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PATENTANSPRÜCHE
1. Pigmentierte wässerige Anstrichmittel zum Wasserabweisendmachen von Baustoffen bei gleichzeitig höchstmöglicher Wasserdampf- und Kohlensäuredurchlässigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel aus einer Kombination, bestehend aus a) Alkalialkylsiliconat, b) Siliconharz-Emulsion und c) Acrylsäurecopolymerisat-Dispersion, zusammengesetzt ist.
2. Anstrichmittel nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente a aus Kaliummethylsiliconat besteht.
3. Anstrichmittel nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente b aus Alkylpolisiloxan, z.B. Methylsiliconharz oder deren Gemischen besteht.
4. Anstrichmittel nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel aus a) 2,88 Gew.-% Kaliummethylsiliconat, b) 88,654 Gew.-% Alkylpolisiloxan berechnet als Feststoff und c) 8, 466 Gew.-% Acrylsäurecopolymerisaten, berechnet als Feststoff besteht, und wobei sich die
Gew.-%-Angaben für die Komponenten a, b und c zu
100 Gew.-% ergänzen müssen.
Die Erfindung betrifft pigmentierte Anstrichmittel, insbesondere Fassadenschutzfarben, mit höchstmöglicher Wasserdampf- und Kohlensäuredurchlässigkeit, zum Wasserabweisendmachen von Baustoffen, mineralischen, kunststofffreien Untergründen, wie alte und frische Putze, Beton, Asbestzement (Eternit) und Sandstein. Gleichfalls können alte Kalk- und Mineralfarbanstriche, sofern ein fester und gesunder Untergrund vorliegt, damit gestrichen werden.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Anstrichmittel zum Wasserabstossendmachen von mineralischen Baustoffen und zum Verhindern des Eindringens von Feuchtigkeit und der Ablagerung von Schmutz. Ausserdem soll das enthaltene Bindemittel weder durch Industrieabgase noch durch Mikroorganismen abgebaut werden. Zudem muss die verlangte Wasserdampfdiffusion erhaltenbleiben, was bei filmbildenden Farbanstrichen (z.B. Dispersionsfarbe) nicht gewährleistet ist.
Es ist zwar bekannt, dass Mischungen von Siloxanharzen und Polymethacrylsäure-Methylester (DT-AS 1 671 280) für Baustoffe als farblose Imprägnierungen mit wasserabweisendem Effekt eingesetzt werden, doch unterscheiden sich diese Kombinationen wesentlich von pigmentierten Anstrichmitteln. Derartige Imprägnierungen dringen tief in den Baustoff ein und hinterlassen keinen sichtbaren Film an der Oberfläche. Ihre wasserabweisende Wirkung beruht auf der Erhöhung der Grenzflächenspannung des Wassers. Der Festkörpergehalt derartiger Imprägnierungsmittel in organischen Lösungsmitteln ist relativ gering und beträgt nur etwa 3 bis 8%, je nach Saugfähigkeit des Baustoffes. Ausserdem ist zur Erzielung einer ausreichenden Verträglichkeit von Siloxanharzen mit Mischpolymerisaten ein hoher Anteil an aromatischen Lösungsmitteln erforderlich.
Im Gegensatz zu farblosen Imprägnierungen legt man bei pigmentierten Anstrichmitteln einen besonderen Wert auf den optischen Effekt. Farbtonbeständigkeit, Strukturerhaltung und die Beibehaltung einer kalkähnlichen, absolut matten Wirkung sind in dieser Beziehung besonders zu erwähnen.
Vor allem ist zur Erzielung deckender und witterungsbeständiger Eigenschaften eine bestimmte Mindestpigmentvolumen-Konzentration erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Anstrichmittel der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, dass bei guten deckenden, diffundierenden und witterungsbeständigen Eigenschaften eine gute Lagerfähigkeit gewährleistet ist, ohne dass dadurch die Verarbeitbarkeit beeinträchtigt wird.
Erfindungsgegenstand sind pigmentierte wässrige Anstrichmittel zum Wasserabweisendmachen von Baustoffen, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel aus einer Kombination, bestehend aus a) Alkalialkylsiliconat, b) Siliconharz-Emulsion und c) Acrylsäurecopolymerisat-Dispersion, zusammengesetzt ist.
Als Komponente a Alkalialkylsiliconat können die üblichen wasserlöslichen Produkte verwendet werden, jedoch Kaliummethylsiliconat wird bevorzugt. Geeignet ist zum Beispiel eine wässerige handelsübliche Kaliummethylsiliconatlösung mit einem Festgehalt von 35 + 0,5 Gew.- %, einem KOH Gehalt von 18 + 1 Gew.-% und der Dichte 1,248 + 0,05 bei 25"C und dem pH-Wert über 13.
In der Komponente b Siliconharz-Emulsion sind Silicone enthalten, die als Alkylpolisiloxan (z.B. Methylsiliconharz) oder deren Gemische vorliegen. Sie können gleichfalls an Silicium gebundenen Wasserstoff enthalten. Diese Silicone werden in bekannter Weise hergestellt und sind ölige bis harzige Produkte, worin das Verhältnis R:Si zwischen 0,6 und 2,1 liegt. Die Siliconharze werden nach der Erfindung in Form von wässerigen Emulsionen verwendet. Gut geeignet ist eine Emulsion mit einem Festgehalt von-25 + 1 Gew.-%, die mit Wasser und/oder organischen Lösungsmitteln verdünnbar ist.
Die Komponente c Acrylsäurecopolymerisat-Dispersion liegt in einer wässerigen Dispersion, von Acrylsäure mit mindestens einem weiteren anderen anpolymerisierten Monomeren vor.
Um die pigmentierte wässerige Anstrichmittel-Emulsion der Erfindung maximal stabil zu machen und gleichzeitig zu einem gehärteten Anstrich mit optimalen Eigenschaften zu gelangen, wird vorzugsweise eine Bindemittelzubereitung mit einem pH-Wert im Bereich von 7 bis 9 verwendet. Ein derartiges Bindemittel ist verhältnismässig stabil und etwa 3 Monate haltbar.
In das vorstehend beschriebene Anstrichbindemittel können verschiedene Pigmente eingearbeitet werden. Unter dem Begriff Pigment werden dabei alle Arten organischer und stückiger anorganischer färbender Materialien unter Einschluss von Füllstoffen und Streckmitteln für Pigmente verstanden. Geeignete Pigmente sind beispielsweise Erd-Alkalicarbonate, wie Kalk, Magnesiumcarbonat, Dolomit, ausgefälltes Calciumcarbonat und Bariumcarbonat, Talkum, Aluminiumoxidhydrat, Zinkoxid, Magnesiumoxid, Fluorit, basisches Bleicarbonat, weisse und gefärbte Pigmente auf Basis von Titandioxid, Eisenoxidrot, Eisenoxidschwarz, Manganschwarz, Russ, Bariumgelb, Strontiumchromat, Calciumchromat, Zinkgelb, Zinkgrün, Cadmiumgelb, Cadmiumrot, Cadmiumvermillon, Cadmopon, Vermillon, Ultramarin, Bleichromat, Chromgelb, Molybdatrot, Molybdatorange, Chromoxidgrün, Chromoxiddehydratgrün, Manganviolett, Manganblau,
Kobaltblau, Kobaltgrün, Kobaltviolett, Neapelgelb sowie organische Pigmente der Azoreihe.
Die erfindungsgemässen Anstrichmittel können übliche Zusätze enthalten, wie Verdickungsmittel, beispielsweise Natriumsalze von Acryl- und Polymethacrylsäure, Carboxymethylcellulose oder Methylcellulose, Mittel gegen Mehltau, Mittel gegen Schaumbildung, Korrosionsinhibitoren und dergleichen.
Die Pigmentmenge im Anstrichmittel kann ziemlich breit
schwanken und beispielsweise zwischen 5 und 50 Gewichtsteilen Pigment auf 100 Gewichtsteile des beschriebenen Bindemittels (berechnet als Feststoff) liegen. Die Pigmente können auf einem Dissolver oder auf sonstigen Vormischvorrichtungen vermischt werden.
Die Anstrichmittel können nach herkömmlichen Techniken aufgetragen werden, beispielsweise durch Rollen, Streichen, Aufsprühen oder Aufbürsten. Die Überzüge lassen sich auf eine Reihe fester Untergründe aufbringen, beispielsweise auf Kalkputz, Sandstein, Gips, Beton und dergleichen. Der Untergrund muss zur Verbesserung der Haftung grundiert werden. Die Stärke des Farbanstriches ist eine Funktion des Feststoffgehaltes, der Viskosität, der Zubereitung und der Auftragsmethode.
Durch Anwendung der erfindungsgemässen Anstrichmittel erhält man im allgemeinen einen Farbfilm zwischen 40 und 120 um Stärke. Die pigmentierten Überzüge trocknen in 1 bis 2 Stunden an der Luft zu einem nicht mehr klebenden Zustand und innerhalb von etwa 24 Stunden zu einer vernünftigen Härte.
Beispiel 1
Es wird die weisse Farbe mit Hilfe eines Dissolvers hergestellt, wobei eine entsprechend angepasste Scheibe mit einem regulierbaren Antriebsmotor Verwendung findet.
Hierbei werden vermischt:
35,00 kg Wasser
7,13 kg wässerige Kaliummethylsiliconat-Lösung, (Festgehalt 35 + 0,5 Gew.-%; KOH-Gehalt
18 + 1 Gew.-%)
0,100 kg Pigmentverteiler A (BASF)
17,80 kg Hectoritpaste 10%ig in Wasser (Produkt der
Firma Georg M.
Langer und Co., D-2863
Ritterhude, welches ein montmorillonitähnli ches Mineral der ungefähren Zusammenset zung Na0,67(Mg,Li)6 Li8 20 (OH, F)4 ist, wobei Li und F auch fehlen können, welches als Verdickungsmittel, Emulgator und Film bildner wirkt)
53,40 kg Titandioxid RNCX
41,00 kg Micro-Talkum AT 1
71,30 kg Calciumcarbonat (Calcit)
Handelsbezeichnung Jrgal CR 37 157,00 kg Siliconharz-Emulsion mit 25 + 1 Gew.-% Feststoffgehalt
12,00 kg Acrylsäurecopolymerisat-Dispersion mit 50 Gew.-% Feststoffgehalt
0,9 kg Verdickungsmittel auf Basis von Poly methacrylsäure (Festkörper 29-30 Gew.-%,
Säurezahl 60-70 mg KOH/g).
Beispiel 2
Es wird eine oxidgelbe Fassadenfarbe aus folgenden Bestandteilen hergestellt:
15,00 kg Wasser
2,00 kg wässerige Kaliummethylsiliconatlösung (Festgehalt 35 ¯ 0,5 Gew.-%; KOH-Gehalt
18 + 1 Gew.-%)
0,050 kg Pigmentverteiler A (BASF)
3,20 kg Hectoritpaste (siehe Erläuterung im Beispiel 1)
12,50 kg Calciumcarbonat (Calcit)
22,50 kg Eisenoxidgelb
44,00 kg Siliconharz-Emulsion mit 25 + 1 Gew.-% Feststoffgehalt
3,50 kg Acrylsäurecopolymerisat-Dispersion mit 50 Gew.-% Feststoffgehalt
0,1 kg Verdickungsmittel auf Basis von Poly methacrylsäure.
Beispiel 3
Es wird eine oxidrote Farbe mit Hilfe eines Dissolvers hergestellt, wobei eine entsprechend angepasste Scheibe mit einem regulierbaren Antriebsmotor Verwendung findet.
Hierbei werden vermischt:
15,00 kg Wasser
2,00 kg wässerige Kaliummethylsiliconat-Lösung, (Festgehalt 35 + 0,5 Gew.-%; KOH-Gehalt
18 + 1 Gew.-%)
0,050 kg Pigmentverteiler A (BASF)
3,00 kg Hectoritpaste 10%mg in Wasser (Produkt der
Firma Georg M.
Langer und Co., D-2863 Rit terhude, welches ein montmorillonitähnliches
Mineral der ungefähren Zusammensetzung Nah,67 (Mg,Li)6 Li8 20 (OH, F)4, wobei Li und F auch fehlen können, welches als Ver dickungsmittel, Emulgator und Filmbildner wirkt)
12,00 kg Calciumcarbonat (Calcit)
21,60 kg Eisenoxidrot Bayer
42,00 kg Siliconharz-Emulsion mit 25 + 1 Gew.-% Feststoffgehalt
3,50 kg Acrylsäurecopolymerisat-Dispersion mit 50 Gew.-% Feststoffgehalt
0,30 kg Verdickungsmittel auf Basis von Poly methacrylsäure (Festkörper 29-30 Gew.-%,
Säurezahl 60-70 mg KOH/g).
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PATENT CLAIMS
1. Pigmented aqueous paints for rendering building materials water-repellent while at the same time permitting the highest possible permeability to water vapor and carbonic acid, characterized in that the binder is composed of a combination consisting of a) alkali alkyl siliconate, b) silicone resin emulsion and c) acrylic acid copolymer dispersion.
2. Paints according to claim 1, characterized in that component a consists of potassium methyl siliconate.
3. Paints according to claim 1, characterized in that component b consists of alkylpolisiloxane, e.g. Methyl silicone resin or mixtures thereof.
4. paint according to claim 1, characterized in that the binder from a) 2.88 wt .-% potassium methyl siliconate, b) 88.654 wt .-% alkylpolisiloxane calculated as a solid and c) 8, 466 wt .-% acrylic acid copolymers, calculated as Solid exists, and where the
% By weight - information for components a, b and c
Must add 100% by weight.
The invention relates to pigmented paints, in particular facade protection paints, with the highest possible permeability to water vapor and carbonic acid, for rendering building materials water-repellent, mineral, plastic-free substrates, such as old and fresh plasters, concrete, asbestos cement (eternit) and sandstone. It can also be used to paint old lime and mineral paint, provided that the surface is firm and healthy.
In particular, the invention relates to a paint for rendering mineral building materials water repellent and for preventing the penetration of moisture and the deposition of dirt. In addition, the binder contained should not be broken down either by industrial exhaust gases or by microorganisms. In addition, the required water vapor diffusion must be maintained, which is not guaranteed with film-forming paints (e.g. emulsion paint).
Although it is known that mixtures of siloxane resins and polymethacrylic acid methyl ester (DT-AS 1 671 280) are used for building materials as colorless impregnations with a water-repellent effect, these combinations differ significantly from pigmented paints. Such impregnations penetrate deeply into the building material and leave no visible film on the surface. Their water-repellent effect is based on the increase in the interfacial tension of the water. The solids content of such impregnating agents in organic solvents is relatively low and is only about 3 to 8%, depending on the absorbency of the building material. In addition, a high proportion of aromatic solvents is required to achieve adequate compatibility of siloxane resins with copolymers.
In contrast to colorless impregnations, special importance is attached to the optical effect of pigmented paints. Color stability, structure retention and the retention of a lime-like, absolutely matt effect are particularly worth mentioning in this regard.
Above all, a certain minimum pigment volume concentration is required to achieve opaque and weather-resistant properties.
The invention has for its object to improve paints of the type specified in such a way that with good opaque, diffusing and weather-resistant properties, a good shelf life is guaranteed without the processability being impaired thereby.
The subject matter of the invention are pigmented aqueous paints for rendering building materials water repellent, characterized in that the binder is composed of a combination consisting of a) alkali alkyl siliconate, b) silicone resin emulsion and c) acrylic acid copolymer dispersion.
The usual water-soluble products can be used as component a alkali alkyl siliconate, but potassium methyl siliconate is preferred. For example, an aqueous commercially available potassium methyl siliconate solution with a solids content of 35 + 0.5 wt.%, A KOH content of 18 + 1 wt.% And a density of 1.248 + 0.05 at 25 ° C. and the pH value is suitable over 13.
Component b silicone resin emulsion contains silicones that are present as alkylpolisiloxane (e.g. methyl silicone resin) or mixtures thereof. They can also contain hydrogen bound to silicon. These silicones are produced in a known manner and are oily to resinous products, in which the ratio R: Si is between 0.6 and 2.1. The silicone resins are used according to the invention in the form of aqueous emulsions. An emulsion with a solids content of -25 + 1% by weight, which can be diluted with water and / or organic solvents, is particularly suitable.
Component c acrylic acid copolymer dispersion is in an aqueous dispersion of acrylic acid with at least one other other polymerized monomer.
In order to make the pigmented aqueous paint emulsion of the invention maximally stable and at the same time to achieve a hardened paint with optimal properties, a binder preparation with a pH in the range from 7 to 9 is preferably used. Such a binder is relatively stable and can be kept for about 3 months.
Various pigments can be incorporated into the paint binder described above. The term pigment is understood to mean all types of organic and lumpy inorganic coloring materials including fillers and extenders for pigments. Suitable pigments are, for example, alkaline earth carbonates, such as lime, magnesium carbonate, dolomite, precipitated calcium carbonate and barium carbonate, talc, aluminum oxide hydrate, zinc oxide, magnesium oxide, fluorite, basic lead carbonate, white and colored pigments based on titanium dioxide, iron oxide red, iron oxide black, manganese black, soot, Barium yellow, strontium chromate, calcium chromate, zinc yellow, zinc green, cadmium yellow, cadmium red, cadmium vermillon, cadmopon, vermillon, ultramarine, lead chromate, chrome yellow, molybdate red, molybdate orange, chromium oxide green, chromium oxide dehydrate green, manganese violet, manganese blue, manganese blue
Cobalt blue, cobalt green, cobalt violet, Naples yellow and organic pigments from the azo series.
The paints according to the invention can contain conventional additives, such as thickeners, for example sodium salts of acrylic and polymethacrylic acid, carboxymethyl cellulose or methyl cellulose, mildewproofing agents, anti-foaming agents, corrosion inhibitors and the like.
The amount of pigment in the paint can be quite wide
fluctuate and are, for example, between 5 and 50 parts by weight of pigment per 100 parts by weight of the binder described (calculated as a solid). The pigments can be mixed on a dissolver or on other premixers.
The paints can be applied by conventional techniques, for example by rolling, brushing, spraying or brushing. The coatings can be applied to a number of solid substrates, such as lime plaster, sandstone, plaster, concrete and the like. The surface must be primed to improve adhesion. The strength of the paint is a function of the solids content, the viscosity, the preparation and the method of application.
By using the paints according to the invention, a color film of between 40 and 120 μm in thickness is generally obtained. The pigmented coatings air dry to a non-sticky state in 1 to 2 hours and to a reasonable level of hardness in about 24 hours.
example 1
The white color is produced with the aid of a dissolver, a suitably adapted disc with an adjustable drive motor being used.
The following are mixed:
35.00 kg of water
7.13 kg aqueous potassium methyl siliconate solution, (solid content 35 + 0.5% by weight; KOH content
18 + 1 wt%)
0.100 kg pigment distributor A (BASF)
17.80 kg hectorite paste 10% in water (product of
Georg M. Company
Langer and Co., D-2863
Ritterhude, which is a montmorillonite-like mineral of the approximate composition Na0.67 (Mg, Li) 6 Li8 20 (OH, F) 4, whereby Li and F may also be missing, which acts as a thickener, emulsifier and film former)
53.40 kg of titanium dioxide RNCX
41.00 kg Micro-Talc AT 1
71.30 kg calcium carbonate (calcite)
Trade name Jrgal CR 37 157.00 kg silicone resin emulsion with 25 + 1 wt .-% solids content
12.00 kg of acrylic acid copolymer dispersion with a solids content of 50% by weight
0.9 kg of thickener based on poly methacrylic acid (solids 29-30% by weight,
Acid number 60-70 mg KOH / g).
Example 2
An oxide yellow facade paint is made from the following components:
15.00 kg of water
2.00 kg aqueous potassium methyl siliconate solution (solid content 35 ¯ 0.5% by weight; KOH content
18 + 1 wt%)
0.050 kg pigment distributor A (BASF)
3.20 kg hectorite paste (see explanation in example 1)
12.50 kg calcium carbonate (calcite)
22.50 kg iron oxide yellow
44.00 kg silicone resin emulsion with 25 + 1 wt .-% solids content
3.50 kg of acrylic acid copolymer dispersion with a solids content of 50% by weight
0.1 kg thickener based on poly methacrylic acid.
Example 3
An oxide red paint is produced with the aid of a dissolver, a suitably adapted disc with an adjustable drive motor being used.
The following are mixed:
15.00 kg of water
2.00 kg aqueous potassium methyl siliconate solution, (solid content 35 + 0.5% by weight; KOH content
18 + 1 wt%)
0.050 kg pigment distributor A (BASF)
3.00 kg hectorite paste 10% mg in water (product of
Georg M. Company
Langer and Co., D-2863 Rit terhude, which is a montmorillonite-like
Mineral of the approximate composition Nah, 67 (Mg, Li) 6 Li8 20 (OH, F) 4, whereby Li and F can also be missing, which acts as a thickening agent, emulsifier and film former)
12.00 kg calcium carbonate (calcite)
21.60 kg iron oxide red Bayer
42.00 kg silicone resin emulsion with a solids content of 25 + 1% by weight
3.50 kg of acrylic acid copolymer dispersion with a solids content of 50% by weight
0.30 kg thickener based on poly methacrylic acid (solids 29-30% by weight,
Acid number 60-70 mg KOH / g).