DE69905454T2

DE69905454T2 - Lagerstabiles wasserabweisendes mittel für baumaterialien

Info

Publication number: DE69905454T2
Application number: DE69905454T
Authority: DE
Inventors: Midland; Anh Be; Taylor Liles; Gerardo Wilhelmi
Original assignee: Dow Corning Corp
Current assignee: Dow Silicones Corp
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1999-03-25
Publication date: 2003-07-24
Anticipated expiration: 2019-03-26
Also published as: KR100593243B1; US5919296A; MXPA00009541A; WO1999050355A1; EP1068270A1; CN1292810A; ES2188152T3; KR20010042094A; CA2326411A1; DE69905454D1; CN1117820C; TW567212B; JP2002509973A; AU3360799A; AR017482A1; AU746817B2; NZ506302A; BR9908874A; MY133777A; EP1068270B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein lagerstabile, wasserabweisende Zusammensetzungen zur Verwendung mit Bauprodukten. Die beanspruchte Zusammensetzung vereinigt ein relativ wasserunlösliches hydrolysierbares Silan und ein Wasserstofffunktionelles Polysiloxan in der Form einer wäßrigen Emulsion.
Die vorteilhaften Wirkungen des Einsatzes wasserabweisender Zusammensetzungen zum Schutz von Baumaterialien sind wohlbekannt. Wie hier verwendet, bedeutet "Bau(material)" ("masonry") jedes poröse anorganische Substrat, insbesondere Bauzusammensetzungen, welche Baukeramiken, wie z. B. ein gewöhnlicher Ziegel, Pflasterziegel, Verblendstein, Abwasserrohr, Drainziegel, Hohlblockstein, Terracotta, Leitungsrohre, Dachziegel, Zemente und Kunststoffe, z. B. Portlandzement, gebrannte Gipsprodukte, Modell- und Baugipse, Stuck, Magnesiazement, Isolierprodukte, z. B. elektrische Isolatoren, und natürlichen und künstlichen Stein einschließen. Aufgrund ihrer Porosität im unbehandelten Zustand absorbieren diese Materialien unschwer Umgebungsfeuchtigkeit. Die anschließende Exposition gegenüber Gefriertemperaturen verursacht Brüche, was zu Rissbildung und Abblättern führt. Bei Baumaterialien, die zur Konstruktion von Straßen und Brücken verwendet werden, dienen wasserabweisende Beschichtungen auch zum Schutz der Baumaterialien vor den schädlichen Wirkungen von Salz und ähnlichen enteisenden Mitteln.
Die neu herausgegebene US-Patentschrift 33,759 offenbart eine Zusammensetzung in der Form einer wäßrigen Emulsion, um Baumaterialien wasserabweisend zu machen. Die dort beanspruchte Zusammensetzung besteht im wesentlichen aus einem hydrolysierbaren Silan oder einem Oligomer davon, einem Emulgator mit einem Hydrophil-Lipophil-Wert (HLB) von 4-15 und Wasser. Als wir diese Zusammensetzungen herstellten, fanden wir, daß sie unter dem Nachteil leiden, nur eine begrenzte Lagerstabilität zu bieten, welcher Nachteil durch Exposition gegenüber Wärme vergrößert wird.
Das US-Patent 5,110,684 beschreibt gleichermaßen eine wasserabweisende Zusammensetzung für Baumaterial, welche eine Mischung eines wasserlöslichen Silan- Kopplungsmittels und einer Emulsion eines Wasserstoff-funktionellen Polysiloxans einschließt. Diese Zusammensetzung besitzt jedoch ebenfalls den Nachteil, daß sie eine sehr begrenzte Lagerstabilität besitzt.
Somit besteht ein Bedarf für eine lagerstabile, wasserabweisende Zusammensetzung, welche zur Verwendung mit Bauprodukten adaptiert ist.
Unsere Erfindung ist eine effiziente und wirksame Zusammensetzung, die dazu adaptiert ist, Baumaterialien wasserabweisende Eigenschaften zu verleihen. Sie wird bequemerweise als Beschichtung auf die Oberfläche eines Bausubstrats aufgebracht oder sie kann als Zusatz mit abbindfähigen Baumaterialien, wie z. B. Beton oder gebrannter Gips, vor dem Abbinden gemischt werden.
Diese hier beanspruchte wasserabweisende Zusammensetzung umfaßt eine wäßrige Emulsion, die sowohl eine kontinuierliche wäßrige Phase als auch eine diskontinuierliche Organosiliciumphase aufweist. Unsere wäßrige Emulsion ist aus den Komponenten formuliert, welche umfassen:
(A) ein wasserunlösliches Alkoxysilan der Durchschnittsformel Rn-Si-R'(4-n), wobei n eine Zahl von 1 bis 2 ist, R ein einwertiger C&sub5;-C&sub2;&sub0;-Kohlenwasserstoffrest ist und R' eine C&sub1;-C&sub4;- Alkoxygruppe ist; (B) ein Wasserstoff-funktionelles Polysiloxan mit mindestens zwei Siliciumgebundenen Wasserstoffatomen pro Molekül, mindestens fünf Siloxy-Einheiten pro Molekül und einer kinematischen Viskosität zwischen 0,5 · 10&supmin;&sup6; und 1000 · 10&supmin;&sup6; m²/s bei 25ºC; (C) einen Emulgator und (D) Wasser. Die diskontinuierliche Organosiliciumphase umfaßt hier die Komponenten (A) und (B) und die kontinuierliche wäßrige Phase umfaßt Wasser. Das Verhältnis der Komponenten (A) : (B) in der Organosiliciumphase ist derart, daß unsere Emulsion sowohl physikalische als auch chemische Stabilität aufweist, wenn sie 6 Monate lang bei Raumtemperatur oder 6 Wochen lang bei 50ºC gelagert wird. Die Organosiliciumphase ist in der wäßrigen Emulsion mit 10 bis 75 Gew.-% vorhanden.
Wie hier für unsere wasserabweisenden Emulsionszusammensetzungen verwendet, umfaßt der Begriff "stabil" zwei Phänomene: 1) physikalische Stabilität und 2) chemische Stabilität.
Unsere beanspruchten wasserabweisenden Emulsionszusammensetzungen sind vom Typ Öl-in-Wasser und physikalische Instabilität wird auftreten, wenn sich die Emulsion entmischt. Die suspendierten Tröpfchen, welche die diskontinuierliche Organosiliciumphase (auch als die Ölphase oder die disperse Phase bezeichnet) bilden, agglomerieren und werden effektiv aus der Suspension in der kontinuierlichen wäßrigen Phase entfernt. Unterschiede in der Dichte zwischen diesen Phasen führt zur Bildung von zwei getrennten Flüssigkeitsschichten. Somit muß eine physikalisch stabile Emulsion ein homogenes Erscheinungsbild über die Zeit beibehalten.
Eine Emulsion kann physikalisch stabil, nicht jedoch chemisch stabil bleiben. Eine chemische Instabilität über die Zeit oder nach einer Exposition gegenüber Wärme ist klar erwiesen, wenn das Vermögen der Zusammensetzung zum Ausschluß von Feuchtigkeit, wann immer sie auf eine Baumaterialoberfläche aufgebracht wird, ernsthaft beeinträchtigt ist. Es wird angenommen, daß chemische Instabilität die Folge ist, wenn die Organosiliciumphase der Emulsion eine beträchtliche Hydrolyse und Kondensation (oder teilweise Härtung) vor der anfänglichen Aufbringung auf ein Baumaterial erfährt.
Das Messen von sowohl chemischer als auch physikalischer Stabilität erfolgt durch einfache Beobachtung des Erscheinungsbilds und der Leistungseigenschaften einer gegebenen wasserabweisenden Emulsion als Funktion der Lagerzeit bei Raumtemperatur. Solche Alterungstests werden jedoch durch die Anwendung von Wärme unschwer beschleunigt. Fachleute werden erkennen, daß die Lagerung einer wasserabweisenden Emulsion für eine Woche bei 50ºC im allgemeinen einer Lagerung für einen Monat bei Raumtemperatur äquivalent ist. Dementsprechend bedeutet "physikalisch stabil", wie hier verwendet, daß die Emulsion bei Lagerung für mindestens sechs Monate bei Raumtemperatur oder sechs Wochen bei 50ºC erhalten bleibt. Gleichermaßen bedeutet "chemisch stabil", wie hier verwendet, daß nach Lagerung für sechs Monate bei Raumtemperatur oder für sechs Wochen bei 50ºC die Emulsion eine Wasserausschlußcharakteristik von mindestens 60% ("% WA") aufweist, wie mit einem modifizierten National Cooperative Highway Research Program Protocol 244 (NCHRP 244) bestimmt. Unser modifiziertes NCHRP 244 ist in jeglicher Hinsicht mit dem von NCHRP 244 identisch, mit Ausnahme dessen, daß der Wasserauschlußtest mit Mörtelwürfeln von 5,08 cm (2 Zoll) Seitenlänge gegenüber 10,16 cm (4 Zoll) Seitenlänge durchgeführt wird.
Die Zusammensetzung dieser Erfindung bildet eine ausgezeichnete wasserabweisende Barriere in Form einer Harzbeschichtung, wenn sie auf ein Baumaterial aufgebracht wird. Die Aushärtung der Zusammensetzung wird dann durch die restliche Alkalinität des Baumaterials katalysiert. Unsere Erfindung weist überraschend gute Wärme- und Lagerstabilität auf. Es wird angenommen, daß diese Stabilitäten der Inkorporation eines wasserunlöslichen Alkoxysilans und eines Wasserstoff-funktionellen Polysiloxans in unsere diskontinuierliche Organosiliciumphase der wäßrigen Emulsion zuzuschreiben sind.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb die Bereitstellung einer wasserabweisenden Zusammensetzung in der Form einer Emulsion, adaptiert zur Verwendung mit Baumaterialien, welche sowohl physikalische als auch chemische Stabilität aufweist.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist die Bereitstellung einer solchen Zusammensetzung, welche Wasser aus Baumaterialien mindestens ebenso gut wie die Zusammensetzungen des Standes der Technik ausschließt.
Vorteilhafterweise stellt die vorliegende Erfindung eine physikalisch und chemisch stabile Zusammensetzung bereit, welche adaptiert ist, um Baumaterialien wasserabweisende Eigenschaften zu verleihen. Diese Zusammensetzung umfaßt: (A) ein wasserunlösliches Alkoxysilan, (B) ein Wasserstoff-funktionelles Polysiloxan, (C) einen Emulgator und (D) Wasser. Diese Zusammensetzung liegt in der Form einer wäßrigen Emulsion vor, welche eine kontinuierliche wäßrige Phase und eine diskontinuierliche Organosiliciumphase einschließt. Wenn die Zusammensetzung in Kontakt mit einem Baumaterial ist, hydrolysieren das wasserunlösliche Alkoxysilan und das Wasserstoff-funktionelle Polysiloxan und kondensieren miteinander und mit den Hydroxidgruppen in dem Baumaterial; sie bilden so ein harzartiges, wasserabweisendes Netzwerk. Die Hydrolyse und Kondensationsreaktionen werden durch die latente Alkalinität des Baumaterials katalysiert.
Komponente (A) ist ein wasserunlösliches Alkoxysilan der Durchschnittsformel: Rn-Si-R'(4-n), wobei n eine Zahl von 1 bis 2 ist, R ein einwertiger C&sub5;-C&sub2;&sub0;-Kohlenwasserstoffrest ist und R' eine C&sub1;-C&sub4;-Alkoxygruppe ist.
Bezüglich Komponente (A) bedeutet der Begriff "wasserunlöslich", daß weniger als 1 g des Silans in 100 g Wasser gelöst werden kann. Dies ist ein wichtiger Unterschied zwischen der beanspruchten Erfindung und den Zusammensetzungen des Standes der Technik. Es wird angenommen, daß die Verwendung eines wasserlöslichen Silan-Kopplungsmittels zu der begrenzten Lagerstabilität der Zusammensetzung des US-Patents 5,119,684 beiträgt. Wasserlösliche Silan-Kopplungsmittel erfahren eine schnelle Hydrolyse und Kondensation wenn sie Wasser ausgesetzt werden. Unsere Verwendung eines wasserunlöslichen Alkoxysilans erlaubt unerwarteterweise die Inkorporation des Silans in die diskontinuierliche Organosiliciumphase in unserer wäßrigen Emulsion. Dies vermeidet eine Hydrolyse und Kondensation des Alkoxysilans bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Silan in direktem Kontakt mit einem Baumaterial steht.
In der Formel für die Komponente (A) ist R ein einwertiger C&sub5;-C&sub2;&sub0;-Kohlenwasserstoffrest. In hydrolysierbaren Silanen, bei denen geringere Kohlenstoffgehalte eingesetzt werden, neigen die Silane dazu, wasserlöslich zu sein. Jedoch können selbst Kohlenwasserstoffreste im Bereich von C&sub5;-C&sub2;&sub0; unser Alkoxysil an wasserlöslich machen, falls bestimmte Gruppen, z. B. Aminogruppen, darin inkorporiert sind. Dementsprechend kann R unsubstituiert oder mit verschiedenen Gruppen substituiert sein, jedoch nur insofern, als solche Gruppen das Alkoxysilan nicht dazu veranlassen, wasserlöslich zu werden.
Nachdem die Gruppe R in der obigen Formel unserer gehärteten Zusammensetzung Hydrophobizität verleiht, spielt sie auch eine wichtige Rolle bei dem Vermögen der Zusammensetzung zum Ausschluß von Feuchtigkeit. Als allgemeine Regel, je höher der Kohlenstoffgehalt der Gruppe R, desto größer die Hydrophobizität, die der schließlichen gehärteten Beschichtung verliehen wird. Nichtsdestoweniger werden Alkoxysilane mit einer C&sub2;&sub0;-Gruppe R im allgemeinen die obere Grenze des kommerziell verfügbaren erreichen. Überraschenderweise fanden wir, daß es vorzuziehen ist, daß R ein n-Octylrest ist, da sich eine sehr stabile Emulsion ergibt, welche gute Hydrophobizität verleiht. Es ist jedoch anzumerken, daß R eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe, eine Arylgruppe oder eine Arylalkylgruppe sein kann.
R' ist auf eine C&sub1;-C&sub4;-Alkoxygruppe beschränkt, da höhere Kohlenstoffgehalte in den Alkoxygruppen dazu neigen, weniger reaktiv zu sein. Der Wert von n ist eine Zahl zwischen 1 und 2 und ist am meisten bevorzugt 1. Trialkoxysilane sind bevorzugt, da sie ein dreidimensionales Harz-Netzwerk bilden. Nichtsdestoweniger versteht sich, daß Dialkoxysilane ebenfalls erfolgreich eingesetzt werden können, ebenso wie eine Mischung davon mit Trialkoxysilan. Fachleute werden auch erkennen, daß oligomere Hydrolysate der vorgenannten Alkoxysilane ebenfalls brauchbar sind.
Die am meisten bevorzugte Verbindung zur Verwendung als Komponente (A) ist n- Octyltriethoxysilan. Die Komponente (B) dieser Erfindung ist ein Wasserstoff-funktionelles Polysiloxan mit mindestens zwei Siliciumgebundenen Wasserstoffatomen pro Molekül, mindestens fünf Siloxy-Einheiten pro Molekül und einer kinematischen Viskosität zwischen 0,5 · 10&supmin;&sup6; und 1000 · 10&supmin;&sup6; m²/s bei 25ºC und vorzugsweise zwischen 10 · 10&supmin;&sup6; und 100 · 10&supmin;&sup6; m²/s bei 25ºC. Die Komponente (B) kann ein lineares, verzweigtes oder cyclisches Siloxan oder irgendeine Kombination davon sein und zusätzlich zu Silicium-gebundenem Wasserstoff kann sie Alkyl-, Aryl- und Arylalkylgruppen einschließen. Somit schließen geeignete Verbindungen (welche den erforderlichen Polymerisationsgrad aufweisen, um innerhalb unseres vorgegebenen Viskositätsbereichs zu bleiben) Alkylmethyl/Methylwasserstoff-Siloxan-Copolymere und Methylwasserstoff-Siloxane ein.
Falls die kinematische Viskosität der Komponente (B) weniger als 0,5 · 10&supmin;&sup6; m²/s bei 25ºC beträgt, ist sie zu flüchtig, um effektiv in unserer beanspruchten Zusammensetzung zu fungieren. Mit anderen Worten, das Wasserstoff-funktionelle Siloxan neigt dazu, zu verdampfen, bevor es hydrolysiert und in eine Harz-Matrix kondensiert wird, wenn die Zusammensetzung auf eine Baumaterialoberfläche aufgetragen wird. Falls die Viskosität der Komponente (B) größer als 1000 · 10&supmin;&sup6; m²/s bei 25ºC ist, kann unsere Beschichtungszusammensetzung die poröse Oberfläche des Baumaterials nicht effektiv infiltrieren. Für effektive Porendurchdringungen am meisten bevorzugt ist ein mit einer Trimethylsiloxy- Endgruppe versehenes lineares Dimethyl/Methylwasserstoff-Siloxan-Copolymer, welches drei Methylwasserstoffsiloxy- und fünf Dimethylsiloxygruppen aufweist. Eine preiswertere Alternative für die Komponente (B) ist ein mit einer Trimethylsiloxy-Endgruppe versehenes lineares Methylwasserstoff-Siloxan mit 60 Methylwasserstoffsiloxygruppen.
Die Komponente (C) unserer Erfindung ist ein Emulgator. Ionische, nichtionische und amphotere Emulgatoren werden in der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung eingesetzt, wobei die nichtionischen Polyoxyethylenlaurylether bevorzugt sind. Im allgemeinen kann die Emulgatormenge im Bereich von weniger als 1% bis 20% des gemeinsamen Gewichts der Komponenten (A), (B) und (D) liegen. Die eingesetzte Menge wird natürlich von der Wirksamkeit des speziellen Tensids abhängen. Typischerweise liegt die Menge an Emulgator (C) zwischen 1 und 3 Gew.-% der verbleibenden Komponenten. Emulgatoren mit einer HLB-Zahl im Bereich von 2-20 werden wirksam eingesetzt. Vorzugsweise besitzt der Emulgator eine HLB-Zahl im Bereich von 4-17, welcher dazu neigt, eine stabilere Emulsion zu ergeben. Es wird für Fachleute ersichtlich sein, daß Mischungen verschiedener Emulgatoren ebenfalls eingesetzt werden können.
Die Komponente (D) ist Wasser und vorzugsweise ein entionisiertes oder destilliertes Wasser.
Bei der Kombination der Komponenten (A)-(D) ist es bevorzugt, daß die Silikonkomponenten (A) und (B) vorgemischt werden, wonach die Komponenten (C) und (D), der Emulgator und Wasser, zugegeben und in beliebiger Reihenfolge gemischt werden. Wenn die Komponente (B), das Wasserstoff-funktionelle Polysiloxan, ein relativ niedriges Molekulargewicht aufweist (z. B. ein mit einer Trimethylsiloxy-Endgruppe versehenes lineares Dimethyl/Methylwasserstoff-Siloxan-Copolymer mit drei Methylwasserstoffsiloxy- und fünf Dimethylsiloxygruppen ist), muß sie in der Tat zuerst mit der Komponente (A), dem wasserunlöslichen Alkoxysilan, gemischt werden, bevor sie mit (C), dem Emulgator, und (D), Wasser, kombiniert wird. Sonst wird die Emulsionszusammensetzung unserer Erfindung nicht gebildet werden. Vorzugsweise wird die Komponente (C) separat mit der Komponente (D) gemischt. Danach werden die beiden Mischungen (A & B und C & D) in einem einzigen Behälter vereinigt und 30 Minuten lang gemischt. Schließlich wird die resultierende Mischung einer Passage durch einen Homogenisator (bei 7500 psi oder 5,17 · 10&sup7; Pa) oder zwei Passagen durch einen Sonaltor (bei 1400 psi oder 9,65 · 10&sup6; Pa) unterworfen, um die Emulsion dieser Erfindung zu bilden.
Falls die Komponente (B) ein Wasserstoff-funktionelles Polysiloxan mit einem relativ hohen Molekulargewicht ist (z. B. ein mit einer Trimethylsiloxy-Endgruppe versehenes lineares Methylwasserstoff-Siloxan mit 60 Methylwasserstoffsiloxygruppen und einer Viskosität von 30 · 10&supmin;&sup6; m²/s), können alle Komponenten (A)-(D) einem Behälter zugegeben und gemischt werden. Die Emulgierung kann durch Schütteln und Verwendung eines Homogenisators unterstützt werden oder indem die Mischung Ultraschallenergie ausgesetzt wird.
Die diskontinuierliche Organosiliciumphase umfaßt zwischen 10 und 75 Gew.-% der wäßrigen Emulsion, umfaßt jedoch vorzugsweise 40 bis 60 Gew.-% der Emulsion.
Das Verhältnis der Komponente (A) zur Komponente (B) ist derart, daß die Emulsion sowohl physikalische Stabilität als auch chemische Stabilität aufweist, wenn sie sechs Monate lang bei Raumtemperatur oder sechs Wochen lang bei 50ºC gelagert wird.
Wenn das Molekulargewicht der Komponente (B) relativ niedrig ist (z. B. ein mit einer Trimethylsiloxy-Endgruppe versehenes lineares Dimethyl/Methylwasserstoff-Siloxan- Copolymer mit drei Methylwasserstoffsiloxy- und fünf Dimethylsiloxygruppen), ist das Gewichtsverhältnis der Komponente (A) zur Komponente (B) vorzugsweise 10 : 90 bis 90 : 10. Wenn das Molekulargewicht der Komponente (B) relativ hoch ist (z. B. ein mit einer Trimethylsiloxy-Endgruppe versehenes lineares Methylwasserstoff-Siloxan mit 60 Methylwasserstoffsiloxygruppen), ist das bevorzugte Gewichtsverhältnis von Komponente (A) zur Komponente (B) 1 : 3.
Es wird jedoch angenommen, daß Gewichtsverhältnisse der Komponente (A) zur Komponente (B) von mehr als 90 : 10 zu Emulsionen führen werden, welche sowohl chemische als auch physikalische Stabilität aufweisen, insbesondere wenn der pH-Wert der Emulsion bei 4 bis 5 gehalten wird. Ein pH-Wert in diesem Bereich hemmt die Hydrolyse und Kondensation der Komponenten (A) und (B) in der Organosiliciumphase. Dies wird unschwer durch die Zugabe einer relativ schwachen Säure, z. B. Eisessig, zu unserer Emulsion erreicht.
Verschiedene Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die folgenden Beispiele erläutert. Bezüglich der Beispiele 1-5 und Vergleichsbeispiele 1-3 wurde der prozentuale Wasserausschluß ("% WA"), der der Emulsion zuzuschreiben ist, durch unser modifiziertes National Cooperative Highway Research Program 244 Protocol (NCHRP 244) unter Verwendung von Würfeln von 5,08 · 5,08 · 5,08 cm, gegossen aus Mörtel vom Typ III, hergestellt gemäß ASTM C 109, bestimmt. Die Eindringtiefe wurde durch Zerbrechen eines behandelten Blocks und Aussetzen der Bruchoberfläche einer 1%igen Lösung von Sulfanazo 111-Farbstoff gemessen. Die Eindringtiefe entsprach der ungefärbten Tiefe, gemessen an der Bruchoberfläche.

Beispiel 1

Hier wurden 0,8 g Polyoxyethylen (4)-laurylether (HLB = 9,7, Brij® 30 von ICI Americas, Inc., Wilmington, Delaware), 1,1 g einer 72%igen wäßrigen Lösung von Polyoxyethylen (23)- laurylether (HLB = 16,9, Brij® 35, ebenfalls von ICI Americas, Inc.) und 58,3 g entionisiertes Wasser 15 Minuten lang gemischt. 36 g eines mit einer Trimethylsiloxy-Endgruppe versehenen linearen Dimethyl/Methylwasserstoff-Siloxan-Copolymers mit drei Methylwasserstoffsiloxy- und fünf Dimethylsiloxygruppen mit einer kinematischen Viskosität von 10 · 10&supmin;&sup6; m²/s und 4 g n-Octyltriethoxysilan wurden 5 Minuten lang gemischt und vereinigt. Das Mischen wurde weitere 30 Minuten lang fortgesetzt und die resultierende Mischung wurde dann einer Passage durch einen Homogenisator bei 7500 psi oder 5,17 · 10&sup7; Pa unterworfen: Dies ergab eine Öl-in-Wasser-Emulsion mit einer mittleren Teilchengröße von 400 nm.
Der WA in % (prozentuale Wasserausschluß), der von der frischen Emulsion verliehen wurde, betrug 84. Die frische Emulsion drang bis zu einer Tiefe von 3,5 mm in den Block ein. Wir unterwarfen dann diese Emulsion einer Alterung durch Lagerung bei 50ºC für 6 Wochen. Die gealterte Emulsion blieb erhalten und der dadurch verliehene WA in % betrug 80,7.

Beispiel 2

Als nächstes wurden 0,8 g Polyoxyethylen (4)-laurylether (HLB = 9,7, Brij® 30), 1,1 g einer 72%igen wäßrigen Lösung von Polyoxyethylen (23)-laurylether (HLB = 16,9, Brij® 35) und 58,3 g entionisiertes Wasser 15 Minuten lang gemischt. 20 g eines mit einer Trimethylsiloxy- Endgruppe versehenen linearen Dimethyl/Methylwasserstoff-Siloxan-Copolymers mit drei Methylwasserstoffsiloxy- und fünf Dimethylsiloxygruppen mit einer kimatischen Viskosität von 10 · 10&supmin;&sup6; m²/s und 20 g n-Octyltriethoxysilan wurden 5 Minuten lang gemischt und vereinigt. Das Mischen wurde weitere 30 Minuten lang fortgesetzt und die resultierende Mischung wurde dann einer Passage durch einen Homogenisator bei 7500 psi oder 5,17 · 10&sup7; Pa unterworfen. Dies ergab eine Öl-in-Wasser-Emulsion mit einer mittleren Teilchengröße von 400 nm.
Der von der frischen Emulsion verliehene WA in % betrug 80,5 und die Emulsion drang bis zu einer Tiefe von 6 mm in den Block ein. Die frische Emulsion wurde danach einer Alterung durch Lagerung bei 50ºC für sechs Wochen unterworfen. Die gealterte Emulsion blieb erhalten und der davon verliehene WA in % betrug 80,8.

Beispiel 3

Eine Emulsionszusammensetzung wurde in gleicher Weise wie für Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Menge an Polyoxyethylen (4)-laurylether auf 0,6 g (von 0,8 g) verringert wurde.
Der von der frischen Emulsion verliehene WA in % betrug 83,4 und die Emulsion drang bis zu einer Tiefe von 4,5 mm in den Block ein. Die frische Emulsion wurde danach einer Alterung durch Lagerung bei 50ºC für sechs Wochen unterworfen. Die gealterte Emulsion blieb erhalten und der verliehene WA in % betrug 83,6. Die gealterte Emulsion drang bis zu einer Tiefe von 5 mm in den Block ein.

Beispiel 4

1,45 g einer 72%igen wäßrigen Lösung von Polyoxyethylen (23)-laurylether (HLB = 16,9, Brij® 35) und 58,3 entionisiertes Wasser wurden 15 Minuten lang gemischt. 20 g eines mit einer Trimethylsiloxy-Endgruppe versehenen linearen Dimethyl/Methylwasserstoff-Siloxan- Copolymers mit drei Methylwasserstoffsiloxy- und fünf Dimethylsiloxygruppen mit einer kinematischen Viskosität von 10 · 10&supmin;&sup6; m²/s und 20 g n-Octyltriethoxysilan wurden fünf Minuten lang gemischt und vereinigt. Das Mischen wurde weitere 30 Minuten lang fortgesetzt und die resultierende Mischung wurde dann einer Passage durch einen Homogenisator bei 7500 psi oder 5,17 · 10&sup7; Pa unterworfen. Dies ergab eine Öl-in-Wasser-Emulsion mit einer mittleren Teilchengröße von 400 nm.
Der von der frischen Emulsion verliehene WA in % betrug 89 und die Emulsion drang bis zu einer Tiefe von 3,5 mm in den Block ein. Die frische Emulsion wurde danach einer Alterung durch Lagerung bei 50ºC für sechs Wochen unterworfen. Die gealterte Emulsion blieb erhalten und der davon verliehene Wa in % betrug 77,5.

Beispiel 5

Als nächstes wurden 0,8 g Polyoxyethylen (4)-laurylether (HLB = 9,7, Brij® 30), 1,1 g einer 72%igen wäßrigen Lösung von Polyoxyethylen (23)-laurylether (HLB = 16,9, Brij® 35) und 58,3 g entionisiertes Wasser 15 Minuten lang gemischt. 4 g eines mit einer Trimethylsiloxy- Endgruppe versehenen linearen Dimethyl/Methylwasserstoff-Siloxan-Copolymers mit drei Methylwasserstoffsiloxy- und fünf Dimethylsiloxygruppen mit einer kinematischen Viskosität von 10 · 10&supmin;&sup6; m²/s und 36 g n-Octyltriethoxysilan wurden 5 Minuten lang gemischt und vereinigt. Das Mischen wurde weitere 30 Minuten lang fortgesetzt und die resultierende Mischung wurde dann einer Passage durch einen Homogenisator bei 7500 psi oder 5,17 · 10&sup7; Pa unterworfen. Dies ergab eine Öl-in-Wasser-Emulsion mit einer mittleren Teilchengröße von 400 nm.
Der von der frischen Emulsion verliehene WA in % betrug 84,5 und die Emulsion drang bis zu einer Tiefe von 6,3 mm in den Block ein. Die frische Emulsion wurde danach einer Alterung durch Lagerung bei 50ºC für sechs Wochen unterworfen. Die gealterte Emulsion blieb erhalten und der davon verliehene WA in % betrug 82,8.

Vergleichsbeispiel 1

Danach wurden 0,8 g Polyoxyethylen (4)-laurylether (HLB = 9,7, Brij® 30), 1,1 g einer 72%igen wäßrigen Lösung von Polyoxyethylen (23)-laurylether (HLB = 16,9, Brij® 35) und 58,3 g entionisiertes Wasser 15 Minuten lang gemischt. 40 g n-Octyltriethoxysilan wurden dazugegeben und das Mischen wurde weitere 30 Minuten lang fortgesetzt. Die resultierende Mischung wurde dann einer Passage durch einen Homogenisator bei 7500 psi oder 5,17 · 10&sup7; Pa unterworfen.
Der von der frischen Emulsion verliehene WA in % betrug 78,2 und die Emulsion drang bis zu einer Tiefe von 5 mm in den Block ein. Die frische Emulsion wurde danach einer Alterung durch Lagerung bei 50ºC für sechs Wochen unterworfen. Die gealterte Emulsion blieb erhalten, jedoch betrug der davon verliehene WA in % nur 28,5. Somit ergab das Fehlen eines Wasserstoff-funktionellen Polysiloxans in dieser Formulierung eine chemisch unstabile Zusammensetzung.

Vergleichsbeispiel 2

Anschließend wurden 0,8 g Polyoxyethylen (4)-laurylether (HLB = 9,7, Brij® 30), 1,1 g einer 72%igen wäßrigen Lösung von Polyoxyethylen (23)-laurylether (HLB = 16,9, Brij® 35) und 58,3 g entionisiertes Wasser 15 Minuten lang gemischt. 40 g Propyltrimethoxysilan wurden dann zugegeben und das Mischen wurde weitere 30 Minuten lang fortgesetzt. Die resultierende Mischung wurde anschließend einer Passage durch einen Homogenisator bei 7500 psi oder 5,17 · 10&sup7; Pa unterworfen. Dies ergab eine wäßrige Emulsion mit einer mittleren Teilchengröße von 400 nm.
Der von der frischen Emulsion verliehene WA in % betrug 50 und die Emulsion drang bis zu einer Tiefe von 1 mm in den Block ein. Die frische Emulsion wurde danach keiner Alterung unterworfen. Somit ergibt das Fehlen eines Wasserstoff-funktionellen Polysiloxans in der Formulierung und die Verwendung von Propyltrimethoxysilan (ein Alkoxysilan, welches kein wasserunlösliches Alkoxysilan wie hier für Komponente (A) definiert ist) keine Zusammensetzung mit einem annehmbaren Wasserabweisungsvermögen.

Vergleichsbeispiel 3

Ferner wurden 0,6 g Polyoxyethylen (4)-laurylether (HLB = 9,7, Brij® 30), 1,1 g einer 72%igen wäßrigen Lösung von Polyoxyethylen (23)-laurylether (HLB = 16,9, Brij® 35) und 58,3 g entionisiertes Wasser 15 Minuten lang gemischt. Danach wurden 20 g n- Octyltriethoxysilan zugegeben und das Mischen 30 Minuten lang fortgesetzt. Als nächstes wurden 20 g eines mit einer Trimethylsiloxy-Endgruppe versehenen linearen Dimethyl/Methylwasserstoff-Siloxan-Copolymers mit drei Methylwasserstoffsiloxy- und fünf Dimethylsiloxygruppen mit einer kinematischen Viskosität von 10 · 10&supmin;&sup6; m²/s zugegeben und das Mischen weitere 30 Minuten lang fortgesetzt. Schließlich wurde die resultierende Mischung einer Passage durch einen Homogenisator bei 7500 psi oder 5,17 · 10&sup7; Pa unterworfen. Dies ergab eine wäßrige Emulsion mit einer mittleren Teilchengröße von 400 nm.
Der von der frischen Emulsion verliehene WA in % betrug 80,8 und die Emulsion drang bis zu einer Tiefe von 5,5 mm in den Block ein. Die frische Emulsion wurde danach einer Alterung durch Lagerung bei 50ºC für sechs Wochen unterworfen. Die gealterte Emulsion blieb erhalten und der davon verliehene WA in % betrug 30,2. Die Eindringtiefe der gealterten Emulsion betrug 1 mm. Diese Ergebnisse sollten mit denjenigen von Beispiel 2 verglichen werden. Es ist dann ersichtlich, daß es bei Verwendung eines Wasserstoff- funktionellen Polysiloxans mit niedrigerem Molekulargewicht als unsere Komponente (B) erforderlich ist, die Komponenten (A) und (B) vor der Zugabe von (C) und (D) zu mischen. Falls diese Komponenten nicht in der erforderlichen Reihenfolge gemischt werden, kann dies möglicherweise eine Zusammensetzung ergeben, der die chemische Stabilität fehlt.

Beispiel 6

157,5 g eines mit einer Trimethylsiloxy-Endgruppe versehenen linearen Methylwasserstoff- Siloxans mit 60 Methylwasserstoffsiloxygruppen und einer kinematischen Viskosität von 30 · 10&supmin;&sup6; m²/s, 52,5 g n-Octyltriethoxysilan, 4,2 g Polyoxyethylen (4)-laurylether (HLB = 9,7, Brij® 30, 19,5 g einer 28%igen wäßrigen Lösung von Polyoxyethylen (23)-laurylether (HLB = 16,9, Brij® 35) und 116,3 g entionisiertes Wasser wurden in einem Behälter vereinigt. Der Behälterinhalt wurde mehrere Minuten lang geschüttelt und dann in 40-g-Ansätze in individuellen Gefäßen aufgetrennt. Die Spitze einer Ultraschallsonde wurde anschließend 1 cm (3/8 Zoll) unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche in der Mitte eines jeden Gefäßes positioniert. Die Sonde wurde bei einer Einstellung zwischen 40-55% aktiviert (der Ultraschallprozessor war auf 475 Watt Maximalenergie ausgelegt) und die Mischung wurde unter diesen Bedingungen 30 Sekunden lang behandelt. Eine Emulsion bildete sich innerhalb mehrerer Sekunden der Sondenaktivierung, wie durch ein milchweißes Erscheinungsbild, das sich bildete und erhalten blieb, festgestellt. Die Sonde wurde aus jedem Gefäß entfernt, ein Deckel wurde aufgebracht und die Mischung wurde 10-15 Sekunden lang geschüttelt, bevor sie 1 Minute lang in einen Strom von kaltem fließendem Wasser gestellt wurde, um das Gefäß und seinen Inhalt zu kühlen. Die Sonde wurde erneut wie zuvor eingeführt und für einen weiteren Zeitraum von 30 Sekunden aktiviert. Der Deckel wurde aufgebracht und das Gefäß wurde erneut geschüttelt, gefolgt von Kühlen, wie zuvor. Der Prozeß wurde mehrere weitere Male wiederholt, so daß der Inhalt eines jeden Gefäßes insgesamt 2,5 Minuten lang mit der Ultraschallsonde behandelt wurde. Die Inhalte der Gefäße wurden dann vereinigt und gemischt, um eine einzige Zusammensetzung zu bilden. Diese Zusammensetzung bestand aus einer 60 Gew.-%igen wäßrigen Öl-in-Wasser- Emulsion, wovon die Ölphase aus 75 Gew.-% Polymethylwasserstoffsiloxan und 25 Gew.-% n-Octyltriethoxysilan bestand. Das Gewichtsverhältnis von n-Octyltriethoxysilan (A) zu Wasserstoff-funktionellem Polysiloxan (B) betrug 25 : 75. Die mittlere Teilchengröße der diskontinuierlichen Organosiliciumphase betrug 435 nm.
250 g der resultierenden Emulsion wurden in 5 kg Wasser verdünnt und in eine Wanne eingebracht. Dies ergab ein Bad mit einem Organosiliciumgehalt von 3 Gew.-%. Eine vorgewogene Verbundplatte (welche gehärteten Zement und Cellulosefaser einschloß, die Dimensionen 320 · 120 · 8 mm aufwies und von Duralita Corporation of Guatemala hergestellt wurde) wurde 12 Sekunden lang in dieses Bad eingetaucht. Die Platte wurde aus dem Bad entnommen und 2 Minuten lang stehen gelassen, um dem Oberflächenwasser das Ablaufen zu ermöglichen, und wurde erneut gewogen. Der Unterschied im Gewicht vor und nach dem Eintauchen wurde dazu verwendet, die Menge an verdünnter Organosilicium- Emulsion zu berechnen, welche von der Platte absorbiert wurde, was 5,9% des Trockengewichts der Platte war.
Die Platte wurde dann mehrere Tage lang trocknen gelassen und erneut gewogen. Die getrocknete Platte wurde danach 2 Stunden lang bis zu einer Tiefe von 50,8 cm (20 Zoll) in ein Wasserbad eingetaucht, entnommen, trocken gewischt und erneut gewogen, um die Gewichtsprozent des absorbierten Wassers zu bestimmen, die 1,9% betrugen.
Der Test wurde mit einer zweiten Platte wiederholt und die Menge an Organosilicium- Emulsion, welche absorbiert wurde, betrug 5,7 Gewichtsprozent. Die Menge an absorbiertem Wasser nach der ersten Behandlung wurde als 1,8 Gewichtsprozent befunden.
Schließlich wurde die Emulsion bei Raumtemperatur gelagert und über einen Zeitraum von einem Jahr periodisch beobachtet. Sie wurde befunden, über diesen Zeitraum hinweg physikalische Stabilität aufzuweisen (d. h., erhalten zu bleiben).

Beispiel 7

Eine ähnliche Emulsion wie die von Beispiel 6 wurde hergestellt, indem zuerst 33,4 g Polyoxyethylen (23)-laurylether-Lösung (Brij® 35, 72% aktiv in Wasser) in 547,0 g heißes (60ºC) Leitungswasser in einem Gefäß von 1,9 l (2 Quart) 30 Minuten lang eingemischt wurden, um eine Lösung zu bilden. Als nächstes wurden 225 g n-Octyltriethoxysilan, 675 g eines mit einer Trimethylsiloxy-Endgruppe versehenen linearen Dimethyl/Methylwasserstoff- Siloxan-Copolymers mit drei Methylwasserstoffsiloxy- und fünf Dimethylsiloxygruppen mit einer kinematischen Viskosität von 10 · 10&supmin;&sup6; m²/s, 18 g Polyoxyethylen (4)-laurylether (Brij® 30) und 1,6 g Eisessig zugegeben. Der Inhalt des Gefäßes wurde eine Stunde lang gerührt, um eine Dispersion zu bilden. Die Dispersion wurde anschließend ultraschallbehandelt, indem die Flüssigkeit in einen Zylinder aus rostfreiem Stahl gepumpt wurde, der mit einer Einlaß- und Auslaßöffnung versehen war und mit einem Ultraschallhorn ausgerüstet war. Die Flüssigkeit, welche aus dem Ultraschallprozessor austrat, besaß das Erscheinungsbild einer weißen milchigen Flüssigkeit und wurde in einem weiteren Gefäß gesammelt. Als die gesamte Charge behandelt worden war, wurde sie erneut ein zweites Mal durch die Ultraschallvorrichtung geleitet. Die Zusammensetzung bestand aus einer 60% aktiven wäßrigen Emulsion, die diskontinuierliche Organosiliciumphase (aktive Phase) bestand aus 75 Gew.-% eines mit einer Trimethylsiloxy-Endgruppe versehenen linearen Methylwasserstoff-Siloxans und 25% n-Octyltriethoxysilan. Die Organosiliciumphase der Emulsion besaß eine mittlere Teilchengröße (Lichtstreuung unter Verwendung eines NIACOMP® 370 Submicron Particle Sizer) von 563 nm, wobei 99% der Teilchen weniger als 1420 nm aufwiesen. Die Emulsion enthielt auch 0,18% Essigsäure, bezogen auf die aktiven Bestandteile.
Zwei Zementplatten wurden unter Anwendung des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 6 beschrieben behandelt und getestet. Die Gewichtsprozent der von den Platten absorbierten Organosilicium-Emulsion betrugen 6,3 bzw. 6,4 Gew.-%. Die Menge der Wasseraufnahme betrug 2,4 und 2,5 Gew.-%.
Schließlich wurde die Emulsion bei Raumtemperatur gelagert und periodisch für ein Jahr beobachtet. Die Emulsion blieb während dieser Zeit erhalten. Dementsprechend scheint ein Vormischen unserer Organosilicium-Komponenten (A) und (B) nicht erforderlich zu sein, wenn Wasserstoff-funktionelle Polysiloxane mit höherem Molekulargewicht als unsere Komponente (B) eingesetzt werden.

Vergleichsbeispiel 4

Eine ähnliche Emulsion wie in Beispiel 6 wurde auf ähnliche Weise hergestellt, mit der Ausnahme, daß sie nur n-Octyltriethoxysilan und kein Wasserstoff-funktionelles Polysiloxan enthielt. 13,4 g Polyoxyethylen (23)-laurylether-Lösung (Brij® 35L, 72% aktiv in Wasser) wurden dann mit 218,0 g heißem (60ºC) Leitungswasser gemischt und in einem Gefäß von 1,9 l (2 Quart) 30 Minuten lang vereinigt, um eine Lösung zu bilden. Anschließend wurden 360 g n-Octyltriethoxysilan, 7,2 g Polyoxyethylen (4)-laurylether (Brij® 30) und 0,7 g Eisessig zugegeben. Der Inhalt des Gefäßes wurde eine Stunde lang gerührt, um eine Dispersion zu bilden. Die Dispersion wurde ultraschallbehandelt, indem die Flüssigkeit in einen Zylinder aus rostfreiem Stahl gepumpt wurde, der mit einer Einlaß- und Auslaßöffnung versehen war und mit einem Ultraschallhorn ausgerüstet worden war. Die Flüssigkeit, welche aus dem Ultraschallprozessor austrat, besaß das Erscheinungsbild einer weißen milchigen Flüssigkeit und wurde in einem weiteren Gefäß gesammelt. Als die gesamte Charge behandelt worden war, wurde sie erneut ein zweites Mal durch die Ultraschallvorrichtung geleitet. Die Zusammensetzung bestand aus einer 60% aktiven wäßrigen Emulsion. Die diskontinuierliche Organosiliciumphase (aktive Phase) bestand vollständig aus n- Octyltriethoxysilan. Die Emulsion besaß eine mittlere Teilchengröße (NIACOMP®370 Submicron Particle Sizer) von 514 nm, wobei 99% der Teilchen < 1447 nm waren. Die Emulsion enthielt auch 0,2% Essigsäure, bezogen auf die aktiven Bestandteile.
Zwei Zementplatten wurden unter Anwendung des im Beispiel 6 beschriebenen Verfahrens behandelt und getestet. Die Gewichtsprozent der von den Platten absorbierten Organosilicium-Emulsion betrugen 6,1 bzw. 6,2. Die Menge der Wasseraufnahme betrug 2,9 und 4,8 Gewichtsprozent.
Schließlich wurde die Emulsion bei Raumtemperatur gelagert und periodisch beobachtet. Die Emulsion wurde nach nur einer Woche entmischt. Somit führt ein Nicht-Einschluß eines Wasserstoff-funktionellen Polysiloxans in die Formulierung zu einer Emulsion, die physikalisch instabil ist.
Aus den vorstehenden Beispielen 1-7 ist klar ersichtlich, daß gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellte wäßrige Emulsionen sogar in verdünntem Zustand ausgezeichnete Wasserabweisungseigenschaften aufweisen. Darüber hinaus wird, wenn der WA in % der wärmegealterten Emulsionen der Beispiele 1-5 mit den Ergebnissen der Vergleichsbeispiele 1-4 verglichen wird und die Alterungsergebnisse der Beispiele 6 und 7 mit den Ergebnissen des Vergleichsbeispiels 5 verglichen werden, die außerordentliche physikalische und chemische Stabilität, die unsere Emulsionen zeigen, klar demonstriert.
Fachleute auf dem Gebiet werden erkennen, daß die neuen Zusammensetzungen der Erfindung dazu eingesetzt werden können, um die Oberflächen von Bausubstraten mit einer gehärteten wasserabweisenden Beschichtung zu versehen, indem deren Oberflächen damit beschichtet werden und dann unserer Zusammensetzung die Härtung erlaubt wird. In analoger Weise kann die Zusammensetzung der Erfindung mit abbindfähigen Bauzusammensetzungen, wie z. B. Mörtel oder Gips, gemischt werden, um der abgebundenen Zusammensetzung ebenfalls wasserabweisende Eigenschaften zu verleihen.

Claims

1. Lagerstabile Zusammensetzung, umfassend eine wäßrige Emulsion, die eine kontinuierliche wäßrige Phase und eine diskontinuierliche Organosiliciumphase umfaßt, wobei die Emulsion aus Komponenten formuliert ist, welche umfassen:

(A) ein wasserunlösliches Alkoxysilan der Durchschnittsformel Rn-Si-R'(4-n), wobei n eine Zahl von 1 bis 2 ist, R ein einwertiger C&sub5;-C&sub2;&sub0;-Kohlenwasserstoffrest ist und R' eine C&sub1;-C&sub4;-Alkoxygruppe ist,

(B) ein Wasserstoff-funktionelles Polysiloxan mit mindestens zwei Siliciumgebundenen Wasserstoffatomen pro Molekül, mindestens fünf Siloxy-Einheiten pro Molekül und einer kinematischen Viskosität zwischen 0,5 · 10&supmin;&sup6; und 1000 · 10&supmin;&sup6; m²/s bei 25ºC,

(C) einen Emulgator und

(D) Wasser,

wobei die diskontinuierliche Organosiliciumphase die Komponenten (A) und (B) umfaßt und die kontinuierliche wäßrige Phase Wasser umfaßt;

wobei die Komponenten (A) und (B) in der Organosiliciumphase in einem Gewichtsverhältnis von 10 : 90 bis 90 : 10 vorliegen, die Emulsion nach Lagerung für sechs Monate bei Raumtemperatur oder für sechs Wochen bei 50ºC erhalten bleibt und eine Wasserausschlußcharaktistik von mindestens 60% aufweist, wie mit einem modifizierten National Cooperative Highway Research Program Protocol 244 bestimmt, das mit Mörtelwürfeln von 5,08 cm (2 Zoll) Seitenlänge durchgeführt wurde, und die Organosiliciumphase in der wäßrigen Emulsion in einer Menge von 10 bis 75 Gewichtsprozent vorliegt.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Komponente (B) ein mit einer Trimethylsiloxy-Endgruppe versehenes lineares Dimethyl/Methylwasserstoff-Siloxan- Copolymer, welches drei Methylwasserstoffsiloxy- und fünf Dimethylsiloxygruppen aufweist, mit einer kinematischen Viskosität von 10 · 10&supmin;&sup6; m²/s ist.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Komponente (B) ein mit einer Trimethylsiloxy-Endgruppe versehenes lineares Methylwasserstoff-Siloxan ist, welches sechzig Methylwasserstoffsiloxygruppen und eine kinematische Viskosität von 30 · 10&supmin;&sup6; m²/s aufweist.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, worin das Gewichtsverhältnis der Komponenten (A) : (B) 1 : 3 beträgt.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Emulgator-Komponente (C) einen HLB-Wert von 2-20 aufweist.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin der Emulgator ein Polyoxyethylenlaurylether ist.

7. Zusammensetzung nach Anspruch 1, welche ferner eine Säure in einer ausreichenden Menge umfaßt, um der Zusammensetzung einen pH-Wert von 4-5 zu verleihen.

8. Verfahren zur Herstellung einer lagerstabilen Zusammensetzung, umfassend eine wäßrige Emulsion, welche eine kontinuierliche wäßrige Phase und eine diskontinuierliche Organosiliciumphase umfaßt, umfassend die Schritte:

(I) Mischen von Komponenten, umfassend:

(A) ein wasserunlösliches Alkoxysilan der Durchschnittsformel Rn-Si-R'(4-n), wobei n eine Zahl von 1 bis 2 ist, R ein einwertiger C&sub5;-C&sub2;&sub0;-Kohlenwasserstoffrest ist und R' eine C&sub1;-C&sub4;-Alkoxygruppe ist, und

(B) ein Wasserstoff-funktionelles Polysiloxan mit mindestens zwei Siliciumgebundenen Wasserstoffatomen pro Molekül, mindestens fünf Siloxy-Einheiten pro Molekül und einer kinematischen Viskosität zwischen 0,5 · 10&supmin;&sup6; und 1000 · 10&supmin;&sup6; m²/s bei 25ºC, und

(II) Kombinieren der in Schritt (I) erhaltenen Mischung mit

(C) einem Emulgator und

(D) Wasser, und dann

(III) Emulgieren der in Schritt (II) erhaltenen Kombination, um die Emulsion zu bilden, wobei die diskontinuierliche Organosiliciumphase die Komponenten (A) und (B) umfaßt und die kontinuierliche wäßrige Phase die Komponente (D) Wasser umfaßt; wobei die Komponenten (A) und (B) in der Organosiliciumphase in einem Gewichtsverhältnis von 10 : 90 bis 90 : 10 vorliegen, die Emulsion nach Lagerung für sechs Monate bei Raumtemperatur oder für sechs Wochen bei 50ºC erhalten bleibt und eine Wasserausschlußcharaktistik von mindestens 60% aufweist, wie mit einem modifizierten National Cooperative Highway Research Program Protocol 244 bestimmt, das mit Mörtelwürfeln von 5,08 cm (2 Zoll) Seitenlänge durchgeführt wurde, und die Organosiliciumphase in der wäßrigen Emulsion in einer Menge von 10 bis 75 Gewichtsprozent vorliegt.

9. Hergestellter Gegenstand, umfassend ein Bausubstrat, wobei das Substrat mindestens eine Oberfläche zeigt, die mit der lagerstabilen Zusammensetzung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 1-8 beschichtet ist.

10. Verfahren, um ein Bausubstrat mit einer gehärteten wasserabweisenden Beschichtung zu versehen, wobei das Substrat mindestens eine Oberfläche zeigt und das Verfahren die Beschichtung dieser Oberfläche mit der wäßrigen Emulsion nach einem der Ansprüche 1 oder 8 umfaßt.

11. Verfahren, um einer abbindfähigen Bauzusammensetzung wasserabweisende Eigenschaften zu verleihen, wobei das Verfahren das Mischen der abbindfähigen Bauzusammensetzung mit der wäßrigen Emulsion nach einem der Ansprüche 1 oder 8 umfaßt.