als etwa 0,65 mm Dicke zu erzielen, selbst wenn der Überzug aufgesprüht und nachfolgend durch Walzen, Bürsten oder Spachteln mechanisch bearbeitet wird, um die Glasflocken zu orientieren.

In der US-PS 22 33 259 ist ein Verfahren zum Herstellen von durrh Ausziehen erzeugtem Folienglas beschrieben, das auf eine gewünschte Größe zerkleinert und als Füllstoff in Farbgemischen oder Grundfarben verwendet werden kann. Das Folienglas kann zum Überziehen keramischer Gegenstände und in Farbglasuren verwendet werden, wobei in jedem Falle ein Erhitzen stattfindet, damit das zerkleinerte Folienglas auf den Gegenständen in fein verteilter Form aufgeschmolzen bzw. aufgesintert wird. Das Folienglas kann mit einem Träger auch in Überzügen zur Vermeidung von Korrosion Verwendung finden, jedoch können der US-PS 22 33 259 keine Anregungen für eine Überzugsmasse entnommen werden, bei der die Glasflocken vorbehandelt sind, damit sie auftriebs- bzw. schwimmfähig sind, wenn sie mit einem organischen Farbträger vermischt werden. Für eine wirkungsvolle Vermeidung von Korrosion ist ein Erhitzen des Folienglases oder ein Vorerwärmen des zu überziehenden Gegenstandes notwendig.

Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Überzugsmittel zum Schützen von Werkstoffen vorzuschlagen, das in organischen Harzbmdemitteln schwimmfähige Glasflocken enthält, um zu verhindern, daß korrosiv wirkende Substanzen bis an die zu schützende Oberfläche gelangen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Überzugsmittel mit einem Gehalt an vorbehandelten Glasiiocken, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasflocken mit einem aliphatischen oder aromatischen Lösungsmittel behandelt worden sind, das eine Fettsäure von 10—20 Kohlenstoffatomen und gegebenenfalls ein Netzmittel mit Ausnahme eines Lösungsmittels, das Stearinsäuren allein enthält

Dadurch werden vorteilhaft korrosionsbeständige Überzüge oder Schichten mit einer geringen Schichtdikke, beispielsweise im Bereich zwischen 25 bis 250 μ, hergestellt und Kosten sowohl an Material, Arbeitszeit als auch bei den zum Aufbringen notwendigen Einrichtungen gespart. Es ist nicht nur vorteilhaft, sondern auch praktisch, daß man die doppelten Verfahrensstufen, bestehend aus dem Aufbringen des Überzuges auf den zu schützenden Körper und den anschließenden Walzen, Bürsten oder Spachteln, vereinfachen bzw. vermeiden kann. Mit derartigen Überzügen sollen Gegenstände abgedeckt werden und eine im wesentlichen undurchlässige Kaschierung oder Furnierschicht erhalten. Wird das Überzugsmittel auf die Fläche des Gegenstandes aufgetragen, so wandern die schwimmenden Glasflocken an die Außenfläche des Überzuges und schichten sich dabei selbsttätig parallel zueinander und zur Außenfläche des Überzuges, so daß durch die Überlappung der Glasflocken laminare Glasschichten im Bereich der Oberfläche des Überzuges entstehen.

Die mikroskopisch dünnen blättrigen Glasflocken treiben und schwimmer, an die Außenfläche des auf einen Gegenstand aufgebrachten Überzuges und orientieren bzw. richten sich selbsttätig so aus, daß laminare Schichten aus sich gegeneinander überlappender Glasflocken entstehen, die zueinander und zur Oberfläche des Überzuges parallel verlaufen und damit eine so gut wie undurchlässige Glasabdeckung oder Glasverkleidung bilden.

Die Erfindung ermöglicht das Überziehen der Oberfläche eines Gegenstandes durch Aufbringen einer Mischung von schwimmenden oder treibenden Glasflocken und einem aus organischem Harz bestehenden Trägermittel, in dem schwimmende Glasflocken an die Außenfläche des Überzuges treiben und im Bereich der Oberfläche des Überzuges laminare oder lamellenförmige Glasschichten bilden.

Die Glasflocken sind in einer Vielzahl von lammellenförmigen Schichten im Bereich der Außenfläche des Überzuges verdichtet und orientiert und bilden eine gasförmige Abdeckung oder Furnierschicht für die Oberfläche des Gegenstandes.

Die Erfindung ist nachfolgend mit weiteren Vorteilen und Merkmalen näher erläutert. Die Erfindung ermöglicht das Aufbringen verbesserter Schutzüberzüge auf die verschiedenartigsten Oberflächen in äußerst wirksamer Weise und überwindet dadurch Fehlschläge und Nachteile von bekannten Überzugszusammensetzungen und deren Auftragungsverfahren. In diesem wird

durch die Erfindung das Auftragen von schweren Überzügen erübrigt und auch das Erfordernis einer mechanischen Behandlung, beispielsweise durch Walzen, Bürsten, Aufspachteln oder andere von Hand durchzuführende Arbeitsgänge zur Erzielung eines ordnungsgemäßen Überzuges. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält schwimmende Glasflocken als Pigment oder Beschwerungsmittel für aus organischem Harz bestehende Trägermittel, wobei die Glasflocken an die Außenfläche eines Überzuges aus organischem Harz wandern oder treiben und eine fest an dem zu überziehenden Gegenstand anhaftende Glasdeckschicht bilden.

Die treibenden Glasflocken richten sich selbsttätig so aus, daß eine Vielzahl von lamellenförmigen Schichten entsteht, die im Bereich der Überzugsoberfläche parallel dazu verdichtet sind. Die Lameilenstruktur verhindert den Durchlaß von korrosiv wirkenden Substanzen durch den Überzug an die Oberfläche des zu schützenden Gegenstandes oder Materials.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die Glasflocken vor der Zumischung in das aus organischem Harz bestehende Trägermittel mit einem die Schwimm- oder Auftriebseigenschaften fördernden Mittel vorbehandelt Dazu werden monocarboxylische Fettsäuren mit zwischen 10 und 20 Kohlenstoffatomen pro Molekül verwendet. Vorzugsweise sind Stearinsäure und Palminsäuren und deren Mischungen geeignet. Es ist ferner vorteilhaft, die Vorbehandlung der Glasflocken in der Weiae durchzuführen, daß auf die Oberflächen der Glasflocken eine Mischung aufgebracht wird, die aus einem Auftrieb oder Schwimmeigenschaften fördernden Mittel und einem Benetzungsmittel oder einem oberflächenaktiven Mittel besteht. Dabei wird angenommen, daß das Benetzungsmittel die Oberflächen der Glasflocken befeuchtet und dadurch eine größere Affinität für das Auftriebsmittel entsteht, so daß letzteres in einem erhöhten Umfang auf den Glasflocken festgehalten wird. Die Erfindung soll jedoch nicht auf diese oder eine andere Theorie beschränkt sein. Zur Vorbehandlung ist es auf einfache Weise möglich, das Auftriebsmittel und das Benetzungsmittel in Gegenwart eines aliphatischen oder aromatischen Lösungsmittels, das mit dem Auftriebsmittel und dem Benetzungsmittel verträglich ist, zu vermischen, wobei gegebenenfalls eine Beheizung erfolgt, um eine homogene Mischung der Bestandteile zu erzielen. Danach werden die Glasflocken unter leichtem Umrühren zugegeben, so daß sich diese Mischung auf den Oberflächen der Glasflocken absetzen kann. Es sind selbstverständlich verschiedene andere Möglichkeiten vorhanden, um die das Auftriebsmittel enthaltende Mischung auf die Glasoberfläche aufzubringen, sei es vor oder nach der Herstellung der Flocken. Herstellungsverfahren für Glasflocken sind ausreichend bekannt. Die gemäß der Erfindung verwendeten Glasflokken können untereinander unregelmäßige Oberflächengrößen besitzen und sind relativ flache Stücke mit einer mikroskopischen Dicke, beispielsweise zwischen V2 bis etwa 10 μ. Eine übliche Dickenabmessung liegt zwisehen 2V2 bis 3 μ. Die größten Abmessungen solcher Glasflocken liegen im Bereich zwischen 0,4 bis 3,0 oder 5,8 mm, jedoch sind auch dabei noch Änderungen möglich. Das zur Herstellung von Flocken verwendete Glas kann aus verschiedensten Zusammensetzungen bestehen, wobei viele der handelsüblichen Glassorten geeignet sind. Bevorzugt wird jedoch ein gegen Korrosion unempfindliches Glasmaterial. Auf Bor-Sili

kat-Basis aufgebaute Glaszusammensetzungen seien als Beispiel genannt. Andere geeignete Glassorten sind in dem Buch von Morey: »The Properties of Glass«, 2. Auflage, Reinhold Publishing Corporation, 1954, insbesondere Kapitel IV, aufgeführt. Darüber hinaus können die Glasflocken gleich, vielfarbig, gefärbt oder ungefärbt oder in unregelmäßigen Größen vorliegen.

Schwimm- oder Auftriebseigenschaften sind für bestimmte Materialien gut bekannt und können definiert werden als die Eigenschaft eines bestimmten Materials, beim Umrühren in einem Trägermittel an die Oberflächenschicht eines Überzuges des Trägermittels zu wandern, wo das Material verbleibt und im Bereich der Oberfläche unmittelbar unter der Oberfläche des Überzuges eine Schicht bildet

Glasflocken nach der Erfindung besitzen die Schwimm- oder Auftriebseigenschaft, d. h. bei Vermischung mit einem auF organischem Harz bestehenden Trägermittel treiben die Flocken an die Oberfläche. Die Flocken bleiben nicht gleichförmig über die Dicke eines hergestellten Überzuges verteilt, wenn eine Mischung aus Flocken jnd Träger auf einen Grundkörper aufgetragen wird. Obwohl einige Flocken in Dispersion bleiben, sind die Flocken im allgemeinen bestrebt, an die Oberfläche zu treiben und sich dort in einer Vielzahl von lamellenförmigen Schichten im Bereich der Oberfläche zu verdichten. In einem Anwendungsfall verwendete Glasflocken können groß oder klein oder in beliebigen Verhältnisanteilen von großen oder kleinen Flocken vorliegen, je nach Art der erwünschten Überzugsoberfläche. Flocken mit einem großen Durchmesser gewährleisten gewöhnlich einen besseren Schutz gegen eine korrosive Atmosphäre als Glasflocken mit kleinerem Durchmesser. Für einen besseren Glanz werden Flocken mit geringem Durchmesser bevorzugt, während für einen besseren Korrosionsschutz Flocken mit größeren Abmessungen verwendet werden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält eine Überzugszusammensetzung eine realtiv große Menge, nämlich zwischen 0,12 bis 0,48 gr mikroskopisch dünne Glasflocken in Mischung pro cm³ eines flüssigen organischen Anstrichbindemittels. Der Anteil von Glasflocken wird von der besonderen Art des ausgewählten organischen Bindemittels beeinflußt. Demnach können auch weniger als 0,12 gr Glasflocken oder mehr als 0,48 gr Glasflocken pro cm³ flüssigem Trägermittel verwendet werden. Alkydharze, Epoxyharze, Vinylharze, Phenolharze, Urethanharze, Polyester-, Acrylharze, Poly-Harnstoffe, Silikonha^rze, Kunstharze auf Gummibasis oder andere, auf Kunstharzaufgebaute Anstrichträgermittel können einzeln oder in Kombination zur Mischung mit Glasflocken verwendet werden. Dabei ist darauf zu achten, daß die Auswahl des speziellen Bindemittels, beispielsweise Epoxy-, Alkyd-, Vinylharz usw. zusammen mit den üblichen Zusätzen, Modifiziermitteln usw. von der gewünschten Art der Überzugszusammensetzung, von der Art des mit einem Überzug zu versehenden Grundkörpers sowie von der jeweiligen Umgebung des Überzuges abhängt. Der Fachmann für Schutzüberzüge weiß, daß ein besonderer Typ eines Harzbindemittels für eine bestimmte Anwendung geeignet ist und daß es kein bestimmtes, aus organischem Harz bestehendes Bindemittel gibt, das sich gleichzeitig am besten für sämtliche Anwendungszwecke eignet. Wenn der mit einem Überzug zu versehende Körper aus Stahl, Aluminium, Zink, Holz, Beton, Gips oder dergl. besteht, so wird in Abhängigkeit von der am Einsatzort des

Oberzuges herrschenden Atmosphäre und von den Bedingungen des zu überziehenden Gegenstandes der Fachmann aus Erfahrung in der Lage sein, das bevorzugte Trägermittel einschließlich dem Harz, den Beschleunigern, den Härtemitteln, Lösungsmitteln, Verdünnungsmitteln, dem Tönungsmittel, den Trockenstoffen sowie weiterer Modifizierungsmittel, Zusätze und Sekundärbestandteile je nach dem Anwendungszweck auswählen zu können.

Unter bevorzugten Bedingungen für die Erfindung werden die Glasflocken mit einem auftriebsfördernden Mittel, beispielsweise Stearinsäure, und auch mit einem Benetzungsmittel, beispielsweise einem Silikonharz, Silikonöl, Fettsäureester, deren Salzen oder anderen Benetzungsmitteln vorbehandelt, die mit dem auftriebsfördernden Mittel verträglich sind und die Bindungskraft oder Affinität der Glasoberfläche für dieses auftriebsfördernde Mittel verbessern. Es ist anzunehmen, daß das Auftriebsmittel entwedt: selbst oder in Verbindung mit dem Benetzungsmittel an einer 2u homogenen Vermischung mit dem aus organischem Harz bestehenden Trägermittel gehindert wird und eine von vornherein bestehende Affinität zu dem Trägermittel entbehrt, so daß die Glasflocken mit dem auf ihrer Oberfläche befindlichen Auftriebsmittel bestrebt sind. an die Außenfläche des flüssigen Trägermittels zu wandern und im Bereich und parallel zu dessen Oberfläche eine Vielzahl lammellenförmiger Schichten zu bilden. Die vorbehandelten Glasfiocken treiben daher auch dann an die Oberfläche des Trägermittels, 3·) wenn sie zuvor innig mit diesem Trägermittel vermischt worden sind. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich jede erwünschte Schichtdicke erreichen, insbesondere Filmdicken in dem unteren Bereich, d. h. zwischen 25 bis 250 μ. Da die vorbehandelten v, Glasflocken somit ein schwimmendes Pigment oder Beschwerungsmittel bilden, ist eine getrennte mechanische Verarbeitung des aufgebrachten Überzuges überflüssig, um damit eventuell wenigstens einige der Glasflocken in eine laminare Schichtung parallel zur Ebene der abzudeckenden Oberfläche zu bringen.

In Abhängigkeit von dem ausgewählten Harzbindemittel und den jeweils vorliegenden Einsatzbedingungen des Überzuges wird die erfindungsgemäße Zusammensetzung auf gereinigte und wirksam vorbereitete Unterlagen entweder mit oder ohne Grundierung aufgebracht, und zwar durch Aufsprühen, Aufbürsten und/oder andere allgemein übliche Auftragungsverfahren für Überzüge, gegebenenfalls unter Verwendung dabei üblicher Hilfsmittel. Die Art des Aufbringens der ίο Überzugszusammensetzungen nach der Erfindung ist unwesentlich.

Obwohl die Glasflocken hauptsächlich zu laminaren Schichtungen im Bereich der Oberfläche des Überzuges ausgerichtet sind, bleiben bis zu einem gewissen Umfang auch Glasflocken innerhalb des Überzuges in Dispersion, so daß zusätzlich zur Verringerung der Durchlässigkeit des Überzuges die Glasfiocken auch die strukturelle Festigkeit des Überzuges verbessern und damit erheblich zu einer verbesserten Abdeckung des <>o Grundkörpers beitragen. Die lamellenartige Struktur der erfindungsgemäß hergestellten Überzüge verhindert den Durchlaß korrodierender Lösungen, Dämpfe und Gase durch den Überzug bis an die zu schützende Materialoberfläche. Es lassen sich ri.inne Schichten mit ·>' weniger als 630 μ, insbesondere noch weniger als mit 250 μ mit ausgezeichneten Schutzeigenschaften in einem einzigen Arbeitsgang herstellen. Das Auftragen

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45 eines Überzuges ist nicht auf einen einzigen Arbeitsgang beschränkt. Darüber hinaus lassen sich auch Überzugsschichtdicken oberhalb 760 μ oder auch beträchtlich geringer als 125 μ leicht herstellen. Das Überzugsmittel gemäß der Erfindung eignet sich besonders zum Schutz metallischer Gegenstände gegen Korrosion durch Verwendung eines Überzuges mit mittlerer Schichtdicke im Bereich zwischen 25 μ bis 250 μ. Der Optimalbereich für Schichtdicken bei verschiedenen Anwendungsfällen hängt selbstverständlich von den jeweils vorhandenen Einsatz- und Umgebungsbedingungen des Überzuges ab. Für Stahl zur Verwendung an Brücken oder in Schiffen liegt die Überzugsdicke im allgemeinen zwischen 125 bis 250μ, während im Fahrzeugbau eine Schichtdicke von 25 μ ausreicht. Daraus geht hervor, daß die tatsächliche Filmoder Schichtdicke des Überzuges in Abhängigkeit von dem jeweils ausgewählten Kunstharz, von den an der Einsatzstelle des Überzuges herrschenden Umgebungsbedingungen und von der Art der zu überziehenden gegenständlichen Oberfläche veränderlich sein kann.

Die erfindungsgemäßen Überzugsmittel können als Anstrich zum Schütze von Materialoberflächen verwendet werden, die korrodierenden Einflüssen, beispielsweise Salznebeln, Chemikalien und dergL ausgesetzt sind. Einige der verschiedenartigen zu schützenden und zu überziehenden Oberflächen können aus Stahl, Aluminium, Zink, Holz, Zement, Betonmörtel, Gips und anderen Materialien bestehen. Da die Überzugsmittel sowohl für innere als auch äußere Anwendungen geeignet sind, wird vorzugsweise ein aus organischem Harz bestehendes flüssiges Trägermittel verwendet, das aus Alkyd-, Epoxy-, Vinyl-, Phenol-, Polyester-, Polyharnstoff, Urethan-, Acryl-, Silikon-, synthetischen Gummiharzen und verschiedenen anderen Arten bestehen, die entweder einzeln oder in beliebiger Kombination verwendet werden. Die harzartigen Materialien finden bereits in weitestgehendem Umfang Anwendung für Anstriche und andere Schutzüberzüge, wobei die genaue Zusammensetzung im Zusammenhang mit Lösungsmitteln, Füllstoffen usw. dem Fachmann ohne weiteres geläufig sind. Sämtliche dieser Zusammensetzungen für Anstriche und Schutzüberzüge können erfindungsgemäß verbessert werden, indem man schwimmende oder treibende Glasflocken beimischt.

Wie erwähnt, werden die Glasflocken vorzugsweise mit einem Schwimmeigenschaften bzw. Auftrieb fördernden Mittel vorbehandelt, so daß die in ein aus flüssigem Harz bestehendes Trägermittel eingeführten Flocken an die Oberfläche der Bindemittelzusammensetzung treiben. Die Schwimm- oder Auftriebsbewegung läßt sich auf mehrere Einflüsse zurückführen, beispielsweise eingefangene Luft usw. Das Auftriebsmittel kann auch eine dahingehende Wirkung ausüben, daß die Oberflächenspannung zwischen der Kombination von Flocken und dem Trägermittel verändert wird, so daß die Flocken mit dem darauf abgelagerten Auftriebsmittel von dem flüssigen Träger gewissermaßen abgestoßen werden und die vorbehandelten Glasflocken bestrebt sind, sich in Richtung der Oberfläche zu bewegen und dort selbsttätig Schichten zu bilden. Im allgemeinen liegen die Flocken überlappend zueinander und gleichzeitig parallel zur Außenfläche des Überzuges. Der in hohem Maße undurchlässige Schutzüberzug, der an dem Grundkörper anhaftet, kann mit »Glaskaschierung«, »Glasfurnier« oder »Glasabdeckung« bezeichnet werden. Wenigstens ein Anteil der vorbehandelten Glasflocken bleibt innerhalb des Über-

zuges in Dispersion und verbessert dadurch die mechanische und strukturelle Festigkeit des Überzuges selbst. Darüber hinaus können verschiedenartige dekorative Wirkungen erreicht werden, indem man die Farbtönungspigmente und andere, in dem Träger ί enthaltene Pigmente anteilmäßig ändert. Der Fachmann ist in der Lage, übliche Anstrichträgermittel so zu verändern, daß jedes gewünschte Ergebnis erreicht wird. Obwohl auf den Glasflocken Auftriebsmitlei abgeschieden sind, ist ein Anhaften zwischen dem in Auftriebsmittel auf den Glasflocken und dem Bindemittel nicht notwendig. Die Flocken können mit dem Bindemittel vermischt werden, ohne daß zwischen Hocken und Bindemittel eine nennenswerte Bindung vorhanden ist. Die Schlupfbewegung einzelner Glasflok- i ■·> ken unterstützt dabei die Nachgiebigkeit des Überzuges. Darüber hinaus ist ein flüchtiges Lösungsmittel, beispielsweise ein aliphatisches oder aromatisches Lösungsmittel, vorzugsweise ein Kohlenwasserstoff gegenwärtig und verdunstet, nachdem der Überzug jii aufgetragen worden ist und die Glasflocken Zeit hatten, sich in lamellenförmigen Schichten im Bereich der Oberfläche des Überzuges zu orientieren. Das flüchtige Lösungsmittel kann bis zu einem gewissen Grad das auf den Flocken abgelagerte Auftriebsmittel auflösen, so 2ϊ daß in diesem Fall zwischen Flocken und Binde- oder Trägermittel eine direkte Haftung vorliegt. Nach einer bevorzugten Anweisung der Erfindung wird vor dem Vermischen mit dem aus organischem Harz bestehenden Trägermittel eine ausreichende Menge flüchtigen jo Lösungsmittels auf den vorbehandelten Glasflocken verbleiben, um ein gegenseitiges Verkleben benachbarter vorbehandelter Glasflocken im wesentlichen zu vermeiden. Das flüchtige Lösungsmittel dient demnach dazu, einen gleichmäßigen Überzug zu erreichen und zu r> verhindern, daß vorbehandelte Glasflocken sich vor der Vermischung mit dem herzförmigen Trägermittel zusammenballen.

Das Auftriebsmittel und das Benetzungsmittel für die Giasoberflächen können zu jeder beliebigen Zeit u> während der Herstellung der Glasflocken zugegeben werden. Diese Materialien können beispielsweise eingesprüht oder auf andere Weise kontinuierlich auf einen Glaskörper aufgebracht werden, bevor von dem aus die Flockenbildung vorgenommen wird, so daß die ■!■> zu Flocken verarbeiteten festen Glaskörper die erwünschten Behandlungsmittel bereits tragen. Die vorbehandelten Glasflocken können dann verpackt, gespeichert oder verschickt werden und besitzen vorzugsweise noch ausreichende Mengen von flüssigem vi Lösungsmittel, welche dss Zusammenbauen der Lösungsmittel verhindert. Die Glasflocken lassen sich daher so lange lagern, bis sie mil dem aus organischem Harz bestehenden Anstrichmittel vermischt werden oder bis die Überzugszusammensetzung mit den Glasflocken und dem aus organischem Harz bestehenden Trägermittel endgültig aufgetragen wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Menge höherer Fettsäuren, beispielsweise Stearin- oder Palminsäure, in einer Menge bis zu 2 t>o oder 3 Gewichtsprozent (des Lösungsmittelgewichtes) eines verträglichen flüssigen aromatischen Lösungsmitteis aufgelöst, beispielsweise in Xylol, Toluol, oder dergl. Dieser Lösung wird ein Benetzungsmittel zugefügt, das in der Lage ist, die Oberfläche von Glas zu benetzen und mit den organischen Fettsäuren verträglich ist, um sich gleichmäßig auf den Oberflächen der Glasflocken abzulagern. Für diesen Zweck geeignete Benetzungsmiitel sind Silikonöle oder eine Reihe modifizierter Fettsäureester mit höherem Molekulargewicht oder deren Salze, beispielsweise Natrium-Lauryl-Sulfat, Natrium-Oleyl-Sulfat oder dergl. Andere brauchbare Kapillaraktive oder Benetzungsmittel sind Alkalimetallsalze, insbesondere Natriumsalze von sulfonierten Fettsäuren, beispielsweise Laurylsäure oder Oleylsäure. Alkalimetallsalze von sulfatierten Fettalkoholen, beispielsweise Lauryl- oder Oleyl-Alkohol, sind ebenfalls geeignet. Im allgemeinen beträgt die Menge des verwendeten Benetzungsmittels ein Gewichtsprozent der vorzubehandelnden Glasflocken, wobei dieser Wert zwischen 0,5% und 5% schwanken kann. Die Menge des verwendeten Benetzungsmittels kann darüber hinaus veränderlich sein in Abhängigkeit von der menge der verwendeten höheren Fettsäure und der auf den Glasflocken erwünschten Filmdicke. Dabei ist zu bemerken, daß schwerere Abscheidungen aus organischen Fettsäuren auf den Glasflocken zu deren Zusammenballung führen und auch das Abbinden der Harzüberzüge und die Trocknungseigenschaften des Endproduktes beeinträchtigen. Wenn sämtliche der vorgenannten Bestandteile zusammengefügt sind, kann die Mischung aufgeheizt werden, um die Fettsäure zu verflüssigen, wobei vorsichtig umgerührt wird, um zu verhindern, daß die dünnen Glasflocken zerbrochen und zermahlen werden. Wärme wird nur deshalb zugeführt, um die Lösung der Fettsäure zu unterstützen, insbesondere Stearinsäure innerhalb des Lösungsmittels, und um eine bessere Ablagerung auf den Glasflocken zu erzielen. Wenn die gesamte Menge gelöst und die Lösung klar ist, werden unter leichtem Umrühren die Glasflocken zugegeben. Als Anhaltswert sei für die Rührgeschwindigkeit 60 u/min genannt. Die Glasflockenmenge liegt vorzugsweise bei 40 Gewichtsprozent der die Glasflocken enthaltenden Mischung. Größere Mengen als 40% können zu einer weniger gleichmäßigen Ablagerung der Mischung auf den Glasflocken führen. Unter 40% liegende Mengen bedeuten einen Überschuß und Verschwendung des Vorbehandlungsmaterials. Dennoch können die angegebenen Verhältnisse, falls erforderlich, verändert werden. Nach der Zugabe der Glasflocken wird das Umrühren fortgesetzt, bis sämtliche Glasflocken ausreichend benetzt worden sind. Im allgemeinen reicht für diesen Vorgang eine Stunde. Wenn sämtliche Glasflocken behandelt worden sind, kann das überschüssige Lösungsmittel von den Glasflocken getrennt werden, beispielsweise mit Hilfe einer Zentrifuge oder einer Rahmenfilterpresse bei niedrigem Druck. Durch Unterdruck kann, man die Festkörperrr.enge in der Glasflokken enthaltenden Paste einstellen. Der Festkörperanteil kann bei 60% und darüber liegen. Nachdem der erwünschte Festkörpergehalt in Form vorbehandelter Glasflocken eingestellt worden ist befindet sich dieser Pigmentstoff in Form einer Paste, die in einem Behälter aufbewahrt und bei Gebrauch verwendet werden kann, im allgemeinen wird der Festkörpergehalt der Pigmentpaste nicht mehr als 85% betragen.

Obwohl verschiedenartige organische Harze für die erfindungsgemäßen Anwendungszwecke verwendet werden können, haben sich Epoxyharze aufgrund ihrer ausgezeichneten Eigenschaften besonders bewährt In vielen Fällen können auch ein »single package« oder nichtkatalysierte Systeme verwendet werden. Wenn nichtveresterte Epoxyharze verwendet werden, ist es im allgemeinen zweckmäßig, den ausgewählten Katalysator für das Harz und dss Epoxyharz kurz vor der

Anwendung gemeinsam beizugeben, um eine vorzeitige Reaktion zu verhindern. Gewisse nichtverestertc Epoxyharze können durch Warmbehandlung umgewandelt werden. In den Fällen, in denen das ausgewählte Harzmaterial unter gewöhnlichen Normalbedingungen abbindet, brauchen natürlich keine Katalysatoren verwendet zu werden, und die Bindemittelzusammensetzung kann als einfache Zusammensetzung verwendet werden. Weitere Modifizierungen des Trägermittels durch Zugabe von Füllstoffen, beispielsweise Glimmer. Talkum, Siliciumdioxyd, durch Zugabe anderer anorganischer oder organischer Pigmente und durch Zugabe von aromatischen oder aliphatischen Lösungsmitteln können so eingestellt werden, daß eine Anpassung an den jeweiligen Anwendungszweck und an die zu erwartenden Umgebungsbedingungen für den zu überziehenden Gegenstand erreicht wird. Die Überzugszusammensetzungen nach der Erfindung können gefärbt oder ungefärbt sein, und dies gilt in gleicher Weise für den fertigen Überzug auf einem Gegenstand je nach der verwendeten Formel für die Zusammensetzung.

Ein Teil oder sämtliches anorganisches Material innerhalb der Überzugszusammensetzungen nach der Erfindung kann aus den vorbehandelten Glasflocken bestehen. Darüber hinaus können jedoch auch verschiedene andere übliche inerte und anorganische Materialien benutzt werden, deren Verwendung für Anstrichträger üblich ist.

Vorzugsweise werden als Auftriebsmittel organische Fettsäuren mit 12 und 20 Kohlenstoffatomen verwendet, und besonders zweckmäßig sind Stearin- und Palminsäurei in Mengen bis zu 2% oder 3% des verwendeten Lösungsmitteis, wobei ein Gehalt an Stearinsäure allein, d. h. ohne den Zusatz eines Netzmittels, nicht unter den Gegenstand des vorliegenden Patentes fällt.

Höhere Anteile an Auftriebsmitteln können selbstverständlich ebenfalls zur Anwendung kommen. Jedes geeignete aliphatische und aromatische Lösungsmittel, insbesondere Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel können verwendet werden, sofern ihre Verträglichkeit mit den Bestandteilen der Mischung vorhanden ist und der endgültige Überzug nicht schädlich beeinflußt wird. Besonders günstige Ergebnisse lassen sich mit aromatischen Lösungsmitteln, beispielsweise Xylol, Toluol und dergl. erreichen. Das Benetzungsmittel für die Glasflokken verträgt sich mit den anderen Bestandteilen, insbesondere mit der organischen Fettsäure, und lagert sich auf den Oberflächen der Glasflocken ab, um die Mischung des Benetzungsmittels und Auftriebsmittels auf den Glasflocken aufrecht zu erhalten.

Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1 Grauer Epoxy-Anstrich i2-Packungs-System

Zusammensetzung des Bestandteils Nr. 1 Kombinierte Pigmente 52,5°/»

Titan-Dioxyd (Rutil N.C.) 37%

Füllstoffe (fviügiicMUiii-

und Aluminium-Silikate.

Federal Spec. ΤΤ-Ρ-403Λ) 14%

Vorbehandeln Glasflocke!·,

(mit Stearinsäure und

Natriumlauryl-Siilfat) 46%

Abtön-Pigmente (Lampenruß

und gebrannte Sienna) 3%

Trägermittel 47,5%

Polyamin-Festkörper

(Katalysator)	58%	100%	Zusammensetzung des Bestandteils Nr. 2	100%
Aromatische Amine (DMP)	5%	Kombinierte Epoxyharz-
Kohlenwasserstoff-Lösungs		Festkörper A und B,	bei 175-200
mittel (Xylol)	37%	annähernd im Gewichts
	verhältnis von 6 :84
Epoxyharz — Epoxy-
Äquivaleni

Bei der Herstellung der Überzugszusammensetzung wurde ein Volumenanteil Pigmente und Trägermittel (Zusammensetzung Nr. 1) zusammen mit einem Volumenanteil des Bestandteils Nr. 2 verwendet. Die resultierende Mischung wurde mit Hilfe eines üblichen Farbspritzgerätes auf nicht vorbehandelten Stahi aufgebracht und in einem einzigen Auftrag ein Überzug von etwa 150 μ Dicke hergestellt.

Der typische Molekülaufbau der vorgenannten Epoxyharze hat folgende Strukturformel:

CH₂-CH-CH₂-

— O O — CH,- CH- CH,-

Q-CH₂-CH -CH₂

Il

Sie ergibt sich als Reaktionsprodukt aus einem Bisphenol und einem Epihalohydrin.

Das Epoxyharz A besitzt eine Viskosität von 65 — 95 Poises bei 25"C und ein Epoxyd-Äquivalent von 180—181, während das Epoxyharz B eine Viskosität von 5 — 7 Poises bei 25³C und ein Epoxyd-Äquivalent von 175—195 aufweist. DMP bedeutet Tri-Dimethylaminomethylphenol. Der Katalysator ist ein Ketimin-Härtungsmittel für Epoxyharze, das durch Reaktion von aliphatischen! Diamin mit einem Keton entsteht und folgende Formel besiui:

C ^= N--K

Das ÄquivalentgewiL'ht des Katalysators Deirägt 101. Anstehe des Abbinde- oder Erharlungsmittels können andere Katalysatoren verwendet werden, beispielsweise Diethylan-Triamin, Diethylamino-Propylamin, Tetraethylen-Pentamin und dergi.

Die in den Beispielen verwendeten Giasflocken besitzen eine Größe zwiscnen 5,8 und 0,4 mm Durchmesser und zwischen 2 und 0,5 μ Dicke.

Beispiel Il

Modifiziertes Silikon-Alkyd-Harz mit
vorbehandelten Glasflocken (grau)

Kombinierte Pigmente

Titan-Dioxyd 75%

Vorbehandelte Glasflocken
(mit Stearinsäure und
Natrium-Lauryl-Sulfat) 15%

Magnesium- und Aiuminium-

40%

Silikate	8%	60%
Abtön-Pigmenie (Lampenruß,!	2%
	100%
Trägermittel-Gesamtmenge
Silikon-Alkyd- Harz-
Festkörper	50%
Kohlenwasserstoff-Lösungs
mittel (Lackbenzin)	49%
Trockner: Cobalt 2-Äthy !-
Hexoat, Mangan-2-Athyi-
Hexoa;	1%

100%

100%

Das oben angegebene Alkydharz ist ein Hydroxy-Polysiloxanmodifiziertes Pentaerythritol-Phthalat-Alkyd-Harz.

Besonders gute Silane zur Verwendung mit Polyester und Alkyd-Harzen sind: Vinyl-Triethoxysilan, Vinyltrichlorosilan, Vmyl-Tri(Beta-Methoxyethoxy)-Silan, Gamma-Methacryloxypropyl-Trimethoxysilan, Gamma-Glycidoxypropyltrimethoxysilan. Polyester und Alkyd-Harze, wie Pentaerythritol-Phthalat-Polyester, können mit dem vorstehenden Kopplungsmittel zur Verwendung in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung besonders im Beispiel II abgeändert sein:

Beispiel III

Grauer Konstruktionsüberzug aus Epoxyharz
(alle Angaben in Gewichtsprozent)

Pigmentstoffe	56,0%
Titandioxyd-Rutil (N. K.)
Vorbehandelte Giasflocken
(Stearinsäure-Natrium-	43.0%
Laurylsulfat)
Farbpigmente	1,0%
(wie in Beispiel 1)	100%

Träger	18,3%
Epoxyharz (nicht flüchtig)
Harziger Abbinde- bzw.
Härtungskatalysator
(nicht flüchtig)	18,3%
(Polyamidharz)
Aromatisches Kohlen
wasserstoff- Lösungs	63,4%
mittel, d. h. Xylol

33,8%

66.2%

100,0%

100.0%.

Das Epoxyharz hat die Formel gemäß Beispiel II und hat eine Viskosität von 1,0—1,7 Poise bei 25°C und ein Epoxy-Äquivalent von 425- 550 (ASTM).

Mindestgewicht pro cm¹- 1,17 gr. (Das harzige Katalysator-Härtemittel wird getrennt verpackt und unmittelbar vor dem Gebrauch gemischt.)

Beispiel IV
Grauer Überzug aus Epoxyharz

Erster Bestandteil	18,0%
Titandioxyd-Rutil (N.C.)
Vorbehandelte Glasflocken	18,0%
(wie Beispiel III)
Färbende Pigmentstoffe	1.0%
(wie Beispiel I)	47,5%
Epoxyharz (nicht flüchtig)
Aromatisches Kohlen
wasserstoff-Lösungs	15,5%
mittel, d. h. Xylol

74,0%

Zweiter Bestandteil

Harziges Härtungs-Katalysatormitte! (Polyamid)

100,0%

26,0%

100,0%

Das Epoxyharz mit der Formel nach Beispiel II und einer Viskosität von 100—160 Poises bei 25°C hat ein Äquivalentgewicht von 85 und ein Epoxy-Äquivalent annähernd 175-200(ASTM).

Mindestgewicht pro cm³ — 1,17 gr. Anstelle des Polyamid-Härtemittels ist Triethylen-Tetramin oder eine große Anzahl anderer Härtemittel für Epoxyharze anwendbar.

In den vorstehenden speziellen Beispielen kann auch irgendein anderes Anstrich- oder organisches Harzbinde-Lösungsmittel eingesetzt werden. Im allgemeinen werden die schwimmenden Glasflocken dem organischen Harzbinde-Lösungsmittel in Beträgen von etwa Vi bis 20 oder noch mehr Gewichtsprozenten der Gesamtmenge zugesetzt Die Verwendung von größeren oder geringeren Mengen von Glasflocken hängt ab

M 92 803

von den besonderen Einflüssen der Umgebung. Die Menge an Glasflocken wird allgemein ausgedrückt in gr/cin³ des organischen Harzbindemittels und kann etwa zwischen 0,03 und 0,48 gr/cm³ liegen, und auch diese Werte sind noch veränderlich. ~>

Claims

Patentanspruch:

Oberzugsmittel mit einem Gehalt an vorbehandelten Glasflocken, dadurch gekennzeichnet, daß die G'.asflocken mit einem aliphatischen oder aromatischen Lösungsmittel behandelt worden sind, das eine Fettsäure mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen und gegebenenfalls ein Netzmittel enthält, mit Ausnahme eines Lösungsmittels, das Stearinsäure allein enthalt