DE19542443A1

DE19542443A1 - Verfahren zur Kunststoffvergütung von mineralischen Beschichtungsmittel- und Bindemittel-Zusammensetzungen

Info

Publication number: DE19542443A1
Application number: DE19542443A
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr Eck; Reiner Dr Figge; Peter Dr Ball
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: Wacker Chemie AG
Priority date: 1995-11-14
Filing date: 1995-11-14
Publication date: 1997-05-15
Anticipated expiration: 2015-11-15
Also published as: TW379207B; WO1997018175A1; DE19542443C2; US6090868A

Description

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 43 17 036 sind Polymerisatpulver auf der Ba sis von Methylmethacrylat 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 pulverförmigen 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 ausgeprägt 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 wendungstechnischen 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 44 02 409) erhal ten werden.

Damit kann man, je nach zugesetzter Menge und Type an Orga nosiliciumverbindung(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/Organosili 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 unverträglicher Emulga tor/Schutzkolloid-Systeme.

Es bestand daher die Aufgabe, ein Verfahren zur Vergütung von mineralischen Beschichtungs- und Bindemittel-Zusammen setzungen mit Organopolymeren und Organosilicium-Verbindun gen zur Verfügung zu stellen, welches gegenüber dem Stand der Technik eine höhere Flexibilität bezüglich der Mengen verhältnisse von Organopolymer- und Organosilicium-Anteil gewährleistet, und die obengenannten Unverträglichkeiten vermeidet.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Kunststoff vergütung 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, Aluminiumsilikate oder Faserstoffe; Verdickungsmittel wie Cellulose, Dispergiermittel, Fungizide, Konservierungs hilfsmittel, Entschäumer, Netzmittel oder Verfilmungshilfs 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 erfindungsgemäßen Verfahrensweise kann der Kunst harzanteil als Ganzes mittels des redispergierbaren 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 Anstrichfarben, Grundierungen, zementfreie Spachtelmassen, Papier- und Tex tilbeschichtungsmittel sowie als Klebemittel für Holz, Pa pier und Kunststoff eingesetzt. Die entsprechenden Rezeptu ren sind dem Fachmann bekannt.

Die Zugabemenge von Organopolymer-Pulver bzw. Organosilici um-Pulver hängt 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 höher 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 erfindungsgemäßen 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-Pul ver in den gebräuchlichen Einrichtungen zur Trockenmi schung erfolgen. Die Beschichtungsmittel- und Bindemittel-Zu sammensetzungen 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 Lösung 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 Sprühtrocknung 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 Dünnschichttrocknung, 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 Alkylcarbonsäuren mit 1 bis 15 C-Atomen;
(Meth)acrylsäureester-Homo- oder -Copolymerisate enthaltend eine oder mehrere Monomereinheiten aus der Gruppe der Meth acrylsäureester und Acrylsäureester von unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 12 C-Atomen; Homo- oder Co polymerisate von Fumar- und/oder Maleinsäuremono- 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)acrylsäureestern 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 α-verzweigten Mo nocarbonsäuren mit bis zu 10 C-Atomen, beispielsweise solche mit 9 bis 10 C-Atomen (VeoVa 9® oder VeoVa 10®), und Me thylnorbornanmonocarbonsäurevinylester. Besonders bevorzugt ist Vinylacetat.

Bevorzugte Methyacrylsäureester oder Acrylsäureester sind Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethylmeth acrylat, Propylacrylat, Propylmethacrylat, n-Butylacrylat, t-Butylacrylat, n-Butylmethacrylat, t-Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat. 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-Copolymerisate 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 Vinylhalogenide wie Vinylchlorid und/oder Acrylsäureester bzw. Methacrylsäureester von Alko holen mit 1 bis 10 C-Atomen, wie Methylacrylat, Methylmeth acrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, Propylacrylat, Pro pylmethacrylat, n-Butylacrylat, t-Butylacrylat, n-Butylmeth acrylat, t-Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat und/oder ethylenisch ungesättigte Dicarbonsäureester bzw. deren Deri vate wie Diisopropylfumarat, die Dimethyl-, Methyl-t-butyl-, Di-n-butyl-, Di-t-butyl- und Diethylester der Maleinsäure bzw. Fumarsäure, oder Maleinsäureanhydrid enthalten. Die (Meth)acrylsäureester-Copolymerisate 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 Vinylhalogenide wie Vinyl chlorid und/oder ethylenisch ungesättigte Dicarbonsäureester bzw. deren Derivate wie Diisopropylfumarat, die Dimethyl-, Methylbutyl-, Dibutyl- und Diethylester der Maleinsäure bzw. Fumarsäure, oder Maleinsäureanhydrid enthalten.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Vinyl ester-Copolymerisate und die (Meth)acrylsäureester-Copolyme risate noch 9.05 bis 10.0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtge wicht des Comonomergemisches, Hilfsmonomere aus der Gruppe der ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren, vorzugsweise Acrylsäure oder Methacrylsäure; aus der Gruppe der ethyle nisch ungesättigten Carbonsäureamide, vorzugsweise Acryl amid; aus der Gruppe der ethylenisch ungesättigten Sulfon säuren bzw. deren Salze, vorzugsweise Vinylsulfonsäure; und/oder aus der Gruppe der mehrfach ethylenisch ungesättig ten Comonomeren, beispielsweise Divinyladipat, Diallylma leat, Allylmethacrylat oder Triallylcyanurat. Als Hilfsmono mere geeignet sind auch vernetzend wirkende Comonomere, bei spielsweise Acrylamidoglykolsäure (AGA), Methylacrylamido glykolsäuremethylester (MAGME), N-Methylolacrylamid (NMAA), N-Methylolmethacrylamid, N-Methylolallylcarbamat, Alkyl ether, wie der Isobutoxyether, oder Ester des N-Methylolme thacrylamids oder des N-Methylolallylcarbamats.

Entsprechendes wie für die (Meth)acrylsäureester-Copolymeri sate gilt für die Copolymerisate der Ester der Malein- oder Fumarsäure.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält 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 Lösung oder Mischung der Zusammensetzung aus Polymer und weiteren Zusatzstoffen vor dem Sprühtrocknen, bevorzugt in Form einer wäßrigen Lösung, zugegeben wird. Geeignete Schutzkolloide sind beispielsweise Polyvinylalkohole und deren Derivate; Polysaccharide in wasserlöslicher Form wie Stärken (Amylose und Amylopectin), Cellulose, Guar, Tragcantinsäure, Dextran, Alginate und deren Carboxymethyl-, Methyl-, Hydroxyethyl-, Hydroxypropyl-Derivate; Proteine wie Casein, Sojaprotein, Gelatine; synthetische Polymere wie Poly(meth)acrylsäure, Poly(meth)-acrylamid, Polyvinylsulfonsäuren und deren was serlöslichen Copolymere; Melaminformaldehydsulfonate, Naph thalinformaldehydsulfonate, Styrolmaleinsäure- und Vinyl ethermaleinsäure-Copolymere.

Zusatzstoffe, die in fester, vorzugsweise pulverförmiger Form vorliegen, können dem redispergierbaren Pulver auch während oder nach der Trocknung zugesetzt werden, wie insbe sonders Antiblockmittel wie Ca- bzw. Mg-Carbonat, Talk, Gips, Kieselsäure, Silicate, Aluminiumoxid, Pigmente, je weils mit Teilchengrößen vorzugsweise im Bereich von 5 nm 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 Wärme oder durch vorheriges Lösen in einem geeigneten organischen Lösemittel oder durch Mischen mit ei ner oder mehreren anderen, vorzugsweise bei Raumtemperatur flüssigen (Organo)siliciumverbindung(en) in einer wäßrigen Lösung von filmbildenden Polymeren, gegebenenfalls in Gegen wart von Emulgatoren, Antiblockmitteln und weiteren Zusatz stoffen erfolgen. Die Trocknung bzw. Mikroverkapselung kann durch Sprühtrocknung, Gefriertrocknung oder Dünnschicht trocknung wie Bandtrocknung oder Walzentrocknung erfolgen.

Bevorzugte in Wasser redispergierbare Organosiliciumverbin dungen sind:
Kieselsäureester Si(OR′)₄, Organoorganoxysilane SiR_n(OR′)_4-n mit n = 1 bis 3, Polysilane der allgemeinen Formel R₃Si(SiR₂)_nSiR₃ mit n = 0 bis 500, bevorzugt 0 bis 8, Di-, Oligo- und Polysiloxane aus Einheiten der allgemeinen For mel R_cH_dSi(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-, Sulfonsäure-, Carbonsäureanhydrid- 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, γ-Chlorpropyltriethoxysilan, β-Nitrilethyltriethoxysi lan, γ-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, γ-Aminopropyltriethoxysilan oder anderen Aminofunktionen enthaltenden Silanen, quartäre Ammoniumsalzgruppen enthal tenden Silanen, Epoxygruppen enthaltenden Silanen, Carbon säure- und Carbonsäureanhydridfunktionellen Silanen. Die Di silane Dimethyltetraalkoxydisilan, Tetramethyldialkoxydisi lan, Trimethyltrialkoxydisilan oder deren im allgemeinen aus den entsprechenden Chlorverbindungen erhältlichen (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 endständigen Einheiten je eine Si-gebundene Hydroxylgruppe aufweisende Dimethylpolysiloxane.

Die Herstellung der Organosiliciumverbindungen kann nach Verfahren erfolgen wie sie in Noll, Chemie und Technologie der Silicone, 2. Auflage 1968, Weinhein und in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band E 20, S 1782 f 2219 f., Georg Thieme Verlag, Stuttgart; 1987 beschrieben sind.

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 Malein- und/oder Fumarsäure, von Kondensationspro dukten aus sulfonierten Phenolen oder Naphthalinen mit Form aldehyd oder von anderen auf Grund der Ammoniumsalzgruppen wasserlöslichen, filmbildenden Polymeren enthalten. Auch wasserlösliche Proteine, die unter den Herstellungs- oder Anwendungsbedingungen verhornen, sind hierfür geeignet.

Die beschriebenen Organosiliciumverbindungen, sowie wasser lösliche und auch < 150°C siedende (Organo)siliciumverbin dungen können auch auf einer Trägersubstanz aufgetragen der Baustoffmischung zugegeben werden. In diesem Fall werden sie auf eine vorzugsweise pulverförmige Trägersubstanzen aufge bracht. Die Herstellung solcher Zusammensetzungen aus auf Trägersubstanzen aufgebrachten Organosiliciumverbindungen ist in der DE-A 19535833 beschrieben.

Die Teilchengröße der pulverförmigen, anorganischen oder or ganischen Trägersubstanzen beträgt vorzugsweise von 0.005 bis 3000 µm, insbesondere bis 500 µm. Als adsorptiv wirkende Trägersubstanzen eignen sich vorzugsweise feinteilige Fest körper mit möglichst großer BET-Oberfläche, vorzugsweise < 5 m²/g, besonders bevorzugt < 10 m²/g.

Beispiele für adsorptiv wirkende und/oder die Flüssigkeiten in ihre Poren einschließende Trägersubstanzen sind gefällte Kreide und andere feinteilige Carbonate, wie Magnesiumcarbo nat und/oder Calciumcarbonat, sowie Magnesiumhydrosilicate, feinteiliges Titandioxid, Tonerden, Bleicherden, aktiviertes Aluminiumoxid, Vermiculite wie Bentonit, expandiertes Per lit, sowie Phosphate 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-Zu sammensetzungen 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 erfindungsgemäße Verfahrensweise bietet gegenüber dem Stand der Technik folgende Vorteile:
Das zu vergütende Material kann je nach anwendungstechni schen Erfordernissen 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/Organosili con-Dispersionspulver mit fest vorgegebenen Verhältnissen zu lagern und zu verarbeiten, entfällt.

Der Grund für den Einsatz der vorbekannten Dispersionspul ver mit fest vorgegebenem Orpanopolymer/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.

Beispiele 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 Isooctyltriethoxysilan-Pulver (IOTES-Pulver), mikroverkapselt mit 14% Polyvinylalkohol
200 ml Wasser auf 1000 g Trockenmischung

Testung der Fugenfüller-Rezeptur

Die Biegezugfestigkeit und Druckfestigkeit von mit diesen Rezepturen hergestellten zementären Massen wurden in Anleh nung an DIN 1164 getestet.

Die Wasseraufnahme wurde in Anlehnung an DIN 52 617 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.

Die Testergebnisse in Tabelle 1 zeigen, daß die erfindungs gemäß hergestellten Massen bei gleicher zugesetzter Silan menge 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 drophobierungsmittels 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 Vollwärmeschutz-Rezeptur (Baukleber)

280.0 Teile Dykerhoff Weißzement
500.0 Teile Quarzsand (0.1-0.4 mm)
190.0 Teile Juraperle MHS
1.5 Teile Tylose BA 2741
20.0 Teile Dispersionspulver (siehe Tabelle 2)
X Teile Isooctyltriethoxysilan-Pulver, mikroverkapselt mit 14% Polyvinylalkohol (IOTES-Pulver)
20.0 Teile Wasser

Testung 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 Oberfläche der auf Styropor aufgebrachten Klebmasse appliziert und die Zeit bis zum Wegschlagen des Tropfens ge messen.

Tabelle 2

(Testung der Kleberrezeptur auf Polystyrol-Platten)

Die Ergebnisse zeigen, daß die hydrophobierenden Eigenschaf ten dieses Bauklebers mit dem beanspruchten Verfahren in weiten Grenzen variiert werden können.

Beispiel 7 Rollputz-Rezeptur

452.0 Teile Inducarb 500 (CaCO₃, 0.03-0.5 mm)
200.0 Teile Inducarb 0000 (CaCO₃, 0.4-0.9 mm)
150.0 Teile Weißzement PZ 45 F
80.0 Teile Kalkhydrat 2741
40.0 Teile Kronos 2056 (TiO₂-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 wurden 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 52 617 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

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

Alabastergipsmörtel wurde mit je 2% Dispersionspulver, 1% Kalkhydrat und gegebenenfalls X% mikroverkapseltem Siloxan-Pulver (81-%ig) modifiziert (Wasser/Gips: 0.65).

Die Prüfungen erfolgten an 1×4×16 cm³-Prismen nach fol gender Lagerung:

1 d in 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 Wasseraufnahme ersicht lich.

Tabelle 4

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 Bindemittel-Zusammensetzung 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.