DE2131584B2 - Verfahren zur herstellung beschleunigt gehaerteter schutzanstriche - Google Patents

Verfahren zur herstellung beschleunigt gehaerteter schutzanstriche

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung beschleunigt gehärteter Schutzanstriche, die ein Alkalisilikat und ein anorganisches kondensiertes Phosphat enthalten
Der Auftrag von Schutzanstrichen oder Korrosionsschutzanstnchen auf Unterlagen wie Metall, Holz, , Schiefer, Asbest usw ist bekannt Die meisten üblichen Schutzanstriche und/oder Korrosionsschutzanstriche dieser Art sind von organischer Natur und basieren beispielsweise auf Asphalt _und Kunstharzen Diese organischen Anstrich- und Überzugsmassen haben mehrere Nachteile Sie sind entflammbar, haben eine geringe Warmebestandigkeit, eine geringe Harte und keine vollständig befriedigende Wasserfestigkeit Ferner müssen die Oberflachen vor dem Auftrag solcher organischer Anstriche gereinigt werden Auch wenn eine organische Anstrichmasse auf eine saubere Oberflache aufgebracht wird, ist es schwierig, einen fest haftenden Anstrichfilm zu erhalten
Um diese Nachteile auszuschalten, wurde ein anorganisches Anstrichmittel vorgeschlagen, das ein Alkalisilikat und ein kondensiertes anorganisches Phosphat enthalt Diese anorganischen Anstrichmittel haben jedoch gewisse Nachteile, zu denen die Tatsache gehört, daß eine sehr lange Zeit erforderlich ist, um den Anstrichfilm bei Raumtemperatur oder normaler Temperatur zu harten Beispielsweise sind etwa 6 Monate oder mehr bis zur vollständigen und einwandfreien Durchhartung bei'normaler Temperatur (15 bis 300C) erforderlich Ferner reagiert wahrend dieser langen Einwirkung der Luft die alkalische Komponente im Anstrichmittel mit Kohlendioxid in der Luft unter Bildung von Carbonaten, die sich auf der Oberflache des Anstrichfilms abscheiden, so daß das Aussehen des gebildeten Anstrichs beeinträchtigt wird Ferner besteht wahrend einer derartig langen Hartezeit die Möglichkeit, daß der Anstrichfilm durch Erosion nachteilig verändert wird, bevor er vollständig durchgehartet oder unlöslich geworden ist Die Härtung kann durch Erhitzen beschleunigt werden, jedoch ist dies Kompliziert und in gewissen Fallen unmöglich Weitere Nachteile der anorganischen Anstrichmittel bestehen darin, daß sie nicht völlig befriedigend in bezug auf Wasserfestigkeit, Wetterbeständigkeit, Haftfestigkeit und Harte sind
Ferner ist aus der DT-OS 19 27 635 ein anorganischer Anstrichstoff bekannt, der als obligatorische Bestandteile ein oxydisches Pigment, ein Phosphat als Bindemittel und Wasser oder eine wässrige alkalische Losung enthalt Dieses Anstrichmittel wird in einem Arbeitsgang aufgetragen, wobei kein gesondertes Härtemittel verwendet wird, sondern die Härtung entweder bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur, vorzugsweise in feuchter Atmosphäre erfolgt, wobei die Härtung bei Raumtemperatur relativ lange Zeit in Anspruch nimmt
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das es ermöglicht, die Härtung von anorganischen Schutzanstrichen bei normaler Temperatur zu beschleunigen
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man vor oder nach dem Auftrag des Anstrichmittels eine wäßrige Hartemittellosung wenigstens einer der folgenden Verbindungen auftragt Halogenide, Sulfate und Nitrate von Metallen der Gruppe II und III des periodischen Systems und Ubergangsmetallen und Salze dieser Metalle mit organischen Sauren, Ammoniumhalogenide, Ammoniumsulfat, Ammoniumpersulfat, Ammoniumnitrat und Salze von Ammonium mit organischen Sauren
Nach diesem Verfahren hergestellte Schutzanstriche besitzen ausgezeichnete Eigenschaften wie Wasserfestigkeit, Wetterbeständigkeit, Harte usw und haften fest am Untergrund
Hierbei können beliebige anorganische Anstrichmittel, die ein Alkalisilicat und ein kondensiertes anorganisches Phosphat enthalten und durch chemische Reaktion gehartet oder unlöslich gemacht werden können, verwendet werden Vorzugsweise wird jedoch ein solches Anstrichmittel verwendet, das hergestellt worden ist durch Erhitzen eines Gemisches von
A einem Phosphat der durchschnittlichen Zusammensetzung entsprechend der Formel
MO A-P2O5 yH20,
in der M eines der Metalle Al, Mg, Ca, Mn, Zn, Fe, und Cu und χ und yjeweils eine reelle Zahl ist, und B einem Doppeloxid vom Spinelltyp von a) einem Metall aus der Gruppe II des periodischen Systems und b) wenigstens einem Ubergangsmetall und/oder einem Metall der Gruppe IV des periodischen Systems
Vorzugsweise besteht M aus Al oder hauptsachlich aus Al Der Wert von χ laßt sich aus 0,25 < M/P < 1,0 bestimmen, aber der Wert von y variiert in Abhängigkeit von dem jeweiligen Produkt und den Feuchtigkeitsbedingungen der Umgebung, weil der Hydratisierungs-
grad variiert Als Phosphate eignen sich beispielsweise handelsübliche primäre Phosphate von Ca, Mg, Al, Cu, Fe, Mn und Zn und Gemische dieser Phosphate. Vorzugsweise wird jedoch ein Phosphat verwendet, das ganz oder hauptsächlich aus primärem Aluminiumphosphat besteht, das mit einem oder mehreren primären Phosphaten von Mg, Ca, Mn, Fe, Zn und Cu zugesetzt oder durch diese primären Phosphate teilweise ersetzt werden kann. Gegebenenfalls kann das primäre Phosphat mit einem oder mehreren sekundären Phosphaten wie
2Al2O3 · 3P2O5 ■ 3H2O,
2CaO P2O5 · H2O,
2MgO · P2O5 · H2O,
Sesquiphosphaten wie
Al2O3 - 2P2O5 · 3H2O und CaH2P2O
gemischt werden. Selbst in Form von Gemischen muß das Phosphat der obengenannten Formel genügen. Das obengenannte Phosphat wird mit einem Doppeloxid mit Spindellstruktur gemischt und umgesetzt, worauf das Gemisch zur Bildung eines »kondensierten Phosphats« erhitzt wird.
Das mit dem Phosphat zu mischende Doppeloxid muß die sogenannte »Spinellstruktur« haben. Als Metalle, die das Doppeloxid bilden, müssen
a) ein Metall der Gruppe Il des periodischen Systems und
b) wenigstens ein Metall aus der Gruppe der Übergangsmetalle und der Metalle der Gruppe IV des periodischen Systems verwendet werden. Vorzugsweise werden als Metalle der Gruppe a) Zink und Magnesium und als Metalle der Gruppe b) Ti, Fe, Mn, Co und Cr verwendet.
Die Doppeloxide können in beliebiger bekannter Weise hergestellt werden. Beispielsweise wird ein Oxid, Hydroxid, Carbonat oder ein Salz von Metallen der Gruppe II des periodischen Systems mit organischen Säuren mit wenigstens einem Oxid, Hydroxid, Carbonat oder Salz von Metallen der Gruppe IV des periodischen Systems und der Übergangsmetalle mit organischen Säuren gemischt Das Gemisch wird 2 bis 10 Stunden bei einer Temperatur von 700 bis 1200° C calciniert, wobei ein Doppeloxid mit Spinellstruktur gebildet wird. Das Mengenverhältnis der verschiedenen Metallverbindungen und die Calcinierungstemperatur und -zeit werden so gewählt, daß Doppeloxide mit Spinellstruktur gebildet werden. Diese Bedingungen sind natürlich verschieden in Abhängigkeit von den jeweiligen Metallverbindungen, lassen sich jedoch leicht aus der Fachliteratur über die Herstellung von Doppeloxiden mit Spinellstruktur entnehmen. In jedem Fall müssen Metallverbindungen verwendet werden, die bei der obengenannten Calcinierung Oxide zu bilden vermögen.
Das obengenannte Phosphat und das Doppeloxid werden gemischt, und das Gemisch wird zur Bildung des »kondensierten Phosphats« erhitzt. Im allgemeinen wird das Doppeloxid in einer Menge von 0,2 bis 1,5 Gew.-Teilen pro Gewichtsanteil Phosphat verwendet Die Bedingungen der Wärmebehandlung können innerhalb eines weiten Bereichs liegen und hängen von der jeweiligen Vorrichtung (Art des Ofens) und von der Teilchengröße der zu erhitzenden Materialien ab. Im allgemeinen wird jedoch das Gemisch 30 Minuten bis 10 Stunden, vorzugsweise 2 bis 7 Stunden auf eine Temperatur von 120 bis 350° C erhitzt.
Nach der Wärmebehandlung oder Calcinierung wird die erhaltene feste Masse (kondensiertes Phosphat) zu einem feinen Pulver gemahlen.
Das pulverisierte kondensierte Phosphat wird dann mit einer wäßrigen Lösung eines Alkalisilicats (z. B. Lithiumsilicat, Kaliumsilikat und Natriumsilicat) gemischt. Gegebenenfalls kann das Alkalisilikat durch ein Alkalifluorid oder Alkalisilicofluorid modifiziert werden. Im Wasserglas oder in der wäßrigen Alkalisilicatlösung sollte der Feststoffgehalt 0,3 bis 1,5 Gew.-Teile pro Gewichtsanteil des kondensierten Phosphats betragen. Die Wassermenge kann im Bereich von 1 bis 2 Gew.-Teilen pro Gewichtsteil des kondensierten Phosphats liegen.
Falls gewünscht, können anorganische Füllstoffe zugesetzt werden. Geeignet als Füllstoffe sind beispielsweise Tone (Bentonit), Sand, Calciumcarbonat, Gibs und Ofenrückstände. Der Füllstoff kann in einer Menge bis 15 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Festkörperkomponente in der Anstrichmasse, verwendet werden.
Die wäßrige Anstrich- und Überzugsmasse, die in Form einer Aufschlämmung oder Paste vorliegt, kann auf die zu schützenden Gegenstände in beliebiger, geeigneter Weise, z. B. durch Aufspritzen, Streichen, Aufwalzen und Aufspritzen ohne Luft, aufgebracht werden. Im allgemeinen wird das anorganische Anstrichmittel in einer solchen Menge aufgebracht, daß das Flächengewicht'des Anstrichfilms etwa 70 bis 150 g (als getrockneter Feststoff)/m2 der Fläche des Untergrundes beträgt.
Der Schutzanstrich ist bei Raumtemperatur härtbar, jedoch erfordert die Härtung ohne das Auftragen der Härtemittellösung bei normaler Temperatur (15 bis 300C) eine sehr lange Zeit. Zur Beschleunigung der Aushärtung muß die Härtung unter der Einwirkung von Feuchtigkeit oder Wärme vorgenommen werden. Diese Aushärtung unter der Einwirkung von Feuchtigkeit oder Wärme ist jedoch umständlich oder nicht möglich.
Gemäß der Erfindung wird vor oder nach dem Auftrag des anorganischen Anstrichmittels eine wäßrige Härtemittellösung wenigstens einer der genannten Verbindung aufgetragen.
Von diesen Verbindungen werden Kaliumalaun, Ammoniumalaun, Aluminiumnitrat, Aluminiumchlorid und Ammoniumpersulfat besonders bevorzugt. Ebenfalls bevorzugt werden Magnesiumchlorid, Calciumchlorid, Zinkchlorid, Ammoniumoxalat, Ammoniumacetat, Ammoniumsulfat und Ammoniumnitrat. Gemische von zwei oder mehreren dieser Verbindungen können ebenfalls verwendet werden.
Die molare Konzentration des Härtemittels in der wäßrigen Lösung kann etwa 0,25 bis 3 Mol/Liter Lösung betragen. Vorzugsweise beträgt die Konzentration etwa 0,25 bis 1 Mol/l im Falle eines Grundanstrichs und etwa 1 bis 3 Mol/l im Falle eines Deckanstrichs. Wenn die molare Konzentration die obengenannte obere Grenze übersteigt, besteht die Neigung zu Rißbildung im anorganischen Schutzanstrich durch zu schnelle Härtung.
Sowohl im Falle des Grundanstrichs (Vorbehandlung) als auch des Deckanstrichs (Nachbehandlung) wird das Härtemittel vorzugsweise in einer solchen Menge aufgetragen, daß etwa 0,001 bis 0,5 Mol, vorzugsweise etwa 7 bis 10 g pro m2 der Fläche des Untergrundes oder des bereits aufgetragenen anorganischen Schutzanstriches vorhanden sind.
Der Auftrag des Härtemittels kann in beliebiger geeigneter Weise, z. B. durch Spritzen, Streichen oder im Tauchverfahren, erfolgen.
Im Falle der Aufbringung als Grundanstrich oder der
Vorbehandlung wird der anorganische Schutzanstrich vorzugsweise aufgetragen, nachdem das vorher aufgetragene Härtemittel im wesentlichen getrocknet ist, weil bei noch feuchtem Zustand des Härtemittels der Auftrag des anorganischen Schutzanstrichs eine schnei-Ie oder heftige Reaktion verursacht, die Rißbildung und Faltenbildung oder Kräuselung im gehärteten Schutzanstrich zur Folge hat. Ebenso wird im Falle der Aufbringung als Deckanstrcih oder im Falle der Nachbehandlung das wäßrige Härtemittel vorzugsweise aufgebracht, nachdem der vorher aufgetragene anorganische Schutzanstrich trocken ist, weil bei Aufbringung des wäßrigen Härtemittels auf den noch feuchten Schutzanstrich eine schnelle oder heftige Reaktion stattfinden würde, die aus den obengenannten Gründen unerwünscht ist. In jedem Fall ist es somit zweckmäßig, daß der zuerst aufgebrachte Anstrich im wesentlichen trocken ist, bevor der andere Anstrich aufgebracht wird. Gegebenenfalls kann eine geringe Menge (z. B. etwa 5 bis 30 Gew.-Teile, bezogen auf das wäßrige Härtemittel) einer hochsiedenden Flüssigkeit (z. B. Glycerin und Äthylenglykol), die mit Wasser mischbar ist, dem wäßrigen Härtemittel zugesetzt werden, um seine Trockengeschwindigkeit zu regeln.
Wenn der anorganische Schutzanstrich in Lösungsform auf den mit dem Härtemittel in der oben beschriebenen Weise vorbehandelten Untergrund aufgetragen wird, wird die Härtung des anorganischen Schutzanstrichs auch bei normaler Temperatur oder Raumtemperatur (15 bis 300C) so beschleunigt, daß ein fest haftender, fester, harter und unlöslich gemachter anorganischer Schutzanstrich mit ausgezeichneter Wasserfestigkeit und Wetterbeständigkeit in verhältnismäßig kurzer Zeit (z. B. 1 bis 2 Tage) erhalten wird. Ähnliche Ergebnisse werden erhalten, wenn die Lösung des anorganischen Schutzanstrichmittels zuerst aufgetragen und nach seiner Trocknung an der Luft das Härtemittel auf die getrocknete Oberfläche des noch nicht durchgehärteten anorganischen Schutzanstrichs aufgetragen wird. Wie bereits erwähnt, kann das Härtemittel vor und nach dem Auftrag des anorganischen Schutzanstrichs aufgetragen werden.
Das Verfahren gemäß der Erfindung eignet sich für die Behandlung jedes Untergrundes. Wenn jedoch das Härtemittel vor dem anorganischen Schutzanstrich aufgetragen wird, sollte der Untergrund so beschaffen sein, daß er das Härtemittel oder die Lösung festhalten kann. Bevorzugt werden somit Substrate mit porösen Oberflächen, z. B. Platten und Tafeln aus Asbest, Zement, Schiefer, Holz usw. In diesen Fällen wird der Untergrund durch das Härtemittel, das in der porösen Oberfläche des Substrats festgehalten wird, imprägniert, so daß eine gute Haftung zwischen der Oberfläche und dem anschließend aufgebrachten anorganischen Schutzanstrich erleichtert wird.
Durch die Härtung in der oben beschriebenen Weise wird der aufgebrachte Schutzanstrich zu einem harten, fest haftenden, wasserbeständigen Korrosionsschutzanstrich auf der Oberfläche des Untergrundes gehärtet. Der Anstrichfilm hat ein emaille- oder porzellanartiges Aussehen. Der erhaltene Schutzanstrich ist nicht nur hart und antikorrosiv, sondern hat auch ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Wärme, Flammen, Wasser und Witterung und ist lange Zeit haltbar.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert. Hierin verstehen sich alle Teile als Gewichtsteile.
Die in den Beispielen angegebenen Werte für die Härte wurden mit einem Clemen-Härtetster gemäß dem Buch von Gardner/S ward »Paint Testing Manual«, Herausgeber American Society for Testing and Materials, S. 282, ermittelt. Die Abriebfestigkeit wurde mit einem Taber-Abriebtester bei 300 Umdrehungen/min entsprechend Seite 308 des genannten Buches getestet. Die Wetterbeständigkeit wurde gemäß ASTM Designation E (42) unter Verwendung eines Sonnenlicht-Weather-O-Meters mit einem Kohlenstoffelektrodenlichtbogen bestimmt. Zur Bestimmung der Haftfestigkeit wurden eine Reihe von parallelen Schnitten in dem Anstrichfilm in einer Richtung und eine weitere Reihe von Einschnitten im rechten Winkel hierzu angebracht. Hierbei wurden elf Schnitte mit einem Abstand von 2 mm in jeder Richtung angebracht, die 100 Quadrate bildeten. Die Anzahl der Quadrate, die von den 100 Quadraten intakt bleiben, geben ein Maß für die Haftfestigkeit.
Beispiel 1
Ein flexibler Schiefer (Dicke 3 mm) wurde zunächst mit einem 1 :1 -Gemisch einer wäßrigen Lösung, die pro Liter 1 Mol Aluminiumchlorid enthielt, und einer wässrigen Lösung, die 0,5 Mol Ammoniumpersulfat pro Liter enthielt, in einer solchen Menge gestrichen, daß 9 g Aluminiumchlorid und Ammoniumpersulfat pro m2 vorhanden waren. Der gestrichene Schiefer wurde zur Trocknung über Nacht bei Raumtemperatur (200C) stehengelassen. Dann wurde auf die vorbehandelte Oberfläche des Schiefers ein anorganisches Anstrichmittel in einer solchen Menge aufgetragen, daß das Flächengewicht des Anstrichs 120 g (als trockener Feststoff) /m2 betrug. Das anorganische Anstrichmittel war wie folgt hergestellt worden: Ein Mischphosphat (M/P = 0,4), bestehend aus 5 Teilen primärem Aluminiumphosphat und 5 Teilen primärem Magnesiumphosphat, wurde mit 2 Teilen Zinktitanat gemischt. Das Gemisch wurde 4 Stunden bei 130°C caciniert, wobei ein kondensiertes Phosphat erhalten wurde. Das kondensierte Phosphat wurde gemahlen. Zwei Teile dieses Phosphats wurden mit 3 Teilen Natriumsilicat (50%ige wäßrige Lösung), 1 Teil Wasser und 0,4 Teilen weißem Pigment (Titanweiß) gemischt, wobei das Anstrichmittel erhalten wurde.
Der gestrichene Schiefer wurde 2 Tage bei etwa 20° C an der Luft getrocknet, wobei ein gehärteter anorganischer Anstrichfilm mit folgenden Eigenschaften erhalten wurde:
Aussehen:
gut
Haftfestigkeit:
Gitterschnittest 100/100(2 mm χ 2 mm).
Härte:
mit dem Clemen-Härtetester ermittelte Ritzhärte
150 g.
Wasserbeständigkeit:
über 20 Tage (bei 20° C).
Heißwasserbeständigkeit:
über 20 Stunden (siedendes Wasser).
Wetterbeständigkeit:
Weather-O-Meter, keine Veränderung nach 1000 Stunden.
Beispiel 2
Eine leichte Asbestplatte (Dicke 5 mm) wurde zuerst mit einem 0,6 :1-Gemisch einer wäßrigen Lösung, die pro Liter 1 Mol Zinknitrat enthielt, und einer wäßrigen
Lösung, die pro Liter 1 Mol Ammoniumalaun enthielt, in einer solchen Menge gestrichen, daß 10 g Zinknitrat und Ammoniumalaun pro m2 vorhanden waren. Nach etwa 5stündiger Trockung an der Luft bei etwa 200C wurde ein anorganisches Anstrichmittel auf den vorbehandelten Untergrund in einer Menge von 100 g (als trockener Festkörper) /m2 aufgetragen. Das anorganische Anstrichmittel wurde wie folgt hergestellt: Ein Mischphosphat (M/P = 0,5), bestehend aus 4 Teilen primärem Zinkphosphat, 5 Teilen primärem Aluminiumphosphat und 1 Teil Calciumpyrophosphat, wurde mit 4 Teilen MnFe2O4 (Doppeloxid vom Spinelltyp) gemischt. Das Gemisch wurde 4 Stunden bei 1400C calciniert, wobei ein kondensiertes Phosphat erhalten wurde. Die erhaltene Masse des kondensierten Phosphats wurde gemahlen. 5 Teile des Phosphats wurden mit 7 Teilen Natriumsilicat (50%ige wäßrige Lösung), 2 Teilen Wasser und 1 Teil weißem Pigment (Titanweiß) gemischt.
Die gestrichene Asbestplatte wurde 2 Tage bei etwa 200C an der Luft getrocknet, wobei ein gehärteter anorganischer Schutzanstrich mit ausgezeichneten Eigenschaften ähnlich den in Beispiel 1 genannten Eigenschaften, jedoch mit einer Clemen-Härte von 120 g gebildet wurde.
Der gleiche Versuch wurde wiederholt, jedoch ohne Vorbehandlung. Keine wahrnehmbare Härtung des Schutzanstrichs fand statt. Der Schutzanstrich wurde in 1 Minute aufgelöst, wenn er in Wasser von 200C getaucht wurde.
Beispiel 3
Eine Schieferplatte (Dicke 5 mm) wurde zuerst mit einer wäßrigen Lösung, die pro Liter 1,5 Mol Aluminiumnitrat und 1 % Äthylenglykol enthielt, in einer solchen Menge gestrichen, daß 8 g Aluminiumnitrat/m2 vorhanden waren.
Nach Trocknung über Nacht bei Raumtemperatur an der Luft wurde auf die vorbehandelte Oberfläche das gleiche anorganische Anstrichmittel wie in Beispiel 2 aufgetragen. Der Anstrichfilm wurde 2 Tage bei etwa 200C an der Luft getrocknet, wobei ein gehärteter anorganischer Anstrichfilm mit folgenden Eigenschaften erhalten wurde:
Aussehen:
gut.
Haftfestigkeit:
Gitterschnittest (2 mm χ 2 mm) 100/100.
Härte:
mit dem Clemen-Härtetester ermittelte Ritzhärte:
150 g
Wasserbeständigkeit:
über 15 Tage (bei 2O0C).
Heißwasserbeständigkeit:
über 15 Stunden (siedendes Wasser).
Wetterbeständigkeit:
Weather-O-Meter, keine Veränderung nach 750 Stunden.
Der gleiche Versuch wurde wiederholt, jedoch ohne Vorbehandlung. Keine wahrnehmbare Härtung des Anstrichfilms fand statt. Der Anstrichfilm wurde in 1 Minute aufgelöst, wenn er in Wasser von 200C getaucht wurde.
Beispiel 4
Ein Mischphosphat (M/P = 0,4), bestehend aus 55 Teilen primären Aluminiumphosphat und 45 Teilen primärem Calciumphosphat wurde mit 90 Teilen Magnesiumtitanat gemischt. Das Gemisch wurde 5 Stunden bei 15O0C calciniert. Die erhaltene Masse des kondensierten Phosphats wurde gemahlen. 50 Teile des Phosphats wurden mit 50 Teilen Natriumsilicat (50%ige wäßrige Lösung) und 100 Teilen Wasser gemischt, wobei ein anorganisches Anstrichmittel erhalten wurde. Dieses Anstrichmittel wurde auf eine Schieferplatte in einer solchen Menge aufgetragen, daß der Anstrichfilm
ίο ein Gewicht von 95 g (als getrockneter Festkörper) pro m2 hatte. Die gestrichene Schieferplatte wurde 4 Stunden bei Raumtemperatur (20° C) der Trocknung an der Luft überlassen. Dann wurde ein Härtemittel in Form einer wäßrigen Lösung, die pro Liter 0,5 Mol Calciumchlorid und 1 Gew.-% Äthylenglykol enthielt, auf den getrockneten Anstrichfilm in einer solchen Menge aufgetragen, daß 8 g Calciumchlorid/ m2 vorhanden waren. Der mit dem Deckanstrich versehene Schiefer wurde 2 Tage bei etwa 200C an der Luft getrocknet. Der erhaltene gehärtete anorganische Anstrichfilm hatte folgende Eigenschaften:
Haftfestigkeit:
Gitterschnittest 100/100 Ritzhärtetest (Zugtest) 8. Härte:
mit dem Clemen-Härtetester ermittelte Ritzhärte 200 g.
Abriebfestigkeit:
Taber-Abriebmaschine 300 Umdrehungen, Untergrund nicht freigelegt.
Wasserbeständigkeit:
über 20 Tage (bei 20° C).
Heißwasserbeständigkeit:
über 20 Stunden (siedendes Wasser).
Der gleiche Versuch wurde wiederholt, jedoch ohne Aufbringung des Deckanstrichs. Keine wahrnehmbare Härtung des anorganischen Anstrichfilms fand statt. Der Anstrichfilm wurde innerhalb 1 Minute aufgelöst, wenn er in Wasser von 20°C getaucht wurde.
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Beispiel 5
Eine Schieferplatte wurde zuerst mit einem Härtemittel in Form einer wäßrigen Lösung, die pro Liter 1 Mol Aluminiumchlorid enthielt, in einer solchen Menge gestrichen, daß 9 g Aluminiumchlorid/m2 vorhanden waren. Die gestrichene Schieferplatte wurde 6 Stunden bei etwa 2O0C an der Luft getrocknet. Der vorbehandelte Untergrund wurde mit einem anorganischen Anstrichmittel in einer solchen Menge gestrichen, daß das Gewicht des Anstrichfilms 100 g (als Festkörper) pro m2 betrug. Das Anstrichmittel wurde wie folgt hergestellt: Ein Mischphosphat (M/P = 0,5), bestehend aus 50 Teilen primärem Aluminiumphosphat, 10 Teilen Calciumpyrophosphat und 40 Teilen primärem Zinkphosphat, wurde mit 40 Teilen Bariummanganat gemischt. Das Gemisch wurde 4 Stunden bei 1400C calciniert. Das erhaltene kondensierte Phosphat wurde gemahlen. 60 Teile des Phosphats wurden mit 40 Teilen Kaliumsilicat (50%ige wäßrige Lösung) und 100 Teilen Wasser gemischt, wobei das anorganische Anstrichmittel erhalten wurde.
Der in der oben beschriebenen Weise gestrichene Schiefer wurde 1 Tag bei etwa 200C an der Luft getrocknet, worauf das oben beschriebene Härtemittel auf den getrockneten Anstrichfilm in einer solchen Menge aufgetragen wurde, daß 8 g Aluminiumchlorid pro m2 vorhanden waren. Der mit dem Deckanstrich versehene Schiefer wurde 2 Tage bei etwa 200C an der
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Luft getrocknet. Die Eigenschaften des erhaltenen gehärteten Anstrichfilms waren mit den in Beispiel 4 genannten Eigenschaften vergleichbar, außer daß die Ritzhärte höher war und 350 g betrug.
Beispiel 6
Der in Beispiel 4 beschriebene Versuch wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß eine wäßrige Lösung, die 0,5 Mol Zinknitrat pro Liter enthielt, als Härtemittel an Stelle der Calciumchloridlösung verwendet wurde. Der erhaltene gehärtete anorganische Anstrichfilm hatte folgende Eigenschaften:
Haftfestigkeit:
Gitterschnittest 100/100 Ritzhärtetest (Zugtest) 6.
Härte:
mit dem Clemen-Härtetester ermittelte Ritzhärte 150 g.
Abriebfestigkeit:
Taber-Abriebmaschine 300 Umdrehungen, Untergrund nicht freigelegt.
Wasserbeständigkeit:
über 10 Tage (bei 20°C).
Heißwasserbeständigkeit:
über 10 Stunden (siedendes Wasser).
Der gleiche Versuch wurde wiederholt, wobei jedoch kein Härtemittel aufgetragen wurde. Keine wahrnehmbare Härtung des anorganischen Anstrichfilms fand statt. Der Anstrichfilm war innerhalb 1 Minute aufgelöst, wenn er in Wasser von 200C getaucht wurde.

Claims (2)

  1. Patentansprüche
    1 Verfahren zur Herstellung beschleunigt gehärteter Schutzanstriche aus einer wäßrigen Dispersion von Alkalisilikat und anorganisch kondensierten Phosphat, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder nach dem Auftrag des Anstrichmittels eine wäßrige Hartemittellosung wenigstens einer der folgenden Verbindungen Halogenide, Sulfate und Nitrate von Metallen der Gruppe Il und III des periodischen Systems und Ubergangsmetallen und Salze dieser Metalle mit organischen Sauren, Ammoniumhalogenide, Ammoniumsulfat, Ammoniumpersulfat, Ammoniumnitrat und Salze von Ammonium mit organischen Sauren aufgetragen wird
  2. 2 Verwendung eines Anstrichmittels aus einer wäßrigen Dispersion von Alkalisilikat und kondensiertem Phosphat, welches durch Erhitzen eines Gemisches von
    A einem Phosphat der durchschnittlichen Zusammensetzung entsprechend der Formel
    MO
    yH20
    in der M eines der Metalle Al, Mg, Ca, Mn, Zn, Fe und Cu ist und χ und y jeweils eine reelle Zahl sind, und
    B einem Doppeloxid vom Spinelltyp von a) einem Metall der Gruppe II des periodischen Systems und b) wenigstens einem Metall aus der aus Ubergangsmetallen und Metallen der Gruppe IV des periodischen Systems bestehenden Gruppe hergestellt ist, zur Durchfuhrung des Verfahrens nach Anspruch 1
    35
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