DE2747892B1

DE2747892B1 - Beschichtungsmasse

Info

Publication number: DE2747892B1
Application number: DE19772747892
Authority: DE
Inventors: Friedrich Ing Augustin; Herbert Conein
Original assignee: BASF Farben und Fasern AG
Current assignee: BASF Farben und Fasern AG
Priority date: 1977-10-26
Filing date: 1977-10-26
Publication date: 1979-03-15
Also published as: FR2407249A1; CH646450A5; NL7810616A; FR2407249B1; BE871536A

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Beschichtungsmasse auf der Grundlage filmbildender wäßriger Dispersionen. Sie ist geeignet zum Herstellen von Feuchtigkeitaufnehmenden bzw. -abgebenden Beschichtungen auf den Wänden von Feuchträumen und für die Abschlußbeschichtung von Bauelementen.

Aus der DE-AS 10 91 261 ist eine Mischung aus einer Kunstharzemulsion als Bindemittel, geschäumtem Polystyrol, einem faserartigen Füllstoff (mikronisierte Cellulose und Asbestfasern) und einem Verdickungsmittel bekannt, die eine spachtelfähige Überzugsmasse darstellt, mit der sich fugenlose Überzüge herstellen lassen, die weich, elastisch, schallschluckend und wärmedämmend sind. Eine solche Überzugsmasse kann auch auf unverputzte Flächen aufgebracht werden, und sie bietet den Vorteil, daß im Mauerwerk entstehende Windrisse oder Setzrisse nach außen nicht sichtbar werden, weil die Überzugsmasse plastisch ist und infolgedessen Verschiebung des Untergrundes nachgeben kann.

Auch aus der DE-OS 23 51 820 ist eine Klebe-, Dichtungs- und Spachtelmasse auf der Grundlage filmbildender wäßriger Dispersionen bekannt, die zusätzlich feinteilige Schaumstoffgranulate enthält. Sie findet Anwendung zum Abdichten oder Isolieren von Oberflächen und Fugen. Durch die Anwesenheit der Kunststoff schäume in der Spachtelmasse erhält sie schall- und wärmeisolierende Eigenschaften.

Diese bekannten Spachtelmassen waren wegen der verwendeten geschlossenzelligen Füllstoffe ungeeignet in Feuchträumen, wie Kuchen, Wasch- und Baderäumen, in denen Feuchtigkeit in besonders konzentrierter Form anfällt. An der kühlen Wand kondensiert sich die Feuchtigkeit und fällt auf der Oberfläche als flüssiges Wasser aus. Die Folge war eine Befeuchtung und Durchfeuchtung der Wand mit der Gefahr einer Schimmel- und Sporenbildung, die das Wohnklima und auch den optischen Eindruck stark beeinträchtigen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, IJeschichtungsmasscn zu finden, die sich auch in Feucht räumen mit hoher Feuchtigkeit anwenden lassen und die vorstehend beschriebenen Nachteile mit Sicherheit vermeiden.

^r) Diese Aufgabe wurde überraschenderweise gelöst durch eine lufttrocknende Beschichtungsmasse auf der Grundlage von filmbildenden wäßrigen Dispersionen von Homo- und/oder Copolymerisaten, Weichmachern, Pigmenten, Füllstoffen, Schaumstoffgranulaten, Additi-

K) ven und gegebenenfalls Zusatzmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf 100 Gewichtsteile des Trockengewichtes der filmbildenden wäßrigen Dispersion übliche Zusätze in Form von

20— 50Gew.-% farbgebende Pigmente, 30— 70 Gew.-% organische und/oder anorganische Fasern, 50— 90Gew.-% mikroporöse Stoffe, 20— 50Gew.-% Schaumstoffgranulate, 0-100Gew.-% Füllstoffe

eindispergiert enthält.

Die erfindungsgemäße Beschichtungsmasse kann ohne weiteres auf die Innenwände von Feuchträumen aufgetragen werden und liefert nach dem Trocknen festhaftende Schichten, die bei einer Schichtdicke von 3 bis 5 mm nicht nur den Schall bis zu 30% zu absorbieren vermögen, sondern auch in der Lage sind, feuchtigkeitsregulierend zu wirken. Die gehärteten Schichten saugen eine sehr hohe Menge Feuchtigkeit auf, ohne daß Kondensationserscheinungen auf der Oberfläche eintreten und ohne daß die Filmeigenschaften negativ beeinflußt werden. Sie sind überraschenderweise auch in der Lage, an die umgebende Luft bei Verringerung der Raumluftfeuchtigkeit wieder Feuchtigkeit abzugeben. Diese Eigenschaft ist besonders in Feuchträumen, wie Küchen, Wasch- und Baderäumen, von hohem Nutzen, da dort in besonders konzentrierter Form aus Wasserdampf stammende Feuchtigkeit anfällt, die dann an der kühlen Wand kondensiert und als flüssiges Wasser auf der Oberfläche steht. Eine mit der Hand mittels eines Spachtelmessers aufgezogene oder eine maschinell aufgetragene Schicht der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse war in trockenem Zustand bei einer Schichtdicke von 3 bis 5 mm überraschenderweise in der Lage, bis zu 700 g/m² Feuchtigkeit aufzunehmen und diese Feuchtigkeit innerhalb von 24 Stunden wieder abzugeben.

Der Strukturaufbau der getrockneten Beschichtung ist nicht geschlossenzellig, sondern aufgrund der Kombination von faserigen mit mikroporösen Zuschlagstoffen luftdurchlässig, so daß dies eine gute Luftschallabsorption bewirkt. Es wurde gefunden, daß der Schall bei 2000 Hz bis zu über 30% absorbiert wird. Diese Eigenschaft der Beschichtung in bezug auf die wärmeisolierende, feuchtigkeitsabsorbierende und schallabsorbierende Wirkung wirkt sich in der konventionellen Bauweise vorteilhaft aus. In viel höherem Maße gilt das in der Elementbauweise, da hier in noch größerem Maße hinsichtlich des Schall- und Feuchtigkcitsschutzes Anforderungen an die Beschichtung gestellt werden.

Die erfindungsgemäße Beschichtungsmasse ist geeignet zum Herstellen von Feuchtigkeit-aufnehmenden bzw. -abgebenden Beschichtungen auf den Wänden von Feuchträumen, insbesondere von Kuchen, Waschräumen und Baderäumen.

Die Beschichtungsmasse kann ferner verwendet werden für die Schlußschicht von Bauelementen,

insbesondere von Stahlbauelementen.

Die Bauelemente mit einer Abschlußbeschichtung auf der für die Rauminnenseite vorgesehenen Bauelementseite zeichnen sich dadurch aus, daß die Abschlußbeschichtung hergestellt ist durch Aufbringen und Trocknen einer Beschichtungsmasse auf der Grundlage filmbildender Dispersionen, Weichmachern, Pigmenten, Füllstoffen, Schaumstoffgranulaten, Additiven und Zusatzmitteln und einem zusätzlichen Gehalt an mikroporösen Stoffen und organischen und/oder anorganischen Fasern.

Unter »Bauelementen« werden im Rahmen dieser Anmeldung Konstruktionen verstanden, die Werkstoff-Additionen oder Werkstoff-Kombinationen zwischen Stahl, Zink, Kunststoff und Kunststoffhartschäumen bzw. mineralischen Dämmplatten sind. Hierbei gibt es eine Vielzahl verschiedener Konstruktionskombinationen, wie einschalige Stahlblechverkleidungen, einschalig gedämmte, doppelschalig gedämmte, mit innenliegender Dämmung, Verblendungen mit oder ohne Dämmung vor Massivwänden, und andere Sandwich-Konstruktionen. Der Korrosionsschutz wird entweder durch Bandverzinkung oder/und Beschichtungen auf organischer Basis erreicht. Da solche Bauelemente nur ein geringes Flächengewicht bis zu 25 kg/m² aufweisen, sind die Schalldämmwerte nicht besonders gut.

Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse wurde gefunden, daß der Schall im Erzeugerraum so gedämpft wird, daß die Nachhallzeit vermindert und der Aufenthalt in diesen Räumen angenehmer gestaltet wird.

Werden Stahlblechkonstruktionen verwendet, so stellen diese eine völlige Dampfsperre dar und der im Innenraum entstehende Wasserdampf kann nicht nach außen durchdiffundieren. Er trifft auf die relativ kühle Innenwandoberfläche, kondensiert dort und fällt als flüssiges Wasser aus. Dadurch entsteht zusätzlich im Innenraum Feuchtigkeit, die bei entsprechenden Temperaturen eine Art Saunawirkung herbeiführen kann.

Hier konnte bisher nur eine aufwendige Belüftung Abhilfe schaffen, wobei aber wertvolle Wärme abgeführt wird.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse ist man auch bei Stahlblechkonstruktionen in der Lage, eine Beschichtung herzustellen, die durch ihre wärmeisolierende Wirkung die Innenwandoberflächentemperatur heraufsetzt und dadurch die Taupunktgefahr verringert. Außerdem wird extrem hoher Feuchtigkeitsanfall verhindert, weil die Feuchtigkeit von der Beschichtung aufgesaugt wird. Es wurde gefunden, daß eine Beschichtung auf verzinktem Stahlblech in einer Auftragsmenge von 1500 bis 2000 g/m² bei gesättigtem Wasserdampf in der Lage ist, bis zu 700 g/m² Wasserdampf zu absorbieren, ohne daß an der Beschichtungsoberfläche flüssiges Wasser erkennbar wird. Dies war überraschend und nicht vorhersehbar. Die Anwendungsbreite der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse wird damit wesentlich erweitert, was einen enormen technischen Fortschritt darstellt.

Die erfindungsgemäße Beschichtungsmasse enthält filmbildende Dispersionen.

Diese werden in bekannter Weise nach üblichen Verfahren entweder durch Emulsionspolymerisation oder durch nachträgliche Emulgierung von Polymeren gewonnen. Beispielsweise können Homo- und Mischpolymere von Vinylestem, Vinylkohlenwasserstoffen, Acrylsäureester^ Methacrylsäureestern usw., die mannigfaltig modifiziert und variiert sein können, verwendet werden. Andere Kunstharze, wie beispielsweise Polyesterharze, Polyurethanharze, Alkydharze, Celluloseharze und andere können ebenfalls in üblicher Weise mit Hilfe geeigneter Emulgatoren in Dispersionen übergeführt werden. Werden härtbare Polyaddukte, wie beispielsweise Epoxidharze oder Polyurethanharze in Dispersionsform verwendet, so können übliche Härter den erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen kurz vor ihrer Verarbeitung zugesetzt werden. Die Dispersionen

ίο können einzeln oder in Mischungen miteinander verwendet werden. Bei Bedarf können kleinere Anteile weiterer Kunstharze wie beispielsweise wasserlösliche Aminoplastharze oder Phenolplastharze mit verwendet werden. Auch die Verwendung von Dispersionen flammhemmender Kunstharze ist möglich.

Die mittlere Teilchengröße oder der Durchmesser der dispergierten filmbildenden Kunstharze kann in weiten Grenzen schwanken. In der Regel liegt sie etwa zwischen 0,03 bis 20 Mikron.

Der Gesamtgehalt an dispergierten Teilchen in der Dispersion liegt in Abhängigkeit vom Filmbildner und Herstellungsweise üblicherweise zwischen 40 und 60 Gewichtsprozent.

Gegenbenenfalls können die erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen, Weichmacher wie beispielsweise Phthalsäureester, Phosphorsäureester, Adipinsäure-Glykolester, epoxidierte öle und Fette und dergleichen enthalten. Pigmente wie feinteilige Metalloxide, Füllstoffe mit beliebiger Teilchengröße wie Calciumcarbonat, Glimmer, Talkum, Quarzmehl, Bariumsulfat können enthalten sein.

Bei Bedarf können übliche farbgebende Substanzen wie z. B. Titandioxid, Eisenoxide, Chromoxide oder organische färbende Pigmente mitverwendet werden.

S5 Übliche Additive wie beispielsweise Aktivatoren, Katalysatoren, Beschleuniger, Härter und Zusatzmittel wie beispielsweise Flammschutzmittel, Verlaufmittel, Verdickungsmittel, Stabilisierungsmittel, Antischaummittel und andere können nach Bedarf enthalten sein.

M) Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen können gegebenenfalls noch Schaumstoffgranulate in feinteiliger Form enthalten. Sie können je nach Art und Herstellungsverfahren offenporig oder geschlossenzellig sein und aus thermoplastischen und/oder duroplasti-

i> sehen Kunstharzen bestehen, wie zum Beispiel aus Aminoplastharzen oder Phenolplastharzen, Polyesterharzen, Polyaddukten wie Epoxidverbindungen, Polyurethanen und Homo- und Copolymerisatharzen wie Acrylharzen, Methacrylharzen, Polydienen, Polyolefinen, Polystyrolen, Polyvinylesterharzen oder Cellulosederivaten wie Nitrocellulose, Celluloseacetobutyrat, sowie Natur- und Synthesekautschuk. Die hier verwendeten feinteiligen Schaumstoffgranulate besitzen in der Regel einen Teilchendurchmesser von 0,1 bis 4 mm.

Die erfindungsgemäße Beschichtungsmasse enthält anorganische und/oder organische Faserstoffe, z. B. Asbestfasern, Glasfasern, Polyamidfasern, Polyesterfasern, Polyacrylnitrilfasern, Cellulosefasern, Baumwolle, Wolle, jutefasern. Die Faserlänge soll 10 mm nicht überschreiten und der Durchmesser zwischen 15 bis 150 um liegen. Die Fasern sind in der Beschichtungsmasse in einer Menge bis zu gleichen Teilen des Trockengewichtes der eingesetzten filmbildenden Dispersion enthalten. Die besten Ergebnisse werden erhalten bei einer h5 bevorzugten Menge zwischen 30 und 7OGew.-°/o des Trockengewichtes der verwendeten Dispersion.

Die Beschichtungsmasse enthält ferner mikroporöse Stoffe in Form von Kieselgur, Kieselgelen und/oder

Perlite. Unter Kieselgur wird ein sehr feinkörniges leichtes, meist hellgraues Pulver verstanden, das aus den sehr mannigfaltig geformten, winzigen Kieselsäuregerüsten von Diatomeen besteht. Unter Kieselgelen wird kolloidal geformte oder ungeformte Kieselsäure von elastischer bis fester Konsistenz verstanden mit lockerer bis dichter Porenstruktur und hohem Absorptionsvermögen für Gase, Dämpfe und Flüssigkeiten. Besonders vorteilhaft für die erfindungsgemäße Beschichtungsmasse sind engporige Kieselgele mit einem Schüttgewicht zwischen 600 und 800 g/Liter. Auch weitporige Kieselgele können verwendet werden. Unter Perlite wird geblähtes Perlit-Gestein verstanden, das durch kurzfristiges Erhitzen von Perlit-Gestein, einem vulkanischen Liparit- oder Quarzporphyrglas mit vielen kleinen Wassereinschlüssen, auf Temperaturen von mehr als 1000⁰C als federleichter Gesteinsschaum infolge der durch das Verdampfen des eingeschlossenen Wassers erfolgten Expansion des Gesteins erhalten wird. Die mikroporösen Stoffe sind in der Beschichtungsmasse vorzugsweise zwischen 50 und 100% des Trockengewichtes der verwendeten ftlmbildenden Dispersion enthalten.

Eine bevorzugte Beschichtungsmasse, die besonders vorteilhafte Ergebnisse liefert, enthält auf 100 Gewichtsteile des Trockengewichtes der verwendeten wäßrigen Kunststoffdispersion zusätzlich

20- 50Gew.-% Titandioxid-Pigment; 30— 70Gew.-% organische und/oder anorganische Fasern; 50— 90Gew.-% mikroporöse Stoffe; 20— 50Gew.-% Schaumstoffgranulate; 0-100Gew.-% Füllstoffe.

Die Herstellung der Beschichtungsmasse erfolgt in den bekannten Mischmaschinen durch Eindispergieter. der übrigen Bestandteile unter intensivem Rühren in die vorgelegte wäßrige Dispersion. Vorzugsweise erfolgt die Dispergierung unter dem Dissolver bei ca. 500—750 Umdrehungen pro Minute. Die Beschichtungsmasse wird mit dem bekannten Auftragsverfahren auf Metallwerkstoffe, Beton, Putz, Glas, Holzwerkstoffe Gipsplatten, Papier, Pappe, Kunststoffe usw. aufgebracht. Sie können durch Streichen, Spritzen, Walzer appliziert werden.

Der Auftrag der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse kann mittels Spritzpistolen durch Aufspritzen oder durch Aufspachteln, Aufwalzen erfolgen. Nach dem Auftrag ist eine Lufttrocknung ausreichend. Bei Bedarf kann jedoch auch unter Zufuhr von Wärme getrocknet werden.

Die nachfolgenden Beispiele sollen die erfindungsgemäße Beschichtungsmasse erläutern, ohne sie einzuschränken. Die genannten Teile sind Gewichtsteile, Prozent sind Gewichtsprozent.

Beispiel 1

In einem Dissolver wird eine Beschichtungsmasse aus folgenden Bestandteilen hergestellt: 28,0 Gew.-Teile einer handelsüblichen 48% Festkörper

enthaltenden wäßrigen Styrol-Acrylat-

Copolymerisat- Dispersion mit 65%

Styrol im Polymerisat, 5,0 Gew.-Teile Titandioxid (Rutiltype), 0,5 Gew.-Teile nichtionogener Emulgator (mit 30

Äthylenoxideinheiten modifizierter

tertiärer Octylphenole) 03 Gew.-Teile Polyphosphat 6,0 Gew.-Teile Asbestfaser 3 mm Faserlänge 10,0 Gew.-Teile Kieselgur 5,0 Gew.-Teile Polystyrolgranulat 0,5—1 mm

(28 g/l Schüttgewicht) 73 Gew.-Teile Talkum 0,6 Gew.-Teile Methyl-Hydroxyäthylcellulose 03 Gew.-Teile Äthylglykol 35,0 Gew.-Teile Wasser

Die erhaltene Beschichtungsmasse wird mittels Spritzpistole bei einer Düsenweite von 5 bis 6 mm unter einem Druck von 5 bar appliziert. Auf verzinktes Stahlblech werden etwa 1500 g/m² aufgebracht, und man erhält eine Trockenschicht von 3 mm Dicke, die ausreicht, Schall bis zu 30% zu absorbieren und ohne Kondensationserscheinung eine Feuchtigkeitsmenge von 700 g/m² zu speichern. Die Trockenzeit der Beschichtung beträgt ca. 24 Stunden. Durch Warmluftbehandlung kann die Trockenzeit auf 1 bis 2 Stunden herabgesetzt werden.

Beispiel 2

Es wird in einem Kneter eine Beschichtungsmasse aus folgenden Bestandteilen hergestellt:

32,0 Gew.-Teile einer handelsüblichen 53% Festkörper enthaltenden, wäßrigen Vinylacetat-Mischpolymerisat Dispersion 03 Gew.-Teile Ammoniak (30%ige Lösung) 0,5 Gew.-Teile Dibutylphthalat 03 Gew.-Teile Polyphosphat 12,0 Gew.-Teile 6%-iger Methylcellulose-Lösung in

Wasser

6,0 Gew.-Teile Acrylfaser gemahlen 4,0 Gew.-Teile Cellulosemehl 12,0 Gew.-Teile Perlite unter 3 mm 43 Gew.-Teile Titandioxid Rutiltype 6,0 Gew.-Teile Polystyrolgranulat 0,2—0,4 mm

(35 g/l Schuttgewicht) 24,0 Gew.-Teile Wasser.

Das erhaltene Produkt wird mittels einer Spritzpisto-Ie oder manuell mit der Kelle auf Beton, Putz oder Kunststoffe oder vorbehandelte Metall- und Holzwerkstoffe oder auf Gipsplatten oder auf Gipskarton aufgespritzt oder aufgezogen. Die Schicht wird anschließend geglättet oder aufgesprenkelt. Sie trocknet innerhalb von 24 Stunden bei Normaltemperatur und ist in der Lage, die Temperatur der Innenwandoberfläche zu erhöhen und dadurch eine Kondensatbildung an der Oberfläche aufgrund der Wärmeisolierenden Zuschlagstoffe sowie der mikroporösen Struktur zu verhindern.

Claims

Patentansprüche:

1. Lufttrocknende Bcschichtungsmassc auf der Grundlage von filmbildenden wäßrigen Dispersionen von Homo- und/oder Copolymerisaten, Weichmachern. Pigmenten, Füllstoffen, Schaumstoffgranulaten, Additiven und gegebenenfalls Zusatzmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf 100 Gewichtsteile des Trockengewichtes der filmbildenden wäßrigen Dispersion übliche Zusätze in Form von

20— 50Gew.-% farbgebende Pigmenete,
30— 70Gew.-% organische und/oder
anorganische Fasern,
50— 90Gew.-% mikroporöse Stoffe,
20— 50Gew.-% Schaumstoffgranulate,
0-100Gew.-% Füllstoffe

eindispergiert enthält.

2. Verwendung der Beschichtungsmasse nach Anspruch 1 für Feuchtigkeit-aufnehmende bzw. -abgebende Beschichtungen auf den Wänden von Feuchträumen oder für die Schlußschicht von Bauelementen.