DE29917870U1 - Wässrige Silikonemulsionen mit Wachszusätzen - Google Patents

Wässrige Silikonemulsionen mit Wachszusätzen

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    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04Polysiloxanes

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Description

Beschreibung:
Fliesen, Steinplatten oder Zementestriche auf Balkon- oder Terrassenböden, Loggien und Treppenaufgängen, aber auch Natursteinfassaden, Dachsteine und Schornsteinköpfe sind in unserer Umwelt Witterungseinflüssen in hohem Maße ausgesetzt. Als Folge entstehen an den benannten Gebäudeteilen leicht Schäden. Man erkennt sie an gesprungenen Fliesen, Rissen in Estrichen oder Putz sowie Abplatzungen. Haben sich solche, oft nur geringfügige Fehlstellen ausgebildet, so kann Wasser in die Unterkonstruktion eindringen und deutlich größere Schäden verursachen.
Eigentliche Ursache fur die Schäden ist die ungenügende Abdichtung.
Leichte Schäden, z. B. an Fliesenbelägen auf Baikonen und Terrassen, lassen sich mit hydrophobierend wirkenden wässrigen Silikonemulsionen abdichten. Die früher viel verwendeten Silan- bzw. Siloxanlösungen in organischen Lösemitteln wurden inzwischen weitgehend von den günstigeren wässrigen Silikonemulsionen verdrängt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sollen unter Silikonemulsionen verstanden werden Süoxanemulsionen, Silikonemulsionen mit micellar löslichen Silikontensiden und abweichend von der üblichen chemischen Nomenklatur auch Alkylalkoxysilane.
Der wasserabweisende Charakter dieser Silikonverbindungen ist zurückzuführen auf die Ausrichtung der Silikonmoleküle an der mineralischen Baustoffoberfläche. Der anorganische, silikatische Teil des Hyrodrophobierungsmittels verbindet sich mit der Baustoffoberfläche, während der organische, hydrophile Molekülteil sich nach außen orientiert. Dadurch wird auf der Oberfläche der Baumaterialien eine wasserabweisende, d. h. hydrophobe Grenzschicht aufgebaut, die zum Abperlen von auftreffendem Wasser führen kann.
Wesentlicher Nachteil dieser Hydrophobierungsmittel ist die oft unzureichende wasserabweisende Wirkung. Ursache dieses Mangels bei den üblichen Silikonemulsionen ist die zu kleine Grenzflächenspannung bzw. Adhäsionsspannung gegenüber Wasser. In der Folge kann trotz
Imprägnierung mit den dem Stand der Technik entsprechenden Silikonemulsionen Wasser in die beschichteten Bauteile eindringen und umfangreiche Schaden verursachen.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Silikonemulsionen ist die oft unzureichende Haftung auf glatten Oberflächen, wie z. B. Fliesen, Kacheln oder gebrannten Klinkersteinen. Hier ist zwar Abhilfe mit am Markt angebotenen Grundiermitteln möglich. Diese Primer erfordern jedoch einen zusätzlichen Arbeits- und Trockenschritt. Zudem handelt es sich dabei um recht toxische Verbindungen, wie z. B. Chlorsilane oder saure Fluorverbindungen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, wässrige Silikonemulsionen bereitzustellen, die erstens eine erhöhte wasserabweisende Wirkung aufweisen und zweitens gute Haftung auf glatten Baumaterialien besitzen. Gleichzeitig sollen die günstigen Eigenschaften der bekannten Silikonemulsionen, wie Wasserdampfdurchlässigkeit, Alkali- und Photostabilität beibehalten werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Ansprüchen 1 bis 4 aufgeführten Merkmale gelöst.
Um die unzureichende wasserabweisende Wirkung der erfindungsgemäßen Silikonemulsionen zu erhöhen, werden wässrige Wachsemulsionen, vorzugsweise anionischer Art, in Massenanteilen von 0,01 bis 7 %, gerechnet Reinwachs, zugesetzt.
Die reinen Wachse, d. h. in nicht wässriger Emulsion, sind natürlich oder künstlich gewonnene Stoffe, die bei Temperaturen über 40 *C ohne Zersetzung schmelzen und schon wenig oberhalb des Schmelzpunktes sich niedrigviskos verhalten. Chemisch gesehen handelt es sich um aliphatische Kohlenwasserstoffe bzw. langkettige Paraffine, welche endkettig funktionelle Gruppen, wie Carboxyl- oder Esterfunktionen, tragen.
Nach ihrer Herkunft unterscheidet man natürliche und synthetische Wachse. Natürliche Wachse unterteilt man in pflanzliche Wachse (z. B. Karnaubawachs), tierische Wachse (z. B. Bienenwachs), Mineralwachse (z. B. Erdwachs) und Petrolwachse. Zu den synthetischen Wachsen
zählt man Polyethylenwachse und petrochemisch erzeugte Wachse.
Durch Dispergieren dieser natürlichen bzw. synthetischen Wachse in Wasser bei erhöhter Temperatur und Einwirkung mechanischer Energie sowie Zusatz von Emulgatoren entstehen wässrige Wachsemulsionen unterschiedlicher Zusammensetzung und wechselndem Wachsgehalt.
Auf die genauere Beschreibung der Herstellung von Wachsemulsionen kann hier aber verzichtet werden, da sie zum Stand der Technik gehört.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Karnaubawachse und in einer besonders bevorzugten Form der Erfindung Polyethylenwachse eingesetzt. Karnaubawachse sind pflanzlichen Ursprungs und bestehen überwiegend aus Wachsestern, insbesondere dem Myricylcerotinat. Polyethylenwachse bzw. seine Oxidate werden durch thermischen Abbau des Polyethylens gewonnen.
Die Einarbeitung der Wachse in die wässrigen Silikonemulsionen wirft keine Probleme auf und erfolgt, wie beansprucht, in Form wässriger Wachsemulsionen. Diese Emulsionen stehen am allgemein zugänglichen Markt in großer Vielfalt zur Verfugung und enthalten Wachsmassenanteile von ca. 5 bis 50 % (gerechnet Wachs).
Für die Verbesserung der unzureichenden Haftungseigenschaften der wässrigen Silikonemulsionen auf glatten Baumaterialien, hat sich der Zusatz von polymeren Alkylacrylsäureestern, in Form wässriger Dispersionen, bewährt; angewandte Massenanteile von 0,01 bis 2 %, vorzugsweise um 1 %, wiederum gerechnet Reinacrylat.
Die Alkylgruppen in diesen Acrylaten, formal herrührend von der alkoholischen Veresterungskomponente, reichen von der Methyl- bis zur Butylgruppe und schließen Iso-Gruppen, wie z. B. die i-Propylgruppe, mit ein.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Mischpolymerisate aus Acrylsäureestern und Styrol als Haftverbesserer eingesetzt. Der Massenanteil des Styrols in
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diesen Mischpolymerisaten kann zwischen 20 und 70 % variieren. Diese Copolymerisate aus Styrol und Acrylaten sind ebenfalls schon länger bekannt und am Markt verfügbar.
Auch die Zugabe der Acrylate bzw. der acrylhaltigen Mischpolymerisate zu den wässrigen, wachshaltigen Silikonemulsionen wirft keine Probleme auf und erfolgt am besten in Form wässriger Acrylatdispersionen. Diese Dispersionen werden am besten in den gewünschten Massenanteilen unter leichtem Rühren den Silikonemulsionen zugegeben. Die entstehenden Emulsionen sind lagerstabil und weisen ein schwach milchiges Aussehen auf.
Falls gewünscht, kann man den erfindungsgemäßen Silikonemulsionen noch weitere HilfsStoffe zusetzen. Um Viskosität und Verarbeitungseigenschaften einzustellen, lassen sich Verdikkungsmittel zusetzen. Geeignet sind hierfür z. B. Celluloseether. Will man flexiblere Beschichtungen erhalten, so kann man Weichmacher einsetzen.
Zum nachträglichen Abtönen der erfindungsgemäßen Hydrophobierungsmittel dienen Buntpigmente oder wasserlösliche Farbstoffe. Um gegen den Befall durch Mikroorganismen vorzubeugen, kann man Konservierungsmittel zusetzen.
Zur Anwendung werden die wässrigen Beschichtungsemulsionen satt und gleichmäßig mit Pinsel, Rolle oder Quast aufgetragen bzw. aufgespritzt. Nach 12 Stunden Trocknungszeit bei 23 0C sind die erfindungsgemäßen Hyrophobierungsmittel weitgehend abgetrocknet.
Die entstandenen Imprägnierungen mit den erfindungsgemäßen Silikon-Wachs-Emulsionen sind wetterbeständig, wasserabweisend jedoch atmungsaktiv, d. h. wasserdampfdurchlässig. Außerdem sind sie alkali- und UV-beständig. Die Imprägnierungen verhindern Verschmutzungen, Ausblühungen und schützen vor Pilzbefall und Frostschäden.

Claims (4)

1. Beschichtungsmittel bestehend aus wässrigen Silikonemulsionen, dadurch gekennzeichnet, dass sie wässrige Wachsemulsionen in Massenanteilen von 0,01 bis 7%, gerechnet Reinwachs, enthalten.
2. Beschichtungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie wässrige Wachsemulsionen in Massenanteilen von 0,01 bis 7%, gerechnet Reinwachs, und zusätzlich 0,01 bis 2% wässrige Polyacrylsäureesterdispersionen, gerechnet Reinacrylat, enthalten.
3. Beschichtungsmittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie wässrige Polyethylen-Wachsemulsionen in Massenanteilen von 0,01 bis 7%, gerechnet Reinwachs, enthalten.
4. Beschichtungsmittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie wässrige Karnauba-Wachsemulsion in Massenanteilen von 0,1 bis 7%, gerechnet Rein-Karnaubawachs, enthalten.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10829505B2 (en) 2016-04-20 2020-11-10 Dow Silicones Corporation Lithium alkylsiliconate composition, coating, and method of making same

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