[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE10231858A1 - Lösemittelfreies Verfahren zur hydrophoben Farbbeschichtung von Glasgranulat - Google Patents

Lösemittelfreies Verfahren zur hydrophoben Farbbeschichtung von Glasgranulat Download PDF

Info

Publication number
DE10231858A1
DE10231858A1 DE10231858A DE10231858A DE10231858A1 DE 10231858 A1 DE10231858 A1 DE 10231858A1 DE 10231858 A DE10231858 A DE 10231858A DE 10231858 A DE10231858 A DE 10231858A DE 10231858 A1 DE10231858 A1 DE 10231858A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
color
glass
coated
water
glass granules
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10231858A
Other languages
English (en)
Inventor
Andreas Schultze-Kraft
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE10231858A priority Critical patent/DE10231858A1/de
Priority to AU2003254624A priority patent/AU2003254624A1/en
Priority to EP03783916A priority patent/EP1523457A1/de
Priority to DE10393341T priority patent/DE10393341D2/de
Priority to PCT/DE2003/002319 priority patent/WO2004014815A1/de
Publication of DE10231858A1 publication Critical patent/DE10231858A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/006Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
    • C03C17/008Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character comprising a mixture of materials covered by two or more of the groups C03C17/02, C03C17/06, C03C17/22 and C03C17/28
    • C03C17/009Mixtures of organic and inorganic materials, e.g. ormosils and ormocers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C1/00Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
    • C03C1/002Use of waste materials, e.g. slags
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C12/00Powdered glass; Bead compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/006Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
    • C03C17/007Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character containing a dispersed phase, e.g. particles, fibres or flakes, in a continuous phase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/22Glass ; Devitrified glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02Macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/40Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
    • C03C2217/43Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
    • C03C2217/44Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the composition of the continuous phase
    • C03C2217/445Organic continuous phases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/40Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
    • C03C2217/43Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
    • C03C2217/46Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase
    • C03C2217/47Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase consisting of a specific material
    • C03C2217/475Inorganic materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/40Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
    • C03C2217/43Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
    • C03C2217/46Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase
    • C03C2217/48Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase having a specific function
    • C03C2217/485Pigments
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/70Properties of coatings
    • C03C2217/72Decorative coatings

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

Farbbeschichtete Glasgranulate - vorzugsweise aus Recyclingglas - mit hydrophober Oberflächeneigenschaft sind bislang nicht bekannt, obwohl sie gegenüber herkömmlichen farbbeschichteten Sanden klare Vorteile aufweisen. DOLLAR A Es wurde ein sehr einfaches, energiesparendes, umwelt- und arbeitsschutzgerechtes Verfahren gefunden, bei dem Glasgranulate - vorzugsweise aus Recyclingglas - mit einem Gemisch aus wasserdispergiertem, lösemittelfreiem, zweikomponentigem Epoxidharz, Wasser und Farbstoff - vorzugsweise anorganischem Farbpigment - oder mit einem Gemisch aus wasserdispergiertem, lösemittelfreiem, zweikomponentigem Epoxidharz, einer wässrigen siloxanhaltigen Emulsion, feinstkörnigem Pulver aus Glas und/oder Aluminiumhydroxid und (vorzugsweise mineralischem) Farbpigment hydrophobierend farbbeschichtet werden. Der Hydrophobierungsgrad ist durch einen einfachen Test nachweisbar. DOLLAR A Die nach diesem Verfahren hergestellten Produkte sind vielseitig als Zuschlagstoff für organisch oder anorganisch gebundene Putzmörtel und Estriche sowie für Formkörper und Beschichtungen aus Polymerbeton bzw. granitartig strukturiertem Polymerkunststein verwendbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein lösemittelfreies Verfahren zur Herstellung von hydrophob farbbeschichteten Glas- (vorzugsweise Recyclingglas-) Granulaten, die nach diesem Verfahren hergestellten hydrophob bzw. superhydrophob farbbeschichteten Glasgranulate als Produkte hieraus sowie die Verwendung dieser Produkte.
  • HINTERGRUND
  • Farbige Sande oder Splitte aus Naturstein, aus denen sich zementös-hydraulisch, puzzolanisch oder organisch gebundene Produkte – z. B. Terrazzo-Böden, Putzmörtel oder oberflächenveredelnde Betonbeschichtungen fertigen lassen, liefert die Natur nur in einem begrenzten Spektrum von Farbtönen.
  • Um dieses Spektrum zu erweitern, wurde schon vor vielen Jahren die Möglichkeit entdeckt und genutzt, relativ farblose aber opake, nichttransparente Naturstein-Sande bzw. -Splitte, in erster Linie Quarzsand, mit pigmentiertem organischem Bindemittel farbig zu beschichten, um diese als aussehensbestimmende Zuschlagstoffe für anorganisch oder organisch gebundene Putzmörtel und Estriche sowie für Formteile und Beschichtungen aus Polymerbeton bzw. granitartig strukturiertem Polymerkunststein einzusetzen. Derartig eingefärbte Sande bzw. Splitte sind z. B. unter der Bezeichnung "Colorit-Quarz" allgemein bekannt.
  • Ein wesentliches Motiv für die vorliegende Erfindung war die Erkenntnis, dass für die Einfärbung eines opaken, d.h. nichttransparenten Mineralkorns erheblich mehr Farbpigment – und damit auch Farbpigment-bindendes Bindemittel – benötigt wird als für die Einfärbung eines transparenten Korns aus Glas: Denn bei einem oberflächlich eingefärbten nichttransparenten Quarzkorn kommt nur die der Sicht des Betrachters zugekehrte Oberfläche zur optischen Geltung, nicht jedoch die rückseitige Oberfläche, da die auf der Rückseite haftenden Farbpigmente durch die Opazität des Korns der optischen Wahrnehmung entzogen sind.
  • Bei einem oberflächlich eingefärbten transparenten Glaskorn dagegen addieren sich die rundum aufgetragenen Farbpigmente zum insgesamten Farbeindruck, da – vor allem bei einem sehr dünnen und somit leicht transluzenten Farbüberzug – auch die rückseitig aufgetragenen Farbpigmente optisch wahrgenommen werden.
  • Versuche haben gezeigt, dass, um einen gleich intensiven optischen Farbeindruck zu erzielen, für die Einfärbung eines transparenten Glaskorns nur 30–40% der Farbpigmentmenge benötigt werden, die für die Einfärbung eines nichttransparenten Quarzsand-Korns erforderlich ist. Entsprechend niedriger ist auch die erforderliche Menge an Bindemittel, um die Farbpigmente an das zu färbende Korn zu binden.
  • Die Vorteile von farbbeschichtetem Glasgranulat gegenüber farbbeschichtetem Natursand zeigen sich auch sehr deutlich, wenn das Material als aussehensbestimmender Zuschlagstoff für abriebbeanspruchte Endprodukte, z. B. für Bodenbeschichtungen bzw. oberflächenveredelte Pflastersteine eingesetzt wird:
    Bei farbbeschichtetem Natursand bzw. -splitt führt der nutzungsbedingte Oberflächenabrieb zuallererst zum Abrieb der oberseitigen Farbschicht, sodass die natürliche Farbe des Natursandes bzw. -splitts zum Vorschein tritt und den farblich-optischen Eindruck zunehmend verändert bzw. verfälscht.
    Bei Verwendung von farbbeschichtetem Glasgranulat als dominierendem Zuschlagstoff hingegen tritt durch den Oberflächenabrieb keine auffällige Farbveränderung ein, da das rückseitig und seitlich aufgebrachte Farbpigment weiterhin den farblich-optischen Eindruck bestimmt.
  • Ein wichtiges Motiv für das erfindungsgemässe Verfahren, die daraus hervorgehenden Produkte und deren Verwendung war nicht zuletzt die Tatsache, dass sich erfindungsgemäss farbbeschichtete Glasgranulate problemlos aus Recyclingglas herstellen lassen – auch aus sogenannten "minderwertigen" Altglasfraktionen, die für das herkömmliche Glasrecycling in der Glashütte nicht geeignet sind sondern derzeit noch kostenintensiv auf Deponien entsorgt werden müssen.
  • ANFORDERUNGEN AN VERFAHREN UND PRODUKT
  • Entsprechend der nicht nur ökonomisch sondern auch ökologisch orientierten Motivation wurde die erfinderische Aufgabe auch darin gesehen, das Verfahren zur hydrophoben Farbbeschichtung von Recyclingglas-Granulat so rationell umweltfreundlich, energetisch sparsam, arbeitsschutz- und sicherheitsgerecht wie möglich zu gestatten.
  • Dies bedeutet im einzelnen:
    • – Das Verfahren soll einschichtig sein, d.h. keine haftvermittelnde Grundierung des Glasgranulates erfordern.
    • – Das Verfahren soll auf die Verwendung von lösemittelhaltigen Substanzen konsequent verzichten, um keine umweltbelastenden Emissionen zu verursachen, die Gesundheit der Arbeiter nicht zu gefährden und das Risiko gravierender Betriebsunfälle (explosive Entzündung von Lösemitteldämpfen) auszuschliessen.
    • – Das Verfahren soll unter möglichst geringem Aufwand an Energie, insbesondere thermischer Energie durchführbar sein. Dies gilt vor allem für die zur Trocknung des Farbüberzuges erforderliche Warmlufteinwirkung. Die vollständige Entfeuchtung soll bei möglichst niedriger Warmluft-Temperatur und möglichst kurzer Warmluft-Einwirkungszeit erfolgen.
  • Maßgebliche Kriterien für das zu erfindende Verfahren und das nach diesem Verfahren herzustellende Produkt waren vor allem auch die an dieses Produkt gestellten spezifischen Anforderungen.
  • Es sollte ein farbbeschichtetes Glasgranulat geschaffen werden, welches – im Unterschied zu allen bekannten farbbeschichteten Glasgranulaten – folgende Eigenschaften in sich vereinigt:
    • – Der farbige Überzug soll nicht nur nicht-hygroskopisch sein, d.h. keine Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft aufnehmen. Er soll nicht nur wasserfest sein, d.h. in wässriger Umgebung sich nicht lösen oder quellen bzw. Wasser in nennenswerter Menge aufnehmen. Sondern er soll darüber hinaus Wasser abstossend sein, d.h. seine Oberfläche soll eine deutlich hydrophobe Eigenschaft aufweisen.
    • – Der farbige Überzug soll dauerhaft fest auf dem Glaskorn haften, auch bei hohen Schwankungen der Umgebungstemperatur – z. B. im Bereich zwischen –25°C und +85°C.
    • – Der farbige Überzug soll eine hohe Abriebfestigkeit aufweisen, sodass dieser auch unter ggf. hoher mechanischer Beanspruchung durch Zwangsmischprozesse im Zuge der Weiterverarbeitung des farbbeschichteten Glasgranulates nicht abstaubt bzw. ausblutet.
    • – Der farbige Überzug soll eine gute Chemikalienresistenz aufweisen, d. h. das farbbeschichtete Glasgranulat soll gegenüber verdünnten Laugen und Säuren, Salzen und agressiven organischen Substanzen (wie z. B. Monostyrol oder Methylmethacrylat), die bei der Weiterverarbeitung zu Endprodukten oder bei der Anwendung der Endprodukte auf das Granulat einwirken könnten, ausreichend widerstandsfähig sein.
  • STAND DER TECHNIK
  • Bekannt sind Verfahren zur Einbrennlackierung von Glasoberflächen oder zum Aufschmelzen von farbigen Pigmenten auf Glasoberflächen. Möglicherweise könnten derartige Verfahren auch auf Glasgranulate anwendbar sein.
  • Sie sind jedoch im Sinne des hier gesetzten Erfindungszieles nicht relevant, da sie verfahrenstechnisch aufwendig sind und einen hohen Einsatz an thermischer Energie erfordern.
  • Nicht relevant im Sinne des Erfindungszieles sind auch alle denkbaren Farbbeschichtungsverfahren mittels lösemittelhaltiger, eingefärbter bzw. pigmentierter Kunstharze.
  • Aus DE P 44 02 432 sind granitähnliche Polymerkunststeine aus beschichtetem Altglasgranulat bekannt, wobei sich die Beschichtung der Atglassplitter
    • - aus einer wässrigen Lösung von Alkalisilikaten (= Wasserglas) oder einer wässrigen Dispersion von Acrylcopolymeren, vorzugsweise Styrolacrylat oder einem Gemisch aus diesen beiden Substanzen als Bindemittel,
    • - Farbstoff (vorzugsweise anorganische Pigmente)
    • – sowie einer sich nach aussen verdichtenden Füllung aus transparenten und/oder opalartig hellen Feinfüllstoffen mineralischen Ursprungs zusammensetzt.
  • Die zitierten Rezepturen erfüllen nicht die oben beschriebenen Anforderungen an das erfindungsgemässe Produkt: Wasserglas ist hygroskopisch und wasserlöslich, Gemische aus Wasserglas und wässrigen Acrylatdispersionen sind ebenfalls hygroskopisch bzw. wasseraufnahmefähig.
  • Pigmentgefüllte wässrige Acrylatdispersionen hingegen sind nach ihrer Aushärtung weniger feuchtigkeitsempfindlich. Damit beschichtete Oberflächen neigen erst nach längerer Feuchtigkeitseinwirkung zum Aufquellen.
  • Als Glasüberzug weisen sie jedoch keine optimale Adhäsion zum Glas und somit auch keine hohe Abriebfestigkeit auf.
  • Zudem sind sie nicht ausreichend chemikalienbeständig sondern durch viele aggressive chemische Substanzen und organische Lösemittel lösbar.
  • Keines der aus DE P 44 02 432 bekannten Beschichtungssysteme erfüllt die im vorliegenden Fall als ein wesentliches Erfindungsmerkmal geforderte hydrophobe Oberflächeneigenschaft des farbbeschichteten Glasgranulates.
  • WO 01/14277 beschreibt oberflächenveredelte Betonsteine, die mit einer Polymerkunststeinschicht versehen sind. Diese Veredelungsschicht enthält als aussehensbestimmenden Hauptfüllstoff Altglasgranulat, welches mittels einer wässrigen Dispersion von Polyvinylacetat und (vorzugsweise anorganischen) Farbpigmenten oberflächig eingefärbt wurde.
  • Dieses Beschichtungssystem erfüllt zwar die in WO 01/14277 gestellte Aufgabe, nicht jedoch die an die hier vorgelegte Erfindung gestellten Anforderungen: Wässrige Polyvinylacetat-Dispersionen – ob gefärbt oder ungefärbt – sind nach der Trocknung leicht hygroskopisch. Sie quellen unter Wassereinwirkung, die Oberfläche des Überzugs ist nicht hydrophob.
  • Zudem reagieren sie verseifend auf alkalische Einflüsse und sind empfindlich gegen viele aggressive organische Substanzen wie z. B. Methylmethacrylat
  • DIE ERFINDUNGSGEMÄSSE LÖSUNG
  • Es wurde gefunden, dass alle zuvor beschriebenen Anforderungen an das erfindungsgemässe lösemittelfreie Verfahren zur hydrophoben Farbbeschichtung von Glasgranulat erfüllt werden, indem:
    das Glasgranulat mit einem Gemisch aus einem wasserdispergierten, lösemittelfreien, zweikomponentigen Epoxidharzsystem, Wasser und Farbstoff (vorzugsweise anorganischem Mineralpigment)
    – oder mit einem Gemisch aus einem wasserdispergierten, lösemittelfreien, zweikomponentigen Epoxidharzsystem, einer wässrigen siloxanhaltigen Emulsion, Farbstoff (vorzugsweise anorganischem Mineralpigment) und, erforderlichenfalls, feinstkörnigem Pulver aus Glas und/oder Aluminiumhydroxid – beschichtet, dehydriert und durch Reaktion gehärtet wird.
  • Es wurde gefunden, dass alle oben beschriebenen, an das erfindungsgemäss zu erzeugende Produkt gestellten Anforderungen erfüllt werden, indem das Produkt – farbbeschichtetes (Recycling-)Glasgranulat mit hydrophober Oberfläche – nach eben diesem Verfahren erzeugt wird.
  • Untersuchungen haben – teilweise überraschend – gezeigt, dass ein wasserdispergiertes, lösemittelfreies, zweikomponentiges Epoxidharzsystem – z. B. ein Polyamin-Epoxidharzaddukt und ein Gemisch aus Bisphenol-A-Epichlorhydrinharz, p-tert.-Butylphenylglycidylether und Benzylalkohol – im dehydrierten und reaktionsgehärteten Zustand eine sehr gute Haftung und Abriebfestigkeit auf Glasoberflächen aufweist, selbst wenn dieses wasserdispergierte Harzsystem vor der Anwendung zusätzlich mit bis zu 30 Gew.-% Wasser verdünnt und mit bis zu 100 Gew.-% Farbpigment (vorzugsweise anorganischem Mineralpigment) gefüllt wurde.
  • Es wurde festgestellt, dass sich Glasgranulate, die mit einem derartigen wasserverdünnten und pigmentgefüllten Harzsystem beschichtet wurden, unter geringem Einsatz von thermischer Energie (z. B. bei einer Warmlufttemperatur von max 60°C) in sehr kurzer Zeit (z. B. max. 90 Sekunden) restlos entfeuchten lassen.
  • Das farbbeschichtete Glasgranulat ist danach staubtrocken und nicht klebrig, sodass die zeitabhängige reaktive Aushärtung des Harzsystems in einem Lagergefäss bei Umgebungslufttemperaturen > 10°C ohne Zufuhr thermischer Energie erfolgen kann.
  • Es wurde festgestellt, dass der Farbüberzug der Granulatkörner nach Erreichen der Endfestigkeit nicht nur eine starke Adhäsion und Abriebfestigkeit aufweist sondern auch eine hohe Chemikalienresistenz und vor allem auch eine deutlich hydrophobe Eigenschaft der Oberfläche.
  • Es wurde gefunden, dass sich die hydrophobe Oberflächeneigenschaft der erfindungsgemäss farbbeschichteten Glaskörner zu einer "superhydrophoben" Eigenschaft steigern lässt, indem der beschriebene Farbüberzug mit Siloxan-Molekülen angereichert wird.
  • In diesem Fall wird das wasserdispergierte, lösemittelfreie, zweikomponentige und pigmentgefüllte Epoxidharzsystem nicht mit Wasser verdünnt sondern mit einer sehr niedrigviskosen, siloxanhaltigen wässrigen Emulsion, zum Beispiel einer wässrigen Methylalkylsiloxan/Acrylsäureestercopolymer-Emulsion.
  • Die Siloxan-Moleküle binden sich an die im Beschichtungsgemisch enthaltenen Mineralpigmente. Werden zur Färbung keine Mineralpigmente sondern z. B. organische Pigmente verwendet, ist es erforderlich, dass dem Gemisch feinstkörniges, möglichst farbloses, Pulver mineralischen Ursprungs, z. B. aus Glas und/oder Aluminiumhydroxid beigegeben wird, damit die Siloxan-Moleküle einen Bindungspartner finden.
  • Bei Verwendung von Aluminiumhydroxid ergeben sich Vorteile bezüglich des Brandverhaltens der Beschichtung: Die Entflammbarkeit wird herabgesetzt, die Selbstverlöschung wird begünstigt.
  • NUTZEN UND KRITERIEN DER HYDROPHOBIE
  • Die erfindungsgemäss farbbeschichteten Glasgranulate eignen sich in erster Linie für die Verwendung als aussehenbestimmender Hauptzuschlagstoff für organisch oder anorganisch gebundene Putzmörtel und Estriche sowie für Formkörper und Vorsatzschichten aus Polymerbeton bzw. granitartig strukturiertem Polymerkunststein. Derartige Endprodukte sollen natürlich auch für den der Witterung ausgesetzten Ausseneinsatz geeignet sein.
  • Es kann nicht ausgeschlossen werden, dass die farbbeschichteten Glasgranulate zu granitartig strukturierten Endprodukten verarbeitet werden, deren Gefügestruktur mit feinen Kapillarporen durchsetzt ist. Dies kann zum Beispiel geschehen, wenn ein sehr "magerer", d.h. bindemittelarmer Polymermörtel nicht mit ausreichendem Druck verdichtet wurde oder wenn die Sieblinie der Zuschläge einen zu geringen Anteil an Feinfüllstoff aufweist.
  • Durch diese Kapillarporen könnte Wasser eindringen, welches – insbesondere in Verbindung mit Frost/Tau-Wechseln langfristig zur Schädigung des Gefüges führt.
  • Dieser Gefahr wird durch die erfindungsgemässe hydrophobe Farbbeschichtung des Glasgranulats als Hauptzuschlagstoff wirksam vorgebeugt: Die wasserabstossende Eigenschaft der Glaskorn-Oberflächen verhindert das Eindringen von Wasser durch die Kapillarporen.
  • Es handelt sich quasi um eine "Imprägnierung von innen heraus".
  • Um die Wirksamkeit der hydrophoben Oberflächeneigenschaft der erfindungsgemäss farbbeschichteten Glasgranulate beurteilen und mit nicht hydrophobierten Granulaten vergleichen zu können, wurde folgendes
  • TESTVERFAHREN (vgl. 1.1 bis 1.4) angewandt:
  • In eine 75 ml fassende Schale (A) wurden Agglomerat-Gemische (B+C) jeweils bestehend aus:
    • – 60 g auf Hydrophobie zu prüfendes Granulat im Korngrössenbereich 0,4 bis 3 mm (Sieblinie: 34 Gew.-% 0,4–1,0 mm, 33 Gew.-% 1,0–2,0 mm, 33 Gew.-% 2,0–3,0 mm) sowie
    • – 20 g siloxanisiertes Glasmehl im Korngrössenbereich 0,2–0,4 mm in homogener Mischung eingefüllt .
  • Mittels einer entsprechend geformten Patrize wurde eine wannenförmige Mulde auf die Oberfläche des Agglomerates gedrückt. (1.2)
  • In diese Mulde wurden jeweils 15 ml Wasser (D) eingegeben. (1.3).
  • Gemessen wurde die Einsinkzeit (t) des Wassers in das Agglomerat, d. h. die Zeitspanne, bis kein Wasserspiegel über dem Agglomerat mehr erkennbar ist. (1.4)
  • Auf einzelne Ergebnisse dieses Tests wird im Abschnitt BEISPIEL 2 eingegangen.
  • Beispiele
  • 1. für die Herstellung hydrophob farbbeschichteter Glasgranulate
  • BEISPIEL 1a:
  • 20 kg farblos-transparentes Recyclingglas-Granulat in Körnungen von 0,4 bis 3 mm sollten in türkisfarbenem Farbton hydrophob farbbeschichtet werden.
  • Hierzu wurden 400 g wasserdispergiertes, lösemittelfreies, zweikomponentiges Epoxidharz mit 90 ml Wasser verdünnt. 200 g türkisfarbenes Spinell-Pigment wurden eingerührt.
  • In einem Pflugscharmischer wurde das Granulat mit dem flüssigen Färbungsmittel vermischt. Die Mischzeit betrug 60 Sekunden.
  • In einem Fliessbett-Trockner wurde das beschichtete Granulat dehydriert. Die Temperatur des Luftstroms betrug 60°C. Eine restlose Entfeuchtung war nach 80 Sekunden erreicht.
  • Das nunmehr staubtrockene farbbeschichtete Glasgranulat wurde in einen Sack abgefüllt und bei 20°C gelagert. Nach ca. 3 Tagen hatte der hydrophobe Farbüberzug durch reaktive Härtung seine Endfestigkeit erreicht.
  • BEISPIEL 1b
  • 20 kg teils farblos-transparentes teils braun-transparentes Granulat aus Flaschen-Altglas in Körnungen von 0,4 bis 3 mm sollten in ockerfarbenem Farbton superhydrophob farbbeschichtet werden.
  • Hierzu wurden 350 g wasserdispergiertes, lösemittelfreies, zweikomponentiges Epoxidharz mit 100 ml einer wässrigen Methylalkylsiloxan/Acrylsäureestercopolymer-Emulsion verdünnt. 200 g ockerfarbenes Mineralpigment und 150 g Aluminiumhydroxid (Korngrösse 5–15 μ) wurden eingerührt.
  • In einem Pflugscharmischer wurde das Granulat mit dem flüssigen Färbungsmittel vermischt. Die Mischzeit betrug 60 Sekunden.
  • In einem Fliessbett-Trockner wurde das beschichtete Granulat dehydriert. Die Temperatur des Luftstroms betrug 60°C. Eine restlose Entfeuchtung war nach 80 Sekunden erreicht.
  • Das nunmehr staubtrockene farbbeschichtete Glasgranulat wurde in einen Sack abgefüllt und bei 20°C gelagert. Nach ca. 3 Tagen hatte der superhydrophobe Farbüberzug durch reaktive Härtung seine Endfestigkeit erreicht.
  • 2. für den Nachweis der hydrophoben Oberflächeneigenschaft
  • Die Prüfung erfolgte nach dem auf Seite 8, Zeilen 4–21 beschriebenen Testverfahren, d.h. es wurden jeweils 60 g Testmaterial mit jeweils 20 g siloxanisiertem Glasmehl vermischt. Die Beimischung des siloxanisierten (und somit hydrophoben) Glasmehls erfolgte mit dem Ziel, das Einsinken des Wassers in das Agglomerat zu verzögern, um eine präzisere Beobachtung zu ermöglichen.
  • Die Versuche wurden jeweils mehrfach durchgeführt. Die hier angegebenen Ergebnisse stellen mittlere Messwerte dar.
  • BEISPIEL 2a
  • Um Vergleichswerte zu erhalten, wurden zunächst Granulate getestet, die der vorgeliegenden Erfindung nicht entsprechen und keine hydrophobe Oberflächeneigenschaft erwarten liessen.
    • – unbeschichteter, gewaschener und getrockneter Quarzsand: Mittlere Einsinkzeit (t): 62 Sekunden
    • – unbeschichtetes Recycling-Glasgranulat: Mittlere Einsinkzeit (t): 47 Sekunden
    • – Recycling-Glasgranulat, mit Wasserglas und Mineralpigment farbbeschichtet und dehydriert: Mittlere Einsinkzeit (t): 8 Sekunden
    • – Recycling-Glasgranulat, mit einer wässrigen Acrylatdispersion und Mineralpigment farbbeschichtet, dehydriert und ausgehärtet: Mittlere Einsinkzeit (t): 28 Sekunden
    • – Recycling-Glasgranulat, mit einer wässrigen Polyvinylacetat-Dispersion farbbeschichtet, dehydriert und ausgehärtet: Mittlere Einsinkzeit (t): 35 Sekunden
    • – Recycling-Glasgranulat, mit einer wässrigen Ethylen-Vinylacetat-Dispersion farbbeschichtet, dehydriert und ausgehärtet: Mittlere Einsinkzeit (t): 46 Sekunden
  • BEISPIEL 2b
  • Getestet wurde das aus BEISPIEL 1a hervorgegangene, erfindungsgemässe Produkt.
  • Die mittlere Einsinkzeit (t) betrug 9 Stunden, 45 Minuten
  • BEISPIEL 2c
  • Getestet wurde das aus BEISPIEL 1b hervorgegangene, erfindungsgemässe Produkt.
  • Die mittlere Einsinkzeit (t) betrug mehr als 48 Stunden. Die Versuche wurden jeweils nach 48 Stunden abgebrochen, da erkennbar wurde, dass das Wasser schneller verdunstet als versickert.
  • VERWENDUNG
  • Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten farbbeschichteten Recyclingglasgranulate sind vielseitig als Zuschlagstoff für organisch oder anorganisch gebundene Putzmörtel und Estriche sowie für Formkörper und Beschichtungen aus Polymerbeton bzw. granitartig strukturiertem Polymerkunststein verwendbar.
  • Auf Grund ihrer hydrophoben Eigenschaft sind sie insbesondere für wetterbelastete Baustoffe bzw. Bauelemente wie z. B. Fassadenelemente und Fassadenbeschichtungen, Dachsteine, Betonpflastersteine und -platten prädestiniert.

Claims (8)

  1. Lösemittelfreies Verfahren zur hydrophoben Farbbeschichtung von Glasgranulaten, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasgranulate mit einem Gemisch aus einem wasserdispergierten, lösemittelfreien, zweikomponentigen Epoxidharzsystem, Wasser und Farbstoff (vorzugsweise anorganischem Mineralpigment) – oder mit einem Gemisch aus einem wasserdispergierten, lösemittelfreien, zweikomponentigen Epoxidharzsystem, einer wässrigen siloxanhaltigen Emulsion, Farbstoff (vorzugsweise anorganischem Mineralpigment) und, falls erforderlich, feinstkörnigem Pulver aus Glas und/oder Aluminiumhydroxid – beschichtet, dehydriert und durch Reaktion gehärtet wird.
  2. Hydrophob farbbeschichtete Glasgranulate, dadurch gekennzeichnet, dass sie nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 hergestellt wurden.
  3. Hydrophob farbbeschichtete Glasgranulate gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Granulate aus Recyclingglas, d.h. farblos-transparenten Flachglasabfällen und/oder farblos-transparentem und/oder farbig-transparentem Flaschenaltglas bestehen.
  4. Hydrophob farbbeschichtete Glasgranulate gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsbindemittel ein reaktionsgehärtetes Epoxidharz ist.
  5. Hydrophob farbbeschichtete Glasgranulate gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsbindemittel mit anorganischem Mineralpigment gefüllt ist.
  6. Hydrophob farbbeschichtete Glasgranulate gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsbindemittel mit Siloxan-Molekülen angereichert ist.
  7. Hydrophob farbbeschichtete Glasgranulate gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsbindemittel zusätzlich mit feinstkörnigem Glaspulver und/oder Aluminiumhydroxid-Pulver angereichert ist.
  8. Verwendung von hydrophob farbbeschichteten Glasgranulaten gemäß den Ansprüchen 2 bis 7 als Zuschlagstoff für organisch oder anorganisch gebundene Putzmörtel und Estriche sowie für Formkörper und Beschichtungen aus Polymerbeton bzw. granitartig strukturiertem Polymerkunststein.
DE10231858A 2002-07-12 2002-07-12 Lösemittelfreies Verfahren zur hydrophoben Farbbeschichtung von Glasgranulat Withdrawn DE10231858A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10231858A DE10231858A1 (de) 2002-07-12 2002-07-12 Lösemittelfreies Verfahren zur hydrophoben Farbbeschichtung von Glasgranulat
AU2003254624A AU2003254624A1 (en) 2002-07-12 2003-07-10 Solvent-free method for hydrophobic color coating of glass granulates, product therefrom and use thereof
EP03783916A EP1523457A1 (de) 2002-07-12 2003-07-10 Lösemittelfreies verfahren zur hydrophoben farbbeschichtung von glasgranulat, das hieraus resultierende produkt und seine verwendung
DE10393341T DE10393341D2 (de) 2002-07-12 2003-07-10 Lösemittelfreies Verfahren zur hydrophoben Farbbeschichtung von Glasgranulat, das Produkt hieraus und seine Verwendung
PCT/DE2003/002319 WO2004014815A1 (de) 2002-07-12 2003-07-10 Lösemittelfreies verfahren zur hydrophoben farbbeschichtung von glasgranulat, das produkt hieraus und seine verwendung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10231858A DE10231858A1 (de) 2002-07-12 2002-07-12 Lösemittelfreies Verfahren zur hydrophoben Farbbeschichtung von Glasgranulat

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10231858A1 true DE10231858A1 (de) 2004-01-22

Family

ID=29761956

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10231858A Withdrawn DE10231858A1 (de) 2002-07-12 2002-07-12 Lösemittelfreies Verfahren zur hydrophoben Farbbeschichtung von Glasgranulat
DE10393341T Expired - Fee Related DE10393341D2 (de) 2002-07-12 2003-07-10 Lösemittelfreies Verfahren zur hydrophoben Farbbeschichtung von Glasgranulat, das Produkt hieraus und seine Verwendung

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10393341T Expired - Fee Related DE10393341D2 (de) 2002-07-12 2003-07-10 Lösemittelfreies Verfahren zur hydrophoben Farbbeschichtung von Glasgranulat, das Produkt hieraus und seine Verwendung

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1523457A1 (de)
AU (1) AU2003254624A1 (de)
DE (2) DE10231858A1 (de)
WO (1) WO2004014815A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008137129A1 (en) * 2007-05-04 2008-11-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Coated particle with shimmering appearance and engineered stone containing coated particles
DE102009043662A1 (de) * 2009-09-29 2011-03-31 Andreas Schultze-Kraft Partiell lichtdurchlässige zementös oder polymer gebundene Werksteinplatten
WO2012091707A1 (en) * 2010-12-29 2012-07-05 Reynolds Presto Products Inc. Colored composite pavement structure
US9464003B2 (en) 2009-06-24 2016-10-11 Basf Se Method of producing a composite material using a mixing system
US9505931B2 (en) 2009-12-21 2016-11-29 Basf Se Composite pavement structure

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202009013082U1 (de) 2009-10-01 2010-02-25 Schultze-Kraft, Andreas Trivalent beschichtetes Glasgranulat als Betonzuschlag
RU2565671C1 (ru) * 2014-05-30 2015-10-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова Российской академии наук (ИСПМ РАН) Разветвленные фторсодержащие кремнийорганические сополимеры, способ их получения и гидрофобное полимерное покрытие на их основе

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1604405A (en) * 1978-05-31 1981-12-09 Univ Cardiff Articles made from resin compositions containing aggregate materials eg glass
JPH03504488A (ja) * 1988-05-27 1991-10-03 シュルツ‐クラフト、アンドレアス 人工石およびその製造法と用途
DE4334623A1 (de) * 1993-10-06 1995-04-13 Grundstuecks Verwaltung Frenze Behandlung von Glasbruch als Zuschlagstoff in Mineralstoffgemischen
DE4402432C2 (de) * 1994-01-27 1996-01-18 Schultze Kraft Andreas Granitähnliche Polymerkunststeine aus beschichtetem Altglasgranulat
EP1214382A1 (de) * 1999-07-22 2002-06-19 PPG Industries Ohio, Inc. Pigmentierte beschichtungszusammensetzungen für keramische substrate
US7226662B2 (en) * 2001-03-27 2007-06-05 Heinz Marohn Concrete substrate containing glass

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008137129A1 (en) * 2007-05-04 2008-11-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Coated particle with shimmering appearance and engineered stone containing coated particles
US9464003B2 (en) 2009-06-24 2016-10-11 Basf Se Method of producing a composite material using a mixing system
US9896381B2 (en) 2009-06-24 2018-02-20 Basf Se Method of producing a composite material using a mixing system
US10040721B2 (en) 2009-06-24 2018-08-07 Basf Se Method of producing a composite material using a mixing system
DE102009043662A1 (de) * 2009-09-29 2011-03-31 Andreas Schultze-Kraft Partiell lichtdurchlässige zementös oder polymer gebundene Werksteinplatten
DE102009043662B4 (de) * 2009-09-29 2013-07-04 Andreas Schultze-Kraft Partiell lichtdurchlässige zementös oder polymer gebundene Werksteinplatten
US9505931B2 (en) 2009-12-21 2016-11-29 Basf Se Composite pavement structure
US10253460B2 (en) 2009-12-21 2019-04-09 Basf Se Composite pavement structure
WO2012091707A1 (en) * 2010-12-29 2012-07-05 Reynolds Presto Products Inc. Colored composite pavement structure
CN103380094A (zh) * 2010-12-29 2013-10-30 巴斯夫欧洲公司 着色的复合路面结构
US9856363B2 (en) 2010-12-29 2018-01-02 Basf Se Colored composite pavement structure

Also Published As

Publication number Publication date
EP1523457A1 (de) 2005-04-20
AU2003254624A1 (en) 2004-02-25
WO2004014815A1 (de) 2004-02-19
DE10393341D2 (de) 2005-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3751633T2 (de) Verfahren zur Herstellung zementhaltiger Produkte
DE29923250U1 (de) Form- oder Beschichtungsmaterial
CH646189A5 (de) Verfahren zum herstellen von dehnfaehigen beschichtungen bzw. ueberzuegen mit rueckspannungsvermoegen zur dauerhaften ueberbrueckung von fugen und rissen.
DE202012010394U1 (de) Bodenspachtel
EP0781732B1 (de) Harz/Füllstoffsystem zur Erzeugung von Beschichtungen, daraus hergestellter Kunststoffboden und Verfahren zu seiner Herstellung
DE1471100A1 (de) Homogene Latex-Gemische enthaltende Moertelmassen
EP0884291A1 (de) Spachtelmasse, ihre Herstellung und Verwendung
DE10231858A1 (de) Lösemittelfreies Verfahren zur hydrophoben Farbbeschichtung von Glasgranulat
DE2617685C3 (de) Putzzusammensetzung für Baumaterial
DE69923006T2 (de) Weichverbundmaterial mit hoher härte
DE102011118507A1 (de) Farbiges cellulosehaltiges Partikel, deren Herstellung, Eigenschaften, Verarbeitung und Anwendung
DE2231205B2 (de) Dekorationsschicht auf der oberflaeche eines mineral-, holz- oder metall- substrats auf der grundlage einer moertelzusammensetzung aus hydraulischem zement, synthetischem harz, wasser, zuschlagstoffen und pigmenten und verfahren zu deren herstellung
EP1458652A2 (de) Oberflächenbeschichtetes glasgranulat
DE1544816C3 (de) Elastischer Kunstbetonlaminat großer Druck- und Biegefestigkeit
DE102008004004B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Fuge oder eines Putzes
DE29623574U1 (de) Harz/Füllstoffsystem zur Erzeugung von Beschichtungen und daraus hergestellter Kunststoffboden
DE10146408B4 (de) Gefärbtes Quarzkorn und seine Verwendung
DE102005007028B4 (de) Verwendung eines farbigen Granulates zur Reduzierung einer Vereinzelung der Farbpigmente in kunstharz-oder silikatgebundenen farbigen Gegenständen
EP1647536A2 (de) Putzmörtelmischung zur dekorativen oder strukturgebenden Oberflächenbeschichtung und ein Verfahren zu dessen Herstellung
WO2016050616A1 (de) Rissüberbrückende spachtelmasse
DE202004017418U1 (de) Gefärbte Granulatkörner, Kunststoffformkörper, Beschcichtungsgemisch
DE2321408A1 (de) Selbstverlaufender und selbstnivellierender kunststoff/zement-moertel
EP3981841B1 (de) Bodenbelag enthaltend uv-nachweisbare grundierung
DE102016117400A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Werksteinplatten
AT353915B (de) Material zum herstellen von oberflaechen- beschichtungen an waenden

Legal Events

Date Code Title Description
8122 Nonbinding interest in granting licences declared
8139 Disposal/non-payment of the annual fee