DE2011430C - Verfahren zum Beschichten von Oberflächen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrilTt ein Verfahren zum Beschichten von Oberflächen durch gleichzeitiges Aufsprühen einer Schichtbildner enthaltenden Dispersion und eines Fällmittels, das gegebenenfalls weiteres Bindemittel enthält, wobei die Vermischung beider Komponenten nach dem Versprühen und vor oder bei dem Auftreffen auf die zu beschichtende Oberfläche erfolgt.

Es gibt zahlreiche Verfahren, um Oberflächen wie Fundamente, Dächer, Industrieanlagen gegen Feuchtigkeit, Wasser atmosphärische Einflüsse, Chemikalien oder mechanische Beanspruchungen zu schützen. Hierbei werden ein- oder mehrkomponentige Stoffe im kalten Zustand auf das zu schützende Objekt z. B. gestrichen, gespachtelt, gespritzt, gesprüht, gerollt oder es werden Folien aufgeklebt oder es werden hochviskose oder feste Stoffe durch Erhitzen verflüssigt und sodann gestrichen, gespachtelt, geipritzt oder auf andere geeignete Art aufgebracht. Es ist durch die franzöische Patentschrift 1 354 366 ao tuch ein Beschichtungsverfahren bekannt, bei dem ein Bindemittel enthaltendes Fällmittel verwendet fvird.

Bei großflächigen Objekten ist das maschinelle Aufspritzen oder -sprühen die leistungsfähigste Methode.

Man kann dabei die Schichtbildner entsprechend Ihren Eigenschaften schmelzflüssig oder in Lösungsmitteln gelöst oder in nichtlösenden Flüssigkeiten, vorzugsweise Wasser, dispergiert auf die zu schüt- !ende Oberfläche auftragen. Von besonderem Vorteil lind dabei die kaltverarbeitbaren wäßrigen Disperlioncn.

Ein großer Nachteil haftet jedoch allen derartigen Dispersionen an. Sie sind so stabil, daß ihre Filmfcildung nicht durch Koagulation des Bindemittels, «las die disperse Phase bildet, erfolgt. Zunächst muß tier größte Teil des Wassers verdunsten, ehe das tu feinsten Teichen dispergierte Bindemittel durch partielle Vereinigung der Einzelteilchen sich zu einem Film verfestigen kann. Solange dieser Zustand flieht erreicht ist, bleiben solche Schichten wassercrnpfindlich und können etwa durch inzwischen einl-etzenden Regen wieder fortgespült werden.

Aus der deutschen Patentschrift 1082 867 ist ein Verfahren zum luft- und flüssigkeitsfesten Abdichten von Wetter- oder Branddämmen in Gruben od. dgl. bekannt, bei dem man «inen Kautschuklatex oder Cine Emulsion eines kautschukähnlichen (plasiomcfen) Natur- oder Kunststoffes, aus denen sich der elastomere Stoff leicht fallen läßt, auf dew Damm lind auf die angrenzenden Firste, Stöße und Sohle tiufsprüht bzw. aufstäubt und unmittelbar nach der Zerstäubung den plastomcrcn Stoff fällt. Hierdurch Uird eine rasch;· Koagulation der dispersen Phase erreicht. Dieses Verfahren kann vorteilhaft mit einer Vorrichtung durchgeführt werden, die aus zwei in einer gemeinsamen Halterung gelagerten Düsen mit zueinander etwa parallel liegenden Achsen besteht, von denen die eine zum Zerstäuben der Emulsion oder des Latex und die andere zum Zerstäuben des Fällmittels bestimmt ist, wobei die für das Zerstäuben der Emulsion oder des Latex dienende Düse in Richtung des Sprühstrahies um ein gewisses Stück vor der Rillmittcldüse liegt.

Ein ähnliches Verfahren zum Herstellen eines zusammenhängendes Belages als Isolations- oder h aus einer Bitumenemulsion und einem Fällmittel kann der deutschen Auslegeschrift 1 204 980 entnommen werden. Nach diesem Verfahren wird die Bitumenemulsion, welche natürlichen oder synthetischen Gummilatex enthalten kann, zugleich mit dem Fällmittel durch Zerstäubung aufgetragen, wobei sich Emulsion und Fällmittel beim Auftreffen auf die Unterlage mischen.

Es ist ferner aus der niederländischen Patentschrift 6 704 641 bekannt, bituminöse Isolierschichten durch gleichzeitiges Aufspritzen anionischer Bitumen- und kationischer Latexemulsionen oder kationischer Bitumen- und anionischer Latexemulsionen herzustellen. Hierbei dient die entgegengesetzt geladene Emulsion als Fäll- und Koagulationsmittel für die andere Emulsion.

Bei diesen bekannten Arbeitsweisen bilden sich je nach Auftragsmenge mehr oder weniger dicke, zusammenhängende Schichten auf der Oberfläche. Diese Schichten haben dabei die Eigenschaften der sie aufbauenden Komponenten. Verwendet man beispielsweise Bitumenemulsionen, erhält man Bitumenschichten, die, von einer bestimmten Schichtdicke an, wasserdicht sind. Sie verhindern aber gleichzeitig auch den Durchtritt von Wasserdampf aus dem beschichteten Untergrund. Dies führt zu Ablösungen (»Blasen«) der Schicht vom Untergrund. Dies wird z. B. häufig in der Praxis beobachtet, wenn Bitumenoder Bitumen-Latex-Emulsionen auf frischen, noch feuchten Beton gefällt werden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Beschichtung von Oberflächen zu finden, welches gestattet, die Vorteile des gleichzeitigen, aber getrennten Aufsprühens von Schichtbildner enthaltenden Dispersionen und Fällmittel zu nutzen, aber dabei Oberflächen zu erhalten, welche zwar wasserdicht, aber wasserdampfdurchlässig sind.

Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, daß als Fällmittel eine Dispersion eines montmorillonithaltigen Tones verwendet wird, welcher mit Wasserstoff-, Alkali-, Erdalkali-, Eisen- oder Aluminiumionen beladen ist. Das erfindungsgemäße Verfahren kann also in der Weise ausgeführt werden, daß man mittels einer Verdüsungsvorrichtung mit zwei Austrittsöffnungen eine anionische Dispersion eines Schichtbildners, z. B. Bitumen oder Polychloropren, und eine Aufschlämmung eines etwa 40 Gewichtsprozent Montmorillonit enthaltenden Tonminerals, das mit Wasserstoff-, Erdalkali-, Eisen- oder Alumiumionen belegt ist, auf einen Untergrund aufsprüht.

Bei dem durch das Tonmincral ausgelösten Brechvorgang können die Teilchen der dispersen Phase nicht unmittelbar ineinanderfließen oder miteinander verkleben, da sich in der äußeren Phase (im Wasser) ein Überschuß feinstvertcilter Plättchen der Tonmincrale befindet, die vom Bindemittel nicht aufgenommen werden, vielmehr dauerhaft ein Mineralgerüst im Film ausbilden. Hieraus resultiert einerseits die Dampfdurchlässigkeit trockener Filme. Die Wasserdichtigkeit ist durch das quellbare Tonmineral gegeben. Das im Bindemittel eingezwängte Tonmineralgeriist quillt dann bei Berührung mit Wasser, wodurch der Film als Ganzes wasserdicht wird.

In der Regel stellt man das Mengenverhältnis der gleichzeitig versprühten Bindcmitteldispersion und der Tondispersion so ein, daß auf 1 Gewichtsteil Bindemittel 5 bis 10 Gewichtsteile Tonmineral kommen.

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Anionaktive Bindemitteldispersionen wird man Bitumen, Peche und Wachse verschiedener Hervorzugsweise mit Tonen fällen, welche an der Ober- kunft, Natur- und Kunstharze, ferner Polyurethane, fläche mit Wasserstoff-, Erdalkali-, Eisen- oder AIu- Polysulfide, mit geeigneten Härtern durchreagierte luminiumionen beladen sind. Kationaktive Binde- Epoxide, Silicone, Naturkautschuk bzw. -gummi, mittetdispersionen brechen mit Tonen, welche mit 5 Kunstkautschuk wie beispielsweise Polybutidien-AIkali-, Erdalkali-, Alumium- oder Eisenionen be- acrylnitril, Polychloropren, Polybutadienstyrol verladen sind. Die Eignung eines Tonminerals, als wendet werden. Ihre Auswahl ist nicht erfindungs-FällmiUel für die Bindemittelemulsion zu wirken, wesentlich, sondern nur einsatzbedingt,
kann durch einen Vorversuch ermittelt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren soll an Hand

Gegebenenfalls muß der Ton vorbehandelt werden, ίο der folgenden Beispiele näher erläutert werden. Dabei Dies geschieht in an sich bekannter Weise z. B. zeigt Beispiel 1 die Vorbehandlung eines Tones zur indem man Tonmineralschlämmen mit Natrium- Fällung einer kationaktiven, Beispiel 2 die Vorox al at oder Natriumcarbonatlösungen behandelt. behandlung eines Tones zur Fällung einer anion-Dabci werden z. B. Wasserstoff- und Aluminium- aktiven Bindemitteldispersion. Die übrigen Beispiele ionen des Tonminerals durch Natriumionen aus- 15 stellen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen getauscht und die Tonmineraloberflächen mit Na- Verfahrens dar.
triumionen belegt. Anderenfalls behandelt man BeisDiel 1

Tonmineralsd^ümmen mit Säuren oder sauren ^P

Kationenaustaüschern, wodurch die Tonmineral- 200 kg Ton werden mit einer Lösung von 20 kg

Oberflächen mit Wasserstoffionen, gegebenenfalls teil- ao Magnesiumsulfat · 7 Η.,Ο in 2000 1 Leitungswasser weise auch mit Aluminiumionen belegt werden. sechs Stunden lang "gerührt. Die Suspension ist

Derartige Vorbehandlungsverfahren sind Stand unmittelbar verwendbar. Die Untersuchung einer aus der Technik und z. B. in der deutschen Patentschrift der Suspension zurückgewonnenen Tonprobe ergibt, 613 037 sowie in »Die Keramik«, Springer-Verlag, daß der Ton zu 65% mit Magnesiumionen belegt ist. 5. Auflage, insbesondere S. 47 ff. und S. 233 ff. und 25

in »Die silicatischen Tonminerale«, Verlag Chemie Beispiel 2

GmbH, 2. Auflage, S. 22 ff. und in der Zeitschrift für

anorganische und allgemeine Chemie, 307 (1961), 300 kg Ton werden mit 250 1 eines mit Wasser-

S. 187 ff., beschrieben. stoffionen beladenen Kationenaustauschers in 2000 1

Man kann das erfindj'ngsgeräße Verfahren auch 30 Kondenswasser sechs Stunden lang gerührt. Als mit so modifizieren, daß man fine wäßrige Tondispersion Wasserstoff beladener Kationenaustauscher eignet verwendet, welche zusätzlich c spergiertes Binde- sich z. B. der im Handel unter der Bezeichnung mittel enthält. Dieses Bindemittel kann von anderer Ionenaustauscher I der Firma Merck befindliche Aus-Art als das Bindemittel der tonfreien Bindemittel- tauscher, welcher eine Austauschkapazität von dispersion sein. Jedoch muß der Ton eine der oben 35 1,6 val/1 hat. Die Ionenaustauscher wird über ein aufgeführten Bedingungen gegenüber der tonfreien 900-Maschen/cm²-Sieb abgesiebt und regeneriert. Bindemitteldispersion erfüllen. Die Tonsuspension ist unmittelbar verwendbar. Die

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird aber Untersuchung einer aus der Suspension gewonnenen noch eine Reihe weiterer Vorteile erzielt. Von he- Tonprobe ergibt, daß der Ton zu 30% mit Wassersondercr Bedeutung ist, daß durch das sich im Film 40 stoff- bzw. Wasserstoff- und Aluminuimionen beausbildende Tonmineralgerüst Filme mit außer- legt ist.

ordentlicher Standfestigkeit bei hohen Temperaturen Beispiel 3

erhalten werden. Auch bei Verwendung von

Bindemitteln mit Erweichungspunkten von nicht Mit einer üblichen Doppeldüsenpistole wird aus

einmal 50 C (Ring- und Kugelmcthode nach 45 der einen Düse als erste Komponente eine Mischung DlN 1995), die also wenig über 100° C flüssig sind, anionisch emulgierter Emulsion mit Bitumen und/ erhält man Beschichtungen, die von senkrechten oder Polychloropren als Bindemittel, aus der anderen Flächen durch Wärmeeinwirkung nicht mehr ab- Düse als zweite Komponente eine Aufschlämmung fließen. Man kann diese Eigenschaft derart extrem eines etwa 40% Montmorillonit enthaltenden Tonnusbildcn, daß der Film auch dann noch nicht 50 minerals, das mit Wasserstoff- oder Aluminiumionen abfließt, wenn die Wärmeeinwirkung bei so hohen belegt ist, auf dem zu beschichtenden Untergrund Temperaturen erfolgt, daß das Bindemittel in dem versprüht. Es bildet sich ein zusammenhängender, Mineralgerüst bereits thermisch zersetzt wird. wasserfester aber wasserdampfdurchlässiger Film

Die Verfestigung der erfindungsgemäß hergestell- hoher Wärmebelastbarkeit,
ten Schichten erfolgt rasch. Die Druckfestigkeit, 55 . . . , .

Abriebfestigkeit, Plastizität, Elastizität, Flexibilität bei spiel

der Beschichtungen lassen sich in weiten Grenzen In gleicher Weise wie bei Beispiel 1 wird als erste

durch die Auswahl und/oder Mischung geeigneter Komponente eine kationisch emulgiertc Polybuta-Schichtbildncr variieren. Dies gilt ebenso für die dienacrylnitrilemulsion versprüht und gleichzeitig als Chemikalien-, UV- und Ozonbeständigkeit. 60 zweite Komponente eine anionisch emulgierte Bi-

Die Wasserdichtigkeit, Wasserdampfdurchlässig- tumenemulsion, der eine wäßrige Aufschlämmung keit und Wärmestandfestigkeit der Filme werden in eines montmorillonithaltigen Tones, der fast vollerster Linie durch die Art und Menge der Ton- kommen mit Alkaliionen, vorwiegend Natrium- und minerale und erst in zweiter Linie durch das Binde- Kaliumionen, belegt ist, zugemischt wurde,
mittel festgelegt. 65 Beisoiel "5

Als Bindemittel können zur Durchführung des ^F

erfindungsgemäßen Verfahrens die bekannten und Wie in den vorhergehenden Beispielen wird als

üblichen Bindemittel, wie Polyäthylen, Polypropylen, erste Komponente eine Mischung aus einer anionisch

2 Oil

emulgierten Bitumenemulsion und einem Naturkautschuklatex versprüht, als zweite Komponente gleichzeitig eine mit Tonmineralien emulgierte Bitumenemulsion, wobei das Tonmineral etwa 5O°/o Montmorillonit enthält und einen Wasserstoff- und Aluminiumwert von 1,5 m val/lOOg besitzt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Beschichten von Oberflächen durch gleichzeitiges Aufsprühen einer Schichtbildner enthaltenden Dispersion und eines Fällmittels, das gegebenenfalls weiteres Bindemittel enthält, wobei die Vermischung beider Komponenten nach dem Versprühen und vor oder bei dem Auftreffen auf die zu beschichtende Oberfläche erfolgt, dadurch gekennzeichne I₁ daß als Fällmittel eine Dispersion eines montmorillonithaltigen Tones, welcher mit Wasserstoff-, Erdalkali-, Eisen- oder Aluminiiimionen beladen ist, verwendet wird.