DE2060155A1 - Anorganisches Beschichtungsmittel - Google Patents
Anorganisches BeschichtungsmittelInfo
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Description
Anorganisches Beschichtungmittel
Priorität: 8. Dezember 1969 Japan No. 98498/69
Hitzebeständige und strahlungsfeste Farben, die in den
technischen Berichten der NASA veröffentlicht werden, und anorganische, zinkreiche Farben sind häufig bekannte anorganische
Beschichtungsmittel, bei denen Alkalisilikat als Hauptbindemittel des Überzuges dient.
Diese anorganischen Massen ergeben wegen ihres anorganischen
Charakters theoretisch Überzugsfilme mit ausgezeichneter Wärmebeständigkeit, Feuerfestigkeit und Widerstandsfähigkeit
gegen Lösungsmittel. Es ist jedoch sehr schwierig, die ausgezeichneten anorganischen Eigenschaften bei diesen Beschichtungsmittel
zur Geltung zu bringen, weil der gebildete Alkalisilikat-Film sehr spröde ist und schlecht auf den Unterlagen
haftet. Außer einigen Überzügen, die Zinkpulver enthalten und als Korrosionsschutzfarben für Metalle verwendet werden, vertragen
sich diese Massen kaum mit verschiedenen HoIzprodukten,
z.B. Sperrholz, sowie Asbestzementplatten und Betonerzeugnissen.
Hiersschafft die Erfindung Abhilfe, indem sie für die anorganischen
Beschichtungsmittel eine wässrige Lösung von polymerem
Silikat als Bindemittel verwendet, welches ein besonderes
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visko-elastisches Verhalten zeigt, so daß die Massen nach
der Erfindung sich sehr gut auf verschiedene Materialien, wie Asbestzementplatten, Betonerzeugnisse und Holzprodukte,
wie Sperrholz, aufbringen lassen und anorganische Überzüge bisher unerreichter Güte ergeben.
Aufgabe der Erfindung ist demzufolge die Entwicklung von insbesondere gefärbten anorganischen Beschichtungsmitteln,
die sich für die verschiedensten Materialien,wie Metalle, Asbestzementplatten, Betonerzeugnisse und Holzerzeugnisse
eignen und Überzüge mit ausgezeichneter Haftung, hoher Rißfestigkeit, Feuerbeständigkeit, Wetterfestigkeit und hohem
Glanz ergeben.
Es wurde gefunden, daß sich Silikat-Massen mit besonderen visko-elastischen Eigenschaften erhalten lassen, wenn eine
Mischung aus einer wässrigen Alkalisilikat-Lösung und amorpher Kieselsäure erwärmt wird und daß derartige Silikat-Massen
die Bereitung anorganischer Beschichtungsmittel gestatten, die sich außer auf Stahl auf zehlreiche Materialien auftragen
lassen.
Hierzu ein Beispiel: Amorphe Kieselsäure wird zu einer wässrigen Alkalisilikat-Lösung zugesetzt und dann einige Stunden
bei 50 - 1000C gerührt. Die Viskosität der Mischung steigt
allmählich an, bis eine hochviskose Masse entstanden ist. Wenn dieses Produkt mit Wasser verdünnt und filtriert wird,
so ergibt sich, daß die Menge der amorphen Kieselsäure in dem Rückstand kleiner ist als sie ursprünglich zu der Lösung
hinzugefügt worden ist. Vermutlich wird der Anteil der Kieselsäure, die sich als Silikat in der wässrigen Alkalisilikat-Lösung
auflöst, durch das Rühren und Erwärmen der Mischung erhöht. Es ergibt sich ferner, daß ein hochelastischer, intermediärer
Film im Verlauf der Trocknung entsteht, wenn das Gemisch auf die Oberfläche von Glas, Stahl und Sperrholz
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aufgetragen und dann bei Raumtemperatur getrocknet wird. Wenn man hingegen nicht erwärmt und rührt, so stellt man
selbst nach langer Zeit keine Auflösung der amorphen Kieselsäure fest. Bei Verwendung anderer als amorpher Kieselsäure
wird ebenfalls die Auflösung der Kieselsäure und der Viskositätsanstieg
nicht beobachtet, selbst wenn das Gemisch erwärmt und gerührt wird. Es ist also klar, daß das in den Massen
nach der Erfindung benutzte polymere Silikat unter bestimmten Bedingungen in einem beschränktem Bereich gebildet wird.
Es folgt nun ein praktisches Ausführungsbeispiel.
Zu einer wässrigen Lösung, die 1 Gewichtsteil (als Feststoff) verschiedener Alkalxsilikate enthält, wird 1,5 Gewichtsteil
pulverförmige amorphe Kieselsäure zugesetzt. Diese Mischung
wird etwa 6 Stunden bei 50 - 100 C gerührt. Die Ergebnisse der Viskositätsmessung und die Menge des gelösten Silikats
in dem Gemisch waren wie folgt:
Bei Verwendung von Natriumsilxkat-Lösung
ohne Erwärmen und Rühren
Viskosität 325 Centipoise gelöste Kieselsäure in Silikat-Form 20 %
mit Erwärmen und Rühren
Viskosität 9300 Centipoise gelöste Kieselsäure in Silikat-Form 30 %
Bei Verwendung von Kaliumsilikat-Lösung ohne Erwärmen und Rühren
Viskosität 280 Centipoise gelöste Kieselsäure in Silikat-Form 20 %
mit Erwärmen und Rühren
Viskosität 10000 Centipoise gelöste Kieselsäure in Silikat-Form 30 %
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Bei Verwendung von Lithiumsilikat-Lösung
ohne Erwärmen und Rühren Viskosität 600 Centipoise gelöste Kieselsäure in Silikat-Form 20 %
mit Erwärmen und Rühren Viskosität 1200 Centipoise gelöste Kieselsäure in Silikat-Form 24 %
Wie man sieht, ist die Viskosität der Lösung nach Erwärmen und Rühren bei Lithiumsilikat etwa 2 mal, bei Natriumsilikat
etwa 28 mal und bei Kaliumsilikat etwa 35 mal so hoch wie die der Lösung vor dem Rühren und Erwärmen. Es ergibt sich ferner
eine beträchtliche Differenz der Menge an gelöstem Silikat in der durch Filtrieren der Mischung erhaltenen wässrigen Lösung.
Die Ursache für diese Unterschiede ist bisher nicht geklärt. Es wird jedoich angenommen, daß komplizierte chemische und
physikalische Veränderungen in dem Lösungsgemisch beim Exnwärman
und Rühren eintreten, wobei sich polymere Silikationenmicellen bilden. Beispielsweise zeigen die Meßergebnisse bei
der Bestimmung des mittleren Molekulargewichtes durch Lichtbrechung nach R.V.Naumann, P.Debye und A.P.Brady sowie A.G.
Brown, daß der Anteil der polymeren Silikationen-micellen in der wässrigen Alkalisilikat-Lösung mit zunehmender Silikat-Menge
ansteigt.
Nach den Resultaten dieser allgemein bekannten Untersuchungen sind die Veränderungen, die bei der Reaktion eintreten, die
gleichen, wie sie auch in der wässrigen Lösung von polymeren Silikat gemäß der Erfindung stattfinden. Die oben beschriebene
Masse muß eine Mehrkomponentenmischung von monomeren Silikationen, polymeren Silikationen-micellen, teillöslicher amorpher
Kieselsäure oder deren Hydrat und amorpher Kieselsäure mit adsorbierten Silikationen sein. Es ist deshalb verständlich,
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daß die Massen wenigstens in Gegenwart von Wasser so viskos sind.
An dieser Stelle sei auf die scheinbar ähnlichen Methoden des Schmelz- und des Naßverfahrens hingewiesen. Nach dem.
Schmelzverfahren wird Natriumsilikatglas, das durch Schmelzen einer Mischung von Kieselsäure und Natriumcarbonat erhalten
wurde, in heißem Wasser gelöst, und dann wird der unlösliche Rückstand abfiltriert, so daß eine wässrige Lösung von Alkalisilikat
erhalten wird. Nach dem Naßverfahren wird eine Mischung von Kieselsäurepulver und Natriumhydroxid durch Erwärmen unter
Druck geschmolzen, und dann wird zur Gewinnung einer wässrigen Alkalisilikat-Lösung das Unlösliche abfiltriert. Diese Verfahren
zur Erzeugung der wässrigen Alkalisilikat-Lösung sind jedoch in den folgenden Punkten von der Methode völlig verschieden,
die zur Bereitung der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel
angewandt werden.
Namentlich enthält das Silikat in den wässrigen Alkalisilikat-Lösungen,
die nach dem oben beschriebenen Schmelz- bzw. Naßverfahren erhalten werden, keine Polymer-Ionen-Micellen, sondern
liegt in Form von monomerem Silikat vor. Auch enthalten diese Lösungen keine derartigen strukturbildenden Materialien,
wie vollständig lösliche amorphe Kieselsäure und amorphe Kieselsäure
mit adsorbierten Silikationen. Beim Auftragen einer
solchen Lösung auf Platten von Glas, Stahl, Asbestzement und Sperrholz und anschließendem Trocknen bilden die Filme während
des Trocknungsprozesses Risse und zeigen eine ungenügende Haftung an der Unterlage. Die Anwendung bei porösen Materialien
wie Asbestzement-Platten und Sperrholz ist besonders unbefriedigend. Bei den erfidnungsgemäßen Beschichtungsmitteln
liegt das Silikat - wie gesagt - wahrscheinlich als Mehrkomponentenmischung aus monomeren Silikationen, polymeren Silikationen-micellen,
teillöslicher amorpher Kieselsäure oder Hydraten
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davon und amorpher Kieselsäure mit adsorbierten Silikationen vor. Auch der Silikat-Gehalt ist hoch. Durch die
Wechselwirkung dieser gelösten und suspendierten Komponenten ergeben die Gemische nach der Erfindung eine hochviskose
Lösung mit besonderem visko-elastischem Verhalten. Die Oberfläche
der amorphen Kieselsäure, die eine Suspension bildet, befindet sich in einem teilweise gelöstem Zustand. Ferner
sind Silikationen physikalisch und chemisch an die Oberfläche der amorphen Kieselsäure gebunden und verstärken die Wechselwirkung
zwischen der amorphen Kieselsäure als Füllstoff und dem Silikat als Bindemittel, wobei sich ein sehr fester Film
ausbildet.
Wenn diese Gemische auf die Oberfläche von Glas, Stahl, Asbestzement-Platten, Betonerzeugnissen und Sperrholz aufgetragen
werden, entsteht ein hochelastischer und stark anhaftender intermediärer Film ohne Auftreten irgendwelcher
Risse, weil die beim Beschichten entstehenden Spannungen durch die visko-elastischen Eigenschaften der Masse ausgeglichen
werden. Der Film zeigt ein sehr gutes Verlaufen während der Trocknung, weil er wegen der besonderen viskoelastischen
Eigenschaften des Gemisches eine geeignete Viskosität und Oberflächenspannung besitzt.
Wenn dieser Film gehärtet wird, indem er in eine wässrige Lösung eines Härters getaucht wird, findet die Härtung entsprechend
dem Eindringen des Härters statt, Während des HärtungsVorganges tritt jedoch eine gleichförmige Relaxation
der Spannungen in dem Überzugsfilm ein, und eine lokale Spannungshäufung
ist nicht zu befürchten. Dies ist der Grund, warum die Haftung, die Rißfestigkeit und der Glanz verbessert
werden.
Wenn derartige Härter und ein Mittel zur Herabsetzung der Oberflächenspannung, z.B. ein Fluorkohlenwasserstoff, zusammen
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verwendet werden, dringt der Härter leichter in die Masse ein,
und die Aushärtung der Oberfläche und des Inneren wird gleichmäßig, so daß die Rißfestigkeit weiter ansteigt und die Haftung
noch mehr erhöht wird.
Der Silikat-Gehalt des gehärteten Filmes ist sehr hoch.
Die Härte des Überzugsfilms ist wegen der innigen Wechselwirkung
der amorphen Kieselsäure und dem Bindemittel sehr groß. Es ist deshalb möglich, seine Eigenschaften voll zur
Geltung zu bringen, z.B. die hohe Wetterbeständigkeit, chemische Widerstandsfähigkeit, Rißfestigkeit, Feuerbeständigkeit
und den Glanz des durch die Beschichtung erhaltenen anorganischen Filmes.
Die so erhaltene wässrige Lösung des Gemisches hat trotz ihres hohen Kieselsäure-Gehaltes eine sehr große Lagerbeständigkeit.
Die Masse ist durchscheinend und kann leicht durch Pigmente gefärbt werden.
Erfindungsgemäß ist das hauptsächliche filmbildende Material
eine viskose wässrige Lösung, die erhalten wird, indem man eine 10 - 50 Gew.%ige Alkalisilikat-Lösung nach Zugabe von
5 - 300 Gew.% amorpher Kieselsäure (bezogen auf den Feststoffgehalt
der wässrigen Lösung) auf eine Temperatur oberhalb 500C erwärmt. Vorzugsweise beträgt die Menge der amorphen
Kieselsäure 10 - 170 Gew.%. Liegt sie unter 5 Gew.%, so wird praktisch kein Vorteil festgestellt, weil der Einfluß der
amorphen Kieselsäure zu gering ist. Überschreitet der Kieselsäure-Anteil
jedoch 300 Gew.%, verliert das Gemisch seine Fließbarkeit und wird als Überzugsmaterial unbrauchbar.
Jedes Element der ersten Gruppe des Periodensystems kann als
Hydroxid für die erfidnungsgemäßen Beschichtungmittel Verwendung
finden. Gewöhnlich werden die Hydroxide von Natrium, Kalium oder Lithium benutzt. Das Molverhältnis von Silicium-
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dioxid zum Metalloxid in dem Alkalisilikat beträgt erfindungsgemäß
0,5 -15. Vorzugsweise liegt es zwischen 1,0 und 5,0, wenn Natrium oder Kalium als Alkalimetall verwendet wird,
und zwischen 2,0 und 10,0 bei Lithium. Die Viskosität der wässrigen Alkalisilikat-Lösung hängt Von dem Molverhältnis
zwischen Alkalimetall und Siliciumdioxid und von der Konzentration
des Alkalisilikats ab. Die wässrige Alkalisilikat-Lösung ist brauchbar, wenn die Konzentration zwischen 10 und
50 Gew.% liegt.
Das amorphe Kieselsäurepulver für die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel wird hergestellt, indem kristalline
Kieselsäure bei einer Temperatur über 1700°C geschmolzen, die Schmelze abgekühlt und das Produkt vermählen wird.
Kristalline Kieselsäure ist inaktiv. So löst sie sich in Alkalisilikat-Lösung selbst unter Erwärmen nicht. Dementsprechend
ist kristalline Kieselsäure für die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel ungeeignet, da sie nicht die
viskosen und hochkonzentrierten polymeren Silikat-Massen bildet.
Die so erhaltenen wässrigen Alkalisilikat-Massen sind als Beschichtungsmittel brauchbar. Sie können auch wie andere
bekannte Beschichtungsmittel eingesetzt werden. Färbende Stoffe, wie Titandioxid, Zinkoxid, rotes Eisenoxid, Chromoxid,
Ruß, Zinnober, Cobaltviolett, Cobaltblau, Cadmiumgelb, Ocker, usw. können beigegeben werden, ebenso anorganische
Füllstoffe wie Glasfasern, Glaspulver, Glimmer, Talkum und Tonerde, wenn dies nötig erscheint.
Die so erhaltenen Beschichtungsmittel lassen sich auf verschiedene
Materialien, wie Asbestzement-Platten, Gipstafeln, Preßplatten, Zementblöcke, Sperrholz, Stahlplatten, Aluminiumplatten,
Beton- und Mörtelwände nach herkömmlichen Verfahren, beispielsweise durch Aufsprühen oder Auftragen mit der Streich-
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rolle bis zu einer Dicke von etwa 30 - 200 μ aufbringen.
Der Überzug wird dann, falls notwendig, auf 80 - 1000C erwärmt und anschließend mit einer Härterlösung behandelt,
und zwar durch sofortiges Eintauchen oder - falls dies nicht möglich ist - indem die Behandlungslösung zur Härtung des
Überzuges aufgesprüht wird, nachdem dieser grifftrocken ist.
Der für die Durchführung der Erfindung benutzte Härter ist
eine wässrige Lösung, die eine Säure, ein saures Salz, ein Säureamid (ein Salz, das durch Hydrolyse Säure erzeugt), ein
Silicofluorid usw., oder mehrere dieser Verbindungen enthält.
Als Härter brauchbare Verbindungen sind Phosphorsäure und Phosphate, Salzsäure und Chloride, Schwefelsäure und Sulfate,
Salpetersäure und Nitrate, Fluosilikate, Ammoniumpersulfat, Ameisensäure und Formamid, Oxalsäure und Oxalamid, Zitronensäure
und Acrylamid. Beispiele für die Phosphate sind Ammoniumphosphat und primäre Metallphosphate der allgemeinen Formel
MeO.xP205.yH20
worin Me ein Metall der Gruppen I, II und III des Periodensystems ist und das Verhältnis von Me:P 0,25 bis 1,0 beträgt.
Beispiele von Chloriden sind Ammoniumchlorid, und Chloride von Metallen der Gruppen II, III und IV sowie Nebengruppenmetallen von anderen Gruppen des Periodensystems j das gleiche
gilt für die Nitrate. Beispiele von Fluosilikaten sind Blei-, Zink-, Calcium-, Natrium- und Kalium-hexafluosilikat.
Die Konzentration der wässrigen Härterlösung sollte über
2 Gew.% und vorzugsweise über 15 Gew.% liegen. Wenn diese Härterlösung aufgetragen wird, tritt die Härtung dann schnell
ein. Sie ist gewöhnlich in 5 bis 60 Minuten abgeschlossen. Bei der Härtung tritt keine Rißbildung auf der Oberfläche
des Überzugsfilms auf. Wenn 0,01 - 1,0 Gew.%, oder vorzugsweise 0,03 - 0,5 Gew.% eines Mittels zur Herabsetzung der
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Oberflächenspannung, wie Fluorkohlenwasserstoff und Silikon, zu der Härterlösung hinzugefügt werden, dringt diese schnell
in den Überzugsfilm ein, so daß die Härtung an der Oberfläche und im Inneren des Überzugsfilms gleichzeitig stattfinden.
Demzufolge werden Spannungen, die gewöhnlich als Folge der unterschiedlichen Härtungsgeschwindigkeit an der Oberfläche
und im Inneren des Überzugsfilms auftreten, auf ein Minimum herabgedrückt. Es entstehen somit keine Risse in dem gehärteten
Film.
Als Mittel zur Herabsetzung der Oberflächenspannung eignet
sich insbesondere Fluorkohlenwasserstoff-sulfonsäure der allgemeinen Formel
CnF2n+lSO3H
worin η eine Zahl von 1-16 ist. Andere Beispiele von geeigneten
Mitteln zur Herabsetzung der Oberflächenspannung sind Silikon-Verbindungen der folgenden allgemeinen Formel,
bzw. ihre kolloidalen Suspensionen:
R I |
f R ^
i |
R I |
R-Si-O- | -Si-O- | -Si-R |
I R |
! . R |
η I R |
Worin R Methyl oder Phenyl und η eine Zahl von 0 bis 2230 ist.
Wie oben im Einzelnen, beschrieben wurde, wird nach der Erfindung
das polymere Silikat durch Erwärmen einer Mischung aus einer wässrigen Alkalisilikat-Lösung und amorpher pulverförmiger
Kieselsäure gebildet. Das polymere Silikat ergibt ein viskoses, filmbildendes Material mit besonderen viskoelastischen
Eigenschaften. Dementsprechend ist die Auftragung viel leichter durchzuführen als bei herkömmlichen anorganischen
Beschichtungmitteln. Da wässrige Härterlösungen verwendet werden, ist es möglich, den Überzug bei Raumtemperatur auszuhärten,
und auch die Härtungszeit wird weitgehend verringert.
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Der Zusatz von Tensiden zu der Härterlösung fördert deren
Eindringen in den Überzugsfilm. Auf diese Weise wird der
Unterschied in der Härtungszeit zwischen dem Inneren und der Oberfläche des Filmes auf ein Minimum verringert und die
Rißbildung vollkommen ausgeschaltet.
Der mit den Beschxchtungsmxtteln nach der Erfindung erhaltene
anorganische Überzugsfilm ist nicht nur beständig gegen Wasser, Chemikalien und Lösungsmittel, sondern hat auch guten
Glanz, ist wetterfest und leicht zu bearbeiten. Besonders zu bemerken ist, daß der Überzug nicht brennbar und rauchfrei
ist. Diese Eigenschaften sind besonders wichtig bei Überzügen für Baustoffe. Wenn die Beschichtungsmittel nach der Erfindung
zum Überziehen und Färben verschiedener Baustoffe verwendet
werden, lassen sich diese vor einer Beeinträchtigung durch Umwelteinflüsse schützen. Durch das ansprechende Äußere wird
auch der Wert der Baustoffe erhöht. Ferner ist es möglich, dem beschichteten Material eine oberflächliche Texturierung
zu geben, indem es unmittelbar nach dem Auftragen der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel mit Sand, Glasperlen oder
Glasflocken bestreut wird. Nachdem der Überzugsfilm grifftrocken ist, wird er durch Behandlung mit einer Härterlösung ausgehärtet.
Es ist auch möglich, mehrfarbige Überzüge zu erzeugen, indem Beschichtungsmittel verschiedener Farbe versprüht werden.
Auch kann die Oberfläche mit verschiedenen Mustern versehen werden, indem sie nach der Bildung des Überzugsfilmes
bedruckt wird. Die Beschichtungsmittel nach der Erfindung haben somit zahlreiche Vorzüge, die aufgrund der herkömmlichen
anorganischen Überzugsmassen nicht zu erwarten waren.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel werden im nachstehenden
anhand praktischer Beispiele im einzelnen erläutert. Diese Beispiele können innerhalb eines weiten Bereiches
durch den Fachmann leicht modifiziert werden und sollen die
Erfindung deshalb in keiner Weise beschränken. In den Beispielen*
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verstehen sich Teile- und Prozentangaben auf Gewichtsteile bzw. Gewichtsprozent, wenn nichts anderes angegeben ist.
Zu 60 Teilen einer 30 %igen wässrigen Kaliumsilikat-Lösung,
in der das Molverhältnis von Siliciumdioxid und Kaliumoxid 2,4 betrug, und deren Dichte bei 200C 1,27 3 betrug, wurden
15 Teile amorphe, pulverförmige Kieselsäure zugesetzt. Das Kieselsäurepulver war durch Aufschmelzen, Abkühlen und Vermählen
hergestellt worden. Die Teilchengröße des Pulvers war kleiner als 325 Maschen. Die Mischung wurde in einen dicht
verschließbaren Kessel aus -rostfreiem Stahl eingebracht und 20 Stunden unter Rühren auf 80 C erwärmt. Das amorphe Kieselsäurepulver
in der Mischung löste sich allmählich in der Lösung auf, so daß eine viskose Masse entstand. Zur Bereitung
des Beschichtungsmittels wurden 15 Teile Titanoxid und 10 Teile Glimmerpulver (kleiner als 200 Maschen) zu der Lösung zugesetzt,
und das Ganze wurde 16 Stunden in einer Kugelmühle dispergiert. Ferner wurde eine Härterlösung (X) bereitet, indem 20 Teile
Ammoniumsulfat in 80 Teilen Wasser aufgelöst wurden. Zu diesem Härter wurden 0,1 Teile Fluorat FC-170 (I) (Minnesota Mining &
Manufacturing Co., USA) als oberflächenaktives Mittel·" zugesetzt,
um ein Härtungsmittel (Y) zu erzeugen. Ein herkömmliches Härtungsmittel, nämlich eine 10 %ige Phosphorsäure-Lösung,
wurde als Härter (Z) benutzt.
Vergleichsbeispiel
Ein übliches Alkalisilikat-Beschichtungsmittel wurde zum
Vergleich mit Beispiel 1 bereite$,und zwar wurden 60 Teile Kaliumsilikat, 15 Teile Talkum, 15 Teile Titandioxid und
10 Teile Glimmerpulver in eine Kugelmühle eingebracht und
16 Stunden zur Herstellung einer Überzugsmasse vermischt.
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Versuchsbeispiel
Die Beschichtungsmittel des Vergleichsbeispieles und des Beispieles 1 wurden auf Asbestzementplatten (300 χ 10 χ 5 mm>
gemäß der-Spezifikation JIS (Japanese Industrial Standard) A 5410-67 mittels einer Spritzpistole mit einem Düsendurchmesser
von 1,5 mm und bei atmosphärischem Druck zu einem Film mit einer Dicke von ungefähr 100 μ aufgebracht. Die
beschichteten Platten wurden 30 Minuten bei 80°C getrocknet und dann jeweils 10 Minuten in die Härterlösungen X, Y und Z
eingetaucht. Die Eigenschaften wurden geprüft, nachdem die Platten mit V/asser gewaschen und anschließend getrocknet
worden waren. Die Ergebnisse sind wie folgt zusammengefasst:
-IH-
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Überzugs- Masse |
Härter | Riß festigkeit |
M ο h s - Härte des Überzugs |
Wasserbe ständigkeit 200C, Leitungswasser Tauchzeit 1 Woche |
Beständig keit gegen 30 %ige wässerige NaOH Lösung |
Beständig keit gegen Salzsäure, Tüftelprobe 24 Std. |
|
109825/2104 | Bei spiel 1 |
kein Härter. | — | 2-3 | teilweise löslich |
vollständig löslich |
Rißbildung |
Vergleicht, beispiele |
Härter X | gut | 4 | gut | gut | gut | |
Härter Y | ausgezeichnet | 4 | ausgezeichnet | gut | gut | ||
Härter Z | überall Risse |
2-3 | abgelöst | abgelöst | abgelöst | ||
kein Härter | - | 1-2 | vollständig aufgelöst |
vollständig aufgelöst |
Quellung Rißbildung |
||
Härter X | wenig Rißbildung |
2 | erweicht | Vollständig aufgelöst |
Quellung | ||
Härter Y | gut | 2 | erweicht | vollständig aufgelöst |
Quellung | ||
Härter Z | überall Risse |
1-2 | abgelöst | vollständig aufgelöst |
Quellung |
CD CD O
Beispiele 2-10
Wie im Fall von Beispiel 1 wurden Beschichtungsmittel aus den folgenden Bestandteilen bereitet. In diesen Beispielen
war das Prozentverhältnis des amorphen Kieselsäurepulvers zum Feststoffgehalt der wässrigen Alkalisilikat-Lösung bei
Natirumsilikat (Beispiele 2, 3 und 4), bei Kaliumsilikat (Beispiele 5, 6 und 1J) und bei Lithiumsilikat (Beispiele
8, 9 und 10) jeweils 0, 100 bzw. 300. Die Härterlösung wurde erhalten, indem zu 20 % Ammoniumpersulfat 0,1 % Fluorat FC
170 als Mittel zur Herabsetzung der Oberflächenspannung zugesetzt wurde. Die Behandlung war die gleiche wie bei
den Versuchsbeispielen mit der Ausnahme, daß die Tauchzeit 5 Minuten betrug. Die Eigenschaften der in den Beispielen
verwendeten Alkalisilikate sind im nachstehenden zum Vergleich aufgeführt. Das Kaliumsilikat war das gleiche wie es
in Beispiel 1 verwendet worden ist. Das Molverhältnis von Siliciumdioxid und Natriumoxid in dem Natriumsilikat betrug
2,3. Die Konzentration der wässrigen Lösung war 54 %. Das
MolVerhältnis von Siliciumdioxid und Lithiumoxid in dem
Lithiumsilikat betrug 3,8, und die Konzentration der wässrigen Lösung 28 %.
- 16 -
1098 25/21OA
2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
Natrium-. silicat |
Natrium- silicat |
Natrium- silicat |
Kalium- silicat |
Kalium- silicat |
Kalium- silicat |
Lithium- silicat |
Lithium- silicat |
Lithium- silicat |
|
0 | 100 | 300 | 0 | 100 | 300 | 0 | 100 | 300 | |
überall Risse |
gut | gut | überall Risse |
gut | gut | überall Risse |
gut | gut | |
2 | 5 | 5 | IV) | 4 | 4 | CVl | 4 | 4 | |
voll ständig aufge löst |
gut | gut | voll ständig aufge löst |
gut | gut | voll ständig aufge löst |
gut | gut | |
Beispiel | voll ständig aufge löst |
gut | gut | voll ständig aufge- köst |
gut | gut | voll ständig aufge löst |
gut | gut |
Alkalxsilicat | überall Risse |
gut | gut | überall Risse |
gut | gut | voll ständig aufge löst |
gut | gut 1 |
Volum % amorphe Kieselsäure |
|||||||||
Rißfestigkeit nach Behandlung |
|||||||||
Mohs - Härte des Films |
|||||||||
Wa s serbe stand ig- keit(20 C Lei tungswasser) Tauchzeit 1 Wo che |
|||||||||
Beständigkeit gegen 30 % ige wässerige Lö sung NaOH |
|||||||||
Beständigkeit gegen konzen trierte Salz säure |
CD CO CD
Es wurden ein Beschichtungsmittel, das in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bereitet wurde, und die Härterlösung Y
verwendet. Der Überzug wurde auf einem Birken-Sperrholz (300 χ 10 χ 8 mm) mittels einer Spritzpistole, die mit einer
Düse von 1,5 mm Durchmesser ausgerüstet war, unter einem Druck von 3 Atmosphären in einer Filmdicke von ungefähr 100 μ
hergestellt. Unmittelbar nach der Beschichtung wurde Kieselsäurepulver über die gesamte überzogene Oberfläche gestreut.
Nachdem die Beschichtung grifftrocken war, wurde der Überzug noch,30 Minuten .getrocknet und dann_10 Minuten zur Behandlung
in die Härterlösung Y eingetaucht. Dann wurde die Platte mit Wasser gewaschen, getrocknet und fertiggestellt.
Die beschichtete Platte zeigte eine Oberfläche, die schwer entflammbar war und ein ansprechendes Aussehen ähnlich Sandstein
hatte. Die Eigenschaften der Beschichtung waren ebenso gut wie die von Beispiel 1.
Beispiele 12-19
Tests ähnlich dem Versuchsbeispiel wurden unter Verwendung des Beschxchtungsmxttels nach Beispiel 6 mit verschiedenen
Harterlösungen durchgeführt. Die beschichteten Platten wurden
5 Minuten in die Härterlösungen eingetaucht, die sämtlich wässrige Lösungen waren.
- 18 -
109825/2104
Beispiel | 12 | ,. 13 |
14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | |
50 % | gesättigte | 20 % | 20 % | 20 % | 20 % | 20 % | 20 % | ||
Härter | Phosphor | wässerige | Ammonium | Phosphor- | Blei- | Magnessium- | Acryl-» | Ammonium | |
Citronen- | fluosili- | persulfat | |||||||
860 | Lösung | Säure | säure- Lösung |
chlorid | Säure | cat | acrylat | amid | mn Silikon KM 72 |
ro cn |
Riß | ||||||||
festig | |||||||||
—* | keit nach | ausge- | |||||||
O | Behandig. | ||||||||
(Beschaf | gut | gut | gut | gut | gut | gur | gut | gut | |
fenheit | zeichnet | ||||||||
der | |||||||||
Oberfläch |
CD CD CD
Claims (1)
- PatentansprücheAnorganisches Beschichtungsmittel aus einem Alkalisilikat, das durch einen Härter aushärtbar oder ausgehärtet ist, und gegebenenfalls weiteren Zusätzen, namentlich Pigmenten und/oder Füllstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmittel eine wässrige viskose Lösung enthält oder aus einer solchen hergestellt ist,'die durch Erwärmen einer wässrigen 10 - 50 %igen Alkalisilikat-Lösung mit einem Zusatz von 5 - 300 Gew.% amorpher pulverförmiger Kieselsäure (bezogen auf den Feststoffgehalt dieser Lösung) erhalten wurde.2. Beschichtungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalisilikat dieser Lösung Natriumsilikat, oder/ und Kaliumsilikat oder/und Lithiumsilikat ist.3. Beschichtungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das berechnete Molverhältnis zwischen Siliciumdioxid und Metalloxid in der Alkalisilikat-Lösung im Bereich von 0,5 bis 15 liegt.>+. Beschichtungsmittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis im Bereich von 1,0 bis 5,0 liegt, wenn das Alkalimetall Natrium oder Kalium ist, und im Bereich von 2,0 bis 10,0 , wenn das Alkalimetall Lithium... ,.ist.5. Beschichtungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Härter eine wässrige Lösung einer oder mehrerer der Verbindungen Phosphorsäure und Phosphate, Salzsäure und Chloride, Kieselsäure und Sulfate, Salpetersäure und Nitrate, Fluosilikate, Ammoniumpersulfat, Ameisensäure und Formamid, Oxalsäure und Oxalamid, Zitronensäure und Acrylamid ist.109825/2104 " 20 "6. Beschichtungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es Mittel zur Herabsetzung der Oberflächenspannung enthält.7. Beschichtungsmittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zur Herabsetzung der Oberflächenspannung Fluorkohlenwasserstoff-Sulfonsäure oder eine Silikonverbindung bzw. eine kolloidale Suspension davon zugesetzt ist.1 09825/21
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9849869A JPS4947249B1 (de) | 1969-12-08 | 1969-12-08 | |
JP9849869 | 1969-12-08 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2060155A1 true DE2060155A1 (de) | 1971-06-16 |
DE2060155B2 DE2060155B2 (de) | 1976-03-04 |
DE2060155C3 DE2060155C3 (de) | 1977-01-20 |
Family
ID=
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2841624A1 (de) * | 1977-08-02 | 1980-03-27 | Woellner Werke | Verfahren zur spritzisolierung von metallischen und/oder nichtmetallischen gegenstaenden |
US4906297A (en) * | 1985-03-12 | 1990-03-06 | Breen Thomas E | Silicate-bonded silica materials |
DE4111326A1 (de) * | 1991-04-08 | 1992-10-15 | Europ Chemical Ind | Verfahren und gemisch zur herstellung einer grossflaechigen beschichtung |
US5824147A (en) * | 1994-04-22 | 1998-10-20 | Redland Technologies Limited | Silicate compound |
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DE4111326A1 (de) * | 1991-04-08 | 1992-10-15 | Europ Chemical Ind | Verfahren und gemisch zur herstellung einer grossflaechigen beschichtung |
US5824147A (en) * | 1994-04-22 | 1998-10-20 | Redland Technologies Limited | Silicate compound |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1337122A (en) | 1973-11-14 |
JPS4947249B1 (de) | 1974-12-14 |
FR2072981A5 (de) | 1971-09-24 |
DE2060155B2 (de) | 1976-03-04 |
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