DE2443717C3

DE2443717C3 - Beschichtungs- oder Überzugsmasse

Info

Publication number: DE2443717C3
Application number: DE19742443717
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Furumi; Tadanori Hashimoto; Koichi Yamada
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1973-09-14
Filing date: 1974-09-12
Publication date: 1980-10-16
Also published as: FR2243989A1; DE2443717A1; FR2243989B1; DE2443717B2

Description

is Die Erfindung betrifft eine Beschichtungs- oder Überzugsmasse aus einem wasserlöslichen Silikat als Grundstoff, einer Borverbindung als Härtungsmittel und Wasser.

Bekannte anorganische Überzüge enthalten z. B. als Grundstoff ein wasserlösliches Silikat und als Härtungsmittel ein Metallborat (JP-OS 44 325/73), Borsäure (JP-PS 4 464/72) oder ein calciniertes Gemisch aus Borsäure, Aluminiumsilikat und Aluminiumsulfat (JP-OS 26 421/72).

Nachteilig an den üblicherweise verwendeten Härtungsmitteln ist jedoch, daß die unter Verwendung solcher Härtungsmittel hergestellten filmartigen Überzüge insbesondere eine unzureichende Wasserbeständigkeit und Chemikalienbeständigkeit aufweisen. Ein

so weiterer Nachteil dieser Härtungsmittel ist ihre zu rasche Härtungsgeschwindigkeit infolge ihrer hohen Reaktionsfähigkeit. Dies führt dazu, daß solche Härtungsmittel enthaltende Massen zur Herstellung von Überzügen eine verkürzte Topfzeit und folglich eine

j) begrenzte Verarbeitbarkeit aufweisen. Weiterhin werden bei Verwendung solcher bekannter Härtungsmittel die Oberflächenglätte und der Glanz des letztlich erhaltenen gehärteten Überzugs beeinträchtigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine anorganische Masse der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß die folgenden Eigenschaften des filmartigen Überzugs bzw. der haftenden Schichten verbessert werden: Wasser-, Witterungs-, Hitze- und Chemikalienbeständigkeit, Haftung, Oberflächenglätte,

ν-, Härte und Glanz.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß sie ein bei einer Temperatur von etwa 300 bis etwa 1500⁰C erhaltenes calciniertes Boratgemisch enthält, das durch Calcinieren einer Mischung aus

la) einem Borat eines metallischen Elements der Gruppen Il bis VIII des Periodensystems oder

ib) mindestens einer Borsäureverbindung in Form von Borsäure und Boroxid und mindestens einer Phosphorsäureverbindung in Form von Phosphorsäure, Phosphorpentoxid und Metallphosphaten, und

2) mindestens einer mhrwertigen Metallverbindung in Form von mehrwertigen Metalloxiden, -hydroxiden, -ciirbonaten, -phosphaten, -Silikaten, -sulfaten und -nilraten

hergestellt worden ist, wobei das Borat la) durch die allgemeine Formel

vM,O, · yB₂O, · ζΥ\_λΟ

dargestellt wird, in der M ein Metall der Gruppen Il bis VIII des Periodensystems bedeutet, /undyganze Zahlet), deren Größe von der Wenigkeit des Metalls M abhängt

und y/x eine positive Zahl von 0,3 oder mehr und ζ 0 oder eine positive Zahl sind, die genannte Mischung aus 100 Gewichtsteilen des Bestandteils la) oder Ib) und 2000 oder weniger Gewichtsteilen des Bestandteils 2) besteht und 2 bis 1000 Gewichtsteile des calcinierten Boratgemisches mit 100 Gewichtsteilen wasserlöslichem Silikat gemischt worden sind.

Gegebenenfalls kann eine Beschichtungs- oder Überzugsmasse (nachfolgend lediglich kurz Beschichtungsmasse genannt) gemäß der Erfindung Pigmente, Füllstoffe und sonstige Hilfsmittel enthalten.

Die erfindungsgemäß zusammen mit einem wasserlöslichen Silikatgrundstoff verwendeten Härtungsmit.tel verlängern die Topfzeit und folglich die Verarbeitbarkeit der Beschichtungsmasse und verleihen ihr Niedrigtemperatur-Abbindeeigenschaften. Mit der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse lassen sich filmartige Überzüge oder haftende Schichten mit hervorragender Wasser-, Chemikalien-, Witterangs- und Hitzebeständigkeit, Haftung, Oberflächenglätte, Härte und mit ausgezeichnetem Glanz herstellen.

Als Bestandteil la) der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse kommen beispielsweise in Frage:

Magnesiumborat, Calciumborat,
Bariumborat, Strontiumborat,
Zinkborat, Aluminiumborat,
Bleiborat, Manganborat,
Eisenborat, Nickelborat,
Kobaltborat und Chromborat

Diese Borate können entweder allein oder in Kombination miteinander verwendet werden.

Als Komponente Ib) des in der .rfindungsgemäßen Beschichtungsmasse enthaltenen Härtungsmittelbestandteils wird eine Mischung aus Porsäure und/oder Boroxid und Phosphorsäure und/oder Phosphorpentoxid und/oder einem Metallphosphat verwendet. Als Metallphosphat kommt ein Alkalimetallphosphat in " Frage, insbesondere Natriumphosphat, Kaliumphosphat und Lithiumphosphat.

Eine als Komponente Ib) verwendete Mischung sollte etwa 5 bis 95, vorzugsweise 15 bis 85 Gew.-°/o Borsäureverbindjng (Borsäure und/oder Boroxid) und etwa 95 bis 5, vorzugsweise 85 bis 15 Gew.-% Phosphorsäureverbindung (Phosphorsäure und/oder Phosphorpentoxid und/oder Metallphosphat) enthalten.

Die als weiterer Bestandteil des Härtungsmittelbestandteils von Beschichtungsmassen gemäß der Erfindung verwendete mehrwertige Metallverbindung 2) kann beispielsweise aus einem mehrwertigen Metalloxid, -hydroxid, -carbonat, -phosphat, -silikat, -sulfat und/oder -nitrat bestehen. Beispiele für verwendbare Oxide sind

Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Zinkoxid,
Süiziumoxid, Magnesiumoxid,
Bleioxid und Calciumoxid.

Beispiele für verwendbare Hydroxide sind

Aluminiumhydroxid, Zirkonhydroxid,
Eisenhydröxid, Magnesiumhydroxid und
Calciumhydroxid.

Beispiele für verwendbare Carbonate sind

Zinkcarbonat, Magnesiumcarbonat,
Calciumcarbonat, Eisencarbonat und
Nickelcarbonat.

Beispiele für verwendbare Silikate sind

Aluminiumsilikat, Zirkonsiläkat,
Berylliumsilikat, Magnesiumsilikat,
Zinksilikat, Bariumsilikat und
Calciumsilikat

Beispiele für verwendbare Phosphate sind

Aluminiumphosphat, Calciumphosphat,
Magnesiumphosphat, Eisenphosphat,
Zirkonphosphat, Titanphosphat,
Manganphosphat und Zinkphosphat

Beispiele für verwendbare Sulfate sind

Aluminiumsulfat, Calciumsulfat,
Magnesiumsulfat, Zinksulfat und
Eisensulfat

Beispiele für verwendbare Nitrate sind

Aluminiumnitrat Calciumnitrat,
Zinknitrat, Magnesiumnitrat und
Eisennitrat

Ferner können mehrwertige Metallverbindungen enthaltende Mineralien, wie Kaolin, Bentonit, Talkum, Diatomeenerde und Ton, verwendet werden. Die genannten mehrwertigen Metallbestandteile können entweder einzeln oder in Kombination miteinander verwendet werden.

Der erfindungsgemäß verwendete Härtungsmittelbestandteil, d.h. ein calciniertes Gemisch aus la) einem Borat oder Ib) einer Mischung aus einer Borsäureverbindung und einer Phosphorsäureverbindung, und 2) einer mehrwertigen Metallverbindung, wird durch Vermischen von 100 Gewichtsteilen des Bestandteils la) oder Ib) mit 2000 Gewichtsteilen oder weniger, vorzugsweise 10 bis 1000 Gewichtsteilen der mehrwertigen Metallverbindung und anschließendes Calcinieren der erhaltenen Mischung, gegebenenfalls nach Pulverisieren derselben, zubereitet. Wenn die Menge an mehrwertiger Metallverbindung in dem calcinierten Boratgemisch 2000 Gewichtsteile übersteigt, wird es unmöglich, dem letztlich erhaltenen filmartigen Überzug bzw. der haftenden Schicht eine genügende Haftung, Wasserbeständigkeit und Chemikalienbeständigkeit zu verleihen.

Das ein wirksames Härtungsmittel darstellende calcinierte Boratgemisch erhält man durch 30minütiges oder längeres, vorzugsweise einstündiges bis lOstündiges Erhitzen einer Mischung aus la) einem Borat oder

so Ib) einer Mischung zus einer Borsäureverbindung und einer Phosphorsäureverbindung mit 2) einer mehrwertigen Metallverbindung auf eine Temperatur von etwa 300° bis 1500° C. vorzugsweise etwa 500° bis 1300° C. Wenn die Calcinierungstemperatur unterhalb etwa 300" C liegt, erhält die gebildete anorganische Masse eine schlechte Topfzeit. Darüber hinaus führt eine solche Masse zur Bildung eines filmartigen Überzugs oder einer haftenden Schicht schlechter Wasser- und Chemikalienbeständigkeit und unzureichender Oberflä-

Mi chenglätte. Wenn die Calcinierungstemperatur 1500°C übersteigt, wird die Wirksamkeit des Härtungsmittels unzweckmäßig stark beeinträchtigt.

Bei der Herstellung einer Beschichtungsmasse gemäß der Erfindung ist es zweckmäßig, daß das calcinierte

*> Boratgemisch in üblicher bekannter Weise, beispielsweise mit einer Kugel-, Kolloid- oder Sandmühle, bis zu einer Teilchengröße von :50 μπι oder weniger vermählen wird.

Die einen weiteren Bestandteil von Beschichtungsmassen gemäß der Erfindung bildenden wasserlöslichen Silikate können aus Alkalimetallsilikaten, wie Lithiumsilikat, Kaliumsilikat und Natriumsilikat, aus Ammoniumsilikat und aus Alkalimetallsilikaten nach Modifizierung mit damit reaktionsfähigen Metallverbindungen, wie Fluoriden, Oxiden, Hydroxiden und Silikaten, bestehen. Diese Silikate können alleine oder in Kombination miteinander verwendet werden. Besonders bevorzugte Silikate sind Kaliumsilikat und Natriumsilikat ι ο

Beschichtungsmassen gemäß der Erfindung lassen sich durch Vermischen des beschriebenen calcinierten Boratgemisches mit einer wäßrigen Lösung des wasserlöslichen Silikats und, erforderlichenfalls, weiteres Verdünnen mit Wasser herstellen. In einer Beschichtungsmasse gemäß der Erfindung beträgt das Mischungsverhältnis zwischen calciniertem Boratgemisch und wasserlöslichem Silikat 2 bis 1000, vorzugsweise 5 bis 500 Gewichtsteile des ersteren zu 100 Gewichtsteilen (Feststoffanteil) des letzteren. Wenn die Menge an calciniertem Boratgemisch 2 Gewichtsteile unterschreitet, erhält der filmartige Überzug bzw. die Haftschicht keine geeignete Wasser-, Witterungs- und Hitzebeständigkeit, sowie Härte. Wenn die Menge an calciniertem Boratgemisch 1000 Gewichtsteile übersteigt, werden einerseits die Topfzeit der Beschichtungsmasse deutlich verkürzt und andererseits der filmartige Überzug bzw. die haftende Schicht in ihrer Oberflächenglätte und ihrem Glanz beeinträchtigt

Je nach der Art des calcinierten Boratgemischs und dem beabsichtigten Verwendungszweck der Beschichtungsmasse läßt sich das Mischungsverhältnis zwischen calciniertem Boratgemisch und wasserlöslichem Silikat innerhalb des angegebenen Bereichs in beliebiger Weise wählen.

Als Pigmente können einer Beschichtungsmasse gemäß der Erfindung gegebenenfalls beispielsweise

Titanoxid, Chromoxid, Kobaltoxid,
Chromate, basisches Bleicarbonat,
Bleitetroxid, Chromgelb, Zinkoxid,
gelbes Bleioxid, Ultramarin, Molybdänrot,
rotes Eisenoxid, Oxidgelb, Kobaltblau und
Eisenschwarz

40

45

zugesetzt werden. Die Pigmente werden in der Regel in solchen Mengen verwendet, daß sie die Eigenschaften des filmartigen Überzugs bzw. der haftenden Schicht nicht beeinträchtigen.

Beispiele für in Beschichtungsmassen gemäß der Erfindung verwendbare Füllstoffe sind körnige feuerfeste Mfssen, wie

Aluminiumhydroxid, Aluminiumtrioxid,
Siliziumdioxid, Glimmer, Bornitrid,
Zirkonium, Mullit, Kyanit, Silimanit,
Siliziumcarbid.Ton und Graphit

sowie pulverisierte Metalle, wie

rostfreier Stahl, Aluminium,
Nickel und Chrom.

Weiterhin können einer Beschichtungsmasse gemäß der Erfindung sonstige Hilfsstoffe, wie

Aluminium trioxidsol, Aluminiumtrioxidgel,
Siliziumdioxidsol und Siliziumdioxidgel,

in Mengen unterhalb etwa 80. insbesondere 5 bis 50

55

60 Gew.-%, bezogen auf die in der Masse enthaltenen Feststoffe, zugesetzt werden. Die Mitverwendung solcher Hilfsstoffe ist bevorzugt, da sie die Niedrigtemperatur-Abbindeigenschaften der Masse vorteilhaft beeinflussen.

Das Auftragen einer Beschichtungsmasse gemäß der Erfindung auf das jeweilige Substrat laßt sich m.:h üblichen bekannten Auftragverfahren, z. B. durcn Aufsprühen, Aufbürsten, durch Walzenauftrag und durch Tauchen, bewerkstelligen. Die aufgetragene Beschichtungsmasse kann entweder durch Stehenlassen bei Raumtemperatur oder durch 10- bis 60minütiges Erwärmen auf eine Temperatur von zweckmäßigerweise etwa 80° bis 250⁰C gehärtet werden. Hierbei erhält man einen filmartigen Überzug bzw. eine haftende Schicht ausgezeichneter Wasser-, Witterungs-, Hitze- und Chemikalienbeständigkeit Haftung, Oberflächenglät'.e und Härte sowie hervorragendem Glanz.

Beschichtungsmassen gemäß der Erfindung haften ausgezeichnet und lassen sich zur Herstellung von Überzügen und als Klebemasse^ für die verschiedensten Substratmaterialien, wie Holz u.id Holzmaterialien, Schiefer, Calciumsilikatplatten, Gipsplatten, gekrümmtem Schaumbeton, Porzellan, anorganische Materialien, wie Pflaster- und Belagmaterialien, Metallplatten und -feilen, wie Aluminiumplatten und -folien, Eisenplatten und -folien und Platten bzw. Folien aus rostfreiem Stahl, verwenden.

In den folgenden Beispielen wurden die physikalisehen Eigenschaften der filmartigen Überzüge bzw. haftenden Schichten nach folgenden Methoden ermittelt:

Härte: Bleistiftkratztest gemäß der Vorschrift JIS K 5400.

Wasserbeständigkeit: Das Aussehen des filmartigen Überzugs bzw. der haftenden Schicht wurde nach zweistündigem Eintauchen in siedendes Wasser bewertet

Witterungsbeständigkeit: Mit Hilfe eines handelsüblichen Bewitterungsgeräts nach der Vorschrift JIS K 5400 ermittelt.

Säurebeständigkeit: Das Aussehen des filmartigen Überzugs bzw. der haftenden Schicht wurde nach dem Eintauchen derselben in eine 3gew.-%ige wäßrige Salzsäurelösung bewertet.

Alkalibeständigkeit: Das Aussehen des filmartigen Überzugs bzw. der haftenden Schicht wurde nach dem Eintauchen derselben in eine 3gew.-%ige wäßrige Natriumhydroxidlösung bewertet

Haftung: Diese; Eigenschaft wurde mittels des Kreuzschnittests bestimmt. Hierbei wurde in den filmartigen Überzug bzw. die haftende Schicht auf einer Fläche von 10 mm χ 10 mm ein schachbrettartiges Muster mit 100 Flächen von jeweils 1 mm² mit Hilfe eines Schneidwerkzeugs eingeschnitten. Der Abziehtest erfolgte mit Hilfe eines Cellophan-Klebebandes, wobei die Anzahl (Schachbrett-) Flächen, auf denen der Film auf dem Substrat zurückblieb, gezählt wurde.

Hitzebeständigkeit: Das Aussehen des filmartigen Überzugs bzw. der haftenden Schicht wurde nach einstündigem Aufbewahren des beschichteten Substrats in einem 500⁰C heißen elektrischen Ofen bewertet.

Oberflächenglätte und -glänz: Wurden visuell bewertet.

Topfzeit: Es wurde die Zeit bis zum Erhärten der bei 25⁰C gelagerten anorganischen Masse gemessen.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen. Soweit nicht anders angegeben, bedeuten sämtliche Angaben »Teile« und »Prozente« — »Gewichtsteile« und »Gewichtsprozente«.

Beispiel I. Herstellung des Härtungsmittels

Durch Calcinieren von Mischungen aus Mctallboraten und mehrwertigen Metallverbindungen unter den in der folgenden Tabelle I angegebenen Bedingungen wurden verschiedene Härtungsmittel hergestellt:

iibelle I

liirlutipsmillel /tisaninienset/ιιημ des I larliingsmillels

Mischlinus- ('alcinieniniishedinpunpen \erhiillnis

Temperatur /eil (sld)

lärUingsmittel in Mcschiclilun{:sm;isscn pcmiil.1 der iTllnduiig Λ B C I)

Aliiminiumhorat/Mapnesiumoxid

Aliiniiniumhorat/Cnkiumsilika!

AHiminiiinihoral/Aluminiumdihyclrofienphospliat

CaIc iumhorat/Aluminiumhydroxid

Calciumhoi'ii l/Kaolin

Cn lei u mhorat/Calci um phosphat

Hleiboriit/Hleioxid

Z inkboral/Magnesium hydroxid

Aliiminiiimborat/Zinkcarnonat

l'üsenborat/CalciiinisiiHiit

Magnesiiimhorat/I-jsennitrat

Maiiganhornt/Zirkonphospliat

C h rom born I/ I i ta η phosphat/ AI Li mi nium silikat

Calciumborat/Aliiminiumdilmlmgenpliosphat/ (altiumsilikal

Vergleichshiirtungsmiuel

X Bleiborat

Y Calciumhorat/Kaolin

Borsäure/ \ I Li m i nm nisi I ikat/Aluminiumsulfat

10:	3	KK)O	I
10:	S	500	1
10:	K)	KH)O	5
10:	20	500	3
10:	S	KKK)	1
10:	K)	KK)O	2
10:	5	40(1
K):	30	70(1	5
10:	80	KK)O	2
10:	5	1000	1
K):	3	1200	2
10:	10	KK)O	2
10:	K): K)	7(K)	5
K):	10: K)	KK)O	2

	5	500	Mischung
10:		nicht
	10:7	LiHL I ItIL I I	10
10:	100

Homerkuny. \tiscluinus\crhallnis

2. Herstellung der Beschichtungsmasse

Zu jedem der erhaltenen Härtungsmittel wurden die -,o nis zugesetzt, worauf das Ganze jeweils in P'ner in der folgenden Tabelle 11 angegebenen wasserlösli- Kugelmühle zu einer Beschichtungsmasse vermählen chen Alkalimetallsilikate. Pigmente. Füllstoffe und wurde( < 10 pm),
sonstigen Hilfsstoffe im ebenfalls, angegebenen Verhalt-Tabelle II

Beschichtungs- 1 liirtuncsmitlel

masse Nr. _D . ,

ne7eicnruine

Gemäß der r.rfindune

\crwenilete Menge in Teilen Wasserlösliches Alkaiimetallsilikat
Art

verwendete Menge in Teilen

A I) (i

KK) 250 IWl

jI^ Nr. 3 Wasserglas

desgl.

Ϊ00 100 100

IO

Heschichtiinps-

masse Nr.

lliirtungsmiltel

Bezeichnung \erwendele Menge in Teilen

Wnsserlösl idles Alkiilinu'tiillsilikal
ArI

verweiulele Menge in Peilen

(icir.iiU der	I)	60	Kiiliiimsilikiil SiO,/K ,O I (Molvcrliiiltnis),	KH)
HrIl ndung			407,, Feststoffe
4	C	20	JIS Nr. 3 Wasserglas	KK)
	I	120	desgl.	KM)
S	F	140	JIS Nr. I Wasserglas	KH)
(l	Il	40	modifi/iertes Wasserglas	KH)
7	I	130	JIS Nr. 3 Wasserglas	100
8	J	70	JIS Nr. 1 Wasserglas	K)O
»)	K	100	Kaliunisilikat SiO,/K ,O 4 (Molverhälliiis),	100
10			40% Feststoffe
Il	I.	70	JIS Nr. I Wasserglas	100
	M	60	JIS Nr. 3 Wasserglas	KH)
I¹	N	110	desgl.	100
13	Λ	140	desgl.	KH)
14
15
Vergleichs-	X	50	JIS Nr. 3 Wasserglas	K)O
heispiele	Y	20	desgl.	KH)
Ifl	Z	10	JIS Nr. I Wasserglas	100
17
18

Fortsetzung Tabelle Il

masse

verwendetem Art

W.i^ser

in Teilen

verwendete
Menge
in Teilen

Art

verwendete Menge in Teilen

Gemäß der
HrIl ndung

.1 4	30	Chromoxid	40	Aluminiumtrioxidsol	40
				(10% Feststoffe)
5				pulverisierter rostfreier Stahl	70
6		Hisen(III)-oxid	IO
7	20	Ultramarin	30	Aluminiunitrioxidsol	50
				(10% Feststoffe)
S	40	Titanoxid	IO	¹ Zirkon	50
'>	50
IO	30	Titanoxid	20
Il	20	Zinkoxid	30
12	10			Aluminiumtrioxidsol	40

(10% Feststoffe)

	11	Pigment Art	24 43 71	7 12	verwendete Menge in Teilen
I oiiscl/ιιημ
Beschichtungs- lllilSSO Nr.	Menge iin verwendetem Wiisscr in Teilen	Chromoxid	verwendete Menge in (eilen	Sonstige li'.-.itiindtcilc Art
Gemäß der l-'rfindung					30
13		Zinkoxid	40		30
14	20			Siliziumdioxidsol (40% Feststoffe)
15	50	Titanoxid	10	Aluminiumoxid
Vcrgl,- llcispicle
I ft	20		20
17	30
18	20

Hemerkung: MXKiewithtstcilc JIS Nr. 1 Wasserglas wurden mit KKiewichtsleilen Aluminiunisilikat gemischt und 5 std lang auf eine Temperatur von KX) C crhit/l.

3. \ lerstellung des filmartigen Überzugs und
Bewertung desselben

Durch Aufsprühen der verschiedenen Beschichtungs- Schichten hergestellt.

massen gemäß Tabelle Il auf eine Schieferplatte in einer Die einzelnen filniartgen Überzüge bzw. haftenden Stärke von 20 μπι und Aushärten des Überzugs unter _J5 Schichten wurden den verschiedensten Tests unterworden in Tabelle III angegebenen Bedingungen wurden fen. Die hierbei ermittelten physikalischen Eigenschafverschiedene filmartige Überzüge bzw. haftende ten sind in Tabelle III zusammengestellt:

Tabelle III

Wasscrbcständigkcit

Wittcrungsbeständigkeit

I 2

llärtungsbcdingungen:

Temperatur C

150 150

Zeit in std

1 I I

>9H keine Änderung keine Änderung

.MiviH (I,t l-'rllmlimi! Hergestellter filmartigcr Ubcr/us 4 5 6 7

KK) 30

50

30 30

100 50

schwaches keine Änderung

Weißwerden

Säurebeständigkeil
Alkalibeständigkeit

Haftung

Hitzebeständigkeit
Oberflächenglältc
Ci lanz
Topfzeit (std)

keine Änderung keine Änderung

100 100

keine Änderung

gut

4 4

H)O 100

100 100

	24 43	13	717	!2	14	14	18	15	gelöst
								gelöst
Fortsetzung Tabelle III
Eigenschaften	Aus einer Ucsdiiehtungsmasse gemäß der	KX)		30	150	150
	9 IO 11				I		Abplatzen
	I lärtungsbedingungen:	I	Erfindung hergestellter filmarligcr Überzug	50	911	I	gut
	Temperatur C	>9II	13	>9II	>9II	gut
	150 130 100			geringe	keine	0,5
	/eil in std			F'.rwcichung	Änderung
	I I I		80	schwaches	keine
IIiirtc	>9II >9II >9II			Wcillwcrden	Änderung
Wasserbeständigkeit	keine Änderung		2
			>9II
Wittcrungsbestiindigkcit	keine Änderung	100		KX)	KH)
		100		KX)	KK)
Säurcbcsiändigkeit	keine Änderung
ΛIkalil Inständigkeit	keine Änderung
Haftung	100 100 100
	100 100 100	3		3	4
Hitzebeständigkeit	keine Änderung		KK)
Oberflächenglätte	gut		KX)
Cj lan/.	gut
Topfzeit (sld)	4 4 4
Fortsetzung Tabelle IiI
Eigenschaften	Vorglciclisversuclie		3
	l(>
	lliirtungsbeclingimiien:
	Temperatur C		17	geringe Erweichung
	150			schwaches Wcißwcrdcn
	Zeit in ski 1			schwach
Härte	>9II		150	schwach
Wasserbeständigkeit	geringe Hrwcichung		1	100
Wittcrungsbeständigkeit	schwaches Weißwerden		611	100
Säurebeständigkeit	schwach gelöst		gelöst
Alkalibeständigkeit	schwach gelöst		Ablösung
	100		gelöst
Haftung	TÖO		gelöst
Hitzebeständigkeit	schwaches Abplatzen		100
Oberflächenglätte	gut		100
Glanz	gut		Abplatzen
Topfzeit (std )	0.5		schlecht
schlecht
0,2

Aus Tabelle III geht hervor, daß die Beschichtungs- dung zu filmartigen Überzügen führen, die bessere

massen gemäß der Erfindung (Nr. 1 bis 15) mit einem physikalische Eigenschaften aufweisen als filmartige

Härtungsmittel in Form eines calcinierten Gemischs aus wi Überzüge, die unter Verwendung von bekannte

einem Borat eines Metalls der Gruppen 11 bis VIII des Härtungsmittel enthaltenden Beschichtungsmassen her-

Periodensystems und einer mehrwertigen Metallverbin- gestellt wurden.

Beispiel 2

Mischungen aus Borsäureverbindungen, Phosphorsäureverbindungen und mehrwertigen Metallverbindungen (vgl. die folgende Tabelle IV) wurden unter den

in der Tabelle angegebenen Bedingungen zu in Beschichtungsmassen verwendbaren Härtungsmitteln calciniert.

15

16

Tabelle IV

Ilärtungsmittel

Borsaurcvcrbindung

Art verwendete

Menge in Teilen Phosphorsäureverbindung Art

verwendf Menge in Teilen

Iläriungsmittel

in Beschichtungsmassen

gemäß der Erfindung

Λ	Borsäure
B	Borsäure
C	Borsäure
I)	Borsäure
ι:	Borsäure
I	Borsäure
C,	Borsäure
ϋ	Boroxid
I	Boroxid
J	Boroxid
Vergleichshärtungsmiltel
W	Borsäure
X	Boroxid
Y	Borsäure

Mehrwertige Mct:ill\crbindung Art

I ortscl/ung Tabelle IV
liirtungsmiltcl

Hiirtungsmillcl in
Hcschkhtungsmassen
gcmäU der !-!ründung

WiglcirhshäilungsmilU-l
W

> Alimiiniiiinsilikal

MimnniimiMill.il

Z Zinkoxid

( ,ili iiimi hlorid ( all iiimsilil;it

Zu den cin/clnrn erhaltenen I liii liiuj'smiHi'ln wind· η die in der (olgeiulcn I aliclli \' ani'i'fcbcnrn \\ asset Inslirhcn Alkidinu'tiillsilikaic, l'ii'mcnlc. I iillMnllr nml sonstigen I lillsmiiiel in den i'bcnlalls in del IaInIIc

34	Phosphorsäure (85%)	66
28	desgl.	72
40	Phosphorpentoxid	60
30	Aluminiumphosphat	70
70	Calcium phosphat	30
20	Zirkonphosphat	80
30	Natriumphosphat	70
60	Eisenphosphat	40
50	Blciphosphat	50
40	Zinkphosphat	60
34	Phosphorsäure (85%)	66
40	Calciumphosphat	60
100	-	-
-	Phosphorsäure (85%)	57
	AIKjPO,	43

Aluminiumhydroxid

Aluniiniumsilikat

Kaolin

/irkonoxid

MiignesiumsiliKiil

("aluunisuHat

I isennilral

MagneMiirnrarbonat

Bleioxid

l.ilkiim

Calcinicrungsbcdingungci verwendete Menge Temperatur Zei

in Teilen

in C"

70 100 200

80 4(K)

20 KX) 3(X) 2(X) 5(X)

5(X)	(l
MX)	8
8(X)	4
8(X)	8
5(X)
KKX)
KXK)	2
KXX)	(.
7(X)
S(K)
KXX)	S
S(X)

71)1

■Ί

4(1 2« I

KKl

.KKI

angegebenen Mengen /»gegeben, worauf die veisrl denen Mischungen in einer Kugelmühle glciehmä vermählen und durchpeniischi wurden. Hierbei win ι vrischicilcnc GeschiehIiinjrsinasscn erhalten.

MH ~)M

Tabelle V

17

Beschichlungsmasse

llärtungsmittel Bezeichnung

Wasserlösliches Alkalimetallsilikat

verwendete Menge Art in Teilen verwendete Menge in Teilen

Gemäß der
Erfindung

Vcrgleichsbeispiele

A B C D

E F G M

W X Y Z

50

70

50

200

150 40 130 100

230

12

40

10

120

JIS Nr. 1 Wasserglas 100

JIS Nr. 3 Wasserglas 100

JIS Nr. 1 Wasserglas 100

Kaliumsilikat, SiO,/K,O = 4 (Molverhältnis), 100 40% Feststoffe

JIS Nr. I Wasserglas 100

JIS Nr. 3 Wasserglas 100

desgl. 100

Kaüumsilikat, SiO,/K,O = 4 (Molverhältnis), 100 40% Feststoffe

JIS Nr. 1 Wasserglas 100

JIS Nr. 3 Wasserglas 100

JIS Nr. 1 Wasserglas 100

desgl. 100

Fortsetzung Tabelle V

Beschichlungs-

Gemäß der
Erfindung

Menge an verwendetem Wasser in Teilen

Pigment Art

20 30

40

20

6	50
7	50
X	30
^{>	30
V'eriileichs-
bcispiclc
IO I ]	20
I I 12	20
13	70

Sonstige Bestandteile

verwendete Art Menge in Teilen

Titanoxid

Chromoxid

Zinkoxid l!iscn(lll)-oxid

Titanoxid

I ll,111(1X1(1

20

30 50

Kl

2(1 Aluminiumoxid

Sili/iumdioxidsol
(40% Feststoffe)

Aluminiumtrioxidsol
(10% Feststoffe)

Aluminiumtrioxidsol
(10% Feststoffe)
Zirkon

Aluminiumtrioxidsol
(10% Feststoffe)

verwendete Menge in Teilen

40
30

30

50
50

40

HciiKrkimg: ItMI (icwichtsleilc JIS Nr. I Wasserglas uurilen mit Kl<ieuielilsleilen \liiminiiimsilikat gemischt und aiii eine lcnincraltir vnn KK) ( erhil/l.

Ιίΐημ

	2443717	20	Tabelle VI angegebenen	Vergleichsversuche	1 bis 9) mit einem Eigenschaften aufweisen als	9	Phosphorsäureverbin- wi Überzüge,
19			10 Il 12		Metallverbindung zu
		Ilärtungsbedingungen: Temperatur C
Durch Aufsprühen der verschiedenen Beschichtungs- tige Überzüge hergestellt Diese wurden den verschie-	Aus einer Beschichlungsmasse gemäß der Erfindung hergestellter filmartiger Überzug	30 30 30	30
massen von Tabelle V auf eine Schieferplatte und densten physikalischen Untersuchungen unterworfen.	12 3 4 5 6 7 8	Zeit in std
Aushärten der Oberzüge untei	I lärtungsbedingungen:	100 100 120	48
' den in Tabelle VI wobei die in der folgenden	Temperatur C	811 911 911	>9H
angegebenen Bedingungen wurden 20 μπι dicke filmar- Ergebnisse erhalten wurden:	30 100 100 80 30 100 100 30	gelöst gelöst Erweichung	geringe Erweichung
Tabelle VI	Zeit in std	Weißwerden	schwaches WeiBwerden
Eigenschaften	72 1 1 2 100 1 1 72	gelöst gelöst Erweichung
	>9II >9H >9ΪΙ >9II >9II >9II >9H >9H	gelöst gelöst gelöst	geringe Erweichung
	keine Änderung	100 100 UH) 100 100 100	100
	keine Änderung	teilweises Abplatzen	100
	keine Änderung	gut
	keine Änderung	gut
	100 100 100 100 100 100 100 100	!';■ Aus Tabelle VI geht hervor, daß Beschichtungsmas- filmartigen Überzügen führen
Härte	JOO 100 100 100 100 100 100 100	^; sen gemäß der Erfindung (Nr.
Wasserbeständige eit	keine Änderung
Witterungsbeständigkeil	gut	13
Säurebeständigkeit	gut
Alkalibeständigkeit		30
I J-i Ft 11 np
I 1 til IUl I3	120
Hitzebeständigkeit	9 H
Oberflächenglätte	geringe Erweichung
Glanz	schwaches Weißwerden
Fortsetzung Tabelle VI	geringe Erweichung
Eigenschaften	Erweichung
	100 100
	keine Änderung


	die bessere physikalische
Härte	unter Verwendung von
Wasserbeständigkeit	' Härtungsmiliel in Form eines calcinierten Gemischs aus bekannten Beschichtungsmassen hergestellte filmartige
Witterungsbeständigkeit	einer Borsäureverbindung, einer
Säurebeständigkeit	dung und einer mehrwertigen
Alkalibeständigkeit
% ö Haftung
S; Hitzebeständigkeit
ίί Oberflächcnglätte
"\ Glanz

Claims

Patentansprüche:

1. Beschichtungs- oder Überzugsmasse aus einem wasserlöslichen Silikat als Grundstoff, einer Borverbindung als Härtungsmittel und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein bei einer Temperatur von etwa 300 bis etwa 1500° C erhaltenes calcinieries Boratgemisch enthält, das durch Calcinieren einer Mischung aus

2) mindestens einer mehrwertigen Metallverbindung in Form von mehrwertigen Metalloxiden, -hydroxiden, -carbonaten, -phosphaten, -silikaten, -sulfaten und -nitraten

hergestellt worden ist, wobei das Borat 1 a) durch die allgemeine Formel

χ Mi Oj y B₂O₃- ZH₂O

dargestellt wird, in der M ein Metall der Gruppen II bis VIII des Periodensystems bedeutet, /undjganze Zahlen, deren Größe von der Wertigkeit des Metalls M abhängt, und y/x eine positive Zahl von 03 oder mehr und ζ 0 oder eine positive Zahl sind, die genannte Mischung aus 100 Gewichtsteilen des Bestandteils la) oder Ib) und 2000 oder weniger Gewichtsteilen des Bestandteils 2) besteht und 2 bis 1000 Gewichtsteile des calcinierten Boratgemisches mit 100 Gewichtsteilen wasserlöslichem Silikat gemischt worden sind.

2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Mischung Ib) aus etwa 5 bis 95, vorzugsweise 15 bis 85 Gew.-%, einer Borsäureverbindung und etwa 95 bis 5, vorzugsweise 85 bis 15 Gew.-%, Phosphorsäureverbindung besteht.

3. Masse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich Pigmente und Füllstoffe enthält.

4. Masse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Metallphosphate des Bestandteils Ib) aus Alkalimetallphosphaten in Form von Natriumphosphat, Kaliumphosphat und Lithiumphosphat bestehen.

5. Masse nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten mehrwertigen Metallverbindungen aus einem Oxid des Aluminiums, Zirkons, Zinks, Siliziums, Manesiums, Bleis und/oder Calciums, einem Hydroxid des Aluminiums, Zirkons, Eisens, Magnesiums und/oder Calciums, einem Carbonat des Zinks, Magnesiums, Calciums, Eisens und/oder Nickels, einem Silikat des Aluminiums, Zirkons, Berylliums, Magnesiums, Zinks, Bariums und/oder Calciums, einem Phosphat des Aluminiums, Calciums, Magnesiums, Eisens, Zirkons, Titans, Mangans und/oder Zinks, einem Sulfat des Aluminiums, Calciums, Magnesiums, Zinks und/oder Eisens, einem Nitrat des Aluminiums, Calciums, Zinks, Magnesiums und/oder Eisens und/oder aus mehrwertige Metallverbindungen enthaltenden Mineralien in Form von Kaolin, Bentonit, Talkum, Diatomeenerde und/oder Ton bestehen.

6. Masse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete wasserlösliche Silikat aus einem Alkalimetallsilikat des Lithiums, Kaliums und Natriums, einem Ammoniumsilikat oder einem dieser Alkalimetallsilikate nach Modifizierung mit einer damit reaktionsfähigen Metallvei bindung in Form eines Fluorids, Oxids, Hydroxids und Silikats besteht