HU215408B

HU215408B - Szilikátkeverék

Info

Publication number: HU215408B
Application number: HU9602909A
Authority: HU
Inventors: Andreas Drechsler; Daniel Neupert; Simon Newham; Ingo Rademacher
Original assignee: Braas Gmbh.
Priority date: 1994-04-22
Filing date: 1995-03-11
Publication date: 1998-12-28
Also published as: NO964442D0; CZ287363B6; RO114890B1; LV11735B; JPH09511983A; CN1146191A; FI964228A; NZ282768A; UA57700C2; AU2066395A; ES2117859T3; BG100928A; CN1045581C; CZ306696A3; DE59501921D1; DK0756585T3; US5824147A; BG61686B1; LV11735A; AU687532B2

Description

KIVONAT

A találmány tárgya legalább egy alkáli-oxidot és szilícium-dioxidot tartalmazó amorf kötőmátrixszal rendelkező, valamint az alumínium-oxid, kalcium-oxid, titándioxid, magnézium-oxid, cirkónium-dioxid és/vagy bór-oxid csoportjába tartozó oxidokat tartalmazó szilikátkeverék, ahol

- az amorf kötőmátrix 1 mól alkáli-oxidra vonatkoztatva 4—25 mól szilícium-dioxidot tartalmaz;

- az alkáli-oxid lítium-, nátrium- és/vagy káliumoxid; és

- az amorf kötőmátrix ezenkívül homogén eloszlásban 100 mól szilícium-dioxidra vonatkoztatva mólig terjedő arányban alumínium-oxidot és/vagy 45 mólig terjedő arányban kalcium-oxidot, titán-dioxidot, magnézium-oxidot, cirkónium-dioxidot és/vagy bór-oxidot tartalmaz.

A találmány szerinti szilikátkeverék felhasználható szubsztrátumnak a formálására és bevonására; rétegbevonatként az időjárás behatásainak - különösen a fagyás és olvadás váltakozásával -, valamint savas eső hatásával és mállással szemben ellenálló. További előnye, hogy tartósan tapadó, hézagmentes. Főként különféle tetőcserepek bevonására használható.

HU 215 408 B

A leírás terjedelme 6 oldal

HU 215 408 Β

A találmány tárgya olyan szilikátkeverék, amelynek legalább egy, alkálifém-oxidot és szilícium-dioxidot tartalmazó, amorf kötőmátrixa van, valamint az alumíniumoxid, kalcium-oxid, titán-dioxid, magnézium-oxid, cirkónium-dioxid és/vagy bór-oxid csoportjába tartozó oxidokat is tartalmaz.

Egy ilyen típusú szilikátkeverék építőelemek, különösen hullámcserepek rétegbevonására alkalmazható. A beton tetőcserepeket, azaz betonból készített tetőcserepeket (hullámcserepeket) a kivirágzások elkerülésére és esztétikus külsejük biztosítására felületi réteggel vonják be. A hullámcserép rétegbevonata az idő előrehaladásával a korrózió erős hatása alá kerül: erős napsugárzás idején, nyáron a hőmérséklet a felületén 80 °C-ra is felemelkedhet, míg a téli fagy idején -30 °C-ra is lesüllyedhet. A fagy és olvadás váltakozása, és a savas eső hatása kritikus jellegű. A beton tetőcserepeket általában műanyagdiszperziós festékből készült rétegbevonattal védik.

Az ilyen típusú műanyag-rétegbevonatok hátránya, hogy a bevonat - különösen ibolyántúli sugárzással szemben - nem tartósan állandó, és az ilyen rétegbevonat néhány év alatt elbomlik.

A DE 2539718 B2 számú német szabadalmi dokumentumból ismert eljárás előre kialakított építőelemek rétegbevonására szervetlen, általában adalékanyagokat tartalmazó kötőanyagokra alapozva, zománcszerű szilikát- és/vagy foszfáttartalmú bevonatokkal, ahol szervetlen kötőanyagból és vízből, valamint a szokásos adalékokból formálható masszát állítanak elő, ebből építőelemeket alakítanak ki, és az előre kialakított építőelemekre vízüveg- és/vagy foszfát- és fém-dioxid tartalmú, adott esetben pigmenteket és töltőanyagokat tartalmazó, víztartalmú pasztát visznek fel (hordanak fel) vékony rétegben, és ezt követően keményítik; a masszába a szervetlen kötőanyagra vonatkoztatva, illetve a meszes homokkövek esetében együttesen a kötőanyagra és adalékanyagra vonatkoztatva legalább 0,5 tömeg% mennyiségben oldható, szervetlen sókat kevernek, amelyek a víztartalmú pasztát - amelyből az előre kialakított építőelem 1 m²-ére vonatkoztatva 190-400 g mennyiséget hordanak fel - gélszerű, nemfolyós állapotúvá alakítják; ezt követően mind az előre kialakított építőelemet, mind a rétegbevonatot keményítik. A réteges bevonás céljára víztartalmú, alkálit tartalmazó pasztát visznek fel (hordanak fel), amely - a komponensek összes tömegére vonatkoztatva - 42-63 mol% szilícium-dioxidot, 11-27 mol% alkálifém-oxidot és 19 és 42 mol% közötti mennyiségben fém-oxidot tartalmaznak. A pasztához fém-oxidok minőségében például cink-oxidot, magnézium-oxidot, ólom(II)-oxidot, kalcium-oxidot, bór-trioxidot és/vagy alumínium-trioxidot adnak.

Pusztán számítás útján ebből - a felső és alsó határértékek kölcsönös kombinációja útján - a szilícium-dioxidnak alkáli-oxidhoz viszonyított mólaránya 1,56 és 3,82 között adódik. A leírásban és a kiviteli példákban mindenesetre csupán 37-40° Bé-s vízüveg alkalmazását említik, ahol a szilícium-dioxidnak alkáli-oxidhoz viszonyított mólaránya legfeljebb 3,52. Egy ilyen paszta gélszerű, nemfolyós állapotú masszává alakításának a

DE 25 39718 B2 számú német szabadalmi dokumentum fő igénypontja szerint feltétlenül szükséges jellemzője oldható, szervetlen sók hozzáadása. Az ott leírt eljárás szerint a pasztát az előre kialakított építőelemre felhordják, majd azzal együtt autoklávban nyomás alatt, magasabb hőmérsékleteken vagy normál nyomáson pusztán hőkezeléssel keményítik.

Az EP 0247910 számú európai szabadalmi leírásból ismert egy szervetlen szilikát-rétegbevonat, ahol - a szilárd anyagokra vonatkoztatva - a kötőmátrix körülbelül 100 tömegrész kálium-szilikátot, körülbelül 100 tömegrésztől körülbelül 40 tömegrészig terjedő mennyiségben finom szilícium-dioxid szemcséket és körülbelül 15 tömegrésztől körülbelül 100 tömegrészig terjedő mennyiségben gyöngyházfény-pigmentet tartalmaz. Ha olyan vízüveget alkalmaznak, ahol a szilíciumdioxidnak az alkáli-oxidhoz viszonyított mólaránya 3,95, akkor a rétegbevonatban a szilícium-dioxidnak alkáli-oxidhoz viszonyított mólaránya 6,15-ig terjedő érték lehet. Réteggel bevont tárgy előállítási eljárásaként közük az EP 0247910 B1 számú európai szabadalmi dokumentumban, hogy a réteg felhordására alkalmazott masszát felviszik a szubsztrátumra (hordozóra), és ezt követően az együttes keményítős céljából körülbelül 200 °C-tól körülbelül 400 °C-ig terjedő hőmérsékletre kell melegíteni. A gyöngyházfény-pigment a rétegbevonatban finom szemcsék alakjában van jelen, és a kötőmátrix részecskéi veszik körül. További, oxidos jellegű komopnensek hozzáadására vonatkozóan az EP 0247 910 számú dokumentum semmiféle utalást nem tartalmaz.

A találmány célja mind alakos test képzésére, mind szubsztrátum rétegbevonására alkalmas, szerves adalékoktól mentes, olyan szilikátkeverék megvalósítása, amely az időjárás - különösen a fagyás és olvadás váltakozásainak hatásával, valamint savak, lúgok vagy növényzet behatásaival szemben ellenálló. Ez a rétegbevonat egyszerű eljárás útján, például kenéssel, hengerléssel, öntéssel vagy permetezéssel felhordható a szubsztrátumra; és 200 °C alatti, előnyösen 100 °C alatti hőmérsékleten keményedik.

A találmány értelmében e feladat úgy oldható meg, hogy az amorf kötőmátrix 1 mól alkáli-oxidra vonatkoztatva 4-25 mól szilícium-dioxidot tartalmaz; az alkáli-oxid lítium-, nátrium- és/vagy káüum-oxid; és ezeken kívül az amorf kötőmátrix homogén eloszlásban 100 mól szilícium-dioxidra vonatkoztatva 80 mólig terjedő mennyiségben alumínium-oxidot és/vagy 45 mólig terjedő mennyiségben kalcium-oxidot, titán-dioxidot, magnézium-oxidot, cirkónium-dioxidot és/vagy bóroxidot tartalmaz.

Amikor leírásunkban alkáli- vagy más oxidokat említünk, akkor ez megfelel a szilikátok elemzésében általánosan használt jelöléseknek, amelyekkel a fémtartalmakat oxidok alakjában adjuk meg, jóllehet ezek a fémek valójában kémiai vegyületek, például szilikátok, aluminátok vagy ezekhez hasonló más vegyületek alakjában vannak jelen.

A kötőmátrix igen nagy részben - 1 mól alkáli-oxidra vonatkoztatva 4—25 mól mennyiségben - szilícium2

HU 215 408 Β dioxidot tartalmaz. Ennek következtében a találmány szerinti szilikátkeverék a találmány céljaiban megnevezett behatásokkal szemben rendkívül ellenálló, és ennek ellenére tetőcserépre vizes szilikátszuszpenzió alakjában felhordható. A szilikátszuszpenzió a hullámcserépen már 100 °C alatti hőmérsékleten rétegbevonatot képező, szilárd szilikátkeverékké keményedik. Ez különösen a beton tetőcserepeken való alkalmazás szempontjából fontos, mivel a keményedés szobahőmérsékleten is bekövetkezhet.

A 100 mól szilícium-dioxidra vonatkoztatva 80 mólig teqedő alumínium-oxid tartalom a szilikátkeveréknek különösen nagy kémiai ellenállóképességet kölcsönöz. A 100 mól szilícium-dioxidra vonatkoztatva 45 mólig terjedő mennyiségű kalcium-oxid, titán-dioxid, magnézium-oxid, cirkónium-dioxid és/vagy bór-oxid hasonlóképpen a szilikátkeverék ellenállóképességét növeli. A fentebb említett anyagok hozzáadása a szilikátkeveréknek mind a hidrolízissel szembeni ellenállóképességét, mind alkálikus hatások, valamint savak, különösen például savas eső behatása elleni állandóságát növeli; különösen hatásos az alumínium és a kalcium.

A szilikátkeveréket előnyösen 30-70 tömeg% szilárd anyagot tartalmazó alkálikus kovasavszólból állítjuk elő. Az alkálikus kovasavszól átlagos szemcseméretének 130 nm-nél kisebbnek kell lennie.

A szilikátkeveréknek ilyen szemcseméretű alkálikus kovasavszólból való előállítása azzal a különleges előnnyel jár, hogy a szilícium-dioxid fonásból és az alkáli forrásából rendkívül homogén kötőmátrixot kapunk. Ezen a módon a kikeményített szilikátkeverék kötőmátrixában olyan szerkezet valósítható meg, amely egy üveg szerkezetének felel meg. így válik lehetővé üvegszerű szilikátkeverék kialakítása 100 °C alatti hőmérsékleten.

Az előállítás alacsony hőmérséklete következtében válik lehetővé nagy formatestek kialakítása, amelyek alakállandósága nagy, és hőmérsékleti feszültségektől mentesek.

Különösen hézagmentes, sima felületű szilikátkeveréket kapunk, ha a kötőmátrix a réteges szerkezetű szilikátok csoportjába tartozó, kristályos töltőanyagot tartalmaz. A töltőanyag például csillámból vagy különböző, réteges szilikátok keverékéből állhat.

Különösen sima és fénylő felületű szilikátkeveréket nyerünk, ha a kötőmátrix a kakitok csoportjába tartozó, kristályos töltőanyagot tartalmaz.

A szilikátkeverék ezen kívül kohóhomokot és/vagy cementet is tartalmazhat. A kohóhomokra példaként említjük az üvegszerű kohósalakot. Az előállítás során a kohóhomok, illetve a cement a vizes oldatba helyezése után legalábbis a felületén - vagy akár teljesen - oldódik, s így alkotórészei a kötőmátrixban homogénen eloszlanak.

A szilikátkeverék továbbá olyan üveglisztet is magában foglalhat, amely legalább 30 tömeg% kalciumoxidot, 70 tömeg%-nál kevesebb szilícium-dioxidot és 20 tömeg%-nál kevesebb alumínium-oxidot tartalmaz. Az üvegliszt vizes oldatba helyezése után éppen úgy oldódik, mint a kohóhomok vagy a cement.

A kívánt szín beállítására a szilikátkeverék festékpigmenteket tartalmazhat.

A szilikátkeverék mállás elleni védelemre is alkalmazható, ha rétegbevonatként szubsztrátumra hordjuk fel. Ez a szubsztrátum például hullámcserép lehet. A rétegbevonatként felhordott szilikátkeverék vastagsága átlagosan 0,02 mm és 2 mm között lehet, előnyösen körülbelül 0,1 mm.

Hullámcserép rétegbevonatához alkalmas szilikátszuszpenzió olyan vizes-alkálikus szilikátoldatra alapozva állítható elő, ahol a szilícium-dioxidnak az alkálioxidhoz viszonyított mólaránya 2-nél kisebb, úgy, hogy a szilikátoldatot - a szilícium-dioxid arányának növelése céljából - például kovasavszóllal vagy az egyik előbb említett, nagy szilícium-dioxid tartalmú anyaggal hozzuk kölcsönhatásba. Előnyösen használhatunk káliumtartalmú szilikátoldatot, azonban lítium- vagy nátriumtartalmú szilikátoldat, vagy ezek keveréke is alkalmazható. Ha a szilícium-dioxid tartalmat kovasavszól hozzáadásával növeljük, akkor a kikeményítés után kémiailag nagyon tiszta szilikátkeverék keletkezik. Igen értékes szilikátkeverék kapható pernye alkalmazásával.

Magától értetődik, hogy egy tiszta alkáli-szilikát oldata, illetve ezek keveréke is felhasználható; mint az is, hogy kovasav vagy nagy szilícium-dioxid tartalmú anyagok is oldható nátronlúgban vagy kálilúgban.

A szilikátszuszpenzió felhordása egy szubsztrátum réteges bevonása céljából kenéssel (terítéssel), hengerléssel, öntéssel vagy előnyösen permetezés útján történhet. Az ezt követő szárítás során a vizes szilikátszuszpenzió a rétegbevonatot képező szilikátkeverékké keményedik. Hordozóként például friss beton, megkötött beton, fém vagy ásványi alaptest használható. Ennek során a porózus felületek is zárt filmmel tömítődnek.

A találmány szerinti szilikátkeverék kiválóan alkalmas granulátumok, homokok és töltőanyagok réteges bevonására is.

A szilikátszuszpenzió gyakorlatilag minden olyan felhasználási célra alkalmazható, ahol eddig cementkötésű kötőanyagokat alkalmaztak, például hézagok tömítésére vagy építőanyagok összetapasztására.

A szilikátszuszpenzió továbbá dekorációs célokra vagy díszítésekben is felhasználható. Különböző színű szilikátszuszpenziók alkalmazásával a szilikátkeverékkel márványszerű hatás érhető el.

A találmány szerinti, különböző összetételű szilikátkeverékek előállítását és alkalmazásukat az alábbiakban 12 kiviteli példán mutatjuk be.

1. kiviteli példa

1440 g vizes-alkálikus kovasavszólhoz - amelynek szilárdanyag-tartalma 30 tömeg% és átlagos szemcsemérete 40 nm - 3 perc alatt keverés közben 600 g olyan kálium-szilikát oldatot adagolunk, amelynek szilárdanyag-tartalma 45 tömeg%, és amelyben a szilícium-dioxidnak az alkáli-oxidhoz viszonyított mólaránya 1,3. A kálium-szilikát oldat hozzáadása után 5 percig diszpergálunk; ekkor a szilícium-dioxidnak az alkálioxidhoz viszonyított mólaránya 5,8-ra emelkedik. A sarzsot 4 napon át zárt polietilén-edényben szobahő3

HU 215 408 Β mérsékleten tároljuk, majd 756 g csillámot adunk hozzá - amelynek átlagos szemcsemérete 35 ttg - 216 g vizes pigmentszuszpenzióval együtt, mely utóbbi 61,5 tömeg% vas-oxid-pigmentet tartalmaz, ahol az átlagos szemcseméret 0,1 μπι; utána az elegyet 5 percig percenként 1000 fordulatszámmal keverve diszpergáljuk. Ezt követően a vizes szilikátszuszpenziót egy frissen kikeményített beton tetőcserép mállásnak kitett felületére permetezzük, és 1 órán át szobahőmérsékleten szárítjuk. A beton tetőcserép színe mattvörös, a rétegbevonat átlagos vastagsága 0,1 mm.

2. kiviteli példa

400 g alkálikus kálium-szilikát oldathoz - amelynek szilárdanyag-tartalma 45 tömeg%, és a szilícium-dioxidnak az alkáli-oxidhoz viszonyított mólaránya 1,3-80 g tiszta kálium-metaborátot adunk, a szuszpenziót 80 °C-ra melegítjük, amíg tiszta oldat nem keletkezik, és ezt az oldatot szobahőmérsékletre hűtjük. A lehűlt oldatot 1400 g vizes-alkálikus kovasavszólba keverjük, amelynek szilárdanyag-tartalma 30 tömeg%, és átlagos szemcsemérete 40 nm. így a szilícium-dioxidnak az alkáli-oxidhoz viszonyított mólaránya 5,9-re változik. Az egyesített sarzsot diszpergáljuk, majd 40 g olyan amorf alumínium-oxidot adunk hozzá, amelynek átlagos részecskemérete 13 nm-nél kisebb. Az alumínium-oxid tartalom 100 mól szilícium-dioxidra vonatkoztatva 4,7 mól. Ezután az elegyet diszpergáljuk, majd a zárt polietilén-edényben egy napig szobahőmérsékleten tároljuk. Ekkor a sarzshoz 624 g csillámot - amelynek átlagos szemcsemérete 36 μπι valamint 93,6 g vizes pigmentszuszpenziót adunk, amely 61,5 tömeg% vas-oxid-pigmentet tartalmaz; az utóbbinak az átlagos szemcsemérete 0,1 μιη. Diszpergálás után a szilikátszuszpenziót ecsettel visszük fel egy kikeményített beton tetőcserép mállásnak kitett felületére, és 24 órán át szobahőmérsékleten szárítjuk. Ezt követően a réteggel bevont beton tetőcserepet 2 órán át 120 °C-on temperáljuk. A beton tetőcserép rétegbevonata mattvörös színű, vastagsága átlagosan 0,1 mm.

3. kiviteli példa

150 g alkálikus kálium-szilikát oldatot - amelynek szilárdanyag-tartalma 45 tömeg%, s amelyben a szilícium-dioxidnak az alkáli-oxidhoz viszonyított mólaránya 1,3 - fémpohárba helyezünk, keverés közben 330 g, olvasztókamrából származó olyan pernyét adunk hozzá, amelyben az amorf rész aránya magas, és a kapott szuszpenziót rövid ideig diszpergáljuk. Az olvasztókamrából származó pernye tartalma oxidokban számított tömegszázalékban kifejezve a következő: 46% szilícium-dioxid, 30% alumínium-oxid, 5,3% kalciumoxid, 3,5% magnézium-oxid, 5,0% kálium-oxid és 1,0% nátrium-oxid. Diszpergálás után 50 g amorf, 13 nm átlagos részecskeméretű alumínium-oxidot és 41 g 0,1 μιη átlagos szemcseméretű vas-oxid-pigmentet adunk hozzá keverés közben. Az elegyet erélyes keveréssel homogenizáljuk, majd 60 g vizet adunk hozzá. Ekkor a szilícium-dioxidnak az alkáli-oxidhoz viszonyított mólaránya 4,9, és az alumínium-oxid tartalom

100 mól szilícium-dioxidra vonatkoztatva 49 mól. A kalcium-oxid és magnézium-oxid aránya - amelyet adalékanyagként adunk hozzá - 100 mól szilícium-dioxidra vonatkoztatva 20 mól. Az így kapott szilikátszuszpenziót azonnal egy frissen kikeményített beton tetőcserép mállásnak kitett felületére permetezzük, és egy órán át szobahőmérsékleten szárítjuk. A beton tetőcserép-rétegbevonat színe mattvörös; a rétegbevonat átlagos vastagsága 0,1 mm.

4. kiviteli példa

100 g lúgos kálium-szilikát oldathoz - amelynek szilárdanyag-tartalma 45 tömeg%, s amelyben a szilícium-dioxidnak az alkáli-oxidhoz viszonyított mólaránya 1,3-80 °C-on keverés közben 5 g (analitikai tisztaságú) nátrium-tetraborát-dekahidrátot adunk, és a keverést folytatjuk, amíg tiszta oldat nem keletkezik. Az oldatot szobahőmérsékletre hűtjük, és 180 g vizes-alkálikus kovasavszólt keverünk hozzá, amelynek szilárdanyag-tartalma 30 tömeg%, és átlagos szemcsemérete 40 μιη. Ezt követően a sarzsot még 5 percig keveqük; ekkor a szilícium-dioxidnak az alkáli-oxidhoz viszonyított mólaránya 4,4, és a bór-oxid tartalom 100 mól szilícium-dioxidra vonatkoztatva 2 mól. Az elegyet zárt polietilén-edényben, szobahőmérsékleten 4 napon át tároljuk, majd ecsettel visszük fel egy kikeményített betontetőcserép mállásnak kitett felületére, és 1 órán át szobahőmérsékleten szárítjuk. A beton-tetőcserép rétegbevonata színtelen, átlátszó, enyhén fénylő, vastagsága átlagosan 0,1 mm.

5. kiviteli példa

100 g vizes kálium-szilikát oldathoz - amelynek szilárdanyag-tartalma 45 tömeg%, és amelyben a szilícium-dioxidnak a kálium-oxidhoz viszonyított mólaránya 1,3-20 g tiszta kálium-metaborátot adunk, és a szuszpenziót 80 °C-ra melegítjük, amíg tiszta oldatot nem kapunk. A szobahőmérsékletre lehűtött oldatot 740 g vizes-alkálikus kovasavszólba keverjük, amelynek átlagos szemcsemérete 40 nm, és szilárdanyag-tartalma 30 tömeg%; a keverést még 5 percig folytatjuk, majd a sarzsot zárt polietilén-edényben szobahőmérsékleten 1 napig tároljuk. Ekkor a szilícium-dioxidnak az alkáli-oxidhoz viszonyított mólaránya 11,5, és a bóroxid tartalom 100 mól szilícium-dioxidra vonatkoztatva 2 mól. Ezt követően 273 g 36 μιη átlagos szemcseméretű csillámot és 43 g olyan, vizes pigmentszuszpenziót adunk hozzá, amely utóbbi 61,5 tömeg% 0,1 μιη átlagos szemcseméretű vas-oxid-pigmentet tartalmaz. A kapott keveréket 5 percig diszpergáljuk, és a kész szilikátszuszpenziót ecsettel visszük fel egy előre kikeményített beton tetőcserép mállásnak kitett felületére. A szárítást egy napon át szobahőmérsékleten, és ezt követően egy órán át 190 °C-on végezzük. A beton tetőcserép színe mattvörös, rétegbevonatának vastagsága átlagosan 0,1 mm.

6. kiviteli példa

200 g 5,6 moláris nátronlúghoz 100 g tiszta káliummetaborátot adunk, és az így kapott szuszpenziót 80 °C4

HU 215 408 Β on addig melegítjük, amíg tiszta oldat nem keletkezik. Ezután az oldatot szobahőmérsékletre hűtjük, és keverés közben adjuk 827 g olyan kobasavszólhoz, amelynek szilárdanyag-tartalma 30 tömeg%, és átlagos szemcsemérete 40 nm. Az így kapott oldatot 5 percig diszpergáljuk, majd a sarzsot polietilén-edényben szobahőmérsékleten egy napon át tároljuk. Ekkor a szilíciumdioxidnak az alkáli-oxidhoz viszonyított mólaránya 4,2 és a bór-oxid tartalom 100 mól szilícium-dioxidra vonatkoztatva 11 mól. Ezt követően oldóberendezésben 413 g átlagosan 36 pm szemcseméretű csillámot és 105 g olyan, vizes pigmentszuszpenziót keverünk hozzá, amely 61,5 tömeg% 0,1 pm átlagos szemcseméretű vas-oxid-pigmentet tartalmaz. A kapott keveréket 5 percig diszpergáljuk. A kész szilikátszuszpenziót ecsettel visszük fel egy előre kikeményített beton tetőcserép mállásnak kitett felületére, és szobahőmérsékleten 1 órán át szárítjuk. A beton tetőcserép rétegbevonata mattvörös színű, vastagsága átlagosan 0,1 mm.

7. kiviteli példa

Egy fémpohárba 150 g alkálikus kálium-szilikát oldatot helyezünk, amelynek szilárdanyag-tartalma 45 tömeg%, s amelyben a szilícium-dioxidnak az alkáli-oxidhoz viszonyított mólaránya 1,3. Keverés közben 330 olvasztókamrából származó olyan pernyét adunk hozzá, amelyben az amorf rész aránya magas, és a kapott szuszpenziót rövid ideig diszpergáljuk. Az olvasztókamrából származó pernye komponenseinek oxidokban kifejezett tömegszázalékos összetétele a következő: 46% szilícium-dioxid, 30% alumínium-oxid, 5,3% kalcium-oxid, 3,5% magnézium-oxid, 5,0% kálium-oxid és 1,0% nátrium-oxid. Diszpergálás után 30 g amorf, átlagosan 13 nm szemcseméretű alumínium-oxidot és 45 g 0,1 pm átlagos szemcseméretű vas-oxid-pigmentet adunk hozzá keverés közben. Erélyes keveréssel homogenizáljuk az elegyet, majd 60 g vizet adunk hozzá. Ekkor a szilícium-dioxidnak az alkáli-oxidhoz viszonyított mólaránya 4,9, és az alumínium-oxid tartalom 100 mól szilícium-dioxidra vonatkoztatva 42 mól. Az adalékként hozzáadott oxidok kalcium- és magnézium-oxid - aránya 100 mól szilícium-dioxidra vonatkoztatva 20 mól. Az így kialakult szilikátszuszpenziót közvetlenül egy frissen kikeményített beton tetőcserép mállásnak kitett felületére öntjük fel, és egy napig szobahőmérsékleten szárítjuk. A beton tetőcserép kéregbevonata mattvörös színű, vastagsága átlagosan 1 mm.

8. kiviteli példa

467 g vizes-alkálikus kovasavszólhoz - amelynek szilárdanyag-tartalma 60 tömeg%, átlagos szemcsemérete 40 nm - 133 g 5 moláris (5 M) kálilúgot adunk. Az így kapott alkáli-szilikát oldatot 5 percig diszpergáljuk, ekkor a szilícium-dioxidnak az alkáli-oxidhoz viszonyított mólaránya 15,5. Ezt követően a sarzsot zárt polietilén-edényben, szobahőmérsékleten körülbelül 1 órán át tároljuk, majd 60 g 0,1 pm átlagos szemcseméretű pigmentet adunk hozzá. Az így nyert keveréket 5 percig diszpergáljuk, majd keverés közben előbb 105 g kohóhomokot és utána 84 g 36 pm átlagos szemcseméretű csillám és 126 g 20 pm átlagos szemcseméretű kalcit keverékét adjuk hozzá. A keveréket homogenizáljuk, majd az így kapott szilikátszuszpenziót olyan lemez alakú formatestekre öntjük, amelyek átmérője 40 mm, vastagságuk (magasságuk) 4 mm és tömegük 15 g. Ezeket a formatesteket szobahőmérsékleten 2 napon át keményítjük. A formatesteken hézagok nem jelentkeznek, felületük fénylő.

9. kiviteli példa

A 8. kiviteli példában leírt szilikátszuszpenzióhoz 60 g vizet adunk, és diszpergáljuk. E hígított szilikátszuszpenziót frissen kiégetett agyagcserépre permetezzük, és egy napig szobahőmérsékleten szárítjuk. Az így kapott, réteggel bevont, égetett agyagcserép bevonatának felülete fénylő, a bevonat átlagos vastagsága 0,1 mm.

10. kiviteli példa

750 g vizes-alkálikus kovasavszólhoz - amelynek szilárdanyag-tartalma 50 tömeg%, és szemcsemérete átlagosan 50 nm - 115 g 5 moláris (5 M) kálilúgot adunk, majd az így kapott alkáli-szilikát oldatot 5 percig diszpergáljuk. Ekkor a szilícium-dioxidnak az alkáli-oxidhoz viszonyított mólaránya 23. Ezután a sarzsot zárt polietilén-edényben szobahőmérsékleten körülbelül 30 percig állni hagyjuk, majd 86,5 g vörös vas-oxidpigmentet adunk hozzá, amelynek átlagos szemcsemérete 0,1 pm. A kapott keveréket 5 percig diszpergáljuk, majd keverés közben előbb 150 g kohóhomokot és utána 303 g 36 pm átlagos szemcseméretű csillámot adunk hozzá. E keveréket homogenizáljuk, és az így kapott szilikátszuszpenziót közvetlenül, ecsettel visszük fel egy frissen kikeményített beton tetőcserép mállásnak kitett felületére. Az így kapott beton tetőcserepet egy napig szobahőmérsékleten szárítjuk; így rétegbevonatának a színe vörös, a bevonat átlagos vastagsága 0,1 mm.

11. kiviteli példa

255 g frissen előállított, vizes-alkálikus kovasavszólhoz - amelynek szilárdanyag-tartalma 60 tömeg%, és átlagos szemcsemérete 40 nm - 145 g olyan alkálikus kálium-szilikát oldatot adunk, amelynek a szilárdanyag-tartalma 45 tömeg%, s amelyben a szilícium-dioxidnak az alkáli-oxidhoz viszonyított mólaránya 1,3. Az elegyet 15 percig diszpergáljuk, ekkor a szilíciumdioxidnak az alkáli-oxidhoz viszonyított mólaránya 7,9. A sarzshoz keverés közben, gyors ütemben 40 g átlagosan 0,1 pm szemcseméretű pigmentet, majd 70 g kohóhomokot adunk. Az így kapott keveréket diszpergáljuk, majd 140 g átlagosan 36 pm szemcseméretű csillámot adunk hozzá. Ezt követően még 40 g vizet adunk hozzá, és a sarzsot homogenizáljuk. Az így kapott, vizes szilikátszuszpenziót közvetlenül egy frissen előállított, nyers beton tetőcserép mállásnak kitett felületére permetezzük, és azzal együtt 6 órán át 60 °C hőmérsékleten kikeményítjük. Az így kapott beton tetőcserép rétegbevonatának átlagos vastagsága körülbelül 0,1 mm.

HU 215 408 Β

12. kiviteli példa

All. kiviteli példa szerint előállított, vizes szilikátszuszpenziót ecsettel zsírmentesített üveglemezre és fémlemezre visszük fel. Az így kapott mintákat szobahőmérsékleten több órán át szárítjuk. Az így nyert üveg- és fémlemezek rétegbevonata hézagmentes, szilárdan tapadó, átlagvastagsága 0,3 mm.

Claims

1. Legalább egy alkáli-oxidot és szilícium-dioxidot tartalmazó amorf kötőmátrixszal rendelkező, valamint az alumínium-oxid, kalcium-oxid, titán-dioxid, magnézium-oxid, cirkónium-dioxid és/vagy bór-oxid csoportjába tartozó oxidokat tartalmazó szilikátkeverék, azzal jellemezve, hogy

- az amorf kötőmátrix 1 mól alkáli-oxidra vonatkoztatva 4-25 mól szilícium-dioxidot tartalmaz;

- az alkáli-oxid lítium-, nátrium- és/vagy káliumoxid; és

- az amorf kötőmátrix ezenkívül homogén eloszlásban 100 mól szilícium-dioxidra vonatkoztatva 80 mólig terjedő arányban alumínium-oxidot és/vagy 45 mólig terjedő arányban kalcium-oxidot, titán-dioxidot, magnézium-oxidot, cirkónium-dioxidot és/vagy bór-oxidot tartalmaz.

2. Az 1. igénypont szerinti szilikátkeverék, azzal jellemezve, hogy 30-70 tömegszázalék szilárdanyagot tartalmazó, alkálikus kovasavszólból van előállítva.

3. A 2. igénypont szerinti szilikátkeverék, azzal jellemezve, hogy 130 nm-nél kisebb átlagos szemcseméretű alkálikus kovasavszólból van előállítva.

4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti szilikátkeverék, azzal jellemezve, hogy a réteges szerkezetű szilikátok csoportjába tartozó, kristályos töltőanyagot tartalmaz.

5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti szilikátkeverék, azzal jellemezve, hogy a kalcitok csoportjába tartozó, kristályos töltőanyagot tartalmaz.

6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti szilikátkeverék, azzal jellemezve, hogy kohóhomokot és/vagy cementet tartalmaz.

7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti szilikátkeverék, azzal jellemezve, hogy legalább 30 tömegszázalék kalcium-oxidot, 70 tömegszázaléknál kevesebb szilícium-dioxidot és 20 tömegszázaléknál kevesebb alumínium-oxidot tartalmazó üveglisztet tartalmaz.

8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti szilikátkeverék, azzal jellemezve, hogy festékpigmenteket is tartalmaz.

9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti szilikátkeverék, azzal jellemezve, hogy egy szubsztrátumra (hordozóra) rétegbevonatként van felhordva.

10. A 9. igénypont szerinti szilikátkeverék, azzal jellemezve, hogy a hordozó hullámtetőcserép.

11. A 9. vagy 10. igénypont szerinti szilikátkeverék, azzal jellemezve, hogy a rétegbevonat átlagvastagsága 20 pm és 2 mm közötti érték, előnyösen 0,1 mm.

Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest A kiadásért felel: Törőcsik Zsuzsanna osztályvezető