DE10328636B4

DE10328636B4 - Verwendung von mit Oxyalkylenethergruppen modifizierten Epoxypolysiloxanen als Hydrophobierungsmittel in Siliconharzfarben

Info

Publication number: DE10328636B4
Application number: DE10328636.5A
Authority: DE
Inventors: Winfried Auler; Marcus Böcker; Otto Klocker; Ellen Reuter; Dr. Silber Stefan; Roland Sucker
Original assignee: Evonik Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 2003-06-26
Filing date: 2003-06-26
Publication date: 2016-06-23
Anticipated expiration: 2023-06-27
Also published as: DE10328636A1

Abstract

Verwendung von mit Oxyalkylenethergruppen modifizierten Epoxypolysiloxanen, welche mindestens eine an ein Si-Atom des Epoxypolysiloxans gebundene Gruppe der allgemeinen Formel (I) -R3-O-(CnH(2n-m)R4 mO-)xR5 (I)enthalten, worin R3 ein zweiwertiger, gegebenenfalls substituierter Alkyl- oder Alkylenrest mit 2 bis 11 Kohlenstoffatomen, n 2 bis 8, m 0 bis 2n, x einen Wert von 1 bis 200 hat, und R4 für gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder für gleiche oder verschiedene gegebenenfalls substituierte Phenylreste mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen steht, R5 ein Wasserstoffrest, ein gegebenenfalls substituierter Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Acylrest oder ein -O-CO-NH-R6 Rest ist, bei dem R6 ein gegebenenfalls substituierter Alkyl- oder Arylrest ist, wobei die Oxyalkylensegmente -(CnH(2n-m)R4 mO-) innerhalb eines Oxyalkylenetherrestes untereinander verschieden sein können, sowie die Reihenfolge der einzelnen Oxyalkylensegmente -(CnH(2n-m)R4 mO-) beliebig sein kann und insbesondere Blockcopolymere, statistische Polymere sowie deren Kombinationen umfasst, als Hydrophobierungsmittel in Siliconharzfarben.

Description

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von mit Oxyalkylenethergruppen modifizierten Epoxypolysiloxanen als Hydrophobierungsmittel in Siliconharzfarben zur Herstellung witterungsbeständiger Anstriche und Beschichtungen mit verbesserter Früh-Wasserbeständigkeit.
Der Schutz von industriellen Baukonstruktionen insbesondere aber Gebäudefassaden aus saugenden mineralischen Baustoffen wie Beton und Mauerwerk aus Ziegeln oder Kalksandstein vor Feuchtigkeit und Wasser ist eine der Hauptaufgaben im Bautenschutz.
So beschreibt WO 01/02506 A1 Epoxyharz-basierte Antikorrosionszusammensetzungen zur Anwendung in Farben enthaltend Epoxyharze, Polysiloxane und Epoxysilane.
DE 695 13 685 T2 offenbart Schutzbeschichtungen für Fußböden aus einer Harzkomponente, einer bifunktionellen Aminhärterkomponente, wahlweise einem Katalysator, einer Pigment- und/oder Zuschlagskomponente und Wasser.
Eindringendes Wasser hat mannigfaltige nachteilige Effekte:
Es durchfeuchtet die Bausubstanz, löst anorganische Salze sowie in den Anstrichen mitverwendete Hilfs- und Zusatzstoffe und transportiert diese beim Verdunsten an die Oberfläche, wodurch es dort zu Ausblühungen und Salzabsprengungen, zur Fleckenbildung durch die genannten Farbenbestandteile und den Befall von Mikroorganismen wie Pilze, Algen, Moose kommen kann. Zusätzlich muss aufgrund der verminderten Wärmedämmung mit einer Beeinträchtigung des Wohnklimas sowie einem erhöhten Energieverbrauch gerechnet werden.
In den letzten Jahren wurden wirkungsvolle Bautenfarben entwickelt, die sowohl hydrophob als auch atmungsaktiv sind, d. h. äußeres Regenwasser perlt ab, aber unter der Farbe im Baustoff befindliche Feuchtigkeit kann als Wasserdampf den Anstrich passieren.
Diese Siliconharzfassadenfarben basieren im Allgemeinen auf einer wässrigen Polymerdispersion, welche als Bindemittel beliebige organische Harze sowohl vom vernetzbaren als auch nicht vernetzbaren Typ enthalten kann, vor allem aber Styrolacrylat-Copolymere und auch reine Polyacrylate und als der Farbe seine wesentlichen Merkmale verleihenden Bestandteil, eine wässrige Siliconharzemulsion als Cobindemittel. Als Siliconharze werden insbesondere niedermolekulare Methyl/Alkylsiliconharze und hochmolekulare Methyl/Phenylsiliconharze verwendet. Weiterhin Pigmente, insbesondere Titandioxid vom Rutil-Typ, Füllstoffe wie vor allem natürliche Calcite, gefällte Calciumcarbonate, Aluminiumsilikate und Glimmer sowie Quartz. Des Weiteren werden übliche Hilfs- und Zusatstoffe mitverwendet wie Cellulose-Derivate, Bentonite, PUR-Verdicker und/oder Assoziativ-Verdicker zur Einstellung des rheologischen Verhaltens, Neutralisationsmittel, Netz- und Dispergieradditive wie insbesondere Polycarbonsäuren, Konservierungsmittel, Entschäumer auf Basis von Mineralöl, Siliconöl oder Polyethersiloxanen.
Siliconharzfassadenfarben sind zur Zeit die anerkannt beste Möglichkeit, die Fassade gegen äußere Wassereinwirkung zu schützen und gleichzeitig eine ausreichend hohe Wasserdampfdurchlässigkeit zu besitzen, um ein angenehmes Raumklima sicherzustellen.
In der Fassadenschutztheorie nach Kürzel lässt sich nun ein quantitativer Zusammenhang zwischen der wasserabweisenden Wirkung einer Beschichtung und ihrer Durchlässigkeit für Wasserdampf herstellen, bei dem zwei Größen eine entscheidende Rolle spielen: der s_d-Wert und der w-Wert. Der s_d-Wert errechnet sich aus den Messwerten der Wasserdampfdiffusion nach DIN 52615 und gibt die Dicke einer fiktiven, ruhenden Luftschicht an (in Metern), die diese haben müsste, um der beschriebenen Wasserdampfdiffusion den gleichen Widerstand entgegenzusetzen wie die Beschichtung bzw. der Baustoff. Bei einem Beschichtungsfilm hängt er von der Schichtdicke und der Höhe der Pigmentierung, also der PVK, ab. Der s_d-Wert für Beschichtungen liegt zwischen < 0,1 m für die wasserdampfdurchlässigsten Filme (Silikatfarben) und ca. 2 m für Beschichtungen mit sehr geringer Mikroporosität (lösungsmittelhaltige Acrylatharzfarben).
Der w-Wert ist ein Maß für die Wasseraufnahme des Baustoffs durch dessen Kapillaren und errechnet sich aus dem Gewicht des aufgenommenen Wassers in kg bezogen auf die Baustoffoberfläche in m² in Abhängigkeit von der Quadratwurzel der Zeit.
In einem optimalen Beschichtungssystem haben diese beiden Werte folgende Größenordnungen: s_d-Wert ≤ 0,14 m, w-Wert ≤ 0,1 kg/(m2√h). Nach diesen Richtlinien geplante Fassaden geben in der Trocknungsphase mehr Wasser ab als bei Beregnung aufgenommen werden kann.
Die Messung der kapillaren Wasseraufnahme erfolgt in Anlehnung an die DIN EN 1062-3:
Die mit den einzelnen Schichten des Fassadenfarbensystems beschichteten Prüfsteine werden in mit Wasser gefüllten und mit Schaumstoff ausgelegten Schalen gelagert. Der kontrollierte Wasserstand reicht ständig bis an die Unterseite des Steins. Nach 24 Std. werden die Steine aus dem Wasserbad genommen, auf Papier gelegt und abgetupft. Die Steine werden gewogen. Anschließend wird der w-24-Wert berechnet. Nach DIN EN 1062-3 wird eine 3-malige Wässerung der Prüfsteine vorgeschrieben. Dabei werden die wasserlöslichen Bestandteile der Farbe herausgewaschen.
Erst die 4. Wässerung ist diejenige, welche für die Berechnung des w-24-Wertes herangezogen wird.
Siliconharzfarben erfüllen sowohl im Hinblick auf ihre Gasdurchlässigkeit als auch hinsichtlich des Verhaltens bezüglich der kapillaren Wasseraufnahme diese Forderungen.
In den Produktnormen werden Produkte so spezifiziert, dass sie Mindestanforderungen erfüllen müssen, wobei die Messumgebungen den tatsächlichen Verhältnissen bestenfalls angenähert sind, ihnen in der Regel jedoch nicht entsprechen.
Erfahrungsgemäß ist es offensichtlich nicht so, dass eine Fassade in der Praxis einer 24-stündigen ganzflächigen Dauerbelastung in der Art unterworfen ist, dass sich die Bestandteile in eine relativ große Wassermenge lösen können.
Die von der Fassade aufgenommene Wassermenge kann innerhalb der Baustoffe oder des Beschichtungssystems von oben nach unten sickern und in den unteren Flächenteilen die gelösten Bestandteile bei der Trocknung ablagern und so deren Konzentration erhöhen. Bei der nächsten Wasserbelastung wird sich hier die Durchfeuchtung erhöhen.
Da gemäß DIN erst der vierte Belastungswert für die Auswertung herangezogen wird, ist offensichtlich, dass in der Praxis mit den bestehenden Farbsystemen der geforderte Feuchtigkeitsschutz erst nach längerer Zeit erreicht wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu überwinden und Fassadenfarben zur Verfügung zu stellen, die bereits von Beginn an signifikant niedrigere Werte der Wasseraufnahme aufweisen und somit in der Praxis einen nachweislich besseren Früh-Schutz vor Wasser bewirken, ohne dass dabei ihre Wasserdampfdurchlässigkeit verschlechtert wird.
Überraschenderweise gelingt die Lösung dieser Aufgabe durch die Verwendung von mit Oxyalkylenethergruppen modifizierten Epoxypolysiloxanen als Hydrophobierungsmittel in Siliconharzfarben.
Ein Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung von mit Oxyalkylenethergruppen modifizierten Epoxypolysiloxanen, welche mindestens eine an ein Si-Atom des Epoxypolysiloxans gebundene Gruppe der allgemeinen Formel (I) -R³-O-(C_nH_(2n-m)R⁴ _mO-)_xR⁵ (I) enthalten, worin
R³ ein zweiwertiger, gegebenenfalls substituierter Alkyl- oder Alkylenrest mit 2 bis 11 Kohlenstoffatomen,
n 2 bis 8,
m 0 bis 2n,
x einen Wert von 1 bis 200 hat, und
R⁴ für gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder für gleiche oder verschiedene gegebenenfalls substituierte Phenylreste mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen steht,
R⁵ ein Wasserstoffrest, ein gegebenenfalls substituierter Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Acylrest oder ein -O-CO-NH-R⁶-Rest ist, bei dem
R⁶ ein gegebenenfalls substituierter Alkyl- oder Arylrest ist, wobei
die Oxyalkylensegmente -(C_nH_(2n-m)R⁴ _mO-) innerhalb eines Oxyalkylenetherrestes untereinander verschieden sein können, sowie die Reihenfolge der einzelnen Oxyalkylensegmente -(C_nH_(2n-m)R⁴ _mO-) beliebig sein kann und insbesondere Blockcopolymere, statistische Polymere sowie deren Kombinationen umfasst, als Hydrophobierungsmittel in Siliconharzfarben.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass als mit Oxyalkylenethergruppen modifizierte Epoxypolysiloxane Verbindungen der allgemeinen Formel (Ia)
als Hydrophobierungsmittel in Fassadenfarben mitverwendet werden, worin
R¹ im Molekül gleich oder verschieden ist und Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet,
R² folgende Bedeutung hat:

a) Alkylreste mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, Aryl- oder Aralkylreste,
b) Epoxyreste, die über SiC-Bindungen mit Si-Atomen des Polysiloxans verknüpft sind,
c) Oxyalkylenetherreste der allgemeinen Formel (I) -R³-O-(C_nH(2n-m)R⁴ _mO-)_xR⁵ wobei R³ ein zweiwertiger, gegebenenfalls substituierter Alkyl- oder Alkylenrest mit 2 bis 11 Kohlenstoffatomen, n 2 bis 8, m 0 bis 2n, x einen Wert von 1 bis 200 hat, und R⁴ für gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder für gleiche oder verschiedene gegebenenfalls substituierte Phenylreste mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen steht, R⁵ ein Wasserstoffrest, ein gegebenenfalls substituierter Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Acylrest oder ein -O-CO-NH-R⁶-Rest ist, bei dem R⁶ ein gegebenenfalls substituierter Alkyl- oder Arylrest ist, wobei die Oxyalkylensegmente (C_nH_(2n-m)R⁴ _mO-) innerhalb eines Oxyalkylenetherrestes untereinander verschieden sein können, sowie die Reihenfolge der einzelnen Oxyalkylensegmente (C_nH_(2n-m)R⁴ _mO-) beliebig sein kann und insbesondere Blockcopolymere, statistische Polymere sowie deren Kombinationen umfasst,

²

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Formel (I) R³ ein Alkylrest mit 2 bis 6 C-Atomen, R⁴ ein Methyl-, Ethyl- oder Phenylrest, m 0 oder 1 und x 1 bis 50 bedeuten.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass R¹ in der Formel (Ia) Methylreste bedeuten und a einen Wert von 1 bis 500, b einen Wert von 0 bis 10 und x einen Wert von 1 bis 100 hat.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Additive der Formeln (I) und (Ia) in Konzentrationen von 0,01 bis 10 Gew.-%, bezogen auf Gesamtformulierungen, mitverwendet werden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Additive der Formeln (I) und (Ia) in Formulierungen mit anderen Komponenten wie Siliconharzen, Siloxanen, Emulgatoren und Wasser als Hydrophobierungsmittel in Siliconharzfarben eingesetzt werden. Dabei enthalten die Formulierungen bevorzugt 0,01 bis 50% der Additive der Formeln (I) und (Ia).
Beispiele für den Rest R¹ sind Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Methyl-, Ethyl-, Propyl- und/oder Butylreste. Besonders bevorzugt sind Methylreste.
Beispiele für den Rest R² sind:

a) Alkylreste mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, Aryl- oder Aralkylreste. Beispiele für Alkylreste sind der Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Hexyl-, Octyl-, Decyl-, Dodecyl-, Hexadecyl- oder Octadecylrest. Als Arylrest kommt insbesondere der Phenylrest und als Aralkylrest der Benzyl- oder Phenethylrest in Frage. Besonders bevorzugt sind Methyl- und Phenylreste.
b) Epoxyreste, wobei der Epoxyrest über eine Si-C-Bindung mit einem Si-Atom des Polysiloxanes verknüpft ist. Die Epoxyreste enthalten wenigstens eine polymerisierbare Gruppe der allgemeinen Formel (II)
wobei folgende Reste als Beispiele für Epoxyreste genannt werden
Besonders bevorzugt sind die Epoxyreste
und
c) Oxyalkylenetherreste der allgemeinen Formel (I) -R³-O-(C_nH_(2n-m)R⁴ _mO-)_xR⁵ wobei die Reste R³, R⁴ und R⁵ sowie die Indices m, n und x die oben angegebene Bedeutung aufweisen. Beispiele für solche Reste R² sind:

Beispiele für den Rest R⁴ sind gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, wie der Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl-, Hexyl-, Decyl-, Dodecyl-, Hexadecyl- oder Octadecylrest, oder gegebenenfalls substituierte Phenylreste mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen, wie der Phenyl- oder Toluylrest. Besonders bevorzugt sind der Methyl-, Ethyl- und der Phenylrest.
Beispiele für den Rest R⁵ sind der Wasserstoffrest, ein gegebenenfalls substituierter Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie der Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl, Butyl-, Isobutyl-, Hexyl-, Isohexylrest, ein Acylrest wie der Formyl-, Acetyl-, Propionyl-, Butyryl-, Isobutyryl-, Valeryl-, Isovaleryl-, Pivaloyl-, Palmitoyl-, Stearoyl-, Icosanoyl-, Acryloyl- oder Methacryloylrest. Besonders bevorzugt sind Alkylreste, wie der Methylrest und Acylreste, wie der Acetyl-, Acryloyl- und Methacryloylrest.
Beispiele für R⁶ einen gegebenenfalls substituierten Alkyl- oder Arylrest sind Alkylreste, wie der Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl-, Hexyl-, Isohexylrest, Decyl- oder Octadecylrest und Arylreste, wie der Phenyl- oder Toluylrest.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die mit Oxyalkylenethergruppen modifizierten Epoxypolysiloxane dadurch gekennzeichnet, dass
a einen Wert von 1 bis 500, insbesondere 1 bis 250,
b einen Wert von 0 bis 10, insbesondere 0 bis 5,
x einen Wert von 1 bis 100, insbesondere 1 bis 50 hat.
Beispiele für erfindungsgemäß mitzuverwendende mit Oxyalkylenethergruppen modifizierte Epoxypolysiloxane werden genannt in EP-A-0 468 270 .
Ausführungsbeispiele:

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dazu werden die erfindungsgemäßen Verbindungen 1 bis 3 und die folgenden nicht erfindungsgemäßen Vergleichsbeispiele 1 bis 3 verwendet.

	Siloxan	Polyether	Epoxy-Komponente
Erfindungsgemäße Verbindung 1	1 mol Wasserstoffsiloxan mit Gesamtkettenlänge ca. 50 und ca. 1,65 Val SiH/kg	1 mol Allyalkoholgestarteter Polyether mit 26 % Propylenoxid/74 % Ethylenoxid und Gesamtmolekulargewicht von ca. 900 g/mol	5 mol Vinylcyclohexenoxid
Erfindungsgemäße Verbindung 2	1 mol Wasserstoffsiloxan mit Gesamtkettenlänge ca. 30 und ca. 2,8 Val SiH/kg	2 mol Allyalkoholgestarteter Polyether mit 100 % Ethylenoxid und Gesamtmolekulargewicht von ca. 600 g/mol, endständig methyliert	4 mol Allylglycidether
Erfindungsgemäße Verbindung 3	1 mol Wasserstoffsiloxan mit Gesamtkettenlänge ca. 30 und ca. 2,8 Val SiH/kg	1 mol Allyalkoholgestarteter Polyether mit 100 % Ethylenoxid und Gesamtmolekulargewicht von ca. 600 g/mol	5 mol Vinylcyclohexenoxid

	Siloxan	Polyether	Epoxy-Komponente
Vergleich 1	1 mol Wasserstoffsiloxan mit Gesamtkettenlänge ca. 30 und ca. 2,8 Val SiH/kg	6 mol Allyalkoholgestarteter Polyether mit 100% Ethylenoxid und Gesamtmolekulargewicht von ca. 600 g/mol
Vergleich 2	1 mol Wasserstoffsiloxan mit Gesamtkettenlänge ca. 30 und ca. 2,8 Val SiH/kg		6 mol Vinylcyclohexenoxid
Vergleich 3	1 mol Wasserstoffsiloxan mit Gesamtkettenlänge ca. 30 und ca. 2,8 Val SiH/kg		6 mol Allylglycidether

Die Herstellung der mit Oxyalkylenethergruppen modifi zierten Epoxysiloxane ist in EP-A-0 468 270 beschrieben.
Die Verbindungen werden als Bestandteil in wässrigen Hydrophobierungsmittel-Formulierungen eingesetzt. Wie dem Fachmann bekannt ist, können solche Formulierungen auf dem Weg einer Kon densation in wässriger Emulsion hergestellt werden – diese Verfahren sind beschrieben z. B. in EP-B-0 736 562 , US-B-6 525 130 , EP-B-1 013 700 oder US-A-3 294 725 :
Herstellung Hydrophobierungsmittel 1:
Aus endständig hydroxyfunktionellem Polydimethylsiloxan der Kettenlänge N = 30, hochverzweigtem alkoxyfunktionellem Siliconharz und Verbindung 1 im Verhältnis 8:1:1 wird unter Zusatz von Emulgatoren und Katalysator eine 50%ige Emulsion hergestellt.
Die Herstellung der Hydrophobierungsmittel 2 bis 6 erfolgt mit den Verbindungen 2 und 3 sowie mit Vergleich 1 bis 3 an Stelle der Verbindung 1 nach obigem Verfahren – Hydrophobierungsmittel 7 und 8 werden mit Mischungen der Vergleichssubstanzen 1 + 2 sowie 1 + 3 (jeweils Mischung 1:3 bez. auf Gewicht) und Hydrophobierungsmittel 9 wird ohne eine dieser Komponenten hergestellt.

Mit den Hydrophobierungsmitteln wurden Fassadenfarben nach folgenden Rezepturen hergestellt: Rezeptur 1: (Verhältnis Hydrophobierungsmittel:Dispersion 0,6:1)

1	Wasser	19,70
2	Bentone LT (Rheox, Leverkusen)	0,30
3	TEGO^® Foamex 835
	(Tego Chemie Service GmbH Essen)	0,20
4	Parmetol A 28
	(Schülke & Mayr GmbH, Norderstedt)	0,15
5	Calgon N neu (Benckiser, Ladenburg)	0,05
6	Orotan 681 (Rohm and Haas, Frankfurt)	0,40
7	AMP 90 (Angus Chemie GmbH, Ibbenbüren)	0,10
8	Kronos 2310
	(Kronos Titan GmbH, Leverkusen)	12,50
9	Omyacarb 5 GU (Omya, Köln)	15,00
10	Omyacarb 2 GU (Omya, Köln)	10,00
11	Socal P 2 (Solvay, Duisburg)	10,00
12	Micro-Mica 2038
	(Micromineral-Micafine, Liebenau/Hahn)	2,70
13	Aluminiumsilikat P 820
	(Degussa, Frankfurt)	1,80
14	Hydrophobierungsmittel siehe oben	7,20
15	Texanol	1,30
16	Styrol-Acrylat-Dispersion	12,00
17	Rheolate 278 (Rheox, Leverkusen)	0,50
18	Wasser	6,00
		100,00

Position 1 bis 7 vorlegen und homogenisieren, Position 8 bis 13 zugeben und dispergieren, Position 14 bis 18 unter Rühren zugeben und homogenisieren. Rezeptur 2: (Verhältnis Hydrophobierungsmittel:Dispersion 0,4:1)

1	Wasser	19,70
2	Bentone LT (Rheox, Leverkusen)	0,30
3	TEGO^® Foamex 835
	(Tego Chemie Service GmbH Essen)	0,20
4	Parmetol A 28
	(Schülke & Mayr GmbH, Norderstedt)	0,15
5	Calgon N neu (Benckiser, Ladenburg)	0,05
6	Orotan 681 (Rohm and Haas, Frankfurt)	0,40
7	AMP 90 (Angus Chemie GmbH, Ibbenbüren)	0,10
8	Kronos 2310 (Kronos Titan GmbH, Leverkusen)	12,50
9	Omyacarb 5 GU (Omya, Köln)	15,00
10	Omyacarb 2 GU (Omya, Köln)	10,00
11	Socal P 2 (Solvay, Duisburg)	10,00
12	Micro-Mica 2038 (Micromineral-Micafine,
	Liebenau/Hann)	2,70
13	Aluminiumsilikat P 820
	(Degussa, Frankfurt)	1,80
14	Hydrophobierungsmittel siehe oben	4,80
15	Texanol	1,30
16	Styrol-Acrylat-Dispersion	12,00
17	Rheolate 278 (Rheox, Leverkusen)	0,50
18	Wasser	8,40
		100,00

Position 1 bis 7 vorlegen und homogenisieren, Position 8 bis 13 zugeben und dispergieren, Position 14 bis 18 unter Rühren zugeben und homogenisieren.
Bestimmung des w-Wertes:
Sandsteine mit Maßen von 115 mm × 70 mm × 20 mm werden gewaschen, 24 h bei 50°C getrocknet und 24 h bei 23°C und 50% relativer Luftfeuchte konditioniert. 8,0 g der zu prüfenden Farbe werden einseitig sowie auf den Seitenflächen gleichmäßig mit einem Flachpinsel aufgetragen, nach Trocknung (24 h bei 23°C und 50% rel. Luftfeuchte) wird eine zweite Schicht mit 6,5 g Farbe appliziert. Danach wird 24 h bei 23°C und 50% rel. Luftfeuchte/24 h bei 50°C im Umluftofen/24 h bei 23°C und 50% rel. Luftfeuchte getrocknet.
Nach Gewichtsbestimmung werden die Proben 24 h auf Schaumunterlagen in entionisiertem Wasser gelagert (Füllstand bis zu den Seitenflächen der Probesteine, während der gesamten Prüfung konstant), nach Entnahme mit Papier abgewischt sowie gewogen und nach 24 h bei 50°C + 24 h bei 23°C und 50 % rel. Luftfeuchte erneut gewogen. Nach Ende des Testzyklus werden die Proben wieder in das Wasserbad gegeben.
Die Wasseraufnahme wird nach der 1. und 4. Wässerung wie folgt bestimmt:
Bestimmung der s_d-Werte nach der Wet-Cup-Methode:
1,5 g der zu prüfenden Farbe werden auf eine Borosilikat-Sinter-Glas-Scheibe (Durchmesser 60 mm/Dicke 4,5 mm) mit einem Flachpinsel aufgestrichen, nach Trocknung erfolgt eine zweite Beschichtung mit 1,0 g Farbe. Nach Trocknung bei RT und 24 h bei 50°C wird die Probe 24 h bei 23°C und 50% rel. Luftfeuchte konditioniert. In ein Wägegläschen (offener Durchmesser 61 mm/Höhe 30 mm, Schwämmchen am Boden zur Aufnahme des Wassers) werden 20 ml Wasser gefüllt, nach Aufgabe des Prüfkörpers werden die Ränder mit Schmelzkleber versiegelt. Nach Gewichtsbestimmung werden die Proben 5 Tage bei 23°C und 50% rel. Luftfeuchte gelagert und die Menge diffundierten Wasserdampfs durch erneute Wägung bestimmt. Die Durchlässigkeit der Beschichtung entspricht der Differenz zwischen Durchlässigkeit des beschichteten und des unbeschichteten Prüfkörpers. s_d = 20 g/mh × A × (t₁ – t₂) / 24 × (m₂ – m₁)

m₂ – m₁: Massedifferenz der Wägungen in g
t₂ – t₁: Zeitintervall zwischen Wägungen in h
A: Fläche der Prüfscheibe in m²

Der Vergleich der anwendungstechnischen Daten zeigt deutlich die verbesserte Frühwasserbeständigkeit bei Einsatz der erfindungsgemäßen Verbindungen: Die Hydrophobierungsmittel mit erfindungsgemäßen Verbindungen ermöglichen die Formulierung von Fassadenfarben mit 1. w-Werten unter 0,3 kg/(m h^0,5) wohingegen die Fassadenfarben mit nicht erfindungsgemäßen Verbindungen sämtlich 1. w-Werte über 0,6 kg/(m h^0,5) ergeben.

Claims

Verwendung von mit Oxyalkylenethergruppen modifizierten Epoxypolysiloxanen, welche mindestens eine an ein Si-Atom des Epoxypolysiloxans gebundene Gruppe der allgemeinen Formel (I) -R³-O-(C_nH_(2n-m)R⁴ _mO-)_xR⁵ (I) enthalten, worin R³ ein zweiwertiger, gegebenenfalls substituierter Alkyl- oder Alkylenrest mit 2 bis 11 Kohlenstoffatomen, n 2 bis 8, m 0 bis 2n, x einen Wert von 1 bis 200 hat, und R⁴ für gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder für gleiche oder verschiedene gegebenenfalls substituierte Phenylreste mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen steht, R⁵ ein Wasserstoffrest, ein gegebenenfalls substituierter Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Acylrest oder ein -O-CO-NH-R⁶ Rest ist, bei dem R⁶ ein gegebenenfalls substituierter Alkyl- oder Arylrest ist, wobei die Oxyalkylensegmente -(C_nH_(2n-m)R⁴ _mO-) innerhalb eines Oxyalkylenetherrestes untereinander verschieden sein können, sowie die Reihenfolge der einzelnen Oxyalkylensegmente -(C_nH_(2n-m)R⁴ _mO-) beliebig sein kann und insbesondere Blockcopolymere, statistische Polymere sowie deren Kombinationen umfasst, als Hydrophobierungsmittel in Siliconharzfarben.
Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als mit Oxyalkylenethergruppen modifizierte Epoxypolysiloxane Verbindungen der allgemeinen Formel (Ia)
eingesetzt werden, worin R¹ im Molekül gleich oder verschieden ist und Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet, R² folgende Bedeutung hat: a) Alkylreste mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, Aryl- oder Aralkylreste, b) Epoxyreste, die über SiC-Bindungen mit Si-Atomen des Polysiloxans verknüpft sind, c) Oxyalkylenetherreste der allgemeinen Formel (I) -R³-O-(C_nH_(2n-m)R⁴ _mO-)_xR⁵ wobei R³ ein zweiwertiger, gegebenenfalls substituierter Alkyl- oder Alkylenrest mit 2 bis 11 Kohlenstoffatomen, n 2 bis 8, m 0 bis 2n, x einen Wert von 1 bis 200 hat, und R⁴ für gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder für gleiche oder verschiedene gegebenenfalls substituierte Phenylreste mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen steht, R⁵ ein Wasserstoffrest, ein gegebenenfalls substituierter Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Acylrest oder ein -O-CO-NH-R⁶-Rest ist, bei dem R⁶ ein gegebenenfalls substituierter Alkyl- oder Arylrest ist, wobei die Oxyalkylensegmente (C_nH_(2n-m)R⁴ _mO-) innerhalb eines Oxyalkylenetherrestes untereinander verschieden sein können, sowie die Reihenfolge der einzelnen Oxyalkylensegmente (C_nH_(2n-m)R⁴ _mO-) beliebig sein kann und insbesondere Blockcopolymere, statistische Polymere sowie deren Kombinationen umfasst, a einen Wert von 1 bis 1.000 und b einen Wert von 0 bis 10 hat, mit der Maßgabe, dass im durchschnittlichen Organopolysiloxanmolekül jeweils mindestens ein Rest R² die Bedeutung b) und die Bedeutung c) hat, als Hydrophobierungsmittel in Siliconharzfarben.
Verwendung der Verbindungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Formel (I) R³ ein Alkylrest mit 2 bis 6 C-Atomen, R⁴ ein Methyl-, Ethyl- oder Phenylrest, n 2 bis 8, m 0 oder 1 und x 1 bis 50 bedeuten.
Verwendung der Verbindungen gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass R¹ in der Formel (Ia) Methylreste bedeuten und a einen Wert von 1 bis 500, b einen Wert von 0 bis 10 und x einen Wert von 1 bis 100 hat.
Verwendung der Verbindungen gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Epoxyrest R² in der Formel (Ia) die Bedeutung
hat.
Verwendung der Verbindungen gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Epoxyrest R² in der Formel (Ia) die Bedeutung
hat.
Verwendung der Verbindungen gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Konzentrationen von 0,01 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtformulierung, mitverwendet werden.
Verwendung der Verbindungen gemäß den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Formulierungen mit anderen Komponenten wie Siliconharzen, Siloxanen, Emulgatoren und Wasser als Hydrophobierungsmittel in Siliconharzfarben eingesetzt werden.