DE2755304A1

DE2755304A1 - Selbsthaertende anorganische zusammensetzung

Info

Publication number: DE2755304A1
Application number: DE19772755304
Authority: DE
Inventors: Shinji Nose; Shingo Tokuda
Original assignee: Osaka Soda Co Ltd
Current assignee: Osaka Soda Co Ltd
Priority date: 1977-11-08
Filing date: 1977-12-12
Publication date: 1979-05-10
Also published as: GB1578203A; US4130440A; DE2755304C2; CA1099856A; JPS6050742B2; JPS5466925A

Description

Die Erfindung betrifft eine selbsthärtende anorganische Zusammensetzung, bestehend aus einem Alkalisilicat als Bindemittel und einem Härter dafür, die zur Bildung eines Überzugs mit überlegenen Eigenschaften durch Auftrag auf die Oberflächen verschiedener Substrate geeignet ist.

Insbesondere betrifft die Erfindung eine selbsthärtende bzw. selbsthärtbare anorganische Zusammensetzung, bestehend aus einem Alkalisilicat als Bindemittel und einem Härter dafür, die eine ausreichende Lebensfähigkeit in dem Zubereitungsbzw. Lagerungsgefäß ("pot life") aufweist und einen Überzug mit guter Adhäsionsfestigkeit in Abwesenheit eines Grundierungsmittels bzw. Primers aufweist beim Auftrag auf die Oberflächen verschiedener Substrate, wie einer Vielzahl von Bauten bzw. Baumaterialien, beispielsweise anorganischen Silicatmaterialien, wie Betonwände, Mörtelwände, Betonblöcke, Asbest-Schiefertafeln, Calciumsilicat-Tafeln, und zementierte Holzwolle-Platten sowie Gipsplatten und Baumaterialien aus Holz oder Metall, wie Sperrholz- und Metallplatten. Der gebildete Überzug weist eine überlegene Wasserfestigkeit, eine überlegene Dauerhaftigkeit gegenüber wiederholten Kühl- und Erwärmungszyklen, eine geringe Wasserabsorption, eine geringe Wasserpermeabilität, eine überlegene Wetterfestigkeit, eine gute Säurebeständigkeit, eine gute Beständigkeit gegenüber Salzwasser und organischen Lösungsmitteln, Widerstandsfähigkeit gegenüber Ausschwitzungen, auf, ist nicht brennbar, weist ausgezeichnete mechanische Pestigkeitscharakteristika, wie eine überlegene Biegefestigkeit oder Druckfestigkeit auf und ist nicht toxisch.

Es wurden bisher verschiedene Empfehlungen bezüglich selbsthärtender anorganischer Zusammensetzungen gemacht, die ein Alkalisilicat als Bindemittel, einen Härter und gegebenenfalls Füllmaterialien, Aggregate bzw. Zuschläge und andere Zusätze aufweisen. Es war jedoch sehr schwierig, eine kostengünstige

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und leicht zugängliche selbsthärtende anorganische Zusammensetzung zu schaffen, die eine fest gebundene Überzugsschicht mit zufriedenstellenden Eigenschaften auf den verschiedenen Substraten bilden kann.. Es war zwar bekannt, daß eine selbsthärtende Zusammensetzung aus einer Kombination eines Alkalisilicate, eines Härters dafür und anderen möglichen Sestandteilen hergestellt werden kann, jedoch kann das bloße Vermischen dieser Bestandteile nicht zu einer Zusammensetzung mit den vorstehend beschriebenen erwünschten Eigenschaften führen. Außerdem gab es trotz der nicht vorherzusagenden Eigenschaften der Zusammensetzungen, die aus den Änderungen der Kombination resultieren, keine theoretischen Richtlinien, die dazu geeignet waren, Rückschlüsse auf die Auswirkungen einer gegebenen Kombination auf die Eigenschaften der resultierenden Zusammensetzung zu ziehen. In der Praxis wurden daher die Kombinationen der Bestandteile sowie ihre Mengen auf empirischer Basis gewählt. Gewöhnlich geht der Versuch, eine bestimmte gewünschte Eigenschaft zu verleihen, mit der nicht zu vernachlässigenden Verschlechterung einer oder mehrerer anderer wünschenswerter Eigenschaften einher.

Xm Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde unter anderem eine selbsthärtende anorganische Zusammensetzung aus einem Alkaiisilicat als Bindemittel und Calciumsulfit und/oder Calciumthiosulfat als Härter untersucht. Dabei wurde gefunden, daß eine selbsthärtende anorganische Zusammensetzung mit den vorstehenden überlegenen Eigenschaften erhalten werden kann, wenn man eine spezielle Menge eines speziellen Härters für das Alkalisilicat verwendet, der zusammengesetzt ist aus 1) Calciumsulfit, Calciumthiosulfat oder beidem, 2) Calciumsilicat und 3) Zinkoxid und vorzugsweise 4) Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, hydratisieren» Aluminiumoxid oder einem Gemisch von mindestens zwei dieser Aluminiumverbindungen als gegebenenfalls möglichem Bestandteil·

Hinsichtlich selbsthärtender anorganischer Zusammensetzungen

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bestehend aus einem Alkalisilicat als Bindemittel und einer Kombination von Calciumsulfit und Calciumsilicat als Härtemittel sei beispielsweise auf die japanische Patentveröffentlichung 58070/77 vom 13. Mai 1977 und die japanische Patentveröffentlichung 71523/77 vom 15. Juni 1977 hingewiesen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Anwendung eines Härters aus Calciumsulfit und Calciumsilicat in Kombination für das Alkalisilicat-Bindemittel unzufriedenstellende Eigenschaften ergibt, was etwa aus den folgenden Yergleichsbeispielen ersichtlich ist. Beispielsweise weist die Zusammensetzung eine derart kurze Lebensdauer in dem Reaktionsgefäß auf, so daß sie lediglich während eines begrenzten Zeitraums anwendbar ist und der resultierende Überzug kann bei wiederholten Kühl- und Erwärmungszyklen brechen und zeigt Ausschwitzungsphänomene (bei denen sich ein weißes Pulver an der Oberfläche des Überzugs durch Auslaugung von Alkali nach einer gewissen Zeit bildet).

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde nun eine selbsthärtende anorganische Verbindung bzw. Zusammensetzung mit zur friedenstellenden Ergebnissen hinsichtlich der vorstehenden und anderen Eigenschaften gefunden, die man vorteilhaft erhält, wenn man einen Härter verwendet, der besteht aus: i) 100 Gewichtsteilen einer Verbindung aus der Gruppe von Calciumsulfit und Calciumthiosulfat,

ii) etwa 50 bis etwa 300 Gewichtsteilen Calciumsilicat, lii) etwa 4-0 bis etwa 300 Gewicht steilen Zinkoxid und iv) 0 bis etwa 150 Gewichtsteilen einer Aluminium enthaltenden anorganischen Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe von Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid und hydratisiertem Aluminiumoxid.

Die vorstehend genannte japanische Patentveröffentlichung 58070/77 lehrt beispielsweise die Anwendung von 100 Gewichtsteilen Calciumsulfit und 15 Gewichtsteilen Zinkoxid pro 200 Gewichtsteile Aluminiumoxid-Zement (bzw. -Bindemittel). Aus dieser Veröffentlichung ist die Anwendung dieser Härterverbindungen für das Alkalisilicat nicht ersichtlich. Darüberhinaus ist die Menge des Zinkoxids außerhalb des vorstehend

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unter iii) angegebenen Bereichs der erfindungsgemäßen Zusammensetzung. Wie die nachstehenden Vergleichsversuche zeigen, sind, wenn die Menge an Zinkoxid unter der vorstehend unter iii) angegebenen Grenze liegt, die Ergebnisse nicht zufriedenstellend wegen der kurzen Lebensdauer und des Auftretens von Ausschwi t zungen.

Ein Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung einer selbsthärtenden anorganischen Zusammensetzung aus einem Alkalisilicat als Bindemittel und einen Härter dafür, die eine Überzugsschicht mit überlegener Adhäsionsfestigkeit ohne Primer auf einem Substrat bilden kann, wobei die Überzugsschicht eine überlegene Wasserbeständigkeit, eine überlegene Beständigkeit gegenüber wiederholten Abkühlungs- und Erwärmungszyklen, eine geringe Wasserabsorption, eine geringe Wasserpermeabilität, eine überlegene Wetterfestigkeit, eine gute Säurebeständigkeit, eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Salzwasser und organischen Lösungsmitteln und eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Ausblühungen aufweist, nicht brennbar ist, eine überlegene mechanische festigkeit aufweist, nicht toxisch ist und eine geeignete Lebensdauer im Reaktions- bzw. Vorratsgefäß aufweist.

Diese und andere Gegenstände der Erfindung sowie die sich hieraus ergebenden Vorteile sind aus der folgenden Beschreibung ersichtlich.

Die erfindungsgemäße selbsthärtende anorganische Zusammensetzung besteht aus:

A. einem Alkalisilicat als Bindemittel,

B. etwa 30 bis etwa 300 Gew.-£, vorzugsweise etwa 40 bis etwa 250 Gew.-#, besondersbevorzugt etwa 60 bis etwa 200 Gew.-^, bezogen auf den Peststoffgehalt des Bindemittels A., eines Härters, bestehend aus

i) 100 Gewichtsteilen einer Verbindung,ausgewählt aus

Calciumsulfit und CaIciumthiοsulfat,

ii) etwa 50 bis etwa 300 Gewichtsteilen, vorzugsweise etwa

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60 bis etwa 250 Gewichtsteilen, und besonders bevorzugt etwa 70 bis etwa 200 Gewichtsteilen, Calciumsilicat, iii) etwa 40 bis etwa 300 Gewichtsteilen, vorzugsweise etwa 50 bis etwa 250 Gewichtsteilen, und besonders bevorzugt etwa 60 bis etwa 200 Gewichtsteilen, Zinkoxid und iv) 0 bis etwa 150 Gewichtsteilen einer Aluminium enthaltenden anorganischen Verbindung, ausgewählt aus Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid und hydratisiertem Aluminiumoxid,

C. 0 bis etwa 200 Gew.-#, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung im ungehärteten Zustand eines weiteren Zusatzes aus der Gruppe von farbgebenden Mitteln, Verdickungsmittel^ wasserabstoßenden Mitteln, Härtungsverzögerern, Dispergiermitteln, Entschäumungsmitteln und Nivelliermitteln und

D. 0 bis etwa 80 Gew.-#, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung im gehärteten Zustand eines Füllstoffs, Aggregats bzw. Zuschlags oder Verstärkungsmaterials.

Ist einer der Härterbestandteile i), ii) und iii) nicht vorhanden oder liegt die Menge des Bestandteils iii) unter etwa* 40 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des Härterbestandteils i), so weist die erfindungsgemäße Zusammensetzung eine verkürzte Lebensdauer im ungehärteten Zustand auf und entwickelt Ausblühungseigenschaften bis zu einem unerträglichen Ausmaß.

Die Gesamtmenge der Härterbestandteile ii) und iii) beträgt mindestens 100 Gewichtsteile, vorzugsweise etwa 150 bis etwa 500 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Härterbestandteils i). Beträgt die Gesamtmenge unter 100 Gewichtsteile, so wird die Naßfestigkeit der Zusammensetzung verringert und es besteht die Neigung zur Entwicklung von Ausblühungen. Überschreitet die Gesamtmenge etwa 500 Gewichtsteile, so können die Wasserfestigkeit und die Wetterfestigkeit der Zusammensetzung verringert werden.

Das bevorzugte Verhältnis von Härterbestandteil ii) zum Härterbestandteil iii) beträgt 1 : etwa 0,1 - etwa 6.

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Sie Abwesenheit des Bestandteils i) in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verzögert die Härtungsgeschwindigkeit beträchtlich und ergibt eine geringe Härtung bei Raumtemperatur. Sie Eigenschaften wie Wasserbeständigkeit, Naßfestigkeit und Wetterbeständigkeit der Zusammensetzung werden ebenfalls verschlechtert· Saher ist die Anwendung des Härterbestandteils i) wesentlich. Sie geeignete Menge des Härters i) beträgt etwa 10 bis etwa 50 Gew.-j6, bezogen auf die Gesamtmenge der Härterbestandteile.

Liegt die Menge unter etwa 10 Gew.-Ji, so ist die Härtbarkeit der Zusammensetzung gering und die Wasserbeständigkeit und' Wetterbeständigkeit der Zusammensetzung werden verschlechtert. Obersteigt andererseits die Menge etwa 50 Gew.-^, so erfolgt die Härtung zu rasch und die "pot"-Lebensdauer wird verkürzt. Sarüberhinaus wird das Schrumpfungsausmaß der Zusammensetzung während der Härtung vergrößert und es besteht die Neigung zur Rißbildung.

Liegt die Menge des Harterbestandteils ii) unter der angegebenen Grenze, so können die Wasserbeständigkeit, die Haßfestigkeit und die Wetterbeständigkeit der Zusammensetzung verschlechtert werden. Übersteigt die Menge die obere Grenze, so wird die "pot"-Lebensdauer verkürzt. Saher liegt die geeignete Menge an Härterbestandteil ii) bei etwa 50 bis etwa 300 Gewichtsteilen, vorzugsweise etwa 60 bis etwa 250 Gewichtsteilen, und besondere bevorzugt bei etwa 70 bis etwa 200 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteile des Härterbestandteile i).

Liegt die Menge des Härterbestandteils iii) unter der angegebenen Grenze, so wird die "pot"-Lebensdauer verkürzt und es besteht die Neigung zu Ausbltihungen. Übersteigt sie die angegebene Grenze, so ist die Härtung gering und die Wasserfestigkeit, Naßfestigkeit und die Waschbeständigkeit der Zusammensetzung können verschlechtert werden. Sie geeignete

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Menge des Härterbestandteils iii) liegt daher bei etwa 40
bis etwa 300 Gewichtsteilen, vorzugsweise etwa 50 bis etwa 250 Gewichtstellen, besonders bevorzugt bei etwa 60 bis
etwa 200 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteile des Härterbestandteils i).

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält gegebenenfalls bis zu etwa 150 Teile, vorzugsweise bis zu etwa 100 Teile, bezogen auf das Gewicht, eines zusätzlichen Härterbestandteils iv) der Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, hydratisiertes Aluminiumoxid oder ein Gemisch von mindestens zwei davon ist. Obersteigt die Menge des Härterbestandteils iv) etwa 150 Gewichtsteile, so ist es sehr wahrscheinlich, daß die Wasserbeständigkeit und die Naßfestigkeit der Zusammensetzung verschlechtert werden« Die Anwendung des Härterbestandteils iv) in geeigneten Mengen dient zur Verringerung der Schrumpfung der Zusammensetzung während des Härtens und zur Inhibierung der Rißbildung und führt häufig zu günstigen Ergebnissen.

Der Härterbestandteil i) besteht aus Calciumsulfit, Calciumthiosulfat oder beiden. Er kann in Form von Industrieabfällen vorliegen, die eine derartige Verbindung als Hauptbestandteil (mehr als etwa 70 Gew.-$) enthalten. Ein Beispiel für derartige Abfälle ist ein Absorptionsabfall-Ausfällungsprodukt, das bei der Entschwefelung von Abgasen bzw. abströmendem Rauch unter Verwendung von gelöschtem Kalk gebildet wird und eine große Menge an Calciumsulfit enthält.

Der Härterbestandteil ii) besteht aus Calciumsilicat, das in Form von Industrieabfällen vorliegen kann, die Calciumsilicat ale Hauptbestandteil (mindestens etwa 70 Gew.-#) enthalten. Die Industrieabfälle können eine Schlacke, die durch Wasserkühlung und Pulverisieren einer basischen Schlackenschmelze aus einem Eisenhochofen erhalten wurde, sein.

Der Härterbestandteil iv) kann auch in Form von Industrieabfällen vorliegen, die Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, hydra-

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ti alertes Aluminiumoxid oder ein Gemisch von mindestens zwei davon als Hauptbestandteil (mehr als etwa 70 Gew.-%) enthalten. Bin Beispiel für den Industrieabfall ist ein Schlamm, bestehend aus hauptsächlich Aluminiumhydroxid, den man durch Ausfällen einer Abfallflüssigkeit erhält, die bei der Oberflächenbehandlung von Aluminium erhalten wurde.

Sie erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält gegebenenfalls C. weitere Zusätze und Steinen Füllstoff, ein Aggregat oder Verstärkungsmaterial.

Die Menge des weiteren Zusatzes C. beträgt bis zu etwa 20 Gew.-#, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung an Farbstoffen, Verdickungsmitteln, wasserabstoßenden Mitteln, Härtungsverzögerer^ Dispergiermitteln, Entschäumungsmitteln und/oder Nivelliermitteln.

Beispiele für die Farbstoffe sind anorganische Pigmente vom Metalloxidtyp, wie Titanoxid, Eisenoxid, Chromoxid, Cadmiumoxid und Kobaltoxid sowie organische Pigmente, wie Kohlenstoffruß.

Beispiele für die Verdickungsmittel sind wasserlösliche Polymere, wie Methylcellulose, Natriumpolyacrylat und Polyvinylalkohole .

Beispiele für die wasserabstoßendenMittel sind Siliconemulsionen, Metallseifen, wie Aluminiumstearat und Paraffine.

Beispiele für die Dispergiermittel sind Ligninsulfonsäuresalze, Naphthalinsulf onsäure salze., sulfonsaure Salze vom Melamin typ und Polyoxyäthylenäther.

Beispiele für die Entschäumungsmittel sind Siliconemulsionen und Glykolderivate.

Beispiele für die Nivelliermittel sind Ligninsulfonsäuresalze

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und Napbthalinsulfonsäuresalze, wie im Falle der Dispergiermittel.

Beispiele für die Härtungsverzögerer sind Aluminiumphosphat und Alkalisilicofluoride.

Die Füllstoffe als Komponente D. können beispielsweise umfassen Talkum, Diatomeenerde, Kaolin, Tonerde und fein verteiltes Calciumcarbonat.

Beispiele für das Aggregat bzw. den Zuschlag sind Perlit, Siliciumdioxid -Sand, Calciumcarbonat (grobe Teilchen), hohle Mikrosphären (z.B. Microballoon), Vermiculit, pulverisierte Glasprodukte und pulverisierte Keramikprodukte.

Beispiele für Verstärkungsmaterialien sind Asbest, Steinwolle ("rockwool"), Glasfasern, Pulpe oder' Papierbrei und andere faserartige Materialien.

Die Menge der Füllstoffe, des Zuschlags oder Verstärkungsmaterials D. beträgt bis zu etwa 80 Gew.-Teile. Die Verwendung der Komponente D. in einer Menge über etwa 80 Gew.-56 ist nicht bevorzugt, da sie die Festigkeit, die Wasserbeständigkeit, die Wasserpermeabilität und die Wetterfestigkeit der Zusammensetzung verschlechtert.

Die Menge des Härters B. (die Summe der Härterkomponenten i) bis iv)) beträgt etwa 30 bis etwa 300 Gew.-#, vorzugsweise etwa 40 bis etwa 250 Gew.-%, besonders bevorzugt etwa 60 bis etwa 200 Gew.-^, bezogen auf den Feststoffgehalt des Alkalisilikatbindemittels A. Liegt die Menge des Bestandteils B. unter der angegebenen Grenze, so ist die Härtung schlecht und die verschiedenen Eigenschaften der Zusammensetzung, wie die Wasserbeständigkeit und Naßfestigkeit werden beträchtlich verschlechtert, übersteigt andererseits die Menge die angegebene Grenze, so wird die "pot"-Lebensdauer verkürzt und es treten Schwierigkeiten beim Auftrag oder bei der Verarbeitung

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der Zusammensetzung auf.

Der als Komponente D. verwendete Füllstoff enthält vorzugsweise mindestens etwa 50 Gew.-# an Teilchen mit einer Größe von etwa 1 bis etwa 200 Mikron· Der als Komponente D verwendete Zuschlag enthält vorzugsweise mindestens etwa 50 Gew.-^ an !Teilchen mit einer Größe von etwa 0,297 bis 4,76 mm (50 bis 4 mesh Tyler). Verwendet man das Verstärkungsmaterial, so kann es in form von langen Fasern mit einer Länge von 0,1 mm bis zu mehreren cm vorliegen.

Die erfindungsgemäße selbsthärtende anorganische Zusammensetzung ist zur Bildung eines Überzugs mit den vorstehenden überlegenen Eigenschaften auf verschiedenen Substraten, wie Zement, Mörtel, Zementblöcke, Leichtgewicht-Zementplatten, Asbest-Zement-Platten, zementierte Holzwollplatten, Leichtgewicht-Asbestplatten, CaI-ciumsilicatplatten, Gipsplatten, Eisenplatten bzw. -bleche, mit Zink beschichtete Eisenplatten bzw. -bleche, Aluminiumplatten bzw. -bleche, Holzplatten und Sperrholz geeignet. Sie kann auch als Beigemisch für Zement oder Mörtel zur beschleunigten Härtung, zur Verhinderung des Ausblühens, zur Verbesserung der Wasserfestigkeit usw. verwendet werden.

Werden die Komponenten A. und B. vorgemischt und gelagert, so wird die Lebensdauer der Zusammensetzung beeinflußt. Daher werden diese Komponenten in situ vermischt. Das Vermischen erfolgt manchmal bei Baumtemperatur und es kann £eglische Mischeinrichtung verwendet werden. Gegebenenfalls können die Komponenten C. und D. mit der Komponente A. oder B. vorgemischt werden. Sie können auch in situ gemischt werden.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann nach jeder Beschichtungsmethode, wie Sprühwalzüberziehen oder durch Auftrag mit Spachteln aufgetragen werden.

Wie vorstehend erwähnt, zeigt die erfindungsgemäße Zusammensetzung beim Auftrag auf die Oberflächen verschiedener Sub-

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strate günstige Ei gen schart en. Sie kann auch zu gefertigten Gegenständen, wie Platten oder Blöcken, beispielsweise durch Gießen in Formen, geformt werden.

KLe erfindungsgemäße Zusammensetzung ist bei Raumtemperatur selbsthärtend. Durch Erwärmen der Zusammensetzung während oder nach der Härtung können einige Eigenschaften, wie die Wasserbeständigkeit, weiter verbessert werden.

Die folgenden Beispiele und Vergleichsversuche dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.

Die verschiedenen in diesen Beispielen gezeigten Eigenschaften wurden nach folgenden Methoden bewertet:

a. Lebensdauer ("pot life")
Sprühauftrag:

Die Zeit, die verstreicht, bis die Menge des Stroms der

Zusammensetzung, die unmittelbar nach dem Vermischen der Bestandteile durch ein Strömungsmeßgerät (gemäß JIS A 6907)

gemessen wird, auf die Hälfte verringert wird.

Auftrag mit der Kelle:

Die Zeit, während der eine Überzugsbehandlung möglich ist.

Formgegenstand:

Die Zeit, während der ein Gießen möglich ist.

Eine geeignete Lebensdauer beträgt etwa 60 bis etwa 120 Min.

b. Wasserbeständigkeit

Drei Tage nach dem Auftrag der Überzugszusammensetzung wurde die Probe 1 Stunde in Wasser getaucht und dann wurden

1) die Oberflächenbedingungen visuell bewertet und

2) die Probe einem Bleistift-Härtetest unterzogen. Die Bewertung der Bleistifthärte erfolgte nach folgender Skala: Ausgezeichnet: 9H oder darüber

Gut: 5B bis 8H

Gering: 6B oder darunter

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c. Beständigkeit gegenüber wiederholtenKühl- und Erwärmungszyklen·

Drei lage nach Auftrag der Überzugszusammensetzung wurde die Probe in einen Benälter mit konstanter Temperatur von 80°C wahrend 16 Stunden stehengelassen und anschließend in eines Behälter alt konstanter Temperatur von -2O°C während 8 Stunden. Dieser Zyklus wurde zehnmal wiederholt und anschließend wurde die Oberfläche der Probe visuell bewertet.

d. Naßfestigkeit.

Drei Tage nach Auftrag der Überzugszusammensetzung wurde die Probe 1 Stunde in Wasser von 2O°C getaucht. Anschließend wurde sie einem Zugfestigkeitstest unter Verwendung eines BRI-Zugfestigkeitstest-Geräts (Building Research Institute Methode) unterzogen.

e. Wasserpermeabilität·

Drei Tage nach dem Auftrag der Überzugszusammensetzung wurde eine Wassersäule mit einem Durchmesser von 75 mm und einer Höhe von 250 mm under Verwendung eines trichterförmigen Glasrohres mit zwei offenen Enden gebildet. Die Wassermenge, die durch die Probe während 24 Stunden hindurchtrat, wurde gemessen.

f. Wetterfestigkeit·

Die Probe wurde 1000 Stunden in einem Weather-O-Meter behandelt und anschließend wurde die Oberfläche der Probe visuell bewertet.

g. Waschbeständigkeit·

Gemäß dem Waschbeständigkeitstest JIS A 6909 wurde die Probe einer 1000-fachen Bürstenbehandlung unterzogen, worauf ihre Oberfläche visuell bewertet wurde.

h. Salzwasserbeständigkeit.

Die Probe wurde 48 Stunden einem Salzwasser-Spiühtest gelüäß JIS K 5400 unterzogen, worauf die Oberfl nc ί ■ der Probe

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visuell bewertet wurde.

i. Biegefestigkeit.

Gemessen gemäß JIS A 1106.

j. Druckfestigkeit.

Gemessen gemäß JIS A 1108.

k. Adhäsion an einer Metallplatte.

Die Überzugszusamraensetzung wurde auf eine Aluminiumplatte aufgebracht. 5 Tage später wurde die Zugfestigkeit mittels eines BRI-Iestgeräts untersucht.

Beispiele 1 und 2 und Vergleichsversuche 1 bis

Jede der Zusammensetzungen mit der in der Tabelle 1-1 angegebenen Formulierung wurde auf eine Schieferplatte aufgebracht und bei 25⁰C gehärtet. Die Eigenschaften der erhaltenen überzogenen Platten sind in der Tabelle 1-2 aufgeführt.

Tabelle 1-1

Beispiel (Beisp.) bzw. Vergleichsversuch (Vgl.)	Beisp. 1	«Vgl. 1	Vgl. 2	Vgl. 3	Beisp.2	Vgl. 4
!Härter CaSO₇ CaSiO₅ ZnO	100 60 50	50 60 50	100 20 50	100 60 20	100 230 23P	140 230 230
Alkalisilicat (Natrium- silicat Iio. 4, Fest stoffgehalt 30£)	550	410	440	460	1700	1800
Pigment (TiO₂)	AO	30	35	35	120	1.30
Zuschlag (Calcium- carbonat)	800	600	650	670	2500 ,	2600

Tabelle 1-2

	Beispiel (Beisp.) bzw. Vergleichsversuch (Vgl.)	Beisp.1	Vgl. 1	Vgl. 2	Vgl. 3	Beisp.2	Vgl. 4 -
	Lebensdauer (gesprüht, Minuten)	90	230	100	20	120	80
	Wasserbeständigkeit visuelle Bewertung	Keine Veränd.	teilweise gelöst	teilweise geschält	keine Veränd.	keine Veränd.	keine Veränd.
co O	Bleistifthärte	ausgez.	schlecht	gut	ausgez.	ausgez.	ausgez.
CD OO	wiederholte Kühl- und Er wärmzyklen	keine · Veränd.	keine Veränd.	keine Veränd.	teilweise geschält	keine Veränd.	Rißbild, an d. Ge samt ober- fäche
—A CD CD cn	Naßfestigkeit (kg/cm²)	8,5	nicht meßb.	2,7	7,2	11,4	10,5
.£-	Wasserpermeabilität (ml/Tag)	6,6	über 20	6,0	4,5	3,2	über 20
	Wetterfestigkeit Wasch beständigkeit	keine Veränd. keine Veränd.	Oberfläche geschält	Ausblühen keine Veränd.	teilweises Brechen und Ausblühen	keine Veränd. Il	teilweise geschält
	Salzwasserbeständigkeit	ti	-	-	-	Il	-
	Haftung an einer Alumini umplatte (kg/cm²)	10,2	1,7	3,4	7,5	11,5	8,8

in cn OO O

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Beispiele 3 und 4 und Verglelchsversuche 5 bis 8

Jede der Zusammensetzungen mit den in der Tabelle II-1 gezeigten Formulierungen vurde durch Sprühbeechichtung auf eine Schieferplatte aufgebracht und bei 25°C gehärtet. Die Eigenschaften der überzogenen Platten sind in der Tabelle II-2 aufgeführt.

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Tabelle II-1

co ο co c»

CD \

cn

Beispiel (Beiep.) bzw. Vergleichsversuch (Vgl.)	Vgl. 5	Vgl. 6	Beisp.3	Vgl. 7	I Beisp. 4	Vgl. 8
Härter	100 540 230 keine	100 230 340 keine	100 60 50 100	100 60 50 210	100 230 ^: 230 100	100 230 230 210
CaSO, Ca SLO, ZnO Al(OH), D	1850	1850	800	1100	I95O ,	2200
Alkalisilicat (Natrium- silicat No. 4, Pest stoffgehalt 30#)	130	130	60	80	140	160
Pigment (TiO₂)	2700	27ΟΟ	1200	1600	2850	32ΟΟ
Zuschlag (Calcium- carbonat)

OO

cn cn 1 co O

Tabelle II-2

O CO OO

Beispiel IBeisp.j bzw. Vergleichsversuch (VeI.)	Vgl. 5	Vgl. 6	Beisp.3	•	5,9	Veränd.	Vgl. 7	Beisp.4	Vgl. 8
Lebensdauer (gesprüht,				Oberfläche keine	Il
Minuten)	30	130	100	geschält	π	60	100	110
Wasserbeständigkeit	teilw.	gelöst	keine	schlecht		teilw.	keine	teilw.
visuelle Bewertung	gelöst		Veränd.	-	—	gelöst	Veränd.	gelöst
Bleistifthärte	gut	schlecht	ausgez.		gut	ausgez.	gut
wiederholte Kühl- und	teilw.	keine	keine	3,3	keine	keine	keine
Erwärmzyklen	geschält	Veränd.	Veränd.	Veränd.	Veränd.	Veränd.
Naßfestigkeit (kg/cm²)	12,3	2,8	8,4	4,0	11,5	4,8
Wasserpermeabilität
(ml/Tag)	3,0	—	3,0	3,8	6,3
Wetterfestigkeit	keine	Farbe vei	- keine	Farbe vei
	Veränd.	blaßt	Veränd.	blaßt
Was ch beständigkeit	It	-	Il	-
Salzwasserbeständigkeit	-	-	Il	-
Haftung an einer Alumi niumplatte (kg/cm²)
10,6	—		—

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Beispiele 5 und 6 und Vergleichsversuche 9 und 10

Jede der Zusammensetzungen mit den in der Tabelle III-1 gezeigten Formulierungen wurde durch Walzen auf ein Zementsubstrat aufgetragen und bei Raumtemperatur gehärtet. Die Eigenschaften der gehärteten Substrate sind in der Tabelle III-2 aufgeführt.

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Tabelle III-1

co ο co

Beispiel (Beisp.) bzw. VergleichsYersuch (Vgl.)	Beisp. 5	Beiep. 6	Vgl. 9	Vgl. 10
äärter CaSO, CaSiO, 0 ZnO Al(OH)₅ ■	100 230 230 100	100 230. 230 100	100 230 230 100 _:,	100 230 350 ·. 100
Alkalisilicat (Natriüm- silicat No. 4, Pest-, stoffgehalt 40$)	4600	730	9100 '	500
Pigment (rotes Eisenoxid)	95	15	180	10
Slliciumdioxidsand (Zuschlag)	9400	1500	18000	lOOö.

cn co ο ι

Tabelle III-2

Beispiel CBeisp.) bzw. Vergleichsversuch (Vgl.)	Beisp. 5	Beisp. 6	Vgl. 9	Vgl. 10
Lebensdauer durch Walzen auftrag, Minuten)	150	70	240	30
Wasserbeständigkeit visuelle Bewertung	keine Veränd.	keine Veränd.	geschält	teilw. geschält
Bleistifthärte	ausgez.	ausgez.	schlecht	ausgez.
wiederholte Kühl- und Erwärmzyklen	keine Veränd.	keine Veränd.	gesamte Oberfläche geschält	Risse an der ges. Oberfläche
Naßfestigkeit (kg/cm²)	7,5	14,9	2,2	6,6
Wasserpermeabilität (ml/Tag)	8,7	1,8	über 20	über 20
Wetterfestigkeit Wasch beständigkeit Salzwasserbeständigkeit	keine Veränd. keine Veränd. ti	keine Veränd. keine Veränd. ti	ges.Ober fläche ge schält Gesamtober fläche des Substrats an gegriffen ges. Oberfl, geschält	Risse an d. ges. Oberfläche
Haftung an einer Alumini umplatte (kg/cm^)	8,1	13,5		-

in cn co

Beispiele 7 bis 12

Jede der Zusammensetzungen mit den in der Tabelle IV-1 gezeigten Formulierungen wurde auf Substrate der Tabelle IV-1 nach den in der Tabelle angegebenen Methoden aufgetragen und gehärtet. Die Eigenschaften der überzogenen Substrate sind in der Tabelle IV-2 aufgezeigt.

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Tabelle IY-1

	Beispiel	7	8	9	10	11	12	t
	Härter	CaSO₃ J.00 100 120 120	CaSO₃ 100 150 I50 60 Aluminiumoxid	CaSO₃ 50 CaS20₃ 50 180 80 keine hydratis. Aluminiumoxid	CaSO₃ 50 CaSgO₃ 50 100 80 80	CaS20₃ 100 180 200 keine	CaSgO₃ 100 150 120 100	xr- ψ
909819	CaSO, and/or CaS₂O, CaSiO, ο ZnO Al(OH)₃,AI2O3,AlO(OH)	1000 (Kaliumsilicat, Peststoffgeh. 29%) :	1000	No. 3: 750 Wasser: 250 1	No. 3; 750 fase β?: 50	No. 3; 750 Waeeer j 100	*fe. 3: 750 Wasser: 100
/05U	Alkalisilicat			abetoseendee Sii'ikon :15
	Zusatz	Ti weiß, 15	Ti gelb, 2	Eisen gelb 10	-		-	«j η
	Pigment	!siliciumdioxid- sana 27OO	Perlit ·. 500	Siliciumdi-- oxiaeand 225O	Calcium·· cerbonat 1^00	Geleima» carbonat - αιοο)	Calcium- carbon^ t (lioQ) ;
	Zuschlag	lalkum 300		Talkum 300			( i
	Füllstoff

Fortsetzung Tabelle IV-1

Beispiel	7	8	9	10	^; 11	12
(Terstärkungsmaterial -					Asbest 5 >
Substrat	geschäumte Ze mentplatte mit gering.Gewicht	-	Schiefer	Zement	Sobiefer	-
kuftragsmethode	Sprühen	Gießen	Walzbe- schichtung	Zellen- au£trag_	Sprühen	Gießen
Hartungsmethode	Raumtemperatur	80⁰C χ 20Min.	Kaumtemp.	Raum temp.,	]Kaumtemp*	Raumtetnp.

2 ο

CO TJ

m σ

N)

4/1 cn CO

Tabelle IV-2

ω -σ m

5 m σ

Beispiel

7

-

8

31

9

-

10

-

11

9.4-

12 ■

■

Lebensdauer (Minuten)

90

110

86

120

-

120

-

130

100

(Sprühen)

10.3

(Formkör

(Walzüber

(Kellen

(Sprühen)

(!Formkör

per)

zug)

auftrag)

per)

Wasserbeständigkeit

keine

visuelle Bewertung

Änderung

Bleistifthärte

ausgez.

Wiederholte Kühlungs- und

keine

Erwännungszyklen

Änderung

Naßfestigkeit (kg/cm )

9.1

-

9-5

7.8

8.7

-

Wasserpenneabilität (ml/Tag)

3.3

-

8.0

7.5

8.5

-

Wetterfestigkeit

keine

keine »

Iceine

keine

Änderung

Änderung'

Änderung

Waschbeständigkeit

ti !

ti

tt

ti

It

Salzwasserbeständigkeit

η

ti

tt

Biegefestigkeit (kg/cm )

-

-·

Druckfestigkeit (kg/cm )

■ ' -

Adhäsion an einer Aluminium-
platte (kg/cnr)

cn O

Claims

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann - Dr. R. Koeniqsberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipl.-Ing. <=. Klir»gsoisen - Dr. F. Zumstein jun.

BOOO München 2 - BräuhausstraOe 4 ■ Telefon Sammel-tiir. Z293<1 Teltgramrns Zumpat - Telex 539970

Case P51O7-K25(DAISO)/MS 27553OA

12/bs

OSAKA SOJJA CO., LTD., Osaka / Japan Selbsthärtende anorganische Zusammensetzung Patentanspruch

Selbsthärtende anorganische Zusammensetzung, bestehend aus

A. einem Alkalisilikat als Bindemittel,

B. etwa 30 bis etwa 300 Gew.-j6, bezogen auf den Feststoffgehalt des Bindemittels A, eines Härters, zusammengesetzt aus

i) 100 Gewichtsteilen einer Verbindung,ausgewählt aus der Gruppe von Calciumsulfit und Calciumthiosulfat, ii) etwa 50 bis etwa 300 Gewichtsteilen Calciumsilicat, iii) etwa 40 bis etwa 300 Gewichtsteilen Zinkoxid und iv) 0 biS/v150 Gewichtsteilen einer Aluminium enthaltenden anorganischen Verbindung, ausgewählt aus Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid und hydratisiertem Aluminiumoxid,

C. 0 bis etwa 20 Gew.-#, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung in ungehärtetem Zustand, eines weiteren Zusatzes, ausgewählt aus der Gruppe von Farbmitteln, Verdickungsmittel^ wasserabstoßenden Mitteln, härtungsverzögernden Mitteln, Dispergiermitteln, Entschäumungsmitteln und Nivelliermitteln und

D. 0 bis etwa 80 Gew.-£, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung im ungehärteten Zustand, eines Füllstoffs, Aggregats bzw. Zuschlagstoffs oder Verstärkungsmaterials.

909819/05U