DE2131584C3 - Verfahren zur Herstellung beschleunigt gehärteter Schutzanstriche - Google Patents
Verfahren zur Herstellung beschleunigt gehärteter SchutzanstricheInfo
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Description
A. einem Phosphat der durchschnittlichen Zusammensetzung entsprechend der Formel
MO · χ PjO-, -.v HjO
in der M eines der Metalle Al, Mg, Ca. Mn. Zn. Fe und Cu ist und ν und y jeweils eine reelle
Zahl sind, und
B. einem Doppeloxid vom .Spinelltyp von a) einem
Metall der Gruppe Il des periodischer, Systems
und b) wenigstens einem Metall aus der aus Übergangsmetallen und Metallen der Gruppe
IV des periodischen Systems bestehenden Gruppe hergestellt ist. eingesetzt wird und vor
oder nach dem Auftrag des Anstrichmittels eine wäßrige Härtemittellösung wenigstens
einer der folgenden Verbindungen: Halogenide. Sulfate und Nitrate von Metallen der Gruppe Il
und III des periodischen Systems und Ubergangsmctallcn
und Salze dieser Metalle mit organischen Siiurcn, Ammoniumhalogenide.
Ammoniup.isulfat, Animoniumpersulfai. Ammoniumnitrat
und Salze von Ammonium mit organischen Säuren aufgetragen wird.
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 Korrosionsschutzanstrichen auf Unterlagen wie Metall, Holz,
Schiefer, Asbest usw. ist bekannt. Die meisten üblichen Schutzanstriche und/oder Korrosionsschulzanstriche
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 Wärmebeständigkeit, eine geringe Härte und keine vollständig befriedigende Wasserfestigkeit. Ferner
müssen die Oberflächen vor dem Auftrag solcher organischer Anstriche gereinigt werden. Auch wenn
eine organische Anstrichmasse auf eine saubere Oberfläche 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 enthält. Diese anorganischen Anstrichmittel haben jedoch gewisse Nachteile, zu denen die Tatsache
gehört, daß eine sehr lange Zeit prfnrdprlirh ist iitn den
Anstrichfilm bei Raumtemperatur oder normaler Temperatur ^u härten. Beispielsweise sind etwa 6
Monate oder mehr bis zur vollständigen und einwandfreien Durchhärtung bei normaler Temperatur (15 bis
300C) erforderlich. Ferner reagiert während dieser langen Einwirkung der Luft die alkalische Komponente
im Anstrichmittel mit Kohlendioxid in der Luft unter Bildung von Carbonaten, die sich auf der Oberfläche des
Anstrichfilms abscheiden, so daß das Aussehen des
ίο gebildeten Anstrichs beeinträchtigt wird. Ferner besteht
während einer derartig langen Härtezeit die Möglichkeit, daß der Anstrichfilm durch Erosion nachteilig verändert
wird, bevor er vollständig durchgehärtet oder unlöslich geworden ist. Die Härtung kann durch Erhitzen
beschleunigt werden, jedoch ist dies kompliziert und in gewissen Fällen unmöglich. Weitcrc Nachteile
der anorganischen Anstrichmittel bestehen d;>r>n. daß
sie nicht völlig befriedigend in bezug auf Wasserlestigkeit. Wetterbeständigkeit, Haftfestigkeit und Härte
sind.
Ferner ist aus &cr DT OS 19 27 bJ5 ein anorganischer
Anstrichstoff bekannt, der als obligatorische Bestandteile ein oxidisches Pigment, ein Phosphat als Bindemittel
und Wasser oder eine wäßrige alkalische Lösung enthält. 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 Här-
.1° Hing 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 Schutz-
anstrichen bei normaler Temperatur zu beschleunigen. Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren
der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist. daß als Anstrichmittel eine wäßrige Dispersion
von Alkalisilicat und kondensiertem Phosphat, welches durch Erhitzen eines Gemisches von
A. einem Phosphat der durchschnittlichen Zusammensetzung
entsprechend der Formel
MO
y\hO,
in der M eines der Metalle Al. Mg, Ca, Mn, Zn, Fe und Cu ist und ν und y jeweils eine τΉΙε Zahl sind,
s° und
B. einem Doppeloxid vom Spinelltyp von a) einem Metall der Gruppe II des periodischen Systems und
b) wenigstens einem Metall aus der aus Übcrgangsmetallen und Metallen der Gruppe IV des pcriodisehen
Systems bestehenden Gruppe
hergestellt ist, eingesetzt wird und vor oder nach dem
Auftrag des Anstrichmittels eine wäßrige Härtemittellösung
wenigstens einer der folgenden Verbindungen: Halogenide, Sulfate und Nitrate von Metallen der
Gruppe Il und IM des periodischen Systems und Übcrgangsmetallen
und Salze dieser Metalle mit organischen Säuren. Ammoniumhalogenide, Ammoriiumsiilfat.
Ammoniuinpersulfat, Ammoniumnitrat und Salze von
Ammonium mit organischen Sauren aufgetragen wird.
Nach diesem Verfahren hergestellte Schul/anstriche
besitzen ausgezeichnete Eigenschaften wie Wasser-
festigkeit. Wetterbeständigkeit, Härte usw. und huften
fest am Untergrund.
Vorzugsweise besteht M aus Al oder hauptsächlich 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 Hydratisierungsgrad 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
2Al2Oj - 3P2O5 · 3112O,
2CaO - P2O5 · H2O,
2MgO · P2O5 - H2O,
Scsquiphosphaten wie
AI2O1 ■ 2P2O5 · 3H2O und CaH2P2O
gemischt werden. Selbst in Form von Gemischen muß das Phosphat der obengenannten Formel genügen. Das
obengenannte Phosphat wird mit einem Doppcloxid mit Spindellstruktur gemischt und umgesetzt, worauf das
Gemisch zur Bildung eines »kondensierten Phosphats« erhitzt wird.
Das mit dem Phosphat zu mischende Γ- jppeloxid muß
die sogenannte »Spincllstruklur« hnben. 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 Sauren gemischt. Das Gemisch wird 2 bis IO Stunden bei
einer Temperatur von 700 bis 1200°C calciniert, wobei
ein Doppeloxid mit Spincllstruklur gebildet wird. Das Mengenverhältnis der verschiedenen Metallverbindungen
und die Calcinierungstempcratur und -zeit werden so gewählt, daß Doppcloxide 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 SpinellstfuktiiF 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 Dro 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) tu
ίο einem feinen Pulver gemahlen.
Das pulverisierte kondensierte Phosphat wird dann mit einer wäßrigen Lösung eines Alkalisilicats (z. B.
Lhhiumsilicat, Kaliumsilikat und Natriumsilicat) gemischt
Gegebenenfalls kann das Alkalisilikat durch ein Alkaiifluorid 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 An-Strichmittel
in einer solchen Menge aufgebracht, daß das Flächengewicht des Anstrichfilms etwa 70 bis 150 g (als
getrockneter Feststoff)/m2der 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 Animoniumpersulfat besonders bevorzugt. Ebenfalls bevorzugt werden Magnesiumchlorid, Calcium-
5_s chlorid, Zinkchlorid, Ammoniumoxalal, Ammoniumacetat,
Ammoniumsulfat und Ammoniumnitrat. Gemische von zwei oder mehreren dieser Verbindungen können
ebenfalls verwendet werden.
Die molare Konzentration des Hältemittels in der wäßrigen Lösung kann etwa 0,25 bis 3 Mol/Liter Lösung
betragen. Vorzugsweise beträgt die Konzentration etwa 0,25 bis I Mol/l im Falle eines Grundanstrichs und etwa
I bis 3 Mol/l im Falle eines Deckanstrichs. Wenn die molare Konzentration die obengenannte obere Grenze
(>5 übersteigt, besteht die Neigung zu Rißbildung im anorganischen Schutzanstrich durch zu schnelle Härtung.
Sowohl im Falle des Grundanstrichs (Vorbehandlung)
Sowohl im Falle des Grundanstrichs (Vorbehandlung)
als auch des Deckansirichs (Nachbehandlung) wird das
Härtemittel vorzugsweise in einer solchen Menge aufgetragen, daO etwa 0,001 bis 0,5 MoI, vorzugsweise
etwa 7 bis 10 g prom2 der Fläche des Untergrundes oder
des bereits aufgetragenen anorganischen Schutzanstriches vorhanden sind.
Der Auftrag des Härtemittels kann in beliebiger geeigneter Weise, z. 3. durch Spritzen, Streichen oder
im Tauchverfahren, erfolgen.
Im Falle- der Aufbringung als Grundanstrich oder der τα
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 boi 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, Hern
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 3O0C) 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. <>5
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 Beispirle
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 Kohlenstoffelektmdenlichtbogen
bestimmt. Zur Bestimmung der Haftfestigkeit wurden eine Xeihe 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.
Ein flexibler Schiefer (Dicke 3 mm) wurde zunächst mit einem 1 : 1 -Gemisch einer wäßrigen Lösung, die pro
Liter J Mol Aluminiumchlorid enthielt, und einer wässrigen Lösung, die 0,5 MoI 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 voiöehandelte 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 Stunder, bei 1300C 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), I 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:
Haftfestigkeit:
Gitterschnittest 100/100(2 mm χ 2 mm).
Härte:
Härte:
mit dem Clemen-Härtetester ermittelte Ritzhärte
150 g.
Wasserbeständigkeit:
Wasserbeständigkeit:
über 20 Tage (bei 20° C).
Heißwasserbeständigkeit:
über 20 Stunden (siedendes Wasser).
Wetterbeständigkeit:
Weather-O-Meter, keine Veränderung nach 1000
Stunden.
Eine leichte Asbestplatte (Dicke 5 mm) wurde zuerst mit einem 0,6 : 1-Gemisch einer wäßrigen Lösung, die
pro Liter I Mol Zinknitrat enthielt, und einer wäßrigen m Lösung, die pro Liter I 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 2O0C wurde
ein anorganisches Anstrichmittel auf den vorbehandeln ten Untergrund in einer Menge von 100 g (als trockener
Festkörper) Im1 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 I Teil Calciumpyrophosphat, wurde mit 4 Teilen
MnF-^O4 (Doppeloxid vom Spinelltyp) gemischt. Das
Gemisch wurde 4 Stunden bei 140°C 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 20"C 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. -1S
Der gleiche Versuch wurde wiederholt, jedoch ohne Vorbehandlung. Keine wahrnehmbare Härtung des
Schutzanstrichs fand statt. Der Schutzanstrich wurde in I Minute aufgelöst, wenn er in Wasser von 200C
getaucht wurde.
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 so
aufgetragen. Der Anstrichfilm wurde 2 Tage bei etwa 20°C an der Luft getrocknet, wobei ein gehärteter
anorganischer Anstrichfilm mit folgenden Eigenschaften erhalten wurde:
Aussehen:
Aussehen:
gut.
Haftfestigkeit:
Haftfestigkeit:
Gitterschnittest (2 mm χ 2 mm) 100/100.
Härte:
Härte:
mit dem Clemen-Härtetester ermittelte Ritzhärte:
150g
Wasserbeständigkeit:
Wasserbeständigkeit:
über 15 Tage (bei 20° C).
Heißwasserbeständigkeit:
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.
Ein Mischphosphat (M/P - 0,4), bestehend aus 55 Teilen primären Aluminiumphosphat und 45 Teilen
primärem Calciumphosphat wurde mit 90 Teilen Magnesiumtilanat gemischt. Das Gemisch wurde 5
Stunden bei 1500C 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 ein Gewicht von y5 g (als getrockneter Festkörper) pro
m1 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/ m7
vorhanden waren. Der mit dem Deckanstrich versehene Schiefer v»:irde 2 Tage bei etwa 20°C an der Luft
getrocknet. Der erhaltene gehärtete anorganische Anstrichfilm hatte folgende Eigenschaften:
Haftfestigkeit:
Gitterschnittest 100/100 Ritzhärtetest (Zugtest) 8.
Härte:
Härte:
mit dem Clemen-Härtetester ermittelte Ritzhärte
200 g.
Abriebfestigkeit:
Abriebfestigkeit:
Taber-Abriebmaschine 300 Umdrehungen, Untergrund nicht freigelegt.
Wasserbeständigkeit:
Wasserbeständigkeit:
über 20 Tage (bei 200C).
Heiß wasserbeständigkeit:
Heiß wasserbeständigkeit:
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.
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.
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 200C 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 140" C
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 I Tag bei etwa 2O0C 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
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.
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:
Härte:
mit dem Clemen-Härtetester ermittelte Ritzhärte
150 g.
Abriebfestigkeit:
Abriebfestigkeit:
Taber-Abriebmaschine 300 Umdrehungen, Unter-
grund nicht freigelegt.
Wasserbeständigkeit:
Wasserbeständigkeit:
über 10 Tage (bei 20° C).
Heißwasserbeständigkeit:
Heißwasserbeständigkeit:
über 10 Stunden (siedendes Wasser).
Der gleiche Versuch wurde wiederholt, wobei jedoch kein Härtemittel aufgetragen wurde. Keine wahrnehmbare
Härtung des anorganischen Anslrichfilms fand statt. Der Anstrichfilm war jnnprhajh 1 Minute
aufgelöst, wenn r.r in Wasser von 20"C getaucht wurde.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung beschleunigt gehärteter Schutzanstriche aus einer wäßrigen Dispersion von Alkalisilicat und anorganisch kondensiertem Phosphat, dadurch gekennzeichnet, daß als Anstrichmittel eine wäßrige Dispersion von Alkalisilicat und kondensiertem Phosphat, welches durch Erhitzen eines Gemisches von
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