EP2906509A1 - Verwendung von sauerstoffverbindungen des aluminiums als korrosionsschutzmittel sowie trennmittel für kalk-natron-silikat-gläser - Google Patents

Verwendung von sauerstoffverbindungen des aluminiums als korrosionsschutzmittel sowie trennmittel für kalk-natron-silikat-gläser

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EP2906509A1
EP2906509A1 EP13776472.6A EP13776472A EP2906509A1 EP 2906509 A1 EP2906509 A1 EP 2906509A1 EP 13776472 A EP13776472 A EP 13776472A EP 2906509 A1 EP2906509 A1 EP 2906509A1
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EP
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aluminum
glass
oxygen compounds
corrosion
compounds
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Withdrawn
Application number
EP13776472.6A
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Inventor
Martin Gross
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Bergakademie Freiberg
Original Assignee
Bergakademie Freiberg
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL 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
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL 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
    • C03C2218/00—Methods for coating glass
    • C03C2218/30—Aspects of methods for coating glass not covered above
    • C03C2218/355—Temporary coating

Definitions

  • oxygen compounds of aluminum as corrosion inhibitors and release agents for soda lime silicate glasses
  • the invention relates to the use of aluminum compounds or particulate dust containing aluminum compounds, as corrosion inhibitors for glass, in particular for soda-lime silicate soda glasses and release agents.
  • additives are added to these polymer particles (typically special acids) to prevent corrosion.
  • polymer beads of a very narrow particle size distribution between 50 and 150 ⁇ based on polymethyl methacrylate and polyolefins application. Boric acid or adipic acid are added as an additive.
  • powdered release agents with corrosion protection and a liquid corrosion protection is used to prevent glass corrosion. The liquid corrosion protection is sprayed onto the glass. After the drying process, a pure release agent is used [http://www.acw-info.de/Aninstallen/Kategorien/Tré].
  • the common silicate glasses are chemically very resistant.
  • the acid character of the Si0 2 network causes this high resistance.
  • the Si0 2 network of the glass is not stable. The bonds of the network are broken up, which dissolves all the glass. If sufficiently stable constituents are present in the glass, then a layer that is not soluble in the alkaline range can form on the glass surface, which counteracts the alkaline attack.
  • the glass surface corrodes due to the effect of atmospheric moisture.
  • the water is initially in gaseous form.
  • condensation of small amounts of water on the glass surface occurs. This can be assumed to be approximately of chemically pure water.
  • This water initially leaches alkalis from the glass surface and thus becomes slightly basic.
  • the saturation limit of the solubility for various sparingly soluble glass reached parts. This results in the formation of adherent, difficult or impossible to remove layers on the glass surface.
  • the cleaning and leaching of the glass surface dominate during dishwashing, the formation of an undesirable surface layer prevails during the storage of flat glass.
  • US Pat. No. 5,731,277 A discloses a method for producing a dishwasher rinse aid intended to prevent the washing out of transition metals from tableware and containing aluminum compounds which form aluminum tetrahydroxide in solution.
  • No. 7,759,299 B2 describes a dishwashing detergent composition consisting of a detergent, an alkali source and a corrosion inhibitor.
  • the corrosion inhibitor contains a source of water-soluble aluminum ions and at least one source of calcium or magnesium ions.
  • the object of the invention is to develop a glass corrosion inhibitor with improved activity.
  • the object is achieved in that compounds of aluminum or particulate dust containing compounds of aluminum are used as corrosion inhibitors for glass.
  • all compounds of aluminum such as aluminum sulfate, aluminum phosphate, aluminum acetate, zeolite A, aluminum formate, aluminum nitrate, aluminum oxide, aluminum hydroxide and / or alkali aluminates are suitable.
  • Oxygen compounds of aluminum or particulate dust containing oxygen compounds of aluminum are preferably used as corrosion inhibitors for soda-lime silicate glasses in glass storage and in glass transport.
  • Particle dust is understood to mean powders of the compounds according to the invention having a particle size of from 10 to 80 ⁇ m, preferably from 15 to 70 ⁇ m, very particularly preferably from 20 to 65 ⁇ m.
  • Oxygen compounds of aluminum (aluminum oxide, aluminum hydroxide, alkali aluminate), in particular mixtures of aluminum hydroxide and sodium aluminate in a ratio of 2: 1 to 11: 1, particularly preferably mixtures of aluminum hydroxide and sodium metaaluminate in the ratio of 3: 1 to 8: 1, are preferred.
  • the ratios mentioned here denote mass ratios. These mixtures react weakly alkaline, but surprisingly show the best corrosion protection.
  • the corrosion-inhibiting effect is not bound to the addition to a release agent. Certain glass products require no release agent during storage. This is z. B. on the inner surface of container or tube glass the case.
  • the corrosion inhibitor can be used without additional plastic particles. It should be noted that the corrosion inhibitor is not between two touching glass surfaces. This can lead to mechanical damage to the glass surface.
  • the invention therefore also includes corrosion inhibitors for the treatment of shaped soda lime silicate glasses, z. B. for corrosion protection treatment of the inner surface of container or tube glass, which consists of powdered oxygen compounds of aluminum ums and optionally additives for better flowability and water repellency of the oxygen compounds of aluminum.
  • the powdery oxygen compounds are preferably aluminum oxide and / or aluminum hydroxide and / or alkali aluminate. Particularly preferred are mixtures of aluminum hydroxide and sodium metaaluminate in a mass ratio of 2: 1 to 1 1: 1, most preferably mixtures of aluminum hydroxide and sodium metaaluminate in a mass ratio of 3: 1 to 8: 1.
  • the grain size of the aluminum compounds is 10 to 80 ⁇ , preferably 15 to 70 ⁇ , most preferably 20 to 65 ⁇ .
  • the compounds of aluminum are added to the separating powders used as corrosion-inhibiting substances.
  • the grain size of the compounds of aluminum must be below that of the plastic particles used.
  • the release agents contain for this purpose plastic-based release powders and oxygen compounds of aluminum as anti-corrosion additive with a particle size smaller than the particles of the plastic-based release powder.
  • Plastic-based separating powders are polymethylmethacrylate (PMMA) or polyethylene powders.
  • the release agent contains oxygen compounds of aluminum in a proportion of 5 to 50% by weight, preferably 10 to 30% by weight.
  • Aluminum oxide, aluminum hydroxide, alkali aluminate, in particular mixtures of aluminum hydroxide and sodium metaaluminate in a mass ratio of 2: 1 to 1: 1, particularly preferably mixtures of aluminum hydroxide and sodium metaaluminate in a mass ratio of 3: 1 to 8: 1 are used as corrosion protection additive.
  • the grain size of the aluminum compounds is smaller than the grain size of the plastic particles. Under this condition, the grain size of the aluminum compounds is advantageously 10 to 80 ⁇ m, preferably 15 to 70 ⁇ m, very particularly preferably 20 to 65 ⁇ m.
  • the aluminum compounds and release agents according to the invention are advantageously used for the storage and transport of flat glasses.
  • the aluminum compounds and release agents according to the invention can be used in the range of tubular glass (for example for the production of fluorescent tubes) and in container glass.
  • Corrosion inhibitors are mainly acidic or partially neutral compounds, since basic compounds attack the silicate network of the glass surface and thus lead to an increase in corrosion. It is therefore surprising that the aluminum compounds and release agents according to the invention have a corrosive effect due to their basic character. This contradicts previously known corrosion protection and release agents. A basic product would promote glass corrosion.
  • the main advantage over known corrosion inhibitors lies in the small change in the glass surface. As a result, subsequent process steps of glass processing are facilitated. This has been confirmed by experiments with flat glass.
  • So flat glasses were powdered with release agents of the invention and stored Vi year at 10 - 20 ° C and 80% relative humidity.
  • the reference sample used was a standard separation powder. Two different powders with different concentrations of corrosion inhibitors were also used. Subsequently, they were subjected to a hydrolytic resistance test based on DI N 52296. The glass surface is exposed after thorough washing of the powder and any dirt a water attack with deionized water for 1 h at 121 ° C in an autoclave. If the surface is altered by glass corrosion, the concentration of the ions dissolved out changes as there is a different chemical composition of the glass surface. This change is much less pronounced with the samples stored with the new powders than with the reference sample powdered with the standard glassware product. As stated in the exemplary embodiment, mixtures of aluminum hydroxide and sodium metaaluminate in particular show a significantly better corrosion-inhibiting effect than the conventionally used products.
  • the glass corrosion forms a water-rich, low-alkali layer on the glass surface. This has a relation to the base glass modified refractive index. If this layer is relatively flat, it leads to a transmission increase in certain wavelength ranges.
  • the layer acts as a so-called ⁇ / 4 layer. Often, however, the layer is uneven, so that there is a diffuse scattering of the light and the transmission in certain wavelengths decreases significantly. Both effects are superimposed, so that on a sample in certain wavelength ranges to an increase in the transmission and in other areas to a reduction in transmission. Both effects are due to corrosion.
  • the corrosion index detects both effects by detecting the absolute value of the deviation of the transmission of the corroded sample from a non-corroded reference. This is described by the following equation.

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Abstract

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Sauerstoffverbindungen des Aluminiums oder Partikelstaub, der Sauerstoffverbindungen des Aluminiums enthält als Korrosionsschutzmittel sowie Trennmittel für Kalk-Natron-Silikat-Gläser bei der Glaslagerung und beim Glastransport. Die Trennmittel enthalten Trennpuder auf Kunststoffbasis sowie Sauerstoffverbindungen des Aluminiums als Korrosionsschutzmittelzusatz mit einer Korngröße kleiner als die Partikel des Trennpuders auf Kunststoffbasis.

Description

Verwendung von Sauerstoffverbindungen des Aluminiums als Korrosionsschutzmittel sowie Trennmittel für Kalk-Natron-Silikat-Gläser
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Aluminiumverbindungen oder Partikelstaub, der Aluminiumverbindungen enthält, als Korrosionsschutzmittel für Glas, insbesondere für Kalk- Natron-Silikatgläser sowie Trennmittel.
Wenn Flachglas transportiert wird, muss zwischen den Scheiben ein Trennmittel sein, da sonst die Gläser, bedingt durch Adhäsionskräfte bzw. durch chemische Reaktion, so stark aneinanderhaften, dass der Anwender sie nicht mehr trennen kann. Traditionell wurde hierfür in der Glasindustrie Papier eingesetzt. Dieses hat aber bekanntermaßen den Nachteil, dass es Rückstände auf dem Glas hinterlässt, die das Glas unbrauchbar machen. Seit den siebziger Jahren werden deshalb für diesen Einsatzzweck zunehmend feine Polymerkügelchen eingesetzt, die zusätzlich den Vorteil haben, dass sie nicht mehr manuell entfernt werden müssen.
Da Glasoberflächen während des Transportes oder bei der Lagerung korrodieren können, werden diesen Polymerteilchen noch Additive zugesetzt (in der Regel spezielle Säuren), um Korrosion zu unterbinden. Dabei finden Polymerkügelchen einer sehr engen Korngrößenverteilung zwischen 50 und 150 μηη auf Basis von Polymethylmethacrylat und von Polyolefinen Anwendung. Als Additiv werden Borsäure bzw. Adipinsäure zugesetzt. Als Alternative zu pulverförmigen Trennmitteln mit Korrosionsschutz wird auch ein flüssiger Korrosionsschutz zur Vorbeugung von Glaskorrosion eingesetzt. Der flüssige Korrosionsschutz wird auf das Glas aufgesprüht. Nach dem Trocknungsprozess wird dann ein reines Trennmittel verwendet [http://www.acw-info.de/Anwendungen/Kategorien/Trennen].
Im sauren pH-Bereich sind die gebräuchlichen Silikat-Gläser chemisch sehr beständig. Der saure Charakter des Si02-Netzwerks bewirkt diese hohe Beständigkeit. Im alkalischen Bereich ist das Si02-Netzwerk des Glases nicht stabil. Die Bindungen des Netzwerks werden aufgebrochen, wodurch sich das gesamte Glas auflöst. Sind genügend stabile Bestandteile im Glas vorhanden, so kann sich auf der Glasoberfläche eine nicht im alkalischen Bereich lösliche Schicht bilden, die dem alkalischen Angriff entgegenwirkt.
Bei der Lagerung von Flachglas korrodiert die Glasoberfläche durch Einwirkung von Luftfeuchte. Hier liegt das Wasser zunächst gasförmig vor. Bei Schwankungen der Umgebungstemperatur kommt es zur Kondensation von geringen Mengen Wasser an der Glasoberfläche. Dabei kann annähernd von chemisch reinem Wasser ausgegangen werden. Dieses Wasser laugt zunächst Alkalien aus der Glasoberfläche aus und wird dadurch leicht basisch. Es kommt zu einem Angriff auf das Glasnetzwerk. Aufgrund der geringen Wasservolumina ist schnell die Sättigungsgrenze der Löslichkeit für verschiedene schwerlösliche Glasbe- standteile erreicht. Es kommt zur Bildung von festhaftenden, nur schwer oder überhaupt nicht entfernbaren Schichten auf der Glasoberfläche. Während also bei der Geschirrreinigung der Abtrag und die Auslaugung der Glasoberfläche dominieren, so herrscht bei der Lagerung von Flachglas die Bildung einer unerwünschten Oberflächenschicht vor.
Diese Schichten stören die optischen und mechanischen Eigenschaften des Glases und sind deshalb unerwünscht. Deshalb zielen die bisher zur Hemmung der Glaskorrosion bei der Lagerung von Flachglas verwendeten Produkte auf die Erhaltung einer sauren Umgebung auf der Glasoberfläche ab, weil der Transport und die Lagerung der Gläser in einer leicht sauren Umgebung erfolgen soll [http://de.wikipedia.org/wiki/Glaskorrosion]. Dadurch kann der alkalische Glasangriff nicht stattfinden.
Die bisher verwendeten Lösungen besitzen entscheidende Nachteile. Borsäure wird durch die neue REACH-Verordnung als reproduktionstoxisch Kategorie II sowie SVHC („substance of very high concern") eingestuft [EG-Verordnung Nr. 1907/2006 (REACH). Registration, evaluation, authorization and restriction of chemicals. 1 .7.2007]. Vergleichsversuche haben ergeben, dass Adipinsäure und Zinkverbindungen eine nicht ausreichende Wirkung besitzen.
Nach DE 10 2009 025 411 B4 ist die Verwendung von Zinkstaubpartikeln oder Partikelstaub, der Zink oder eine Zinkverbindung enthält, als Korrosionsschutzmittel für Kalk-Natron- Floatglas bekannt. Dabei werden Natriumionen an der Glasoberfläche übereinander gestapelter Kalk-Natron-Floatgläser durch Zinkionen ersetzt, wobei eine Glaskorrosion unterbunden wird.
Aus US 5,624,892 A ist bekannt, zur Inhibierung der Korrosion von feinem Tafelgeschirr Spülmittel für Geschirrspüler einzusetzen, die u. a. Aluminiumsalze enthalten.
US 5,731 ,277 A offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Spülmittels für Geschirrspüler, dass das Auswaschen von Übergangsmetallen von Tafelgeschirr verhindern soll und dass Aluminiumverbindungen enthält, die in Lösung Aluminiumtetrahydroxid bilden.
US 7,759,299 B2 beschreibt eine Spülmittelzusammensetzung für Geschirrspüler bestehend aus einem Reinigungsmittel, einer Alkaliquelle und einem Korrosionsschutzmittel. Das Korrosionsschutzmittel enthält eine Quelle für wasserlösliche Aluminiumionen und mindestens eine Calcium- oder Magnesiumionenquelle.
Bei der Reinigung im Geschirrspüler greift eine leicht alkalische Waschlösung die Glasoberfläche an. Dabei kommt es zu einer ungleichmäßigen Abtragung von Oberflächenbestandteilen und nur untergeordnet zu einer Schichtbildung. Der Überschuss an angreifendem Medium sowie die Strömungsgeschwindigkeiten in der Geschirrspülmaschine bewirken, dass Korrosionsprodukte von der Oberfläche gewaschen werden. Die Wirksamkeit der Aluminiumver- bindung im Spülmittel beruht auf der Bildung einer dünnen, makroskopisch nicht sichtbaren Schicht auf der Oberfläche. Diese hemmt die weitere Glaskorrosion, ohne den optischen Eindruck des Glases zu stören.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Glaskorrosionsschutzmittel mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass Verbindungen des Aluminiums oder Partikelstaub, der Verbindungen des Aluminiums enthält, als Korrosionsschutzmittel für Glas verwendet werden. Grundsätzlich geeignet sind alle Verbindungen des Aluminiums wie Aluminiumsulfat, Aluminiumphosphat, Aluminiumacetat, Zeolith A, Aluminiumformiat, Aluminiumnitrat, Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid und/oder Alkalialuminate.
Bevorzugt werden Sauerstoffverbindungen des Aluminiums oder Partikelstaub, der Sauerstoffverbindungen des Aluminiums enthält, als Korrosionsschutzmittel für Kalk-Natron-Silikat- Gläser bei der Glaslagerung und beim Glastransport verwendet.
Unter Partikelstaub werden Pulver der erfindungsgemäßen Verbindungen mit einer Korngröße von 10 bis 80 μηη, bevorzugt von 15 bis 70 μηη, ganz besonders bevorzugt von 20 bis 65 μηη verstanden.
Zu bevorzugen sind Sauerstoffverbindungen des Aluminiums (Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid, Alkalialuminat), insbesondere Mischungen aus Aluminiumhydroxid und Natriumme- taaluminat im Verhältnis 2 : 1 bis 1 1 : 1 , besonders bevorzugt Mischungen aus Aluminiumhydroxid und Natriummetaaluminat im Verhältnis 3 : 1 bis 8 : 1 . Die genannten Verhältnisse bezeichnen dabei Masseverhältnisse. Diese Mischungen reagieren schwach alkalisch, zeigen allerdings überraschend den besten Korrosionsschutz.
Es ist auch möglich, die Aluminiumverbindungen allein auf die Glasoberflächen aufzubringen, insbesondere bei geformten Glaserzeugnissen.
Die korrosionshemmende Wirkung ist nicht an die Zugabe zu einem Trennmittel gebunden. Bei bestimmten Glasprodukten wird während der Lagerung kein Trennmittel benötigt. Dies ist z. B. auf der Innenoberfläche von Behälter- oder Röhrenglas der Fall. Hier kann der Korrosionshemmer ohne zusätzliche Kunststoffpartikel eingesetzt werden. Zu beachten ist, dass der Korrosionshemmer sich nicht zwischen zwei sich berührenden Glasoberflächen befindet. Dabei kann es zu mechanischen Beschädigungen der Glasoberfläche führen.
Zur Erfindung gehören deshalb auch Korrosionsschutzmittel für die Behandlung von geformten Kalk-Natron-Silikat-Gläsern, z. B. zur Korrosionsschutzbehandlung der Innenoberfläche von Behälter- oder Röhrenglas, die aus pulverförmigen Sauerstoffverbindungen des Alumini- ums und gegebenenfalls Zusatzstoffen für bessere Rieselfähigkeit und zur Hydrophobierung der Sauerstoffverbindungen des Aluminiums bestehen.
Die pulverförmigen Sauerstoffverbindungen sind dabei bevorzugt Aluminiumoxid und/oder Aluminiumhydroxid und/oder Alkalialuminat. Besonders bevorzugt sind Mischungen aus Aluminiumhydroxid und Natriummetaaluminat im Massenverhältnis 2 : 1 bis 1 1 : 1 , ganz besonders bevorzugt Mischungen aus Aluminiumhydroxid und Natriummetaaluminat im Massenverhältnis 3 : 1 bis 8 : 1 .
Die Korngröße der Aluminiumverbindungen beträgt 10 bis 80 μηη, bevorzugt 15 bis 70 μηη, ganz besonders bevorzugt 20 bis 65 μηη.
Vorteilhaft können mit den erfindungsgemäßen Aluminiumverbindungen Trennmittel für Kalk- Natron-Silikat Gläser formuliert werden.
Die Verbindungen des Aluminiums werden den eingesetzten Trennpudern als korrosions- hemmende Substanzen zugegeben. Die Korngröße der Verbindungen des Aluminiums muss dabei unter derjenigen der eingesetzten Kunststoffpartikel liegen.
Die Trennmittel enthalten dazu Trennpuder auf Kunststoffbasis sowie Sauerstoffverbindungen des Aluminiums als Korrosionsschutzmittelzusatz mit einer Korngröße kleiner als die Partikel des Trennpuders auf Kunststoffbasis. Trennpuder auf Kunststoffbasis sind Puder aus Polymetylmethacrylat (PMMA) oder Polyethylen.
Vorteilhaft enthält das Trennmittel Sauerstoffverbindungen des Aluminiums mit einem Anteil von 5 bis 50 Ma.-%, bevorzugt 10 bis 30 Ma.-%.
Als Korrosionsschutzmittelzusatz sind dabei Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid, Alkalialuminat, insbesondere Mischungen aus Aluminiumhydroxid und Natriummetaaluminat im Massenverhältnis 2 : 1 bis 1 1 : 1 , besonders bevorzugt Mischungen aus Aluminiumhydroxid und Natriummetaaluminat im Massenverhältnis 3 : 1 bis 8 : 1 .
Die Korngröße der Aluminiumverbindungen ist dabei kleiner als die Korngröße der Kunststoffpartikel. Unter dieser Bedingung beträgt vorteilhaft die Korngröße der Aluminiumverbindungen 10 bis 80 μηη, bevorzugt 15 bis 70 μηη, ganz besonders bevorzugt 20 bis 65 μηη.
Vorteilhaft werden die erfindungsgemäßen Aluminiumverbindungen und Trennmittel für die Lagerung und den Transport von Flachgläsern eingesetzt. Daneben können die erfindungsgemäßen Aluminiumverbindungen und Trennmittel im Bereich von Röhrenglas (z. B. für die Herstellung von Leuchtstoffröhren) und bei Behälterglas angewendet werden. Korrosionshemmer sind hauptsächlich saure bzw. teilweise neutrale Verbindungen, da basische Verbindungen das silikatische Netzwerk der Glasoberfläche angreifen und so zu einer Verstärkung der Korrosion führen. Es ist deshalb überraschend, dass die erfindungsgemäßen Aluminiumverbindungen und Trennmittel aufgrund deren basischen Charakters korrosi- onshemmend wirken. Dies widerspricht bisher bekannten Korrosionsschutz- und Trennmitteln. Ein basisches Produkt würde die Glaskorrosion fördern.
Mit den erfindungsgemäßen Aluminiumverbindungen und Trennmitteln gelang es, trotz deren basischen Charakters eine Schichtbildung auf der Glasoberfläche wirksam zu unterdrücken.
Durch die Verwendung einer Mischung aus Aluminiumhydroxid und Natriumaluminat kann das richtige Verhältnis zwischen Basizität und damit Verhinderung der Schichtbildung und Aluminiumfreisetzung und damit Verhinderung der Korrosion erreicht werden. Dadurch kann sowohl die Korrosion des Glases gehemmt als auch eine Schichtbildung durch Aluminiumionen verhindert werden. Die spektrometrische Messung der Transmission zeigt eine sehr geringe Veränderung der Glasoberfläche, die im Rauschen des Messverfahrens liegt. Andere Aluminiumverbindungen zeigen eine deutlich veränderte Oberfläche. Die ausgezeichnete Wirksamkeit dieser bevorzugten Mischung kann nicht ohne weiteres aus ihren chemischen Eigenschaften abgeleitet werden.
Mit den erfindungsgemäßen Aluminiumverbindungen und Trennmitteln bleibt eine chemisch möglichst unveränderte Glasoberfläche erhalten, um weitere Prozessschritte wie die Belegung der Glasoberfläche mit funktionellen Schichten nicht zu stören.
Der Hauptvorteil gegenüber bekannten Korrosionshemmern liegt in der geringen Veränderung der Glasoberfläche. Dadurch werden nachfolgende Prozessschritte der Glasverarbeitung erleichtert. Das haben Versuche mit Flachgläsern bestätigt.
So wurden Flachgläser mit erfindungsgemäßen Trennmitteln gepudert und Vi Jahr bei 10 - 20 °C und 80 % relativer Luftfeuchte gelagert. Als Referenzprobe wurde ein standardmäßig angewendeter Trennpuder verwendet. Es wurden weiterhin zwei verschiedene Puder mit unterschiedlichen Konzentrationen an Korrosionshemmern verwendet. Anschließend wurden sie einem Test auf hydrolytische Beständigkeit in Anlehnung an DI N 52296 unterzogen. Dabei wird die Glasoberfläche nach gründlichem Abwaschen des Puders und eventueller Verschmutzungen einem Wasserangriff mit deionisiertem Wasser für 1 h bei 121 °C im Autoklav ausgesetzt. Ist die Oberfläche durch Glaskorrosion verändert, so verändert sich die Konzentration der herausgelösten Ionen, da eine andere chemische Zusammensetzung der Glasoberfläche vorliegt. Diese Veränderung ist bei den mit den neuen Pudern gelagerten Proben deutlich geringer ausgeprägt als bei der Referenzprobe, die mit dem Standardprodukt des Glaswerkes gepudert wurde. Wie im Ausführungsbeispiel aufgeführt, zeigen insbesondere Gemische aus Aluminiumhydroxid und Natriummetaaluminat eine deutlich bessere korrosionshemmende Wirkung als die konventionell genutzten Produkte.
Verbindungen des Aluminiums wurden im Vergleich mit den herkömmlichen korrosionshem- menden Zusätzen Zinkoxid, Adipinsäure und Borsäure an einem Floatglas getestet. Die Korngrößen aller verwendeten Pulver lagen unter 63 μηι. Die Floatglasproben der Abmessung 66 mm x 66 mm wurden mit dem jeweiligen Pulver überpudert. Anschließend wurden sie im Autoklav einem direkten Angriff des Wasserdampfs bei 135 °C für 5 Stunden ausgesetzt. Eine ungepuderte Probe (Nullprobe) wurde ebenfalls diesem Test unterzogen. Die Bewertung der Oberflächenveränderung durch die Korrosion erfolgte durch die Bestimmung der integralen Transmission der korrodierten Probe und des Ausgangsglases. Die Korrosionskennzahl stellt dabei das Verhältnis der integralen Transmission der korrodierten Probe gegenüber dem Ausgangsglas dar. Durch die Glaskorrosion bildet sich auf der Glasoberfläche eine wasserreiche, alkaliarme Schicht. Diese besitzt einen gegenüber dem Grundglas veränderten Brechungsindex. Ist diese Schicht relativ eben, so kommt es in bestimmten Wellenlängenbereichen zu einer Transmissionssteigerung. Die Schicht wirkt als sogenannte λ/4- Schicht. Oft ist die Schicht allerdings uneben, so dass es zu einer diffusen Streuung des Lichtes kommt und die Transmission in bestimmten Wellenlängen deutlich sinkt. Beide Effekte überlagern sich, so dass es an einer Probe in bestimmten Wellenlängenbereichen zu einer Steigerung der Transmission und in anderen Bereichen zu einer Senkung der Transmission kommt. Beide Effekte sind auf Korrosion zurückzuführen. Die Korrosionskennzahl erfasst beide Effekte, indem sie den Absolutbetrag der Abweichung der Transmission der korrodierten Probe von einer nicht korrodierten Referenz erfasst. Dies wird durch folgende Gleichung beschrieben.
K O roswnskennzahl = 100
i
7". ..
' Transmission der Referenz bei der Wellenlänge i in %
^kDr^-1 Transmission der korrodierten Probe bei der Wellenlänge i in % i Anzahl der Messpunkte In der Tabelle 1 sind die Ergebnisse zusammengestellt. Tabelle 1
Korrosionshemmender Zusatz Korrosionskennzahl
Ohne (Nullprobe) 253 %
Zinkoxid (Vergleichsprobe) 133 %
Borsäure (Vergleichsprobe) 30%
Adipinsäure (Vergleichsprobe) 52%
Aluminiumsulfat 53%
Aluminiumphosphat 43%
Aluminiumacetat 37%
Zeolith A 37%
Aluminiumformiat 30%
Aluminiumnitrat 28%
Aluminiumoxid pyrolytisch 130m2/g 27%
Aluminiumhydroxid (Hydrargillit) 22%
Aluminiumhydroxid und Natriummetaaluminat
Mischung 1 : 22 13%
Aluminiumhydroxid und Natriummetaaluminat
Mischung 1 : 11 9 %
Aluminiumhydroxid und Natriummetaaluminat
Mischung 1 : 3 8 %
Aluminiumhydroxid und Natriummetaaluminat
Mischung 1 : 2 13%
Natriummetaaluminat 11 %

Claims

Patentansprüche
1 . Verwendung von Sauerstoffverbindungen des Aluminiums oder Partikelstaub, der Sauerstoffverbindungen des Aluminiums enthält als Korrosionsschutzmittel für Kalk-Natron- Silikat-Gläser bei der Glaslagerung und beim Glastransport.
2. Verwendung gemäß Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, dass die Sauerstoffverbindungen des Aluminiums Aluminiumhydroxid und/oder Alkalialuminate sind.
3. Verwendung gemäß Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, dass die Sauerstoffverbindungen des Aluminiums Aluminiumhydroxid und Natriummetaaluminat sind.
4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dass die Sauerstoffverbindungen des Aluminiums Aluminiumhydroxid und Natriummetaaluminat im Massenverhältnis 2 : 1 bis 1 1 : 1 sind.
5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dass die Sauerstoffverbindungen des Aluminiums Aluminiumhydroxid und Natriummetaaluminat im Massenverhältnis 3 : 1 bis 8 : 1 sind.
6. Trennmittel für Kalk-Natron-Silikat-Gläser, enthaltend Trennpuder auf Kunststoffbasis sowie Korrosionsschutzmittel, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmittel als Korrosionsschutzmittel Sauerstoffverbindungen des Aluminiums mit einer Korngröße kleiner als die Partikel des Trennpuders auf Kunststoffbasis enthält.
7. Trennmittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet dass es Sauerstoffverbindungen des Aluminiums mit einem Anteil von 5 bis 50 Ma.-% enthält.
8. Trennmittel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet dass es Aluminiumoxid und/oder Aluminiumhydroxid und/oder Alkalialuminat enthält.
9. Trennmittel nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet dass es Aluminiumhydroxid und Natriummetaaluminat enthält.
10. Trennmittel nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet dass es Aluminiumhydroxid und Natriummetaaluminat im Masseverhältnis von 2 : 1 bis 1 1 : 1 enthält.
EP13776472.6A 2012-10-12 2013-10-11 Verwendung von sauerstoffverbindungen des aluminiums als korrosionsschutzmittel sowie trennmittel für kalk-natron-silikat-gläser Withdrawn EP2906509A1 (de)

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