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undBildung sogenannter Kalkseifen, die durch atmosphärische Einwirkungen und durch Sonnenbestrahlung in relativ kurzer Zeit abgebaut werden.
Die Beschichtung von Beton oder andern mineralischen Werkstoffen mit deckenden Anstrichsystemen beinhaltet ebenfalls besondere Probleme. Arbeitet man mit Beschichtungssystemen auf Basis von in organischen
Lösungsmitteln gelösten, mit der Unterlage verträglichen Kunststoffen, dann besteht bei saugfähigen
Untergründen, insbesondere bei solchen mit sehr feinen Kapillaren stets die Gefahr, dass die im Lösungsmittel gelösten Polymeren durch die Kapillarwirkung der Unterlage weggesaugt werden und die ausgesiebten Pigmente ohne das sie verbindende Bindemittel, ausgemagert auf der Oberfläche verbleiben. Da derartige Flächen erfahrungsgemäss stets eine unterschiedliche Saugfähigkeit, sogar auf den einzelnen Flächenelementen, aufweisen, entstehen so Anstrichschichten mit unterschiedlichen Pigmentbindemittelverhältnissen. Werden
Mischpigmente, z. B.
Graupigmente, eingesetzt, dann können zusätzlich Seigerungserscheinungen auftreten, die sich in unterschiedlichen Farbtönen äussern. Man kann dieser Erscheinung in der Regel nur durch Übereinanderlegen mehrerer Anstrichschichten begegnen, zumindest erhält man auf der Oberfläche einen dicken Anstrichpelz, der selbst bei geschickter Pigmentierung erkennen lässt, dass die Sichtfläche mit einem dicken, deckenden Anstrich versehen ist. Die von den Architekten und den Bauherren meistens gewünschte Erhaltung der Flächenstruktur und-textur verschwindet durch eine derartige Behandlung vollkommen und der oft gewünschte Sichtflächencharakter wird restlos beseitigt.
Auch bei Beschichtungssystemen auf Basis wässeriger Kunstharzdispersionen treten ähnliche Effekte auf, zumindest mit Hinblick auf die Unterdrückung von Struktur und Textur der mineralischen Unterlage. Zwar werden bei Kunststoffdispersionsfilmen erfahrungsgemäss die dispergierten Kunststoffteilchen bei kapillarem Untergrund nicht in dem Mass in die Unterlage abgesaugt, wie bei echten Lösungen von Kunststoffen in Lösungsmitteln, zur Erzielung eines ausreichenden Schutzeffektes und eines dauerbeständigen Filmes ist es jedoch auch bei Kunststoffdispersionsanstrichen erforderlich, einen relativ dicken Film aufzubringen, was wieder dem optischen Charakter, sofern es sich um einen Sichtflächencharakter handeln soll, in der Regel abträglich ist.
Dicke Filme wieder neigen, insbesondere bei schroffen Temperaturgegensätzen, im Laufe der Zeit zur Versprödung und zum Abheben von der Unterlage.
Zum überziehen von porösen Oberflächen wurde auch schon ein zweistufiges Verfahren vorgeschlagen, bei dem in der ersten Stufe eine Emulsion aufgebracht wird, die in den Untergrund eindringt und eine kapillare Verankerung mit sich bringt, worauf man in der zweiten Stufe eine weitere Schutzschicht aufbringt, die aus einer echten Lösung besteht. Hier ist unter anderem die Zweistufigkeit des Verfahrens von Nachteil, wobei weiters auch Ungleichheiten im Farbton bzw. ein Abheben des im zweiten Verfahrensschritt aufgebrachten Anstriches nicht auszuschliessen ist. Die in der ersten Verfahrensstufe eingesetzte Mischung besteht im wesentlichen aus einem in einem leichter flüchtigen Lösungsmittel gelöstem Harz, einer das Harz nicht lösenden, schwerer flüchtigen Flüssigkeit und Zusatzmitteln.
Diese schwerer flüchtige Flüssigkeit dient hiebei nicht als Lösungsmittel, sondern nur dazu, dass in ihr die Lösung des Kunstharzes emulgiert wird.
Die vorgenannten Nachteile lassen sich nun bei einem Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Beton und andern saugenden mineralischen Untergründen dadurch vermeiden, dass gemäss der Erfindung, die Betonfläche bzw. der mineralische saugende Untergrund im Streich-, Spritz- oder Rollverfahren mit einer Zubereitung behandelt wird, die sich zusammensetzt aus folgenden Komponenten : a) aus einer Lösung eines mit der Unterlage chemisch und physikalisch verträglichen und alterungsbeständigen organischen hochpolymeren Bindemittels, wie z.
B. eines Polymethacrylatesters, in einem Lösungsmittelgemisch, wobei dieses Lösungsmittelgemisch sich zusammensetzt aus echten
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die der latenten Löser, b) aus thixotropierenden Zusätzen in einer auf die Gesamtzubereitung bezogene Menge von 1 bis
15 Gew.-%, bestehend aus feinstdisperser Kieselsäure und/oder andern thixotropierenden anorganischen Silikaten, und gegebenenfalls c) aus Pigmenten, wobei das Gewichtsverhältnis Pigment : Bindemittel von 2 : 1 nicht überschritten werden darf.
Beim Aufbringen der bei den erfindungsgemässen Verfahren eingesetzten Zubereitung auf eine Fläche verdunstet also zunächst das echte Lösungsmittel, die Viskosität steigt zufolge der Unlöslichkeit des Bindemittels in dem latenten Lösungsmittel sehr rasch an, so dass es bei zunächst leichter Verarbeitbarkeit der gesamten Zubereitung sehr rasch zu einer Koagulation bzw. kolloidalen Ausfällung des Bindemittels kommt, u. zw. ehe die Poren und Kapillaren des Untergrundes eine grössere Menge gelöster Harzanteile schlucken. Die thixotropierenden Zusätze, bestehend aus feinstdisperser Kieselsäure und/oder andern thixotropierenden anorganischen Silikaten, in einem Gewichtsanteil von 1 bis 15% der Gesamtzubereitung, verstärken diesen Effekt wesentlich.
Die Zubereitung wirkt sich beim Aufbringen auf den mineralischen und saugfähigen Untergrund so aus, dass nur geringe Bindemittelanteile, gerade ausreichend, die Zubereitung auf dem Untergrund zu verankern, in den Untergrund abwandern, der überwiegende Hauptanteil jedoch an der Oberfläche verbleibt, wodurch ein
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kohärente Film auf der Unterlage entsteht. Überraschenderweise wurde gefunden, dass selbst bei unterschiedlicher Saugfähigkeit ein und derselben Fläche keinerlei Filmstörungen auftreten, dass es bei farbloser
Beschichtung zu keinerlei Anfeuerungseffekten der Oberflächen mehr kommt.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann sowohl mit einer Zubereitung ausgeführt werden, die unpigmentiert ist, als auch mit einer pigmentierten Zubereitung. Eine unpigmentierte Zubereitung wird verwendet, wenn es nur auf eine konservierende, d. h. eine den ursprünglichen Oberflächencharakter belassende Behandlung ankommt.
Soll jedoch ein einheitlicher Farbcharakter erzielt werden, dann ist eine Behandlung mit einer Pigmente enthaltenden Zubereitung, die gegebenenfalls auch Füllstoffe enthalten kann, erforderlich. Das Verhältnis von
Kunstharz zu Pigmenten und Füllstoffen soll hiebei 1 : 2 nicht unterschreiten. Selbst wenn Mischfarbtöne, wie z. B. Grautöne eingesetzt werden, werden bei dem erfindungsgemässen Verfahren unerwünschte
Seigerungserscheinungen vermieden, so dass die Einheitlichkeit des Farbtons unter allen Umständen gewährleistet ist, selbst bei einer einzigen Anstrichschicht.
Wenn ein Verarbeiter versuchen sollte, die bei dem erfindungsgemässen Verfahren anzuwendende Zubereitung durch Verschneiden mit echten Lösungsmitteln körperärmer zu halten, so wird dies sofort in Erscheinung treten, u. zw. dadurch, dass entweder bei unpigmentierter Zubereitung erhebliche Bindemittelanteile sofort in den Untergrund abwandern und die thixotropierenden Silikate als weisser Schleier auf der Oberfläche verbleiben oder bei pigmentierter Zubereitung deutlich sichtbare Seigerungs- bzw. Ausmagerungserscheinungen auftreten.
Beispiel l : Ein lösungsmittellösliches hochpolymeres Methacrylatharz, ursprünglich in fester Form vorliegend, wird in einem Gemisch, bestehend aus 4 Teilen echten Lösungsmittels, wie z. B. Xylol, und 3 Teilen eines latenten Lösungsmittels, wie z. B. Testbenzin, zu einer 40% igen Lösung aufgelöst und zusätzlich mit 10% feinstdisperser Kieselsäure unter Verwendung eines Walzenstuhles vermischt. Die entstehende Lösung hat ein leicht milchiges Aussehen und eine Viskosität von zirka 3000 cP. Mit ihr wird eine auf Stahlschalung im Warmhärte-und Rüttelverfahren hergestellte Betonplatte einmal satt mittels Lackrolle überrollt, wobei der Verbrauch zirka 180 g/m betrug. Nach Erhärten der Zubereitung tritt nun auf der erfahrungsgemäss hoch kapillaraktiven Betonplatte keine nachteilige Farbveränderung ein.
Der ursprüngliche Betoncharakter bleibt voll erhalten. Die Saugfähigkeit der Unterlage ist jedoch derart herabgesetzt, dass bei stundenlangem Darübergiessen von Wasser keinerlei Wasseraufnahme durch die Unterlage erfolgt und das Aussehen der Betonplatte dem ursprünglichen, nicht wasserbenetzten Zustand gleicht.
Beispiel 2 : Eine gleiche Lösung von Methacrylatharz in Lösungsmittelgemisch mit thixotropierenden Zusätzen, wie in Beispiel 1 beschrieben, wird zusätzlich mit Graupigment im normalen Betonfarbton auf dem Walzenstuhl verrieben, wobei das Verhältnis von Bindemittel zu Pigment 1 : 1 beträgt. Die so hergestellte Mischung hat eine Viskosität von zirka 4000 cP, sie wird zur verarbeitungsgerechten Einstellung zusätzlich mit 10% des oben beschriebenen Lösungsmittelgemisches aus Xylol und Testbenzin vermischt und sodann auf einer gleichen Betonplatte, wie in Beispiel 1 beschrieben, mittels Lackrolle satt aufgebracht.
Der Verbrauch liegt bei 200 gfmz. Nach Erhärten und Abtrocknen der Beschichtung bildet sich eine matte, gleichmässig betongrau gefärbte Oberflächenschicht aus, die trotz unterschiedlicher Saugfähigkeit der Unterlage keinerlei Pigmentausseigerung erkennen lässt und die überdies die Strukturierung der Unterlage, wie bei Sichtflächen immer erwünscht, noch klar erkennen lässt. Bei nachfolgender Wasserbenetzung und Dauerbewitterung tritt keinerlei Farbunterschied, Vergilbung usw. ein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Beton und andern saugenden mineralischen Untergründen,
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Streich-, Spritz-oder Rollverfahren mit einer Zubereitung behandelt wird, die sich zusammensetzt aus folgenden Komponenten : a) aus einer Lösung eines mit der Unterlage chemisch und physikalisch verträglichen und alterungsbeständigen organischen hochpolymeren Bindemittels, wie z.
B. eines Polymethacrylatesters, in einem Lösungsmittelgemisch, wobei dieses Lösungsmittelgemisch sich zusammensetzt aus echten
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die der latenten Löser, b) aus thixotropierenden Zusätzen in einer auf die Gesamtzubereitung bezogene Menge von 1-15 Gew.-%, bestehend aus feinstdisperser Kieselsäure und/oder andern thixotropierenden anorganischen Silikaten, und gegebenenfalls c) aus Pigmenten, wobei das Gewichtsverhältnis Pigment : Bindemittel von 2 : 1 nicht überschritten werden darf.
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andforming so-called lime soaps, which are broken down in a relatively short time by the effects of the atmosphere and by solar radiation.
The coating of concrete or other mineral materials with opaque paint systems also involves special problems. If you work with coating systems based on in organic
Plastics that are dissolved in solvents and compatible with the substrate then exist in the case of absorbent
Substrates, especially those with very fine capillaries, always run the risk of the polymers dissolved in the solvent being sucked away by the capillary action of the substrate and the sieved pigments remaining emaciated on the surface without the binding agent that binds them. Since experience has shown that such surfaces always have different absorbency, even on the individual surface elements, layers of paint with different pigment-binder ratios are thus created. Will
Mixed pigments, e.g. B.
If gray pigments are used, segregation phenomena can also occur, which are expressed in different shades of color. This phenomenon can usually only be countered by laying several layers of paint on top of one another, at least one gets a thick coat of paint on the surface, which, even with skillful pigmentation, shows that the visible surface is provided with a thick, opaque paint. The maintenance of the surface structure and texture, which is mostly desired by architects and builders, disappears completely with such a treatment and the often desired visible surface character is completely eliminated.
Similar effects also occur with coating systems based on aqueous synthetic resin dispersions, at least with regard to the suppression of structure and texture of the mineral substrate. Experience has shown that with plastic dispersion films the dispersed plastic particles are not sucked into the substrate to the same extent as with real solutions of plastics in solvents, in order to achieve a sufficient protective effect and a permanent film, even with plastic dispersion paints, a relatively thick film is necessary to apply, which in turn is detrimental to the visual character, if it is to be a visible surface character.
Thick films again tend to become brittle over time, especially in the case of sharp temperature differences, and to lift off the surface.
A two-stage process has already been proposed for covering porous surfaces, in which an emulsion is applied in the first stage, which penetrates the substrate and brings about capillary anchoring, whereupon another protective layer is applied in the second stage, which consists of a real solution. Among other things, the two-stage nature of the process is a disadvantage here, with inequalities in the color shade or a lift-off of the paint applied in the second process step cannot be ruled out. The mixture used in the first process stage consists essentially of a resin dissolved in a more volatile solvent, a less volatile liquid which does not dissolve the resin and additives.
This less volatile liquid does not serve as a solvent, but only to emulsify the solution of the synthetic resin in it.
The aforementioned disadvantages can now be avoided in a method for the surface treatment of concrete and other absorbent mineral substrates in that, according to the invention, the concrete surface or the mineral absorbent substrate is treated by brushing, spraying or rolling with a preparation that composed of the following components: a) from a solution of a chemically and physically compatible and aging-resistant organic high-polymer binder, such as
B. a polymethacrylate ester, in a solvent mixture, this solvent mixture is composed of real
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that of the latent solvent, b) from thixotropic additives in an amount based on the total preparation of 1 to
15% by weight, consisting of finely divided silica and / or other thixotropic inorganic silicates, and optionally c) of pigments, the pigment: binder weight ratio of 2: 1 not being allowed to be exceeded.
When the preparation used in the process according to the invention is applied to a surface, the real solvent first evaporates; the viscosity rises very quickly due to the insolubility of the binder in the latent solvent, so that coagulation occurs very quickly while the preparation as a whole is initially easy to process or colloidal precipitation of the binder comes, u. between before the pores and capillaries of the substrate swallow a large amount of dissolved resin. The thixotropic additives, consisting of finely dispersed silica and / or other thixotropic inorganic silicates, in a proportion by weight of 1 to 15% of the total preparation, significantly increase this effect.
When applied to the mineral and absorbent substrate, the preparation has such an effect that only small amounts of binder, just sufficient to anchor the preparation on the substrate, migrate into the substrate, but the overwhelming majority remains on the surface, causing a
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coherent film is created on the base. Surprisingly, it has been found that even with different absorbency of one and the same surface no film defects occur
Coating no longer has any graining effects on the surfaces.
The method according to the invention can be carried out both with a preparation that is unpigmented and with a pigmented preparation. An unpigmented preparation is used when it only refers to a preservative, i.e. H. a treatment that leaves the original surface character arrives.
However, if a uniform color character is to be achieved, treatment with a preparation containing pigments, which may also contain fillers, is necessary. The ratio of
Synthetic resin to pigments and fillers should not fall below 1: 2. Even if mixed shades such as B. shades of gray are used, are undesirable in the inventive method
Segregation phenomena are avoided, so that the uniformity of the color shade is guaranteed under all circumstances, even with a single coat of paint.
If a processor should try to keep the preparation to be used in the method according to the invention less body-lean by blending it with real solvents, this will appear immediately, u. between the fact that, in the case of unpigmented preparation, considerable proportions of binder migrate immediately into the substrate and the thixotropic silicates remain on the surface as a white haze or clearly visible segregation or emaciation phenomena occur in pigmented preparation.
Example 1: A solvent-soluble high-polymer methacrylate resin, originally present in solid form, is mixed in a mixture consisting of 4 parts of real solvent, such as. B. xylene, and 3 parts of a latent solvent, such as. B. white spirit, dissolved to a 40% solution and additionally mixed with 10% finely divided silica using a roller mill. The resulting solution has a slightly milky appearance and a viscosity of around 3000 cP. With it, a concrete slab produced on steel formwork using the hot-hardening and vibrating process is rolled over once with a paint roller, the consumption being about 180 g / m 2. After the preparation has hardened, there is no disadvantageous change in color on the concrete slab, which has been shown to be highly capillary-active.
The original concrete character is fully retained. However, the absorbency of the base is reduced to such an extent that if water is poured over it for hours, no water is absorbed by the base and the appearance of the concrete slab resembles the original, non-wetted state.
Example 2: The same solution of methacrylate resin in a solvent mixture with thixotropic additives, as described in Example 1, is additionally rubbed with gray pigment in normal concrete color on the roller frame, the ratio of binder to pigment being 1: 1. The mixture produced in this way has a viscosity of about 4000 cP, it is additionally mixed with 10% of the above-described solvent mixture of xylene and white spirit and then applied generously to the same concrete slab as described in Example 1, using a paint roller.
The consumption is 200 gfmz. After the coating has hardened and dried, a matt, evenly gray-colored surface layer is formed which, despite the different absorbency of the base, does not show any pigment exudation and which, moreover, still clearly shows the structure of the base, as is always desired for visible surfaces. With subsequent water wetting and permanent weathering, there is no color difference, yellowing, etc.
PATENT CLAIMS:
1. Process for the surface treatment of concrete and other absorbent mineral substrates,
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Brushing, spraying or rolling processes is treated with a preparation which is composed of the following components: a) from a solution of an organic high-polymer binder that is chemically and physically compatible with the substrate and resistant to aging, such as
B. a polymethacrylate ester, in a solvent mixture, this solvent mixture is composed of real
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that of the latent solvents, b) from thixotropic additives in an amount of 1-15% by weight based on the total preparation, consisting of finely divided silica and / or other thixotropic inorganic silicates, and optionally c) of pigments, the weight ratio of pigment: Binder of 2: 1 must not be exceeded.
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