DE1794024C3

DE1794024C3 - Verwendung von Überzugsmitteln zur Herstellung von katalytisch oxidativ wirkenden Beschichtungen in Koch-, Back- und Bratgeräten

Info

Publication number: DE1794024C3
Application number: DE1794024A
Authority: DE
Inventors: Alvin Barber Stiles; Paul Clifford Yates
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1967-08-28
Filing date: 1968-08-27
Publication date: 1978-09-21
Also published as: CH516006A; DE1794024B2; JPS4928120B1; FR1577149A; BE719814A; DE1794024A1; AT291203B; NL6812137A; NO123567B; GB1197068A; BR6801815D0; US3460523A; SE363047B; IT1046780B

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Überzugsmittcln zur Herstellung von katalytisch oxidativ wirkenden Beschichtungen in Koch-, Back- und Bratgeräten.

Nach der US-PS 3266477 erfolgt die Entfernung von Nahrungsmittel- und anderen Kochrückständen und dergleichen aus Koch-, Back- und Bratgeräten durch katalytische Oxidation unter Verwendung von bestimmten Metallen oder Metallverbindungen als Oxidationskatalysatoren. Die Verwendung der Katalysatoren erlaubt nach der Patentschrift die Reinigung von Kochgeräten und dergleichen bei niedrigen Oxidationstemperaturen, so daß man eine Selbstreinigung der Geräte bei Temperaturen von 204 bis 260° C erzielen kann.

Dabeihabensich jedoch Probleme ergeben, die katalytischer. Materialien so an die Ofenwände oder dergleichen zu binden, daß die gewünschte Festigkeit, Härte, Abrieb- oder Scheuerfestigkeit und Zähigkeit des Überzuges ohne nachteilige Auswirkung auf die Katalysatoraktivität erhalten wird.

Es war daher die Aufgabe der Erfindung, eine Verwendung von Überzugsmitteln zur Herstellung von katalytisch oxidativ wirkenden Beschichtungen in Koch-, Back- und Bratgeräten zu ermöglichen, welche nicht nur die Erzielung einer hohen katalytischen Aktivität, sondern auch einer verbesserten Bindung der Beschichtung an die Unterlage gewährleisten.

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Überzugsmitteln aus mindestens 5%, bezogen auf das Trockengewicht des Überzugsmittels, eines alkalischen Silikats, und zwar von Natriumsilikat, Lithiumsilikat, Kaliumsilikat, Silikaten von organichen Basen mit einer basischen Dissoziationskonstante von über 10 ^! und/oder deren Mischungen, als wäßrige Lösung und aus mindestens 10%, bezogen auf das Trockengewicht des Überzugsmittels, eines wärmebeständigen Oxidationskatalysators in Form

a) einer sauerstoffhaltigen Verbindung von Zirkonium, Titan, Vanadium, Chrom, Mangan, Eisen, Nickel, Kobalt, Wolfram, Molybdän, Kupfer, Zink und Seltenen Erden, elementarem Palladium, Rhodium, Ruthenium, Osmium, iridium, Platin und/oder deren Mischungen, oder

b) einer Kombination aus einem großoberflächigen inertenTräger und mindestens einer der genannten sauerstoffhaltigen Verbindungen und/oder mindestens einem der genannten elementaren Metalle, welche gleichmäßig an der Oberfläche des Trägers verteilt sind,

zur Herstellung von katalytisch oxidativ wirkenden Beschichtungen in Koch-, Back- und Bratgeräten.

Der im erfindungsgemäß verwendeten Überzugsmittel enthaltene Oxidationskatalysator beinhaltet ein katalytisch aktives, sehr feinteiliges Material, welches die Oxidation von organischen Verbindungen, wie von Ölen, Proteinen, Fetten oder ähnlichen Stoffen, erleichtert. Solche Materialien sind an sich bekannt.

Als Katalys:"or besonders bevorzugt werden sauerstoff haltige Verbindungen von Mangan, Kobalt, Eisen, Nickel, Chrom, Wolfrain und Molybdän und deren Mischungen. Besonders bevorzugt verwendet werden Überzugsmittel, in denen eines oder mehrere der obengenannten Elemente in mehr als einem Wertigkeitszustand vorliegen oder zumindest während einer Übergangsperiode im Verlaufe einer Oxidation mehr als einen Wertigkeitszustand anzunehmen vermögen.

Die Edelmetalle in sehr feinteiliger Form, vorzugsweise auf der Oberfläche eines weniger fein zerteilten Trägermaterial in Form eines hitzebeständigen, verhältnismäßig inerten Oxids dispergiert, stellen ebenfalls bekannte oxidationsfördernde, katalytische Materialien dar. Mischungen der verschiedenen Edelmetalle miteinander, Mischungen derselben mit den verschiedenen Arten der vorgenannten Übergangsmetalloxid-Verbindungen und Mischungen beider dieser Zusamrnensetzungsgruppen mit anderen, herkömmlicherweise als wirksame Oxidationskatalysatoren bei verschiedenen Arten von organischen, chemischen Reaktionen eingesetzten Materialien sind ebenfalls verwendbar.

Ein bevorzugter Anteil des Oxidationskatalysators im erfindungsgemäß verwendeten Überzugsmittel beträgt 35 Gew.%, insbesondere 50 Gew.%. Bei einer Erhöhung des Katalysatoranteils wesentlich über 50 Gew.%, z. B. über 70Gew.%, zeigt sich im allgemeinen, daß die Steifheit, die Abriebfestigkeit, die Haftung und andere mechaniche Eigenschaften der auf der Unterlage befindlichen, porösen Beschichtungen nachteilig beeinflußt werden, weshalb normalerweise ein Katalysatoranteil von über 90% nicht erwünscht ist. Der bevorzugte Katalysatoranteil liegt somit im Bereich von 35 bis ^UÜ%. insbesondere von 40 bis 80%. Besonders bevorzugt verwendet werden Überzugsmittel, die als Oxidationskatalysator überwiegend oder gänzlich aus einer sauerstoffhaltigen Mangan-

verbindung bestehen.

Unter dem »Katalysator« sind im üblichen Sinne sowohl reine Katalysatoren, bei denen der Körper des Katalysatorteilchens und seine Oberfläche chemisch gleich sind, wie auch Trägerkatalysatoren, wie die obengenannten Edelmetall-Katalysatoren, zu verstehen, bei welchen das katalytisch aktive Material gleichmäßig über die Oberfläche eines großoberflächigen, inerten Trägers verteilt ist. Der Begriff des »Katalysators« umfaßt in der hier gebrauchten Bedeutung beide Varianten, die - zumindest für katalytische Zwecke - als im wesentlichen gleich zu betrachten sind. Da sich katalytische Reaktionen hauptsächlich an Oberflächen abspielen, kommt der Frage, ob das Innere von dem Material des Katalysators oder anderem Material gebildet wird, verhältnismäßig wenig Bedeutung zu. Die hier genannten Prozentsätze an Katalysator in der Beschichtung können sich somit, wenn das katalytisch aktive Material nicht auf einem inerten, gro/Joberflächigen Träger dispergiert ist, auf dieses Material selbst oder bei einem dispergierten Katalysator, der sich auf einem Träger befindet, auf das Gesamtgewicht von Katalysator und Träger beziehen.

Die tatsächliche Konzentration eines Edelmetalls (wie Platin) auf einem Oxidationskatalysator kann z. B. derart geringen Mengen wie wenigen Zehntelprozent oder sogar wenigen Hundertstelprozent entsprechen. Solche kleinen Platinmengen müssen zum wirksamen Einsatz als Katalysator jedoch gleichmäßig in Form eines außerordentlich dünnen Films auf einen großoberflächigen Träger, wie Aluminiumoxid, aufgebracht sein. Solche Trägerkatalysatoren sind hier einfach als Katalysator bezeichnet, wobei der gleiche Begriff auch zur Bezeichnung eines trägerlosen Katalysators, bei dem das katalytisch aktive Material als sein eigener Träger dient, gebraucht ist.

Mangandioxid z. B. ist verhältnismäßig wohlfeil und kann daher ohne Ausfällung auf eine Trägeroberfläche wirtschaftlich eingesetzt werden. Die Edelmetalle andererseits können in reiner Form nicht wirtschaftlich eingesetzt werden und werden daher stets in auf die Oberfläche eines großoberflächigen Trägers aufgebrachter Form verwendet.

Für die erfindungsgemäß eingesetzten Katalysatoren ist eine spezifische Oberfläche von mindestens 0,1 m²/g wesentlich, und vorzugsweise besitzen die Katalysatoren eine wesentlich größere Oberfläche. Die katalytische Aktivität nimmt im allgemeinen direkt proportional zur Oberfläche zu, und aus diesem Grunde werden Mittel mit Katalysatoroberflächen von über 5,0 m²/g bevorzugt und solche mit Oberflächen von über 10,0 m²/g besonders bevorzugt.

Es hat sich gezeigt, daß die katalytische Aktivität des erfindungsgemäß verwendeten Überzugsmittels für jeden gegebenen Katalysator in Beziehung zur Oberfläche des Katalysators, zur Dicke der auf der Unterlage befindlichen Beschichtung und zum in der Beschichtung vorliegenden Katalysatoranteil steht, so daß diejenigen Mittel besonders bevorzugt verwendet werden, mit denen die Beschiciitungsdicke, die in der Beschichtung vorliegende Katalysatorkonzentration und die Katalysatoroberfläche maximiert werden, während gute Eigenschaften bezüglich der mechanischen Abriebfestigkeit, Wasserbeständigkeit, Porosität und mechanischen Festigkeit und Härte aufrechterhalten bleiben. Das Produkt aus Katalysatoroberfläche, Katalysatorkonzentration und Schichtdicke

der porösen Beschichtung soll somit so hoch wie möglich sein. Die verschiedenen Arten der verwendbaren Katalysatoren und die Beziehung dieser Variablen zur Katalysatoraktivität sind in den Beispielen näher erläutert.

Das Alkalisilikat bindet die Oxidationskatalysatorteilchen beständig untereinander und an die Unterlage. Als Silikate von starken, organischen Basen eignen sich z. B. die Silikate von Guanidin sowie Tetramethylammonium- und Tetraäthanolammoniumhydroxid.

Die Verwendung von alkalischen Silikaten als Bindemittel für eine Vielfalt von Zwecken ist an sich bekannt; zu solchen Verwendungen gehören die Herstellung von anorganischen Anstrichstoffen, die Zubereitung von Klebstoffen für den Einsatz bei verhältnismäßig hohen Temperaturen, die Bindung von Dachbelaggranulat unter Bildung harter, undurchlässiger Massen und die Herstellung temperatur- und korrosionsbeständiger Überzüge (vgl. z. B. die CA-PS 698136, die US-PS 2711974 und die US-PS 3100154).

Allgemein ist jedoch der Einsatz von verhältnismäßig großen Mengen an Alkalisilikaten als Bindemittel für Katalysatormaterialien dem Stand der Technik fremd, da man davon ausgegangen ist, daß große Mengen an Alkalimetallkationen in Verbindung mit den verhältnismäßig niedrigen Schmelz- und Erweichungspunkten dieser Materialien die Aktivität und Lebenszeit des Katalysators nachteilig beeinflussen sollten.

Man hat in der Katalysatortechnik ferner angenommen, daß ein molekular dispergiertes Bindemittelsystem, wie es die Alkalisilikate darstellen, die katalytische Aktivität durch Überziehen und Bedecken der aktiven Oberflächen des Katalysators mit einem katalytisch nichtaktiven Alkalisilikatfilm nachteilig beeinflussen würde. Es ist aus diesen Gründen in den Fällen, in denen Alkalisilikate zum Binden von Katalysatoren eingesetzt worden sind, gewöhnlich in Form von Pellets, auch üblich gewesen, die Silikatbindung mit Säure anzugreifen und eine Umwandlung in ein poröses Siliciumdioxidgel durchzuführen. In jedem Fall hat man unabhängig davon, ob solche Bindungen durch Säure angegriffen oder in Form der Alkalisilikate belassen worden sind, die Konzentration an Alkalisilikat in solchen Mitteln auf dem niedrigstmöglichen, mit der Erzielung einer mäßig festen Bindung in Einklang stehenden Wert gehalten. Als typische Einsatzmengen für den Stand der Technik lassen sich vielleicht 1 oder 2% vom Gewicht des Katalysators oder des Katalysators zuzüglich des Trägers nennen. Typischerweise hat man auch keine Versuche unternommen, solche Mittel in Form auf einer Unterlage befindlicher, gebundener, kontinuierlicher Beschichtungen herzustellen, sondern vielmehr zur Erzielung einer maximalen Zugänglichkeit der Oberfläche für die Reaktionsteilnehmer Pellets gegossen, Stäbe extrudiert, unregelmäßige Granulate gebildet und dergleichen.

Überraschenderweise hat sich nunmehr gezeigt, daß die nachteiligen Effekte, welche den Einsatz von alkalischen Silikaten in wesentlichen Mengen als Bindemittel für Katalysatoren bisher verhindert haben, bei der erfindungsgemäßen Verwendung nicht in Erscheinung treten. In der Tat hat sich gezeigt, daß aus dem Einsatz von alkalischen Silikaten als Bindemittel und in wesentlichen Mengen ungewöhnliche Vorteile

resultieren. Die Bindungen mit den als Bindemittel eingesetzten alkalischen Silikaten werden in gleichmäßiger Weise bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen erzielt und unterliegen beim Brennen und Härten einer Steigerung anstatt Verminderung der Porosität. Da die Bindung anfangs selbst beim Trocknen bei Raumtemperatur entsteht, ist ein Brennen bei überhohen Temperaturen zur Erzielung einer Härtung unnötig. Außer daß sie eine außergewöhnliche Festigkeit, Abriebbeständigkeit und Härte ergeben, brauchen die mit alkalischem Silikat gebundenen Überzugsmittel auch nichi auf so hohe Temperaturen erhitzt zu werden, daß ein unerwünschtes Wachsen der Katalysatorteilchen eintritt.

Man setzt die Überzugsmittel in Form wäßriger Lösungen ein. Solche Lösungen können sehr verschiedene Molverhältnisse von Alkalimetallkation zu Siliciumdioxid aufweisen und sind mit den verschiedensten solchen Verhältnissen und Konzentrationen im Handel verfügbar. Im allgemeinen ist das Filmbildungsvermögen von Alkalisilikaten um so besser, je kleiner das Mol verhältnis des Siliciumdioxids zum Alkalimetallkation ist, während für die Wasserbeständigkeit die umgekehrte Beziehung gilt. Zu typischen Zusammensetzungen für die Zwecke der Erfindung gehören Natriumsilikate mit einem Molverhältnis von Siliciumdioxid zu Natriumoxid von etwa 2:1 bis 4,5:1, Lithiumsilikate mit einem Molverhältnis von ungefähr 2:1 bis zu derart hohen Werten wie 10:1 oder 12:1 und Kaliumsilikate mit einem Mol verhältnis von Siliciumdioxid zu Kaliumoxid von etwa 2:1 bis 5:1.

Solche Silikate sind normalerweise in Form wäßriger Lösungen mit Konzentrationen von etwa 20% an SiO₂ bis zu derart hohen Werten wie 35% verfügbar, und dieser Konzentrationsbereich erlaubt allgemein auch bei der Herstellung des erfindungsgemäß verwendeten Überzugsmittels ein bequemes Arbeiten.

Die Eigenschaften der Alkalisilikate können durch Zusatz größerer oder kleinerer Mengen anderer kolloidaler, filmbildender und eine Bindung ergebender Materialien, einschließlich kolloidalen, amorphen Siliciumdioxids. der filmbildenden Tone, wie Bentonit oder Hectorit, oder faserartiger, dispergierter Mineralien, wie Asbest, modifiziert werden. Auch ein Zusatz von Dispersionen plättchen- oder schuppenartigen Materials, wie Talk, Kaolin-Ton, Glimmer oder Vermiculit, ist erwünscht.

Wie nachfolgend erörtert, kann auch ein Zusatz einer breiten Vielfalt anorganischer, hitzebeständiger, teilchenförmiger Materialien erfolgen, um die Filmbildungseigenschaften der Mischungen von Katalysator und alkalischem Silikat zu verbessern, die Härte der erhaltenen Überzüge zu modifizieren und ihre Wasserbeständigkeit zu verbessern.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, die alkalischen Silikate in Verbindung mit einem Anteil der in der GB-PS 1197067 beschriebenen, glasigen Frittebindemittel einzusetzen.

Ferner können, wie erwähnt, Silikate starker, organischer Basen allein für sich oder zusammen mit den Alkalisilikaten eingesetzt werden. Diese Arbeitsweise ist zuweilen von Vorteil, da sie viel höhere Verhältnisse von Siliciumdioxid zu Alkalimetall zu erreichen gestattet, als sie bei alleinigem Einsatz der Alkalisilikate löslichkeitsmäßig möglich sind. Etwa das gleiche Ziel ist mit Mischungen von kolloidalem, amorphem Siliciumdioxid mit Alkalisilikaten erreichbar, da solche Mischungen auf Grund ihrer sehr geringen Teilchengröße selbst bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen zur Reaktion miteinander tendieren und weniger wasserlösliche Silikate von höherem Molver^r> hältnis von Siliciumdioxid zu Alkalioxiden bilden, als sie in Form einer homogenen, flüssigen Lösung herstellbar sind.

Auf Grund ihrer geringeren Kosten und zufriedenstellenden Bindungsfähigkeit werden als alkalische

ι» Silikate Natrium- und Kaliumsilikate bevorzugt eingesetzt, wenngleich auch in den Fällen, in denen die • Wasserbeständigkeit im Vordergrund steht, Lithiumsilikat bevorzugt wird.

Der Anteil der alkalischen Silikate beträgt vorzugs-

i> weise i=10 Gew.% der porösen, gebundenen Beschichtung. Im allgemeinen werden die Beschichtungen mit steigendem Silikatgehalt härter, fester und zäher, wobei man ein Arbeiten in dieser Richtung jedoch dagegen abwägen muß, daß es, wie oben er-

^i wähnt, erwünscht ist, einen möglichst hohen Katalysatoranteil zu erzielen und eine angemessene Porosität aufrechtzuerhalten.

Über das als Bindemittel eingesetzte, alkalische Silikat und den Katalysator hinaus ist oft zur Vcrbcsse-

.'"> rung der Zähigkeit der Beschichtung und zu anderen Zwecken ein Zusatz einer Vielfalt von hitzebeständigen, im wesentlichen wasserunlöslichen Füllstoffen vorteilhaft. Solceh Stoffe werden aus der Gruppe der hitzebeständigen, saucrstoffhaltigen Verbindungen

«ι der Elemente Lithium, Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium, Barium, Aluminium, Titan, Zink, Bor, Phosphor und Silicium mit der Maßgabe gewählt, daß die Alkalimetall- und Phosphorverbindungen mindestens ein anderes Element der Gruppe enthalten. Spc-

r> zielle Beispiele für solche Füllstoffe sind die Aluminosilikat-Tone, wie Kaolin, Magnesiumsilikate, wie Talk, Chrysotil -Asbest oder Hectorit-Ton. Zu ihnen gehören auch herkömmliche, hitzebeständige Füllstoffe, wie Zirkon, Titandioxid, Zirkoniumoxid und

4(i Siliciumdioxid in verschiedenen Formen, wie Kieselgur, gemahlenes, amorphes Silikaglas und Siliciumdioxidmehl.

Eine besonders bevorzugte Klasse bilden die Füllstoffe, welche die Wasserunlöslichkeit von Alkalisili-

•r> katen durch chemische Reaktionen beim Trocknen und Brennen bei niedrigen Temperaturen steigern. Zu diesen gehören Zink-, Magnesium- und Calciumoxid, wie auch viele der Silikate und Aluminate dieser Verbindungen. Ferner können z. B. verschiedene hitzebeständige, wasserunlösliche Erdalkaliphosphate und -borate zweckmäßig zur Steigerung der Filmhärte und zur partiellen Reaktion mit der Alkalisilikatbindung zwecks Erhöhung der Wasserbeständigkeit eingesetzt werden.

Y> Zu einer weiteren Klasse bevorzugter Füllstoffe gehört eine Vielfalt gefärbter Keramikoxide und anderer Pigmentmaterialien, die herkömmlicherweise zur Ausbildung eines gefälligen, körperlichen Aussehens bei Keramikkörpern verwendet werden. Solche an

to sich bekannte Keramikfarben, Pigmente usw. können den erfindungsgemäß verwendeten Überzugsmittel zur Verbesserung seiner ästhetischen Eigenschaften zugeseizt werden.

Über die Füllstoffe, die alkalischen Silikate und die

hi Katalysatoren hinaus ist manchmal ein Zusatz verschiedener, als temporäre Weichmacher wirkender, organischer Materialien, wie auch von Detergentien und Netzmitteln zur Steigerune der Ausbreitung- und

Netzeigenschaften des Mittels zusammen mit Suspenitiermitteln. welche Thixotropic- und Viscosität erhöhen und die suspendierten, teilchenförmigen, katalytischer! Bestandteile und die Füllstoffe somit vor der Auftragung in einem homogenen Zustand halten, erwünscht. Beispiele für die Weichmacher sind Glyderin. Äthylcnglykol und eine Vielfall von wasserlöslichen, negativ geladenen, polymeren organischen Stoffen, wie die wasserlöslichen Gummen. Natriumcarboxymethylcellulose. Zucker oder Stiirkcn. Zu den Nct/.mittcln fur den Einsatz in kleinen Mengen zur Steigerung der Ausbreitung*- und Benetzungseigenschaflcn des fluidcn Mittels gehören kationische Netzmittel und Detergentien, wie die Natriumalkylarylsulfonate und die Alkalimetallseifen und nicht-ionische Detergentien und Netzmittel, wie die Alkylpo- !yoxyäihvlene und mit langkeüigem Alkyl substituierte Zucker, wie Sorbit oder Mannit.

Die Suspendiermittel können unter den natürlich vorkommenden, hochmolekularen Polysacchariden, wie den Alginaten. Natriumcarboxymethylcellulose oder anorganischen Suspendiermitteln, wie kolloidal dispergiertem Astest und kolloidal dispergiertem Bentonit-Ton.gewählt werden. Auch Kombinationen von anorganischen und organischen Suspendiermitteln können von Vorteil sein. Die Verwendung dieser Zusatzmittel ist in den Beispielen weiter erläutert.

Zur Herstellung des erfindungsgemäß verwendeten Überzugsmittels kann man die wesentlichen Katalysatorbestandteile mit den wesentlichen Alkalisilikat-Bestandteilcn mischen, wobei der Katalysator in Form eines wasserunlöslichen, feinteiligen Materials mit einer Oberfläche von über 0.1 nr g und das alkalische Silikat in Form einer flussigen Lösung vorliegt, wozu man, wenn gewünscht, die Füllstoffe. Weichmacher. Suspendiermittel. Detergentien und anderen Bestandteile hinzugeben kann. Das erhaltene fluide Mittel kann dann in jeder zweckentsprechenden Weise, wie durch Spritzen. Tauchen. Streichen oder elektrostatisches Spritzen, auf die Oberfläche des zuvor gefertigten Unterlageelementes aufgetragen werden.

Die nunmehr mit einem Flüssigkeitsfilm überzogene Unterlage kann dann in jeder zweckentsprechenden Weise getrocknet und bei zunehmend höheren Temperaturen gebrannt werden, um die Lösungsmittel zu entfernen und hitzeinstabile Bestandteile, wie mögliche organische Zusätze, zu ersetzen.

Im allgemeinen erweist es sich als vorteilhaft, zu Anfang bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen zu trocknen und somit den Hauptteil des Wassers und anderer Losungsmittel in dem Überzugsmitel zu beseitigen, bevor bei höheren Temperaturen gebrannt wird. Diese vorläufige Trocknung kann bei Raumtemperatur oder höheren Temperaturen bis zu einschließlich dem Siedepunkt des Wassers erfolgen. Ein Arbeiten über dem Siedepunkt des Wassers bei der Anfangstrocknung ist auf Grund der Möglichkeit einer Bildung von Wasserdampfblasen, die das Ausse hen der kontinuierlich gebundenen Beschichtung stören, gewöhnlich nicht zu bevorzugen. Auch wird beim schiießlichen Aufgehen solcher Blasen die Kontinuität der Beschichtung gestört.

Nach der Vortrocknung, die zur Entfernung des größeren Anteils des Wassers führt, kann man bei höheren Temperaturen brennen, was vorzugsweise progressiv erfolgt, d. h. es ist erwünscht, entweder die Temperatur langsam und kontinuierlich zu erhöhen oder in Stufen mit allmählich erhöhten Brenntemperaturen /u arbeiten.

Die Brcnneniltemperatur hängt zum Teil von den Charakteristiken des Unterlageelements ab. Wird z. B. als Unterlagcelemcnt ein bevorzugtes, mit einer glasartigen Emaille überzogenes Flußstahlteil eingesetzt, ist eine Überschreitung des Erweichungspunktes des Überzuges der glasartigen Emaille unerwünscht, da dies zu einer unerwünschten Rißbildung und zu anderen Oberflächenmängeln führen würde.

Einer der Hauptvorteile des erfindungsgemäß verwendeten Überzugsmittel im Vergleich mit glasgebundenen Fritten liegt darin, daß zur Ausbildung harter, abriebfester und fester Bindungen verhältnismäßig niedrige Temperaturen genügen. Eine beträchtliche Festigkeit, Zähigkeit und Integrität kann z. B. sogar durch längeres Brennen bei derart niedrigen Temperaturen wie KK)" C erhalten werden. In ähnlicher Weise ist die Erzielung sehr fester, zäher, harter Massen und noch Beibehaltung eines erwünschten Porositätsgrades durch Brennen bei Temperaturen möglich, die normalerweise in Öfen bei der Zubereitung von Nahrungsmitteln Anwendung finden. In Öfen ergeben sich im normalen Einsatz z. B. häufig Temperaturen von 260 bis 316" C, und solche Temperaturen genügen für die Aufbringung des Überzugsmittels. Das Mittel kann daher von der Hausfrau bei schon vorliegenden Öfen aufgetragen werden, und ein Erwerb eines neuen Ofens oder eine Einsendung an den Hersteller zur Sonderbeschichtung, wie im Falle der Glasfritten, ist unnötig.

Allgemein gesehen nimmt die Wasserbeständigkeit des Überzugsmittels mit der Brenntemperatur zu. aber selbst zur Erzielung hoher Werte der Wasserbeständigkeit und Abriebfestigkeit der anfallenden Beschichtung ist es selten notwendig, eine Brenntemperatur von 538° C zu überschreiten. Die Wasserbeständigkeit kann selbst bei verhältnismäßig niedrigen Brenntemperaturen durch Einverleiben von reaktionsfähigen Bestandteilen wie den obengenannten, ζ. B. Zinkoxid, Chrysotil-Asbest oder Magnesiumoxid, erhöht werden. Solche Materialien reagieren mit den Silikatbindemitteln gemäß der Erfindung unter Bildung einer Vielzahl von Süiciumdioxidbindungen mit den Erdalkalikationen oder dem Zink, und solche Bindungen sind recht wasserunlöslich.

Eine im wesentlichen vollständige Wasserbeständigkeit kann andererseits erzielt werden, indem man das Überzugsmittel nach dem Trocknen durch Eintauchen in eine verdünnte Lösung einer Säure behandelt, welche das Alkalisilikat in ein steifes Siliciumdioxidgel-Netzwerk überführt, das extrem wasserunlöslich ist.

Die Brenn- und Trockenzeit hängt naturgemäß in einem gewissen Grad von den angewandten Temperaturen und Temperaturzyklen ab, aber im allgemeinen ist die benötigte Zeit um so kürzer, je höher die Brenntemperatur ist. Zum Beispiel hat es sich - wie oben erwähnt - als möglich erwiesen, gutgebundene Beschichtungen durch genügend langes Brennen sogar bei 100° C zu erhalten. Werden solche verhältnismäßig niedrigen Brenntemperaturen angewandt und ist insbesondere eine hohe Wasserbeständigkeit zu erzielen, so arbeitet man zweckmäßig mit Brennzeiten in der Größenordnung von Stunden, und in einigen Fällen erweisen sich sogar Brennzyklen von 10 bis 20 Stunden als vorteilhaft. Mit höherer Brenntemperatur, z. B. bei 260 bis 316° C, sind Brennzeiten in der Größenordnung einer Stunde oder auch darunter und

bei Temperaturen in der Größenordnung von etwa 704 C solche von lediglich einigen Minuten angemessen.

Dies stellt wiederum einen praktischen Vorteil im Vergleich mit frittegehundenen Materialien dar. die verhältnismäßig langzeitig gebrannt werden müssen, damit genügend Zeit für das Zusammenfließen der verhältnismäßig massiven Frilteteilchen und ihr Koaleszieren (Verwachsen) unter Bildung einer Bindung zur Verfugung steht. Da bei dem erfindungsgemäß verwendeten Überzugsmittel beim Trocknen eine Voreinstellung der Bindung erfolgt, hat das weitere Brennen einfach die Funktion der Beseitigung des Wassers und anderer flüssiger Bestandteile, die von den obengenannten, zum Unlöslichwerden der Beschichtung führenden Reaktionen begleitet ist.

Die erfindungsgemäß erzielten Beschichtungen stellen auf einer Unterlage befindliche, poröse Filme mit einer Mindestporosität von 15 Vol.%, bezogen auf das Volumen des Films ohne die Unterlage, dar. Erwünscht sind Filme noch höherer Porosität. Vorzugsweise liegt der Porositätsgrad über 20 Vol.%, und allgemein ist der Film um so besser, je höher die Porosität ist, solange eine genügende Bindung erhalten bleibt, um die mechanische Unversehrtheit des Films zu bewahren und eine erhebliche Abriebfestigkeit zu ergeben.

Die porösen Filme sind an ein Verstärkungselement gebunden, das als Unterlage für den porösen Film wirkt und die Steifigkeit und mechanische Festigkeit erhöht und formgebend wirkt. Die Unterlage kann eine Hauptfläche des porösen Films des Verbundkörpers abdecken, aber mindestens eine Hauptfläche muß verfügbar und ihrer Umgebung frei zugänglich sein. Bei einer bevorzugten Unterlageart ist der Hauptteil des porösen Films mit beiden Flächen fur den freien Kontakt mit seiner Umgebung verfügbar. Solche Filme sind z. B. herstellbar, indem man das Überzugsmittel auf verhältnismäßig steifes Stahlnetzmaterial oder auf Platten gießt, die stark perforiert sind. Nur an einer der Hauptflächen sind freie Filme erhältlich, indem man das erfindungsgemäß verwendete Mittel auf die Oberfläche ebener, ununterbrochener Platten gießt.

Das Material der Unterlage kann von jedem festen, steifen Material gebildet werden, wie Metallen, Keramikmaterialien, feuerfesten Gläsern, polykristallinen Glasurmassen, z. B. Porzellane oder ein handelsübliches kristallines, hitzebeständiges Keramikmaterial, oder einer Kombination solcher Materialien. Es ist lediglich notwendig, daß sich die Unterlage in eine zweckentsprechende Form bringen läßt, eine beträchtliche Festigkeit und Steifheit aufweist und genügend wärmebeständig ist, um bei Temperaturen von bis zu 316° C oder etwas darüber nicht zu erweichen oder zu schmelzen oder in anderer Weise einer Zersetzung zu unterliegen.

Besonders bevorzugt werden für die Unterlage die Bau- und Formmetalle, wie Stahl, Aluminium, Kupfer, Bronze und ihre verschiedlenen Legierungen, wie auch emaillierte Unterlageelemente aus den gleichen Metallen. Eine besonders bevorzugte Unterlage wird von einer Platte oder Blech aus Flußstahl mit einer Beschichtung verschmolzener, glasartiger Emaille der Art gebildet, die herkömmlicherweise bei der Herstellung von Platten oder Blechen für den Bau von Öfen und anderen Küchenvorrichtungen eingesetzt

Normalerweise hat die Unterlage die Form ebener Platten oder Bleche mit einer Dicke in der Größenordnung von 3,2 mm oder darunter, aber im Rahmen der Erfindung liegen auch Sonderformen, wie Wabenmaterialien oder verschiedene Arten gewickelter Materialien. ·

Der Begriff der »Unterlage« bezieht sich hier auf das Teil oder Material, auf welches die Beschichtung bzw. der Film aufgebracht wird, während der Begriff des »Trägers« sich auf ein inertes, teilchenförmiges Material großer Oberfläche bezieht, auf welches der katalytisch aktive Bestandteil aufgebracht wird.

Die mit Hilfe des erfindungsgemäß verwendeten Überzugsmittels erzielten Beschichtungen bzw. Filme eignen sich für die Zurichtung von Wänden, Decken, Böden und anderen Inncntcilen von Öfen oder Koch-, Brat- und Backvorrichtungen, die bei der Zubereitung von Nahrung einzusetzen sind oder sonstwie einer Beschmutzung durch organische Materialien ausgesetzt sein können. Die Beschichtungen haben eine genügend katalytische Aktivität, um die Oxidation solcher Schmutzstoffe, einschließlich der sich normalerweise bei der Nahrungszubereitung ergebenden, bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen zu erleichtern.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.

Beispiel 1

Zur Herstellung eines Katalysatorüberzugsmittels fällt man 10,33% Mangan, 1,21% Kobalt und 0,72% Nickel, bezogen auf das Endgewicht des Mittels, in Form ihrer wäßrigen Carbonate auf einen zuvor hergestellten Träger aus Oxiden Seltener Erden dej ungefähren Zusammensetzung 47,4% Ceroxid, 25,4% Lanthanoxid, 13,9% Neodymoxid, 5,6% Praseodymoxid, 6,4% Samariumoxid, 2% Yttriumoxid und 1,7% Gadoliniumoxid (solche Mischungen werden nachfolgend als »Mischung von Oxiden Seltener Erden« bezeichnet) durch Mischen der entsprechenden Prozentanteile der Mangan-, Kobalt- und Nickelsalze in Form ihrer Nitrate und Ausfällen auf die Oberfläche der Oxide Seltener Erden durch Zusatz von Ammoniumbicarbonat.

Die anfallende Masse wird gewaschen, getrocknet und bei 400° C calciniert, um ein Überzugsmittel zu gewinnen, das die Metalle in den obengenannten Konzentrationen in Form ihrer Oxide neben der Mischung der Oxide der Seltenen Erden enthält. Die Oberfläche dieses Katalysators beträgt 48 m²/g.

Dieser Katalysator ist ein Beispiel für die in dem erfindungsgemäß eingesetzten Überzugsmittel enthaltenen Trägerkatalysatoren, da zwar die Oxide der Seltenen Erden in der Tat auch Oxidationskatalysatoren darstellen, aber weniger aktiv als die Oxide des Mangans, Kobalts und Nickels sind.

Der pH-Wert wird bei der Neutralisation der Metallnitrate in einer solchen Aufeinanderfolge erhöht, daß bei der obigen Darstellung zuerst die Oxide der Seltenen Erden und die wasserhaltigen Oxide ausfallen, wobei die Mangan-, Kobalt- und Nickelhydroxycarbonate anschließend die gefällten Hydroxycarbonate der Seltenen Erden überziehen.

10 g des caldnierten, trockenen Katalysators werden dann mit 30 g einer Mischung verrührt, die 64,5 % amorphes Siliciumdioxid mit einer Korngröße von 3,96 bis 0,104 mm und einer solchen Korngrößenabstufung, daß das Packungsvermögen des gemahlenen, amorphen Silidumdioxid-Füllstoffs erhöht wird, und

20

12,4% einer Lösung von ionischem Natriumsilikat mit einem Molverhältnis von SiO₂ zu Na₂O von ungefähr 3,3: 1 zusammen mit 15 g Wasser zur Bildung einer fluiden Paste enthält.

Diese Paste wird nach Rühren auf die Oberfläche einer 10,2 x 10,2-cm-Flußstahlplatte aufgestrichen, die beidseitig mit einer verglasten Emaille der herkömmlicherweise beim Überziehen der Innenwände von Öfen verwendeten Art beschichtet ist.

Das Material wird über Nacht luftgetrocknet, worauf man die Hälfte des Films mit verdünnter Essigsäure behandelt, um die Alkalisilikate zumindest an ihrer Oberfläche in Siliciumdioxidgel zu überführen, und die Platte dann 1 Std. bei 316° C brennt. Der anfallende Film ist außerordentlich zäh.

Auf die Platte wird ein sehr starker ölfleck mit einem Schmutzstoff aus gleichen Gew.-Teilen Safloröl, Erdnußöl und eines vollhydrierten, gesättigten Öls aufgebracht. Nach nur 15 Min. Erhitzen bei 316° C erweist sich der Schmutzstoff als vollständig katalytisch oxidiert.

Die säurebehandelte Hälfte des Films zeigt zwar eine bessere Wasserbeständigkeit als die nichtsäurebehandelte Hälfte, aber die katalytische Oxidation des Öls erfolgt auf ihr etwas langsamer.

Das erhaltene steife, poröse, katalytisch aktive Produkt enthält 11,21% des Natriumsilikat-Bindemittels und 30,5% des aktiven Katalysators, Rest hitzebeständiger Siliciumdioxid-Füllstoff. Die Platte ist sehr hart und korrosions- und erosionsbeständig und zeigt selbst auf der nicht der Säurebehandlung zur Wasserbeständigkeitssteigerung unterworfenen Seite eine gute Wasserbeständigkeit. Die Porosität des Films beträgt ungefähr 50 Vol.% (ohne Berücksichtigung des Volumens der emaillierten Stahlunterlage).

Beispiel 2

Man mischt 10 g des Katalysators von Beispiel 1 mit 20 g der Natriumsilikat-Siliciumdioxid-Masse von Beispiel 1 und 10 g einer Lösung von Natriumsilikat und Wasser mit einem Molverhältnis von Siliciumdioxid zu Natriumoxid von 3,3:1 und einem Feststoffgehalt von 32,7%. Wie in Beispiel I wird ein Film gegossen. Der Film enthält 33,7 Gew.% Katalysator, 20 Gew.% Natriumsilikat, Rest der amorphe Siliciumdioxid-Füllstoff. Mit dieser Mischung werden zwei Platten überzogen, deren eine man bei 371 ° C und andere auf 760° C brennt. Beide Platten werden stark mit Öl angeschmutzt; beide ergeben in weniger als 30 Min. bei 316° C eine vollständige katalytische Oxidation des Öls.

Zur Erläuterung der Zähigkeit, Haftfestigkeit, Härte und Wasserbeständigkeit dieses Films wird die auf 760° C gebrannte Platte zuerst eine Stunde in 10%iger Essigsäure gehalten und dann wiederholt mit Öl, mit Zucker und mit Milch angeschmutzt. Der Schmutz wird in mehr als 15 solchen Behandlungen aufeinanderfolgend aboxidiert, wobei man zwischen diesen Behandlungen die Platte jeweils unter ständig laufendem Wasser kräftig mit Stahlwolle und Deter- to gent scheuert und schließlich 14 Std. in 5%iger Ätzalkalilösung kocht. Die Platte bleibt bei all diesen drastischen Maßnahmen praktisch unverändert und ist, wie ihr Vermögen zur vollständigen Oxidation eines gleichmäßig auf die Oberfläche aufgesprühten Ölfilms ohne Zurückbleiben eines ölrückstands in weniger als einer Stunde bei 232° C zeigt, weiter katalytisch aktiv.

Beispiel 3

Man mischt 20 g des Katalysators von Beispiel 1 und 20 g der Natriumsilikat-Siliciumdioxidfüllstoff-Masse von Beispiel 1 mit K) g einer Lösung von ionischem Guanidinsilikat mit einem SiO₂-Gehalt von 20% und einem gleichmolaren Verhältnis von Guanidiniumionen zu Siliciumdioxid, bringt dieses Überzugsmittel wie in Beispiel 1 auf eine Platte auf, trocknet auf einem Wasserdampfbad und brennt schließlich 1 Std. bei 288° C. Die getrocknete, überzogene Tafel wird dann mit Öl angeschmutzt und erweist sieh durch eine 79 %ige katalytische Oxidation der starken Ölanschmutzung in einer Stunde bei 288 ° C als sehr katalytisch aktiv. Der Fertigfilm enthält 34,3% Katalysator und 12,65% Natriumsilikat, wobei das Molverhältnis von Siliciumdioxid zu Natriumoxid etwa 4,6 beträgt. Das höhere Molverhältnis in der Endzusammensetzung gemäß der Erfindung ergibt sich aus der Zersetzung des Guanidinkations und der Kombination des Siliciumdioxids, mit dem es ursprünglich assoziiert war, mit dem Siliciumdioxid in dem Natriumsilikat. Der Rest der Masse wird von dem amorphen Siliciumdioxid-Füllstoff gebildet. Die Porosität des Films liegt über 40 Vol.%.

Beispiel 4

Man mischt 10 g einer calcinierten Probe von Mangancarbonat der ungefähren Formel Mn₂O₃ von 119 nr/g Oberfläche mit 30 g der Natriumsilikat-Siliciumdioxidfüllstoff-Mischung von Beispiel 1 und 10 g der in Beispiel 2 beschriebenen, wäßrigen Natriumsilikatlösung und gießt wie in Beispiel 1 einen Film. Der anfallende Film, der außerordentlich hart, porös und zäh sowie wasserunempfindlich und katalytisch hochaktiv ist, wird wiederholt an der gleichen Plattenstelle nacheinander viermal mit Öl angeschmutzt, wobei das öl jeweils in ungefähr einer Stunde bei 271 ° C abbrennt. Die Porosität dieses Films liegt über 50 VoI %.

Beispiel 5

Man mischt 30 g der Natriumsilikat-Siliciumdioxidfüllstoff-Masse von Beipsiel 1 und 10 g der wäßrigen Natriumsilikatlösung von Beispiel 2 mit 10 g des Katalysators von Beispiel 1 und 4 g Glycerin, trocknet die erhaltene Platte 20 Min. auf einem Wasserdampfbad bei 90° C und erhitzt 20 Min. bei 125° C, 20 Min. bei 315° C und schließlich 20 Min. bei 650° C. Der harte, glatte, zähe, wasserbeständige Produktfilm besitzt eine ausgezeichnete Abriebfestigkeit und erweist sich mit der Entfernung verschiedener Küchenanschmutzungen im Verlaufe nur weniger Minuten bei derart niedrigen Temperaturen wie 232° C als katalytisch hochaktiv. Der Glycerinzusatz in der obigen Rezeptur erleichtert ein rasches Härten bei einer nur minimalen Tendenz des anfallenden Films zu Riß- oder Haarrißbildung. Der Fertigfilm enthält 33,7 Gew.% Katalysator, 20 Gew.% NatriumsiHcat, Rest der Mischung das amorphe, gemahlene Siliciumdioxidmehl.

Beispiel 6

Man mischt 10 g des Katalysators von Beispiel 1,

3 g sehr feinen Talk, 16 g der Natriumsilikat-Süiriumdioxid-Mischung von Beispiel 1 und 15 g der Natriumsilikat-Lösung von Beispiel 2 mit 2 g Glycerin und

4 g Wasser, breitet die Masse auf einer emaillierten

10,2 x l().2-un-Slahlpliittc aus und härtet wie in dem vorhergehenden Beispiel. Die anfallende Platte ist sehr hart, zäh, wasserbeständig und abriebfest und auch katalytisch hochaktiv; starke Ölanschmutzungen werden in Zeiträumen von unter einer Stunde bei '■ 232" C vollständig abgebrannt. Dieses Beispiel erläutert die Verwendung eines reaktionsfähige η Füllstoffs, wie des hydratisicrten Magnesiumsilikats, Talk, zur Steigerung der Wasserbeständigkeit des Films.

Die Katalysatorkonzentration in dieser Masse be- ^|0 trägt 33 Gew.%, die Natriumsilikat-Konzentration 22,7% und die Talk-Konzentration K) Gew.%, während der Rest der Masse von dem amorphen, gemahlenen Siliciumdioxid-Füllstoff gebildet wird.

Beispiel 7

Es wird cini- Platte mit den gleichen Bestandteilen wie in dem vorstehenden Beispiel und mit der Abänderung hergestellt, daß man das dort eingesetzte Mangandioxidpulver durch H) g Kobaltoxidpulver mit ei- -» ncr Oberfläche von 80 nr/g ersetzt. Davon abgesehen, daß der Katalysator hier das Kobaltoxid ist, hat die anfallende Platte die gleiche chemische Zusammensetzung bezüglich der relativen Prozentanteile an Talk, Natriumsilikat, Siliciumdioxidfüllstoff und Ka- 2"> talysator. Diese Platte stellt ein ausgezeichnetes Produkt dar, das eine hohe katalytischc Aktivität in Verbindung mit ausgezeichneten Filmbildungseigenschaften zeigt.

in Beispiel S

Es wird eine Platte wie in Beispiel 7 mit der Abänderung hergestellt, daß man das Kobaltoxid durch Nickeloxid mit einer Oberfläche von 110 nr/g ersetzt. Man erhält im wesentlichen identische Ergebnisse, η wobei jedoch das Nickeloxid nicht ganz so katalytisch aktiv erscheint. Die Ofentemperatur muß zum Abbrennen von Nahrungsmittelanschmutzungen auf ungefähr 271 ° C erhöht werden, während das Abbrennen im Falle der Manganooxid- und Kobaltoxidplatten bei nur 232° C möglich ist.

Beispiel 9

Es wird ein Überzugsmittel unter Verwendung der wäßrigen Natriumsilikat-Lösung von Beispiel 2 hergestellt und mit 2,5 Gew.% einer feinteiligen, reinen Form des Chrysotil-Asbestes mit einer Oberfläche von 60 nr/g versetzt, wobei die relativen Anteile an Asbest und Natriumsilikat so eingestellt werden, daß man beim Einsatz dieser Mischung in gleichen Anteilen mit einer Mangandioxidprobe von 100 m²/g einen Film mit einem Gehalt von 50 Gew.% an der vereinigten Natriumsüikat-Chrysotilasbest-Mischung erhält. Dieses Überzugsmittel wird auf eine Platte aufgespritzt, wobei ein dünner, harter, schwarzer Film erhalten wird, der nach Brennen bei 260° C vollständig wasserbeständig ist. Die Platte zeigt eine außergewöhnlich hohe katalytische Aktivität. Die ausgezeichnete Wasserbeständigkejt dieser Masse kann auf den Einsatz des reaktionsfähigen Magnesiumsilicat-Füll-Stoffs in der Form der Chrysotilasbest-Dispersion zurückgeführt werden.

Beispiel 10
Es wird ein Überzugsmittel wie in Beispiel 1 mit der Abänderung hergestellt, daß man den Siliciumdioxid-Füllstoff durch eine ähnliche Korngrößenfraktion einer gemahlenen Emaillcfritte aus einem verglasten. Natriumoxid, Kaliumoxid, Bortrioxid, Zirkoniumdioxid, Siliciumdioxid, Magnesiumoxid und Calciumoxid enthaltenden Glas (Erweichungspunkt der glasigen Fritte 593" C) ersetzt. Nach der Verarbeitung wie in Beispiel 5 weist die Fertigplatte einen porösen, harten, dünnen Film auf, der 11,21 % Natriumsilikat-Bindcmittel. 30,5% Katalysator (nach Beispiel 1) und 58,3% der glasigen Fritte enthält. Diese Platte erweist sich bei der Oxidation von Öl, Milchflecken, durch Verschütten von zuckerhaltigem Gut erhaltenen Anschmutzungen und Bratensaft als ausgezeichnet katalytisch aktiv.

Die Platte besitzt auch eine außergewöhnliche Wasserbeständigkeit und Abriebfestigkeit.

Beispiel 11

Nach der Arbeitsweise von Beispiel 2 und unter Einsatz entsprechender Mengen der gleichen Bestandteile wird eine Platte mit der Abänderung hergestellt, daß man das in Beispiel 2 verwendete Natriumsilikat mit einem Molverhältnis von 3,3 jeweils durch äquivalente Mengen einer Kaliumsilikatlösung mit einem SiO₂-Gehalt von 20% und einem Molverhältnis von SiO₂ zu K₂O von 3,86 ersetzt. Dabei werden im wesentlichen die gleichen Ergebnisse wie in Beispiel 2 erhalten.

Nach der gleichen Arbeitsweise und unter Einsatz der gleichen Bestandteile und Mengen werden ferner Platten mit der Abänderung hergestellt, daß man das Natriumsilikat von Beispiel 2 durch eine ein Molverhältnis von 4,5 aufweisende Lösung von SiO₂/Li₂O-Lithiumsilikat-Bindemittel mit einem SiO₂-GeUaIt von 22% ersetzt. Auch die so erhaltene Platte ist im wesentlichen mit derjenigen von Beispiel 2 identisch, hat jedoch, besonders beim Brennen bei niedriger Temperatur, eine noch bessere Wasserbeständigkeit.

Beispiel 12

Nach der Arbeitsweise von Beispiel 6 und unter Einsatz der gleichen Bestandteile und Mengen werden Platten mit der Abänderung hergestellt, daß man das Natriumsilikat durch eine gleichmolare Lösung von Guanidinsilikat mit einem SiO₂-Gehalt von 25% und den Talk von Beispiel 6 durch feinteiliges MgO ersetzt. Die anfallenden Platten zeigen nach dem Brennen eine ausgezeichnete katalytische Aktivität und außergewöhnliche Wasserbeständigkeit.

Beispiel 13

Nach der Arbeitsweise von Beispiel 5 und unter Einsatz der gleichen Mengen und Arten von Bestandteilen werden Platten mit der Abänderung hergestellt, daß man den Katalysator von Beispiel 1 durch einen solchen aus 1 % Platin von 200 m²/g Oberfläche auf «-Aluminiumoxid als Träger ersetzt. Die anfallenden Platten entsprechen physikalisch den in Beispiel 5 erhaltenen und erweisen sich durch das Abbrennen von öl- und Zuckerrückständen von der Platte bei 316 ° C beim Einsatz der Platte im Inneren eines herkömmlichen Elektrokochherdes als katalytisch aktiv.

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung von Überzugsmitteln aus mindestens 5%, bezogen auf das Trockengewicht des "> Überzugsmittels, eines alkalischen Silikats, und zwar von Natriumsilikat, Lithiumsilikat, Kaliumsilikat, Silikaten von organischen Basen mit einer basischen Dissoziationskonstante von über 10 "^s und/oder deren Mischungen, als wäßrige Lösung ^1(l und aus mindestens 10%, bezogen auf das Trokkengewicht des Überzugsmittels, eines wärmebeständigen Oxidationskatalysators in Form

a) einer sauerstoffhaltigen Verbindung von Zirkonium, Titan, Vanadium, Chrom, i"> Mangan, Eisen, Nickel, Kobalt, Wolfram, Molybdän, Kupfer, Zink und Seltenen Erden, elementarem Palladium, Rhodium, Ruthenium, Osmium, Iridium, Platin und/oder deren Mischungen, oder -< >

b) einer Kombination aus einem großoberflächigen inerten Träger und mindestens einer der genannten sauerstoffhaltigen Verbindungen und/oder mindestens einem der genannten elementaren Metalle, welche gleich- -·"> mäßig an der Oberfläche des Trägers verteilt sind,

zur Herstellung von katalytisch oxidativ wirkenden Beschichtungen in Koch-. Back- und Bratgeräten. S(I

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oxidationskatalysator eine spezifische Oberfläche von wenigstens 0,1 rrr/g aufweist.