DE1267362B - Verfahren zur Herstellung von UEberzugsmitteln - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

C09d

COIb

Deutsche Kl.: 22 g-7/02
¹² *"

Nummer: 1267362

Aktenzeichen: P 12 67 362.0-43

Anmeldetag: 27. April 1960

Auslegetag: 2. Mai 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Überzugsmitteln zur Erzeugung von hitzebeständigen, lösungsmittelbeständigen und korrosionsverhütenden Überzügen auf der Grundlage von Alkalisilikat und unlöslichen Silikaten mit Zusatz- bzw. Füllstoffen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überzugsmasse zur Bildung eines Überzugs von hoher Güte auf Metalloberflächen zu schaffen, wobei dieser Überzug nicht nur zäh sein soll, sondern auch bei erhöhter Temperatur weder verbrennen noch abblättern noch die Farbe wechseln soll.

Die Herstellung von Überzugsmassen auf der Grundlage von Alkalisilikaten ist bekannt. In der britischen Patentschrift 643 512 wird darüber hinaus die Zumischung von Zinkpulver beschrieben. Es ist ferner bekannt, diesen Überzugsmassen Eisen-, Aluminium- und Magnesiumoxyd sowie auch Aluminiumpulver, Kaliumsilikat und Kobaltlinoleat zuzusetzen. Es wurde auch schon ein Lacküberzug beschrieben, der aus Metallsilikaten, Kieselerde, einem Farbstoff und aus einer Metallseife besteht.

Diese bekannten Überzüge weisen jedoch im Hinblick auf Hitzebeständigkeit, Korrosions- und Haftfestigkeit nicht immer zufriedenstellende Eigenschaften auf.

Es wurde nun gefunden, daß Überzugsmittel, die zur Erzeugung von hitzebeständigen, lösungsmittelbeständigen und korrosionsverhütenden Überzügen ausgezeichnet geeignet sind, dann erhalten werden, wenn in einer wäßrigen Natriumsilikatlösung Zinkrizinolat oder Zinkstearat gegebenenfalls unter Erwärmen gelöst, in dieser Lösung gemahlenes Zirkoniumsilikat und gemahlene Kieselsäure dispergiert und anschließend ein oder mehrere Metallpulver und/ oder Metalloxyde eingemischt werden.

Nach einer typischen Ausführungsform der Erfindung wird in der wäßrigen Natriumsilikatlösung Zinkrizinolat oder Zinkstearat in einer Menge von zusammen etwa 1,5 bis 2,5 Gewichtsprozent gelöst und Zirkoniumsilikat in einer Menge von etwa 10 bis 15 Gewichtsprozent, Siliciumdioxyd in einer Menge von etwa 5 bis 10 Gewichtsprozent und Metallpulver und/oder Metalloxyd in einer Menge von etwa 15 bis 30 Gewichtsprozent, jeweils bezogen auf die Gesamtmasse, dispergiert.

Die Herstellung eines besonders geeigneten Überzugsmittels kann dadurch geschehen, daß 1,5 Gewichtsprozent Zinkrizinolat, 0,8 Gewichtsprozent Zinkstearat, 23 Gewichtsprozent Natriumsilikat (38° Be), 7,7 Gewichtsprozent gemahlenes Zirkonsilikat, 7,7 Gewichtsprozent gemahlenes Silikat, 23 Gewichts-Verfahren zur Herstellung von Überzugsmitteln

Anmelder:

Takeichi Oshima,

Yukichi Uemura, Yokohama (Japan)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Hoffmann

und Dipl.-Ing. W. Eitle, Patentanwälte,

8000 München 8, Maria-Theresia-Str. 6

Als Erfinder benannt:

Takeichi Oshima,

Yukichi Uemura, Yokohama (Japan)

prozent Metallpulver, Rest Wasser miteinander vermischt werden, wobei sämtliche Prozentangaben auf die Gesamtmasse bezogen sind.

In der zuletzt genannten Überzugsmasse können vorteilhaft an Stelle des Metallpulvers 23 Gewichtsprozent Metalloxyd in das Gemisch eingearbeitet werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bewirkt der Zusatz von fettsauren Zinksalzen, daß die einzelnen Komponenten in gut suspendiertem Zustand bleiben und nicht zum Absetzen neigen. Der hohe Anteil an Metallsalzen bzw. Metallverbindungen sichert eine bisher nicht erreichbare Hitzebeständigkeit, Lösungsmittelbeständigkeit und Korrosionsfestigkeit.

Das nachstehende Beispiel dient zur Erläuterung der Erfindung:

Beispiel

Zinkrizinolat 2 g

Zinkstearat Ig

Natriummetasilikat (38° Be) 30 g

Zirkoniumsilikat 10 g

Zerkleinerte Kieselsäure 10 g

Wasser 47 g

Zunächst wird eine wäßrige Lösung hergestellt, indem man Natriummetasilikat mit Wasser versetzt, worauf das Ganze auf eine Temperatur von etwa 60° C erhitzt wird. Dann wird in die Lösung allmählich Zinkrizinolat bzw. Zinkstearat eingerührt. Nach beendigter Auflösung der zugesetzten Feststoffe wird die resultierende Lösung mit Zirkoniumsilikat und zerkleiner-

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3 4

ter Kieselsäure vermischt. Anschließend erfolgt in Erhitzen bei 100⁰C:

einem Homogenisator die erforderliche Dispergierung. Nach 10 Minuten des Erhitzens konnte kein

70 g der auf diese Weise erhaltenen Dispersion werden Verbrennen und kein Abblättern des Überzuges

mit 30 g Zinkpulver oder ein oder mehreren Metall- beobachtet werden.

oxyden, wie z. B. Chromoxyd, Eisen(III)-oxyd od. dgl. 5 Erhitzen bei 650°C-

oder auch mit einem Gemisch aus 15 g des Metall- _{Nach lstündigem Erhitzen beo}bachtete man

pulvers und 15 g des Metalloxyds, beide wie oben Verbrennen und Abblättern.

erwähnt in Teilmengen versetzt, worauf das Ganze

durch Rühren gründlich vermischt wird. Das Gemisch Erhitzen bei 500⁰C:

wird auf einer Walzenmühle verrieben, bis man eine io Nach 8stündigem Erhitzen beobachtete man

dicke homogene Flüssigkeit erhält, welche dann durch Verbrennen und Abblättern.

einen Perkolator läuft. Schließlich erhält man eine .

feine und innig dispergierte pastenartige Überzugs- ^B· Losungsmittelbestandigkeit

masse. Man füllte je ein Becherglas mit einer bestimmten

Die erfindungsgemäße pastenartige Überzugsmasse 15 Menge Gasolin, Benzol, Toluol, Xylol, Methanol und kann nun auf frische Oberflächen stählerner oder Spindelöl. Je ein Stück überzogenen Stahlblechs, hereiserner Gegenstände aufgetragen werden, wobei die gestellt durch Entfetten und Polieren der Oberfläche, Oberflächen vorher gereinigt wurden, und zwar durch Auftragen der erfindungsgemäßen Masse und halb-Entfetten mit einer alkalischen Lösung, mit Trichlor- stündiges Trocknen bei 100⁰C, wurde in das betrefäthylen od. dgl. sowie durch Beizen mit anschließen- 20 fende Becherglas gelegt und stehen gelassen, dem Polieren mittels Sandstrahlgebläse oder Abschlei- Nach 180 Tagen wurde das Gewicht jedes der Blechfen. Das Auftragen der Überzugsmasse erfolgt mit den stücke, der Zustand der Überzuges und die aus dem üblichen Mitteln, wie z. B. Streichen oder Spritzen Überzug herausgelösten Stoffe bestimmt; es konnten mit der Pistole, worauf der Überzug 20 bis 30 Minuten keine merklichen Veränderungen festgestellt werden, lang bei einer Temperatur von etwa 50 bis 6O⁰C ge- 25

trocknet wird. Wurde das Trocknen bei höherer Tem- ^{C< ßie}S^etest

peratur unmittelbar nach Auftragen der Überzugs- Ein überzogener Draht von 3 mm Durchmesser masse ausgeführt, dann erhielt man infolge Schaum-.. wurde unter einem Winkel von 180° gebogen; es waren

bildung einen unerwünscht ungleichmäßigen Überzug. keine Risse festzustellen.

Die überzogenen Gegenstände werden dann in einem 30 .. .

Ofen auf die Dauer von 20 bis 30 Minuten bei einer ^D· Witterungsbestandigkeitstest unter Verwendung

Temperatur von 100 bis 150⁰C erhitzt. Der resultie- ^{emes Meü}S^erats

rende Überzug kann dann gegebenenfalls noch ver- 1. Die Bestrahlung wurde unter Verwendung von

festigt werden, indem man denselben einer Wärme- zwei Speziallampen auf die Dauer von 100 Stun-

behandlung bei einer Temperatur von 200 bis 300⁰C 35 den ausgeführt,

unterwirft. 2. Besprühen auf die Dauer von 120 Minuten mit

Wird die erfindungsgemäße Überzugsmasse auf einer Düse Nr. 1 unter einem hydraulischen Druck

Gegenstände aus Eisen und Stahl, wie z. B. Motoren, _von 0,6 bis 1,0 kg/cm²; Innentemperatur des Ge

Auspuffrohre, wärmeaufnehmende Rohre, Gießerei- _räts 45° C

Schmelzöfen, elektrische Heizkörper, Gasbrenner, Öl- 40 _{Bei diesen} Versuchen trat kein Quellen, kein Abbrenner, Öfen, Kämme usw aufgetragen dann be- _{b]ät kein Rosten und kdn Verfärben des} kommt man einen harten Überzug, welcher auch Überzugs ein einem ununterbrochenen Erhitzen auf die Dauer von

etwa 100 Stunden bei einer Temperatur von 500 bis jr. Salzwassersprühtest

900° C und ebenso den Lösungsmitteln, mit welchen 45 ~ „ , , - ,

er in Berührung kommt, wie z. B. Benzin, Benzol, _B.^Das verwendete Salzwasser hatte die folgenden

Xylol, Toluol, Methanol, Erdölderivate u. dgl.m., Eigenschatten:

widersteht. Verwendetes Natriumchlorid Reagenzgrad Nr. 1

Die ausgezeichnete Beständigkeit des fertigen Über- Wasser Gereinigt mit Hilfe eines

zuges gegenüber der Einwirkung von Hitze, Wasser, 50 Ionenaustauscherharzes

Salzwasser, Öl und Biegen wuurde wie folgt nach- pH-Wert 6,6 bis 7,0

gewiesen: Konzentration auf ±0,1 % eingestellt

A. Hitzebeständigkeitstest Vorbehandlung Entfettet und mit Was-

„ . ,., ser gewaschen

1. Automobilmotor. 55 _XT ,, , ,, _Λ,.,„, ,

, , ,, -. „ , , . , Nachbehandlung Mit Wasser gewaschen

Sammeh-ohr und biegsames Rohr wurden mit der _un(j _bß· 35°^i°c ge-

erfindungsgemäßen Überzugsmasse überzogen, trocknet

worauf der Überzug während 20 Minuten bei ^ , _Λ. , _n , „ , _ , „

90°Cgetrocknet wurde. Der Überzug wurde dann ^Druck · · ■· ¹⁶±°>⁵ ^^f^f

bei 900° C 100 Stunden lang ununterbrochen er- ^6o - ¹»¹2±0,üi5 Jcg/cm

hitzt; er gab weder ein Verbrennen noch ein Ab- Durchschnittlich entnom-

blättern noch ein Verfärben. mene Menge 0,7 bis 1,5 cm³/

80 cm²/Std.

2. Hitzebeständigkeitstest in einem elektrischen Ofen.

Ein Stück Stahl wurde mit der Überzugsmasse 65 Ergebnis

überzogen und im Verlauf von 20 Minuten bei Nach Verlauf von 24, 48, 53, 72, 80, 96 bzw.

8O⁰C getrocknet. Es wurden hierbei die folgenden 120 Stunden war an dem Überzug keine Änderung Ergebnisse festgeteilt: festzustellen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Überzugsmitteln zur Erzeugung von hitzebeständigen, lösungsmittelbeständigen und korrosionsverhütenden Überzügen auf der Grundlage von Alkalisilikat und unlöslichen Silikaten mit Zusatz- bzw. Füllstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß in einer wäßrigen Natriumsilikatlösung Zinkrizinolat oder Zinkstearat gegebenenfalls unter Erwärmen gelöst, in dieser Lösung gemahlenes Zirkoniumsilikat und gemahlene Kieselsäure dispergiert und anschließend ein oder mehrere Metallpulver und/oder Metalloxyde eingemischt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der wäßrigen Natriumsilikatlösung Zmkrizinolat oder Zinkstearat in einer Menge von zusammen etwa 1,5 bis 2,5 Gewichtsprozent gelöst und Zirkoniumsilikat in einer Menge von etwa 10 bis 15 Gewichtsprozent, Siliciumdioxyd in einer Menge von etwa 5 bis 10 Gewichtsprozent und Metallpulver und/oder Metalloxyd in einer Menge von etwa 15 bis 30 Gewichtsprozent, jeweils bezogen auf die Gesamtmasse, dispergiert werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 643 512;
Hadert, Rezeptbuch für die Farben- und Lackindustrie, 1952, S. 480/481;

Chemisches Zentralblatt, 1937/11, S. 4114.

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