LV11735B - Silicate compound - Google Patents
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Description
1. Silikātmasa, kurā ir vismaz viena sārma oksīdu un silīcija dioksīdu saturoša amorfa saistmatrica un kas turklāt satur alumīnija oksīda, kalcija oksīda, titāna dioksīda, magnija oksīda, cirkona dioksīda un/vai bora oksīda grupas oksīdus, kas atšķiras ar to, ka amorfā saistmatrice satur 4 līdz 25 molus silīcija dioksīda vienā molā sārma oksīda, ka sārma oksīdi ir litija, nātrija un/vai kālija oksīdi un turklāt amorfā saistmatrice homogēnā dispersitātē 100 molos silīcija dioksīda satur līdz pat 80 moliem alumīnija oksīda un/vai līdz pat 45 moliem kalcija oksīda, titāna dioksīda, magnija oksīda, cirkonija dioksīda un/vai bora oksīda.
2. Silikātmasa saskaņā ar 1. punktu, kas a tšķira s ar to, ka tā ir izgatavota no sārmaina silīcija sola ar cietvielu saturu no 30-70 svara %.
3. Silikātmasa saskaņā ar 2. punktu, kas at š ķi ra s ar to, ka tā ir izgatavota no sārmaina silīcija sola ar vidējo daļiņu lielumu, kas ir mazāks par 130 nanometriem.
4. Silikātmasa saskaņā ar 1. līdz 3. punktam, kas atšķiras ar to, ka satur kristālisku pildvielu no kārtaino silikātu klases.
5. Silikātmasa saskaņā ar vienu no 1. līdz 4. punktam, kas atšķiras ar to, ka satur kristālisku pildvielu no kalcītu klases.
6. Silikātmasa saskaņā ar vienu no 1. līdz 5. punktam, kas atšķiras ar to, ka satur stikla fabriku smiltis un/vai cementu.
7. Silikātmasa saskaņā ar vienu no 1. līdz 6. punktam, kas atšķiras ar to, ka satur stikla pulveri ar vismaz 30 svara % kalcija oksīda, mazāk nekā 70 svara % SiO2 un mazāk nekā 20 svara % alumīnija oksīda.
8. Silikātmasa saskaņā ar vienu no 1. līdz 7. punktam, kas atšķiras ar to, ka piedevām satur krāsu pigmentus.
9. Silikātmasa saskaņā ar vienu no 1. līdz 8. punktam, kas atšķiras ar to ,ka tiek uzklāta substrātam kā pārklājums.
10. Silikātmasa saskaņā ar 9. punktu, kas atšķiras ar to, ka substrāts ir holandiešu kārniņi.
11. Silikātmasa saskaņā ar 9. vai 10. punktu, kas atšķiras ar to, ka pārklājuma biezums līdzeklī starp 20 pm un 2 mm lielāko tiesu ir 0,1 mm.
Beschreibung
Silikatmasse
Die Erfindung betrifft eine Silikatmasse, die zumindest eine
Alkalioxid und Siliziumdioxid enthaltende amorphe Bindermatrix aufveist und auBerdem Oxide aus der Gruppe Aluminiumoxid, Calziumoxid, Titandioxid, Magnesiumoxid, Zirkondioxid und/oder Boroxid enthālt.
Eine derartige Silikatmasse kann zur Beschichtung von Baukorpern, insbesondere von Dachpfannen, vervendet werden. Betondachsteine, das sind Dachpfannen aus Beton, werden zur Vermeidung von Ausblūhungen und zur Erzielung eines āsthetischen Aussehens auf ihrer Oberflāche beschichtet. Die Beschichtung einer Dachpfanne ist im Laufe der Zeit einer starken Korrosion durch die Witterung ausgesetzt. Wāhrend bei starker Sonneneinstrahlung im Sommer die Temperatur an der Oberflāche bis auf ca. 80’C ansteigen kann, kann bei Frost im
Winter die Temperatur bis auf minus 30°C absinken. Kritisch ist der Angriff durch Frost-Tau-Wechsel sowie durch sauren Regen. Ūblicherweise verden Betondachsteine mit einer Beschichtung aus einer Kunststoffdispersionsfarbe geschutzt.
Der Nachteil derartiger Kunststoffbeschichtungen besteht darin, daB die Beschichtung insbesondere gegen ultraviolette Strahlung nicht dauerhaft bestāndig ist, so daB sich die Beschichtung nach einigen Jahren zersetzt.
Aus der DE-25 39 718 B2 ist ein Verfahren bekannt zum Beschichten von vorgeformten Bauteilen auf der Basis anorganischer, iibliche Zuschlagstoffe enthaltender Bindemittel mit glasurartigen silikat- und/oder phosphathaltigen Ūberziigen, wobei man aus dem anorganischen Bindemittel und
Wasser und ublichen Zuschlagstoffen eine formbare Masse herstellt, aus dieser Bauteile formt, und auf die vorgeformten Bauteile eine vasserglas- und/oder phosphat- und metalloxidhaltige, gegebenenfalls Pigmente und Fullstoffe
III enthaltende wasserhaltige Paste in diinner Schicht auftrāgt und anschlieBend hārtet, wobei man in die Masse losliche anorganische Salze in einer Mindestmenge von 0,5 Gew.%, bezogen auf das anorganische Bindemittel bzw. im Falle von Kalksandsteinen bezogen auf Bindemittel plus Zuschlagstoff einmischt, die die wasserhaltige Paste, von der 190 bis 400 g pro m2 auf das vorgeformte Bauteil aufgebracht werden, in einen gelartigen, nicht flieBfāhigen Zustand ūberfuhren, worauf sowohl das vorgeformte Bauteil als auch die Beschichtung gehārtet werden. Zur Beschichtung werden vasserhaltige alkalihaltige Pasten aufgebracht mit 42 bis 63 Mol% SiO2, 11 bis 27 Mol% Alkalioxid und zwischen 19 und 42 Mol% Metalloxid, bezogen auf das Gesamtgewicht dieser Komponenten. Als Metalloxide werden der Paste z.B. ZnO, MgO, PbO, CaO, B2O3 und/oder AI2O3 zugesetzt.
Rein rechnerisch ergibt sich daraus durch wechselweise
Kombination der Unter- und Obergrenzen ein Molverhāltnis von Siliziumdioxid zu Alkalioxid zwischen 1,56 und 3,82. In der Beschreibung und in den Ausfūhrungsbeispielen ist allerdings lediglich die Verwendung von Wasserglas 37° bis 40° Bē erwahnt, bei dem das Molverhāltnis von Siliziumdioxid zu Alkalioxid maximal 3,52 betrāgt. Um eine derartige Paste in einen gelartigen, nicht flieBfāhigen Zustand zu ūberfuhren ist das im Hauptanspruch der DE-25 39 718 B2 zwingend enthaltene Merkmal der Zugabe von loslichen anorganischen Salzen erforderlich, GemāB dem hier beschriebenen Verfahren wird die Paste auf das vorgeformte Bauteil aufgebracht und gemeinsam mit diesem entweder im Autoklaven unter Druck bei hoheren Temperaturen oder durch rein thermische Behandlung bei Normaldruck ausgehārtet.
Aus der EP 0 247 910 ist eine anorganische Silikatbeschichtung bekannt, bei der die Bindermatrix bezogen auf Feststoffe ungefāhr 100 Gew.Teile Kaliumsilikāt, ungefāhr 10 bis ungefāhr 40 Gev.Teile Feinpartikel aus Siliziumdioxid und ungefāhr 15 bis ungefāhr 100 Gew.Teile Perlglanzpigment enthālt. Bei Verwendung von Wasserglas mit einem Molverhāltnis von
Siliziuradioxid zu Alkalioxid von 3,95 kann das Molverhaltnis von Siliziumdioxid zu AIkalioxid in der Beschichtung bis zu 6,15 betragen. Als Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Gegenstands ist in der EP 0 247 910 B1 5 angegeben, daB die Beschichtungsmasse auf das Substrat aufgebracht wird und anschlieBend zur Hārtung gemeinsam mit diesem auf eine Temperatur von ungefāhr 200°C bis ungefāhr 400°C gebracht werden mufi. Das Perlglanzpigment ist in Form von Partikeln in der Beschichtung enthalten, wobei die
Partikel von der Bindermatrix umgeben sind. Ūber den Zusatz weiterer oxidischer Bestandteile ist der EP 0 247 910 kein Hinweis zu entnehmen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine sowohl einen
Formkorper als auch eine Beschichtung eines Substrāts bildende von organischen Zusātzen freie Silikatmasse zu schaffen, die bestandig ist gegen Angriffe durch die Witterung, insbesondere bei Frost-Tau-Wechsel, sowie gegen den Angriff durch Sauren, Laugen oder Bewuchs. Die Beschichtung soli durch einfache
Verfahren, beispielsweise durch Streichen, Rollen, GieBen oder Spruhen auf ein Substrat aufbringbar sein und bei einer Temperatur von veniger als 200’C, vorzugsweise bei weniger als 100°C, aushārten.
Die Aufgabe wird erfindungsgemāB dadurch gelost, daB die amorphe Bindermatrix 4 bis 25 Mol Siliziumdioxid pro Mol Alkalioxid enthālt, daB das Alkalioxid Lithium-, Natriumund/oder Kaliumoxid ist und daB die amorphe Bindermatrix auBerdem in homogener Verteilung pro 100 Mol Siliziumdioxid bis zu 80 Mol Aluminiumoxid und/oder bis zu 45 Mol
Kalziumoxid, Titandioxid, Magnesiumoxid, Zirkondioxid und/oder Boroxid enthālt.
Wenn hier Alkali- oder andere Oxide genannt werden, so entspricht dies der in der Silikatanalyse ublichen Angabe von Metallgehalten als Oxide, auch wenn diese tatsāchlich in Form chemischer Verbindungen wie Silikate, Aluminate oder dergleichen vorliegen.
II
Die Bindermatrix enthālt einen sehr hohen Anteil von Siliziumdioxid, nāmlich 4 bis 25 Mol Siliziumdioxid pro Mol Alkalioxid. Daher ist die erfindungsgemāBe Silikatmasse āuflerst bestandig gegen die in der Aufgabenstellung genannten Angriffe und dennoch in Form einer wāBrigen Silikatsuspension auf eine Dachpfanne aufbringbar. Die Silikatsuspension hārtet auf der Dachpfanne bereits bei einer Temperatur von weniger als 100°C zu einer eine Beschichtung bildenden festen Silikatmasse aus. Dies ist insbesondere fiir die Anwendung auf einem Betondachstein wichtig, weil die Aushārtung auch bei Raumtemperatur erfolgen kann.
Der Gehalt an Aluminiumoxid von bis zu 80 Mol pro 100 Mol Siliziumdioxid bewirkt eine besonders hohe chemische Bestāndigkeit der Silikatmasse. Gehalte von bis zu 45 Mol an Kalziumoxid, Titandioxid, Magnesiumoxid, Zirkondioxid und/oder Boroxid pro 100 Mol Siliziumdioxid erhohen ebenfalls die Bestāndigkeit der Silikatmasse. Die Zugabe der vorstehend genannten Stoffe erhoht sowohl die hydrolytische Bestāndigkeit der Silikatmasse, als auch deren Bestāndigkeit gegen den Angriff von insbesondere Alkalien sowie dem Angriff durch Sāuren, beispielsweise durch saueren Regen. Besonders wirksam sind Aluminium und Kalzium.
Die Silikatmasse wird vorteilhafterweise aus einem alkalischen Kieselsol mit einem Feststoffgehalt von 30 - 70 Gew.% hergestellt. Das alkalische Kieselsol sollte eine mittlere PartikelgroBe von weniger als 130 nm besitzen.
Die Herstellung der Silikatmasse aus einem alkalischen Kieselsol mit dieser PartikelgroBe hat den besonderen Vorteil, daB eine āuBerst homogene Bindermatrix aus der
Siliziumdioxidquelle und der Alkaliquelle erzielt wird. Auf diese Weise lāBt sich in der Bindermatrix der ausgehārteten Silikatmasse ein Gefuge erzielen, das dem eines Glases entspricht. Somit ist es moglich, bei Temperaturen von weniger als 100°C eine glasige Silikatmasse zu erzeugen.
II
Aufgrund der niedrigen Temperatur bei der Herstellung ist es moglich, groBe Formkorper zu erzeugen die eine hohe Formbestāndigkeit besitzen und frei von Temperaturspannungen sind.
Eine besonders riBfreie Silikatmasse mit glatter Oberflache wird erhalten, wenn die Bindermatrix einen kristallinen Fullstoff aus der Klasse der Schichtsilikate enthālt. Der Fullstoff kann beispielsweise aus Glimmer oder auch aus einem Gemisch von verschiedenen Schichtsilikaten bestehen.
Eine besonders glatte und glānzende Oberflache der
Silikatmasse wird erhalten, wenn die Bindermatrix einen kristallinen Fullstoff aus der Klasse der Calcite enthālt.
Die Silikatmasse kann auBerdem Hūttensand und/oder Zement enthalten. Als Hūttensand wird glasige Hochofenschlacke bezeichnet. Bei der Herstellung wird der Hūttensand bzw. der Zement nach dem Eintragen in die wāBrige Losung von der Oberflache her zumindest angelost, wenn nicht vollstāndig aufgelost, so daB deren Bestandteile homogen in der Bindermatrix verteilt werden.
Die Silikatmasse kann auBerdem Glasmehl mit einem Gehalt an Kalziumoxid von venigstens 30 Gew.%, einen SiO2~Gehalt von weniger als 70 Gew.% und einen Gehalt an Alurainiumoxid von weniger als 20 Gew.% enthālt. Das Glasmehl wird wie Hūttensand oder Zement nach dem Eintragen in die wāBrige Losung gelost.
Zur Anpassung an eine gewūnschte Farbe kann die Silikatmasse Farbpigmente enthalten.
Die Silikatmasse kann zum Schutz vor Verwitterung verwendet werden, wenn sie als Beschichtung auf ein Substrat aufgebracht ist. Das Substrat kann beispielsweise eine Dachpfanne sein.
II
Die Dicke der als Beschichtung aufgebrachten Silikatmasse kann im Mittel zwischen 0,02 mm und 2 mm liegen, vorzugsweise bei etwa 0,1 mm.
Die Silikatsuspension zur Beschichtung einer Dachpfanne kann auf der Basis einer wāBrigen alkalischen Silikatlosung mit einem Molverhaltnis von Siliziumdioxid zu Alkalioxid von weniger als 2 hergestellt werden, indēm die Silikatlosung zur Erhohung des Siliziumdioxid-Anteils beispielsweise mit Kieselsol oder einem der anderen vorstehend genannten Stoffe mit einem hohen Siliziumdioxid-Gehalt versetzt wird. Bevorzugt wird eine kaliumhaltige Silikatlosung, jedoch kann auch eine lithium- oder natriumhaltige Silikatlosung oder eine Mischung dieser vervendet werden. Bei Erhohung des SiliziumdioxidGehalts durch Zugabe von Kieselsol entsteht nach dem Aushārten eine chemisch sehr reine Silikatmasse. Eine sehr preisverte Silikatmasse wird bei Verwendung von Flugasche erhalten.
Es versteht sich von selbst, daB auch die Losung eines reinen Alkalisilikats bzw. deren Mischungen vervendet verden konnen, oder daB Kieselsaure oder Stoffe mit hohen SiliziumdioxidGehalten in Natronlauge oder Kalilauge aufgelost werden konnen.
Das Aufbringen der Silikatsuspension zum Beschichten eines Substrāts kann durch Streichen, Rollen, GieBen oder vorzugsweise durch Spriihen erfolgen. Beim anschlieBenden Trocknen erhārtet die vāBrige Silikatsuspension zu einer die Beschichtung bildenden Silikatmasse. Als Substrat kann beispielsweise Frischbeton, ausgehārteter Beton, oder Metāli oder ein mineralischer Grundkorper eingesetzt verden. Dabei werden auch porose Oberflāchen mit einem geschlossenen Film abgedichtet.
Die erfindungsgemaBe Silikatmasse eignet sich auch hervorragend zur Beschichtung von Granulaten, Sanden oder Fiillstoffen.
Die Silikatsuspension ist praktisch fur aile Anwendungen geeignet, bei denen derzeit zementgebundene Bindemittel eingesetzt verden, beispielsweise zum VergieBen von Fugen oder zum Verkleben von Baustoffen.
AuBerdem kann die Silikatsuspension zur Erzielung von
Dekorzvecken oder Verzierungen eingesetzt werden. Durch Verwendung von Silikatsuspensionen mit unterschiedlichen Farben kann ein Marmorierungseffekt in der Silikatmasse erreicht werden.
Die Herstellung erfindungsgemāBer Silikatmassen, die unterschiedlich zusammengesetzt sind, und deren Anwendung wird nachfolgend anhand von zwolf Ausfuhrungsbeispielen beschrieben.
Ausfuhrungsbeispiel 1
Zu 1440 g eines wāfirigen alkalischen Kieselsols mit einem Feststoffgehalt von 30% und einer mittleren PartikelgroBe von 40 nm vurden innerhalb von 3 Minuten unter Riihren 600 g Kaliumsilikatlosung mit einem Feststoffgehalt von
Gewichts-% und einem Molverhāltnis von Siliziumdioxid zu Alkalioxid von 1,3 zugegeben. Nach Zugabe der Kaliumsilikatlosung wurde 5 Minuten lang dispergiert. Das Molverhāltnis von Siliziumdioxid zu Alkalioxid betrug nunmehr 5,8. Der Ansatz wurde vier Tage in einem verschlossenen Polyethylen-GefāB bei Raumtemperatur gelagert, anschlieBend wurden 756 g Glimmer mit einer mittleren PartikelgroBe von 36 μπ zusammen mit 216 g einer wāBrigen Pigmentsuspension mit einem Anteil von 61,5 Gewichts-% Eisenoxidpigment mit einer mittleren PartikelgroBe von 0,1 μτη zugegeben und 5 Minuten bei 1000 U/min dispergiert. AnschlieBend wurde die wāBrige Silikatsuspension auf die der Witterung ausgesetzte Oberflāche eines frisch gehārteten Betondachsteins gespriiht und 1 Stunde lang bei Raumtemperatur getrocknet. Der Betondachstein wies
II.
eine matte rot gefārbte im Mittel 0,1 mm dicke Beschichtung auf.
Ausfuhrungsbeispiel 2
Zu 400 g einer alkalischen Kaliumsilikatlosung mit einem Feststoffgehalt von 45 Gewichts-% und einem Molverhāltnis von Siliziumdioxid zu Alkalioxid von 1,3 wurden 80 g reines Kaliummetaborat gegeben, diese Suspension vurde auf 80°C erwārmt bis eine klare Losung entstand und diese dann auf Raumtemperatur abgekūhlt. Die abgekuhlte Losung wurde in 1400 g eines vāBrigen alkalischen Kieselsols mit einem Feststoffgehalt von 30 Gewichts-% und einer mittleren PartikelgroBe von 40 nm eingerūhrt. Das Molverhāltnis von Siliziumdioxid zu Alkalioxid lag nunmehr bei 5,9. Der gesamte Ansatz wurde dispergiert, und anschlieBend wurden 40 g amorphes Aluminiumoxid mit einer mittleren PartikelgroBe von weniger als 13 nm zugegeben. Der Gehalt an Aluminiumoxid betrug 4,7 Mol pro 100 Mol Siliziumdioxid. AnschlieBend wurde die Mischung dispergiert und in einem verschlossenen
Polyethylen-GefāB einen Tag lang bei Raumtemperatur gelagert. AnschlieBend wurden dem Ansatz 624 g Glimmer mit einer mittleren PartikelgroBe von 36 gm sowie 93,6 g einer wāBrigen Pigmentsuspension mit einem Gehalt von 61,5 Gewichts-% Eisenoxidpigment mit einer mittleren PartikelgroBe von 0,1 gm zugegeben. Nach Dispergieren wurde die Silikatsuspension mit einem Pinsel auf die der Witterung ausgesetzte Oberflāche eines gehārteten Betondachsteins aufgetragen und 24 Stunden lang bei Raumtemperatur getrocknet. AnschlieBend wurde der beschichtete Betondachstein zwei Stunden lang bei 120’C getempert. Der Betondachstein vies eine matte rot gefārbte im Mittel 0,1 mm dicke Beschichtung auf.
lli
Ausfuhrungsbeispiel 3
150 g einer alkalischen Kaliumsilikatlosung mit einem Feststoffgehalt von 45 Gewichts-% und einem Molverhāltnis von Siliziumdioxid zu Alkalioxid von 1,3 wurden in einem
Metallbecher vorgelegt. Unter Ruhren wurden 330 g Schmelzkammerflugasche mit einem hohen amorphen Anteil zugegeben und diese Suspension kurz dispergiert. Die Schmelzkammerflugasche wies folgende Gehalte an als Oxide berechneten Gewichtsbestandteilen auf: Siliziumdioxid 46%, Aluminiumoxid 30%, Calziumoxid 5,3%, Magnesiumoxid 3,5%, Kaliumoxid 5,0% und Natriumoxid 1,0%. Nach dem Dispergieren wurden 50 g amorphes Aluminiumoxid mit einer mittleren Partikelgrofie von 13 nm und 45 g Eisenoxidpigment mit einer mittleren PartikelgroBe von 0,1 μτη unter Ruhren zugegeben.
Nach intensivem Ruhren zum Homogenisieren wurden 60 g Wasser zugegeben. Das Molverhāltnis von Siliziumdioxid zu Alkalioxid lag nunmehr bei 4,9 und der Gehalt an Aluminiumoxid betrug 49 Mol pro 100 Mol Siliziumdioxid. Der Anteil der zusātzlichen Oxide Calziumoxid und Magnesiumoxid betrug 20 Mol pro 100 Mol Siliziumdioxid. Die so entstandene Silikatsuspension wurde umgehend auf die der Witterung ausgesetzte Oberflāche eines frisch gehārteten Betondachsteins aufgespruht und eine Stunde lang bei Raumtemperatur getrocknet. Der Betondachstein wies eine matte rot gefārbte im Mittel 0,1 mm dicke Beschichtung auf.
Ausfuhrungsbeispiel 4
Zu 100 g einer alkalischen Kaliumsilikatlosung mit einem Feststoffgehalt von 45 Gewichts-% und einem Molverhāltnis von Siliziumdioxid zu Alkalioxid von 1,3 wurden bei 80°C unter Ruhren 5 g Natriumtetraborat-10-hydrat (p.a.) gegeben und das Ruhren fortgesetzt, bis eine klare Losung entstanden war. Nach Abkuhlung auf Raumtemperatur wurde die Losung in 180 g eines wāBrigen alkalischen Kieselsols mit einem Feststoffgehalt von 30 Gewichts-% und einer mittleren PartikelgroBe von 40 μκι ιι eingeruhrt. AnschlieBend vird der Ansatz noch 5 Minuten geriihrt. Das Molverhāltnis von Siliziumdioxid zu Alkalioxid lag nunmehr bei 4,4 und der Gehalt an Boroxid betrug 2 Mol pro 100 Mol Siliziumdioxid. Nach viertagiger Lagerung in einem geschlossenen Polyethylen-GefāB bei Raumtemperatur wurde die Silikatsuspension auf die der Witterung ausgesetzte Oberflāche eines geharteten Betondachsteins mit einem Pinsel aufgetragen und eine Stunde lang bei Raumtemperatur getrocknet. Der Betondachstein vies ein farblose transparente leicht glānzende im Mittel 0,1 mm dicke Beschichtung auf.
Ausfūhrungsbeispiel 5
Zu 100 g einer vāBrigen Kaliumsilikatlosung mit einem
Feststoffgehalt von 45 Gevichts-% und einem Molverhāltnis Siliziumdioxid zu Kaliumoxid von 1,3 wurden 20 g reines Kaliummetaborat gegeben und die Suspension auf 80°C ervārmt bis eine klare Losung entstanden war. Nach Abkūhlung auf Raumtemperatur vurde die Losung in 740 g eines vāBrigen alkalischen Kieselsols mit einer mittleren PartikelgroBe von 40 nm und einem Feststoffgehalt von 30 Gevichts-% eingeruhrt, das Rūhren funf Minuten lang fortgesetzt und der Ansatz einen Tag lang in einem verschlossenen Polyethylen-GefāB bei Raumtemperatur gelagert. Das Molverhāltnis von Siliziumdioxid zu Alkalioxid lag nunmehr bei 11,5 und der Gehalt an Boroxid betrug 2 Mol pro 100 Mol Siliziumdioxid. AnschlieBend vurden 273 g Glimmer mit einer mittleren PartikelgroBe von 3 6 μπι und 43 g einer wāBrigen Pigmentsuspension mit einem Gehalt von 61,5 Gewichts-% Eisenoxidpigment mit einer mittleren PartikelgroBe von 0,1 μπι zugegeben. Diese Mischung wurde anschlieBend 5 Minuten lang dispergiert. Die dann fertige Silikatsuspension wurde mit einem Pinsel auf die der Witterung ausgesetzte Oberflāche eines vorgehārteten Betondachsteins aufgetragen. Die Trocknung erfolgte wāhrend eines Tages bei Raumtemperatur und anschlieBend eine Stunde lang bei 190°C.
Der Betondachstein vies eine matte rot gefārbte im Mittel 0,1 mm dicke Beschichtung auf.
ιι
Ausfiihrungsbeispiel 6
Zu 200 g einer 5,6 molaren Natronlauge wurden 100 g reines Kaliummetaborat gegeben. Die Suspension wurde anschlieBend unter Rūhren auf 80’C erwārmt bis eine klare Losung entstanden war. Nach Abkuhlung auf Raumtemperatur wurde die Losung unter Rūhren zu 827 g Kieselsol mit einem Feststoffgehalt von 30 Gewichts-% und einer mittleren PartikelgroBe von 40 nm gegeben. Die entstandene Mischung wurde 5 Minuten dispergiert. Der Ansatz wurde einen Tag lang in einem Polyethylen-GefāB bei Raumtemperatur gelagert. Das Molverhāltnis von Siliziumdioxid zu Alkalioxid betrug 4,2. Der Anteil an Boroxid betrug 11 Mol pro 100 Mol Siliziumdioxid. AnschlieBend wurden am Dissolver 413 g Glimmer mit einer mittleren PartikelgroBe von 3 6 μιη und 105 g einer wāBrigen Pigmentsuspension mit einem Gehalt von 61,5 Gewichts-% Eisenoxidpigment mit einer mittleren PartikelgroBe von 0,1 gm eingeriihrt. Diese Mischung wurde anschlieBend 5 Minuten lang dispergiert. Die fertige Silikatsuspension wurde mit einem Pinsel auf die der Witterung ausgesetzte Seite eines vorgehārteten Betondachsteins aufgetragen und eine Stunde lang bei Raumtemperatur getrocknet. Der Betondachstein wies eine matte rot gefārbte im Mittel 0,1 mm dicke Beschichtung auf.
Ausfiihrungsbeispiel 7
150 g einer alkalischen Kaliumsilikatlosung mit einem Feststoffgehalt von 45 Gewichts-% und einem Molverhāltnis von Siliziumdioxid zu Alkalioxid von 1,3 wurden in einem
Metallbecher vorgelegt. Unter Rūhren wurden 330 g
Schmelzkammerflugasche mit einem hohen amorphen Anteil zugegeben und diese Suspension kurz dispergiert. Die Schmelzkammerflugasche wies folgende Gehalte an als Oxide berechneten Gewichtsbestandteilen auf: Siliziumdioxid 46%, Aluminiumoxid 30%, Calziumoxid 5,3%, Magnesiumoxid 3,5%,
II
Kaliumoxid 5,0% und Natriumoxid 1,0%. Nach dem Dispergieren vurden 30 g amorphes Aluminiumoxid mit einer mittleren PartikelgroBe von 13 nm und 45 g Eisenoxidpigment mit einer mittleren PartikelgroBe von 0,1 μπι unter Ruhren zugegeben.
Nach intensivem Ruhren zum Homogenisieren wurden 60 g Wasser zugegeben. Das Molverhāltnis von Siliziumdioxid zu Alkalioxid lag nunmehr bei 4,9 und der Gehalt an Aluminiumoxid betrug 42 Mol pro 100 Mol SilizĪumdioxid. Der Anteil der zusātzlichen Oxide Calziumoxid und Magnesiumoxid betrug 2 0 Mol pro 100 Mol Siliziumdioxid. Die so entstandene Silikatsuspension wurde umgehend auf die der Witterung ausgesetzte Oberflāche eines frisch gehārteten Betondachsteins aufgegossen und einen Tag lang bei Raumtemperatur getrocknet. Der Betondachstein wies eine matte rot gefārbte im Mittel 1 mm dicke Beschichtung auf.
Ausfiihrungsbeispiel 8
Zu 467 g eines vāBrigen alkalischen Kieselsols mit einem Feststoffgehalt von 60 % und einer mittleren PartikelgroBe von 40 nm wurden 133 g einer 5 molaren Kalilauge gegeben.
AnschlieBend wurde die erhaltene Alkalisilikatlosung 5 Minuten lang dispergiert. Das Molverhāltnis von S1O2 zu Alkalioxid betrug nunmehr 15,5. Der Ansatz wurde anschlieBend in einem verschlossenen Polyethylen-GefāB bei Raumtemperatur fur ca. 1 h gelagert. AnschlieBend wurden 60 g Pigment mit einer mittleren PartikelgroBe von 0,1 μπι zugegeben. Die erhaltene Mischung vurde 5 Minuten lang dispergiert. AnschlieBend wurden unter Ruhren 105 g Huttensand und danach ein Gemenge von 84 g Glimmer mit einer mittleren PartikelgroBe von 36 μιη und 126 g Calcit mit einer mittleren PartikelgroBe von 20 μπι zugegeben. Diese Mischung wurde abschlieBend homogenisiert, und die entstandene Silikatsuspension zu scheibenformigen Formkorpern mit einem Durchmesser von 40 mm und 4 mm Hohe mit einem Gewicht von 15 g vergossen. Diese Formkorper vurden innerhalb von zwei Tagen bei Raumtemperatur ausgehārtet. Die Formkorper zeigten keinerlei Risse und besaBen eine glānzende Oberflāche.
Ausfuhrungsbeispiel 9
Zu der in Ausfuhrungsbeispiel 8 beschriebenen
Silikatsuspension vurden 60 g Wasser zugegeben und dispergiert. Die verdunnte Silikatsuspension wurde anschlieBend auf einen frisch gebrannten Tondachziegel gespruht und einen Tag lang bei Raumtemperatur getrocknet. Der erhaltene beschichtete Tondachziegel wies eine im Mittel 0,1 mm dicke Beschichtung mit glānzender Oberflāche auf.
Ausfuhrungsbeispiel 10
Zu 750 g eines waBrigen alkalischen Kieselsols mit einem Feststoffgehalt von 50 % und einer mittleren PartikelgroBe von 50 nm vurden 115 g einer 5 molaren Kalilauge zugegeben. AnschlieBend vurde die erhaltene Alkalisilikatlosung 5 Minuten lang dispergiert. Das Molverhāltnis von SiO2 zu Alkalioxid betrug nunmehr 23. Der Ansatz wurde anschlieBend in einem verschlossenen Polyethylen-GefāB bei Raumtemperatur fūr ca. eine halbe Stunde gelagert. AnschlieBend wurden 86,5 g rotēs Eisenoxid-Pigment mit einer mittleren PartikelgroBe von 0,1 ^m zugegeben. Die erhaltene Mischung wurde 5 Minuten lang dispergiert. AnschlieBend wurden unter Ruhren 150 g Huttensand und danach 303 g Glimmer mit einer mittleren PartikelgroBe von 3 6 /im zugegeben. Diese Mischung wurde abschlieBend homogenisiert. Die so erhaltene Silikatsuspension wurde umgehend auf die der Witterung ausgesetzte Oberflāche eines frisch geharteten Betondachsteins mit einem Pinsel aufgetragen. Der so erhaltene Betondachstein wurde einen Tag lang bei Raumtemperatur getrocknet. Der Betondachstein wies eine rot gefārbte im Mittel 0,1 mm dicke Beschichtung auf.
II.
Ausfuhrungsbeispiel 11
Zu 255 g eines frisch hergestellten wāBrigen alkalischen Kieselsols mit einem Feststoffgehalt von 60 % und einer mittleren PartikelgroBe von 40 nm wurden 145 g einer alkalischen Kaliumsilikātlosung mit einem Feststoffgehalt von 45 Gew.% und einem Molverhāltnis von Siliziumdioxid zu Alkalioxid von 1,3 gegeben und 15 Minuten lang dispergiert.
Das Molverhāltnis von Siliziumdioxid zu Alkalioxid betrug nunmehr 7,9. Zu dem Ansatz wurden dann unter Ruhren 40 g Pigment mit einer mittleren PartikelgroBe von 0,1 ļim und anschlieBend 70 g Hūttensand ziigig zugegeben. Die erhaltene Mischung wurde dispergiert, bevor 140 g Glimmer mit einer mittleren PartikelgroBe von 36 Mm zugegeben wurden. AbschlieBend wurden noch 40 g Wasser zugegeben und der Ansatz homogenisiert. Die wāBrige Silikatsuspension wurde anschlieBend auf die der Witterung ausgesetzten Oberflāche eines frisch hergestellten Betondachsteinrohlings gesprūht und gemeinsam mit diesera wāhrend 6 Stunden bei 60°C ausgehārtet. Der erhaltene Betondachstein wies eine im Mittel ca. 0,1 mm dicke Beschichtung auf.
Ausfuhrungsbeispiel 12
Die gemāB Ausfuhrungsbeispiel 11 hergestellte wāBrige
Silikatsuspension wurde mit einem Pinsel auf je eine entfettete Glasplatte und eine Metallplatte aufgetragen. Diese Proben wurden bei Raumtemperatur innerhalb von mehreren Stunden getrocknet. Die erhaltenen Glas- und Metallplatten wiesen eine riBfreie im Mittel eine 0,3 mm dicke fest haftende Beschichtung auf.
Claims (11)
- Silikatmasse1. Silikatmasse, die zumindest eine Alkalioxid undSiliziumdioxid enthaltende amorphe Bindermatrix aufweist und auBerdem Oxide aus der Gruppe Aluminiumoxid, Calziumoxid, Titandioxid, Magnesiumoxid, Zirkondioxid und/oder Boroxid enthālt, dadurch gekennzeichnet, daB die amorphe Bindermatrix 4 bis 25 Mol Siliziumdioxid pro Mol Alkalioxid enthālt, daB das Alkalioxid Lithium-, Natrium- und/oder Kaliumoxid ist und daB die amorphe Bindermatrix auBerdem in homogener Verteilung pro 100 Mol Siliziumdioxid bis zu 80 Mol Aluminiumoxid und/oder bis zu 45 Mol Kalziumoxid, Titandioxid, Magnesiumoxid, Zirkondioxid und/oder Boroxid enthālt.
- 2. Silikatmasse nach Anspruch 1, daB diese aus einem alkalischen Kieselsol mit einem Feststoffgehalt von 30 - 70 Gew.% hergestellt ist.
- 3. Silikatmasse nach Anspruch 2, daB diese aus einem alkalischen Kieselsol mit einer mittleren PartikelgroBe von weniger als 130 nm hergestellt ist.
- 4. Silikatmasse nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daB diese einen kristallinen Fiillstoff aus der Klasse der Schichtsilikate enthālt.
- 5. Silikatmasse nach einem der Ansprūche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daB diese einen kristallinen Fullstoff aus der Klasse der Calcite enthālt.
- 6. Silikatmasse nach einem der Ansprūche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daB diese Hūttensand und/oder Zement enthālt.
- 7. Silikatmasse nach einem der Ansprūche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daB die Silikatmasse Glasmehl mit einem Gehalt an Kalziumoxid von wenigstens 30 Gew.%, einen SiO2~Gehalt von veniger als 70 Gew.% und einen Gehalt an Aluminiumoxid von weniger als 20 Gew.% enthālt.
- 8. Silikatmasse nach einem der Ansprūche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daB diese auBerdem Farbpigmente enthālt.
- 9. Silikatmasse nach einem der Ansprūche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daB diese als Beschichtung auf ein Substrat aufgebracht ist.
- 10. Silikatmasse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daB das Substrat eine Dachpfanne ist.
- 11. Silikatmasse nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daB die Dicke der Beschichtung im Mittel zwischen 20 gm und 2 mm, vorzugsweise 0,1 mm betrāgt.
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