DE3019828A1 - Selbstreinigende beschichtungsmittel - Google Patents

Selbstreinigende beschichtungsmittel

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DE3019828A1
DE3019828A1 DE19803019828 DE3019828A DE3019828A1 DE 3019828 A1 DE3019828 A1 DE 3019828A1 DE 19803019828 DE19803019828 DE 19803019828 DE 3019828 A DE3019828 A DE 3019828A DE 3019828 A1 DE3019828 A1 DE 3019828A1
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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description

PATENTANWÄLTE ,3U I 3Q^O
J. REITSTÖTTER
PROF. DR. DR. DIPL. ING. W. BUNTE (ΐθΒ8-ΐθ7β)
DR. ING.
W. KINZEBACH
DR. PHIL. DIPU CHBM.
K. P. HOLLER
DR. RER. NAT. DIPL. CHBM.
TBLGFONl (OBS) 876883 TELEXl S21C2OS ISAR D
BAUBRBTRABSB 22, 8O0O MÜNCHEN 40
München, 23. Mai 1980 M/21 121
SHARP KABUSHIKI KAISHA 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku
Osaka / Japan und
MIEYUSHIKAKO CO., LTD. 86Kajicho, Nabari-shi
Mie-ken / Japan
Seibstreinigende Beschichtungsmittel
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m/21 121
Die Erfindung betrifft selbstreinigende Beschichtungsmittel für Kochgeräte. Insbesondere betrifft sie Mittel zum Beschichteten von Oberflächen, die in der Lage sind, die Wände verschiedener Kochgeräte, an denen Kochreste haften, mittels eines Oxidationskatalysators selber zu reinigen.
Es ist bekannt, daß die Innenwände eines Kochgerätes wie eines Ofens oder ähnlichem mit einem selbstreinigenden überzug versehen werden können, der einen Oxidationskatalysator enthält, der die auf den Oberflächen haftenden Kochreste katalytisch oxidiert und entfernt.
Schwierigkeiten sind jedoch dadurch aufgetreten, daß z.B. die Ofenwände, die Oxidationskatalysatoren enthaltende Beschichtungen aufweisen, oft nicht auf die für den Oxidationskatalysator optimale Temperatur aufgeheizt werden. Zum Beispiel werden die Innenwände eines gewöhnlichen elektrischen Ofens selten auf Temperaturen höher als 2000C aufgeheizt, während z.B. Mangandioxid eine Temperatur von wenigstens 2500C erfordert, um seine volle katalytische Wirksamkeit zu entfalten. Eventuell auf den Ofenwänden abgelagerte öle und Fette werden leicht zu einer harzartigen Masse oxidiert und polymerisiert, anstatt durch den Oxidationskatalysator zu flüchtigen Bestandteilen oxidiert zu werden. Diese harzartige Masse kann nur schwer von den Ofenwänden entfernt werden und beeinflußt die katalytische Wirksamkeit des selbstreinigenden Beschichtungsmittels nachteilig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, selbstreinigende Beschichtungsmittel'für Kochgeräte bereitzustellen, welche nicht die oben aufgeführten Mängel aufweisen.
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Η/2112, --Γ-
S-
Gema'ß der vorliegenden Erfindung kann ein selbstreinigendes Beschichtungsmittel zum Auftragen auf die Oberflächen von Kochgeräten, die durch Kochreste verschmutzt werden können, einen Oxidationskatalysator, bestehend aus einem katalytisch aktiven Metall oder Metalloxid, einen Polymerisationsinhibitor für öle und Fette und eine Bindemittel substanz umfassen. Das Beschichtungsmittel kann auf den Oberflächen der Kochgeräte, die durch Kochreste verschmutzt werden können, in einen porösen Film mit rauhen Oberflächeneigenschaften umgewandelt werden. Der resultierende Film zeigt seine oxidierende Wirksamkeit in einem Temperaturbereich, der wesentlich niedriger ist als derjenige, der für die Mittel des Standes der Technik, die nur einen Oxidationskatalysator enthalten, erforder-1 ich war.
Tierische oder pflanzliche öle und Fette unterliegen beim Erhitzen verschiedenen Reaktionen wie z.B. Verdampfung, Polymerisation, Verkohlung usw. Diese Reaktionen sind abhängig von der Temperatur, der Reaktionszeit und der Geschwindigkeit des Temperaturanstieges. Bei einer Temperatur unter 2000C finden mehr Polymerisationsreaktionen als Verdampfungs- und Verkohlungs· reaktionen statt. Das Polymerisationsprodukt kann durch einen Oxidationskatalysator bei einer Temperatur über 2500C, vorzugsweise über 3000C, schnell in flüchtige Bestandteile oder leicht entfernbare kohleartige Produkte zersetzt werden. Beim normalen Kochen treten jedoch selten solch hohe Temperaturen an den Innenwänden von konventionellen elektrischen öfen auf. Aus diesem Grund sind die Wände von konventionellen öfen und sogar von selbstreinigenden öfen oft mit Polymerisationsprodukten von ölen und Fetten verschmutzt und daher kaum zu säubern. Der hier benutzte Ausdruck "Polymerisation" bezeichnet das Phänomen, daß ein öl oder Fett beim Erhitzen allmählich viskos wird und sich schließlich zu einer dunklen harz- oder kautschukartigen Masse verfestigt.
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-ί-
Es wurde gefunden, daß durch Zusatz eines Polymerisationsinhibitors zu einem Oxidationskatalysator die Wirksamkeit von selbstreinigenden Ofenwänden wesentlich verbessert werden kann, so daß öliger Schmutz oder andere Kochreste sogar bei einer Temperatur unter 25O0C fast vollständig entfernt werden.
Zu diesem Zweck wurden verschiedene anorganische Substanzen gemäß der unten beschriebenen Methode getestet.
Methode:
6 Gewichtsteile einer Mischung bestehend aus 10 % Butter, 20 % Maisöl, 10 % Fischöl, 20 % Talg, 20 % Rapsöl und 20 % Sojabohnenöl wurden mit 4 Gew.-Teilen eines fein verteilten Pulvers des Testmaterials, das zuvor bei einer Temperatur von 5000C 1 Stunde lang calciniert worden war, zusammengeknetet. Die Mischung wurde auf einer hitzebeständigen Glasplatte mittels einer Vorrichtung zu einem Film von 30 Mikron Dicke gegossen. Die Mischung wurde zwecks Feststellung ihrer Oberflächencharakteristik 20 Minuten auf 2000C und anschließend für eine weitere Stunde auf 2500C erhitzt,
Beurteilung:
1. Der Prozentsatz des Verdampfens oder Abdampfens des Öls nach einer Heizperiode von einer Stunde bei 2500C wurde gemäß der folgenden Gleichung berechnet:
Prozent Verdampfung = χ 1Q0
Anfangsgewicht des Öls
Ein Prozentsatz von mehr als 100 % zeigt an, daß auch eine teilweise Zersetzung der anorganischen Substanz stattgefunden hat.
Niedrige Prozentsätze zeigen an, daß die· getestete Substanz die Verdampfung des Öls nicht oder wenig gefördert hat.
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-V-
2. Oberf1ächencharakteristika:
Die Oberflächeneigenschaften wurden jeweils nach einer Heizperiode von 20 Minuten bei 2000C und einer Heizperiode von 1 Stunde bei 2500C visuell beobachtet und in Klassen A bis D gemäß der unten in Tabelle 1 aufgeführten Skala eingeteilt.
TABELLE 1
Klasse Oberflächen charakteristika Bei 2500C 1 Std. Wirksamkeit
A
B
C
D		 Bei 2000C 20 Min. nicht-öliges
Pulver
viskoses öl
fester Film
fester Film		 oxidative Zersetzung
Polymerisationsinhibie-
rung
Polymerisationsbe
schleunigung
keine
viskoses öl, oder
Feststoff, oder
Pulver
viskoses öl
harzartiger Fest
stoff
viskoses öl
Ergebnisse:
Die erhaltenen Ergebnisse sind unten in der Tabelle 2 gezeigt.
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TABELLE Testmaterialien 2 Klasse
Mangandioxid Prozent Verdampfung A
Nickeloxid, Ni2O3 129,0 A
Magnesiumcarbonat, basisch 126,4 A
0,2 % Pt-Al203-Pulver 60,3 A
0,5 % Pd-Al203-Pulver 89,5 A
0,5 % Pt-Al203-Pulver 83,1 A
Aluminiumhydroxid 85,6 B
Lithiummetasilikat 12,3 B
Lithiumschmelzsalz 16,7 B
Antimontrioxid 10,7 B
Aluminiumoxid 1,8 B
Talk 11,9 B
Calciumfluorid 8,8 B
Nickelmonoxid 7,3 B
Zinn 7,1 B
Natriumaluminat 1,5 B
Aluminiummetaphosphat 17,9 B
gepulvertes Alkaliglas 20,1 B
Phosphatfritte 19,2 B
aktiviertes Bentonit 4,9 B
Aluminiumpulver 23,8 B
Antimonpulver 13,1 B
Natriumfluorid 8,4 B
Cadmiumselenid 18,9 B
Zinkpulver 5,5 B
Aluminiumphosphat 10,2 B
calciniertes Natriumsilikat .23,3 B
calciniertes Lithiumsilikat 17,5 B
15,0
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Testmaterial ien Prozent Verdampfung Klasse
ealciniertes Kaiiumsilikat 18,1 B
cälciniertes Natriumcarbonat 15,4 B
Eisen-(III}-Oxid 31,7 C
Alumini umf1uori d 36,0 C
Magnesiumfluorid 38,5 C
Bariumfluorid 15,6 C
Bariummetaborat 24,3 C
■Kupfer-(II)-OxId 17,9 C
Asbest 34,2 C
Boraxbleiglas 26,2 C
Zirkon 41,2 C
Kobaltoxid 11,4 C
Magnesiumhydroxid 77,1 C
Zinkborat 88,6 C
Zinkoxid 15,3 C
Mennige 56,1 C
gepulvertes Silica 9,2 D
gepulvertes Mika 21,0 D
Titandioxid 26,1 D
Calciumcarbonat hoher Dichte 13,7 D
ausgefälltes Bariumsulfat 4,4 D
Nickel 12,6 D
rostfreies Stahlpulver 13,1 D
Bronzepulver 9,8 D
Glaskügelchen 1.5 D
natürlicher Zeolit 11,3 D
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Jede der in Tabelle 2 in die Klasse B fallende anorganische Substanz kann benutzt werden, wobei Aluminiumhydroxid, Antimontrioxid, Phosphatfritten und Mischungen dieser Substanzen aus ökonomischen tind auch aus Wirksamkeitsgriinden bevorzugt werden.
Die erfindungsgemäß verwendbaren Oxidationskatalysatoren sind gut bekannt und enthalten Oxide solcher Metalle wie Mangan, Nickel, Kupfer, Vanadium, Chrom, Molybdän und ähnliche. Auch können auf einen inerten Träger, wie z.B. Aluminiumoxid,aufgetragene kolloidale Edelmetalle, wie z.B. Platin und Palladium, benutzt werden. Bevorzugte Katalysatoren enthalten Mangandioxid, Nickeloxid, Kupfer-(II)-Öxid, auf Aluminiumoxid aufgetragenes kolloidales Platin oder Palladium und Mischungen davon.
Zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften des aufgetragenen Filmes können die erfindungsgemäßen Mittel anorganische Füller, die aus den in Tabelle 2 in Klasse D aufgeführten Substanzen ausgewählt werden, enthalten. Somit können SiI ciumdioxidpulver, Bentonite» Titandioxid, Calciumcarbonat, Mikapulver und ähnliche verwendet werden.
Jedes filmbildende Bindemittel kann zum Binden der zuvor genannten Bestandteile benutzt werden, vorausgesetzt, daß es \ auf den Ofenwänden einen porösen, festen überzug gewährleisten kann, ohne einen nachteiligen Effekt auf die Wirksamkeit des Oxidationskatalysators und des Polymerisationsinhibitors auszuüben.
Geeignete Bindemittel enthalten Alkalimetallsilikate, Aluminiumphosphat, Magnesiumphosphat, Emaillefrittenmaterialien, Silikonharze und Mischungen davon. ;
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Wasserlösliche Bindemittel, wie z.B. Natriumsilikat, Kaliumsilikat, Lithiumsilikat, Aluminiumphosphat und Magnesiumphosphat können in Form einer wäßrigen Lösung verwendet werden.
Emaillefrittenmaterialien werden in Verbindung mit einer wäßrigen Lösung einer wasserlöslichen organischen polymeren Substanz wie z.B. Methylcellulose, Hydroxyäthylcellulose, Carboxymethylcellulose, wasserlösliche Stärke oder Stärkederivate verwendet. Diese organischen Polymere halten die anorganischen Partikel vorläufig auf den Oberflächen der Ofenwände, bevor die Frittenmaterialien die Partikel aneinander und an die Oberflächen der Ofenwände permanent binden.
Verwendbare Silikonharze enthalten Dimethylsiloxan, Diphenylsiloxan oder Methylphenylsiloxanarten und mit Epoxy-, Polyesteroder Alkydharzen modifizierte Siloxane dieser Arten. Sie werden als Lösung in einem geeigneten organischen Lösungsmittel verwendet.
Die Anteile an Bindemitteln in den erfindungsgemäßen Beschichtungsmitteln sind derart, daß, während die Partikel fest untereinander und an die Ofenwände gebunden werden: wenigstens ein Teil der anorganischen Partikel der Umgebungsluft direkt ausgesetzt wird, übermäßige Verwendung des Bindemittels kann die Leistungsfähigkeit des fertiggestellten selbstreinigenden Beschichtungsfilmes herabsetzen, indem die Porosität des Films vermindert wird oder die aktiven anorganischen Partikel mit dem Bindemittel abgeschirmt werden.
Die zuvor genannten Bestandteile können in jeder gewöhnlichen Art zu einem fließfähigen !"litte! geeigneter Konsistenz und Viskosität zusammengemischt werden. Dieses Fluid kann dann in jeder gewöhnlichen Art, wie z.B. durch Sprayen, Eintauchen oder ähnliches, auf die Oberflächen der Kochgeräte aufgetragen wer-
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den. Die beschichtete Oberfläche kann dann getrocknet und in jeder geeigneten Art eingebrannt werden, um die gewünschten Eigenschaften des aufgetragenen Filmes 2u erzielen. Es ist wünschenswert, den Beschichtungsfilm zuerst bei einer Temperatur und über einen Zeitraum, die zur Entfernung des Wassers oder Lösungsmittels ausreichend sind, zu trocknen, und dann den getrockneten Film bei einer Temperatur von über 3000C ausreichend lange einzubrennen, so daß ein stark haftender (bonded) Film entsteht. Die Einbrenntemperatur hängt von dem speziellen Bindemittel ab und Versuche haben gezeigt, daß nach 10-minütigem Abbinden bei Raumtemperatur, Trocknen für 5 Minuten bei 2000C und Einbrennen für 10 Minuten bei 53O0C im allgemeinen befriedigende Ergebnisse erhalten werden. Der fertige Film hat vorzugsweise eine Dicke von 150 bis 300 Mikron.
Die erfindungsgemäße selbstreinigende Beschichtung kann auf Wänden, insbesondere Decken und Rohrwänden von Kochgeräten, die mit Nahrungsmitteln oder Nahrungsmittel bestandteilen wie ölen, Fetten, Proteinen und Kohlehydraten in Kontakt kommen, gebildet werden. Experimente haben gezeigt, daß die erfindungsgemäße selbstreinigende Beschichtung die Bildung eines harz- oder kautschukartigen Filmes eines polymerisierten üles auf der Beschichtung verhindert. Zudem reinigt diese Beschichtung die Wände von Kochgeräten in einem Temperaturbereich, der wesentlich niedriger liegt als die Temperaturen, bei denen die Oxidationskatalysatoren normalerweise wirksam sind.
Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung weiterhin. Alle Teil- und Prozentangaben sind, soweit nicht anders angezeigt, Gewichtsangaben.
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Beispiele
Die in Tabelle 3 bis Tabelle 9 aufgeführten fluiden Beschichtungsmittel werden durch Sprayen auf eine kreisförmige Stahlplatte mit einem Durchmesser von 7 mm aufgetragen, getrocknet und eingebrannt, so daß ein fester Beschichtungsfilm von ungefähr 150 bis 300 Mikron Dicke resultiert.
Das Teststück wurde in eine Thermowaage gestellt, wobei die beschichtete Oberfläche nach oben zeigt. 5 mg Salatöl wurden auf die beschichtete Oberfläche getropft und das Aufheizen wurde innerhalb einer Minute begonnen. Die Temperatur wurde mit einer Geschwindigkeit von 20°C/Minute von Raumtemperatur auf 3000C erhöht. Die auf Verdampfung oder Zersetzung (Prozent-Verdampfung) beruhende Gewichtsabnahme des Öls wurde gemessen und die Prozent-Verdampfung wurde bei 1000C, 2000C und 3000C jeweils notiert.
Die Beurteilung erfolgte gemäß dem folgenden Plan.
Temperatur 0C <0 X 0 Beurte ilung O
0C < 1 η o/
9 £. /ο 		1 Δ >o;
bis zu 100 0C <16 ,0 % 16 ,2- 0, O fo > 2;
bis zu 200 ,0 % ,0- 2, 0 % >25,
bis zu 300 ,0-25, 0 % C ty
) w rO
,0 %
,0 %
Die Bildung eines polymerisierten ölfilmes wurde visuell beobachtet, indem das Teststück in einen Ofen gestellt wurde. Nachdem die .Temperatur des Teststückes bei 250 bis 2750C stabilisiert worden war, wurden 5 Tropfen Salatöl (mit einem Gewicht von 0,5-0,6 mg) auf die beschichtete Oberfläche in einem Abstand von 1 Minute getropft. Es wurde für weitere 10 Minuten erhitzt. Die Beurteilung erfolgte gemäß dem folgenden Plan.
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X flimmernder verfestigter Film Δ halb-f1immernder verfestigter Film O Abwesenheit eines verfestigten Films
Die Stärke des Beschichtungsfilmes wurde getestet, indem die beschichtete Oberfläche mit der Kante einer Kupfermünze mit einer Belastung von 1 kg entlang einer Länge von 5 cm angeritzt wurde. Die Beurteilung erfolgte gemäß dem folgenden Plan:
O Kratzer kürzer als ein Fünftel (1 cm) des Weges.
X Kratzer größer als ein Fünftel (1 cm) des Weges oder andere Oberflächendefekte, wie Rißbildung, Abblättern usw.
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TABELLE 3
Silikon-gebundener Film Zusammenstellung (Teile): Beisp.1 Beisp.2 Beisp.3 Beisp.4 Beisp.5
Silikonharz SH-804 15
Silikonharz TSR-117 18
Silikonharz KR-282 - - 18
Epoxy-modifiziertes
Silikon TSR-194		 11 - - 4 -
Alkyd-modifiziertes
Silikon TSR-180		 _ 11 12
aktiviertes Benton it 4 4 4 12 4
MnO2 12 12 12 14 12
Ni2O3 12 12 12 14 12
calciniertes Al(OH)3 14 14 14 21 14
Phosphatfrittenmateria 1 14 14 14 0,5 14
gepulvertes Siliciumdi oxid21 21 21 11 21
Butylcellosolve 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Xylol 11 11 11 11
Diacetonalkohol 0,5 0,5 0,5 O 0,5
Filmeigenschaften: O
Prozent-Verdampfung O O O O O
öl polymer isation O O O O
Stärke O O O O
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Die verwendeten Silikonharze werden von den folgenden Herste! lern vertrieben:
SH-804 Toray Silicone Co., Ltd. KR-282 Shin-Etsu Silicone Co., Ltd. TSR-117 Toshiba Silicone Co., Ltd. TSR-184 TSR-180
TABELLE Fr ittenmaterial-gebundener Film
Zusammenstellung (Teile): Beisp.6 Beisp.7 Beisp.8 Beisp.9
Emaillefrittenmaterial, 100 100 100
Schmelzpunkt 500°C
MnO2 10 15 20 30
calciniertes Al (OH)3 5 5 5 5
gepulvertes Siliciumdioxid 2 2 2 2
Bentonit 1 1 1 1
Methylcellulose 1 1 1 1
Wasser 30 30 32 35
Filmeigenschaften:
Prozent-Verdampfung Ol polymerisation Stärke
X O O O
O O O O
O O O X
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Das verwendete Frittenmaterial wird von der Firma Nippon Ferro Co., Ltd. unter dem Namen XD-9A vertrieben. Falls Emaillefrittenmaterial verwendet wird, sollte die Menge an Oxidationskatalysator etwas vermindert werden. Dies kann dadurch überwunden werden, daß Silikonharze zu den Emaillebindungsmitteln hinzugegeben werden, wie in der Tabelle 5 gezeigt.
TABELLE 5
Zusammenstellung (Teile): ■ Beisp.10 Beisp.11 Beisp.12
Emaillefrittenmaterial
Schmp. 5000C 50 50 50
(gleich wie in Tabelle 4) Silikonharz SH-804 MnO2
calciniertes Al(OH)3
gepulvertes Siliciumdioxid aktiviertes Bentonit
Filmeigenschaften:
Prozent-Verdampfung Olpolymerisation Stärke
Silikat-oder Phosphatbindemittel können auch verwendet werden, wie in der Tabelle 6 gezeigt.
14 14 14
5 10 40
15 15 15
40 36 5
2 2 2
X O O
O O O
O O O
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TABELLE 6 Zusammenstellung (Teile): Beisp.13 Beisp.14 Beisp.15 Beisp.16 Beisp.17 Beisp.18
Natriumsilikat #3 Lithiumsilikat 50 % Aluminiumphosphat 50 % Magnesiumphosphat MnO2 calciniertes Al(OH)3 gepulvertes Siliciumdioxid Bentonit Wasser
Filmeigenschaften:
Prozent-Verdampfung ülpolymerisat!on Stärke
10 5
O
5
10
15
36
3
20
10
5
40
15
20
12 1 5
15
40 3
17
12 1
10 15 36 3 17
10 1
40
15 5 3
17
X O O X O O O
O O O O O O <£>
O O O O O O OO
K)
OO
M/21 121 -JW-
Die Menge an Silikonbindemittel wurde variiert. Wie in Tabelle 7 gezeigt, kann die Menge an geraden Silikonen um 20 bis 30 % vermindert werden, zudem können modifizierte Silikone und ihre Mischungen ebenfalls verwendet werden.
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Zusammenstel1ung Gerade SiI Bsp. 20 ikone TABELLE 7 Modifizierte Bsp. 24 Silikone Bsp.26 Mischungen Bsp.28 ro CO
(Teile) Bsp.19 I3.3 Bsp. 21 Bsp.23 ■_ Bsp.25 Bsp.27 _ , O
Silikon SH-804 6.7 41.7 Bsp.22 _ — — 7.5 9 Bsp. 29 1^ CO
OO
Silikon TSR-117 — — 50 — — — 5 rO
OO
Silikon KR-282 — . 9 6
Epoxy-modifiziertes
Silikon TSR-194		 — 20 70 — 11
Alkyl-modifiziertes
Silikon TSR-180		 — — — 14 60 — — —
aktiviertes Bentonit — 4 — — — 4 — 4 4 4 6
030 MnO2 4 12 4 — 4 12 4 12 12 12 6
ο Ni2O3 12 12 12 4 12 12 12 12 12 12 4
CO calciniertes Al(OH)3 12
φ 		14 12 12 12 14 12 14 14 14 12
O Pbo^phatfrittenmate- 14 14 14 12 14 14 14 14 14 14 12 «U
14 ? ,
co gepulvertes Silicium-
π 1 ΛΥ "ΐ Η 		14 21 14 14 14 21 14 21 21 21 14
co u ι Ua ι u
Butylcellosolve		 21 0.5 21 14 21 0.5 21 0.5 0.5 0.5 21
Diacetonalkohol 0.5 0.5 0.5 21 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
Xylol 0.5 30 0.5 0.5 O.-5 35 0.5 35 12 12 O.5
30 30 0.5 35 35 12
Filmeigenschaften: 30
Prozent-Verdampfung O O Δ O O
öl polymerisation O O O O O O X O O O
Stärke O O O Δ O O O O O O O
X O X X O O
O
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Verschiedene Oxidationskatalysatoren wurden in verschiedenen Mengen getestet. Es wurde gefunden, daß MnO2, Ni2O3, 0,5 % Pt-AI2O3, 0,5 % Pd-Al2O3 und ihre Mischungen wirksam sind. Es wurde gefunden, daß Ni2O3 sich weniger leicht verfärbte und verlieh somit dem fertiggestellten Film eine gutes Aussehen.
Edelmetal1-enthaltende Oxidationskatalysatoren erhöhten die Oxidationswirksamkeit bei einer Temperatur von ungefähr 1000C oder niedriger. Die Wirksamkeit von MnO? hängt von seiner Reinheit ab. Elektrolytisches MnO2 mit einer Reinheit größer als zeigt eine starke Wirksamkeit sogar bei 18O0C.
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TABELLE 8
CD J^ CO
Zusammenstellung (Teile)
Silikon SH-804
Silikon KR-282 MnOo
Ni2O3
MnO 2
Ni2O3
0.5$ Pt-
Bsp.30 BSP31 Bsd.32 Bsp.33
13.3 13.3 I3.3
16 16 16
i 5 15 60
15 18
Bsp.35 Bsp.36 Bsp.37 Bsp.38 15 13.3 13.3 I3.3
18 16 16 16
60 —
0,5 % Pt-Al2O3 9 9 9 9 X 9 9 3 6 20 I '
calciniertes Al(OH)3 9 9 9 9 ' O
O 		9 9 9 9 9 Aa 1
ι ι
Phosphatfrittenmaterial 60 50 5 60 50 5 9 9 9
gepulvertes Siliciumdioxid 1 1 1 1 1 1 59 55 32
Butyl cellosolve 16 16 16 18 18 18 1 1 1
Xylol -P- k -P- -ρ- k -P- 18 18 18
aktiviertes Bentonit -P- -P- h CO
Filmeigenschaften: • x O O O O O
CD
Prozent-Verdampfung O
0 		O
O 		O
O 		O
O 		O
O 		X O O 828
öl polymerisat!on
Stärkt?		 O
O 		O
O 		O
O
TABELLE 8 (Fortsetzung)
Zusammenstellung (Teile) Bsp.39 Bsp.40 Bsp. 41 Bsp.42 BspAl Bsp.UU -*
Silikon SH-804 13·3 13·3 13·3 13·3 13·3 13·3
Silikon KR-282 16 16 16 16 16 16
MnO2 2.5
ο e		 10 30
"1 Π 		10 10 10
INI 2U3 .2.5 10 XU
0,5 % Pt-Al2O3 1 3 25
calciniertes Al(OH) 9 9 9
Phosphatfritteηmaterial 9 9 9 9 9 9
gepulvertes Siliciumdioxid 9 9 9 3 50 15
Butylcellosolve 60 45 25 1 1 1
Xylol 1 1 1 16 16 16
aktiviertes Bentonit 16 16 16 4 4 4
Filmeigenschaften: h 4 4
Prozent-Verdampfung X O O
ölpolymerisation X O O O O O
Stärke O O O O O O
O O O
M/21 121
Ähnliche Tests wurden bei variierenden Verhältnissen von Polymerisationsinhibitor zu Oxidationskatalysator wiederholt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 9 gezeigt.
TABELLE 9 Beisp.46 Beisp.47
Zusammenstellung (Teile): Beisp.45 13,3 13,3
Silikon SH-804 13,3 16' 16
Silikon KR-282 16 30 30
MnO2 30 5 20
calciniertes Al(OH)3 1 5 20
Phosphatfrittenmaterial 1 50 20
gepulvertes SiIiciumdioxi d 55 1 1
Butylcel1osolve 1 16 16
Xylol 16 4 4
aktiviertes Bentonit 4
FiImeigenschaften:
Prozent-Verdampfung ülpolymerisation Stärke
O O O
X O O
O O O
Die selbstreinigende Wirksamkeit des Mittels des Beispiels 1 wurde mit einer gewöhnlichen, Emaillefrittenmaterial-gebundenen Oxidationskatalysatorbeschichtung, die kein Polymerisations-, inhibitor enthielt, verglichen. Als Kontrolle wurde eine unbeschichtete Aluminiumplatte verwendet.
Wie in Figur 1 gezeigt begann die Verdampfung oder Zersetzung des Öls bereits bei ungefähr 500C im Falle des erfindungsgemäßen Mittels, während beim konventionellen Mittel und der Kontrolle
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der Beginn der Verdampfung bei ungefähr 2000C einsetzte.
Figuren 2 und 3 zeigen die Verdampfungsgeschwindigkeit von öl bei einer konstanten Temperatur von jeweils 2000C und 25O0C. Das erfindungsgemäße Mittel zeigt eine größere Verdampfung oder Zersetzungsgeschwindigkeit als das konventionelle Mittel und die Kontrolle.
Obwohl selbstreinigende Beschichtungsmittel zum Auftragen auf die Oberflächen von Kochgeräten beispielhaft erläutert worden sind, können dieselben Mittel und die daraus resultierenden beschichteten Oberflächen auch andere Anwendungen finden wie z.B. als Brenner zum Reinigen oder Oxidieren von ungewünschten Kohlenwasserstoffen und anderen Schmutzstoffen, die im Auspuffgas von Verbrennungsmotoren, im Schornsteingas von industriellen oder Hausbrandölbrennern und -heizern und ähnlichen vorhanden sind, um die Luftverschmutzung katalytisch zu minimieren.
Ill/V -
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Leerseite

Claims (6)

  1. f1.) Selbstreinigendes Beschichtungsmittel zum Auftragen auf die Oberflächen von Kochgeräten, die durch Kochreste verschmutzt werden können, mit einem Oxidationskatalysator, ausgewählt unter einem katalytisch aktiven Metall und/oder Metalloxid, und einem Bindemittel, das die katalytischen Partikel aneinander und auf den Oberflächen bindet, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem einen anorganischen Polymerisationsinhibitor für ül und Fett enthält.
  2. 2. Mittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem einen inerten anorganischen Füller enthält.
  3. 3. Mittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Polymerisationsinhibitor ausgewählt wird unter Antimontrioxid, Aluminiumhydroxid, Phosphatfrittenmaterial , Bentonit, Lithiummetasilikat, Lithiumschmelzsalz,Aluminiumoxid, Talk, Calciumfluorid, Nickelmonoxid, Zinn, Natriumaluminat, Aluminiummetaphosphat, gepulvertes Alkaliglas, Aluminiumpulver, Antimonpulver, Natriumfluorid, Cadmiumselenid, Zinkpulver, Aluminiumphosphat, calciniertes Natriumsilikat, calciniertes Lithiumsilikat, calciniertes Kaiiumsilikat, calciniertes Natriumcarbonat und Mischungen davon.
  4. 4. Mittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oxidationskatalysator ausgewählt wird unter Mangandioxid, Nickeloxid, auf inertem Trägermaterial aufgetragenem kolloidalem Platin oder kolloidalem Palladium, Magnesiumcarbonat, Kupfer-(II)-0xid , Vanadiumoxid, Chromoxid,
    030048/0919
    Molybdänoxid und Mischungen davon.
  5. 5. Mittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ausgewählt wird unter reinen oder modifizierten Silikonharzen, einem Al kaiimetal1silikat, Aluminiumphosphat, Magnesiumphosphat, einem Emaillefrittenmaterial und Mischungen davon.
  6. 6. Mittel gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Füller ausgewählt wird unter Siliciumdioxidpulver, Calciumcarbonat, Titandioxid, Micapulver und Mischungen davon.
    030048/0919
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