203123. lajstromszámú szabadalom • Kálium-szilikát kötőanyagú egykomponensű porfesték
1 HU 203 123 B 2 A találmámy célja kálium-szilikát kötőanyagú egykomponensű porfestékre vonatkozik, amely hagyományos épülethomlokzatok esztétikus bevonására alkalmas. Az alkáli-szilikát kötőanyagú festékek homlokzatok bevonására régóta ismertek és a diszperziós kötőanyagú homlokzatfestékek megjelenése előtt széles körben használatosak voltak. A diszperziós homlokzatfestékek elterjedése visszaszorította használatukat. A diszperziós festékek előnyös tulajdonságai mellett azonban nyilvánvalóvá váltak alkalmazásuknak hátrányos következményei is. A diszperziós festék alkotta filmréteg ugyanis biztonságosan védi az épületet a csapóeső ellen, de gátolja az épület belseje felől érkező légnedvesség eltávozását a falazatból. A növekvő páranyomás hatására víz kondenzálódik a falazatban. A lecsapódó víz a vakolat és építőanyag mállását okozza, ami a homlokzaton hólyagos réteghibát, szétrepedést és a vakolat lemállását okozza. Ez a jelenség főleg régi épületek diszperziós festésénél gyakori, ahol megfelelő szigetelés hiányában a felszívódó talajvíz, illetve talajnedvesség is részt vesz a korróziós folyamatok lejátszódásában. A korábbi években már jól bevált alkáli-szilikát kötőanyagú homlokzatfestékek alkalmazásával ezek a problémák elkerülhetők, de a hagyományos alkáli-szilikát festékeknek néhány hátrányos tulajdonságuk van. Ismeretes az, hogy alkáli-szilikát oldatok kötése során a levegő széndioxidjának részvételével a CO2 + H2O ^ 2H+ + CO32" reakcióban keletkező hidrogénionok a vízben oldódó szilikát anionokat vízben oldhatatlan polikovasavvá alakítják. Mind a karbonátosodás, mind a polikarbonsav képződés megfordítható reakció. Ezért az alkáli-szilikát bevonatok csak mérsékelten vízállóak, vízzel tatósan érintkezve feloldódhatnak. Ennek elkerülésére különböző eljárások ismertek. A leggyakoribb a homlokzatra felvitt festékréteg kezelése ammónium-klorid oldattal. Az ammónium-klorid a festék lúgtartalmával ammónium-hidroxidot és alkáli-kloridot képez. Az ammónium-hidroxid elillan, az alkáli-klorid pedig semlegesen hidrolizál, így nem képes a polikarbonsavat visszaoldani. Ha a festék lúgtartalmát valamely erős szerves vagy szervetlen sav oldatának felhordásával kötik meg, hasonló eredmény érhető el. A szakirodalom egykomponensű vagy diszperziós szilikátfestékeken olyan kompozíciót ért, amely vizes közegben káli-vízüvegből, lúgálló pigmentekből és műanyagdiszperziókból áll. A kétkomponensű szilikát festékeken káli-vízüveg oldatot és külön pigment összetételekből álló keveréket értünk, amelyet a felhasználás előtt kell összekeverni. Nem ismert olyan poralakú kompozíció, amelyben az alkáli-szilikát a pigmentekkel és a kovasav polimerizációját elősegítő adalékanyaggal együtt fordul elő és tárolható. Poralakú egykomponensű alkáli-szilikát festékkel tehát a szabadalmi irodalom nem foglalkozik. Egy- és többkomponensű folyékony alkáli-szilikát festékkompozícióra vonatkoznak a következő szabadalmi leírások: A 4 312 673 számú USA szabadalmi leírás vízoldható és kikeményíthető szilikátkompozícióra vonatkozik, amely nátrium- és kálium-szilikátot, továbbá izzított alumínium-trimetafoszfátot, esetleg ammóniumhidroxidot is tartalmaz és cementtel összekeverhető. A szilikátkompozíció a cementkészítmények porozitását csökkenti és a kémiai stabilitást növeli, felhasználható pl. üvegtáblák összeillesztésére. A 4 586 959 sz. USA szabadalmi leírás pillanatszeníen kikeményíthető, hangszigetelő és égésbiztos vakolati bevonóanyagot ismertet, amely ásványi szálból, nátrium- vagy kálium-hidrogénkarbonátból és kalcium-kloridból, porított nátrium- vagy kálium-szilíkátból, továbbá nátrium- vagy kálium-szilikát vizes oldatából áll. Az alkáli-szilikát gyors kikeményedését illetve megkötését kálium-hidrogén-karbonát, kalciumklorid vagy szulfamidsav hozzáadásával segítik elő. A többkomponensű készítmény felhasználásra szigorú technológiai fegyelmet igényel. A 4 240 838 sz. USA szabadalmi leírásban olyan folyékony festékkompozíciót ismertetnek, amelyben a nátrium-szilikát oldat kikeményedését alkálifém-alumínáttal segítik elő. A kompozíció pigmentként főként titán-dioxidot tartalmaz. A találmány célkitűzése olyan kálium-szilikát kötőanyagbázisú egykomponensű homlokzati porfesték előállítása, amely páraáteresztő-képesség szempontjából jobb, mint a diszperziós festékek, ugyanakkor légköri korrózióállósága és vízlepergető-képessége jobb, mint az ásványi eredetű festékeké. A találmány tehát kálium-szilikátbázisú egykomponensű, vízben diszpergálható porfestékre vonatkozik, amely kálium-szilikátból, töltőanyagból és pigmentből áll és azzal jellemezhető, hogy 12-20 t% kálium-szilikátot, 0,1-3 t% kálium-szilikonátot, 14-50 t% pigmentet, célszerűen cink-oxidot, cinkszulfídot, titándioxidot, vagy egyéb oxid-pigmentet, 30-70% töltőanyagot, célszerűen kalcium-karbonátot vagy mikronizált dolomitot, 1-2 t% 0,1-0,4 mm közötti szemcseméretű szervetlen vagy szerves savat vagy annak anhidridjeit, vagy savas jellegű ammónium-sót, adott esetben 1-3,3 t% ülepedésgátló szert tartalmaz. A porfestékek kálium-szilikát kötőanyaga porlasztásos szárítással készül. A porlasztásos szárítás során keletkező szilárd vízüveg szerkezete az oldatban lévő kálium-szilikátéhoz hasonló és ez biztosítja alacsonyabb hőmérsékleten is a gyors oldódást. A keletkező káliumszilikát por szemcsemérete 10 pm-től 1000 pm-ig terjedhet. Apor térfogat-tömeg a szemcseszerkezettől függően 0,5 kg/dm3-0,9 kg/dm3 közötti, és 15-20% kémiailag kötött vizet tartalmaz. A porlasztás során különböző, a festék tulajdonságait javító adalékanyagokat a vízüvegoldattal együttesen szárítunk. Ilyen módon állítjuk elő a kálium-metil-szilikonát tartalmú por vízüveget. Ezzel az adalékanyaggal a festék hidrofobitását más hidrofobizálószer hozzáadása nélkül is biztosíthatjuk. Ilyen szilikonátok káliummetil- vagy etil-szilikonát, ill. az izo-oktil-szilikonát. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
