CZ292607B6

CZ292607B6 - Způsob vytváření povlaku a vodoodpuzující impregnace minerálních stavebnin a prostředek k vytváření povlaku

Info

Publication number: CZ292607B6
Application number: CZ19963580A
Authority: CZ
Inventors: Hans Dr. Mayer; Ingeborg Koenig-Lumer; Albert Hausberger
Original assignee: Wacker-Chemie Gmbh
Priority date: 1996-02-15
Filing date: 1996-12-05
Publication date: 2003-11-12
Also published as: KR970061828A; ATE210107T1; ES2167628T3; PL184432B1; KR100234897B1; PL318491A1; JPH09221374A; EP0791566B1; HUP9700445A3; EP0791566A1; CA2195918C; HUP9700445A2; DE59705602D1; CZ358096A3; CA2195918A1; HU9700445D0; DE19605674A1; HU216909B

Abstract

Řešení se týká způsobu vytváření povlaků a vodoodpudivé impregnace minerálních stavebních hmot, při němž se prostředek k vytváření povlaku na stavebních hmotách, který obsahuje 1 až 30 % hmotnostních C.sub.1.n.-C.sub.20.n.-alkyl-C.sub.1.n.-C.sub.6.n.-alkosilanu jako impregnačního prostředku, nanese na stavební hmotu v tloušťce alespoň 100 .mi.m. Prostředky k vytváření povlaků na stavebních hmotách jsou nátěrové barvy a omítky.ŕ

Description

Způsob vytváření povlaku a vodoodpuzující impregnace minerálních stavebnin a prostředek k vytváření povlaku

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu vytváření povlaku a vodoodpudivé impregnace minerálních stavebnin, při kterém se prostředek k vytváření povlaku na stavebninách, který obsahuje jako impregnační prostředek alkylalkoxysilan, nanese na stavební hmotu, a prostředku k vytváření povlaku na stavebninách, který obsahuje jako impregnační prostředek alkylalkoxysilan a případně organopolysiloxan obsahující alkoxylové skupiny.

Dosavadní stav techniky

Minerální stavební hmoty se obvykle chrání proti účinkům povětmosti nejlépe impregnací odpuzující vodu a povlakem na ní naneseným. Z vodoodpudivé impregnace se stává vodoodpudivý základní nátěr, jakmile se poprvé nanese.

Základní nátěr se nanáší přímo na minerální podklad. Způsobí, že podklad je až do určité hloubky vytvořením hydrofobní zóny vodoodpudivý a vytváří trvale zlepšené spojení mezi rovnoměrně hydrofobizovaným podkladem a povlakem na stavební hmotě. Organosilany, oligomemí organosiloxany nebo silikonové pryskyřice jsou pro základní vodoodpudivé nátěiy nej lepší účinné látky.

Používají se základní nátěry obsahující rozpouštědla a vodou ředitelné základní nátěry. Základní nátěry obsahující rozpouštědla obsahující většinu vedle organosilanů, oligomemích organosiloxanů nebo silikonových pryskyřic umělé pryskyřice, jako styrenakiyláty a čisté akryláty, které slouží ke zpevnění podkladu.

Výhoda vodou ředitelných základních nátěrů spočívá vtom, že neobsahují žádné nebo žádné významné podíly organických rozpouštědel. Mohou se použít všude tam, kde je podklad ještě poněkud intaktní. Potom se používají vysoce alkalické vodné roztoky silikonátu draselného, mikroemulze nebo emulze organosilanů, oligomemích organosiloxanů nebo silikonových pryskyřic. V každém případě vede hydrofobizační základní nátěr k egalizaci chování při nasákávání podkladu a tím ke zlepšené přilnavosti povlaku stavební hmoty, jakož i k vodoodpudivému účinku, zasahujícím do hloubky podkladu. Vodoodpuzující impregnace stavebních hmot emulzí alkylalkoxysilanu popisuje příkladně EP-A-234 024. Hydrofobizací stavebních hmot mikroemulze organopolysiloxanů obsahujících alkoxylové skupiny a soli aminosilikonových olejů popisuje US 4 757 106.

VEP 606 671 jsou popsány emulse, obsahující organopolysiloxanovou pryskyřici, plnidlo a alkoxysilan, které se nanášejí na minerální stavební hmoty. Plnidla mají specifický povrch alespoň 40 m²/g a přidávají se v nepatrném množství. Takováto plnidla mají velmi malou velikost částic a pokrývají zpracovávané povrchy tenkou nesouvislou vrstvou, která je tlustá daleko pod 100 pm. Plnidla se specifickým povrchem alespoň 40 m²/g zlepšují odperlovací efekt vody na zpracovávaných površích.

V US 5 316 799 je popsána směs z barvy a silan/siloxanu jako impregnační prostředek. K nároku 1 tohoto spisu jsou pro tento účel formulovány zcela obecné vzorce pro sílaný a siloxany. Vhodné sílaný nejsou uváděné a nejsou doloženy ani příklady provedení.

Na základní vodoodpudivé nátěry se nanáší v jedné nebo několika vrstvách krycí povlaky stavebních hmot. Příklady takových krycích povlaků stavebních hmot jsou nátěrové barvy a omítky, Zvlášť důležitá je předúprava podkladu základní vodoodpuzující barvou, jestliže povlak stavební hmoty obsahuje emulgátory nebo jiné zesíťující prostředky.

-1 CZ 292607 B6

Základem předloženého vynálezu je úkol, připravit prostředky k vytváření povlaků na stavebních hmotách, které zároveň vodoodpudivě impregnují minerální stavební hmotu s následným efektem, že po předcházejícím nanesení nebo nutné provádět základní nátěr.

Podstata vynálezu

Vynález se týká způsobu vytváření povlaků a vodoodpudivé impregnace minerálních stavebních hmot, při němž se prostředek k vytváření povlaku na stavebních hmotách, kteiý obsahuje 1 až 30 % hmotnostních Ci-C2o-alkyl-C]-C6-alkoxysilanu jako impregnačního prostředku, nanese na stavební hmotu v tloušťce alespoň 100 μπι.

Při nanášení vodoodpuzujícího impregnačního prostředku k vytváření povlaků na stavebních hmotách je možné vynechat předcházející pracovní krok vytváření základního nátěru, pokud se základním nátěrem má dosáhnout vodoodpudivého účinku až do určité hloubky podkladu. Impregnační prostředek pronikne při aplikaci impregnačního prostředku k vytváření povlaků na stavebních hmotách obsahujícího vodu dobře jak do hutných, tak i porézních stavebních hmot a propůjčuje stavební hmotě až do určité hloubky vodoodpudivé vlastnosti.

Obvykle se povlakový systém, sestávající z vodoodpudivého základního nátěru a krycího povlaku aplikuje ve dvou nebo třech pracovních krocích:

1. krok: nanesení vodoodpudivého základního nátěru případně

2. krok: nanesení kiycího povlaku poněkud zředěného vodou (příprava povlaku)

3. krok: nanesení neředěného krycího povlaku (konečný povlak).

U předloženého vynálezu se v případě, kdy se vytváří přípravný povlak, přidá impregnační prostředek do prostředku pro vytváření povlaků na stavebních hmotách, sloužících jako předběžná úprava. Samozřejmě se může přípravek pro předběžnou úpravu smíchaný s impregnačním prostředkem použít také jako konečný nátěr.

Nejvýznamnějšími povlaky ve stavebnictví jsou nátěrové barvy a omítky. Prostředky pro vytváření povlaků vhodné k účelu podle vynálezu se dodávají buď suché, nebo ve formě přípravku obsahujícího vodu, jako jsou práškové barvy a práškové suché omítky, nebo jsou vlhké, jako pastovité, vodu obsahující nátěrové barvy, příkladně barvy ze silikonových pryskyřic, silikátové barvy a disperzní barvy nebo jako pastovité, vodu obsahující omítky, příkladně omítky z umělých pryskyřic a omítky ze silikonových pryskyřic.

Impregnační prostředky pro vytváření povlaků na stavebninách, vhodné k účelu podle vynálezu se mohou rozdělovat podle tloušťky aplikace, kdy se nanášejí buď silně, jako omítky v milimetrové až centimetrové oblasti, nebo se nanášejí tence, jako krycí nátěrové barvy v oblasti 100 μπι až 1 mm.

Impregnační prostředky pro vytváření povlaků na stavebninách, vhodné k účelu podle vynálezu se mohou používat jak pro vnitřní, tak pro vnější použití na budovách, s výhodou pro vnější použití. Příklady výhodného použití jsou disperzní barvy, barvy se silikonovou pryskyřicí, silikonové fasádní barvy, disperzní silikátové barvy, silikátové barvy, vápenné barvy, disperzní vápenné barvy, silikátové omítky, suché omítky, vnitřní barvy, natírané plniče, armovací hmoty, štěrkové hmoty, fasádní barvy, omítky z umělých pryskyřic, minerální barvy, minerální omítky, omítky ze silikonových pryskyřic a povlakové hmoty vázané umělými pryskyřicemi.

-2CZ 292607 B6

S výhodou obsahuje C]-C₂o-alkyl-Ci-C6-alkoxysilany 1 nebo 2 stejné nebo rozdílné, případně halogenem substituované jednosytné Ci-C₂₀ alkylové zbytky vázané přes SiC- a ostatní zbytky jsou stejné nebo rozdílné Cj-Ce-alkoxylové zbytky, obzvláště alkoxylové zbytky C₂- nebo C₃. Obzvláště výhodné jsou alkyltrialkoxysilany, jako oktyltriethoxysilan a butyltriethoxysilan.

Příklady alkoxylových zbytků Ci-Ce jsou zbytky methoxy-, ethoxy-, η-propoxy-, isopropoxy-, η-butoxy-, iso-butoxy-, sek.-iso-butoxy-, terc.-butoxy-; zbytky pentyloxy-, jako n-pentyloxylový zbytek a hexyloxylové zbytky, jako n-hexyloxylový zbytek. Ethoxylové zbytky jsou obzvláště výhodné.

Methoxysilany se pro mnohé aplikace hydrolyzují příliš rychle a vykazují menší stabilitu při skladování než delší alkoxylové zbytky. Alkoxylové zbytky C4-C6 jsou pro mnohé aplikace nedostatečně reaktivní.

Příklady pro alkylové zbytky Ci-C₂₀ jsou zbytky methyl-, ethyl-, η-propyl-, iso-propylη-butyl-, iso-butyl-, terc.-butyl-, η-pentyl-, iso-pentyl-, neo-pentyl-, terc.-pentyl-; hexylové zbytky jako n-hexylový zbytek; heptylové zbytky jako n-heptylový zbytek; oktylové zbytky jako n-oktylový zbytek a iso-oktylové zbytky, jako 2,2,4-trimethylpentylový zbytek; nonylové zbytky jako n-nonylový zbytek; decylové zbytky jako n-decylový zbytek a dodecylové zbytky jako n-dodecylový zbytek; cykloalkylové zbytky jako cyklopentylový, cyklohexylový, 4-ethoxycyklohexylový zbytek, cykloheptylové zbytky, norbomylové zbytky a methylcyklohexylové zbytky.

Příklady pro alkylové zbytky C]-C₂o jsou alkylové zbytky substituované atomy fluoru, chloru, bromu a jodu, jako 3,3,3-trifluor-n-propylový zbytek, 2,2,2,2,2,2-hexafluorový zbytek a heptafluorisopropylový zbytek.

Obzvláště výhodné jsou nesubstituované alkylové zbytky C4-C]₂.

Impregnační prostředky, které se přidávají k prostředkům pro vytváření povlaků na stavebních hmotách, mohou vedle alkylalkoxysilanů obsahovat organopolysiloxany (A) obsahující alkoxylové skupiny. Organopolysiloxan (A) může navíc obsahovat hydroxylové skupiny, které usnadňují vazbu na stavební hmotě.

Organopolysiloxany (A), obsahující alkoxylové skupiny vykazují s výhodou viskozitu nejvýše 2000 mm²/s, aby se dosáhlo obzvláště dobrého rozdělení na povrchu pórů zdivá.

Obzvláště vhodné jsou organopolysiloxany (A) obsahující alkoxylové skupiny zjednotek obecného vzorce (I)

R_xSi(OR¹)y(OH)_zO4__x y__z (I) kde znamená

R stejné nebo rozdílné jednosytné, pomocí SiC-vázané uhlovodíkové zbytky Ci-C₂o,

R¹ stejné nebo rozdílné jednosytné Ci-Ce alkylové zbytky, x 0,1,2 nebo 3, průměrně 0,8 až 1,8 y 0,1,2 nebo 3, průměrně 0,01 až 2,0 a z 0,1,2 nebo 3, průměrně 0,0 až 0,5, s určením, že součet x, y a činí nejvýše 3,5.

-3CZ 292607 B6

S výhodou má polyorganosiloxan (A) viskozitu od 10mm²/s do 50 000 mm²/s, obzvláště 50 mm²/s až 5000 mm²/s při teplotě 25 °C.

Příklady uhlovodíkových zbytků Ci-C₂₀ jsou výše u alkylalkoxysilanů uvedené alkylové zbytky Ci-C₂o a alkylové zbytky Ci-C₂₀ substituované halogenem, alkenylové zbytky, jako vinyl-, allyl—, n-5-hexenyl-4-vinylcyklohexyl- a 3-norbomenylový zbytek; arylové zbytky jako fenyl-, bifenylyl-, naftyl- a anthryl- a fenantrylový zbytek; alkyrylové zbytky jako benzylový zbytek jako o-, m-, p-toluylový zbytek, xylenový zbytek a ethylfenylový zbytek; aralkylové zbytky jako benzylový zbytek, alfa- a β-fenylethylový zbytek. Obzvláště výhodné jsou nesubstituované alkylové zbytky C]-Ci₂ a fenylový zbytek.

Ačkoliv to není ve výše jmenovaných vzorcích uvedeno, může být část zbytku R nahražena vodíkovým atomem, který je přímo vázán na atomy křemíku. To však není výhodné.

Příklady pro zbytky R¹ jsou methyl-, ethyl-, η-propyl-, iso-propyl-, η-butyl-, sek.-butyla terc.-butylový zbytek; pentylový zbytek nebo n-pentylový zbytek a hexylové zbytky jako n-hexylový zbytek, přičemž ethylové zbytky jsou obzvláště výhodné.

S výhodou má X průměrnou hodnotu 0,9 až 1,1. S výhodou má y průměrnou hodnotu 0,4 až 1,2. S výhodou má z průměrnou hodnotu 0,0 až 0,2.

Příklady organopolysiloxanů (A) obsahujících alkoxylové skupiny jsou takové, které se získají reakcí methyltrichlorsilanu a případně alkyltrichlorsilanu C]-C_g, nebo fenyltrichlorsilanu s ethanolem ve vodě, jako organopolysiloxany sumárního vzorce

CH₃Si(OC₂H5)o,₈Oi,i nebo

C6HsSÍ(OC₂H5)o,7₂Oi_>14

Impregnační prostředek, který se přidává k prostředku pro vytváření povlaků na stavebninách může vedle alkylalkoxysilanů obsahovat také organopolysiloxan (B), který navíc k ostatním organosiloxanovým jednotkám obsahuje takové siloxanové jednotky, které vykazují zbytky s vazbou SiC- s bazickým dusíkem, se splněním požadavku, aby aminové číslo organopolysiloxanu činilo nejméně 0,01.

Organopolysiloxany (B) jsou s výhodou organopolysiloxany z jednotek obecného vzorce (II)

R²aR³b(OR⁴)_cSiO₄^_fcs (II) kde znamená

R² stejné nebo rozdílné jednosytné, pomocí SiC- vázané uhlovodíkové zbytky Ci-C₂₀, neobsahující bazický dusík, případně substituované halogenem,

R³ stejné nebo rozdílné jednosytné Ci-C₃₀ uhlovodíkové zbytky vázané pomocí SiCa obsahující bazický dusík, případně substituované halogenem,

R⁴ mohou být stejné nebo rozdílné a znamenají vodíkový atom nebo alkylové zbytky Ci-C₆, a 0,1,2 nebo 3, b 0,1, 2 nebo 3, průměrně nejméně 0,05 a c 0,1, 2 nebo 3,

-4CZ 292607 B6 s určením, že součet a, b a c je menší nebo roven 3 a aminočíslo organopolysiloxanů (B) činí nejméně 0,01.

Aminové číslo označuje počet ml 1-n-HCl, který je potřebný k neutralizaci 1 g organopolysiloxanu (B). Aminové číslo organopolysiloxanů (B) činí s výhodou nejméně 0,1, obzvláště nejméně 0,2 a s výhodou nejvýše 8, obzvláště nejvýše 4.

Příklady a výhodné příklady pro zbytek R² jsou uvedeny výše pro zbytek R. Obzvláště výhodné sou methylový a isooktylový zbytek.

S výhodou je na každém atomu křemíku, na kterém je vázán jeden atom vodíku, vázán také uhlovodíkový zbytek, obzvláště methylový zbytek.

V případě zbytku R³ se s výhodou jedná o zbytek obecného vzorce (III)

R⁵ ₂NR⁶- (III), kde

R⁵ jsou stejné nebo rozdílné a znamenají vodík nebo jednosytné, případně substituované uhlovodíkové zbytky Ci-Cio nebo aminouhlovodíkové zbytky Cj-Cjo a

R⁶ znamená dvojsytné uhlovodíkové zbytky Cj-Cb

Příklady pro zbytek R⁵ jsou příklady uhlovodíkových zbytků uvedené pro zbjtek R a uhlovodíkové zbytky substituované aminovými skupinami, jako aminoalkylové zbytky, přičemž obzvláště výhodné je aminoethylový zbytek.

S výhodou je na každém dusíkovém atomu ve zbytcích obecného vzorce (III) vázán nejméně jeden vodíkový atom.

S výhodou se v případě zbytku R⁶ jedná o dvojsytné uhlovodíkové zbytky s 1 až 10 uhlovodíkovými atomy, obzvláště výhodně s 1 až 4 uhlovodíkovými atomy, obzvláště o n-propylový zbytek.

Příklady pro zbytek R⁶ jsou methylové, ethylové, propylové, butylenové, cyklohexylové, oktadecylenové, fenylenové a butenylové zbytky.

Výhodnými příklady pro zbytky R³ jsou

H₂N(CH₂)₃H₂N(CH₂)₂NH(CH₂)₂-,

H₂N(CH₂)₂NH(CH₂)₃H₂N(CH₂)₂_,

H₃CNH(CH₂)₃C₂H₅NH(CH₂)₃,

H₃CNH(CH₂)₃C₂H₅NH(CH₂)₂-,

H₂N(CH₂)₄H₂N(CH₂)₅-,

H(NHCH₂CH₂)₃C₄H₉NH(CH₂)₂NH(CH₂)-, cyklo-C₆H₁₁NH(CH₂)₃cyklo-C₆H_HNH(CH₂)₂(CH₃)2N(CH₂)₃-, (CH₃)2N(CH₂)₂-5CZ 292607 B6 (C₂H₅)₂N(CH₂)₃- a (C₂H₅)₂N(CH₂)₂Příklady pro alkylové zbytky R¹ platí v plném rozsahu také pro zbytky R⁶.

Příklady a výhodné příklady pro zbytek R^{4 *} jsou uvedeny výše pro zbytek R*. Obzvláště jsou výhodné pro methylový a ethylový zbytek.

Výhodná průměrná hodnota pro a je 0 až 2, obzvláště 0 až 1,8.

Výhodná průměrná hodnota pro b je 0,1 až 0,6 obzvláště 0,15 až 0,30.

Výhodná průměrná hodnota pro C je 0 až 0,8 obzvláště 0,01 až 0,6.

S výhodou mají alanopolysiloxany (B) viskozitu od 5 do 5000, obzvláště od 100 do 3000 mm²/s při teplotě 25 °C.

Organopolysiloxany (B) se mohou vyrábět známým způsobem, příkladě ekvilibrací případně kondenzací aminofunkčních silanů s organopolysiloxany, které obsahují alkoxylové skupiny a/nebo hydroxylové skupiny a které neobsahují bazický dusík.

Vodu obsahující impregnační prostředky pro vytváření povlaků na stavebninách obsahují s výhodou 3 až 25 % hmotnostních, obzvláště 8 až 20 % hmotnostních impregnačního prostředku.

Podíl případně použitých organopolysiloxanů (A) a organopolysiloxanů (B) činí s výhodou dohromady nejvýše 60 % hmotnostních impregnačního prostředku.

Ošetření impregnačním prostředkem se může provádět bezprostředně před nanášením povlaku nebo již ve výrobně u výrobce prostředků pro vytváření povlaků.

Impregnační prostředek se přidává k prostředku pro vytváření povlaků na stavebninách buď jako vodná emulze, nebo v čisté formě. Příkladně se impregnační prostředek zapracuje při výrobě prostředku pro vytváření povlaků na stavebních hmotách, aby se získal vodu obsahující impregnační prostředek pro vytváření povlaků na stavebninách.

Pokud se impregnační prostředek přidává k prostředku pro vytváření povlaků na stavebninách jako vodná emulze nebo v čisté formě, jako jsou anionické emulgátoiy vhodné obzvláště:

1. alkylsulfonáty, obzvláště alkylsulfáty s délkou řetězce od 8 do 18 uhlíkových atomů, alkyla lakarylethersulfáty s 8 až 18 uhlíkovými atomy v hydrofobním zbytku a 1 až 40 ethylenoxidovými (EO) případně propylenoxidovými (PO) jednotkami.

2. sulfonáty, obzvláště alkylsulfonáty s 8 až 18 uhlíkovými atomy, alkylarylsulfonáty s 8 až 18 uhlíkovými atomy, tauridy, estery a poloestery kyseliny sulfojantarové sjednosytnými alkoholy nebo alkylfenoly s 4 až 15 uhlíkovými atomy; případně mohou být tyto alkoholy nebo alkylfenoly také ethoxylovány 1 až 40 jednotkami EO.

3. alkalické a amoniové solikarboxylových kyselin s 8 až 20 uhlíkovými atomy v alkylovém, arylovém, alkarylovém nebo aralkylovém zbytku.

4. dílčí esteiy kyseliny fosforečné a jejich alkalické a amoniové soli, obzvláště alkyl- a alkarylfosfáty s 8 až 20 uhlíkovými atomy v organickém zbytku, alkyletherfosfáty případně alkaryletherfosfáty s 8 až 20 uhlíkovými atomy v alkylovém případě alkarylovém zbytku a 1 až 40 jednotkami EO.

-6CZ 292607 B6

Jako neionické emulgátory jsou obzvláště vhodné:

5. polyvinylalkohol, který ještě obsahuje 5 až 50 % s výhodou 8 až 20 % vinylacetátových jednotek, se stupněm polymerace 500 až 3000.

6. alkylpolyglykolethery, s výhodou alkylpolyglykolethery s 8 až 40 jednotkami EO a alkylovými zbytky s 8 až 20 uhlíkovými atomy.

7. alkylarylpolyglykolethery, s výhodou alkylarylpolyglykolethery s 8 až 40 jednotkami EO a 8 až 20 uhlíkovými atomy v alkylových a arylových zbytcích.

8. blokové polymery ethylenoxid/propylenoxid (EO/PO), s výhodou blokové polymery ethylenoxid/propylenoxid s 8 až 40 jednotek EO případně PO.

9. adiční produkty alkylaminů s alkylovými zbytky o 8 až 22 uhlíkovými atomy s ethylenoxidem nebo propylenoxidem.

10. mastné kyseliny s 6 až 24 uhlíkovými atomy.

11. alkylpolyglykosidy obecného vzorce R*-O-Z₀, kde R* znamená lineární nebo rozvětvený, nasycený nebo nenasycený alkylový zbytek s v průměru 8 až 24 uhlíkových atomů a Z_ooligoglykosidový zbytek s v průměru o = 1 až 10 hexosových nebo pentosových jednotek nebo jejich směsi.

12. přírodní látky a jejich deriváty, jako lecitin, lanolin, sapony, celulóza; alkylethery celulózy a karboxyalkylcelulózy, jejichž alkylové skupiny obsahují vždy až 4 uhlíkové atomy.

13. lineární organo(poly)siloxany, obsahující polární skupiny, obzvláště obsahující alkoxyskupiny s až 24 uhlíkových atomů a/nebo až 40 skupina EO a/nebo O.

Jako kationické emulgátory jsou vhodné obzvláště:

14. soli primárních, sekundárních a terciárních mastných aminů s 8 až 24 uhlíkovými atomy s kyselinou octovou, sírovou, solnou a fosforečnou.

15. kvartémí alkyl- a alkylbenzenamoniové soli, obzvláště takové jejichž alkylové skupiny obsahuje 6 až 24 uhlíkových atomů, obzvláště halogenidy, sulfáty, fosfáty a acetáty.

16. alkylpyridiniové, alkylimidazoliniové a alkyloxazoliniové soli, obzvláště takové, jejichž alkylový řetězec obsahuje až 18 uhlíkových atomů, zvláště halogenidy, sulfáty, fosfáty, a acetáty.

Jako amfolytické emulgátory jsou vhodné obzvláště:

17. aminokyseliny substituované dlouhými řetězci jako N-alkyl-di-(aminoethyl)glycin nebo soli kyseliny N-alky-2-aminopropionové.

18. betainy, jako N-(3-acylamidopropyl)-N,N-dimethylamoniové soli sacylovým zbytkem Cg-Cig a alkyl-imidazoliumbetainy.

Jako emulgátory jsou výhodné neionické emulgátory, obzvláště výše pod bodem 9. uvedené adiční produkty alkylaminů s ethylenoxidem nebo propylenoxidem, výše pod bodem 11. uvedené alkylpolyglykosidy a výše pod bodem 5. uvedený polyvinylalkohol. Obzvláště výhodné polyvinylalkoholy obsahují ještě 5 až 20% obzvláště 10 až 15% vinylacetátových jednotek a vykazují s výhodou stupeň polymerace 500 až 3000, obzvláště 1200 až 2000.

-7CZ 292607 B6

Podíl emulgátoru činí s výhodou 1 až 30% hmotnostních, obzvláště 2 až 10% hmotnostních, vztaženo na celkové množství impregnačního prostředku.

Impregnační prostředky pro vytváření povlaků na stavebninách obsahující vodu mohou také obsahovat pufrovací látky, které stabilizují hodnotu pH v oblasti od 5 do 8, ve které je impregnační prostředek velmi odolný proti hydrolýze. Vhodné jsou všechny organické a anorganické kyseliny a báze, které se vůči ostatním složkám prostředků pro vytváření povlaků na stavebninách chovají chemicky inertně, obzvláště soli alkalických kovů, kovů alkalických zemin a amoniové soli karboxylových kyselin, fosforečných kyselin, kyseliny uhličité a sírové. Obzvláště výhodné jsou uhličitan sodný, hydrouhličitan sodný, hydrofosforečnan sodný a směs kyseliny octové a vodného roztoku amoniaku. Výhodné množství pufrovací látky činí s výhodou nejvýše 3, obzvláště 1 % hmotnostních celkového množství impregnačního prostředku pro vytváření povlaků na stavebninách obsahujícího vodu.

Impregnační prostředky pro vytváření povlaků na stavebninách obsahující vodu mohou navíc ke dříve uvedeným složkám obsahovat přídavné látky, jako fungicidy, baktericidy, algicidy, mikrobicidy, vonné látky, inhibitory koroze a odpěňovací prostředky. Výhodné množství přídavných látek činí nejvýše 2, obzvláště 0,5 % hmotnostních celkového množství impregnačního prostředku pro vytváření povlaků na stavebninách obsahujícího vodu.

Vynález se týká také prostředku k vytváření povlaku na stavebních hmotách pro minerální stavebniny, který obsahuje 1 až 30 % hmotnostních Ci-C₂o-alkyl-Ci-C₆-alkoxysilanu a případně organopolysiloxan (A) obsahující alkoxylové skupiny jako impregnační prostředek.

V dále uvedených příkladech se vztahují všechny údaje v dílech a procentech na hmotnost, pokud není uvedeno jinak. Následující příklady se provádějí, pokud není uvedeno jinak, za tlaku okolní atmosféry, tedy asi při 0,10 MPa a při teplotě místnosti, tedy asi při 20 °C, případně při teplotě, která se ustaví při smíchání složek při teplotě místnosti bez dodatečného ohřívání nebo chlazení. Všechny údaje o viskozitě, uvedené v příkladech, se vztahují na teplotu 25 °C. Obsahuje pevné látky, emulze označuje součet všech složek s výjimkou vody.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Barva se silikonovou pryskyřicí (srovnávací příklad)

V obchodně dodávané rychloběžné míchačce k výrobě vodných stavebních směsí se v tomto pořadí smísí:

336 hmotn. dílů	vody
1 hmotn. díl	látky k rozdělení pigmentu
2 hmotn. díly	fungicidu
5 hmotn. dílů	zahušťovadla na bázi celulózy
120 hmotn. dílů	oxid titaničitého
275 hmotn. dílů	křídy
60 hmotn. dílů	talku
95 hmotn. dílů	vodné emulze silikonové pryskyřice o 54 % hmotnostních, sestávající z 90% molových CHjSiO^ - jednotek, 20% molových (CH₃)₂SiO₂/₃ - jednotek a 10 % molových C₂H₅OSiO₃/₂ - jednotek
10 hmotn. dílů	vodné emulze o koncentraci 55 % hmotnostních kondenzačního produktu a, ω-dihydroxymethylpolysiloxanu vykazujícího v koncových jednotkách

-8CZ 292607 B6 hmotn. díl hmotn. dílů vždy jednu Si-vázanou hydroxylovou skupinu a N-(2-aminoethyl)-3aminopropyltrimethoxysilanu v přítomnosti KOH s aminovým číslem asi 0,3, viskozitou asi 1500mm²/s při teplotě 25 °C a zbytkovým obsahem methoxy- méně než 5 % molových, vztaženo na methoxyskupiny, původně přítomné v N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilanu roztoku amoniaku polymemí disperze o koncentraci 50 % hmotnostních na bázi styrenakrylátu (Acronal^R 290 D fy BASF AG, Německo) vznikne

1000 hmotn. dílů barvy se silikonovou pryskyřicí

Vápenopísková cihla se natře štětcem touto barvou ze silikonové pryskyřice vydatností 200 g/m². Po 14 dnech skladování natřeného substrátu při teplotě místnosti za normálního klimatu se stanovuje adhezní přilnavost podle DIN 4624 a tloušťka hydrofobní vrstvy (hloubka průniku) pod povlakem. Tato zkouška se provede zlomením substrátu a navlhčením místa lomu vodou.

Zjištěné hodnoty:

Hloubka průniku: 0 mm

Adhezní přilnavost: 1,50 N/mm²

Příklad 2

Barva ze silikonové pryskyřice (SHF) vybavená podle Příkladu 1 se za míchání přidá k silanové emulzi EM 8 v množstvích, uvedených v Tabulce 1.

Výroba silanové emulze EM 8:

hmotnostních dílů iso-oktyltriethoxysilanu se emulguje se 6 hmotnostními díly kondenzačního produktu, vyrobeného z a,w-dihydroxymethylpolysiloxanu, obsahujícího v koncových jednotkách vždy jednu Si-vázanou hydroxylovou skupinu a N(-2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilanu v přítomnosti KOH, s aminovým číslem asi 0,3, viskozitou asi 1500 mm²/s při teplotě 25 °C a zbytkovým obsahem skupin methoxy- méně než 5 % molových, vztaženo na methoxyskupiny obsažené z počátku v N(-2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilanu, 0,5 hmotnostním dílem reakčního produktu stearylaminu a ethylenoxidu (Ganamin^R 200 firmy Hoechst AG, Frankfurt), 2,7 hmotnostních dílů glykosidu mastného alkoholu Cg-Cio ve vodném roztoku (Glukopon^R 225 firmy Henkel KGaA, Důsseldorf) a 36,8 hmotnostními díly vody.

Vodné emulze se vyrábí tak, že se nejprve smísí část vody s emulgačním prostředkem a emulguje se aminofunkční polysiloxan a následně silan. Jak zprvu zmíněné smíchání tak i emulgace se provádí v rychloběžném míchacím zařízení stator-rotor podle profesora P. Willemse.

Získaná samozákladovací barva se silikonovou pryskyřicí vykazuje po nanesení na vápenné cihly, uložení substrátu a stanovení hloubky průniku a adhezní přilnavost podle příkladu 1 hodnoty uvedené v tabulce 1:

-9CZ 292607 B6

Tabulka 1

Příklad 2	Přídavek EM8 ke 100 g SHF	Nanesené množství SHF	Hloubka průniku	Adhezní přilnavost
a)	2g	204 g/m²	0,1 mm	1,90 N/mm²
b)	10 g	220 g/m²	0,5 mm	*2,86 N/mm²
c)	20 g	240 g/m²	1,5 mm	* 2,94 N/mm²
d)	30 g	260 g/m²	2,0 mm	*2,90 N/mm²
e)	50 g	300 g/m²	2,5 mm	* 2,82 N/mm²
f)	** 20 g	240 g/m²	1,5 mm	*2,90 N/mm²

* byla nalezena místa, kde došlo k vytržení substrátu z cihly ** přídavek 20 g EM 8 ke 100 g barvy se silikonovou pryskyřicí a následné 4 měsíční skladování směsi při teplotě místnosti před nanesením na vápenopískovou cihlu

Příklad 3 (srovnávací příklad)

Silanová emulze EM 8 se použije samotný jako základovací prostředek. K tomu účelu se zředí vodou v poměru 1 : 9. Vápenopískové cihly se takto zředěným EM 8 ošetří podle příkladu 1, uloží se a stanovuje se hloubka průniku.

Zjištěné hodnoty jsou uvedeny v tabulce 2:

Tabulka 2

Příklad 3	Nanesené množství	Hloubka průniku
a)	40 g/m²	0,2 mm
b)	200 g/m²	1,0 mm
c)	400 g/m²	2,0 mm
d)	600 g/m²	2,5 mm
e)	1000 g/m²	3,0 mm

Příklad 4

Při výrobě barvy se silikonovou pryskyřicí se přidává i-oktyltriethoxysilan, aby se získala samozákladovací barva se silikonovou pryskyřicí.

V komerčně dodávané rychloběžné míchačce k výrobě vodných stavebních směsí se v tomto pořadí smísí:

53 hmotn. dílů	asi 55 % hmotnostních vodné emulze kondenzačního produktu popsaného v Příkladu 2 při výrobě silanové emulze EM 8
8 hmotn. dílů	glykosidu mastného alkoholu Cg-Cio ve vodném roztoku (Glukopon^R 225 firmy Henkel KGaA, Diisseldorf
106 hmotn. dílů 379 hmotn. dílů 1 hmotn. díl 2 hmotn. díly 5 hmotn. dílů	i-oktyltriethoxysilanu vody látky k rozdělení pigmentu fungicidu zahušťovadla na bázi celulózy

-10CZ 292607 B6

120 hmotn. dílů 275 hmotn. dílů 60 hmotn. dílů 95 hmotn. dílů	oxid titaničitého křídy talku vodné emulze silikonové pryskyřice o koncentraci 54% hmotnostních, sestávající ZCH3S1O3/2 - jednotek sasi 20% molových (Cfy^SiCSC^ jednotek a asi 10 % molových C2H5OSÍO3/2 - jednotek
1 hmotn. díl 95 hmotn. dílů	roztoku amoniaku polymemí disperze 0 koncentraci 50 % hmotnostních na bázi Styrenakrylátu (Acronal^R 290 D fy BASF AG, Německo)
vznikne 1200 hmotn. dílů	barvy se silikonovou pryskyřicí

Vápenopísková cihla se natře štětcem touto samozákladovací barvou ze silikonové pryskyřice vydatností 240 g/m², jak se popisuje v příkladu 1, uloží se a stanovuje se hloubka průniku a adhezní přilnavost.

Zjištěné hodnoty:

Hloubka průniku:

1,5 mm

Adhezní přilnavost: 2,75 N/mm²

Příklad 5 g i-oktyltriethoxysilanu se smísí se 180 g alifatického rozpouštědla (white spirit). Vápenopísková cihla se ošetří touto směsí podle Příkladu 1 nanesením štětcem (200 g/m²), uloží se a stanovuje se hloubka průniku.

Zjištěná hodnota:

Hloubka průniku:

1,5 mm

Příklad 6

Barva se silikonovou pryskyřicí vyrobená podle příkladu 1 a obchodní disperzní barva na omítky na bázi akrylátového polymeru (Maxicryr firmy Sto AG, Stiihlinge, Německo) se smísí vždy s 20 % hmotnostními dále uvedených silanových emulzí č. 1 až 4, případně s vodou. Takto získané samozákladovací směsi pro vytváření povlaků na stavebninách se po nanesení na vápenatopískovou cihlu a uložení vyhodnocují z hlediska stanovení hloubky průniku.

Silanové emulze č. 1 až 4:

Č. 1:

Směs ze 100 g polysiloxandiolu s molekulovou hmotností 6803 g/mol a 32,5 g γ-aminopropyltriethoxysilanu se za míchání a uvádění dusíku zahřeje na teplotu 180 °C a udržuje se při této teplotě po dobu asi 4 hodin, dokud se neodežene 8,8 g ethanolu. Vzniklý produkt se následně ochladí. 125 g tohoto produktu se smísí se 125 g isobutyltrimethoxysilanu. Tento přípravek se smísí s 20 g emulgační směsi, sestávající zmethylpolyoxyethylen(15)kokoamoniumchloridu, v hmotnostním poměru 1:1 a po přidání 335 g vody se v přístroji pracujícím na principu rotor/stator zpracuje na emulzi. Emulze obsahuje 40 % hmotnostních isobutyltrimethoxysilanu.

Č.2:

g n-oktyltriethoxysilanu a 1,5 g sorbitmonooktadekanoátu se intenzivně promíchá magnetickým míchadlem a v průběhu 5 minut se zředí 38,5 g vody. Emulze obsahuje 20 % hmotnostních n-oktyltriethoxysilanu.

-11 CZ 292607 B6

Č.3:

58,4 g vody, 1,25 g tenzidu vzorce H₃C-(CH₂)_u-CH=CH-<CH₂)_u-(OCH₂-CH₂)5-O-Si(OC₂H5)2-(CH₂)_u-CH₃ kde u = 6 - 10 a 0,35 g natriumoktylsulfonátu se za míchání předloží, ktéto směsi se vmíchá 40 g n-oktyltriethoxysilanu a následně se nastaví pH na 7,5. Emulze obsahuje 40 % hmotnostních n-oktyltriethoxysilanu.

Č. 4:

61,81 g směsi z 0,97 hmotnostních dílů n-oktyltriethoxysilanu a 1 hmotnostního dílu pryskyřice průměrného vzorce (CH₃)o,8(Ci₂H₂5)ojSí(0)i(OCH₃)i se dvakrát disperguje v paprskovém dispergátoru se dvěma za sebou zařazenými tryskami s 1 g směsi z ethylenoxidového aduktu mastného alkoholu a polyethylenoxid-sorbitanlaurátu s hodnotou HLB 15 v přítomnosti 0,1 g ethanolaminu a 37,1 g vody při tlaku 20 MPa. Střední velikost částic činí 0,834 pm. Emulze obsahuje 60 % hmotnostních impregnačního prostředku.

Výsledky jsou uvedeny v tabulce 3:

Tabulka 3

Příklad 6 *	Přidaná emulze sílánu	Hloubka průniku
		Disperzní barva	Příklad 1 SHF
a)	č. 1	_ *♦	1 mm
b)	č. 2	_ **	0,5 mm
c)	č.3	0,5 mm	0,5 mm
d)	č.4	0,5 mm	0,5 mm
e) srovnání	voda	0 mm	Omm

* Množství naneseného samozákladovacího povlaku na vápenopískovou cihlu: 2420 g/m²Přídavek silanové emulse č. 1 až 4 případně přídavek vody ke 100 g směsi pro vytváření povlaku: 20 g ** nebylo stanoveno

Příklad 7

Do 100 g disperzní fasádové barvy na akiylátové bázi podle příkladu 6 se vmíchá 30 g EM 8 z příkladu 2. Takto připravená samozákladovací disperzní barva vykazuje po nanesení na vápenopískovou cihlu a uložení substrátu podle Příkladu 1 následující hodnoty:

Hloubka průniku: 0,5 mm

Adhezní přilnavost: 2,60 N/mm²

Bez přídavku EM 8 vykazuje povlak následující hodnoty:

Hloubka průniku: 0 mm

Adhezní přilnavost: 2,15 N/mm²

Příklad 8

Postupuje se jako v příkladu 7. Do 100 g disperzní silikátové barvy se však vmíchá 30 g EM 8 (ISPO^R silikátová barva firmy IspoGmbH, Kritfel). Byla zjištěna následující hloubka průniku samozákladovací disperzní barvy: 1,5 mm. Bez přídavku EM 8 činí hloubka průniku 0 mm.

Claims

1. Způsob vytváření povlaku a vodoodpuzující impregnace minerálních stavebnin, vyznačující se tím, že se prostředek kvytváření povlaku na stavebninách, který obsahuje 1 až 30% hmotnostních Ci-C₂₀-alkyl-C₂-C₃-alkoxysilanu jako impregnačního prostředku, nanese na stavební hmotu v tloušťce alespoň 100 pm.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se prostředek pro vytváření povlaku na stavebních hmotách zvolí z nátěrových hmot a omítek.

3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že Ci-C₂o-alkyl-C₂-C₃alkoxysilany vykazují 1 nebo 2 stejné nebo rozdílné, případně substituované halogenem, jednosytné alkylové zbytky C]-C₂o-, vázané pomocí vazby SiC- a ostatní zbytky jsou stejné nebo rozdílné alkoxylové zbytky Cr-C₃-.

4. Způsob podle některého z nároků laž3, vyznačující se tím, že impregnační prostředek obsahuje organopolysiloxan (A), obsahující alkoxyskupiny, zjednotek obecného vzorce (I)

R_xSi(OR’)_y(OH)_zO4^ (I) kde znamená

R stejné nebo rozdílné jednosytné, pomocí SiC-vázané uhlovodíkové zbytky C] - C₂o,

R¹ stejné nebo rozdílné jednosytné C]- C₆ alkylové zbytky, x 0,1, 2 nebo 3, průměrně 0,8 až 1,8 y 0,1,2 nebo 3, průměrně 0,01 až 2,0 a z 0,1,2 nebo 3, průměrně 0,0 až 0,5, s určením, že součet x, y a z činí nejvýše 3,5.

5. Způsob podle některého z nároků laž4, vyznačující se tím, že impregnační prostředek obsahuje organopolysiloxan (B) zjednotek obecného vzorce (II)

R²aR³b(OR⁴)_cSiO₄^ (II) kde

R² stejné nebo rozdílné jednosytné, pomocí SiC- vázané uhlovodíkové zbytky Ci-C₂o, neobsahující bazický dusík, případně substituované halogenem,

R⁴ mohou být stejné nebo rozdílné a znamenají vodíkový atom nebo alkylové zbytky Ci-Cď, a 0,1,2 nebo 3, b 0,1,2 nebo 3, průměrně nejméně 0,05 a

-13CZ 292607 B6 c 0,1,2 nebo 3, s určením, že součet a, b a c je menší nebo roven 3 a aminočíslo organopolysiloxanů (B) činí nejméně 0,1; a který navíc k ostatním organosiloxanovým jednotkám obsahuje takové siloxanové jednotky, které vykazují zbytky s bazickým dusíkem vázané vazbou SiC- s tím, že aminové číslo organopolysiloxanů (B) činí nejméně 0,01.

6. Prostředek k vytváření povlaku na stavebninách pro minerální stavební hmoty, zvolené ze skupiny zahrnující nátěrové barvy, omítky, natírací tmely, vyztužovací hmoty a umělými pryskyřicemi vázané povlaky, vyrobený způsobem podle nároku laž5, vyznačující se tím, že obsahuje jako impregnační prostředek 1 až 30 % hmotnostních Ci-C2o-alkyl-C2-C3alkoxysilanu.

7. Prostředek podle nároku 6, vyznačující se tím, že jako impregnační prostředek dále obsahuje organopolysiloxan (A), obsahující alkoxyskupiny, z jednotek a obecného vzorce (I)

R_xSi(OR*)_v(OH)_zO4™ (I) kde znamená

R stejné nebo rozdílné jednosytné, pomocí SiC- vázané uhlovodíkové zbytky Ci-C₂o,

R^l stejné nebo rozdílné jednosytné C]-C₆ alkylové zbytky, x 0, 1, 2 nebo 3, průměrně 0,8 až 1,8, y 0, 1,2 nebo 3, průměrně 0,01 až 2,0 a z 0,1,2 nebo 3, průměrně 0,0 až 0,5, s určením, že součet x, y a z činí nejvýše 3,5.

Konec dokumentu