DE69311055T2

DE69311055T2 - Wasserlösbare oder Wasserdispergierbare, organisches Silizium enthaltende Zusammensetzung die antibakterielle und Antipilz Eigenschaften aufweisen

Info

Publication number: DE69311055T2
Application number: DE69311055T
Authority: DE
Inventors: Akio Okayama; Takehiro Suzuki; Kenji Zushi
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Artience Co Ltd
Priority date: 1992-10-23
Filing date: 1993-10-21
Publication date: 1997-09-11
Anticipated expiration: 2013-10-22
Also published as: EP0594440A1; IL107350A0; DE69311055D1; EP0594440B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine wasserlösliche oder wasserdispergierbare (im folgenden einfach als "wasserdispergierbar" bezeichnet) siliciumhaltige organische Zusammen- Setzung, die als wasserdispergierbares, die Wasserabsorption verhinderndes Mittel verwendet wird, das in ein Substrat wie zum Beispiel Beton eindringen kann (im folgenden als "eindringendes Mittel" bezeichnet) und ausgezeichnete antibakterielle Eigenschaften sowie schimmel- und pilzhemmende Eigenschaften (im folgenden einfach als "pilzhemmend" bezeichnet) besitzt.
Betonkonstruktionen in Wohnhäusern, öffentlichen Gebäuden, Straßen, Eisenbahnen und Elektrizitätswerken galten als semipermanente Konstruktionen, die eine ausgezeichnete Haltbarkeit besitzen und nahezu keine Wartung erfordern. Betonkonstruktionen werden jedoch zweifellos beeinträchtigt durch Salzschäden in Küstenbereichen, Rißbildung durch eine Alkali- Aggregat-Reaktion, Frostschäden in kalten Gegenden und Karbonisierung durch das Kohlendioxid in der Luft. Wie in jüngster Zeit zunehmend als erstes gesellschaftliches Problem herausgestellt wird, werden Betonkonstruktionen schon frühzeitig durch sauren Regen beschädigt. Berichten zufolge sind diese Phänomene auf Wasser zurückzuführen, das von außen in die Betonkonstruktionen eingedrungen ist.
Um das Eindringen von Wasser in Beton zu verhindern, wird eine "Beschichtungs"zusammensetzung verwendet, und die "Beschichtungs"zusammensetzung läßt sich grob unterteilen in eine filmbildende Beschichtungszusammensetzung und eine Zusammensetzung ohne Filmbildung. Die filmbildende Beschichtungszusammensetzung hat den Nachteil, daß ein daraus hergestellter überzug leicht feine Löcher bekommt, durch die Salz und Wasser in den Beton eindringen, so daß der Bewehrungsstahl korrodiert, und der korrodierte Bewehrungsstahl aufquillt und den Beton beschädigt. Bei der filmbildenden Beschichtungszusammensetzung hat man darüberhinaus auch das Problem, daß sich ein daraus hergestellter Überzug leicht ablöst (als "Blasen" bezeichnet). Ein wasserabweisendes Material, das eine Betonoberfläche (bzw. eine Substratoberfläche) wasserabweisend macht, ohne ihr Aussehen zu verändern, bildet auf der Betonoberfläche einen sehr dünnen Film und fällt unter den Begriff "filmbildende Beschichtungszusammensetzung". Da der Film jedoch sehr dünn und wenig haltbar ist, hält auch die wasserabweisende Eigenschaft nicht lange an.
Was andererseits die Zusammensetzung ohne Filmbildung angeht, so ist wohlbekannt, daß Alkylalkoxysilan als Mittel zur Verhinderung der Wasserabsorption geeignet ist, das in Hoch- und Tiefbaustoffe wie zum Beispiel Beton eindringen kann. Das Alkylalkoxysilan wird im allgemeinen in Form einer Lösung in einem Lösungsmittel verwendet, und das Lösungsmittel wird aus einer Vielzahl von Lösungsmitteln ausgewählt. Die Zusammensetzung ohne Filmbildung verändert den Oberflächenzustand von Beton nicht, dringt aber tief in den Beton ein und bildet dabei eine dicke hydrophobe Schicht, so daß das Eindringen von Wasser verhindert wird. Bei der Zusammensetzung ohne Filmbildung kommt es daher nicht zur Entstehung von feinen Löchern und Blasen, sie hat die Fähigkeit zur langfristigen Verhinderung der Wasserabsorption, und sie hat eine ausgezeichnete Fähigkeit, die Beschädigung von Beton zu verhindern. Das Problem bei der Zusammensetzung ohne Filmbildung liegt jedoch darin, daß unter der Einwirkung von Wasserdruck die Fähigkeit zur Verhinderung der Wasserabsorption unzureichend ist, und daß das Karbonisieren der Oberfläche nicht verhindert werden kann, da sie durchlässig ist für ein Gas wie zum Beispiel Kohlendioxid. Des weiteren eignet sich ein silanhaltiges, eindringendes Mittel zur Verhinderung der Wasserabsorption zum Schutz von neu errichteten Betonkonstruktionen, wie sie meistens im Tiefbau zu finden sind, da der Beton behandelt werden kann, ohne daß dabei seine Textur verändert wird. Bei allgemeinen Baukonstruktionen, die ein ästhetisch schönes Erscheinungsbild haben sollten, wird zur Farbgebung etc. oft ein Überzug vorgesehen, und die folgenden Probleme bleiben noch zu lösen: zunehmende Anzahl an Arbeitsschritten, Verlängerung der Arbeitsdauer und Begrenzung der Materialien.
Des weiteren läßt sich die "Beschichtungszusammensetzung" auch unterteilen in eine in einem organischen Lösungsmittel lösliche oder dispergierbare und eine wasserlösliche oder wasserdispergierbare. Die in einem organischen Lösungsmittel lösliche oder dispergierbare Beschichtungszusammensetzung ist nur in einem begrenzten Bereich einsetzbar, da das organische Lösungsmittel toxisch, flüchtig und brennbar ist. Außerdem wird die Arbeitsumgebung dadurch belastet. Daher werden zunehmend wasserdispergierbare Zusammensetzungen verwendet.
Wasserdispergierbare, eindringende Mittel zur Verhinderung der Wasserabsorption hatten normalerweise eine schlechte Lagerbeständigkeit und eine schlechte Fähigkeit zur Verhinderung der Wasserabsorption, während jene mit ausgezeichneten Eigenschaften in jüngster Zeit zunehmend vorgeschlagen werden. Bei wasserdispergierbaren Zusammensetzungen besteht jedoch das Problem, daß sie leicht faulen oder bei der Lagerung Schimmel ansetzen. Wasserdispergierbare Zusammensetzungen haben nicht nur eine schlechte Lagerbeständigkeit, sondern auch eine schlechte pilzhemmende Eigenschaft auf beschichteten Oberflächen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine wasserdispergierbare, siliciumhaltige organische Zusammensetzung bereitzustellen, die antibakterielle und pilzhemmende Eigenschaften besitzt und bei einer langen Lagerdauer auch eine ausgezeichnete Stabilität besitzt.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine wasserdispergierbare, siliciumhaltige organische Zusammensetzung bereitzustellen, die eine langanhaltende Fähigkeit zur Verhinderung der Wasserabsorption besitzt und in der Lage ist, eine Unterscheidung zwischen einer Oberfläche, auf die die Zusammensetzung aufgetragen worden ist, und einer Oberfläche, auf die die Zusammensetzung nicht aufgetragen worden ist, gleich nach dem Auftragen der Zusammensetzung ohne weiteres zu ermöglichen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine wasserdispergierbare, siliciumhaltige organische Zusammensetzung bereitzustellen, die einer Betonoberfläche etc. ein ästhetisch schönes Aussehen verleihen kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine wasserdispergierbare, siliciumhaltige organische Zusammensetzung bereitgestellt, die folgendes umfaßt:
(a) 1 bis 70 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, eines Alkylalkoxysilans und/oder eines Kondensats desselben;
(b) 0,1 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Alkylalkoxysilan oder das Kondensat desselben, eines Emulgators, der einen nichtionogenen Emulgator und 0,01 bis 20 Gew.-% eines anionischen Emulgators bezogen auf die Gesamtmenge an Emulgator enthält;
(c) ein Bakterizid oder Fungizid;
(d) Wasser; und
(e) 0,005 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, eines wasserabweisenden Mittels.
Des weiteren wird gemäß der vorliegenden Erfindung auch eine wasserdispergierbare, siliciumhaltige organische Zusammensetzung bereitgestellt, die folgendes umfaßt:
(a) 1 bis 70 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, eines Alkylalkoxysilans und/oder eines Kondensats desselben;
(b) 0,1 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Alkylalkoxysilan oder das Kondensat desselben, eines Emulgators, der einen nichtionogenen Emulgator und 0,01 bis 20 Gew.-% eines anionischen Emulgators bezogen auf die Gesamtmenge an Emulgator enthält;
(c) ein Bakterizid oder Fungizid;
(d) Wasser;
(e) ein wasserdispergierbares Harz; und
(f) ein Pigment.
Wenngleich es hier keine besondere Einschränkung gibt, umfassen das in der vorliegenden Erfindung verwendete Alkylalkoxysilan und das Kondensat dessselben Alkyltrialkoxysilan, Dialkyldialkoxysilan, Trialkylmonoalkoxysilan und die Kondensate derselben. Im allgemeinen bezeichnet das Alkylalkoxysilan eine Verbindung, bei der sich wenigstens eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen und wenigstens eine Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen direkt an ein Siliciumatom bindet.
Beispiele für das obige Alkylalkoxysilan sind Alkyltrialkoxysilane wie Methyltrimethoxysilan, Methyltriethoxysilan, Ethyltrimethoxysilan, Ethyltriethoxysilan, Propyltrimethoxysilan, Propyltriethoxysilan, Butyltrimethoxysilan, Butyltriethoxysilan, Pentyltrimethoxysilan, Pentyltriethoxysilan, Hexyltrimethoxysilan, Hexyltriethoxysilan, Heptyltrimethoxysilan, Heptyltriethoxysilan, Octyltrimethoxysilan, Octyltriethoxysilan, Nonyltrimethoxysilan, Nonyltriethoxysilan, Decyltrimethoxysilan, Decyltriethoxysilan, Undecyltrimethoxysilan, Undecyltriethoxysilan, Dodecyltrimethoxysilan, Dodecyltriethoxysilan, Tridecyltrimethoxysilan, Tridecyltriethoxysilan, Tetradecyltrimethoxysilan, Tetradecyltriethoxysilan, Pentadecyltrimethoxysilan, Pentadecyltriethoxysilan, Hexadecyltrimethoxysilan, Hexadecyltriethoxysilan, Heptadecyltrimethoxysilan, Heptadecyltriethoxysilan, Octadecyltrimethoxysilan, Octadecyltriethoxysilan, Nonadecyltrimethoxysilan, Nonadecyltriethoxysilan, Eicosyltrimethoxysilan und Eicosyltriethoxysilan; Aryltrialkoxysilane wie Phenyltrimethoxysilan und Phenyltriethoxysilan; Dialkyldialkoxysilane wie Dimethyldimethoxysilan, Octylmethyldimethoxysilan und Octadecylmethyldimethoxysilan; Diphenyldimethoxysilan; Diaryldialkoxysilane; und Fluoralkylalkoxysilane wie XC95-418, XC95-468, XC95-470 und XC95-472 (Handelsnamen, von Toshiba Silicone Co., Ltd.). Die obigen Alkylalkoxysilane können allein oder in Kombination verwendet werden und des weiteren auch in Form eines Teilkondensationsprodukts.
Wenn die Anzahl der sich direkt an das Silicium des Alkylalkoxysilans bindenden Kohlenstoffatome der Alkylgruppe kleiner ist als 6, zeigt das Alkylalkoxysilan eine -sehr starke Fähigkeit zur Hydrolyse und eine sehr hohe Flüchtigkeit, wenn es als wäßrige Emulsion vorliegt. Wenn das Alkylalkoxysilan auf eine Substratoberfläche aufgetragen ist, reagiert daher ein Teil des Alkylalkoxysilans mit der Substratoberfläche, und das Eindringen der wasserdispergierbaren Zusammensetzung in das Substrat wird verzögert. Während das Eindringen verzögert wird, verflüchtigt sich eine nichtumgesetzte Silankomponente. Infolgedessen wird allein die Substratoberfläche wasserabweisend gemacht. Vorzugsweise wird daher- das Alkylalkoxysilan, dessen Alkylgruppe 5 oder weniger Kohlenstoffatome besitzt, einer partiellen Hydrolysekondensation unterzogen. Wenn die Zahl der sich direkt an das Siliciumatom bindenden Kohlenstoffatome der Alkylgruppe größer ist als 20, dringt das Alkylalkoxysilan nur schwer in ein Substrat ein, da sein Molekulargewicht zu groß ist. Daher wird vorzugsweise ein Alkylalkoxysilan verwendet, dessen Alkylgruppe 20 oder weniger Kohlenstoffatome besitzt.
Wenn die Alkoxygruppe eine Methoxygruppe ist, hat die Zusammensetzung unter stark alkalischen Bedingungen eine schlechte Stabilität, und das Alkylalkoxysilan reagiert leicht mit einer Substratoberfläche, bevor die Zusammensetzung eindringen kann, oder das Alkylalkoxysilan erfährt leicht eine Kondensationsreaktion. Des weiteren besitzt die Zusammensetzung eine schlechte Stabilität in Wasser, und wenn die Zusammensetzung über lange Zeit gelagert wird, kann die Zusammensetzung nur schwer in ein Substrat eindringen, da das Alkylalkoxysilan möglicherweise ein zu großes Molekulargewicht besitzt. Daher wird vorzugsweise das Alkylalkoxysilan verwendet, dessen Alkoxygruppe eine Ethoxygruppe ist. Wenn die Alkoxygruppe eine Kohlenstoffkette besitzt, die genausoviel oder mehr Kohlenstoffatome besitzt wie eine Propoxygruppe, wird die Bindung des Alkylalkoxysilans an ein Substrat, selbst im Falle des Eindringens der Zusammensetzung in das Substrat, im allgemeinen verzögert, vor allem weil das Alkylalkoxysilan stabiler ist.
Der anionische Emulgator unterliegt keiner besonderen Einschränkung. Beispiele für den anionischen Emulgator sind Fettsäuresalz, Alkylsulfat, Alkylarylsulfonat, Alkylnaphthalinsulfonat, Dialkylsulfosuccinat, Alkyldiaryletherdisulfonat, Alkylphosphat, Polyoxyethylenalkylsulfat, Polyoxyethylenalkylarylethersulfat, ein Naphthalin-Formalin-Kondensat und Polyoxyethylenalkylphosphat.
Der nichtionogene Emulgator unterliegt keiner besonderen Einschränkung. Beispiele für den-nichtionogenen Emulgator sind Polyoxyethylenalkylether, Polyoxyethylenalkylarylether, ein Polyoxyethylen-Oxypropylen-Blockcopolymer, Sorbitan- Fettsäureester, Polyoxyethylen-Sorbitan-Fettsäureester, Polyoxyethylen-Sorbitol-Fettsäureester, Glycerin- Fettsäureester, Polyoxyethylen-Fettsäureester und Polyoxyethylenalkylamin.
Des weiteren können auch ein siliconhaltiger nichtionogener Emulgator und ein fluorhaltiger nichtionogener Emulgator verwendet werden.
Der siliconhaltige nichtionogene Emulgator ist beispielsweise eine mit Polyalkylen modifizierte Polydimethylsiloxan- Verbindung der folgenden Formel (I) oder (II).
wobei:
R = Alkyl oder H
a, b, m und n ganze Zahlen
wobei:
R = Alkyl oder H
c, d und p = ganze Zahlen
Der fluorhaltige nichtionogene Emulgator ist beispielsweise eine eine fluorierte Alkylgruppe enthaltende Polyalkylenoxidverbindung der folgenden Formel (III).
wobei:
e = ganze Zahl
Zum Emulgieren der Silankomponente beträgt die Menge des anionischen Emulgators in dem Emulgator 0,01 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-%. Wenn der nichtionogene Emulgator allein verwendet wird, wenn der anionische Emulgator allein verwendet wird, oder wenn die Menge des anionischen Emulgators weniger als 0,01 Gew.-% beträgt, bezogen auf die Gesamtmenge des Emulgators, oder mehr als 20 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge des Emulgators, ist es schwierig, eine stabile Emulsion herzustellen, und die Zusammensetzung zerfällt leicht. Außerdem ist es notwendig, die Emulgierbedingungen zu streng zu begrenzen.
Zum Emulgieren der Silankomponente beträgt die Menge des Emulgators bezogen auf die Menge der Silankomponente 0,1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-%, noch mehr bevorzugt 0,1 bis 0,5 Gew.-%. Beträgt die obige Menge weniger als 0,1 Gew.-%, dann ist es schwierig, eine stabile Emulsion herzustellen, und die Zusammensetzung wird sich mit der Zeit verändern. Beträgt die Menge mehr als 50 Gew.-%, ist die Fähigkeit zur Verhinderung der Wasserabsorption nicht mehr ausreichend.
Das Bakterizid oder Fungizid unterliegt keiner besonderen Einschränkung und kann ausgewählt werden aus jenen Verbindungen, die im allgemeinen in Emulsionen von zu lagernden Beschichtungszusammensetzungen verwendet werden, und die das Pilzwachstum auf einer beschichteten Oberfläche verhindern können. Beispiele für das Bakterizid oder Fungizid sind Halogenallylsulfonverbindungen, Iodpropargylverbindungen, N- Halogenalkylthioverbindungen, Benzimidazolverbindungen, Nitrilverbindungen, Pyridinverbindungen, 8-Oxychinolinverbindungen, Benzothiazolverbindungen, Isothiazolinverbindungen, Organozinnverbindungen, Phenolverbindungen, Verbindungen von quartären Ammoniumsalzen, Triazinverbindungen, Thiadizinverbindungen, Anilidverbindungen, Adamantanverbindungen, Dithiocarbamatverbindungen, Verbindungen von anorganischen Salzen und bromierte Indanonverbindungen. Von den obengenannten Bakteriziden bzw. Fungiziden werden diejenigen, die leicht in Wasser löslich sind, als Bakterizide verwendet, und diejenigen, die nur mäßig in Wasser löslich sind, werden als Fungizide verwendet. Diese Bakterizide oder Fungizide können allein oder in Kombination verwendet werden.
Des weiteren hat eine Kombination des Bakterizids mit dem Fungizid von Natur aus die Fähigkeit, das Faulen während der Lagerung zu verhindern, wie auch die Fähigkeit, das Wachstum von Pilzen auf einer beschichteten Oberfläche zu verhindern. Ein antibakterielles und pilzhemmendes Mittel kann auch allein verwendet werden. Außerdem besitzt eine Kombination aus einem wasserlöslichen Fungizid, das leicht freigesetzt wird, und einem öllöslichen Fungizid, das langsam freigesetzt wird, eine pilzhemmende Wirksamkeit, die lange anhalten kann. Bei der Auswahl des Bakterizids oder Fungizids muß unbedingt die Toxizität und die Stabilität wie auch die Disergierbarkeit einer Emulsion berücksichtigt werden.
Das Bakterizid oder Fungizid ist vorzugsweise eine isothiazolinhaltige Verbindung. Besonders wirksam ist ein antibakterielles und pilzhemmendes Mittel, das eine Mischung ist aus einer Isothiazolinverbindung mit einer hohen antibakteriellen Wirkung, wie zum Beispiel 5-Chlor-2-methyl-4-isothiazolin-3- on, 2-Methyl-4-isothiazolin-3-on oder 1,2-Benzoisothiazolin- 3-on, mit einer Isothiazolinverbindung mit einer hohen pilzhemmenden Wirkung, wie zum Beispiel 2-n-Octyl-4-isothiazolin- 3-on.
Die Menge des Bakterizids oder Fungizids unterliegt keiner besonderen Einschränkung, solange sich die antibakterielle oder pilzhemmende Wirkung zeigt, und solange die Stabilität einer Emulsion nicht beeinträchtigt wird. Im allgemeinen beträgt die Menge des Bakterizids oder Fungizids 0,1 bis 1 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Zusammensetzung.
Typischerweise enthält die Zusammensetzung der Erfindung weiterhin eine alkalische Verbindung zur Regulierung des pH- Wertes. Die alkalische Verbindung unterliegt keiner besonderen Einschränkung und kann ausgewählt werden aus anorganischen basischen Verbindungen wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Calciumhydroxid und Ammoniak, und aus organischen basischen Verbindungen wie Amin, Anilin und Pyridin. Die alkalische Verbindung wird vorzugsweise in einer solchen Menge eingearbeitet, daß die daraus hergestellte Emulsion einen pH- Wert von 7 bis 10 besitzt. Wenn der pH-Wert der Emulsion außerhalb des obigen Bereichs liegt, wird das Alkylalkoxysilan leicht kondensiert. Vor allem wenn der pH-Wert kleiner ist als 7, wird die Hydrolyse beschleunigt, und die Kondensation schreitet rasch voran. Wenn der pH-Wert größer ist als 10, ist die Emulsion nicht nur instabil, sondern ist auch problematisch zu verarbeiten.
Der Anteil der Silankomponente an der wasserdispergierbaren siliciumhaltigen organischen Zusammensetzung beträgt 1 bis 70 Gew.-%. Wenn der Anteil der Silankomponente weniger als 1 Gew.-% beträgt, ist es schwierig, Beton eine ausreichende Fähigkeit zur Verhinderung der Wasserabsorption zu verleihen, wenn die Zusammensetzung nur einmal aufgetragen wird. Wenn die Zusammensetzung ein zweites Mal oder öfter aufgetragen wird, dringt sie außerdem noch weniger ein. Eine Emulsion mit einem Gehalt von weniger als 1 % Silankomponente ist daher nicht geeignet, um die Wasserabsorption zu verhindern. Wenn der Anteil der Silankomponente größer ist als 70 Gew.-%, ist es sehr schwierig eine Emulsion herzustellen.
Um deutlich unterscheiden zu können zwischen einem Abschnitt, auf den die Zusammensetzung aufgetragen ist, und einem Abschnitt, auf den die Zusammensetzung noch nicht aufgetragen ist, enthält die Zusammensetzung ein wasserabweisendes Mittel.
Das wasserabweisende Mittel unterliegt zwar keiner besonderen Einschränkung, ist aber ausgewählt aus zirconiumhaltigen wasserabweisenden Mitteln auf Basis einer wasserdispergierbaren Emulsion wie zum Beispiel Zircopel CA, CA-1, FA, FA-S und RP (von Dai-ichi Kigenso K.K.); fluorhaltigen wasserabweisenden Mitteln auf Basis einer wasserdispergierbaren Emulsion wie zum Beispiel Asahi Guards AG-310, AG-460X, AG-471, AG-710, AG-730, AG-740, AG-770, AG-780 und AG-800 (von Meisei Kagaku Kogyo Co., Ltd.); und siliciumhaltigen wasserabweisenden Mitteln auf Basis einer wasserdispergierbaren Emulsion wie zum Beispiel Polon C (von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). Normalerweise ist das wasserabweisende Mittel eine zirconiumhaltige oder fluorhaltige wasserdispergierbare Emulsion.
Wenn das obengenannte wasserabweisende Mittel verwendet wird, kann man nach einem der im folgenden genannten Verfahren (1) und (2) eine wasserdispergierbare Zusammensetzung erhalten, die sowohl wasserabweisend ist als auch die Wasserabsorption verhindert, wenngleich das Verfahren zur Herstellung der obengenannten wasserdispergierbaren Zusammensetzung nicht darauf begrenzt ist.
(1) Ein Verfahren, bei dem das Alkylalkoxysilan und/oder sein Kondensat mit dem Emulgator zu einer wasserdispergierbaren Emulsion des Alkylalkoxysilans und/oder seines Kondensats voremulgiert wird, das wasserabweisende Mittel mit dem Emulgator zu einer wasserdispergierbaren Emulsion des wasserabweisenden Mittels emulgiert wird, und die wasserdispergierbare Emulsion des Alkylalkoxysilans oder seines Kondensats, die wasserdispergierbare Emulsion des wasserabweisenden Mittels und das Bakterizid oder Fungizid gemischt werden.
(2) Ein Verfahren, bei dem eine Mischung aus dem Alkylalkoxysilan und/oder seinem Kondensat, dem Emulgator, dem Bakterizid oder Fungizid, Wasser und wahlweise der alkalischen Verbindung zusammen mit einem emulgierbaren wasserabweisenden Mittel mit einer hohen Geschwindigkeit mit einer Emulgiervorrichtung wie zum Beispiel einem Homomixer gerührt wird.
Die Menge des wasserabweisenden Mittels bezogen auf die Gesamtmenge der Zusammensetzung beträgt 0,005 bis 20 Gew.-%.
Wenn die obige Menge weniger als 0,005 Gew.-% beträgt, erhält man keine ausreichenden wasserabweisenden Eigenschaften. Wenn die Menge größer ist als 20 Gew.-%, kann sich der Oberflächenzustand von Beton, insbesondere der Farbton der Betonoberfläche, verändern.
Die ein wasserabweisendes Mittel enthaltende Zusammensetzung der Erfindung kann des weiteren ein wasserdispergierbares Harz und ein Pigment enthalten, so daß man eine Betonoberfläche mit einem ästhetisch schönen Aussehen erhält. Das wasserdispergierbare Harz ist normalerweise in einer Menge von mindestens 10 Gew.-% bezogen auf die Zusammensetzung vorhanden. Ein Überzug aus dem wasserdispergierbaren Harz schützt eine Betonoberfläche vor Kohlendioxid, und die Karbonisierung des Betons kann unterbunden werden. Der Begriff "Karbonisierung" von Beton bezieht sich auf die Bildung von Calciumcarbonat durch eine Reaktion von Calciumhydroxid im Beton mit Kohlendioxid in der Luft. Die Karbonisierung schreitet bis zu dem Bewehrungsstahl in dem Beton voran und läßt den Bewehrungsstahl korrodieren.
Das wasserdispergierbare Harz unterliegt zwar keiner besonderen Einschränkung, umfaßt jedoch anionische, nichtionische und kationische wasserlösliche Harze und Emulsionsharze, wie man sie erhält, wenn man ein Acrylharz, ein Epoxidharz, ein Urethanharz, ein Siliconharz, ein Polyesterharz, ein Acrylsiliconharz und ein Fluorharz wasserlöslich oder wasserdispergierbar macht, oder wenn man diese Harze einer Emulsionspolymerisation unterzieht.
Beispiele für das anionische wasserlösliche Harz umfassen ein anionisches wasserlösliches Acrylharz, ein α-Olefin- Mal einsäureanhydridharz und flüssiges Maleatpolybutadien. Beispiele für das nichtionische wasserlösliche Harz umfassen Polyvinylalkohol und Cellulosederivat. Beispiele für das kationische wasserlösliche Harz umfassen ein kationisches wasserlösliches Acrylharz, Chitosan, Polyethylenimin und Polyacrylsäurehydrazid. Beispiele für das Emulsionsharz umfassen ein Styrol-Butadien-Copolymer, ein Ethylen-Vinylacetat- Copolymer und ein Vinylidenchlorid-Vinylchlorid- Emulsionscopolymer. Das wasserdispergierbare Harz kann des weiteren kolloidales Siliciumdioxid und Aluminiumoxid-Sol enthalten.
Auch wenn sie keiner besonderen Einschränkung unterliegen, so umfassen Beispiele für das Pigment organische Pigmente wie Phthalocyaninpigmente, Thioindigopigmente, Anthrachinonpigmente, Perylenpigmente, Dioxazinpigmente, Chinacridonpigmente, Azo-Kupplungspigmente, Azo-Kondensationspigmente und Azo- Chelatpigmente; und anorganische Pigmente wie zum Beispiel Chromgelb, Zinkgelb, Cadmiumgelb, Neapelgelb (Antimongelb), Nickeltitangelb, Ultramaringelb, Chromrot, Cadmiumrot, Cadmiumquecksilbersulfid, Molybdenrot, Molybdenorange (Chromzinnoberrot), Eisenoxidrot, Eisenoxidgelb, Preussisch Blau, Ultramarin, Chromgrün, Zinkgrün, Manganviolett, Titanoxid, Chromoxid, Zinkoxid und Kohle.
Das obige Pigment kann in Form einer Dispersion verwendet werden, die hergestellt wurde, indem das Pigment in Gegenwart eines Emulgators in Wasser dispergiert wurde.
Das wasserdispergierbare Harz und das Pigment werden in die wasserdispergierbare organische siliciumhaltige Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung eingearbeitet, so daß ein wasserdispergierbares, Farbschutzmaterial bereitgestellt werden kann, das die Funktion eines eindringenden Mittels zur Verhinderung der Wasserabsorption für Beton besitzt sowie die Funktion zur Verhinderung von Wasser mit hohem Druck, zur Verhinderung der Karbonisierung und zur optischen Verschönerung einer Oberfläche.
Das wasserdispergierbare Farbschutzmaterial kann nach einem der folgenden Verfahren hergestellt werden.
(1) Nach einem Verfahren, bei dem eine Dispersion des Alkylalkoxysilans und/oder seines Kondensats in Wasser, eine Dispersion des wasserdispergierbaren Harzes in Wasser, und eine Dispersion des Pigments in Wasser jeweils in Gegenwart des Emulgators hergestellt werden, und die Dispersionen zusammen mit dem Bakterizid oder Fungizid gemischt werden.
(2) Nach einem Verfahren, bei dem das Alkylalkoxysilan und/oder sein Kondensat gemischt wird/werden mit und dispergiert wird/werden in einer wasserdispergierbaren Beschichtungszusammensetzung, die das wasserdispergierbare Harz, das Pigment, den Emulgator, das Bakterizid oder Fungizid und Wasser enhält.
(3) Nach einem Verfahren, bei dem das Alkylalkoxysilan und/oder sein Kondensat, das wasserdispergierbare Harz und das Pigment in Gegenwart des Emulgators und des Bakterizids oder Fungizids sofort emulgiert werden.
Die Mengen der obigen Komponenten in dem Farbschutzmaterial unterliegen keiner besonderen Einschränkung, und lassen sich je nach Verwendungszweck festlegen, solange die Komponenten homogen gemischt oder dispergiert werden können. Im allgemeinen muß das Alkylalkoxysilan jedoch mindestens in einer Menge von 10 Gew.-% enthalten sein, damit eine hydrophobe Schicht mit einer für den Schutz des Betons ausreichenden Dicke entsteht. Zum Färben und Beschichten einer Betonoberfläche ist das wasserdispergierbare Harz normalerweise in einer Menge von mindestens 10 Gew. -% enthalten. Die Menge des Emulgators beträgt vorzugsweise 5 Gew. -% oder weniger, um eine ausreichende Fähigkeit zur Verhinderung der Wasserabsorption bzw. eine ausreichende Wasserbeständigkeit zu erhalten.
Einige wasserabweisende Mittel in Form wasserdispergierbarer Emulsionen oder auch einige wasserdispergierbare Harze enthalten manchmal einen Emulgator, oder ein Emulgator ist erforderlich, damit einige Pigmente wasserdispergierbar werden. Der für diese Zwecke verwendete Emulgator unterliegt hinsichtlich Art und Menge keiner besonderen Einschränkung, und ein anionischer Emulgator, ein nichtionogener Emulgator, ein kationischer Emulgator und ein amphoterer Emulgator kann in jeder beliebigen Menge verwendet werden.
Beispiele für den anionischen Emulgator und den nichtionogenen Emulgator wurden bereits beschrieben.
Beispiele für den kationischen Emulgator umfassen ein Alkylaminsalz, ein quartäres Ammoniumsalz, ein Alkylpyridiniumsalz und ein Alkylimidazoliumsalz.
Beispiele für den amphoteren Emulgator umfassen Alkylbetain, Alkylaminoxid und Phosphatidylcholin (auch als Lecithin bezeichnet).
Die obigen Emulgatoren können in Kombination verwendet werden.
Die wasserdispergierbare, siliciumhaltige organische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist zwar wasserdispergierbar oder wasserlöslich, kann aber dennoch über lange Zeit ohne zu faulen gelagert werden. Sie dringt tief in ein für den Hoch- und Tiefbau verwendetes Material wie Beton ein und bindet sich an eine hydrophile Gruppe in der Oberflächenschicht, so daß eine hydrophobe Schicht entsteht und das Material, auf das sie aufgetragen wurde, eine ausgezeichnete Fähigkeit zur Verhinderung der Wasserabsorption, eine ausgezeichnete Wasserbeständigkeit und eine ausgezeichnete antibakterielle Eigenschaft besitzt.
Zu Beginn, wenn die Oberfläche, auf die die wasserdispergierbare, siliciumhaltige organische Zusammensetzung aufgetragen wurde, einen hohen Wassergehalt aufweist, wird durch das Fungizid, das allmählich von der Oberflächenschicht abgewaschen wird, das Auftreten von Pilzen verhindert. Auf Dauer wird aber durch die die Wasserabsorption verhindernde Eigenschaft der silanimprägnierten Schicht (der hydrophoben Schicht) auf der Oberflächenschicht verhindert, daß die Substratoberfläche (Materialoberfläche) naß wird, und infolgedessen wird das Auftreten von Pilzen verhindert.
Da außerdem das wasserabweisende Mittel in der Zusammensetzung enthalten ist, läßt sich ein Abschnitt, auf den die Zusammensetzung aufgetragen wurde, und ein Abschnitt, auf den keine Zusammensetzung aufgetragen wurde, leicht voneinander unterscheiden. Da die Zusammensetzung das wasserdispergierbare Harz und ein Pigment enthält, läßt sich nicht nur die Fähigkeit zur Verhinderung der Wasserabsorption und die Wasserbeständigkeit, sondern auch ein ästhetisch schönes Aussehen erreichen.
Wie oben erläutert, ist die wasserdispergierbare, siliciumhaltige organische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung sehr nützlich auf dem Gebiet des Hoch- und Tiefbaus.

Beispiele

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen näher erläutert, wobei "%" für "Gew.-%" steht.

Vergleichsbeispiel 1

400 g n-Hexyltriethoxysilan, 2,0 g Polyoxyethylenstearylether, 0,02 g Natriumlaurylsulfat, 1,0 g einer wäßrigen Lösung mit 1 % Natriumhydroxid, 0,5 g 1,2-Benzoisothiazolin-3- on und 2,0 g 2-n-Octyl-4-isothiazolin-3-on wurden gemischt, und die Mischung wurde mit einem Homomixer mit hoher Geschwindigkeit gerührt. 600 g Wasser wurden der obigen gerührten Mischung nach und nach zugesetzt, so daß man eine weiße wäßrige Emulsion erhielt, die bei Raumtemperatur mindestens 6 Monate stabil war.

Vergleichsbeispiel 2

400 g n-Hexyltriethoxysilan, 200 g Polyoxyethylenstearylether, 1,0 g einer wäßrigen Lösung mit 1 % Natriumhydroxid, 0,5 g 1,2-Benzoisothiazolin-3-on und 2,0 g 2-n-Octyl-4- isothiazolin-3-on wurden gemischt, und die Mischung wurde mit einem Homomixer mit hoher Geschwindigkeit gerührt. 600 g Wasser wurden der obigen gerührten Mischung nach und nach zugesetzt, so daß man eine weiße wäßrige Emulsion erhilt, die bei Raumtemperatur mindestens 6 Monate stabil war.

Vergleichsbeispiel 3

400 g n-Hexyltriethoxysilan, 2,0 g Polyoxyethylenstearylether, 1,0 g einer wäßrigen Lösung mit 1 % Natriumhydroxid, 0,5 g 1,2-Benzoisothiazolin-3-on und 2,0 g 2-n-Octyl-4- isothiazolin-3-on wurden gemischt, und die Mischung wurde mit einem Homomixer mit hoher Geschwindigkeit gerührt. 600 g Wasser wurden der obigen gerührten Mischung nach und nach zugesetzt, so daiß man eine weiße wäßrige Emulsion erhielt, die an einem Tag bei Raumtemperatur entmischt wurde.

Vergleichsbeispiel 4

400 g n-Hexyltriethoxysilan, 2,0 g Polyoxyethylenstearylether, 0,02 g Natriumlaurylsulfat und 1,0 g einer wäßrigen Lösung mit 1 % Natriumhydroxid wurden gemischt, und die Mischung wurde mit einem Homomixer mit hoher Geschwindigkeit gerührt. 600 g Wasser wurden der obigen gerührten Mischung nach und nach zugesetzt, so daß man eine weiße wäßrige Emulsion erhielt, die bei Raumtemperatur mindestens 6 Monate stabil war.
Die in Vergleichsbeispiel 1 bis 4 hergestellten wäßrigen Emulsionen wurden anhand der folgenden Verfahren auf ihre Eignung untersucht. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.

(Test zur antibakteriellen Wirksamkeit)

5 g einer Probe wurden in ein L-förmiges Reagenzglas gegeben, und das Reagenzglas wurde in einen auf konstanter Temperatur gehaltenen Schüttelapparat gestellt, dessen Wassertemperatur auf 30ºC eingestellt war, und 5 Tage geschüttelt. Dann wurde 1 g der Probe dem Reagenzglas entnommen und mit sterilisiertem Wasser 100fach verdünnt. Die verdünnte Lösung wurde auf einer flachen Platte angesetzt, und die Anzahl lebender Pilze wurde ermittelt (nur geschüttelt).
Die in Vergleichsbeispiel 4 hergestellte Probe wurde als Fäulnissamen verwendet, da sie kein antibakterielles Mittel enthielt, und es wurden Bakterien darin festgestellt.
Das Reagenzglas mit der restlichen Probe wurde noch 7 Tage lang geschüttelt. Dann wurden 4 g der in Vergleichsbeispiel 4 hergestellten Probe zugesetzt, und das Reagenzglas wurde 3 Tage geschüttelt. Danach wurde 1 g der Probe dem Reagenzglas entnommen und mit sterilisiertem Wasser 100fach verdünnt. Die verdünnte Lösung wurde auf einer flachen Platte angesetzt, und die Anzahl lebender Pilze wurde ermittelt.
- Kulturbedingungen:
Bakterien: Agarlösung, 28ºC, 72 Stunden
Pilze: Kartoffeldextrose-Agarlösung, 28ºC, 72 Stunden

(Test zur pilzhemmenden Wirksamkeit)

Eine 3 cm x 3 cm x 0,2 cm große Asbestplatte wurde mit einer Probe imprägniert und bei Raumtemperatur 28 Tage getrocknet.
Dann wurde nach dem "Test der Beschichtungszusammensetzung JIS Z 2911 (Test zur Beständigkeit gegen Pilze)" die Platte auf einen flachen Nährboden gelegt, und eine Suspension einer Sporenmischung der folgenden fünf Schimmelarten wurde auf Platte samt Nährboden gesprüht und bei einer Temperatur von 2812ºC bei einer Feuchtigkeit von 95% kultiviert.
- Pilze
Aspergillus niger FERM S-2
Penicillium funiculosum FERM S-6
Cladosporium dadosporides FERM S-8
Aureobasidium pullulans FERM S-9
Giocladium virens FERM S-10
- Nährmedium
gereinigtes Wasser 1000 ml
Glucose 40 g
Pepton 10 g
Agar 25 g
- Bewertungsstandard
3: Es wurde kein Wachstum von Hyphen auf einem Inokulationsabschnitt der Testplatte festgestellt.
2: Die Fläche, auf der in einem Inokulationsabschnitt der Testplatte Hyphen wuchsen, betrug nicht mehr als 1/3 der Gesamtfläche des Inokulationsabschnitts.
1: Die Fläche, auf der in einem Inokulationsabschnitt der Testplatte Hyphen wuchsen, betrug mehr als 1/3 der Gesamtfläche des Inokulationsabschnitts.
(Messung des pH-Werts)
Messung des pH-Werts bei 25ºC.
(Test zur Stabilität der Emulsion)
20 g einer Probe wurden in eine 30ml-Flasche gegeben, und die Flasche wurde fest verschlossen. Die Flasche wurde bei Raumtemperatur stehengelassen, und die Probe wurde auf den Zustand der Emulsion beobachtet.

(Test zur Stabilität im Lauf der Zeit)

20 g einer Probe wurden in eine 30ml-Flasche gegeben, und die Flasche wurde fest verschlossen und 1 Monat gelagert. Dann wurde die Probe in einer Menge von 300 g/m² auf ein Stück Mörtel aufgetragen und 24 Stunden bei Raumtemperatur getrocknet, und dann wurde die mit der Probe versehene Oberfläche beobachtet.
A: Kein Unterschied zwischen der Oberfläche, auf die die Probe aufgebracht worden war, und einer Oberfläche, auf die keine Probe aufgebracht worden war. (kein nasses Aussehen)
X: Die mit der Probe versehene Oberfläche hatte ein nasses Aussehen.

(Test zur Wasserabsorption)

Ein 7 cm x 7 cm x 2 cm großes Stück Mörtel (JIS R 5201) wurde mindestens 7 Tage bei Raumtemperatur gealtert. Eine wäßrige Probe wurde auf die gesamte Oberfläche des Mörtelstückes in einer Menge von 300 g/m² aufgetragen und 28 Tage bei Raumtemperatur getrocknet. Dann wurde das mit der Probe versehene Stück und ein Mörtelstück, auf das keine Probe aufgetragen worden war, 24 Stunden nach JIS A 1404 auf Wasserabsorption getestet, und das Verhältnis der Wasserabsorption bei dem mit der Probe versehenen Stück zu der Wasserabsorption bei dem Mortelstück, auf das keine Probe aufgetragen worden war, wurde anhand der folgenden Gleichung errechnet.
Verhältnis der Wasserabsorption für 24 Std. = (Wasserabsorption für 24 Std. mal Stück mit Probe)/(Wasserabsorption für 24 Std. mal Stück ohne Probe) x 100 Tabelle 1: Test (1) zur Bewertung der Eignung Test zur antibakteriellen Wirksamkeit Tabelle 1 (Forts.)

Beispiel 1

500 g n-Hexyltriethoxysilan, 2,5 g Polyoxyethylenstearylether, 0,03 g Natriumlaurylsulfat, 1,0 g einer wäßrigen Lösung mit 1% Natriumhydroxid, 0,5 g 1,2-Benzoisothiazolin-3-on und 2,0 g 2-n-Octyl-4-isothiazolin-3-on wurden gemischt, und die Mischung wurde mit hoher Geschwindigkeit mit einem Homomixer gerührt. 500 g Wasser wurden der obigen gerührten Mischung nach und nach zugesetzt, so daß man eine weiße wäßrige Emulsion erhielt, die bei Raumtemperatur mindestens 6 Monate stabil war. 25 g einer zirconiumhaltigen wasserdispergierbaren, wasserabweisenden Emulsion (Zircopel CA) und 25 g Wasser wurden mit 200 g der obengenannten weißen wäßrigen Emulsion gemischt, so daß man eine weiße Emulsion erhielt, die bei Raumtemperatur mindestens 6 Monate stabil war.

Beispiel 2

Eine weiße Emulsion wurde in der gleichen Weise hergestellt wie in Beispiel 1, nur daß die zirconiumhaltige wasserdispergierbare, wasserabweisende Emulsion (Zircopel CA) durch eine fluorhaltige wasserdispergierbare, wasserabweisende Emulsion (Asahi Guard AG-710) ersetzt wurde. Die weiße Emulsion war bei Raumtemperatur mindestens 6 Monate stabil.

Vergleichsbeispiel 5

25 g einer zirconiumhaltigen wasserdispergierbaren, wasserabweisenden Emulsion (Zircopel CA) wurden mit 225 g Wasser verdünnt, während sie mit 200 UpM gerührt wurde, so daß man eine weiße Emulsion erhielt. Die weiße Emulsion war bei Raumtemperatur mindestens 6 Monate stabil.

Vergleichsbeispiel 6

25 g einer fluorhaltigen wasserdispergierbaren, wasserabweisenden Emulsion (Asahi Guard AG-740) wurden mit 225 g Wasser verdünnt, während sie mit 200 UpM gerührt wurde, so daß man eine weiße Emulsion erhielt. Die weiße Emulsion war bei Raumtemperatur mindestens 6 Monate stabil.
Die in Beispiel 1 und 2 sowie in Vergleichsbeispiel 1, 5 und 6 hergestellten wäßrigen Emulsionen wurden untersucht, um ihre Eignung in den folgenden Punkten zu bewerten. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse.

(Test zum Wasserabweisungsvermögen)

Ein 7 cm x 7 cm x 2 cm großes Mörtelstück (JIS R 5201) wurde bei Raumtemperatur mindestens 7 Tage gealtert, und eine wäßrige Emulsion wurde auf die Unterseite des Mörtelstückes in einer Menge von 300 g/m² aufgetragen und bei Raumtemperatur 28 Tage getrocknet. Dann wurden ein paar Tropfen Wasser auf die Oberfläche getropft, und die Probe wurde folgendermaßen bewertet:
A: Der Kontaktwinkel der Wassertropfen betrug mindestens 90º.
B: Der Kontaktwinkel der Wassertropfen betrug weniger als 90º.
X: Das Wasser bildete keine runden Tropfen, sondern wurde sofort aufgesaugt.

(Test zum Eindringvermögen)

Das in dem Test zum Wasserabweisungsvermögen verwendete Probestück wurde durchgeschnitten, und eine wäßrige Lösung von Methylenblau wurde auf den Querschnitt aufgebracht. Bei einer hydrophoben Schicht, die aufgrund ihrer wasserabweisenden Wirkung nicht verfärbt wurde, wurde an sechs Stellen in Abständen von 1 cm die Dicke gemessen, und der Durchschnittswert wurde ermittelt.

(Zyklischer Test im heißen, kalten, trockenen und nassen Zustand)

Nachdem das (anfängliche) Wasserabsorptionsverhältnis eines Probestückes nach dem Test zur Wasserabsorption ermittelt wurde, wurde das Probestück einem zyklischen Test im heißen, kalten, trockenen und nassen Zustand unterzogen, wobei das Probestück in einem Zyklus 18 Stunden bei +20ºC in Wasser, 3 Stunden bei -20ºC an Luft und 3 Stunden bei +50ºC an Luft liegengelassen wurde, und dieser Zyklus 10 mal wiederholt wurde. Dann wurde das Probestück an Luft 7 Tage bei Raumtemperatur getrocknet und dem Test zur Wasserabsorption unterzogen, um das Wasserabsorptionsverhältnis festzustellen (nach dem zyklischen Test im heißen, kalten, trockenen und nassen Zustand). Tabelle 2: Test (2) zur Bewertung der Eignung

Beispiel 3

600 g n-Hexyltriethoxysilan, 3,0 g Polyoxyethylenstearylether, 0,03 g Natriumlaurylsulfat, 1,0 g einer wäßrigen Lösung mit 1% Natriumhydroxid, 0,5 g 1,2-Benzoisothiazolin-3-on und 2,0 g 2-n-Octyl-4-isothiazolin-3-on wurden gemischt, und die Mischung wurde mit hoher Geschwindigkeit mit einem Homomixer gerührt. 400 g Wasser wurden der obigen gerührten Mischung nach und nach zugesetzt, so daß man eine weiße wäßrige Emulsion erhielt, die bei Raumtemperatur mindestens 6 Monate stabil war.
200 g der oben hergestellten weißen wäßrigen Emulsion, 70 g einer wasserdispergierbaren Acrylemulsion (Nanocryl BCX-2799, von der Firma der Anmelderin), 30 g einer wasserdispergierbaren Pigmentdispersion (EM White FX-9048, von der Firma der Anmelderin) und 2 g einer wasserdispergierbaren Pigmentdispersion (EM Blue 2G, von der Firma der Anmelderin) wurden zu einer blauen Farbe gemischt.

Vergleichsbeispiel 7

Eine blaue Farbe wurde in der gleichen Weise hergestellt wie in Beispiel 3, nur daß anstelle von 70 g Nanocryl BCX-2799 70 g Wasser verwendet wurden.

Vergleichsbeispiel 8

Eine blaue Farbe wurde in der gleichen Weise hergestellt wie in Beispiel 3, nur daß anstelle der weißen wäßrigen Emulsion Wasser verwendet wurde.
Die in Vergleichsbeispiel 1, 7 und 8 und in Beispiel 3 hergestellten Proben wurden auf die gesamte Oberfläche von 10 cm x 10 cm x 10 cm großen Betonstücken (Gewichtsverhältnis Zement/Wasser = 60) in einer Menge von 300 g/m² aufgetragen und 28 Tage bei Raumtemperatur getrocknet. Dann wurden die Probestücke untersucht, um die Eignung in den folgenden Punkten zu bewerten. Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse.

(Beschichtete Oberfläche)

A: Durch Abwischen der Oberfläche mit einem trockenen Lappen wurde keine Farbe entfernt.
X: Durch Abwischen der Oberfläche mit einem trockenen Lappen wurde Farbe (Pigment) entfernt.

(Test zum Eindringvermögen)

Das Probestück wurde durchgeschnitten, und auf den Querschnitt wurde Wasser aufgetragen. Bei dem wasserabweisenden Teil der Oberflächenschicht wurde an sechs Stellen die Tiefe gemessen, und der Durchschnittswert wurde ermittelt.

(Test zur Wasserabsorption)

Ein mit der Probe versehenes Stück und ein Betonstück, auf das keine Probe aufgetragen worden war, wurden 24 Stunden nach JIS A 1404 auf Wasserabsorption untersucht, und das Verhältnis der Wasserabsorption bei dem mit der Probe versehenen Stück zu der Wasserabsorption des Mörtelstückes, auf das keine Probe aufgetragen worden war, wurde anhand der folgenden Gleichung errechnet.
Verhältnis der Wasserabsorption für 24 Std. = (Wasserabsorption für 24 Std. mal Stück mit Probe)/(Wasserabsorption für 24 Std. mal Stück ohne Probe) x 100

(Salzeindringtest)

Ein mit der Probe versehenes Stück wurde 6 Monate lang vollständig in 3%iges Salzwasser eingetaucht, und die Chloridionenkonzentration wurde mit Hilfe einer potentiometrischen Titration ermittelt, um den Salzgehalt zu bestimmen.

(Test zur Beschleunigung des Karbonisierens)

Ein mit der Probe versehenes Stück wurde 3 Monate in einer das Karbonisieren beschleunigenden Kammer mit einer Temperatur von 20ºC, einer relativen Feuchtigkeit von 60% und einer CO-Konzentration von 25% aufbewahrt und dann durchgeschnitten. 1 g Phenolphthalein wurde in 90 ml von 95%igem Ethanol gelöst, und Wasser wurde zugesetzt, um 100 ml Lösung herzustellen. Die Lösung wurde auf den Querschnitt des Probestükkes gesprüht, und der Anteil einer Fläche, die keine rote Farbe zeigte, wurde gemessen.

(Flächenmessung)

Durch Bildverarbeitung mittels Computer. Tabelle 3: Test (3) zur Bewertung der Eignung

Claims

1. Wasserdispergierbare, siliciumhaltige organische Zusammensetzung, umfassend:

(a) 1 bis 70 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, eines Alkylalkoxysilans und/oder eines Kondensats desselben;

(b) 0,1 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Alkylalkoxysilan oder das Kondensat desselben, eines Emulgators, der einen nichtionogenen Emulgator und 0,01 bis 20 Gew.-% eines anionischen Emulgators bezogen auf die Gesamtmenge an Emulgator enthält;

(c) ein Bakterizid oder Fungizid;

(d) Wasser; und

(e) 0,005 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, eines wasserabweisenden Mittels.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der das Bakterizid oder Fungizid eine isothiazolinhaltige Verbindung ist.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Zusammensetzung des weiteren eine alkalische Verbindung umfaßt.

4. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das wasserabweisende Mittel eine zirconiumhaltige wasserdispergierbare Emulsion ist.

5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das wasserabweisende Mittel eine fluorhaltige wasserdispergierbare Emulsion ist.

6. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, des weiteren umfassend (f) ein wasserdispergierbares Harz und (g) ein Pigment.

7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, bei der das wasserdispergierbare Harz in einer Menge von mindestens 10 Gew.-% bezogen auf die Zusammensetzung vorhanden ist.

8. Wasserdispergierbare, siliciumhaltige organische Zusammensetzung, umfassend:

(c) ein Bakterizid oder Fungizid;

(d) Wasser;

(e) ein wasserdispergierbares Harz; und

(f) ein Pigment.