DE2207825C3 - Verfahren zur Herstellung anorganischer Anstrichmittel und deren Verwendung - Google Patents

Description

Formel as werden.

M₂O-.ItSiO₂, (II) Aus der DT-OS 2037512 sind anorganische Überzugs- und Anstrichmittel aus wäßrigen Aikalisilika-

_t worin M ein Alkalimetall, eine Gruppe der For- ten und nicht besonders behandelten kondensierten

WlN(CH₂OH)^N(C₂H₄OH)₁ oder C(NH₂)₂ NH Phosphaten bekannt, die für die vorgesehenen Ver-

und χ ein Wert von 0,5 bis 5 ist, vorbehandelt 30 wendungszwecke an sich befriedigende Eigenschaf-

wird und das so vorbehandelte kondensierte Phos- ten zeigen. Häufig führt die Verwendung derartiger

phat dem Rest der wäßrigen Lösung des Silikats kondensierter Phosphate zu einer nicht voll befrie-

zugefügt wird. digenden Gebrauchsdauer und Spitzbarkeit des her-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- gestellten Anstrichmittels.

kennzeichnet, daß ein wasserlösliches Silikat (II) 35 In der DT-OS 16 69 236 werden Überzugsmassen

verwendet wird, das mit einem Fluorid, Silico- beschrieben, die als Härter Phosphorsäure oder

/fluorid, Oxid oder Hydroxid von Calcium, Alu- Orthophosphate, also keine kondensierten Produkte,

minium, Magnesium, Zink oder Zirkonium oder enthalten (s. Ansprüche 2 und 9). Die möglichen an-

einem Oxid oder Hydroxid von Vanadin oder deren Zusätze, wie Farbpigmente, werden nicht mit

Cäsium modifiziert ist. 40 dem Monophosphat zu einem Polyphosphat-Härter

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch verarbeitet (siehe S. 4, Absatz 2). Zur Herstellung der gekennzeichnet, daß ein kondensiertes Phosphat bekannten Überzugsmassen wird das Phosphat mit verwendet wird, das durch Mischen von 1 Gew.- der gesamten Menge des Kaliumsilikats versetzt. Die Teil Phosphat der Formel (I) mit 0,2 bis 1,5 Gew.- mit dieser Überzugsmasse erhaltenen Anstriche zei-Teilen Doppeloxid und Erhitzen während 2 45 gen lediglich gute Haftfestigkeit und Alkalibestänbis 7 Stunden auf 100 bis 400° C hergestellt wor- digkeit.

den ist. In der BE-PS 7 01518 werden Anstrichmittel be-

^ΰ. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch schrieben, die aus einem Pigment oder Füllstoff,

gekennzeichnet, daß die wäßrige Aufschlämmung einer härtbaren Verbindung und einem Härter, bei-

zur Vorbehandlung des kondensierten Phosphats 50 spielsweise Phosphorsäure, Borsäure, Carbonate von

mit dem wasserlöslichen Silikat einen pH-Wert Blei, Magnesium, Zink (Ansprüche 13 bis 15), be-

von 5 bis 9,5, vorzugsweise von 6 bis 8,5, hat. stehen. Die Härter werden nicht besonders vorbe-

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch handelt (siehe S. 9 und 10). Es müssen daher besongekennzeichnet, daß 60 bis 150 Gcw.-Teile des dere Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, damit vorbehandelten kondensierten Phosphats mit 55 die Anstrichmasse nicht vorzeitig erstarrt.

100 Gew.-Teilen des wasserlöslichen Silikats ge- Aus der FR-PS 20 08 401 geht der Einsäte von

mischt werden. kondensierten Aluminiumphosphaten als Härter für

6. Verwendung der nach den Ansprüchen 1 Wasserglas, das als Bindemittel für Zemente fun-Ws 5 hergestellten Anstrichmittel zum Herstellen giert, hervor. Bei der in dieser Patentschrift beschrievon Schutzanstrichen durch Auftragen auf eine 60 benen Masse handelt es sich nicht um ein Anstrich-Unterlage und Erhitzen auf eine Temperatur über mittel.

100° C, insbesondere auf 150 bis 250° C. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

Verfahren zur Herstellung anorganischer Anstrich -

mittel auf Silikat-Phosphat-Basis zu schaffen, die An-

65 striche von insbesondere ausgezeichneter Beständig-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herste!- keit gegen Wasser, Witterung, Chemikalien, wie Säu-

lung anorganischer Anstrichmittel aus einer wäßrigen ren und Laugen ergeben und keine Rißbildung und

wäßrigen Lösung eines Silikats und einer Härtungs- kein Ausblühen zeigen.

(. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur fjuorid, Aluminiumfluorid, Calciumsilicofluorid,

I Herstellung anorganischer Anstrichmittel aus einer Magnesiumsilicofluorid, Zinkfluorid, Zirkonsilico-

f- wäßrigen Lösung eines Silikats und einer Härtungs- fluorid, Magnesiumfluorid, Fluoraluminiumkomplex

f komponente auf Basis eines kondensierten Phosphats, und FlHorzinkkomplex,

I das dadurch gekennzeichnet ist, daß zunächst 3 bis 5 Die mit dem Oxid oder Hydroxid modifizierten Si-, ,, „-20 Gew,-Teile eines pulverförmigcn kondensierten Iikate können durch Mischen einer wäßrigen Lösung ff.', Phosphats, das durch Erhitzen eines Gemisches aus eines Oxids oder Hydroxids von Metallen aus der P einem Phosphat der Formel Gruppe Aluminium, Calcium, Magnesium, Zirka* 6", , nium, Vanadium, Zink und Cäsium und Erhitzen des te; M|O/'^mP2°s> (I) ίο Gemisches unter Rühren in der gleichen Weise her- ifl ,<, gestellt werden, wie dies vorstehend für die Herstellu" "in der M Aluminium, Magnesium, Calcium, Man- lung der mit dem Fluorid oder Silicofluorid modifi- W- >gan, Zink, Eisen oder Kupfer bedeutet, sich die zierten Silikate beschrieben wurde. Die Oxid- oder

I1 -Werte für / und / aus der Wertigkeit dieser Metalle Hydroxidmenge kann 0,5 bis 30 Gew.-Teile pro ff; Vergeben und m einen Wert zwischen 0,25 bis 4 dar- 15 100 Gew.-Teilen Silikat (als trockene Feststoffe ohne ψ ,/stellt, und einem Doppeloxid von Spinellstruktur aus Kristallwasser) betragen. Bevorzugt als Oxide und £.,. wenigstens einem Metall aus der Gruppe Zink, Ma- Hydroxide werden beispielsweise Aluminiumoxid, ff vgnesium und Calcium mit wenigstens einem Metall Magnesiumoxid, Calciumoxid, Zinkoxid, Zirkonoxid, }" ■ _; /aus der Gruppe der Übergangsmetalle, Aluminium Cäsiumoxid, Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydrok '«!und Metalle der Gruppe IV des Periodischen Systems ao xid, Calciumhydroxid und Zirkonhydroxid.

|g hergestellt worden ist, in wäßriger Aufschlämmung Zur Herstellung eines Anstrichmittels werden die

|;| mit einem Gewichtsteil eines wasserlöslichen Silikats vorstehend genannten wasserlöslichen Silikate oder

gf' der Formel modifizierten Silikate in Form einer wäßrigen Lösung,

W] M₂O-JcSiO₂, (II) Aufschlämmung, Paste od. dgl. mit einem Phosphat

|i?« as gemischt. Wenn jedoch das Silikat oder modifizierte

jf I worin M ein Akalimetall, eine Gruppe der Formel Silikat mit einem üblichen Härter vom Phosphattyp

m N(CH₂ OH)₄, N(C₂H₄OH)₄ oder C(NH₂J₂ NH und χ gemischt wird, findet durch starke Reaktionsfähigkeit

%:, ein Wert von 0,5 bis 5 ist, vorbehandelt wird und das zwischen dem Silikat und Phosphat örtliche Koagu-

i so vorbehandelte kondensierte Phosphat dem Rest lierung, Erstarrung od. dgl. statt. Eine lange Ge-

ψ der wäßrigen Lösung des Silikats zugefügt wird. 30 brauchsdauer oder Topfzeit kann daher nicht erreicht

f, Vorzugsweise wird ein wasserlösliches Silikat (II) werden. Auch wenn diese örtliche Koagulierung nicht

g.- verwendet, das mit einem Fluorid, Silicofluorid, Oxid stattfindet, sinken die Temperatur und der pH-Wert

ξ oder Hydroxid von Calcium, Aluminium, Magne- im Gemisch durch die sofortige Reaktion zwischen

': sium, Zink oder Zirkonium oder einem Oxid oder dem Silikat und einem Teil des Phosphats, so daß das

'\ Hydroxid von Vanadin oder Cäsium modifiziert ist. 35 Phosphat in unerwünschter Weise zu Substanzen, die

, ? Gegenstand der Erfindung ist weiterhin die Ver- keine wirksamen Härter für die Silikatlösung sind,

wendung des erfindungsgemäß hergestellten anorga- zersetzt oder abgebaut wird. Daher kann durch Auf-

% tuschen Anstrichmittels zur Herstellung von Schutz- trag eines solchen Anstrichmittels auf einen Unter-

'§; anstrichen durch Auftragen auf eine Unterlage und grund kein Anstrich mit ausgezeichneten Eigenschaf-

v Erhitzen auf eine Temperatur über 100° C, insbe- 40 ten gebildet werden.

''I sondere auf 150 bis 250° C. Es wurde gefunden, daß die vorstehend genannten

i Die Silikate der Formel (II) sind also Alkalisili- Nachteile ausgeschaltet werden und ein verbessertes

kate, quaternäre Ammoniumsilikate, Guonidinsili- Anstrichmittel erhalten wird, das eine gute Ge-

- kate, usw. Als Beispiele dieser Silikate sind Natrium- brauchsdauer hat und einen anorganischen Anstrich

silikat, Kaliumsilikat, Lihtiumsilikat, Tetramethanol- 45 mit ausgezeichneten Eigenschaften zu bilden vermag,

f ammoniumsilikat und Tetraäthanolammoniumsilikat wenn das als Härter dienende Phosphat vor der Ver-

zu nennen. Diese Silikate können das übliche Kri- mischung mit der Silikatlösung einer gewissen Vor-

stallwasser enthalten und als solche verwendet wer- behandlung unterworfen wird.

: den. Um jedoch die Eigenschaften des hergestellten Geeignet sind in der nachstehend beschriebenen

j anorganischen Anstrichs zu verbessern, werden die 5° Weise vor der Vorbehandlung modifizierte Phos-

Anstrichmittel vorzugsweise mit den unten genann- phate.

ten Fluoriden, Silicofluoriden, Oxiden oder Hydroxi- Die für die Zwecke der Erfindung verwendeten

den modifiziert. Die Modifizierung mit Fluoriden oder Phosphate haben die folgende durchschnittliche

Silicofluoriden kann beispielsweise wie folgt vorge- Formel:

nommen werden: Eine wäßrige Lösung eines Silikats SS M₁Oj ■ m P₂O₃ (I) der Formel (II) wird mit einem oder mehreren Fluoriden oder Silicofluoriden von Calcium, Aluminium, Das Phosphat kann Kristallwasser enthalten oder Magnesium, Zink oder Zirkonium gemischt. Das Ge- frei von Kristallwasser sein. Als Phosphat der Formisch wird unter Rühren erhitzt. Im allgemeinen mel(I) können handelsübliche primäre Phosphate wird etwa 1 bis 72 h auf etwa 50 bis 100° C erhitzt. βο von Calcium, Magnesium, Aluminium, Kupfer, Eisen, Die Reaktionszeit kann jedoch verkürzt werden, wenn Mangan und Zink einzeln oder in Mischung verwendie Reaktion in einem Druckgefäß bei einer tempe- det werden. Gegebenenfalls kann das primäre Phosratur über 100° C durchgeführt wird. Das Fluorid phat mit einem oder mehreren sekundären Phospha- oder Silicofluorid kann in einer Menge von 0,5 bis ten wie 2 Al₂O₃-3 P₂O₁₅-3 H₂O, 2CaOP₂O₆H₂O 30 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen Silikat (als trok- 6s oder 2 MgO-P₂O₁₁-H₂O, Sesquiphosphaten wie kene Feststoffe ohne Kristallwasser) verwendet wer- Al₂O₃-2 P₂O₈-3 H₂O und CaH₂P₂O₇ gemischt werden. Bevorzugt als Fluoride oder Silicofluoride für den. Auch in Form eines Gemisches muß das Phosdiese Modifizierung werden beispielsweise Calcium- phat der obengenannten Formel (I) genügen.

5 6

, Das Phosphat der Formel (I) wird vor der nach- Materialien. Im allgemeinen v/jrd jedoch das Gemisch

stehend beschriebenen Vorbehandlung mit einem 30 Minuten bis 10 Stunden, vorcugswci.se 2 bis

poppeloxid mit Spinellstruktur modifiziert oder neu- 7 Stunden auf eine Temperatur von 100 bis 400' C,

tralisiert, Hierzu wird das Phosphat mit einem Dop- vorzugsweise 120 bis 350° C erhitzt. Nach der Wdr-

rpeloxid mit Spinellstruktur gemischt und das Ge- 5 mebehandlung oder Calcinierung wird die erhaltene

misch dann zur Reaktion ujjter BiJdung eines »kon- feste Masse (kondensiertes Phosphat) zu einem feinen

densierten Phosphats« erhitzt. Pulver gemahlen,

, Das mit dem Phosphat zu miuhendc Doppeloxid Das mit dem Doppeloxid kondensierte, in der oben

muß die sogenannte »Spincllstruktur« haben. Die das beschriebenen Weise hergestellte Phosphat eignet

Doppeloxid bildenden Metalle müssen sowohl a) ein io sich als Härter für eine wäßrige Lösung des Silikats

Metall aus der aus Zink, Magnesium und Calcium der Formel (II) oder des obengenannten modifizierten

bestehenden Gruppe als auch b) wenigstens ein Me- Silikats. Wenn jedoch das kondensierte Phosphat mit

tall aus der aus Übergangsinctallen, Aluminium u.id der Lösung des Silikats oder modifizierten Silikats

Metallen der Gruppe IV des Periodischen Systems gemischt wird, findet eine teilweise Koagulicrung

!bestehenden Gruppe enthalten. Bevorzugt als Metalle >s oder Verfestigung statt, so daß es innerhalb kurzer

Her Gruppe (a) werden Zink und Magnesium, wäh- Zeit schwierig werden würde, das Anstrichmittel auf

irend von den Metallen der Gruppe (b) Titan, Alu- einen Untergrund aufzutragen. Selbst wenn der Auf-

tfminium und Eisen bevorzugt werden. trag möglich ist, wird kein Anstrich mit den oben-

Äl Die Doppeloxide können in beliebiger bekannter genannten ausgezeichneten Eigenschaften erhalten.

Weise hergestellt werden. Beispie.swebe wird eine to Um diese Schwierigkeiten auszuschalten, wird das

!Metallverbindung aus der aus Oxiden, Hydroxiden, kondensierte Phosphat oder ein Gemisch dieser Phos-

Carbonaten und organischen Säuresalzen der Metalle phate erfindungsgemäß einer gewissen Vorbcliand-

Zink, Magnesium und Calcium bestehende Gruppe lung unterworfen, bevor es mit einer wäßrigen Lö-

mit wenigstens einer Metallverbindung aus der aus sung des Silikats oder modifizierten Silikats gemischt

Oxiden, Hydroxiden, Carbonaten und organischen as wird.

Säuresalzen von Aluminium, Metallen der Gruppe IV Gemäß der Erfindung werden die vorstehend gcdes Periodischen Systems und von Übergangsmetal- nannten kondensierten Phosphate mit einem Silikat len bestehenden Gruppe gemischt. Das Gemisch wird oder modifizierten Silikat vorbehandelt. Hierzu wer-2 bis 15 Stunden bei einer Temperatur von 700 bis den die gleichen Silikate oder modifizierten Silikate, 1200° C calciniert, wobei ein Doppeloxid mit Spinell- 30 die vorstehend genannt wurden, verwendet. Für die struktur gebilüet wird. Die Anteile der verschiedenen Vorbehandlung der kondensierten Phosphate (nach Metallverbindungen und die Temperatur und Dauer stehend auch als »Härter vom Phosphattyp« beder Calcinierung werden so gewählt, daß Doppel- zeichnet) v/erden somit Silikate der Formel (II) veroxide mit Spinellstruktur gebildet werden. Diese Be- wendet, die nicht modifiziert oder in der oben bedingungen variieren natür^i:ch in Abhängigkeit von 35 schriebenen Weise mit einem Fluorid oder Silicoden jeweiligen Metallverbindungen, lassen sich je- fluorid von Calcium, Aluminium, Magnesium, Zink doch leicht aus der Fachliteratur, die die Herstellung oder Zirkon mit einem Oxid oder Hydroxid von AIuvon Doppeloxiden mit Spinellstruktur beschreibt, er- minium, Calcium, Magnesium, Zirkon, Vanadium, mitteln. In jedem Fall müssen Metallverbindungen Zink oder Cäsium modifiziert worden sind,
verwendet werden, die bei der vorstehend genannten 40 Die Vorbehandlung kann durchgeführt werden, Calcinierung Oxide zu bilden vermögen. indem der Härter vom Phosphattyp in Pulverform Bevorzugt als Dopeloxide werden ZnO-TiO₂, mit einer wäßrigen Lösung des Silikats oder modi-CaO-TiO₂, MgO-Fe₁P₃ und ZnO-Al₂O₃. fizierten Silikats gemischt wird. Da jedoch die Reak-Das Doppeloxid wird mit dem Phosphat gemischt, tionsfähigkeit zwischen dem Silikat und Phosphat um die Reaktion oder Neutralisation zwischen diesen 45 hoch ist, neigt das Gemisch zur Erstarrung. Vorzugs-Komponenten zu bewirken. Zur Erleichterung der weise wird daher die Vorbehandlung durch Mahlen Reaktion wird die Vermischung vorzugsweise in oder Kneten des Gemisches in einer geeigneten meeincn nassen System oder in Gegenwart von Wasser chanischen Mühle, z. B einer Kugelmühle, Rohrdurchgeführt. In diesem Fall pflegt jedoch das erhal- mühle mit Kieselsteinfüllung, Kolloidmühle, Sandtene Produkt ein hochviskoses, massives Material zu 50 mühle od. dgl. durchgeführt. Im allgemeinen werden werden, das sehr schwierig zu handhaber und gleich- etwa 300 bis 2000 Gew.-Teile (gerechnet als trockene mäßig zu vermischen ist. Diese Schwierigkeit wird Feststoffe) des kondensierten Phosphats pro 100 Gew,-überwunden, wenn ein pulverförmiges siliciumhalti- Teile jgerechnet als trockene Festkörper) des Silikats ges Material, z. B. SiO₂-Pulver, dem Gemisch züge- o^er modifizierten Silikats verwendet. Die Wassersetzt wird. Dieses siliciumhaliige Material kann in 55 menge ist nicht entscheidend wichtig, solange das einer Menge von 5 bis 40 Gew.-%>, bezogen auf das Gemirch in Form einer Aufschlämmung oder Paste Phosphat, zugesetzt werden. Der Zusatz dieses Mate- vorliegt und gleichmäßig gemischt werden kann. Im rials ist auch vorteilhaft für die Verbesserung der aligemeinen beträgt der Wassergehalt wenigstens chemischen Beständigkeit und Hart« des aus dem 20°/o, vorzugsweise 50 bis 100 Gew.-°/o, bezogen auf Anstrichmittel herzustellenden Anstrichs. 60 trockenes Gesamtgemisch. Um die Dispergierung Das Reaktionsprodukt des Phosphats und des Dop- oder Vermischung zu erleichtern, wird vorzugsweise pcloxids wird zur Bildung des »kondensierten Phos- eine geringe Menge (z, B. bis zu 5%, bezogen auf das phats« erhitzt. Im allgemeinen wird das Doppeloxid Gesamtgemisch) eii.es Dispergiermittels, z. B. Nain einer Menfe von 0,2 bis 1,5 Gew.-Teilen pro Gc- triumtripolyphosphat und Natriumhexametaphosphat, wichtsteil Phosphat verwendet. Die Bedingungen der 65 zugesetzt. Die Vorbehandlung wird bei Raumtempe-Wärmcbehandlung variieren in einem weiten Bereich ratur oder normaler Temperatur ohne äußeres Erin Abhängigkeit von der jeweiligen Vorrichtung (Art hitzen du/chgeführt, bis die erhaltene Aufschlämdes Ofen«;) und der Teilchengröße der zu erhitzenden mung oder Paste einen pH-Wert von 5 bis 9,5, vor-

zugsweisc von 6 bis 8,5 hat. Die erforderliche Zeit auf beliebige feste Substrate aufgebracht werden, die

ist verschieden in Abhängigkeit von den jeweiligen hohen Temperaturen bis etwa 250° C widerstehen,

Reaktionsteilnehmern, dem Ausmaß und der Wirk- z. B. auf die verschiedensten Gegenstände aus Asbest,

samkcit des Mischens, jedoch beträgt sie im allge- Zement, Beton, Mörtel, Calciumsilicat, Gips, ''Ziegel«

meinen 10 bis 30 Stunden. 5 Glas und auf andere anorganische Baustoffe, Kera-

Durch diese Behandlung findet eine Reaktion des mikartikel und Metallartikel.

Silicats mit etwaiger freier Säure, die im System vor- Wie bereits erwähnt, härtet der Anstrich bei Raumhanden ist, und auch mit dem Oberflächenteil der temperatur nicht innerhalb einer annehmbar kurzen Teilchen des Phosphats (oder kondensierten Phos- Zeit aus. Daher muß der aufgebrachte Film bei einer phais) statt, so daß die Phosphatteilchen mit einem io Temperatur von 150 bis 250° C gebrannt werden, bis inerten Material überzogen werden, das keine freie er vollständig durchgehärtet ist. Dies erfordert im all-Säure enthält und daher weniger reaktionsfähig ge- gemeinen etwa 20 bis 30 Minuten. Der erhaltene geworden ist. Wenn der vorbehandelte Härter vom härtete Film hat ausgezeichnete Eigenschaften, wie Phosphattyp mit einer wäßrigen alkalischen Silicat- bereits erwähnt.

lösung gemischt wird, findet daher keine unmitlel- 15 Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele bare Reaktion im gebildeten Anstrich- oder Über- weiter erläutert, in denen sich alle Teile als Gewichtszugsmittel statt, das daher beständig ist und bei teile verstehen. Die dort genannten Eigenschaften der Raumtemperatur oder normaler Temperatur eine Anstrichmittel und der daraus hergestellten gehärtelange Gebrauchsdauer oder Topfzeit hat. Wenn je- ten Filme wurden wie folgt bestimmt:
doch das Anstrichmittel auf einen Untergrund aufge- 20
bracht und erhitzt wird, findet allmählich eine Reak- ') Gebrauchsdauer

tion bei einer Temperatur über 100⁰C statt, und die Das frisch hergestellte Anstrichmittel (800 ml)

Reaktion geht kräftig bei einer Temperatur über wurde in ein verschlossenes Gefäß aus Polyäthylen

.150 C vonslatten, wobei das Wasser im Anstrich gefüllt und bei 50° C gehalten, um die Zeit zu ermit-

verdampft. Hierbei wird ein festhaftender, harter an- 25 teln, bevor die Masse geliert.

organischer Anstrichfilm gebildet, der ausgezeichnete ......

Beständigkeit gegen Feuer, Wasser, heißes Wasser, ²) Wasserbestandigkeit

Chemikalien (Säuren und Alkalien), Witterung, Riß- Der Film wird 500 Stunden in Wasser von 20° C

bildung und Ausblühen hat. Der gebildete Film haftet gehalten, worauf die Oberfläche des Films geprüft

fest am Untergrund und hat ein glattes Aussehen mit 3° wurde.

keramikartigem Glanz. ,. „, _t. , ... .. . .

Falls gewünscht, kann ein anorganischer Füllstoff ³> Wetterbeständigkeit

(z. B. Ton, Bentonit, Sand, Calciumcarbonat, Gips, Der Test wurde 500 Stunden mit dem Bewitte-Ofenschlacke oder Asche und Glimmer) und/oder ein rungsapparat »Weather-O-Meter« (Kohlelichtbogen-Pigment (z. B. Eisen(III)-oxyd, Titandioxyd, und 35 lampe) gemäß der japanischen Industrienorm Chromoxydgrün) zugemischt werden. Vorzugsweise K 5400 6.16 durchgeführt.
werden der Füllstoff und/oder das Pigment in einer . „ ,. , . . .„ „,
Menge von je 60 Gew.-% oder weniger, bezogen auf ⁴> Bestandteil gegen heißes Wasser
das als Härter dienende vorbehandelte Phosphat, ver- Nach 3 Stunden in kochendem Wasser (100° C) wendet. Der Füllstoff und/oder das Pigment können 4° wurde die Filmoberfläche beobachtet.
während und/oder nach der Vorbehandlung des als „ „ ... .. , .. _Ä .....
Härter dienenden Phosphats zugesetzt werden. ⁵) Beständigkeit gegen Ausblühung

Zur Herstellung der'Überzugsmasse oder des An- In ein rechteckiges Gefäß (Fassungsvermögen

Strichmittels werden die wäßrige Lösung des Silicats 100 1) aus Polyäthylen wurde Wasser bis zu einer

oder modifizierten Silicats und die Aufschlämmung 45 Höhe von 5 cm gefüllt. In das Wasser wurden 2 kg

oder Paste des als Härter dienenden vorbehandelten Trockeneis gelegt, wobei CO₂-GaS gebildet und eine

Phosphats zu einer gleichmäßigen Masse gemischt. mit CO₂ gefüllte nasse Atmosphäre erzeugt wurde.

Im allgemeinen wird das als Härter dienende vorbe- Eine Probe wurde 24 Stunden bei 20° C in dieser At-

handelte Phosphat in einer Menge von 60 bis mosphäre gehalten, wobei die Filmoberfläche beob-

150 Gew.-Teilen (gerechnet als trockener Festkörper) 50 achtet wurde.

pro 100 Gew.-Teile des Silicats oder modifizierten ,, _r.. . ,. ,. . .

Silicats (gerechnet als trockener Festkörper) verwen- ⁰^ oaureDestandigKeit

det. Die Wassermenge ist nicht entscheidend wichtig, Nach 5stündigem Eintauchen in eine wäßrige

solange das erhaltene wäßrige Anstrichmittel oder 3%>ige Salzsäurelösung wurde die Filmoberfläche be-

die Anstrichfarbe als dünner Film auf einen Unter- 55 obachtet.

grund in üblicher Weise aufgebracht werden kann. . ... ... .. , .

Im allgemeinen beträgt der Wassergehalt im An- ⁷> Alkahbestandigkeit

Strichmittel etwa 0,25 bis 2 Gew.-Teile pro Ge- Nach 5stündigem Eintauchen in eine 3%ige wäß-

wichtsteil Gesamtfestkörper (trocken) im Anstrich- rige NzOH-Lösung wurde die Filmoberfiäche beob-

mittcl. ßo achtet.

Die wäßrigen Anstrichmittel gemäß der Erfindung, _> „ ,, ......

die in Form einer Aufschlämmung oder Papte vor- *> "^at»^estigKeit

liegen, können auf den Untergrund in beliebiger ge- Die Prüfung erfolgte nach dem Gitterschnittest cignctcr Weise, z. B. durch Spritzen, Streichen und unter Verwendung einer Klebstreifens.
Walzenauftrag, aufgebracht werden. Gegebenenfalls 65 A. Die bei den in den Beispielen beschriebenen Verkann diese Überzugsmasse auch als Druckfarbe ver- suchen verwendeten verschiedenen wäßrigen Lösun-' /endet werden. gen von modifizierten Silicaten wurden wie folgt her-

Die Anstrichmittel und Überzugsmassen können gestellt:

9 1Ö

_{ν c} . α λ wäßrigen Lösung von Tetraäthanolämmoniumsilicat'*'

Versuch A-I _{(jc = 5) und 5 Tejle ZrO2 wurden gemis(;hL m}<Q^

90 Teile einer SOVoigen wäßrigen Lösung eines misch wurde 24 Stunden bei 80° C gerührt, ,wobei

handelsüblichen Natriumsilicats (SiO₂/Na_aO = 3) eine wäßrige Lösung von modifiziertem Silicat |rKaK

und 10 Teile Calciumfluorid wurden gemischt. Das 5 ten wurde (nachstehend als Bindemittel X-'tf beizeicH-'

Gemisch wurde 72 Stunden unter Rühren bei 8O⁰C net). ■ ' ^

gehalten, wobei eine wäßrige Lösung von modifizier- _B Herstellung verschiedener kondensierter Phosphate I

tem Silicat (nachstehend als Bindemittel X-I bezeich- ° ,,

net) erhalten wurde. Versuch B-I « <

Vergeh A-2 ^{10 Ein} Mischpolymerisat (m - 2), bestehend[Mf

vertuen λ ^ 50 Teilen Aluminiummonophosphat, 30'Teilen; ΖιηΚ-7?^

20 Teile einer 3O"Zoigen wäßrigen Lösung von Ka- monophosphat und 20 Teilen Calciumpyrophosphat, liumsilicat (SiO₂ZK₂O = 3), 40 Teile einer 25%igen wurde mit 30 Teilen ZnFe_?O₄ (Doppeloxyd) und wäßrigen Lithiumsilicatlösung, 3 Teile Aluminium- 10 Teilen SiO₂-Pulver gemischt. Die Bestandteile fluorid und 1 Teil Zinkfluorid wurden gemischt. Das 15 wurden in einem Mischer gut gemischt und 3 Sitm-Gemisch wurde 10 Stunden unter Rühren bei 60" C den in einem Dampftrockner auf 120° C erhitzt, wogchalten, wobei eine wäßrige Lösung von modifizier- bei ein kondensiertes Phosphat, das anschließend getem Silicat (nachstehend als Bindemittel X-2 bezeich- mahlen wurde, erhalten wurde (nachstehend als könnet) erhalten wurde. densiertes Phosphat 1 bezeichnet).

Versuch A-3 ^ao Versuch B-2

70 Teile einer 4O°/oigen wäßrigen Lösung von Na- Ein Mischphosphat, bestehend aus 55 Teilen AIu-

triumsilicat (SiO₂ZNa₂O = 3), 20 Teile einer 2OVoigen miniummonophosphat und 45 Teilen Magnesium- ·'... wäßrigen Lösung von Tetraäthanolammoniumsilicat monophosphat, wurde mit 60 Teilen Zinktitanal und 9 Teile Zinksilicofluorid wurden gemischt. Das 35 (Doppeloxyd, hergestellt durch Calcinieren eines Gemisch wurde 24 Stunden bei 80° C gerührt, wo- 3 : 2-Gemisches von ZnO und TiO₂ bei 1200° C für ; . ■ bei eine wäßrige Lösung von modifiziertem Silicat 4 Stunden) und 20 Teilen pulverförmigem silicium- " (nachstehend als Bindemittel X-3 bezeichnet) erhal- haltigem Material gemischt. Das Gemisch wurde ten wurde. 3 Stunden auf 250⁰C erhitzt, wobei ein kondensiertes

Versuch A-4 ³° Ph^osP^nat> das dann gemahlen wurde, erhalten wurde

(nachstehend als kondensiertes Phosphat 2 bezeich-

90 Teile einer 5O°/oigen wäßrigen Lösung von Na- net).

triumsilicat (SiO.,/Na₂O = 2), 10 Teile Magnesium- Versuch B 3

silicofluorid und "60 Teile Wasser wurden gemischt.

Das Gemisch wurde 3 Stunden bei 16O⁰C (Druck 35 Ein Mischphosphat, bestehend aus 70 Teilen Alu- , 10 Atm.) gerührt, wobei eine wäßrige Lösung von miniummonophosphat und 30 Teilen Aluminiurnmodifiziertem Silicat (nachstehend als Bindemittel sesquiphosphat, wurde mit 150 Teilen eines Doppel- , X-4) bezeichnet erhalten wurde. oxyds (hergestellt durch Calcinieren eines 1:1-Ge-

Vi.«,«* Λ s misches von Zn(OH)₀ und Al(OH), bei 1000° C für

versuc λ-3 _{40 10 Stunden) und} 30 _Teilen Kieselsteinmehl gemischt.

90 Teile einer 50°/oigen Natriumsilicatlösung Das Gemisch wurde 5 Stunden bei 160° C gehalten, (SiO₂ZNa₂O = 2), 8 Teile Calciumfluorid und 2 Teile wobei ein kondensiertes Phosphat, das anschließend 2 MgF₂ B₄F₂ wurden gemischt. Das Gemisch wurde gemahlen wurde, erhalten wurde (nachstehend i»is 12 Stunden bei 80° C gerührt, wobei eine wäßrige kondensiertes Phosphat 3 bezeichnet). Lösung von modifiziertem Silicat (nachstehend als 45
Bindemittel X-5 bezeichnet) erhalten wurde. Versuch B-4

Versuch A-6 ^{Ein Misch}P^nosPhat, bestehend aus 50 Teilen Aluminiummonophosphat, 30 Teilen Zmkmonophosphat

100 Teile einer 5O"/oigen wäßrigen Natriumsilicat- und 20 Teilen Calciumpyrophosphat wurde mit

lösung SiO₂ZNa₂O = 2), 1 Teil Zinkoxyd und 10 Teile so 30 Teilen ZnFe₀O₄ (Doppeioxyd), 10 Teilen Siiici-

Wasser wurden gemischt. Das Gemisch wurde umdioxydpulver" und 100 Teilen Wasser gemischt.

'72 Stunden bei 5O⁰C gerührt, wooei eine wäßrige Das Gemisch wurde 5 Stunden bei 40O⁰TC gehalten, J

!Lösung von modifiziertem Silicat erhalten wurde wobei ein kondensiertes Phosphat, das' anschließend t

(nachstehend als Bindemittel X-6 bezeichnet). gemahlen wurde, erhalten wurde (nachstehend' «ls '·_υ

Versuch A-7 55 kondensiertes Phosphat 4 bezeichnet). ' ' . «_Ä

20 Teile einer 3O»/oigen wäßrigen Kaliumsilicat- ^{C Hers}tellung verschiedener Härter vom /

lösung (SiO₂ZK₂O = 3), 4Ü Teile einer 25«/oigen wäß- Phosphattyp .<*

rigen Lithiumsilicatlösung (SiO₂ZLi₂O = 4), 3 Teile Versuch C-I ^ MgO und 1,1 Teile AI₂O₃ wurden gemischt. Das Ge- 60 30 Teile kondensiertes Phosphat 1, 5 Teile einer "

misch wurde 10 Stunden bei 100⁰C gerührt, wobei 3O«/oigen wäßrigen Litihiumsilikatlösung (SiQ₂ZLi₂O ₍

eine wäßrige Lösung von modifiziertem Silicat erhal- = 4) 45 Teile Wasser und 20 Teile Eisen(ili)oxyä [t

p ,

misch wurde 10 Stunden bei 100⁰C gerührt, wobei 3O«/oigen wäßrigen Litihiumsilikatlösung (SiQ₂ZLi₂O eine wäßrige Lösung von modifiziertem Silicat erhal- = 4), 45 Teile Wasser und 20 Teile Eisen(ili)-oxyä ten wurde (nachstehend als Bindemittel X-7 be- (Pigment) wurden in einer Rohrmühie" mit' psselzeichnet). Steinfüllung 12 Stunden gemischt, wobei eine^ak-;,

Versuch A-8 ^fi5 tion stattfand (Vorbehandlung)^ Hierbei wurde ^/1,

„_nrT,., . _Ληι. ..„ . _XTt. ... rötlicher pastenfönniger Härter erhal^n, dessen:Teu- ,

60 Teile einer 40»/»igen wäßngen Natnumsihcat- chen eine Größe von weniger als 30 u hatten (nach?, ung (SiOZNaO = 3) 20 Teile einer W/oigen stehend als Härte'Yi bih) '"'"''

g g

lösung (SiO₂ZNa₂O = 3), 20 Teile einer W/oigen

pger Härter erhal^n, dess chen eine Größe von weniger als 30 u hatten stehend als Härter'Y-i bezeichnet) '"'"

Versuch C-2

60 Teile kondensiertes Phosphat 2, 10 Teile AIuminiummetaphosphat, 13 Teile TiO₂ (Pigment), 2 Teile Talkumpulver (Füllstoff), 30 Teile einer 5O°/oigen wäßrigen Natriumsilicatlösung (SiO₂/Na₂O = 3) und 80 Teile Wasser wurden in einer Rohrmühle mit Kieselsteinfüllung 24 Stunden gemischt, wobei eine Reaktion (Vorbehandlung) stattfand und ein weißer pastenförmiger Härter erhalten wurde, der eine mittlere Teilchengröße von weniger als 30 μ hatte (nachstehend als Härter Y-2 bezeichnet).

Versuch C-3

50 Teile kondensiertes Phosphat 3, 50 Teile einer 30%igen wäßrigen Kaliumsilicatlösung (SiO₂/K„O = 3), 5 Teile Glimmer (Füllstoff), 10 Teile Chrofnoxydgrün (Pigment) und 40 Teile Wasser wurden in einer Rohrmühle mit Kieselsteinfüllung 24 Stunden gemischt, wobei eine Reaktion (Vorbehandlung) stattfand und ein grüner pastenförmiger Härter mit einer mittlereren Teilchengröße von weniger als 30 μ erhalten wurde (nachstehend als Härter Y-3 bezeichnet).

Versuch C-4

100 Teile kondensiertes Phosphat 4, 20 Teile einer 5O°/oigen wäßrigen Natriumsilicatlösung (SiO₂/K₂O = 2) und 20 Teile Wasser wurden in einer Rohrmühle mit Kieselsteinfüllung 10 Stunden gemischt, wobei eine Reaktion (Vorbehandlung) stattfand und ein rötlicher pastenförmiger Härter mit einer mittleren Teilchengröße von weniger als 30 μ erhalten wurde (nachstehend als Härter Y-4 bezeichnet).

Versuch C-5 (Vergleichsversuch)

45 Teile Aluminiummetaphosphat, 10 Teile AIuminiumorthophosphat, 2 Teile Natriumhexametaphosphat, 10 Teile Titandioxyd (Pigment) und 33 Teile Wasser wurden in einer Rohrmühle mit Kieselsteinfüllung 12 Stunden gemischt, wobei ein weißer pastenförmiger Härter mit einer mittleren Teilchengröße von weniger ais 30 μ erhalten wurde (nachstehend als Härter Y-5 bezeichnet).

Versuch C-6 (Vergleichsversuch)

70 Teile kondensiertes Phosphat 4, 10 Teile Titandioxyd (Pigment) und 30 Teile Wasser wurden gemischt, wobei ein weißer pastenförmiger Härter erTabelle II

halten wurde (nachstehend als Härter Y-6 bezeichnet).

D. Herstellung von Anstrichmitteln B e i s ρ i e I e I bis S1

100 Teile Bindemittel und 90 Teile Härter wurden zu einem Anstrichmittel gemischt. Verschiedene Kombinationen der Bindemittel und Härter sind in Tabelle I genannt. In jedem Fall wurde die Ge· ίο brauchsdauer und die Zeit gemessen, während der das frisch hergestellte Anstrichmittel eine für den Spritzauftrag geeignete Viskosität behielt. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle ! unter iSpriUbarkeit« genannt.

Tabelle I

Beispiel	(Ver	Binde-	Härter	Gebmuchs-	Sprtizbarkcit
Nr.	gleich)	roittel		dauer
1	(Ver	X-I	Y-4	48Std.	5 Std.
2	gleich)	X-I	Y-5	40 Min.	20 Min.
3		X-I	Y-6	IStd.	30 Min.
4		*)	Y-4	60 Std.	8 Std.
5		X-2	Y-4	48 Std.	5 Std.
6		X-3	Y-4	30 Std.	4 Std.
7		X-6	Y-4	48 Std.	5 Std.
8		X-4	Y-I	48 Std.	5 Std.
9	(Ver-	X-5	Y-2	48 Std.	5 Std.
10	X-7	Y-3	48 Sid.	5 Std.
11	X-8	Y-4	30 Std.	4 Std.
12	*)	Y-5	—	♦*)

gleich)

*) Handelsübliche 5O»/oige Natriumsilicatlösung

(Si(VNa₁O = 2.)

**) Schnelle örtliche Koagulierung fand statt. Auftrag durch Spritzen war von Anfang an unmöglich.

E. Bildung harter Anstriche

Die vorstehend genannten Anstrichmittel wurden auf die oberfläche von Asbesischiefer (5 mm Dicke) gespritzt. Die Dicke des aufgetragenen Films betrug 60 μ. Der überzogene Asbestschiefer wurde 30 Minuten auf 180° C erhitzt, um den Anstrichfilm einzubrennen und ζυ härten. Die Sigenschaften des erhaltenen harten Films sind nachstehend in Tabelle II genannt.

Beispiel

1 2 3

10

Aussehen der Oberfläche

O

X

X

O

O

0

O

O

O

O

O

Wasserbeständigkeit

O

X

Δ

Δ

O

O

O

O

O

O

O

Beständigkeit

O

X

X

Δ

O

0

0

0

O

O

O

gegen kochendes Wasser

, Säurebeständigkeit

O

X

Δ

0

ο

ο

ο

ο

ο

0

O

i r,

Alkalibeständigkeit

O

0

0

O

O

O

O

O

O

O

ο

$

Wetterbeständigkeit

ö

X

0

O

O

0

O

O

O

0

.0 ,

Beständigkeit

ο

X

ο

ο

0

Δ

O

O

O

0

0

'i

gegen Ausblühung

.·■

Haftfestigkeit

O

0

O

Ö

O

O

O

0

O

0

ο

«"gezeichnet, 0 »ehr gut, δ (*"> ^x «chlechi.

Claims (1)

« komponente auf Basis eines kondensierten Phosphats Patentansprüche: unJ ^ere» Verwendung zur Herstellung von Schutz-

1. Verfahren zur Herstellung anorganischer anstrichen, .
■Anstrichmittel aus einer wäßrigen Lösung eines Es ist bekannt, feuerfeste anorganische Scnutz-

' Silikats und einer Härtungskomponente auf Basis 5 anstriche auf einem Untergrund beispielsweise aus

"eines kondensierten Phosphats, dadurch gc- Metallen und anderen anorganischen Werkstoffen

. kennzeichnet, daß zunächst 3 bis 20 Gew,- zu erzeugen. In den meisten Fällen wird ein solcher

',-'..Teile eines pulvcrförmigen kondensierten Phos- anorganischer Anstrich aus einem wäßrigen anorga-

- phats, das durch Erhitzen eines Gemisches aus nischen Anstrichmittel hergestellt, das ein Alkahsih-

einem Phosphat der Formel _%0 kat und einen Härter für das Alkabsilikat, z, B. ein

MO «,ΡΠ m anorganisches Phosphat, enthält. Diese anorganischen

M(U; mr₂u₅, W Anstrichmittel haben jedoch verschiedene Nachteile,

in der M Aluminium, Magnesium, Calcium, Man- z. B. eine verhältnismäßig kurze Gebrauchsdader auf

gan, Zink, Eisen oder Kupfer bedeutet, sich die Grund der starken Reaktionsfähigkeit zwischen dem

•Werte für / und / aus der Wertigkeit dieser Me- ig Silikat und Phosphat und die unbefriedigende Be-

talle ergeben und m einen Wert zwischen 0,25 ständigkeit des erhaltenen Anstrichs gegen Wasser,

' bis 4 darstellt, und einem Doppeloxid von Spinell- Rißbildung, Ausblühung und Auswitterung, Witte-

'■> struktur aus wenigstens einem Metall aus der rung, Chemikalien usw,

Gruppe Zink, Magnesium und Calcium mit we- Auch nach der DT-AS 1815112 werden übliche

nigstens einem Metall aus der Gruppe der Über- ao Metallphosphate als Härter für alkalisilikat-gebun-

gangsmetalle, Aluminium und Metalle der dene Anstrichmittel verwendet (Anspruch 1). Aus

iGruppe IV des periodischen Systems hergestellt den Ansprüchen 3 bis 7 geht hervor, daß diese Här-

worden ist, in wäßriger Aufschlämmung mit einem ter durch einfaches Tempern von Phosphorpentoxid

. Gewichtsteil eines wasserlöslichen Silikats der mit den entsprechenden Metalloxiden erhalten