WO1997018175A1 - Verfahren zur kunststoffvergütung von mineralischen beschichtungsmittel- und bindemittel-zusammensetzungen - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a process for the plastic coating of mineral coating and binder compositions by means of powder redispersible in water.
- EP-A 149098 US-A 4859751
- dispersion powders based on vinyl chloride-ethylene copolymers are used as additives in hydraulic compositions, paints and coatings, adhesives and plastic plasters to improve them mechanical properties known.
- EP-A 407889 describes the use of redispersible polymer powder as an additive for hydraulic binders to improve the mechanical strength.
- DE-A 4317036 describes polymer powders based on methyl ethacrylate as an additive in mineral binders. It is also known from the prior art to use organic silicon compounds such as polysiloxanes or organosilanes in powder form for the hydrophobization of powder paints, hydraulically setting building materials or other powdery building materials.
- EP-A 228657 describes redispersible organic silicon compounds as hydrophobizing additives for plasters, hydraulic binders or paints.
- EP-A 508155 describes polysiloxane powder as a water repellent. From EP-A 279323 redispersible organopolysiloxane powders are known as additives in building materials.
- organosilicon compounds as binders for use in building materials containing mineral coating compositions and binder compositions is forbidden in many cases for economic reasons and / or for technical reasons. This is because the processing properties are adversely affected when excessively large quantities are added.
- hydrophobization is also brought about. It is known from the prior art to use dispersion powders which are obtained by spray drying an aqueous mixture of vinyl polymer or acrylic polymer and silicone (EP-A 493168) or by spray drying an aqueous mixture of organopolymer and organosilicon compound (DE-A 4402409 ) are obtained. Depending on the amount and type of organosilicon compound (s) added to the aqueous mixture to be dried, it is thus possible to produce more or less strongly hydrophobicizing binders.
- a significant disadvantage here is that the requirements for such additives are very different, which is why a special redispersible powder with a special organopolymer / organosilicone mixture ratio has to be produced for each requirement, which means a large number of different product types Consequence. Cover spraying of organopolymer dispersions with incompatible organosilicone emulsions is also problematic, for example due to incompatible emulsifier / protective colloid systems.
- the object was therefore to provide a process for the coating of mineral coating and binder compositions with organopolymers and organosilicon compounds, which compared to the prior art offers greater flexibility with regard to the quantitative ratios of organopolymer compounds. and organosilicon content guaranteed, and avoids the above-mentioned incompatibilities.
- the invention relates to a process for the plastic processing of mineral, hydraulically setting or non-hydraulically setting coating and binder compositions by means of water-redispersible powders, characterized in that one or more organopolymer powders redispersible in water and one or more organosilicon powders redispersible in water are added to the dry coating composition or binder composition.
- the mineral, hydraulically setting coating and binder compositions are those based on hydraulic binders, such as cement and gypsum.
- compositions usually also contain additives: for example pigments such as titanium oxide, fillers such as talc, quartz (sand), calcium carbonate, aluminum silicates or fibrous materials, thickeners such as cellulose, dispersants, fungicides, preservatives, defoamers, wetting agents or film-forming aids ⁇ medium.
- pigments such as titanium oxide
- fillers such as talc, quartz (sand), calcium carbonate, aluminum silicates or fibrous materials
- thickeners such as cellulose, dispersants, fungicides, preservatives, defoamers, wetting agents or film-forming aids ⁇ medium.
- thickeners such as cellulose, dispersants, fungicides, preservatives, defoamers, wetting agents or film-forming aids ⁇ medium.
- Such binder and coating agent compositions are used as cement mortars, plasters, construction adhesives (for example tile adhesives), fillers or gypsum.
- the corresponding recipes are known to the
- the mineral, non-hydraulically setting coating and binder compositions are mineral fillers such as titanium oxide, calcium carbonate, kaolins, barium sulfate-containing compositions which, as binders, normally contain synthetic resins.
- the synthetic resin portion as a whole can be introduced by means of the red spergeable organopolymer; alternatively, the redispersible organopolymer can be introduced in addition to the synthetic resin content.
- These compositions usually also contain additives: for example pigments, thickeners such as cellulose, dispersants, fungicides, preservatives, defoamers, wetting agents or film-forming aids.
- Such binder and coating compositions are used as paints, primers, cementless fillers, paper and textile coating compositions and as adhesives for wood, paper and plastic.
- the corresponding formulations are known to the person skilled in the art.
- the amount of organopolymer powder or organosilicon powder added depends strongly on the particular application for which the coating composition or binder composition is intended. Normally, the proportion of organopolymer powder is considerably higher than the proportion of organosilicon powder. Usually 0.1 to 20% by weight of one or more redispersible organopolymer powders and 0.001 to 5.0% by weight of one or more water-redispersible organosilicon powders, based in each case on the dry mass of the coating or binder compositions, the dry coating compositions or Binder composition added.
- the organopolymer powder and the organosilicon powder are mixed with the dry formulation constituents of the coating agent and binder compositions.
- the addition to the formulation components can be carried out separately or as a prefabricated mixture of organopolymer and organosilicon powder in the dry mixing equipment used.
- the coating agent and binder compositions are then optionally prepared for processing after the addition of water and further, optionally liquid additives.
- the organopolymer powders redispersible in water are dried by drying a dispersion of a water-insoluble polymer in a generally aqueous solution of a film-forming, water-soluble polymer, if appropriate in the presence of further additives, such as, for example, emulsifiers, antiblocking agents, biocides, plasticizers , Film-forming agents, foam stabilizers or defoamers.
- the dispersions to be dried generally have a solids content of 20 to 60%. Drying is preferably carried out by spray drying in a hot air stream and / or inert gas flow. It can also be carried out by freeze drying and, if it is water-insoluble polymers which do not film under the drying conditions used, also by thin-layer drying, for example belt drying or drum drying.
- Preferred water-insoluble polymers are: vinyl ester homopolymers or copolymers containing one or more monomer units from the group of vinyl esters of unbranched or branched alkyl carboxylic acids having 1 to 15 carbon atoms;
- dienes such as butadiene or isoprene
- olefins such as ethene or propene
- the dienes it being possible for the dienes to be copolymerized, for example, with styrene, (meth) acrylic acid esters or the esters of fumaric or maleic acid;
- vinyl esters are vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl 2-ethylhexanoate, vinyl laurate, 1-methylvinyl acetate, vinyl pivalate and vinyl esters of a-branched monocarboxylic acids with up to 10 C atoms, for example those with 9 to 10 C atoms -Atoms (VeoVa 9 R or VeoVa 10 R ), and methylnorbornanmonocarbonsaurevinylester.
- Vinyl acetate is particularly preferred.
- Preferred methacrylic acid esters or acrylic acid esters are methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, propyl acrylate, propyl methacrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate.
- Methyl acrylate, methyl methacrylate, n-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate are particularly preferred.
- Preferred ester groups of fumaric and maleic acid are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, ISO-butyl , t-butyl, hexyl, ethylhexyl and dodecyl group.
- the vinyl ester copolymers can optionally contain from 1.0 to 65% by weight, based on the total weight of the comonomer phase, of ⁇ -olefins such as ethylene or propylene and / or vinyl aromatics such as styrene and / or vinyl halogens such as vinyl chloride and / or acrylic acid esters or methacrylic acid esters of alcohols 1 to 10 carbon atoms, such as methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, propyl acrylate, propyl methacrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate and / or ethylene unsaturated and / or ethylene Dicarboxylic acid esters or their derivatives, such as diisopropyl fumarate, the di
- the vinyl ester copolymers and the (meth) acrylic ester copolymers also contain 0 05 to 10.0% by weight, based on the total importance of the comonomer mixture, auxiliary monomers from the group of ethylenically unsaturated carboxylic acids, preferably acrylic acid or methacrylic acid, from the group of ethylenically unsaturated carboxylic acid amide, preferably acrylic amide; from the group of ethylenically unsaturated sulfonic acids or their salts, preferably Vmylsulfonsaure, and / or from the group of polyethylenically unsaturated comonomers, for example divmyl adipate, diallyl maleate, allyl methacrylate or T ⁇ allylcyanurat.
- auxiliary monomers from the group of ethylenically unsaturated carboxylic acids, preferably acrylic acid or methacrylic acid, from the group of ethylenically unsaturated
- auxiliary monomers are crosslinking comonomers, for example acrylamidoglycolic acid (AGA), methyl acrylamide glycolic acid ethyl ester (MAGME), N-methylolacrylamide (NMAA), N-methylol methacrylamide, N-methylolallyl carbamate, alkyl ether, we the isobutoxy ether or esters of N-methylol methacrylamide or N-methyl olallyl carbamate
- AGA acrylamidoglycolic acid
- MAGME methyl acrylamide glycolic acid ethyl ester
- NMAA N-methylolacrylamide
- N-methylol methacrylamide N-methylolallyl carbamate
- alkyl ether we the isobutoxy ether or esters of N-methylol methacrylamide or N-methyl olallyl carbamate
- the dispersion powder composition contains 8 to 60% by weight, preferably 10 to 35% by weight, of protective colloid, based on the total amount of water-insoluble polymer, preferably part of the amount of protective colloid in the finished dispersion or the solution or mixture of the composition of polymer and further additives before spray drying, preferably in the form of an aqueous solution, are added.
- Suitable protective colloids are, for example, polyvinyl alcohols and their derivatives, polysaccharides in water-soluble form such as starches (amylose and aylopectm), cellulose, guar, tragacetic acid, dextran, algates and their carboxymethyl -, methyl, hydroxyethyl, hydroxypropyl derivatives, proteins such as casein, soy protein, gelatin, synthetic polymers such as poly (meth) acrylic acid, poly (meth) acrylic acid, polyvinyl sulfonic acids and their was- serous copolymers; Melamine formaldehyde sulfonates, naphthalenfor aldehyde sulfonates, styrene maleic acid and vinyl ether maleic acid copolymers.
- Additives that are in solid, preferably powdered form can also be added to the redispersible powder during or after drying, such as in particular antiblocking agents such as calcium carbonate or magnesium carbonate, talc, gypsum, silica, silicates, aluminum oxide, pigments , each with particle sizes preferably in the range from 5 n to 10 ⁇ m.
- antiblocking agents such as calcium carbonate or magnesium carbonate, talc, gypsum, silica, silicates, aluminum oxide, pigments , each with particle sizes preferably in the range from 5 n to 10 ⁇ m.
- the water-redispersible silicon compounds can be prepared by drying emulsions and / or dispersions of water-insoluble, preferably> 160 ° C. boiling organosilicon compounds.
- the emulsification of organosilicon compounds which are solid at room temperature can be carried out either warm or by prior dissolving in a suitable organic solvent or by mixing with one or more other (organo) silicon compound (s) which are preferably liquid at room temperature in an aqueous solution of film-forming polymers , optionally in the presence of emulsifiers, antiblocking agents and other additives.
- Drying or microencapsulation can be carried out by spray drying, freeze drying or thin layer drying such as belt drying or drum drying.
- Preferred water-redispersible organosilicon compounds are:
- organosilicon compounds are: tetraethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltriethoxysilane, 7 -chloropropyltriethoxysilane, 7 -nitrilethyltriethoxysilane, 7- mercaptopropyltriethoxy- and -trimethoxysilane, phe- nyltriethoxysilane, phe- nyltriethoxysilane, optionally with other low-boiling and / or water-soluble silanes, such as methyltrimethoxysilane, 7- aminopropyltriethoxysilane or other silanes containing amino functions, silanes containing guartar ammonium salt groups, silanes containing epoxy groups, carboxylic acid and carboxylic anhydride-functional silanes.
- Methyl hydrogen polysiloxanes end-blocked by trimethylsiloxy groups, copolymers of dimethyl siloxane and methyl hydrogen siloxane units end-blocked by trimethylsiloxy groups and dimethylpolysiloxanes each having an Si-bonded hydroxyl group are also particularly preferred.
- organosilicon compounds can be produced by methods such as those in Noll, Chemistry and Technology of Silicones, 2nd edition 1968, Weinheim and m Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Volume E 20, S 1782 f 2219 f, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1987 described s nd
- organosilicon compounds described, as well as water-soluble and ( ⁇ 150 ° C.) boiling (organo) silicon compounds can also be added to the building material mixture when applied to a carrier substance. In this case, they are applied to a preferably powdery carrier substance.
- a carrier substance In this case, they are applied to a preferably powdery carrier substance.
- the particle size of the powdery, inorganic or organic carrier substances is preferably from 0.005 to 3000 ⁇ m, in particular up to 500 ⁇ m.
- Suitable adsorbent carrier substances are preferably fine-particle solids with the largest possible BET surface area, preferably> 5 m 2 / g, particularly preferably> 10 m 2 / g.
- carrier substances which have an adsorbent action and / or which contain the liquids in their pores are precipitated chalk and other finely divided carbonates, such as magnesium carbonate and / or calcium carbonate, and also magnesium hydrosilicates, finely divided titanium dioxide, clays, bleaching earth, activated aluminum oxide, vermiculites such as bentonite, expanded Pearl, as well as phosphates such as Na phosphate.
- Crosslinked and uncrosslinked organic materials are also suitable, for example polyvinyl alcohol powder; pulverulent cellulose (derivatives); powdered starch (derivatives); Polyvinyl chloride powder; Rubbers and thermosets.
- the mineral, hydraulically setting coating and binder compositions produced according to the invention are suitable for use as cement mortar, plaster, building adhesive (e.g. tile adhesive), filler or plaster.
- the additives customary in these applications can be added to the compositions, for example pigments such as titanium oxide, fillers such as talc, quartz (sand), calcium carbonate, aluminum silicates or fibers, thickeners such as cellulose, dispersants, fungicides, preservatives, Defoamers, wetting agents or film aids.
- the mineral, non-hydraulically setting coating and binder compositions produced according to the invention are suitable for use as paints, primers, cementless fillers, paper and textile coating compositions and as adhesives for wood, paper and plastic.
- the additives customary in these applications can also be added to the compositions, for example pigments, thickeners such as cellulose, dispersants, fungicides, preservatives, defoamers, wetting agents or film-forming aids.
- the procedure according to the invention offers the following advantages over the prior art:
- the material to be coated can be optimized with a few, generally sufficient two products (a redispersible organopolymer and a redispersible organosilicon compound), depending on the requirement profile, in the desired ratio.
- a redispersible organopolymer and a redispersible organosilicon compound depending on the requirement profile, in the desired ratio.
- I ⁇ ooctyltriethoxysilane powder IOTES powder
- microencapsulated with 14% polyvinyl alcohol 200 ml water to 1000 g dry mixture
- the water absorption was determined based on DIN 52617. The samples were stored for 14 days in a standard climate (23 ° C / 50% relative air humidity). The processability was assessed qualitatively.
- ** product from Wacker-Chemie GmbH, redispersible vinyl acetate / ethylene powder
- Examples 2 and 3 show in comparison with Comparative Example 2 that this method can improve the hydrophobizing effect of dispersion powders which have already been rendered hydrophobic. These tests also show that there is no significant difference with regard to the mechanical strength and the hydrophobizing effect between the incorporation of the hydrophobizing agent into the redispersible plastic powder, which in this case has already been rendered hydrophobic, and the separate mixing of the entire hydrophobizing agent into the Building material mix.
- Example 4 and comparative example 3 demonstrate the same when using a different type of resin.
- Dykerhoff white cement 500.0 parts of quartz sand (0.1 - 0.4 mm) 190.0 parts of Jura Pearl MHS 1.5 parts of Tylose BA 2741 20.0 parts of dispersion powder (see Table 2)
- the adhesive tensile strength was determined after 14 days of dry storage at a peel rate of 250 N / s.
- 0.5 ml of water was applied with a pipette to the surface of the adhesive applied to polystyrene and the time taken for the drop to knock off was measured.
- Inducarb 500 (CaC0 3 , 0.03 - 0.5 mm) 200.0 parts Inducarb 0000 (CaC0 3 , 0.4 - 0.9 mm) 150.0 parts white cement PZ 45 F 80.0 parts hydrated lime 2741 40.0 parts Kronos 2056 (Ti0 2 pigment) 15.0 parts Arbocel BC 1000 (cellulose fiber) 2.0 parts Culminal MC 3000 PR (cellulose ether) 1.0 part Amylotex 8100 (starch ether) 60.0 parts dispersion powder X parts isooctyltriethoxysilane powder, condensed, microencapsulated with 14% polyvinyl alcohol (IOTES powder) Water consumption per 1000 g dry mix: approx. 350 ml
- the measurement was carried out after a dry storage period of 28 days at 23 ° C./50% relative atmospheric humidity.
- method B the measurement was carried out after 7 days of dry storage at 23 ° C./50% relative atmospheric humidity and a further 21 days of storage under water at 23 ° C.
- the flexural tensile strength and compressive strength were determined in accordance with the above-mentioned standard after dry storage for 28 days at 23 ° C./50% relative atmospheric humidity.
- the water absorption coefficient was determined in accordance with DIN 52617 after dry storage of the formulation for 14 days at 23 ° C./50% relative atmospheric humidity. The results of the testing are summarized in Table 3.
- Example 7 9 10 Vbsp5 Vbsp6 adhesive tensile strength method A (N / mm 2 ) method B (N / mm 2 ) pressure strength (N / mm 2 )
- Table 3 shows that the same hydrophobizing effect can be achieved with the process described as with the known processes, but with the advantage that the hydrophobization can be varied depending on the user request.
- Alabaster gypsum mortar was modified with 2% dispersion powder, 1% hydrated lime and possibly X% microencapsulated siloxane powder (81%) (water / gypsum: 0.65)
- Table 4 shows the capillary water absorption.
- Methyltriethoxysilane microencapsulated with 19% polyvinyl alcohol
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Abstract
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Kunststoffvergütung von mineralischen, hydraulisch abbindenden oder nicht hydraulisch abbindenden Beschichtungsmittel- und Bindemittel-Zusammensetzungen mittels in Wasser redispergierbaren Pulvern, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere in Wasser redispergierbarer Organopolymer-Pulver und ein oder mehrere in Wasser redispergierbarer Organosilicium-Pulver der trockenen Beschichtungsmittel- oder Bindemittel-Zusammensetzung zugegeben werden.
Description
Verfahren zur KunststoffVergütung von mineralischen Be¬ schichtungsmittel- und Bindemittel-Zusammensetzungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kunststoffvergütung von mineralischen Beschichtungsmittel- und Bindemittel-Zu¬ sammensetzungen mittels in Wasser redispergierbarer Pulver.
Die Vergütung von Pulverfarben, hydraulisch abbindenden Sy¬ stemen wie zementären Systemen, gipshaltigen Massen und an¬ deren pulverförmigen Baumaterialien durch in Wasser redis- pergierbare Polymere ist im Stand der Technik beschrieben. Die zugesetzten polymeren Stoffe wirken meist als Bindemit¬ tel. Sie erhöhen vielfach die Elastizität und verringern die Sprödigkeit der Materialien.
Aus der EP-A 149098 (US-A 4859751) sind beispielsweise Re- dispersionspulver auf der Basis von Vinylchlorid-Ethylen-Co- polymeren als Zusatzstoffe in hydraulischen Massen, An¬ strich- und Beschichtungsmitteln, Klebern und Kunststoff¬ putzen, zur Verbesserung deren mechanischen Eigenschaften bekannt. Die EP-A 407889 beschreibt die Verwendung redisper¬ gierbarer Polymerisat-Pulver als Zusatzmittel für hydrauli¬ sche Bindemittel, zur Verbesserung der mechanischen Festig¬ keit. In der DE-A 4317036 sind Polymerisatpulver auf der Ba¬ sis von Methyl ethacrylat als Zusatzmittel in mineralischen Bindebaustoffen beschrieben.
Aus dem Stand der Technik ist weiter bekannt, siliciumorga- nische Verbindungen wie Polysiloxane oder Organosilane in Pulverform zur Hydrophobierung von Pulverfarben, hydraulisch abbindenden Baustoffen oder anderen pulverformigen Baumate¬ rialien einzusetzen. In der EP-A 228657 werden redispergier- bare organische Siliciumverbindungen als hydrophobierende Zusätze zu Putzen, hydraulischen Bindemitteln oder Anstrich¬ farben beschrieben. Die EP-A 508155 beschreibt Polysiloxan- pulver als Hydrophobierungsmittel. Aus der EP-A 279323 sind redispergierbare Organopolysiloxan-Pulver als Zusatzstoffe in Baustoffen bekannt.
Diese Produkte sind zwar als Hydrophobierungsmittel u.a. für hydraulisch abbindende Massen geeignet, ihr Bindemittelcha¬ rakter ist jedoch im allgemeinen weniger stark ausgepr gt als der von Organopolymeren. Zudem verbietet sich in der Praxis der Einsatz von Organosiliciumverbindungen als Binde¬ mittel für die Anwendung in mineralische Beschichtungsmit¬ tel- und Bindemittel-Zusammensetzungen enthaltenden Baustof¬ fen vielfach aus wirtschaftlichen Gründen und/oder aus an- wendungstechniεchen Erwägungen. Denn bei Zugabe von zu hohen Mengen werden die Verarbeitungseigenschaften negativ beein¬ flußt.
In bestimmten Anwendungen für mineralische Beschichtungsmit¬ tel- und Bindemittel-Zusammensetzungen wird nun gefordert, daß neben verbesserten mechanischen Eigenschaften auch eine Hydrophobierung bewirkt wird. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dazu Dispersionspulver einzusetzen, welche durch Sprühtrocknung eines wäßrigen Gemisches aus Vinylpolymer bzw. Acrylpolymer und Silicon (EP-A 493168) erhalten werden oder durch Sprühtrocknung eines wäßrigen Gemisches aus Orga¬ nopolymer und Organosiliciumverbindung (DE-A 4402409) erhal¬ ten werden.
Damit kann man, je nach zugesetzter Menge und Type an Orga- nosiliciu verbindung(en) zu dem zu trocknenden wäßrigen Ge¬ misch mehr oder weniger stark hydrophobierende Bindemittel herstellen. Ein bedeutender Nachteil hierbei ist, daß die Anforderungen an solche Zusatzstoffe sehr unterschiedlich sind, weshalb für jede Anforderung ein spezielles redisper- gierbares Pulver, mit speziellem Organopolymer/Organo-sili- con-Mischungsverhältnis, hergestellt werden muß, was eine Vielzahl von unterschiedlichen Produkttypen zur Folge hat. Problematisch ist auch die Coverdüsung von Organopolymerdis- persionen mit damit unverträglichen Organosilicon-Emulsio- nen, beispielsweise aufgrund unvertraglicher Emulga- tor/Schutzkolloid-Systeme.
Es bestand daher die Aufgabe, ein Verfahren zur Vergütung von mineralischen Beschichtungs- und Bindemittel-Zusammen¬ setzungen mit Organopolymeren und Organosiliciu -Verbindun- gen zur Verfugung zu stellen, welches gegenüber dem Stand der Technik eine höhere Flexibilität bezuglich der Mengen¬ verhältnisse von Organopolymer- und Organosilicium-Anteil gewährleistet, und die obengenannten Unverträglichkeiten vermeidet.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Kunststoff- vergutung von mineralischen, hydraulisch abbindenden oder nicht hydraulisch abbindenden Beschichtungsmittel- und Bin¬ demittel-Zusammensetzungen mittels in Wasser redispergierba- ren Pulvern, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere in Wasser redispergierbare Organopolymer- Pulver und ein oder mehrere in Wasser redispergierbare Orga- nosilicium-Pulver der trockenen Beschichtungsmittel- oder Bindemittel-Zusammensetzung zugegeben werden.
Bei den mineralischen, hydraulisch abbindenden Beschich¬ tungsmittel- und Bindemittel-Zusammensetzungen handelt es sich um solche auf der Basis von hydraulischen Bindemitteln, wie Zement und Gips. Diese Zusammensetzungen enthalten übli¬ cherweise noch Zusatzstoffe: Beispielsweise Pigmente wie Titanoxid, Füllstoffe wie Talkum, Quarz (sand) , Calciumcarbo- nat, Alumimumsilikate oder Faserstoffe, Verdickungs ittel wie Cellulose, Dispergiermittel, Fungizide, Konservierungs- hilfsmittel, Entschäumer, Netzmittel oder Verfilmungshil s¬ mittel. Derartige Bindemittel- und Beschichtungsmittel-Zu- sammensetzungen werden als Zementmörtel, Putze, Baukleber (z.B. Fliesenkleber) , Spachtelmassen oder Formgips verwen¬ det. Die entsprechenden Rezepturen sind dem Fachmann be¬ kannt .
Bei den mineralischen, nicht hydraulisch abbindenden Be¬ schichtungsmittel- und Bindemittel-Zusammensetzungen handelt es sich um mineralische Füllstoffe wie Titanoxid, Calcium- carbonat, Kaoline, Bariumsulfat enthaltende Zusammensetzun¬ gen, welche als Binder normalerweise Kunstharze enthalten. Bei der erfindungsge äßen Verfahrensweise kann der Kunst- harzanteil als Ganzes mittels des red spergierbaren Organo¬ polymer eingetragen werden; alternativ dazu kann das redis¬ pergierbare Organopolymer zusätzlich zum Kunstharzanteil eingebracht werden Diese Zusammensetzungen enthalten übli¬ cherweise noch Zusatzstoffe: Beispielsweise Pigmente, Ver¬ dickungsmittel wie Cellulose, Dispergiermittel, Fungizide, Konservierungshilfsmittel , Entschäumer, Netzmittel oder Ver¬ filmungshilfsmittel. Derartige Bindemittel- und Beschich¬ tungsmittel-Zusammensetzungen werden als Anstrich arben, Grundierungen, zementfreie Spachtelmassen, Papier- und Tex- tilbeschichtungsmittel sowie als Klebemittel für Holz, Pa¬ pier und Kunststoff eingesetzt. Die entsprechenden Rezeptu¬ ren sind dem Fachmann bekann .
Die Zugabemenge von Organopolymer-Pulver bzw. Organosilici- um-Pulver hangt stark von der jeweiligen Anwendung ab, für welche die Beschichtungsmittel- bzw. Bindemittel-Zusammen¬ setzung bestimmt ist. Normalerweise ist der Anteil an Orga¬ nopolymer-Pulver wesentlich hoher als der Anteil an Organo- silicium-Pulver. Üblicherweise werden 0.1 bis 20 Gew% eines oder mehrerer redispergierbarer Organopolymer-Pulver und 0.001 bis 5.0 Gew% eines oder mehrerer in Wasser redisper¬ gierbarer Organosilicium-Pulver, jeweils bezogen auf die Trockenmasse der Beschichtungsmittel- oder BindemittelZusam¬ mensetzungen, der trockenen Beschichtungsmittel- oder Binde¬ mittel-Zusammensetzung zugegeben.
Bei der erfindungsgemaßen Verfahrensweise werden das Organo¬ polymer-Pulver und das Organosilicium-Pulver mit den trocke¬ nen Formulierungsbestandteilen der Beschichtungsmittel- und Bindemittel-Zusammensetzungen vermischt. Die Zugabe zu den Formulierungsbestandteilen kann dabei getrennt oder als vor¬ gefertigtes Gemisch aus Organopolymer- und Organosilicium- Pulver in den gebrauchlichen Einrichtungen zur Trockenmi- schung erfolgen. Die Beschichtungsmittel- und Bindemittel- Zusammensetzungen werden dann gegebenenfalls nach Zugabe von Wasser und weiteren, gegebenenfalls flüssigen Zusatzstoffen verarbeitungsfertig gemacht.
Die in Wasser redispergierbaren Organopolymer-Pulver werden durch Trocknung einer Dispersion eines wasserunlöslichen Po¬ lymeren in einer im allgemeinen wäßrigen Losung eines film¬ bildenden, wasserlöslichen Polymeren, gegebenenfalls in An¬ wesenheit weiterer Zusatzstoffe, wie z.B. Emulgatoren, An- tiblockmittel, Bioziden, Weichmachern, Filmbildehilfsmit¬ teln, Schaumstabilisatoren oder Entschäumern, hergestellt. Die zu trocknenden Dispersionen haben im allgemeinen einen Feststoffgehalt von 20 bis 60 %. Die Trocknung erfolgt vor¬ zugsweise durch Spr htrocknung in einem heißen Luftstrom
und/oder Inertgasstrom. Sie kann auch durch Gefriertrocknung und, falls es sich um wasserunlösliche Polymere, die unter den angewandten Trocknungsbedingungen nicht verfilmen, han¬ delt, auch durch Dunnεchichttrocknung, z.B. Bandtrocknung oder Walzentrocknung erfolgen.
Als wasserunlösliche Polymere sind bevorzugt: Vinylester-Homo- oder -Copolymerisate enthaltend eine oder mehrere Monomereinheiten aus der Gruppe der Vinylester von unverzweigten oder verzweigten Alkylcarbonsauren mit 1 bis 15 C-Atomen;
(Meth) acrylsaureester-Homo- oder -Copolymerisate enthaltend eine oder mehrere Monomereinheiten aus der Gruppe der Meth- acrylsaureester und Acrylsaureester von unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 12 C-Atomen; Homo- oder Co¬ polymerisate von Fumar- und/oder Maleinsauremono- oder -di- ester von unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 12 C-Atomen;
Homo- oder Copolymerisate von Dienen wie Butadien oder Iso¬ pren, sowie von Olefinen wie Ethen oder Propen, wobei die Diene beispielsweise mit Styrol, (Meth) acrylsaureestern oder den Estern der Fumar- oder Maleinsäure copolymerisiert wer¬ den können;
Homo- oder Copolymerisate von Vinylaromaten wie Styrol, Me- thylstyrol, Vinyltoluol;
Homo- oder Copolymerisate von Vinylhalogenverbindungen wie Vinylchlorid.
Bevorzugte Vinylester sind Vinylacetat, Vinylpropionat, Vi- nylbutyrat, Vinyl-2-ethylhexanoat, Vinyllaurat, 1-Methylvi- nylacetat, Vinylpivalat und Vinylester von a-verzweigten Mo- nocarbonsauren mit bis zu 10 C-Atomen, beispielsweise solche mit 9 bis 10 C-Atomen (VeoVa 9R oder VeoVa 10R) , und Me- thylnorbornanmonocarbonsaurevinylester. Besonders bevorzugt ist Vinylacetat.
Bevorzugte Methacrylsaureester oder Acrylsaureester sind Methylacryla , Methylmethacrylat, Ethylacryla , Ethylmeth- acrylat, Propylacrylat, Propylmethacrylat, n-Butylacrylat, t-Butylacrylat , n-Butylmethacryla , t-Butylmethacryla , 2- Ethylhexylacryla . Besonders bevorzugt sind Methylacrylat, Methylmethacrylat, n-Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat Bevorzugte Estergruppen der Fumar- und Maleinsäure sind die Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl-, n-Butyl-, ISO-BU- tyl-, t-Butyl-, Hexyl-, Ethylhexyl- und Dodecyl-Gruppe .
Die Vinylester-Copoly erisate können gegebenenfalls 1.0 bis 65 Gew%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Comonomerphase, α-Olefine wie Ethylen oder Propylen und/oder Vinylaromaten wie Styrol und/oder Vmylhalogemde wie Vmylchlorid und/oder Acrylsaureester bzw Methacrylsaureester von Alko¬ holen mit 1 b s 10 C-Atomen, wie Methylacrylat, Methylmeth¬ acrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacryla , Propylacrylat, Pro¬ pylmethacrylat, n-Butylacrylat, t-Butylacrylat, n-Butylmeth- acrylat, t-Butylmethacryla , 2-Ethylhexylacrylat und/oder ethylenisch ungesättigte Dicarbonsaureester bzw deren Deri¬ vate wie Diisopropylfumarat, die Dimethyl-, Methyl-t-butyl- , D -n-butyl-, Di-t-butyl- und Diethylester der Maleinsäure bzw Fumarsaure, oder Malemsaureanhydnd enthalten Die (Meth) acrylsaureester-Copolyτnerisate können gegebenenfalls 1 0 bis 65 Gew%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Comono¬ merphase, α-Olefine wie Ethylen oder Propylen und/oder Vi¬ nylaromaten wie Styrol und/oder Vmylhalogemde wie Vmyl¬ chlorid und/oder ethylenisch ungesättigte Dicarbonsaureester bzw deren Derivate wie Diisopropylfumarat, die Dimethyl-, Methylbutyl- , Dibutyl- und Diethylester der Maleinsäure bzw Fumarsaure, oder Malemsaureanhydnd enthalten
In einer bevorzugten Ausfuhrungsfor enthalten die Vinyl¬ ester-Copolymerisate und die (Meth) acrylsaureester-Copolyme- r sate noch 0 05 bis 10.0 Gew%, bezogen auf das Gesamtge-
wicht des Comonomergemisches, Hilfsmonomere aus der Gruppe der ethylenisch ungesättigten Carbonsauren, vorzugsweise Acrylsaure oder Methacrylsaure, aus der Gruppe der ethyle¬ nisch ungesättigten Carbonsaureamid , vorzugsweise Acryl- amid; aus der Gruppe der ethylenisch ungesättigten Sulfon- sauren bzw deren Salze, vorzugsweise Vmylsulfonsaure, und/oder aus der Gruppe der mehrfach ethylenisch ungesättig¬ ten Comonomeren, beispielsweise Divmyladipat, Diallylma- leat, Allylmethacrylat oder Tπallylcyanurat . Als Hilfsmono¬ mere geeignet sind auch vernetzend wirkende Comonomere, bei¬ spielsweise Acrylamidoglykolsaure (AGA) , Methylacrylamido- glykolsaure ethylester (MAGME) , N-Methylolacrylamid (NMAA) , N-Methylolmethacrylamid, N-Methylolallylcarbamat, Alkyl- ether, w e der Isobutoxyether, oder Ester des N-Methylolme- thacrylamids oder des N-Methylolallylcarbamats
Entsprechendes wie für die (Meth) acrylsaureester-Copolymeπ- sate gilt für die Copolymerisate der Ester der Malern- oder Fumarsaure
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform enthalt die Disper- sionspulverzusammensetzung 8 bis 60 Gew% , vorzugsweise 10 bis 35 Gew% Schutzkolloid, bezogen auf die Gesamtmenge von wasserunlöslichem Polymer, wobei vorzugsweise ein Teil der Schutzkolloidmenge der fertigen Dispersion oder der Losung oder Mischung der Zusammensetzung aus Polymer und weiteren Zusatzstoffen vor dem Spruhtrocknen, bevorzugt in Form einer wäßrigen Losung, zugegeben wird Geeignete Schutzkollo de sind beispielsweise Polyvinylalkohole und deren Derivate, Polysaccharide wasserlöslicher Form wie Starken (Amylose und A ylopectm) , Cellulose, Guar, Tragantinsaure, Dextran, Alg ate und deren Carboxymethyl- , Methyl-, Hydroxyethyl- , Hydroxypropyl-Derivate, Proteine wie Casein, Sojaprotein, Gelatine, synthetische Polymere wie Poly (meth) acrylsaure , Poly(meth) -acryla id, Polyv ylsulfonsauren und deren was-
serloslichen Copolymere; Melaminformaldehydsulfonate, Naph- thalinfor aldehydsulfonate, Styrolmaleinsaure- und Vinyl- ethermaleinsaure-Copolymere.
Zusatzstoffe, die in fester, vorzugsweise pulverformiger Form vorliegen, können dem redispergierbaren Pulver auch wahrend oder nach der Trocknung zugesetzt werden, wie insbe- sonders Antiblock ittel wie Ca- bzw. Mg-carbonat, Talk, Gips, Kieselsaure, Silicate, Aluminiumoxid, Pigmente, je¬ weils mit Teilchengroßen vorzugsweise im Bereich von 5 n bis 10 μm.
Die in Wasser redispergierbaren Siliciumverbindungen können durch Trocknung von Emulsionen und/oder Dispersionen von in Wasser unlöslichen, vorzugsweise > 160 °C siedenden Organo- siliciumverbindungen hergestellt werden. Die Emulgierung von bei Raumtemperatur festen Organosiliciumverbindungen kann entweder in der Warme oder durch vorheriges Losen in einem geeigneten organischen Lösemittel oder durch Mischen mit ei¬ ner oder mehreren anderen, vorzugsweise bei Raumtemperatur flüssigen (Organo) siliciumverbindung(en) in einer wassrigen Losung von filmbildenden Polymeren, gegebenenfalls in Gegen¬ wart von Emulgatoren, Antiblockmitteln und weiteren Zusatz¬ stoffen erfolgen. Die Trocknung bzw. Mikroverkapselung kann durch Sprühtrocknung, Gefriertrocknung oder Dunnschicht- trocknung wie Bandtrocknung oder Walzentrocknung erfolgen.
Bevorzugte in Wasser redispergierbare Organosiliciumverbin¬ dungen sind:
Kieselsaureester Si(0R')4, Organoorganoxysilane SiRn(0R' ) 4_n mit n = 1 bis 3 , Polysilane der allgemeinen Formel
R3Si(SiR2)nsiR3 roit n = ° bis 500' bevorzugt 0 bis 8, Di-, Oligo- und Polysiloxane aus Einheiten der allgemeinen For¬ mel RcHaSi (OR') e(OH) fO(4-c-d-e-f)/2 mit c = 0 bis 3, d = 0 bis 1, e = 0 bis 3, f = 0 bis 3 und die Summe c+d+e+f je
Einheit höchstens 3.5 ist, wobei R' für gleiche oder ver¬ schiedene Alkylreste oder Alkoxyalkylenreste mit 1 bis 4 C- Atomen steht, vorzugsweise Methyl oder Ethyl bedeutet, und R gleich oder verschieden ist und verzweigte oder unverzweigte Alkylreste mit 1 bis 22 C-Atome, Cycloalkylreste mit 3 bis 10 C-Atomen, Alkylenreste mit 2 bis 4 C-Atomen, Aryl-, Aralkyl-, Alkylarylreste mit 6 bis 18 C-Atomen bedeutet, wo¬ bei die genannten Reste R auch mit Halogenen wie F oder Cl, mit Ether-, Thioether, Ester-, Amid-, Nitril-, Hydroxyl-, Amin-, Carboxyl-, Sulfonsaure-, Carbonsaureanhydrid- und Carbonylgruppen substituiert sein können, wobei im Falle der Polysilane R auch die Bedeutung OR' haben kann.
Besonders bevorzugte Organosiliciumverbindungen sind: Tetraethoxysilan, Methyltripropoxysilan, Methyltriethoxysi- lan, 7-Chlorpropyltriethoxysilan, ß-Nitrilethyltriethoxysi- lan, 7-Mercaptopropyltriethoxy- und -trimethoxysilan, Phe- nyltriethoxysilan, iso-Octyltriethoxysilan, Dipropyldietho- xysilan, Triphenylsilanol sowie deren vorzugsweise flüssigen Kondensationsprodukte, ggf. mit anderen niedrigsiedenden und/oder wasserlöslichen Silanen, wie Methyltrimethoxysilan, 7-Aminopropyltriethoxysilan oder anderen Aminofunktionen enthaltenden Silanen, guartare Ammoniumsalzgruppen enthal¬ tenden Silanen, Epoxygruppen enthaltenden Silanen, Carbon¬ saure- und Carbonsaureanhydridfunktionellen Silanen. Die Di- εilane Di ethyltetraalkoxydisilan, Tetra ethyldialkoxydiεi- lan, Tri ethyltrialkoxydisilan oder deren im allgemeinen aus den entsprechenden Chlorverbindungen erhaltlichen (Co)kon- densate. Besonders bevorzugt sind auch durch Trimethylsilo- xygruppen endblockierte Methylhydrogenpolysiloxane, durch Trimethylsiloxygruppen endblockierte Mischpolymere aus Dime- thylsiloxan- und Methylhydrogensiloxan-Einheiten und in den endstandigen Einheiten je eine Si-gebundene Hydroxylgruppe aufweisende Dimethylpolysiloxane.
Die Herstellung der Organosiliciumverbmdungen kann nach Verfahren erfolgen wie sie in Noll, Chemie und Technologie der Silicone, 2. Auflage 1968, Weinheim und m Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band E 20, S 1782 f 2219 f , Georg Thieme Verlag , Stuttgart, 1987 beschrieben s nd
Will man, z.B. um eine verzögerte Entfaltung der Wirkung zu erreichen, schlechter redispergierende Pulver zusetzen, so verwendet man vorzugsweise solche, die zumindest als zusätz¬ liches Schutzkolloid Ammoniumsalze von Copolymeren aus Sty¬ rol und Malern- und/oder Fumarsaure, von Kondenεationspro- dukten aus sulfomerten Phenolen oder Naphthal en mit Form¬ aldehyd oder von anderen auf Grund der Ammomumsalzgruppen wasserlöslichen, fll bildenden Polymeren enthalten Auch wasserlösliche Proteine, die unter den Herstellungs- oder Anwendungsbedingungen verhornen, sind hierfür geeignet.
Die beschriebenen Organosiliciumverbmdungen, sowie wasser¬ lösliche und auch < 150 °C siedende (Organo) sil ciumverbm- dungen können auch auf einer Tragersubstanz aufgetragen der Baustoffmischung zugegeben werden. In diesem Fall werden sie auf eine vorzugsweise pulverformige Tragersubstanz aufge¬ bracht Die Herstellung solcher Zusammensetzungen aus auf Tragersubstanzen aufgebrachten Organosilic umverümdungen ist der DE-A 19535833 beschrieben
Die Teilchengroße der pulverformigen, anorganischen oder or¬ ganischen Tragersubstanzen betragt vorzugsweise von 0.005 bis 3000 μm, insbesondere bis 500 μ . Als adsorbtiv wirkende Tragersubstanzen eignen sich vorzugsweise feinteilige Fest- korper mit möglichst großer BET-Oberflache, vorzugsweise > 5 m2/g, besonders bevorzugt > 10 m2/g.
Beispiele für adsorbtiv wirkende und/oder die Flüssigkeiten in ihre Poren einschließende Trägersubstanzen sind gefällte Kreide und andere feinteilige Carbonate, wie Magnesiumcarbo- nat und/oder Calciu carbonat, sowie Magnesiumhydrosilicate, feinteiliges Titandioxid, Tonerden, Bleicherden, aktiviertes Aluminiumoxid, Vermiculite wie Bentonit, expandiertes Per- lit, sowie Phophate wie Na-Phosphat. Geeignet sind auch ver¬ netzte und unvernetzte organische Materialien wie zum Bei¬ spiel Polyvinylalkohol-Pulver; pulverförmige Cellulo¬ se (derivate) ; pulverförmige Stärke (derivate) ; Polyvinylchlo¬ rid-Pulver; Kautschuke und Duroplaste.
Die erfindungsgemäß hergestellten mineralischen, hydraulisch abbindenden Beschichtungsmittel- und Bindemittel-Zusammen¬ setzungen eignen sich zur Verwendung als Zementmörtel, Put¬ ze, Baukleber (z.B. Fliesenkleber) , Spachtelmassen oder Formgips. Dazu können den Zusammensetzungen noch die in die¬ sen Anwendungen üblichen Zusatzstoffe zugegeben werden, bei¬ spielsweise Pigmente wie Titanoxid, Füllstoffe wie Talkum, Quarz (sand) , Calciumcarbonat, Aluminiumsilikate oder Faser¬ stoffe, Verdickungsmittel wie Cellulose, Dispergiermittel, Fungizide, Konservierungshilfsmittel, Entschäumer, Netzmit¬ tel oder Verfilmungshilfsmittel.
Die erfindungsgemäß hergestellten mineralischen, nicht hy¬ draulisch abbindenden Beschichtungsmittel- und Bindemittel- Zusammensetzungen eignen sich zur Verwendung als Anstrich¬ farben, Grundierungen, zementfreie Spachtelmassen, Papier- und Textilbeschichtungsmittel sowie als Klebemittel für Holz, Papier und Kunststoff. Dazu können den Zusammensetzun¬ gen noch die in diesen Anwendungen üblichen Zusatzstoffe zu¬ gegeben werden, beispielsweise Pigmente, Verdickungsmittel wie Cellulose, Dispergiermittel, Fungizide, Konservierungs- hilfsmittel, Entschäumer, Netzmittel oder Verfilmungshilfs- mittel .
Die erfindungsge äße Verfahrensweise bietet gegenüber dem Stand der Technik folgende Vorteile:
Das zu vergütende Material kann je nach anwendungstechni- schen Er ordernissen mit wenigen, im allgemeinen reichen zwei Produkte (ein redispergierbares Organopolymer und eine redispergierbare Organosiliciumverbindung) , je nach Anforde¬ rungsprofil im gewünschten Mengenverhältnis optimiert wer¬ den. Dies führt im Vergleich zum Stand der Technik, fest vorgegebenes Organopolymer/Organosilicium-Verhältnis im Re- dispersionspulver, zu erheblichen Kosteneinsparungen sowohl beim Hersteller dieser Vergütungsprodukte, als auch beim Hersteller der hydraulisch oder nicht hydraulisch abbinden¬ den Beschichtungs- bzw. Baubindemitteltrockenmischungen: Die Notwendigkeit, viele verschiedene Organopolymer/Organoεili- con-Dispersionspulver mit fest vorgegebenen Verhältnissen zu lagern und zu verarbeiten, entfällt.
Der Grund für den Einsatz der vorbekannten Dispersionspul- ver mit fest vorgegebenem Organopolymer/Organosilicon-Ver- hältnis bestand darin, daß bei der üblicherweise verwendeten sehr geringen Menge an Organosilicon-Verbindung nicht erwar¬ tet werden konnte, daß sich diese geringen Mengen homogen zu Beschichtungsmittel- bzw. Bindemittel-Zusammensetzungen zu¬ mischen lassen. Es wurde daher der Weg im Stand der Technik eingeschlagen, wäßrige Dispersionen mit hohem Organopolymer- anteil und niederem Organosiliconanteil zu versprühen, um über den höheren Organopolymer-Anteil den Organosilicon-An- teil homogen zu verteilen. Überraschend ist bei der erfin¬ dungsgemäßen Vorgehensweise, daß die eingemischten relativ sehr geringen Mengen an Organosiliciumverbindungen trotz der sicher nicht optimalen Verteilung einen ebenso guten Effekt haben, wie wenn sie über die erheblich größere Menge an Or¬ ganopolymer/Organosilicium-Dispersionpulver eingearbeitet werden.
Beiεpiele:
Beispiel 1 - 4:
Fugenfüller-Rezeptur:
300.0 Teile Portlandzement PZ 35 F
40.0 Teile Aluminat-Zement (HAC-Fondu Lafarge) 649.5 Teile Quarzsand (0.1-0.4 mm) 0.5 Teile Culminal C 8556 10.0 Teile Dispersionspulver (siehe Tabelle 1)
X Teile Iεooctyltriethoxysilan-Pulver (IOTES-Pulver) , ikroverkapselt mit 14 % Polyvinylalkohol 200 ml Wasser auf 1000 g Trockenmischung
Testung der Fugenfüller-Rezeptur:
Die Biegezugfestigkeit und Druckfestigkeit von mit diesen Rezepturen hergestellten zementaren Massen wurden in Anleh¬ nung an DIN 1164 getestet.
Die Wasseraufnahme wurde in Anlehnung an DIN 52617 bestimmt. Die Proben wurden 14 Tage bei Normklima (23°C/50% relative Luftfeuchte) gelagert. Die Verarbeitbarkeit wurde qualitativ bewertet.
Die Ergebnisse der Testung sind in Tabelle 1 zusammenge¬ faßt.
Tabelle 1
Beispiel Nr. 1 2 Vbsp.l Vbsp.2 3 4 Vbsp.3
Wasseraufnahme 0,25
(kg/m2-h0'5)
Biegezugfestig- 4,7 keit (N/mm2)
Dispersions- pulvertype RE545Z** RE545Z** RE545Z** * * LL512*** LL512***
Teile IOTES-
Pulver 0,29 0,44 — — 0,15 0,44
* = wie RE 545 Z mit 0.25 % bezogen auf Polymer an coverdüsten Isooctyltriethoxysilan
** = Produkt der Wacker-Chemie GmbH, redispergierbares Vinylacetat/Ethylen-Pulver
*** = Produkt der Wacker-Chemie GmbH, redispergierbares Styrol/Butylacrylat-Pulver
Die Testergebnisse in Tabelle 1 zeigen, daß die erfindungs- ge äß hergestellten Massen bei gleicher zugesetzter Silan- enge die gleiche hydrophobierende Wirkung aufweisen, wie Produkte, der entsprechend hydrophobierten redispergierbaren Kunststoffpulver (Beispiel 1 u. Vergleichsbeispiel 2) . Ver¬ gleichsbeispiel 1 zeigt die Werte, die ohne Silanzusatz er¬ halten werden.
Beispiel 2 und 3 zeigen im Vergleich mit Vergleichsbeispiel 2, daß man mit diesem Verfahren die hydrophobierende Wirkung von bereits hydrophobierten Dispersionspulvern verbessern kann. Auch diese Versuche zeigen, daß kein signifikanter Un¬ terschied bezüglich der mechanischen Festigkeit und der Hy- drophobierwirkung besteht zwischen der Einarbeitung des Hy- drophobierungs ittels in das in diesem Fall schon hydropho- bierte, redispergierbare Kunststoffpulver und der separaten Einmischung des gesamten Hydrophobierungsmittels in die Bau- stoffmischung.
Beispiel 4 und Vergleichbeispiel 3 belegen entsprechendes im Falle der Verwendung einer anderen Harztype.
Beispiel 5
Vollwärmeεchutz-Rezeptur (Baukleber) :
280.0 Teile Dykerhoff Weißzement 500.0 Teile Quarzsand (0.1 - 0.4 mm) 190.0 Teile Juraperle MHS 1.5 Teile Tyloεe BA 2741 20.0 Teile Dispersionspulver (siehe Tabelle 2) X Teile Isooctyltriethoxysilan-Pulver, mikroverkapselt mit 14 % Polyvinylalkohol (IOTES-Pulver) 20.0 Teile Wasser
Teεtung der Baukleber-Rezeptur:
Die Haftzugfestigkeit wurde nach 14 Tagen Trockenlagerung mit einer Abzugsgeschwindigkeit von 250 N/s bestimmt. Für den Wassertropfentest wurden 0.5 ml Wasser mit einer Pipette auf die Oberflache der auf Styropor aufgebrachten Klebmasse appliziert und die Zeit bis zum Wegschlagen des Tropfens ge¬ messen.
Tabelle 2:
(Testung der Kleberrezeptur auf Polystyrol-Platten)
Beispiel 5 6 Vbsp. 4
Haftzugfestig- 0,1 0,1 0,1 keit (N/mm2) 100% Styropor- 100% Styropor- 70% Styropor- ausriß ausriß ausriß
Wassertropfen- 140 min 360 min 5 min test
Dispersions- RE 545 Z RE 545 Z RE 545 Z pulvertype
Teile IOTES- 0,29 0,44 Pulver
Die Ergebnisse zeigen, daß die hydrophobierenden Eigenschaf¬ ten dieses Bauklebers mit dem beanspruchten Verfahren in weiten Grenzen variiert werden können.
Be i sp ie l 7
Rollputz-Rezeptur:
452.0 Teile Inducarb 500 (CaC03, 0.03 - 0.5 mm) 200.0 Teile Inducarb 0000 (CaC03, 0.4 - 0.9 mm) 150.0 Teile Weißzement PZ 45 F 80.0 Teile Kalkhydrat 2741 40.0 Teile Kronos 2056 (Ti02-Pigment) 15.0 Teile Arbocel BC 1000 (Cellulosefaser) 2.0 Teile Culminal MC 3000 PR (Celluloseether) 1.0 Teile Amylotex 8100 (Stärkeether) 60.0 Teile Dispersionspulver X Teile Isooctyltriethoxysilan-Pulver, ankondensiert, mit 14 % Polyvinylalkohol mikroverkapselt (IOTES-Pulver) Wasserbedarf auf 1000 g Trockenmischung: ca. 350 ml
Testung der Rollputz-Rezeptur:
Die Haftzugfestigkeit von mit diesen Rezepturen hergestell¬ ten Putzen wurde gemäß DIN 1164 getestet.
Mit der Methode A erfolgte die Messung nach einer Trockenla¬ gerung von 28 Tagen bei 23°C/50 % relativer Luftfeuchte. Mit der Methode B erfolgte die Messung nach 7 Tagen Trockenlage¬ rung bei 23°C/50 % relativer Luftfeuchte und weiteren 21 Ta¬ gen Lagerung unter Wasser bei 23°C. Die Biegezugfestigkeit und Druckfestigkeit wurden gemäß der obengenannten Norm nach Trockenlagerung von 28 Tagen bei 23°C/50 % relativer Luft¬ feuchte bestimmt.
Der Wasseraufnahmekoeffizient wurde gemäß DIN 52617 nach ei¬ ner Trockenlagerung der Rezeptur von 14 Tagen bei 23°C/50% relativer Luftfeuchte bestimmt.
Die Ergebnisse der Testung sind in Tabelle 3 zusammenge¬ faßt.
Tabelle 3
Beispiel 7 8 9 10 Vbsp5 Vbsp6 Haftzug¬ festigkeit Methode A (N/mm2) Methode B (N/mm2) Druck¬
festigkeit (N/mm2)
Biegezug- 2,53 2,39 2,34 2,60 2,57 2,28 festigkeit (N/mm2)
Wasserauf- 0,152 0,071 0,057 0,091 0,070 0,362 nähme
(kg/m2-h0'5)
Dispersions- RE545Z RE545Z RE545Z RE545Z * RE545Z pulvertype
Teile I0TES- 0,29 0,44 0,6 Pulver- Teile IOTES/- — — — 0,44 Trasil-Pulver (1:2) ** * = wie RE 545 Z mit 0.25 % bezogen auf Polymer an coverdü- sten Iεooctyltriethoxysilan ** Trasil ist ein teilkondensiertes Methyltrimethoxysilan
(Produkt der Wacker-Chemie GmbH)
Tabelle 3 zeigt, daß man mit dem beschriebenen Verfahren die gleiche hydrophobierende Wirkung erzielt wie mit den bekann¬ ten Verfahren, jedoch mit dem Vorteil, die Hydrophobierung je nach Anwenderwunsch variieren zu können.
Beispiele 11 - 12
Alabastergipsmortel wurde mit je 2 % Dispersionspulver, 1 % Kalkhydrat und gegebenenfalls X % mikroverkapseltem Siloxan- Pulver (81 %ig) modifiziert (Wasser/Gips : 0.65)
Die Prüfungen erfolgten an 1 x 4 x 16 cm3-Prismen nach fol¬ gender Lagerung:
l d m der Schalung
5 d Normklima
5 d 40°C
1 d Normklima
Nach dieser Lagerung hatten die Proben Gewichtskonstanz er¬ reicht, sie waren vollständig zum Dihydrat hydratisiert.
Aus der Tabelle 4 ist die kapillare Wasεeraufnahme ersicht- lich.
Tabe l le 4
Beispiel 11 12 Vbsp.7
* bezogen auf Gesamtmischung
** Produkt der Wacker-Chemie GmbH, VAc/E-Copolymerpulver mit Polyvinylalkohol stabilisiert
*** H-Siloxan-Pulver mikroverkapselt mit 19 % Polyvinyl¬ alkohol
**** Produkt der Wacker-Chemie GmbH, teilkondensiertes
Methyltriethoxysilan, mikroverkapselt mit 19 % Poly¬ vinylalkohol
Claims
1. Verfahren zur KunststoffVergütung von mineralischen, hy¬ draulisch abbindenden oder nicht hydraulisch abbindenden Beschichtungsmittel- und Bindemittel-Zusammensetzungen mittels in Wasser redispergierbaren Pulvern, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß ein oder mehrere in Wasser redispergierbarer Organopoly¬ mer-Pulver und ein oder mehrere in Wasser redispergier¬ bare Organosilicium-Pulver der trockenen Beschichtungs¬ mittel- oder Binde ittel-Zusammenεetzung zugegeben wer¬ den.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 0.1 bis 20 Gew% eines oder mehrerer redispergierbarer Organopolymer-Pulver und 0.001 bis 5.0 Gew% eines oder mehrerer in Wasser redispergierbarer Organosilicium-Pul¬ ver, jeweils bezogen auf die Trockenmasse der Beschich¬ tungsmittel- oder Bindemittelzusammensetzungen, der trockenen Beschichtungsmittel- oder Bindemittel-Zusam¬ mensetzung zugegeben werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß das Organopolymer-Pulver und das Organosilici¬ um-Pulver getrennt oder als vorgefertigtes Gemisch aus Organopolymer- und Organosilicium-Pulver zugegeben wer¬ den.
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