DE29512501U1 - Stoff zur Imprägnierung und/oder Beschichtung von Gewirken o.dgl. - Google Patents

Stoff zur Imprägnierung und/oder Beschichtung von Gewirken o.dgl.

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Description

Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Stoff zur Imprägnierung und/oder Besichtung und/oder Versiegelung von Gewirken, Geweben, Fasern, Vlies, Textilien, einem mineralischem Untergrund, Oberflächen im Baubereich, wie Unterspannbahnen, Dachdichtungsbahnen, Mauer- und/oder Fassadenschutz o. dgl., Armierungen, Verpackungen u.a.
Aus dem Stand der Technik sind bereits hydrophobe Vliesimprägnierungen als Wasserschutz bekannt, die jedoch nicht langzeitwirksam sind. Diese Imprägnierungen beruhen auf einer Silikon- oder Teflonbasis. Desweitern sind VIiesImprägnierungen mittels Kunstharzen bekannt, die insbesondere dort, wo harte, steife, absolut dichte Materialien gefordert sind,, Anwendung finden, so z. B. im Bootsbau für Bootsauskleidungen. Auch wird zur Vliesimprägnierung Bitumen eingesetzt, bspw. um Kellerbereiche zu versiegeln. Diese Imprägnierungen sind jedoch diffusionsoffen und neigen zum Verspröden. Darüber hinaus beinhalten Bitumenimprägnierungen organische Lösungsmittel und können aus diesem Grund nicht in allen Bereichen eingesetzt werden. Zur Imprägnierung von Dachpappe wird ebenfalls Bitumen eingesetzt. Nachteil hierbei ist, daß keine Atmungsaktivität gegeben ist. Dies führt zur Bildung von Schwitzwasserstellen hinter dem Baumaterial. Ein weiterer Nachteil von Bitumen ist, daß bei einer Stoß- und Überlappungsverfugung Silikone eingesetzt werden, welche jedoch einen relativ hohen Stockpunkt im Bereich 00C aufweisen, so daß es bei Unterschreiten der Temperatur zu Rißbildungen und damit zu Wassereintritt in die Fuge kommen kann. Ein weiteres Problem ist in dem Handling des Bitumen selbst zu sehen, welches als Imprägniermittel etwa auf einem Unterspannbahnenvlies im Dachbereich erhitzt werden muß.
Auch ist es bekannt, Teerfarbe als Imprägnierungsmittel zu verwenden, welche aber ebenfalls kein Diffusionsverhalten
aufweist. Ein weiterer Nachteil der bekannten Imprägniermittel ist, daß sie allesamt umweltbeeinflussende Lösungsmittel aufweisen. Zudem sind die bekannten Imprägnierungsmittel leicht brennbar.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Stoff zur Imprägnierung und/oder Beschichtung und/oder Versiegelung eines Substrates anzugeben, welcher eine elastische Oberfläche liefert, wasserdicht und dennoch diffusionsoffen ist.
Diese Aufgabe wird i. w. dadurch gelöst, daß der Stoff als Basis ein Acrylsäureester in wässriger Dispersion sowie einen Emulgator enthält.
Hergestellt wird dieser Stoff, indem man den Emulgator in Wasser einrührt und dann in diese Lösung den Acrylsäureester eindispergiert. Die mit einem solchen Stoff beschichteten Gewebe, Vliese u. dgl. ermöglichen die Herstellung von sehr leichten Baumaterialien, sei es als Verbund- oder als alleiniges Produkt, die dort zur Applikation gelangen, wo leichte, elastisch/formstabil, dehnbare, atmungsaktive bzw. diffusionsoffene, wasserabweisende oder wasserdichte, alkalistabile, hydrolysestabile, fungizide, witterungs- und UV-beständige Materialeigenschaften, insbesondere im Außenbereich gefordert werden. Bspw. läßt sich die erfindungsgemäße Dispersion als Oberflächenschutz im Baubereich, insbesondere bei Unterspannbahnen, Dachdichtungsbahnen, ebenso wie Bahnen oder Folien für den Mauer- und Fassadenschutz einsetzen.
Bei Leichtvliesen mit einem Flächengewicht von 10 g/m2 ergibt sich durch eine ausreichend deckende Imprägnierung mit etwa g Festkörper ein Verbundmaterial-Flächengewicht von etwa 110 g/m2. Um eine Vorstellung hiervon zu gewinnen, sei darauf hingewiesen, daß diese Maßzahl dem Flächengewicht von
handelsüblicher Rauhfasertapete entspricht, Büropapiere liegen im Bereich von 80 bis 100 g/m2.
Unter Atmungsaktivität bzw. einem diffusionsoffenen Verhalten des Materials bzw. Verbundes wird dabei verstanden, daß das Durchdringen von kondensiertem Wasser verhindert wird, nicht jedoch das Durchdringen von Luft bzw. von Wasserdampf infolge Diffusion. Hierdurch ist erreicht, daß sich unter oder hinter beschichteten Vliesen keine bleibenden Naßstellen bilden können. Dieser Aspekt kann insbesondere Anwendung im Bautenschutz, insbesondere bei der Bausanierung finden, wo direkte Wettereinflüsse auf die mineralische Bausubstanz zu Schäden, wie Wassereindringen, Vermoosung, Rißbildung führt.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Beschichtung ist, daß das fertige Polymer alkaliresistent ist und sich damit für die mineralischen Untergründe im Baubereich, welche meist alkalisch sind, eignet. Die weiteren Eigenschaften der erfindungsgemäßen Beschichtung, nämlich atmungsaktive Eigenschaften sowie die Eigenschaft der relativ großen Dehnbarkeit, verhindert Naßstellen in der Bausubstanz und gewährleisten eine Rißüberbrückung an Fassaden.
Da das Basispolymer der Dispersion aus Acrylsäure-Monomeren besteht, ist die Dispersion frei von umweltbelasteten Schwermetallen, Styrol, Polyolefinen sowie halogenhaltigen Polymeren bzw. Substanzen. Die Dehnbarkeit der reinen, vollständig verfilmten Beschichtung beträgt bis zu 250%. Derartige Dehnbarkeiten bei vergleichbaren Dispersionsbeschichtungen werden z. Zt. nur unter Verwendung von Styrol-Copolymeren bzw. unter Verwendung von Latices bzw. Kautschuken erreicht. Reine Styrol- bzw. Latex- bzw. Kautschuk-Beschichtungen besitzen jedoch keine Atmungsaktivität und sind nicht witterungs- und UV-stabil. Sie neigen zu Vergilbung und zur Versprödung.
Bei der Anwendung der Beschichtung an einem Vlies erhält man ein Verbundsystem, das ferner Armierungen zum Einsatz im Baubereich, insbesondere dort, wo starke Rißüberbruckungsfähigkeiten gefordert sind (> 0,2 mm)ermöglicht ist.
Nach einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung enthält die Dispersion als Acrylsäureester ein Acrylsäureester-Polymer, insbesondere ein Reirracrylatpolymer. Somit wird eine lösungsmittelfreie, Halogene und Styrol nicht enthaltende Dispersion zur Verfügung gestellt.
Als Additive kann die Dispersion Weichmacher, bspw. Dioctylphthalat (DOP) enthalten, wodurch insbesondere die Verarbeitbarkeit und die Elastizität der Beschichtung verbessert wird.
Desweitern kann die Dispersion als Additiv für die Farbgebung Pigmente und/oder Farbstoffe enthalten, bspw. Dioxazine, Nitraniline, Isoindolinon sowie deren Derivate, Schwermetalloxide. Zur Viskositätseinstellung des Stoffes können der Dispersion Additive, wie bspw. Talge, Kieselsäuren, Glyzerin oder andere handelsübliche Füllstoffe beigesetzt werden.
Zur Vermeidung von Schimmel- und/oder Pilzbefall kann die Dispersion Herbizide und/oder Fungizide und/oder Algizide, wie quaternäre Ammoniumverbindungen und/oder stickstoff- und schwefelhaltige Heterocyclen o. dgl. enthalten.
Nach einer weiteren Ausführungsform kann dem Stoff als Additiv ein UV-Licht-Stabilisator, wie z. B. Benzophenone, Imidazole, Benzimidazole, beigesetzt werden.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dem Stoff Oxidationsschutzmittel auf Pentaerythrityl-Basis beizusetzen.
Auch kann die Dispersion flammhemmende Mittel, wie bspw. Polyphosphonate, Phosphate, Ammoniumpolyphosphonat., Ammoniumpolyphosphat, Calciumoxid, Magnesiumoxid, enthalten.
Um eine Schaumbildung beim Dispergieren zu vermeiden, kann der Dispersion von Vorteil ein Entschäumungsmittel, bspw. Wachse, Silikone o. dgl., zugesetzt werden.
Unter bestimmten Umständen kann eine schnelle Trocknung und Filmbildung des Stoffes auf dem jeweils zu beschichtenden Gegenstand dadurch erreicht werden, daß der Dispersion leichtflüssige, mit Wasserazeotrop verdampfende Lösungsmittel, wie bspw. Alkohole zugesetzt werden.
Weiterhin können Haftvermittler, wie bspw. Silane, Silanole, Epoxide o. dgl. der Dispersion zugesetzt werden, um eine optimale Haftung des Beschichtungsmaterials bzw. des Beschichtungsfilmes auf dem zu beschichtenden Substrat zu erzielen. Dabei wird eine gute Haftung des Stoffes auf hydrophoben, hydrophilen und mineralischen Untergründen erreicht.
Das fertig verfilmte Beschichtungsmaterial ist so zu beschaffen, daß neben Fasermaterialien, wie Polyester, Baumwolle, Polyacrylnitril, Carbonsäureamide auch polyolefinische Substrate, wie bspw. Polyehtylene, Polypropylene und Polystyrol ohne Vorbehandlung mit Primern oder Coronaverfahren (elektrostatische Aufladung) beschichtet bzw. imprägniert werden können. Neben der Beschichtung von Glasbetonsteinen ist es bspw. auch möglich, Telekommunikationsanschlüsse und Verteiler, welche im
• · · · ti
Erdbereich verlegt sind, wasserdicht zu imprägnieren. Weiterhin ist es möglich, nach Aufbringen der Beschichtung in die noch nasse Schicht Quarzsand einzustreuen.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Beschichtungsmaterials ist, daß die Stocktemperatur im Bereich von -500C liegt und das Material damit den üblicherweise angesetzten Silikonen und Chlorkautschuken bei weitem überlegen ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Substrat, wie z. B. Gewirk, Gewebe, Faser, Vlies, Textil, mineralischer Untergrund, Unterspannbahnen, Dachdichtungsbahnen, Mauer- und Fassaden-Armierung, Verpackungen o. dgl., dessen bzw. deren Oberfläche mit einem Stoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche beschichtet und/oder versiegelt und/oder imprägniert ist.
Der Vorteil eines derart behandelten Substrates besteht darin, daß die Oberfläche des Substrats wenigstens eine der Eigenschaften Elastizität, Atmungsaktivität, Wasserabweisung {Diffusionsoffenheit), Alkalistabilität, Hydrolysestabilität, Fungizide, Herbizide, Algizide-Eigenschaften und UV-Licht-Beständigkeit aufweist.
Dabei wird der Stoff auf das Substrat von Vorteil mittels Spritzen, Rakeln, Streichen, Tränken o. dgl. aufgebracht.
Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles einer Rezeptur. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Ein Ausführungsbeispiel zur Herstellung einer Rezeptur eines Stoffgemisches nach der Erfindung ist im folgenden angegeben:
Anteil in Masse-%
Rohstoff
25 2 3
10
1 150
50 225 Wasser
Celluloseacetat (Dispergierhilfsmittel) Wachsemulsion (wirkt gleichzeitig ents chäumend)
Stickstoff-Schwefel-Heterozyklus (fungizide und/oder algizide Wirkung) Leichtbenzin (Emulgator für fungizde Additiv)
Ammoniak/Ammoniakwasser, 2 5%ig Reinacrylat
Talkum, Korngröße ca 5 &mgr;&idiagr;&eegr; Magnesiumsilikat (Füllstoff wirkt als Verdicker, Thixotropiermittel) K-Na-Silikat (wirkt als Füllstoff, Verdicker und als Thixotropiermittel) Calciumcarbonat (wirkt als Thixotropiermittel)
1030 Anteile = 100%
gut dispergieren
400 100 Reinacrylat (Polymer)
Pigmentpaste(bspw. Eisenoxid in Glyzerin für Farbgebung) Wachsemulsion (wirkt als Entschäumer)
•e ·«··
10 Kieselsäure (wirkt als Verdicker,
Antibackmittel gegen Klebrigkeit bzw. TECK)
Festkörper: ca. 64%
Glanzgrad: seidenmatt
Die zuvor aufgeführte Beispielrezeptur wird wie folgt angesetzt:
Man legt 25 Teile Wasser (demineralisiert) vor und gibt dazu unter Rühren 2 Teile Celluloseacetat sowie 3 Teile einer Waschemulsion.
Das Celluloseacetat dient für die weitere Rezepturherstellung als Dispergierhilfsmittel, die Wachsemulsion dient als Entschäumer während des Dispergierens. Daneben verleiht die Wachsemulsion dem verfilmten Polymer hydrophobe Eigenschaften.
Anschließend versetzt man die erhaltene Suspension mit einer Lösung eines Fungizides und/oder Algizides in Leichtbenzin. Diese Lösung kann bestehen aus: 2 Teilen eines Stickstoff-Schwefel-Heterocyclus, gelöst in 10 Teilen Leichtbenzin (Siedebereich 60° C bis 140° C). Diese Lösung ermöglicht ein problemloses Einführen der fungizid und/oder algizid wirkenden Komponente in die wäßrige Dispersionsphase.
Beim Einsatz von quartären Ammoniumsalzen als fungizidem und/oder algizidem Agens kann auf den Einsatz von Leichtbenzin als quasi-Emulgator verzichtet werden, da diese Verbindungen wasserlöslich sind.
Die Suspension wird nun mit 1 Teil Salmiakgeist alkalisch gestellt. Zu dieser alkalischen Lösung werden 15 0 Teile Polymer
unter starkem Rühren (dispergieren) zugesetzt. PH-Werte < 7 können zu Ausflockungen des Polymers führen, so daß nach der Zugabe von Ammoniak unbedingt auf Alkalität der Lösung geprüft werden muß.
Nach dem Dispergieren des Polymers stellt man das zum technischen Beschichten erforderliche thixotrope Verhalten der Dispersion mit Silikaten und Carbonaten ein. Die thixotrope Einstellung hängt von den Verarbeitungsspezifikationen des jeweiligen AnwendungsZweckes ab; im Rezepturbeispiel wird davon ausgegangen, daß die fertige Rezeptur im Airless-Spritzverfahren und/oder mittels Streichtechniken appliziert werden kann. Dazu werden Silikate mit einem definiertem
Teilchendurchmesser von ca. 5 &mgr;&idiagr;&eegr; sowie feinkörniger Calciumcarbonate so kombiniert, daß eine dynamische Viskosität von ca. 1000 mPas erreicht wird.
Die Carbonate dienen hierbei vornehmlich als dispersionsverdickende Füllstoffe zur Viskositätseinstellung, die Silikate als Additive zur Einstellung des "Rührverhaltens" (Thixotropie, Herabsetzen der Scherkräfte) der Dispersion.
Zu der so erhaltenen Dispersion wird nun eine zweite Suspension, die durch sukzessives Verrühren von 400 Teilen Polymer, 100 Teilen Pigmentpaste, 2 Teilen Wachsemulsion und 10 Teilen Kieselsäure, hergestellt wurde, unter starkem Rühren zugesetzt und dispergiert.
Zur Herstellung der zweiten Suspension werden Pigmentpasten verwendet, die aus Anreibungen von Metalloxiden in Glyzerinen oder Glykolen bestehen. Bei der hier angegebenen Beispielrezeptur wird eine Paste aus Eisenoxid/Glyzerin zur rot-braunen Farbgebung verwendet.
Die Applikation von wasserlöslichen organischen Farbstoffen, z. B. Indigo-Derivate, etc., zur Farbgebung kann ebenfalls erfolgen.
Die Wachsemulsion dient hier wiederum als Entschäumer und als Agens, das zur Hydrophobie der fertigen Beschichtung beiträgt.
Das eingesetzte Polymer zeigt nach der Verfilmung thermoplastische Eigenschaften. Damit verbunden ist eine leicht klebrige Eigenschaft des verfilmten Polymers, die man auch als "Teck" bezeichnet. Um dieses Phänomen zu umgehen, wird Kieselsäure zugesetzt, welche als Antiblockmittel fungiert und die Bildung eines Teckes verhindert.
Die eingesetzten Wachsemulsionen tragen ebenfalls zur Unterdrückung eines Teckes bei.
Die zuvor beschriebene Beispielrezeptur kann durch Verdünnen mit Wasser, vorzugsweise demineralisiertes Wasser, so eingestellt werden, daß sie mit Luftspritzpistolen gespritzt werden kann. Hierzu wird eine Verdünnung mit Wasser in der Größenordnung von ca. 2 0% empfohlen.
Es versteht sich, daß die Einzelbestandteile des Stoffgemisches hinsichtlich der Zusammensetzung und ihrer Anteile variiert und den speziellen Erfordernissen angepaßt werden können. Insbesondere können die Prozentanteile der Einzelstoffe in dem
Stoffgemisch um ca. + 50% variiert werden.
Die mit einem derartigen Stoffgemisch erzielbaren Eigenschaften bzw. die technischen Daten sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt:
Charakteristik: Wäßrige Acrylsäureester-Dispersion, ionomer
Reinacrylatbasis
Zusammensetzung: Reinacrylatpolymer, Dispersion in Wasser, lösungsmittelfrei, enthält kein Halogen und kein Styrol
Technische Daten:
Lieferform: ca. 70% Festkörper in
Dispersion
Aussehen: weiß, milchig bzw. anpigmentiert.
Viskosität: ca. 2000 mPa.s
pH-Wert: ca. 8
Minimale Filmbildungstemperatur: 00C
Dispersion^ ist mit Wasser verdünnbar.
vorteilhafte Verdünnung: 5% - max. 2 0%.
Der getrocknete Film ist elastisch und
zeigt eine Dehnbarkeit von bis zu 250%.
Unpigmentierter Zustand: klar, leicht
klebend
Pigmentiert: nicht klebend.
Trocknungstemperatur: Lufttrocknung;
Luftkanaltrocknung: nicht über 600C
Dichte: ca. 1.3 g/cm .
Auftragetechnik: Streichen, Rakeln,
Spritzen (auch Airless) (naß).
Verarbeitungstemperatur: nicht unter +100C
Seidenmatte Beschichtungen.
Reißdehnung: ca. 250%
Verträglichkeit:
Verdünnbar mit Wasser, enthärtetem Wasser sowie den meisten Alkoholen und Glykolen. Die Verträglichkeit mit anderen Dispersionen ist prinzipiell möglich. Unverträglich mit Säuren und starken Basen. Sehr kalkreiches Wasser kann Ausflockung verursachen.
Weitere Ausführungsformen eines Stoff bzw. Stoffgemisches zur Imprägnierung und/oder Beschichtung und/oder Versiegelung auf der Basis eines Acrylsaureesters in wäßriger Dispersion zur Imprägnierung und/oder Beschichtung und/oder Versiegelung eines Substrats liegen im Rahmen der Erfindung und führen aus dem Schutzbereich der Ansprüche nicht heraus.

Claims (14)

&bull; · I &bull; ·· Schutzansprüche
1. Stoff bzw. Stoffgemisch zur Imprägnierung und/oder Beschichtung und/oder Versiegelung eines Substrates, z.B. Gewirke, Gewebe, Faser, Vlies, Textile, mineralischer Untergrund, Oberfläche im Baubereich, wie Unterspannbahn, Dachdichtungsbahn, Mauer- und/oder Fassadenschutz o. dgl. Armierung, Verpackungen und dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff bzw. das Stoffgemisch als Basis ein Acrylsäureester in wäßriger Dispersion sowie ein Emulgator enthält.
2. Stoff bzw. Stoffgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion als Acrylsäureester ein Acrylsäureester-Polymer, insbesondere ein Reinacrylat, enthält.
3. Stoff bzw. Stoffgemisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion als Additive Weichmacher enthält.
4. Stoff bzw. Stoffgemisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion als Additive Farbstoffe und/oder Pigmente enthält.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion als Additive Talge und/oder Glyzerin und/oder Füllstoffe enthält.
6. Stoff bzw. Stoffgemisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion als Additive Herbizide und/oder Fungizide und/oder Algizide enthält.
7. Stoff bzw. Stoffgemisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion als Additive UV-Licht Stabilisatoren enthält.
8. Stoff bzw. Stoffgemisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion als Additive Oxidationsschutzmittel enthält.
9. Stoff bzw. Stoffgemisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion als Additive Flammhemmer enthält.
10. Stoff bzw. Stoffgemisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion als Additive Entschäumungsmittel enthält.
11. Stoff bzw. Stoffgemisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion als Additive Lösungsmittel, insbesondere Alkohole enthält.
12. Stoff bzw. Stoffgemisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion als Additive Haftvermittler enthält.
13. Substrat, wie z.B. Gewirk, Gewebe, Faser, Vlies, Textfile, mineralischer Untergrund, Unterspannbahn, ' Dachdichtungsbahn, Mauer-, Fassaden-Armierung, Verpackung o. dgl., gekennzeichnet durch eine Beschichtung und/oder Versiegelung und/oder Imprägnierung mit einem Stoff bzw. Stoffgemisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
14. Substrat nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff bzw. das Stoffgemisch durch Spritzen, Rakeln, Streichen, Tränken o. dgl. auf das Substrat bzw. die Substratoberfläche aufgebracht ist.
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