DE2639716A1

DE2639716A1 - Anorganische filmbildende zusammensetzung fuer die herstellung von ueberzuegen

Info

Publication number: DE2639716A1
Application number: DE19762639716
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Ito; Hideo Kogure
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd
Priority date: 1975-09-04
Filing date: 1976-09-03
Publication date: 1977-03-17
Also published as: US4097287A; DE2639716B2; FR2322909A1; GB1544134A; DE2639716C3; FR2322909B1

Description

KANSAI PAINT CO., LTD., a company of Japan, having its main office at 365, Kanzaki, Amagasaki-shi, Hyogo-ken, Japan

Anorganische filmbildende Zusammensetzung für die Herstellung von überzügen

Kurze Zusammenfassung

Die Erfindung betrifft eine anorganische filmbildende Zusammensetzung, die für die Herstellung von nicht brennbaren Filmüberzügen mit guter Haftung und verschiedenen anderen guten Eigenschaften geeignet ist. Die Zusammensetzung enthält eine kolloidale Kieselsäuredispersion, wasserlösliche organische Amine, pulverisierte Aluminiumverbindungen und pulverisierte Gläser und sie kann des weiteren noch wasserlösliche Aminosäuren, Thioharnstoff, Harnstoff sowie wasserlösliche Salze der Übergangsmetalle wie beispielsweise Chrom, Molybdän, Wolfram, Eisen, Kobalt, Mangan, Vanadin usw. als Gründbestandteile enthalten.

Hintergrund der Erfindung

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1. Sachgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine anorganische filmbildende Zusammensetzung. Genauer betrifft die Erfindung eine Überzugs-Zusammensetzung, die für die Bildung nicht brennbarer Filmüberzüge, die bei Raumtemperatur aushärten geeignet ist und die gute Härte, Filmbildungseigenschaften, Fliesbarkeit, Abriebfestigkeit, Wetterund Wasserbeständigkeit aufweisen und die für die Herstellung von Abdeckfiimen auf anorganischen zinkreichen Anstrichfarben geeignet sind.

2. Schilderung des Standes der Technik

Es ist bekannt, für die verschiedensten Zwecke in Wasser dispergierbare Vinylpolymere zu verwenden, da diese kaum organische Lösungsmittel enthalten und gute Streicheigenschaften aufweisen.

Sie sind aber in der Hauptsache aus organischen Stoffen zusammengesetzt, so daß sie leicht entzündlich sind und deshalb die Flammschutzerfordernisse nicht erfüllen können, die an Farbüberzüge in verschiedenen Hochhäusern u.a. gestellt werden.

Wenn derartige organische Überzüge auf anorganischen zinkreichen Farben verstrichen werden, ist die Bin-

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dung zwischen den organischen Schichten und den zinkreichen Farbschichten oft schlecht, da die zinkreiche Farbschicht dazu neigt, stark basische Eigenschaften zu haben. Hinzu kommt als wesentliche Eigenschaft, daß organische Oberzugsstoffe verbesserungswürdig in Bezug auf Beständigkeit gegen organische Lösungsmittel, Hitzebeständigkeit, Schlagfestigkeit und chemische Widerstandsfähigkeit gegen Säuren, Alkali u.a. sind. Des weiteren sind sie verhältnismäßig weich und unterliegen deshalb Beschränkungen in ihrer Verwendung in solchen Fällen, in denen Abriebfestigkeit erforderlich ist.

Um die vorstehenden Nachteile der organischen überzüge zu beheben, ist es bekannt, als anorganische Bindemittel wasserlösliche Alkalisilikate als Überzugswerkstoffe oder Binder zu verwenden. Derartige Alkalisilikate haben die typischen Eigenschaften anorganischer Verbindungen, wie gute Haft- und Bindungseigenschaften, gute chemische Beständigkeit und Unbrennbarkeit, wie auch hohe Härte. Da die wasserlöslichen Alkalisilikate jedoch viel Alkalimetallionen enthalten und der beträchtliche Anteil der in ihnen enthaltenen Silicium-Sauerstoff-Bindungen im Verhältnis zur Alkalimetallionenmenge steht, haben über-

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züge die unter Verwendung von wasserlöslichen Alkalisilikaten und trocknen bei Raumtemperatur hergestellt worden sind, im allgemeinen keine gute Wasserfestigkeit. Dies bedeutet, daß der Überzug den Mangel hat, daß er weich wird und leicht in Wasser gelöst werden kann. Um diesen Mangel zu überwinden, benutzen die Erfinder "anorganische überzugszusainmensetzungen" (japanische Patentanmeldung 50-106522, usw.), welche kolloidale Kieselsäure und Aluminiumverbindungen enthalten; jedoch neigen derartige anorganische überzüge dazu, an der Oberfläche zu reißen, wenn überzüge mit mehr als 500 μ Dicke hergestellt werden.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Im Hinblick auf die oben geschilderten Nachteile des Standes der Technik ist es ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Überzugskomposition für die Herstellung nicht brennbarer Überzugsfilme vorzuschlagen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Angabe einer anorganischen filmbildenden Zusammensetzung für die Herstellung von Filmüberzügen mit guten Hafteigenschaften auf konventionellen zinkreichen Färbanstrichen.

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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Angabe einer anorganischen fumbildenden Zusammensetzung für die Herstellung von Filmen mit guter Wasserbeständigkeit, Abriebbeständigkeit sowie Beständigkeit gegen andere Chemikalien und auch mit guten mechanischen Eigenschaften.

Erfindungsgemäß besteht die vorzuschlagende Filmbildungszusammensetzung aus einem Träger, einer pulverisierten Al-uminiumverbindung und einem pulverisierten Glas. Der Träger enthält (A) eine wässrige Dispersion kolloidaler Kieselsäure und (B) wasserlösliche organische Amine. Er kann ferner (C) wasserlösliche Aminosäuren, Thioharnstoff, Harnstoff und ein oder mehrere Verbindungen enthalten, die unter den wasserlöslichen „ Salzen der Übergangsmetalle wie Chrom, Molybdän, Wolfram, Eisen, Kobalt, Mangan, Vanadin usw. ausgesucht worden sind.

Genaue Beschreibung der Erfindung

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung beträgt das Gewichtsverhältnis der obengenannten Komponente (B) zur Kieselsäure, die in der Komponente (A) enthalten ist (Amine: SiO,) 1:100 bis 2:1; die Menge wasserlöslicher Aminosäure in der Komponente (C)

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ist nicht mehr als 15% des Gewichtes an Wasser in der Trägersubstanz; das molare Verhältnis der Metallionen zur Kieselsäure in der Komponente (A), also das Verhältnis Metallionen (beispielsweise Chrom, Molybdän, Wolfram usw. -ionen/Si0₂) ist nicht mehr als 1/5O; Thioharnstoff ist nicht mehr als 10 Gew-% der Wassermenge in der Trägersubstanz und der Gehalt an Harnstoff ist nicht mehr als 55 Gew-% der Wassermenge in der Trägersubstanz .

Die Vorteile von anorganischen Überzugsfilmen, die entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellt worden sind, bestehen verglichen mit den obengenannten konventionellen Überzugsmassen darin, daß die Filmbildungseigenschaften (Streichfähigkeit), Aufbaufähigkeit und Aushärtereigenschaften gut sind, die Abriebfestigkeit ist sehr gut und die Wasserbeständigkeit, die Lösungsmittelbeständigkeit und die allgemeine Beständigkeit gegen Chemikalien sowie die Haftfestigkeit ist wesentlich verbessert und die Filmüberzüge sind nicht brennbar, auch wenn sie mit Gasflammen angebrannt werden.

Da der größere Teil aller in der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Zusammensetzung enthaltenen Stoffe anorganische Verbindungen sind, können die oben er-

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wähnten Mangel, die durch organische Verbindungen herbeigeführt werden, eliminiert werden. Die Haftung auf anorganischen zinkreichen Anstrichen ist sehr gut, da anorganische mit anorganischen Stoffen kombiniert werden.

Die kolloidale wässrige Kieselsäure - Dispersion (A), die für die Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendet wird, enthält 10 bis 50 Gew-% SiO₂ und sie kann bis 1 Gew-% Natriumionen, berechnet als Na₂O sowie Spurengehalte von Alkalimettalionen, wie Lithium- und Kaliumionen, enthalten.

Die Kieselsäure-Partikel in der kolloidalen wässrigen Kieselsäuredispersion sind sehr klein; die anzustrebende Teilchengröße soll im Bereich von 1 bis 100 ji liegen. Derartige alkalistabilisierte wässrige kolloidale Kieselsäuredispersionen sind in der nachfolgenden Tabelle beispielsweise zusammengestellt.

0 9 811/10

Handels bezeichnung	Hersteller	Feststoff gehalt in Gew-%	PH
Snowtex 30	Nissan Chemical Indus trie s, Ltd.	30	10.0
Snowtex 20	- do. -	20	9.5
Snowtex 2OL	- do. -	20	10.5
Ludox HS 40	E.I. du Pont de Nemours & Co. Inc.	40	9.7
Ludox L.S	— do. —	30	8.4
Cataloid-S 2OH	Catalyst & Chemicals Industries Co., Ltd.	20	10.0
Cataloid-S 2OL	- do. -	20	10.0
Cataloid-S 3OH	- do. -	30	9.0
Cataloid-S 3OL	- do. -	30	9.0

Beispiele von wasserlöslichen Lithiumverbindungen sind Lithiumhydroxid, Lithiumpolysilikate usw.

Beispiele für die genannten wasserlöslichen organischen Amine sind Monoäthanolamin, Diäthanoiamin, Isopropanolamin, Äthylendiamin, Isopropylamin, Diisopropylamin, Morphin, Triäthanolamin, Diamionopropan und Aminoäthyläthanolamin. Die erwähnten wasserlöslichen Aminosäuren können mit folgenden Beispielen belegt werden: Glyzin, Alanin, Aminobuttersäure, Valin, Norleuein, Norvalin und Serin. Des weiteren ist es möglich auch andere Aminosäuren, welche wasserlöslich und amphoter oder

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basisch sind zu verwenden.

Der erfindungsgemäß zu verwendende Thioharnstoff kann durch die allgemeine chemische Formel H₂NCSNH₂ und der Harnstoff durch die allgemeine chemische Formel H₂NCONH₂ wiedergegeben werden.

Des weiteren können der kolloidalen wässrigen Kieselsäuredispersion, die erfindungsgemäß zu verwenden ist, wasserlösliche Salze der übergangsmetalle wie beispielsweise Chrom, Molybdän, Wolfram, Eisen, Kobalt, Mangan, Vanadin usw. zugemischt werden, um dadurch die Aushärtereigenschaften sowie die Wasserbeständigkeit der überzüge zu verbessern. Beispiele dieser Salze sind Kaliumdichromat, Natriumdichromat, Kaliumchromat, Natriumchromat, Ammoniumchromat, Kaliummolybdat, Natriummolybdat, Kaliumwolframat, Natriumwolframat, Kaliumvanadat, Natriumvanadat, Natriumkobaltnitrit, Kobaltazetat, Ammoniumkobaltnitrat, Ammoniumkobaltphosphat, Kobalthydroxid, Natrium-Kalium-Kobalt-Nitrit, Manganoxid, Ammoniumeisensulfat, Eisenazetat und Ammonium-Eisen- (II) -Oxalat. Sie können einzeln oder in Mischung verwendet werden.

Die Menge der wasserlöslichen organischen Amine ist erfindungsgemäß 1:100 bis 2:1 des Kieselsäuregewichtes

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in der Trägersubstanz (Amine/SiO«). In den Fällen, in denen das Amin-Kieselsäureverhältnis kleiner als 1:100 ist, wird die Wasserbeständigkeit der hergestellten überzüge schlecht. Wird die Aminmenge größer als oben angegeben, so wird die Masse schleimhautreizend und für den Arbeiter unangenehm, da sie die Haut, die Hände, die Augen und die Atemorgane irritiert. Es wird deshalb ein Gewichtsverhältnis von Amin Kieselsäure zwischen 1:25 und 1:2 bevorzugt. Die Menge der wasserlöslichen Aminosäure beträgt nicht über 15 Gew. % des in der Trägersubstanz enthaltenen Wassers; wird mehr Aminosäure hinzugefügt, so wird die Lagerbeständigkeit der Zusammensetzung verschlechtert und somit deren Anwendbarkeit erschwert.

Die Thioharnstoffmenge der vorgeschlagenen Zusammensetzung sollte unter 10% des Gewichtes des in der Trägersubstanz enthaltenen Wassers liegen. Wenn mehr als 10% dieses Gewichtes an Thioharnstoff verwendet wird, scheidet sich Thioharnstoff an der Filmoberfläche aus, so daß der Oberflächenzustand des Überzuges schlecht wird.

Mit Bezug auf eine oder ehrere Verbindungen, welche aus den wasserlöslichen Salzen der Übergangsmetalle

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wie beispielsweise Chrom, Molybdän, Wolfram, Eisen, Kobalt, Mangan, Vanadin usw. ausgesucht worden ist, ist zu sagen, daß das Molverhältnis der Chromionen, Molybdänionen, Wolframionen usw. zur trockenen Kieselsäurebasis ( ein oder mehere Ionen aus der Gruppe Chromionen, Molybdänionen, Wolframionen usw./SiO₂) nicht größer als 1/50 sein sollte. Wenn die Menge der Ionen innerhalb der oben-genannten Grenze liegt, können die Ionen die Lagerbeständigkeit der Zusammensetzung verbessern; wenn jedoch das lonenverhältnis größer als 1:50 ist,reagieren die Ionen mit den an der Oberfläche eines jeden Kolloidteilchens vorhandenen Silanolgruppen (-SiOH), wodurch die Masse geliert infolge Aggregation der Kolloidteilchen.

Zusätzlich können auch wasserlösliche oder in Wasser disperierbare organische Harze in Kombination mit den genannten anorganischen Bestandteilen angewandt werden, um die Flexibilität des Filmes zu verbessern.

Für den Fall, daß die pulverisierten AlTuminiumverbindungen, die gemäß der vorliegenden Erfindung zu verwenden sind, mit einer Teilchengröße von 1 bis 100/1 angewandt werden, wird ein rißbeständiger überzug erhalten und die Lagerzeit wird verlängert. "Alumina A12" (Handelsname von Al₁₅O., mit einem spezifischen

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639716

Gewicht von 3,96 und einer Teilchengröße von ungefähr 44 - 70yU; ein Produkt der Showa Denko K.K., Japan) und "Alumina A42" (Handelsname für Al₃O₃ mit einem spezifischen Gewicht von 3,95 und einer Teilchengröße von etwa 1 bis 15 ^i, ebenfalls ein Produkt der Showa Denko K.K., Japan) werden hier beispielsweise als zu verwendende pulverförmige Aluminiumverbindungen genannt.

Als pulverförmige Aluminumverbindungen die erfindungsgemäß verwendet werden können, werden auch beispielsweise genannt pulverförmiges Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid, Aluminiumsilikat, Kaliumaluminiumsilikat, Calciumaluminiumsilikat, calzinierte Produkte von anderen Metalloxiden (beispielsweise Titandioxid und Siliciumdioxid) sowie Verbindungen davon und anorganische Pigmente, welche oberflächlich mit Aluminiumverbindungen behandelt sind (z.B. Titandioxid welches mit Aluminiumhydroxid überzogen ist). Sie können allein oder als Mischung verwendet werden. Das Gewichtsverhältnis der Trägerkomponente zur pulverförmigen Aluminiumverbindung (SiO₂/pulverförmige Aluminiumverbindung) liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 1:50 und 5:1, insbesondere 1:10 bis 4:1.

Die durchschnittliche Teilchengröße des verwendeten

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Pulvers der Aluminiumverbindung soll zwischen 1 und 100 μ, vorzugsweise in der Größenordnung zwischen
3 und 50 μ liegen.

Die vorliegende Erfindung ist insbesondere dadurch
gekennzeichnet, daß die anorganische filmbildende
Zusammensetzung pulverförmiges Glas enthält, welches entweder allein oder in Mischung mit pulverisierten Glasfasern und pulverisierten Glasflocken zusätzlich zu den obengenannten anorganischen Trägersubstanzen wie pulverisierte Aluminiumverbindungen usw. vorhanden ist.

Die pulverisierte Glasfaser ist als eine Glasfaser
definiert, welche einen Durchmesser von 1 bis 15 ja
aufweist und die pulverisierten Glasflocken sind als ein Produkt aus Alkalisilikatglas von 3 - 4 ^i Dicke zu beschreiben.

Das pulverisierte Glas wird verwendet, um die Filmbildungseigenschaften und die Fähigkeit zur Bildung dicker Schichten (high-build coating ability) der vorgeschlagenen Zusammensetzung zu verbessern.

Das Gewichtsverhältnis des gepulverten Glases zur
gepulverten Aluminiumverbindung (Glaspulver/gepulverte Aluminiumverbindung) liegt in der Größenordnung von

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1/40 bis 5/1 und vorzugsweise von 1/20 bis 1/1. Das Gewichtsverhältnis des gepulverten Glases zur gepulverten Aluminiumverbindung schädigt die Aushärtereigenschaften der Oberzüge, falls es 5:1 übersteigt; liegt das Gewichtsverhältnis unter 1:40, so kann das Reißen des Überzugfilmes nicht verhindert werden. Beispiele verwendbarer Glaspulver sind "NEG Glass Powder" (Handelsmarke für Glasflocken, ein Produkt der Nippon Electric Glass Co.Ltd., Japan), "Glass Ion Flake GF-C64" (Handelsmarke für pulverisierte Glasflocken, ein Produkt der Asahi Fibre Glass Co. Ltd.,Japan) und "Micro Glass ES-OS" (Handelsmarke für pulverisierte Glasfasern, ein Produkt der Nippon glass Fibre Co.,Ltd.,Japan).

Die durchschnittliche Teilchengröße des pulverisierten Glases liegt zwischen 1 und 100/1 und vorzugsweise im Bereich von 3 bis 50 ^u. Das Reißen der Filmüberzüge kann verhindert werden, wenn das Material mit einer Teilchengröße in diesen Bereichen verwendet wird.

Ein Perlmuttüberzug für dekorative Zwecke kann durch Zumischen einer Anhäufung die Calziumkarbonat oder enthält zu der angegebenen anorganischen über-

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ζugszusammensetzung erhalten werden. Die durchschnittliche Teilchengröße der Anhäufung liegt vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 3 mm Durchmesser, insbesondere 0,5 bis 2 mm.

Falls die anorganische überzugszusammensetzung zum Schutz von Metalloberflächen verwendet wird, speziell solcher von Eisen und Stahl, ist es vorteilhaft, die pulverisierte Aluminiumverbindung zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit mit fein pulverisierten Metallen wie beispielsweise Zinkpulver oder Bleipulver oder auch Bleioxidpulver, Bleichromatpulver, Zinkoxidpulver, Eisenoxidpulver ο.dgl. zu vermischen.

Um den entstehenden Filmüberzug zu färben, können Titandioxid, Ruß oder verschiedene andere farbige Pigmente zur Komposition hinzugegeben werden. Desgleichen ist es möglich, zur Verbesserung der Auftragseigenschaften der Zusammensetzung inerte Streckmittel, wie sie auch für gewöhnliche Farben verwendet werden, zuzusetzen, beispielsweise Ton, Glimmer, Talkum sowie Erdalkalisilikate und -karbonate.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung zeigt des weiteren eine sehr, gute Haftung auf Glasunterlagen, Schieferunterlagen, Betönunterlagen, Eisen- und Stahlunterlagen sowie zinkreichen Farbanstrichen.

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Um dem Fachmann die vorliegende Erfindung näher zu erläutern sowie auch die Art, wie sie praktiziert werden kann, sollen im Folgenden einige Beispiele angegeben werden. Es soll aber betot werden, daß die Beispiele die Erfindung lediglich illustrieren, ohne irgendwelche einschränkende Wirkung zu haben. In den Beispielen sind, falls nicht anders angegeben, Teil- und Prozentangaben in Gewichten ausgedrückt .

Beispiele 1 bis 5

Die Arten und Mengen der Trägerkomponenten sind in Tabelle 1 zusammengefaßt; die dort genannten Komponenten werden nach üblichen Methoden miteinander vermischt. Um eine nicht verdampfbare Masse zu erhalten wird bis auf 30% mit Wasser verdünnt, worauf die pulverisierte Aluminiumverbindung, das pulverisierte Glas und die Pigmente zugegeben und das Ganze in üblicher Weise entsprechend der Tabelle 2 miteinander vermischt wird. Jede Probe wurde mit Hilfe einer Sprühpistole auf Schieferplatten gesprüht und dadurch ein Film erzeugt, der nach dem Trocknen eine Dicke von 70 μ aufwies. Die angegebenen Kompositionen wurden gleichfalls auf Stahlplatten gesprüht, die zuvor mit einem anorganischen zinkreichen Farbanstrich (Handelsmarke:

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SD Zinc Primer ZE 1500N, Hersteller Kansai Paint Co., Ltd«) versehen worden war, um auf diesen einen Film von 100 μ Stärke im trocknen Zustand zu bilden. Nach dem Trocknen wurden die so vorbereiteten Platten verschiedenen Tests unterworfen. Die Resultate dieser Tests, die an den überzogenen Schieferplatten erhalten wurden, sind in Tafel 3 wiedergegeben und die übrigen Testresultate in Tafel 4.

Vergleichsbeispiel 1

Zu 100 Teilen "Snow tex 30" (Handelsmarke für eine wässrige Dispersion von kolloidaler Kieselsäure, Hersteller Nissan Chemical Industries Ltd., Japan) wurden 60 Teile "Alumina A 12" (Handelsmarke für Al₃O₃, ein Produkt der Showa Denko K.K., Japan) gegeben und 4,5 Teile "Titane White RK" (Handelsmarke für TiO₂, ein Produkt der Ishihara Sangyo Kaisha Ltd., Japan) gegeben und die Mischung bei 80° während 5 Stunden unter Stickstoffgas gerührt, wobei eine viskose Farbmasse erhalten wurde. Die Mischung wurde auf die Oberfläche von Schieferplatten und Stahlplatten in gleicher Weise aufgetragen» wie in den vorausgehenden Beispielen 1 - 9, worauf die Platten getrocknet und als Testplatten verwendet wurden.

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Vergleichsbeispiel 2

Eine Mischung von 100 Teilen Polyvinylalkohol (Polymerisationsgrad 1000), 1000 Teile Wasser, 6 Teile Kaliumpersulfat und 45 Teile Vinylazetat wurden in der gleichen Weise aufgearbeitet wie im Vergleichsbeispiel 1. Es entstand eine viskose Emulsion mit der Viskosität Z (Gardner Viskosimeter bei 20°C). Die Emulsion wurde auf die Oberfläche von Schieferund Stahlplatten in gleicher Weise wie in den Beispielen 1-9 beschrieben aufgetragen und die erhaltenen Platten als Testplatten verwendet.

Vergleichsbeispiel 3

In der gleichen Weise wie in Beispiel 1, wurde eine Überzugszusammensetzung hergestellt, abgesehen von der Verwendung einer wässrigen 40% igen Lösung von Natriumsilikat (Na-O · 2,5 SiO,). Auch diese Zusammensetzung wurde auf Schiefer- und Stahlplatten in der beschriebenen Weise aufgetragen.

Die Resultate der durchgeführten Tests sind in Tabelle 3 zusammengestellt.

Vergleichsbeispiel 4

In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurde ein 709811/1072

Epoxihartlack (Streckmittel : Pigment = 1:2,2; Epoxiharzpolyamidhärter) hergestellt und auf Platten mit einem zinkreichen Farbüberzug in ähnlicher Weise aufgetragen, wie in Beispiel 1 beschrieben. Auch die so hergestellten Platten wurden getrocknet und als Testplatten verwendet. Die Resultate der Tests sind zusammen mit denen des Vergleichsbeispiels 1 in der nachfolgenden Tafel 4 wieder gegeben.

- 20 -

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Tafel 1

σ co

	Komponenten	Gewichts	Beispiele der	-2V i	Träger-Komponenten	!	5V
Zusammensetzung	i Snowtex 30 Ludox HS 40 Cataloid-S 3OL	verhältnis	IV	100	3V ' 4V	I 5 I	100
Träger wässrige Dispersion von kolloidaler Kieselsäure	Monoäthanolamin Isopropanolamin Äthylendiamin		100	1:2 ! l	: 100 100	j	1:3
wasserlösliche organische Amine	Glycin Aminobuttersäure	Amine : SiOj	1:3	2 ί	! i 1:1 ί 1:1,5 \ j	1:150 ,	2
wasserlösliche Aminosäuren	(NHj)₂CO	Gew.%/H₂O		i j	4	5
Harnstoff	(NHj)₂CS	Gew.%/H₂0		ί ι		5
Thioharnstoff	K₉Cr₀O₇ Na₂Mo₄O₄"2HjO Na₂WO₄'2H₂O (NH₄J₂CrO₄	Gew.%/HjO		i 1 :500 ι		1:250
Alkali- oder Ammoniumsalze der Chromsäure, Molyb dänsäure oder Wolframsäure	Cr,Mo oder W:SiOj 1 , i		1 :100

CD ••S3

.CD

to O

- 21 Tafel

Zusammensetzung-

Komponenten

Gewichtsverhältnis

Beispiele

1

2

3

4

0

6

/

ä

3

Träger:

IV
2V
3V
4V
5V

100

10p

100

100
120

Pulver:
pulverisiert·
Aluminiumverbin
dung

"Alumina A 12" ·1
"Alumina λ 42" Vl
Aluminiumhydroxid
Al«minlumsi1icat

Gew.-Verhältnis der ■
verwendeten Komponen
ten z. Träger

120

75

45

V
38

70

90

15

Glaspulver:

Kaliumaluminium-
silicat
Calclumaluminium-
silicat

Gew.-Verhältnis Glas
pulver zu pulv.
Muminiumverbindung

4.5

3.0

2.4

12

9.0

3.0

30

9.0

6.0

Kombinierte
Pigmente

"NEG Glase Powder"#2
"Glass Ion Flake
GF-C64" 3
"Micro Glass ES-O3^4

Gew.-Verhältnis
Pigment zu Träger

6.0

4.5

4,5

9.0

6.0

4.8

6.0

Titandioxid
rotes Eisenoxid
Talcum

Anmerkungen zu Tafel 2:

*1 Warenzeichen für Al₃O₃, ein Produkt der Showa Denko K.K.,

Japan

#2 Warenzeichen für Glasflocken, ein Produkt der Nippon Electric Glass Co., Ltd., Japan

k*3 Warenzeichen für pulverisierte Glasflocken, ein Produkt der Asahi Fibre Glass Co., Ltd., Japan

*4 Warenzeichen für pulverisierte Glasfasern, ein Produkt der Nippon Glass Fibre Co., Ltd., Japan

70 9811/1072

Trocken
zeit

*D

1

B
3H

Tafel 3

H
4H

ρ i e 1

H
5H

4

5

3H
5H

6

2H
AH

7

8

9

Vergleichebeispiel

2

3

26397

■.
Testbedingung

1 Tag
30 Tage

Test
dauer

gut

3

gut

2H
5H

gut

2H
5H

HB
3H

B
3H

1

6B
B

2B
4H

Desgl.

24 Std.

— —

nicht
brenn
bar

B e i s

nicht,
brenn
bar

nicht
brenn
bar

gut

nicht
brenn
bar

gut

2H
4H

Blasen

Er
weichung

Aushärte
eigenschaft
<*2)

24 Std.

24 Std

100/100

2

100/100

nicht
brenn
bar

100/100

nicht
brenn
bar

gut

abge
brannt

nicht
brenn
bar

Wasserbe
ständigkeit
(2O⁰C)

5 Std.

gut

100/100

gut

100/100

100/1Ot

100/10

nicht
brenn
bar

10/100

50/100

Brenntest
(*3)

24 Std.

gut

0/100

Zer-
setzuni

Zersetzun
& Blasen

Haftfestig
keit (*4)

ler-
tetzuni

Schlagbe
ständig
keit (*5)

Tafel 4

-J O CO

-Jt ro

(*6)
Testbedingung

Trocken
zeit

l'est-
dauer

Beispiel

1

2

H
4H

3

H
5H

4

ZH
5H

5

JH
5H

6

4H

7

2H
5H

8

HB
3H

9

B
3H

Vergleiche-
beispiel

1

ÜH
4H

4

4B
H

Desgl.

1 Tag
30 Tage

B
3H

gut

Erweichung

Blasen

Aushärte
eigenschaft
(*2)

24 Std.

480 Std,

gut

Erweichung

Blasen

Wasserbe
ständigkeit
^O⁰C)

24 Std.

480 Std

gut

Auflösung
& Blasen

Seewasserbe
ständigkeit

24 Std.

gut

gut
gut

Erweichung
η

Blasen
ti

Lösungs- (*7)
mlttelbe-
ständigkeit
(20° C)

24 Std.
24 Std.

gut
gut

100/100

0/100

50/100

Chealka- <*8]
lienbestän-
digkeit
5Z Na(HI
SZ HCl

24 Std.

100/100

gut

Zer
setzung

Zersetzung
& Blasen

Haft- (*4)
festigkeit

24 Std.

gut

Schlagbe
ständig
keit (*5)

ν-

Anmerkung zu den Tafeln 3 und 4 Die Zusammensetzungen die in den Tafeln 1 und

2 angegeben sind und die Zusammensetzungen gemäß den Vergleichsbeispielen 1, 2 und 3 wurden auf die Oberflächen der oben erwähnten Schieferplatten aufgetragen und dann getrocknet. Die so erhaltenen überzogenen Platten wurden verschiedenen Tests unterworfen. Die "Dauer des Tests", die in Tafel

3 angegeben ist, bezeichnet die Zeit, während der die Testplatte in Wasser getaucht waren.

Die Werte entsprechen der Bleistifthärte, nach dem die Proben bei 2O°C und 75% relativer Luftfeuchtigkeit einen Tag der Luft ausgesetzt waren und 30 Tage im Freien gelagert worden sind.

ψ 3 Durch erhitzen mit einem Bunsenbrenner für 3 Min.; der Zustand des gebrannten Films wurde beobachtet.

Hf4 Auf der Oberfläche des Filmes wurden zwei Sätze von je 11 Kerblinien mit einem Abstand von einem mm und parallel zueinander mit Hilfe eines Messers angebracht, die bis auf die Oberfläche des Substrates reichten. Dabei wurden 100 kleine Quardate

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(1x1 mm) in den Film geschnitten. Dann wurde ein selbstklebendes Band auf die Oberfläche aufgedrückt und plötzlich abgerissen.

Die erhaltenen quadratischen Ausschnitte auf dem Film wurden gezählt (der Zähler des Meßwertes gibt die Anzahl der Quadrate, die nicht abgerissen worden sind).

Kf5 Entsprechend dem Meßwert B von 6,13 Schlagfestigkeit nach "General Testing Methods for Paints of JIS K 5400 (Japanese Industrial Standards K 5400)". Ein Gewicht von 500 g wurde aus einer vorbestimmten Höhe (50 cm) auf die Probe fallen gelassen, die mit einem Film bedeckt war. Der Zustand des getesteten Films wurde beobachtet.

(<6 Die Zusammensetzung die in den Tafeln 1 und 2 angegeben ist und die Zusammensetzung der Vergleichsbeispiele 1 und 4 wurde auf die Oberflächen aufgetragen, die mit den obengenannten anorganischen zinkreichen Farbüberzügen versehen waren und dann getrocknet. Die so erhaltenen Testplatten wurden verschiedenen Tests unterworfen. "Dauer des Tests" in Tafel 4 gibt die

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Zeit an, in der die Testplatten in Wasser, Seewasser, Lösungsmittel und Chemikalien eingetaucht waren.

#7 Die Ergebnisse nach dem Eintauchen in Toluol bei 20°C für 24 Stunden sind wiedergegeben.

If 8 Die angegebenen Resultate wurden durch Eintauchen in 5%ige wässrige Natronlauge und 5%ige wässrige Salzsäure erhalten.

Aus den wiedergegebenen Testergebnissen kann abgeleitet werden, daß die erfindungsgemäß angegebenen Zusammensetzungen in vieler Hinsicht ausgezeichnet sind.

Es sollte nochmals betont werden, daß die speziellen Beispiele lediglich der Illustration der Erfindung dienen. Die Erfindung wird nicht durch diese Ausführungsbeispiele in irgendeiner Weise begrenzt, außer durch die beigefügten Ansprüche.

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Claims

Dipl.-Ing. E. Tergau I V3ln Zefchen bItte angeben ~ 29/45 (760456) Patentanwalt 0 C Q Q 7 1 R Nürnberg, den 2. Sept. 1976 KANSAI PAINT CO., LTD., a company of Japan, having its main office at 365, Kanzaki, Amagasaki-shi, Hyogo-ken, Japan Patentansprüche

1. Anorganische filmbildende Zusammensetzung, gekennzeichnet durch folgende Bestandteile:

A: eine kolloidale wässrige Kieselsäuredispersion; B: wasserlösliche organische Amine; C: pulverisierte Aluminiumverbindungen; D: pulverisiertes Glas sowie gegebenenfalls

E: eine wasserlösliche Aminosäure, Thioharnstoff, Harnstoff und wenigstens ein wasserlösliches Salz eines Übergangsmetalles aus der Gruppe Chrom, Molybdän, Wolfram, Eisen, Kobalt, Mangan und Vanadin enthält, wobei die genannten Komponenten A,B und E Trägerstoffe sind.

2. Anorganische filmbildende Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis der Komponente B zu der in Komponente A

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enthaltenen Kieselsäure (Amin: SiO₂) in den Grenzen von 1:100 bis 2:1 liegt und daß mit Bezug auf die Komponente C die Menge der wasserlöslichen Aminosäure nicht mehr als 15 Gew.% des im Träger enthaltenen Wassers beträgt und daß das Molverhältnis der Metallionen zur Kieselsäure in der Komponente A (Metallionen/ SiO₂) nicht mehr als 1:50 beträgt, daß die Menge des Thioharnstoffs nicht mehr als 10% des im Träger enthaltenen Wassers beträgt und die Menge des Harnstoffes nicht mehr als 55% des Wassergewichtes im Träger ausmacht.'

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Menge der im Wasser dispergierten kolloidalen Kieselsäure (gemessen als SiO₂) 10 - 50 Gew.% und die Teilchengröße 1 - 100/1 beträgt.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche organische Amin
wenigstens ein Stoff aus der Gruppe Monoäthanolamin Diäthanolamin, Isopropanolamin, Äthylendiamin,
Isopropylamin, Diisopropylamin, Morphin, Triäthanolamin, Diaminopropan und Aminoäthyläthanolamin ist.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserlösliche Aminosäure we-

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nigstens ein Stoff aus der Gruppe Glycin, Alanin, Aminobuttersäure, Valin, Norleucin, Norvalin und Serin ist.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Salz eines übergangsmetalles wenigstens ein Stoff aus der Gruppe Kaliumdichromat, Natriumdichromat, Kaliumchromat, Natriumchromat, Ammoniumchromat, Kaliummolybdat, Natriummolybdat, Kaliumwolframat, Natriumwolframat, Kaliuitivanadat, Natriumvanadat, Natriumkobaltnitrit, Kobaltazetat, Ammoniumkobaltnitrat, Ammoniumkobaltphosphat, Kobalthydroxid, Natrium-Kalium-Kobalt-Nitrat, Manganoxid, Ammoniumeisensulfat, Eisenazetat und Ammonium-Eisen-(II)-Oxalat ist.

7. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverisierte Aluminiumverbindung wenigstens ein Stoff aus der Gruppe Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid, Aluminiumsilikat, Kaliumaluminiumsilikat und Kalziumaluminiumsilikat sowie kalcinierte Produkte von anderen Metalloxiden oder anorganischen Pigmenten, deren Oberfläche mit Aluminiumverbindungen behandelt sind, ist.

8. Zusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverisierte Aluminiumverbindung

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eine durchschnittliche Teilchengröße von 1 bis 100 μ

9. Zusammensetzung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die durchschnittliche Teilchengröße 3 bis

50 u beträgt.

10. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverisierte Aluminiumverbindung zur im Träger enthaltenen Kieselsäure ein Gewichtsverhältnis von 1:50 bis 5:1 aufweist.

11. Zusammensetzung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis 1:10 bis 4:1 ist.

12. Zusammensetzung nach Anspruch λ, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverisierte Glas aus pulverisierten Glasfasern oder pulverisierten Glasflocken besteht. ,.

13. Zusammensetzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverisierte Glas eine durchschnittliche Teilchengröße von 1 bis 100 μ aufweist.

14. Zusammensetzung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die durchschnittliche Teilchengröße

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-5V-3*,

3 bis 50 μ beträgt.

15. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis des pulverisierten Glases zur pulverisierten Aluminiumverbindung 1/40 bis 5/1 beträgt.

16. Zusammensetzung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis 1/20 bis 1/1 beträgt.

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