DE1246516B - Wasserabstossende pigmentierte UEberzuege fuer poroese oder faserige Baustoffe - Google Patents

Description

IUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND Int. Cl.:

C04b

DEUTSCHES

PATENTAMT Deutsche Kl.: 80 b -19/05

AUSLEGESCHRIFT

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1246 516
U 5262 VI b/80 b 5. April 1958 3. August 1967

S0 4Ö ta

Die Erfindung hat gefärbte wasserabstoßende Zusammenstellungen zum Ziel, welche in der Form wäßriger Emulsionen vorliegen. Sie werden auf allen Stoffen und insbesondere auf Baustoffen, wie z. B. Backsteinen, Asbestzement, Terrakotta, Ziegeln, Tonwaren, Schaumzement, bituminierter Pappe oder Filz, aufgebracht.

Es ist bekannt, daß man beliebige Oberflächen durch Überziehen mit Silikonen wasserabstoßend macht. Der erzeugte Grad der Wasserabstoßung, welcher nach verschiedenen Verfahren gemessen wird, hängt von der Zusammensetzung des oder der Silikone und ihren Mischungen mit anderen Stoffen ab.

Auch ist gemäß der belgischen Patentschrift 543 887 bekannt, Baustoffe dadurch wasserabstoßend zu machen, daß man auf sie eine wäßrige Emulsion aufbringt, welche Silikone und ein Acrylharz enthält. Aber weder die Acrylharze allein noch andere, z.B.Polyvinylacetat, Styrolbutadien, Acrylnitril usw., welche bei der vorliegenden Erfindung benutzt werden, noch die gefärbten Pigmente allein sind imstande, in vollkommener Weise Baustoffe wasserabstoßend zu machen,. Dies wird jedoch durch die Erfindung erreicht.

Die Erfindung besteht Ln der Verwendung von Silikonemulsionen auf der Grundlage von AlkyK, Phenyl- oder Alkylphenvlsilikonen, Polymerisaten "aus ungesättigteil Monomeren, organischen Lösungsmitteln, Wasser und Emulgiermitteln mit einem Gehalt an Pigmenten zum Wasserabstoßendmachen von porösen oder faserigen Baustoffen.

Als Pigmente enthalten diese Emulsionen Aluminium-, Zink- oder Bronzepulver, Eisen-, Chromoder Titanoxyde, Chromate, Sulfate oder Sulfide.

Um den technischen Fortschritt der Erfindung gegenüber der belgischen Patentschrift 543 887 nachzuweisen, wurden folgende Vergleichsversuche ausgeführt:

Auf eine erste Platte aus Schaumzement mit einer Porosität von 12% wurden 50 g/m² einer Emulsion gemäß der belgischen Patentschrift aus 4% eines Methylphenylsilikons und 26% eines Acrylharzes aufgebracht. Die Wasserabsorption, gemessen nach der Methode A der nachfolgenden Beschreibung, betrug 67,5 g/m'- nach einer Stunde.

Das nachstehende Beispiel 1 wurde wiederholt unter Auftragung von 62,5 g/m² einer Emulsion, die durch Vermischung von 65 g einer Acrylharzemulsion (40%ig), 30 g Chromoxyd und 40 g einer Merhylphenylsilikonemulsion (15%ig) erhalten wurde, auf eine zweite Schaumzementplatte mit einer Poro-1-S2 ff

Wasserabstoßende pigmentierte Überzüge für poröse oder faserige Baustoffe

Anmelder:

UCB (Union Chimique-Chemische Bedrijven) S. A.,
Saint-Gilles-Iez-Bruxelles (Belgien)

Vertreter:

Dr.-Ing. A. van der Werth, Patentanwalt, Hamburg 90, Wilstorfer Str. 32

Als Erfinder benannt:

Abraam Gancberg, Forest (Belgien)

Beanspruchte Priorität:

Belgien vom 8. April 1957 (556 493)

sität von 12%. Die Wasserabsorption, gemessen nach der gleichen Methode betrug 37,5 g/m² nach einer Stunde.

Diese Ergebnisse zeigen deutlich, daß die erfindungsgemäßen Emulsionen — außer einem gewissen dekorativen Effekt — eine erheblich verstärkte wasserabstoßende Wirkung aufweisen.

Um die Zusammenstellungen der Erfindung herzustellen, mischt man in geeigneten Anteilen Silikonemulsionen und Emulsionen von Polymerisaten aus ungesättigten Monomeren und setzt dann die gefärbten Pigmente zu. Die Einverleibung der gefärbten Pigmente erfolgt nach einem beliebigen Verfahren. Es ist möglich, in einer Operation eine gefärbte, alle Bestandteile der Erfindung enthaltende Zusammenstellung zu erhalten. Jedoch wird, um die verschiedenen Operationen besser zu regeln, vorgezogen, getrennt die Silikonemulsionen und Emulsionen von Polymerisaten aus ungesättigten Monomeren, ζ. Β.

aus Acrylharz, herzustellen.

Die zu verwendenden Silikonemulsionen können Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Amyl-, Benzyl-, Phenylpolysiloxane oder deren Gemische enthalten. Unter Silikonen sind Harze zu verstehen, in welchen das Verhältnis R: Si zwischen 1,2 und 1,8 liegt, und Flüssigkeiten, in welchen das Verhältnis R: Si zwischen 1,95 und 2,1 liegt.

709 619/619

3 4

Es folgen Beispiele von Silikonemulsionen: von Verdickungsmitteln und Schutzkolloiden hat oft

Emulsion A ^'^e Wirkung, die Stabilität der pigmentierten Gemische zu verbessern. Die Aufbringung der Mittel

Methyl-Phenyl-Polysiloxan der Erfindung erfolgt nach den üblichen Verfahren

(Me: Ph = 60: 40); 5 _mit Bürste, Pistole, Walze, Tränken u. dgl.

(Me + Ph) : Si = 1,6 1.5 Teile y/enn die zu überziehenden Stoffe stark porös

Stearinsäure 2 5 Teile ^s'ⁿd, wird empfohlen, eine Grundierung anzuwenden,

Morpholin 1,1 Teile welche fast alle Poren verschließt und so erlaubt, in

Toluol 15 Teile beträchtlicher Weise die Menge an zu verwendenden

Natriiimdiäthylsulfosuccinat 0,7 Teile ¹⁰ wasserabstoßenden gefärbten Mitteln zu verringern.

W_asser 65 7 Teile Diese Grundschicht besteht entweder aus einem beliebigen Lack oder einem Schutzüberzug, ζ. B. einer

Das Toluol kann ganz oder teilweise durch Chlorkautschuklösung oder einer Acrylharzemulsion andere organische Lösungsmittel wie Xylol, White _od. dgl. Wenn man die Wasserabstoßung zu verSprit, Solventnaphtha u. dgl. ersetzt werden. Es wird ,₅ großem wünscht, ist es besser, daß die Grundierempfohlen, ein Verdickungsmittel, ζ. B. Carboxy- schicht aus einer nichtpigmentierten Mischung aus methylcellulose, zuzusetzen. einer Silikonemulsion und einer Acrylharzemulsion

rj_m.,, · _ T₁ besteht. Die neuen Mittel trocknen rasch an der Luft,

emulsion d ..„/··.. · ~~ < ·

und die behandelten Stoffe können nach 30 bis

Phenylpolysiloxan Ph : Si = 1,6 .... 15 Teile _ao 60 Minuten aufeinandergestapelt werden.

Oleinsäure 2,5 Teile Alle Baustoffe, welche der Witterung ausgesetzt

Morpholin 1,1 Teile _sind, werden vorteilhafterweise mit den Mitteln der

Der Rest wie bei Emulsion A 81,4 Teile Erfindung behandelt. Die wasserabstoßende Wirkung

Emulsion C bleibt während sehr langer Zeit erhalten. Man hat bei

as sonst gleichen Bedingungen festgestellt, daß die mit

Äthylpolysiloxan Äth : Si = 1,4 .... 15 Teile den Mitteln der Erfindung behandelten Oberflächen

Stearinsäure 2,5 Teile weniger rasch als die anderen schmutzig werden.

Morpholin 1,1 Teile J_n den folgenden Beispielen sind drei Verfahren

Der Rest wie bei Emulsion A 81,4 Teile angewendet worden, um die Wasserabstoßung an den

Emulsion D ³° Baustoffen zu messen.

Äthylpolysiloxan . Verfahren A

(Äth : Si = 1,2 bis 1,8) 7,5 Teile Die Versuche werden mit Asbestzementplatten von

Methylpolysiloxan mehr als 20 cm Länge und Breite gemacht. Aus

(Me : Si = 1,3 bis 1,8) 7,5 Teile 35 einem wasserdichten Kunststoff bildet man eine

... ' ' ' Schale von 20-20 cm. Man läßt in diese 100 ecm

Oleinsäure 2,5 Teile destilliertes Wasser einlaufen. Man läßt während

Triethanolamin ....... 1,1 Teile _{ejner bestimmten Zeit} (;i. oder 5 Stunden nach den

Der Rest wie bei Emulsion A 81,4 Teile Versuchen) ruhen. Darauf gießt, man das Wasser

40 ab und trocknet die Oberfläche mittels eines Lappens,

Die zu verwendenden Emulsionen von Polymeri- _wenn Wassertropfen daran anhaften. Der Gewichtssaten aus ungesättigten Monomeren enthalten Harze, unterschied vor und nach dem Versuch, bezogen auf welche durch Polymerisierung oder Mischpolymeri- \ q_m i_st ein Maß der Wasserabstoßung. sierung von Acryl- und Methacrylsäureester^ Acrylnitril, Butadien, Styrol, Vinylacetat, Äthylen usw. 45 Verfahren B erhalten werden. Die Herstellung dieser Polymerisate

und ihrer Emulsionen bildet nicht Gegenstand der Wenn man die Wasserabstoßung poröser Stoffe Erfindung. Alle Verfahren des Polymerisierens und messen soll, z. B. bituminierter Pappe oder Filz, be-Emulgierens können angewendet werden. dient man sich eines Permeabilimeters nach dem Alle gefärbten Pigmente eignen sich grundsätzlich, ₅₀ Apparat von Sch m erber (Teintex, Bd. 10 [1948], aber sie dürfen die Emulsionen nicht brechen. Man S. 136 bis 140). Mittels einer Wassersäule übt man verwendet vorzugsweise metallische Pulver von Alu- einen Druck auf den wasserabstoßenden Stoff aus. minium, Zink oder Bronze, Eisen-, Chrom- oder Man beobachtet bei regelmäßigem Vergrößern der Titanoxyd, Chromate (beispielsweise Zinkchromat), Flüssigkeitshöhe den Augenblick, wenn drei Wasser-Sulfide, Sulfate usw. Die Wahl hängt vor allem von 55 tröpfchen auf einen Quadratdezimeter der nicht gedem gewünschten gefälligen Aussehen, der Stabilität färbten Fläche erscheinen. Wenn die Wasserabstoßung der Anstriche und dem Grad der Wasserabstoßung ausreichend ist, kann man die Wassersäule (1,45 m) ab, welche man zu erhalten wünscht. Man hat fest- ohne Auftreten der Tropfen durch den Stoff des Vergestellt, daß gewisse Eisenoxyde schlechte Ergebnisse suches füllen. In diesem Fall wird die Wasserliefern. 60 abstoßung durch die Zeit bestimmt, welche man Dieses muß Verunreinigungen, welche sie enthal- warten muß, um das Erscheinen der drei Tropfen ten, zugeschrieben werden. Selbstverständlich sollen festzustellen, alle Pigmente sich in einem solchen Verteilungs- V f h C zustand befinden, daß die Körnchen in Suspension in ertahren c der Mischung der Emulsionen verbleiben. Die so 65 Dieses Verfahren eignet sich, um die Wasserhergestellten Mittel können während 1 bis 6 Tagen absorption von Schaumzementplatten, Backsteinen aufbewahrt werden. Jedoch ist es vor ihrer Auf- u. dgl. zu bestimmen. Man bringt auf diese Stoffe bringung gut, sie wieder zu vermischen. Der Zusatz umgekehrte mit Wasser gefüllte Reagenzgläser. Nach.

einer bestimmten Anzahl von Stunden (in den Beispielen 24 Stunden) mißt man die Verringerung der Flüssigkeitshöhe. Dieses dient als Maß der Wasserabsorption und infolgedessen als Grad der erzielten Abstoßung.

Es ist zu bemerken, daß gewisse, in dem Beispiel behandelte Stoffe, stark porös und mitunter von ziemlich unregelmäßigem Gefüge sind. Man muß daher das Mittel aus mehreren unter den gleichen Bedingungen durchgeführten Versuchen nehmen.

Die in den folgenden Beispielen behandelten Stoffe sind ausgewählt worden, um den Grad der Wasserabstoßung quantitativ zeigen zu können. Selbstverständlich ist diese Auswahl keine Beschränkung der Erfindung.

Beispiel 1

Man mischt 30 g feinpulverisiertes grünes Chromoxyd und 65 g einer Acrylharzemulsion (40%ig). Wenn dieKlümpchen völlig verschwunden sind, setzt man 40 g einer Emulsion mit 15°/o Methyl-Phenyl-Silikonen zu, wie z. B. der Emulsion A, deren Zusammenstellung im Vorstehenden angegeben ist. Man gibt zur Mischung 5 ecm Carboxymethylcelluloselösung, welche 0,8 g daran enthält. Man homogenisiert völlig.

Mittels einer Bürste bringt man die vorstehende Zusammenstellung auf eine Asbestzementplatte von einer Porosität von 12%. Man verwendet 62,5 g der Mischung auf den Quadratmeter. Nach dem Trocknen erhält man eine einheitliche Schicht von sehr schönem Aussehen. Die Wasserabsorption, gemessen nach dem Verfahren A, ist 37,5 g pro Quadratmeter.

Eine Platte des gleichen Asbestzements, überzogen mit 37,5 g pro Quadratmeter der Acrylharzemulsion (40%ig), absorbiert 130 g Wasser pro Quadratmeter. Mit einer nichtpigmentiertenMischungderEmulsionen von Silikonen und Acrylharzen stellt man eine Absorption von 82,5 g pro Quadratmeter fest.

Mit der mit der Mischung der Erfindung behandelten Platte führt man die Wasch- und Scheuerprüfung, beschrieben in »Federal Specification TT-P-141b, Verfahren 614.1« (15. 1. 1949) aus, welche die Widerstandsfähigkeit des Anstrichs gegenüber Waschen und Reiben zu messen erlaubt. Man stellt fest, daß das Mittel der Erfindung sich völlig in dieser Hinsicht bewährt.

Beispiel 2

Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 stellt man ein Mittel her aus

40 g Titanoxyd
4 g Chromoxyd

65 g der Acrylharzemulsion (40%ig)
40 g der Emulsion des PhenyVsilikons (Emulsion B)

Man bringt pro Quadratmeter 74,5 g dieser Mischung auf eine Asbestzementplatte von einer Porosität von 25% auf. Die nach einer Stunde (Verfahren A) absorbierte Menge ist 22,5 g pro Quadratmeter.

Beispiel 3

Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 stellt man ein Gemisch her aus:

10 g Eisenoxyd

50 g der Acrylharzemulsion (40%ig)

25 g der Emulsion des Äthylsilikons (Emulsion C).

Man bringt dieses Mittel auf eine Asbestzementplatte von einer Porosität von 12,5%, und zwar 85 g pro Quadratmeter. Die Wasserabsorption beträgt 17,5 g pro Quadratmeter nach einer Stunde und 55 g pro Qudaratmeter nach 5 Stunden (Verfahren A).

Beispiel 4

Auf 3 Platten aus sehr porösem Schaumzement bringt man auf:

Platte 1:

120 g/m² einer Mischung aus 80 g Acrylharzemulsion (40%ig) und 40 g grünes Chromoxyd.

Platte 2:

145 g/m² einer Mischung aus 65 g Acrylharzemulsion (40%ig) und 40 g einer Emulsion D von Silikonen und 40 g grünes Chromoxyd,
ao

Platte 3:

Eine Grundierschicht aus 32,5 g/m² Acrylharzemulsion (40%ig) und nach dem Trocknen 145 g/m² des gleichen Mittels wie für Platte 2.

Die nach dem Verfahren C durchgeführten Prüfungen haben folgende Ergebnisse nach 24 Stunden geliefert:

Platte 1 36 mm

Platte 2 12 mm

Platte 3 8 mm

Ein auf eine nichtbehandelte Vergleichsplatte gebrachtes Reagenzröhrchen ist völlig leer (Höhe 200 mm) vor 24 Stunden.

Beispiel 5

4« Mit Platten aus Schaumzement von dem gleichen Gefüge wie diejenigen des Beispiels 4 führt man die gleichen Versuche wie die des Beispiels 4 aus, aber statt einer Acrylharzemulsion bedient man sich einer Polyvinylacetatemulsion. Die nach dem Verfahrene erhaltenen Ergebnisse sind:

Platte 1 52 mm

Platte 2 21 mm

Platte 3 12 mm

Beispiel 6

Mit dem pigmentierten Mittel des Beispiels 1 überzieht man mit 47 g pro Quadratmeter einen bituminierten Filz von einem Gewicht von 220 g/m². Unter Anwendung des Verfahrens B stellt man das Auftreten von drei Tropfen auf der nicht gefärbten Oberfläche nach 3 Minuten fest, nachdem der größtmögliche Druck (1450 mm Wasser) mit dem Versuchspermeabilimeter sich eingestellt hat.

Ein bituminierter Filz von gleicher Qualität wird zuerst mit einer Acrylharzemulsion (40%ig), und zwar mit 25 g/m², behandelt. Man läßt ungefähr 2 Stunden trocknen, behandelt dann wie bei dem ersten Filz und mißt den Wasserabstoßungsgrad nach dem Verfahren B. Man muß mehr als 15 Minuten warten, nachdem der größte Druck erreicht ist, damit man die drei Wassertropfen auftreten sieht.

Der nichtbehandelte Filz läßt drei Wassertropfen bereits bei einem Druck von etwa 350 mm auftreten.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verwendung von Silikonemulsionen auf der Grundlage von Alkyl-, Phenyl- oder Alkylphenylsilikonen, Polymerisaten aus ungesättigten Monomeren, organischen Lösungsmitteln, Wasser und Emulgiermitteln mit einem Gehalt an Pig- ίο

menten zum Wasserabstoßendmachen von porösen oder faserigen Baustoffen.

2. Verwendung von Silikonemulsionen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Pigmente Aluminium-, Zink- oder Bronzepulver, Eisen-, Chrom- oder Titanoxyde, Chromate, Sulfate oder Sulfide enthalten.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Belgische Patentschrift Nr. 543 887.