CN103124708A

CN103124708A - 柔性防水屋顶涂层

Info

Publication number: CN103124708A
Application number: CN2011800461873A
Authority: CN
Inventors: 哈迪·黑罗尔德; 加里·P·菲舍尔; 肯尼思·科姆品斯基; 安克·赖因施密特
Original assignee: Wacker Polymer Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Wacker Polymer Systems GmbH and Co KG
Priority date: 2010-09-23
Filing date: 2011-01-26
Publication date: 2013-05-29
Also published as: MX2013003279A; BR112013006675A2; DE102010041292A1; US20120077906A1; WO2012038099A1; US9249060B2

Abstract

本发明涉及涂布剂在用于制造屋顶涂层中的应用，所述涂布剂基于一种或多种矿物粘合剂、一种或多种聚合物、一种或多种填料以及可选的一种或多种添加剂，相对于所述聚合物和所述矿物粘合剂的干重，所述涂布剂包含至少50wt.%的聚合物。

Description

柔性防水屋顶涂层

技术领域

本发明涉及将涂料组合物用于制造屋顶涂层（roof coating）的应用，涉及用于制造屋顶涂层的方法，并且涉及可以由此获得的屋顶涂层，并且还涉及包含乙烯基酯聚合物和(甲基)丙烯酸酯聚合物的水性分散体或水可再分散的粉末形式的聚合物混合物。

背景技术

屋顶涂层构成屋顶上的上面漆。屋顶涂层保护屋顶并因此也保护整个构造不受天气影响，更特别地不受雨、露、雾、雪或极端温度影响。因此，屋顶涂层不是墙壁并且也不是屋顶结构，即，不是屋顶的框架，而是涂布到屋顶框架上的外皮。因此，将屋顶涂层涂布在屋顶的外表面上，即，涂布在屋顶面对环境的侧上，并且不涂布在内部，即面对建筑物内部的侧上。因此，屋顶涂层是屋顶的外层，并且优选是最外层。

对于屋顶涂层，作为屋顶板或混凝土的替代品，提出了替代品的范围，诸如，例如，基于沥青的屋顶涂层如屋顶油毡，或基于聚合物的屋顶涂层如EPDM（基于乙烯，丙烯和二烯单体的聚合物）、环氧树脂（包含环氧基的自交联聚合物）或PU（聚氨酯体系）。这些体系可以以片、板的形式或者以液体形式涂布。还普通的是液体形式的TPO膜（热塑性聚烯烃膜）或聚丙烯酸酯。现有的液体体系，特别是水性体系在它们的涂布时通常需要长干燥时间，直至获得期望的屋顶涂层。在冷却或潮湿条件下特别承受这种缺点。而且，在干燥过程期间，总存在对涂层造成机械损伤的风险。在片或板的情况下，存在在运输到构造位点的过程中，或者在构造位点上涂布期间产生机械损伤的风险。此外，屋顶的涂层需要大量板或片状网(sheeting web)，所述大量板或片状网必须胶粘性结合以制造组件。然而，由于有缺陷的结合或老化，这些结合位点是损伤的来源，并且这可能导致泄漏，且最终导致屋顶涂层的失效。最后，在3mm区域中的涂布厚度处，常见的水性体系显示出很少的抗流挂性，并且这需要使用增强的布或包覆层。

在这种背景下，本发明的目的是提供一种替代性屋顶涂层，所述替代性屋顶涂层在它们的制造和水密性或裂纹桥接性质方面，比迄今已知的可比较的屋顶涂层优异。例如，所述屋顶涂层可抵抗雨水，因此可防止水渗透到具有屋顶涂层的基材中，并且以这种方式旨在保护基材不受水损伤。可能例如由于底土移动、地震或老化过程而产生基材中的裂纹。于是，屋顶涂层可桥接在基材中产生的这样的裂纹，并且以这种方式防止水到基材中的渗透。总的来说，因此，可产生基材的耐久性且耐蚀性涂布或密封。此外，屋顶涂层可非常有效地粘附到各种不同的基材上。而且，水性涂料组合物易于涂布，并且在制造屋顶涂层的过程中，可快速固化并且不需要长的干燥时间。

令人惊讶地，通过将包含矿物粘合剂（无机粘合剂），聚合物，填料以及如果期望的添加剂的涂料组合物用于制造屋顶涂层，实现了这种目的，其中基于所述聚合物和所述矿物粘合剂的干重，所述涂料组合物包含至少50重量%聚合物。

基于矿物粘合剂，填料，聚合物以及如果期望的添加剂的涂料组合物被很好地建立并且用于许多其他应用的构造部分中。例如，US4746365推荐将这种涂料组合物用于涂布混凝土。WO-A2009/064369推荐使用胶凝体系的混凝土修复手段。对于制造水密性涂料，JP-A4-300231建议使用包含1至100重量份的聚合物/100重量份水泥的快速固化胶凝体系。同样地，JP-A8-120192推荐将相对于聚合物具有高水泥含量的胶凝性涂料组合物用于制造诸如平坦屋顶或游廊上的水密性涂料。WO-A2009/132967描述了具有柔性密封浆体的限定残余含水量的混凝土的后处理。CN-C100364916涉及墙壁上的防水性隔热涂层，其基于与少量聚合物混合的水泥灰浆。JP-A2001-064881教导了将涂布有胶凝性聚合物改性的组合物用作屋顶垫层。US2006/0054059描述了可以卷起的膜形式的柔性涂料，其基于水压固化粘合剂和聚合物。CA1046361推荐包含用于建筑物的表面涂层的基于水泥和聚合物的层的毡子。然而，没有描述具有裂纹桥接品质或永久柔性的屋顶涂层。

发明内容

本发明首先提供了基于一种或多种矿物粘合剂（无机粘合剂）、一种或多种聚合物、一种或多种填料以及如果期望（可选）的一种或多种添加剂的涂料组合物（涂层组合物）在制造屋顶涂层中的应用，基于所述聚合物和所述矿物粘合剂的干重，所述涂料组合物包含至少50重量%的聚合物。

作为聚合物，通常使用一种或多种烯属不饱和单体的加成聚合物。优选的烯属不饱和单体选自由乙烯基酯，(甲基)丙烯酸酯，乙烯基芳族化合物（乙烯基芳香族化合物），烯烃，1,3-二烯和卤代乙烯以及如果期望（可选）的可与其共聚的其他单体组成的组。

合适的乙烯基酯为例如具有1至15个C原子的羧酸的那些乙烯基酯。优先的是，乙酸乙烯酯，丙酸乙烯酯，丁酸乙烯酯，2-乙基己酸乙烯酯，月桂酸乙烯酯，乙酸-1-甲基乙烯酯，新戊酸乙烯酯和具有9至11个C原子的α-支化的单羧酸的乙烯基酯，实例为VeoVa9^R或VeoVa10^R(Resolution公司的商品名)。特别优选乙酸乙烯酯。

来自丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的组中的合适的单体为例如具有1至15个C原子的未支化或支化的醇的酯。优选的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯是丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸乙酯，丙烯酸丙酯，甲基丙烯酸丙酯，丙烯酸正丁酯，甲基丙烯酸正丁酯，丙烯酸叔丁酯，甲基丙烯酸叔丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯。特别优选的是丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸正丁酯，丙烯酸叔丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯。

优选的乙烯基芳族化合物是苯乙烯，甲基苯乙烯和乙烯基甲苯。优选的卤代乙烯是氯乙烯。优选的烯烃是乙烯，丙烯，且优选的二烯是1,3-丁二烯和异戊二烯。

如果期望，基于单体混合物的总重量，可以另外包含0重量%至10重量%的待共聚的辅助单体。优选使用0.1重量%至5重量%的辅助单体。辅助单体的实例是烯属不饱和单羧酸和二羧酸，优选丙烯酸，甲基丙烯酸，富马酸和马来酸；烯属不饱和酰胺和腈，优选丙烯酰胺和丙烯腈；富马酸和马来酸的单酯和二酯如二乙基和二异丙基酯，以及马来酸酐；烯属不饱和磺酸及它们的盐，优选乙烯基磺酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。其他实例为预交联的共聚单体如聚烯属不饱和共聚单体，实例为邻苯二甲酸二烯丙酯，己二酸二乙烯酯，马来酸二烯丙酯，甲基丙烯酸烯丙酯或氰脲酸三烯丙酯；或者后交联共聚单体，实例为丙烯酰胺基乙醇酸(AGA)，甲基丙烯酰胺基乙醇酸甲基酯(MAGME)，N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)，N-羟甲基甲基丙烯酰胺，N-羟甲基烯丙基氨基甲酸酯；烷基醚如异丁氧基醚；或者N-羟甲基丙烯酰胺的酯，N-羟甲基甲基丙烯酰胺的酯和N-羟甲基烯丙基氨基甲酸酯的酯。还合适的是环氧化物官能的共聚单体如甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酸缩水甘油酯。其他实例是硅官能的共聚单体如丙烯酰氧基丙基三烷氧基)硅烷和甲基丙烯酰氧基丙基三(烷氧基)硅烷，乙烯基三烷氧基硅烷和乙烯基甲基二烷氧基硅烷，其中存在的烷氧基可以是例如乙氧基和乙氧基丙二醇醚基团。还可以提及具有羟基或CO基团的单体，实例为甲基丙烯酸和丙烯酸羟烷基酯如丙烯酸或甲基丙烯酸羟乙基酯，丙烯酸或甲基丙烯酸羟丙基酯或者丙烯酸或甲基丙烯酸羟丁基酯，以及化合物如乙酰丙酮丙烯酰胺以及乙酰基乙酰氧基乙基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。

优先选自由下列组成的组中的一种或多种聚合物：乙烯基酯均聚物，包含选自由乙烯基酯，烯烃，乙烯基芳族化合物，卤代乙烯，丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，富马酸和/或马来酸单酯或二酯组成的组中的一种或多种单体单元的乙烯基酯共聚物；(甲基)丙烯酸酯均聚物，包含选自由甲基丙烯酸酯，丙烯酸酯，烯烃，乙烯基芳族化合物，卤代乙烯，富马酸和/或马来酸单酯或二酯组成的组中的一种或多种单体单元的(甲基)丙烯酸酯共聚物；二烯如丁二烯或异戊二烯以及烯烃如乙烯或丙烯的均聚物或共聚物，其中二烯可以与例如苯乙烯，(甲基)丙烯酸酯或者富马酸或马来酸的酯共聚；乙烯基芳族化合物如苯乙烯，甲基苯乙烯，乙烯基甲苯的均聚物或共聚物；卤代乙烯化合物如氯乙烯的均聚物或共聚物，其中聚合物还可以包含辅助单体。

特别优选的是一种或多种乙烯基酯与1%至50重量%的乙烯的共聚物；乙酸乙烯酯与1%至50重量%乙烯和1%至50重量%的一种或多种来自由下列组成的组中的其他共聚单体的共聚物：在羧酸基团中具有1至12个C原子的乙烯基酯如丙酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯，具有9至13个C原子的α-支化的羧酸的乙烯基酯如VeoVa9、VeoVa10、VeoVa11；一种或多种乙烯基酯，1%至50重量%乙烯和优选1%至60重量%具有1至15个C原子的不支化或支化的醇的(甲基)丙烯酸酯，更特别地丙烯酸正丁酯或丙烯酸-2-乙基己酯的共聚物；以及具有30%至75重量%乙酸乙烯酯，1%至30重量%具有9至11个C原子的α-支化的羧酸的月桂酸乙烯酯或乙烯基酯以及1%至30重量%具有1至15个C原子的无支化或支化的醇的(甲基)丙烯酸酯，更特别地丙烯酸正丁酯或丙烯酸-2-乙基己酯的共聚物，其还包含1%至40重量%的乙烯；具有一种或多种乙烯基酯，1%至50重量%乙烯和1%至60重量%氯乙烯的共聚物；其中聚合物还可以以上述量包含上述辅助单体，并且以重量%计的量在每种情况下总计100重量%。

还特别优先(甲基)丙烯酸酯聚合物，诸如丙烯酸正丁酯或丙烯酸-2-乙基己酯的共聚物或者甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸正丁酯和/或丙烯酸-2-乙基己酯的共聚物；具有来自由丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丙酯，丙烯酸正丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯组成的组中的一种或多种单体的苯乙烯-丙烯酸酯共聚物；具有来自由丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丙酯，丙烯酸正丁酯，丙烯酸-2-乙基己酯，以及可选的乙烯组成的组中的一种或多种单体的乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物；苯乙烯-1,3-丁二烯共聚物；其中聚合物还可以以上述量包含辅助单体，且以重量%计的量在每种情况下都总计为100重量%。

用于氯乙烯共聚物的特别优选的共聚单体的实例是α-烯烃如乙烯或丙烯，和/或乙烯基酯如乙酸乙烯酯，和/或具有1至15个C原子的醇的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯如丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸乙酯，丙烯酸丙酯，甲基丙烯酸丙酯，丙烯酸正丁酯，丙烯酸叔丁酯，甲基丙烯酸正丁酯，甲基丙烯酸叔丁酯，丙烯酸-2-乙基己酯，和/或富马酸和/或马来酸单酯或二酯如马来酸和富马酸的二甲基酯、甲基叔丁基酯、二正丁基酯、二叔丁基酯和二乙基酯。

最优选的是具有乙酸乙烯酯和5%至50重量%乙烯的共聚物；或者具有乙酸乙烯酯，1%至50重量%乙烯，和1%至50重量%的具有9至11个C原子的α-支化的单羧酸的乙烯基酯的共聚物；或者具有30%至75重量%乙酸乙烯酯，1%至30重量%的月桂酸乙烯酯或者具有9至11个C原子的α-支化的羧酸的乙烯基酯，以及1%至30重量%的具有1至15个C原子的未支化或支化的醇的(甲基)丙烯酸酯的共聚物，其还包含1%至40重量%的乙烯；或者具有乙酸乙烯酯，5%至50重量%乙烯和1%至60重量%氯乙烯的共聚物。

最优选的共聚物也是包含60%至98重量%的氯乙烯单元和1%至40重量%的乙烯单元的氯乙烯-乙烯共聚物，以重量%计的量基于共聚物的总重量且在每种情况下都总计为100重量%。这种氯乙烯-乙烯共聚物从EP 0149 098 A2中已知。

涂料组合物优选包含至少两种聚合物，且更优选一种或多种乙烯基酯聚合物和一种或多种其他聚合物。作为此处的聚合物，优选乙烯基酯的相同均聚物或共聚物，和(甲基)丙烯酸酯，乙烯基芳族化合物，烯烃，1,3-二烯或卤代乙烯的相同均聚物或共聚物，更优选且最优选的是在上文之前由此提出的聚合物。

以使得导致玻璃化转变温度Tg为-50℃至+30℃，优选-40℃至+10℃，更优选-30℃至0℃的方式进行单体选择和共聚单体的重量分数的选择。可以通过差式扫描量热法（DSC）以已知的方式来确定聚合物的玻璃化转变温度Tg。还可以通过Fox方程预先大致计算Tg。根据Fox T.G.,Bull.Am.Physics Soc.1，3，第123页(1956)，下列成立：1/Tg=x1/Tg1+x2/Tg2+...+xn/Tgn，其中xn是单体n的质量分数（重量%/100），且Tgn是单体n的均聚物的以开尔文计的玻璃化转变温度。均聚物的Tg值列于聚合物手册第二版中（Polymer Handbook2nd edition），J.Wiley&Sons,New York(1975)。

例如，如在DE-A102008043988中所述，通常在水性介质中且优选通过乳液或悬浮聚合方法来制备聚合物。在这种情况下，以水性分散体的形式获得聚合物。在聚合期间，可以使用普通的保护胶体和/或乳化剂，如在DE-A102008043988中所描述的。保护胶体可以是阴离子的，或者优选阳离子或非离子的。还优选的是阳离子和非离子保护胶体的组合。优选的非离子保护胶体是聚乙烯醇。优选的阳离子保护胶体是携带一个或多个阳离子电荷的聚合物，如例如在E.W.Flick,Water Soluble Resins–anIndustrial Guide,Noyes Publications,Park Ridge,N.J.,1991中所描述的。优选的保护胶体是具有80至100mol%水解度的部分水解或完全水解的聚乙烯醇，更特别是具有80至94mol%水解度和1至30mPas的4%强度水溶液中的粘度的部分水解的聚乙烯醇（在20℃下的

法，DIN53015）。所述保护胶体可以通过本领域技术人员已知的方法获得且通常在聚合时，基于单体的总重量，以总计1%至20重量%的量添加。

如在DE-A102008043988中所描述的，可以将水性分散体形式的聚合物转化为相应的水可再分散性粉末。在这种情况下，通常，基于分散体的聚合成分，以3%至30重量%，优选5%至20重量%的总量使用干燥助剂。优选的干燥助剂是上述聚乙烯醇。

本发明还提供包含一种或多种乙烯基酯聚合物和一种或多种(甲基)丙烯酸酯聚合物的水性分散体或水可再分散的粉末的形式的聚合物混合物，其中乙烯基酯聚合物基于一种或多种具有5至13个C原子的羧酸的乙烯基酯，一种或多种其他乙烯基酯以及如果期望（可选）的一种或多种可与其共聚的单体。

优选的具有5至13个C原子的羧酸的乙烯基酯是2-乙基己酸乙烯酯，新戊酸乙烯酯以及特别地，月桂酸乙烯酯或者具有9至11个C原子的α-支化的单羧酸的乙烯基酯，实例为VeoVa9^R或VeoVa10^R(Resolution公司的商品名)。优选的其他乙烯基酯是丙酸乙烯酯，乙酸-1-甲基乙烯酯，丁酸乙烯酯，以及特别地，乙酸乙烯酯。优选的可共聚单体是(甲基)丙烯酸酯，乙烯基芳族化合物，1,3-二烯，卤代乙烯，辅助单体，以及特别地，烯烃如乙烯。

聚合物混合物优选包含在5%至50重量%且更特别地10%至40重量%的程度上基于一种或多种具有5至13个C原子的羧酸的乙烯基酯的乙烯基酯聚合物。其他乙烯基酯，更特别是乙酸乙烯酯优选以5%至95重量%，更优选以20%至80重量%且最优选以30%至70重量%存在。可共聚单体，尤其是乙烯优选以5%至50重量%且更优选以10%至40重量%存在。以重量%计的量在每种情况下都基于所讨论的乙烯基酯聚合物的总重量。

聚合物混合物的(甲基)丙烯酸酯聚合物优选基于(甲基)丙烯酸甲酯和一种或多种具有优选2至15个C原子，更优选2至10个C原子且最优选2至8个C原子的醇的甲基丙烯酸酯，以及如果期望的其他可与其共聚的单体。

聚合物混合物优选包含在10%至90重量%且更特别地20%至80重量%的程度上基于(甲基)丙烯酸甲酯的(甲基)丙烯酸酯聚合物。具有优选2至15个C原子的醇的甲基丙烯酸酯优选以10%至90重量%且更优选以20%至80重量%存在。以重量%计的量在每种情况下都基于所讨论的(甲基)丙烯酸酯聚合物的总重量。

乙烯基酯聚合物和(甲基)丙烯酸酯聚合物的重量比可以为任意值并且为例如99:1至1:99，并且优选3:1至1:3。

对于制备所述聚合物混合物，可以例如以各自为水再分散的粉末或水性分散体的形式将乙烯基酯聚合物和(甲基)丙烯酸酯聚合物混合，并且随后如果期望，可以将它们干燥。分散体还可以通过将水可再分散性粉末（水再分散性粉末）再分散在水中而获得。混合、再分散或干燥不限于任何特别程序，并且可以在对于这样的操作通常的装置中发生。

合适的矿物粘合剂（无机粘合剂）的实例是水泥，更特别地波特兰水泥，铝酸盐水泥、尤其是硫铝酸钙水泥，火山灰水泥，矿渣水泥，镁氧水泥，磷酸盐水泥或者高炉水泥；以及混合水泥，填料水泥，飞灰，微硅粉，矿渣，熟石灰，白熟石灰（white lime hydrate），氧化钙（生石灰）和石膏。优先波特兰水泥，铝酸盐水泥和矿渣水泥，以及混合水泥，填料水泥，熟石灰，白熟石灰或石膏。作为波特兰水泥，优选白水泥。还可以将白水泥与一种或多种上述其他矿物粘合剂组合使用。白水泥增强了屋顶涂层的光稳定性。

合适的填料的实例是石英砂，细磨石英（石英粉，finely groundquartz），细磨石灰石（石灰石粉，finely ground limestone），碳酸钙，白云石，粘土，白垩，白熟石灰（白消石灰），滑石或云母；粒状橡胶或硬填料如硅酸铝，刚玉，玄武岩；碳化物如碳化硅或碳化钛；或者提供火山灰反应的填料，如飞灰，偏高岭土，微硅粉或硅藻土。优选的填料是石英砂，石英粉，石灰石粉，碳酸钙，碳酸镁钙（白云石），白垩或白熟石灰。填料优选不包括砾石。砾石通常具有≥2mm的直径。

还优选的是使用轻质填料。轻质填料是具有低体积密度，通常小于500g/l的体积密度的那些填料。在合成或天然基础上的典型的轻质填料是诸如空心玻璃微珠，聚合物如聚苯乙烯珠，铝硅酸盐，氧化硅，铝硅氧化物，硅酸钙水合物，二氧化硅，硅酸铝，硅酸镁，硅酸铝水合物，硅酸铝钙，硅酸钙水合物，铝铁镁硅酸盐，偏硅酸钙和/或火山矿渣的物质。轻质填料的形式没有限制，且它们可以特别地具有球状、片状、棒状和/或层状结构。优选的轻质填料为珠光体，硅藻土，胶态氧化硅（Cabosil），Circosil，Eurocell，Fillite，Promaxon，Vermex和/或硅灰石，以及聚苯乙烯。

还可以使用所述填料的任意期望的混合物。优选的混合物包含一种或多种选自由砂的硅酸盐填料和一种或多种选自由碳酸钙、白垩、白云石和石灰石组成的组中的碳酸盐填料组成的组。优选的混合物以1:1至4:1的比率包含一种或多种硅酸盐填料和一种或多种碳酸盐填料。特别优先唯一存在的填料为硅酸盐填料。

填料优选具有0.01至5mm，更优选0.05至3mm且最优选0.1至2mm的平均粒径（如可以通过激光衍射分析确定）。

基于总共使用的填料的干重，优选至少15重量%的填料具有0.063至0.5mm的直径；基于总共使用的填料的干重，更优选至少10重量%的填料具有0.063至0.25mm的直径；最优选至少5重量%的填料具有0.063至0.125mm的直径；在每种情况下都基于总共使用的填料的干重。由于本发明的填料的粒径，可以根据本发明获得的涂层在它们的制造过程中经历比较低的收缩，且这对抗了本发明涂层内的裂纹并且对于裂纹桥接是有益的。

用于涂料组合物的典型配方包含优选10%至60%，更优选20%至55%且最优选25%至50重量%的聚合物；优选2%至40重量%且最优选10%至30重量%的矿物粘合剂；优选5%至80%，更优选10%至60%且最优选20%至40重量%的填料；其中以%计的量基于涂料组合物的干重且总计为100重量%。

基于聚合物和矿物粘合剂的干重，涂料组合物包含优选50%至95%，更优选55%至90%且最优选60%至85重量%的聚合物。

涂料组合物（涂层组合物）优选为干式混合物。

一般来说，在涂布涂料组合物之前向其中添加水。基于涂料组合物的干重，以这种方式获得的水性涂料组合物包含优选15%至50%，更优选20%至45%且最优选25%至35重量%的水。

涂料组合物的性能特性可以通过添加剂或辅助剂增强。合适的添加剂的实例包括颜料，尤其是无机颜料，诸如氧化物，氧化物氢氧化物，硫酸盐，硫化物，硫基硒化物，碳酸盐，铬酸盐，铬酸盐-钼酸盐混合相，或者硅酸盐颜料。就此而论的优选颜料是含钛、铁、铬、镉或硫酸根的颜料。最优选的颜料是二氧化钛、硫酸钡或氧化锌。基于所讨论的涂料组合物的干重，颜料优选按重量计以0%至15%，更优选以0.1%至10%且最优选以0.1%至7%存在于涂料组合物中。为了对屋顶涂层进行着色而添加颜料。以这种方式，可以除去对屋顶涂层涂布油漆的可能附加步骤的需要。颜料实现了美观目的，但也影响了内部气候，因为例如在日照下，白色屋顶涂层如包含二氧化钛颜料的屋顶涂层在较低的程度上发热。

另一种优选的添加剂是高分散性硅石，还被称为缩写HDK。基于各涂料组合物的干重，高分散性硅石优选以0.1重量%至3重量%且更优选以0.3重量%至1重量%存在于涂料组合物中。使用高分散性硅石导致水更加不能透过的屋顶涂层。此外，关于屋顶涂层的制造，它们的应用也是有利的，因为这种水性涂料组合物较不粘，并且在矿物粘合剂的固化过程中更快速地干燥。

另一种优选的添加剂是层状硅酸盐（页硅酸盐，phyllosilicate），更特别地为云母。基于涂料组合物的干重，层状硅酸盐优选以0%至3%且更优选以0.1%至2重量%存在。利用层状硅酸盐，可以提高屋顶涂层的水密性或光稳定性。

其他优选的添加剂是纤维。合适的纤维的实例是凯夫拉尔（Kevlar），粘胶纤维，聚酰胺纤维，聚酯纤维，聚丙烯腈纤维，德拉纶（Dralon）纤维，聚乙烯纤维，聚丙烯纤维，聚乙烯醇纤维，芳族聚酰胺纤维或碳纤维。基于涂料组合物的干重，纤维优选以0重量%至1重量%且更优选以0重量%至0.5重量%存在。使用纤维导致具有更强的裂纹桥接性质的屋顶涂层。

用于涂料组合物的典型的辅助剂是增稠剂，实例为多糖如纤维素醚和改性的纤维素醚，淀粉醚，瓜尔胶，黄原胶；聚羧酸如聚丙烯酸及其部分酯；以及聚乙烯醇，其在适当时可以缩醛或疏水改性；酪蛋白和缔合增稠剂。其他典型的辅助剂是阻滞剂如羟基羧酸，或者二羧酸或其盐，糖类，草酸，琥珀酸，酒石酸，葡糖酸，柠檬酸，蔗糖，葡萄糖，果糖，山梨糖醇和季戊四醇。其他常见辅助剂为交联剂如金属氧化物或半金属氧化物，尤其是硼酸或聚硼酸盐，或者二醛如戊二醛；其他典型的辅助剂是固化促进剂，实例为有机或无机酸的碱金属盐或碱土金属盐。此外，可以提及下列：防腐剂，成膜助剂，分散剂，泡沫稳定剂，消泡剂，增塑剂，流平剂（流动剂，flow agents）和阻燃剂（例如氢氧化铝）。

一般来说，在每种情况下基于涂料组合物的干重，辅助剂在涂料组合物中的比例按重量计总计为0%至20%，优选0.1%至15%且更优选0.1%至10%。

基于矿物粘合剂，聚合物，填料以及如果期望的添加剂的涂料组合物的制备不限于任何特别程序或混合物装置。涂料组合物可以通过在常规的粉末混合装置中，如例如通过灰浆搅拌机，混凝土搅拌机或抹灰机或搅拌器将配方的各成分混合和均化而获得。在混合操作中，通常以干燥形式来使用各成分。

聚合物可以以水性分散体的形式或者优选以水再分散的粉末的形式使用。

涂料组合物可以例如以一组分（单组分）体系或两组分（双组分）体系的形式提供。一组分体系包含涂料组合物的所有成分。在一组分体系的情况下，制剂通常为干式制剂。优选通过将聚合物，如果期望的添加剂和如果期望的辅助剂预混合，并在之后的时间点混合矿物粘合剂和填料而制备一组分体系。为了制备水性涂料组合物，可以在之后的任意时间点，通常恰好在涂布涂料组合物之前混合水。

两组分体系包含第一组分和第二组分。第一组分包含聚合物以外的涂料组合物的所有成分。第一组分通常为干式制剂。第二组分包含优选为水性分散体形式的聚合物。为了制备可以是水性的涂料组合物，将第一组分和第二组分混合，并在适当时添加水。

本发明还提供了用于制造屋顶涂层的方法，其中将基于一种或多种矿物粘合剂，一种或多种聚合物，一种或多种填料以及如果期望的一种或多种添加剂的水性涂料组合物涂布到基材上，其中基于所述聚合物和所述矿物粘合剂的干重，所述涂料组合物包含至少50重量%的聚合物。

本发明还提供可通过本发明的方法获得的屋顶涂层。

所述屋顶涂层具有优选0.1mm至30mm，更优选0.5mm至10mm且最优选1mm至4mm的涂层厚度。

可以通过手动方法或机械方法来涂布水性涂料组合物。在手动方法的情况下，使用粗糙刷子、细密刷子、辊、刀、抹子、桨或铲来将水性涂料组合物涂布到基材上。在机械方法的情况下，通过喷涂机、抹灰机或机器人将水性涂料组合物涂布到基材上。可以相互叠置涂布两种以上涂料组合物的涂层。优选将仅一种涂料组合物的涂层涂布到基材上。在将涂料组合物涂布到基材上之后，可以使用平滑盘或桨式平滑器将涂布的涂层的表面平滑化。

为了加强，也可以将织布、毡、无纺布、膜或增强物并入到屋顶涂层中。然而，本发明的屋顶涂层优选不包含织布、毡、无纺布、膜或增强物。

典型地在室温下，即，通常在0至50℃，更特别地5至35℃的温度下涂布涂料组合物。

基材可以是有机基材或无机基材且本质上是天然或合成基材。典型地，基材是来自构造部分的常见基材，诸如基于例如包含矿物粘合剂的组合物的基材，更特别地混凝土如轻质混凝土，或者抹平土(screeding)。替代性基材可以是木材如胶合板或压缩木板，或者塑料如塑料片、塑料泡沫板或橡胶毡，尤其是聚氨酯板或Styropor泡沫板，或者金属，更特别是铝，沥青或者含沥青的膜或毡。

可以在涂布涂料组合物之前对基材涂底漆。合适的底漆组合物的实例包括优选具有20至50的固体含量的上述聚合物的水性分散体，或者塑料膜，塑料泡沫板或橡胶毡。最后，可以将其他涂层诸如例如瓷砖、整平化合物、或者特别地油漆涂层涂布到本发明的屋顶涂层上。

在基于木材如胶合板的基材上，优选首先涂布塑料膜，塑料泡沫板或橡胶毡，并在这种体系上涂布根据本发明使用的涂料组合物。在基于包含矿物粘合剂的组合物的基材如混凝土或抹平土的情况下，优选首先涂布上述聚合物的水性分散体，并在这种体系上涂布根据本发明使用的涂料组合物。本发明的屋顶涂层优选在基材上形成最上层涂层或结束涂层。

屋顶涂层适用于所有种类的构造，诸如例如建筑物，尤其是房屋、工厂或公共建筑的构造。在这些情况中的屋顶和基材可以是倾斜或平坦、平面或弯曲的。优选地，基材的倾斜角低，从而使得涂布到它们上的水立刻流动且不保持静置一段时间。特别优先基材具有0%至20%，更优选2%至5%的倾角（倾斜角）。

本发明的屋顶涂层对各种不同的基材呈现出非常好的粘附性。根据本发明制造的屋顶涂层令人惊讶地对于有利的性能特性是值得注意的，且具有例如突出的机械性能、水密性和温度稳定性。由于它们的柔性，屋顶涂层具有有利的裂纹桥接性能，从而将基材中的裂纹发展密封并保护基材不受环境水硬性。尽管它们具有水密性，但是本发明的屋顶涂层可透过水蒸气。最后，因为本发明的涂料组合物的构成且因为聚合物的选择，屋顶涂层的污染特性（soiling propensity）低。这也可以归因于本发明的屋顶涂层的表面性能。另外，通过使用包含至少两种聚合物，尤其是本发明的聚合物混合物的涂料组合物，可以实现屋顶涂层的防水性和抗冻融性，以及此外，光稳定性中的进一步提高，换句话说，总的来说，可以实现屋顶涂层的耐久性的进一步提高。此外，源自涂料组合物的屋顶涂层可以以时间高效的方式，使用常见的工地设备，通过一些简单的操作获得。这不只是因为本发明的涂料组合物呈现快速的穿透干燥。

具体实施方式

下列实施例用于本发明的详细说明且不应以任意方式解释为构成任何限制。

实施例1（Ex.1）:

对于制备涂料组合物，将下面示出的干式配方的成分置于Toni混合机(工厂实验室混合机)中并在1级下均匀混合15分钟。以与EN196-1类似的方式，基于干式配方的总重量，使用32重量%的水，由所得的干混合物制备水性涂料组合物。

干式配方：

10重量%波特兰水泥，

30重量%石英砂（直径：0.063mm至0.3mm），

13.4重量%碳酸钙，

0.5重量%高分散性硅石（Wacker HDK H15），

0.5重量%消泡剂（聚硅氧烷（硅酮）消泡剂），

1.5重量%膨润土，

44.1重量%的VINNAPAS LL4040N（利用聚乙烯醇和阳离子保护胶体稳定的乙酸乙烯酯-乙烯共聚物）。

以2mm的湿膜厚度将水性涂料组合物涂布到Teflon模板部件（基础面积：30×15cm）上。使用抹子将湿膜平滑化。在根据DIN50014的标准条件下储存24小时之后，膜已经固化，并且在将Teflon模板部件除去之后，使膜经历下列储存条件：

将一个膜在标准条件（23℃/50%相对湿度）下储存28天（干式储存）；

在上述干式储存之后，将另一个相同的膜在23℃下在自来水中储存另外的38天，之后在标准条件（23℃/50%相对湿度）下储存28天（湿式储存）。

实施例2（Ex.2）:

与实施例1类似，不同之处在于，将下列干式配方和下列水量用于制备涂料组合物：

干式配方：

20重量%波特兰水泥，

35.9重量%石英砂，

2重量%二氧化钛，

0.6重量%促进剂（甲酸钙），

1.5重量%膨润土，

40重量%的VINNAPAS7055N（利用聚乙烯醇稳定的乙酸乙烯酯-乙烯-乙烯基酯三元聚合物）。

基于干式配方的总重量，使用30重量%的水。

实施例3（Ex.3）:

干式配方：

13重量%波特兰水泥，

5重量%铝酸盐水泥，

32重量%石英砂，

5重量%轻质填料，

13.4重量%碳酸钙，

0.1重量%阻滞剂（酒石酸钠），

0.5重量%高分散性硅石（Wacker HDK H15），

0.3重量%聚丙烯腈纤维，

0.7重量%增稠剂（丙烯酸酯增稠剂），

30重量%的VINNAPAS5044N（利用聚乙烯醇稳定的乙酸乙烯酯-乙烯共聚物）。

基于干式配方的总重量，使用35重量%的水。

比较例4（CEx.4）:

干式配方：

36重量%波特兰水泥，

27重量%石英砂，

20.9重量%碳酸钙,

0.1重量%纤维素醚，

1重量%消泡剂（聚硅氧烷消泡剂），

4重量%膨润土，

11.0重量%的VINNAPAS LL4040N.

基于干式配方的总重量，使用40重量%的水。

涂层的抗拉强度和断裂伸长率的试验

根据ISO527-3(8/1995)，分别从在干式和湿式储存之后获得的各实施例或比较例的膜中的每一种膜冲切1B型标准棒。

随后，通过根据ISO527-3(8/1995)的拉伸试验来确定标准棒的抗拉强度和断裂伸长率。在50mm/分钟的拉伸速度下将标准棒伸长至失败（失效）。将试验结果示于表1中。

表：涂层的试验：

*：n.d.=无法确定。

实施例1至3分别显示了高抗拉强度和高断裂伸长率，即，高裂纹桥接性能和柔性。另一方面，比较例4因为实际上不存在断裂伸长率而值得注意，且其在水储存之后实际上不具有柔性。

涂料的不透水性的试验

使用干式储存之后的试样根据DIN EN14891对不透水性进行试验。实施例1至3的涂料通过标准的要求并显示不透水。比较例4未通过DINEN14891不透水性试验。

因此，本发明的涂料（涂层）非常适合作为屋顶涂层并实现了根据本发明的效果。

Claims

1.涂料组合物在用于制造屋顶涂层中的应用，所述涂料组合物基于一种或多种矿物粘合剂、一种或多种聚合物、一种或多种填料以及如果期望的一种或多种添加剂，

基于所述聚合物和所述矿物粘合剂的干重，所述涂料组合物包含按重量计至少50%的聚合物。

2.根据权利要求1所述的涂料组合物在用于制造屋顶涂层中的应用，其中，基于所述聚合物和所述矿物粘合剂的干重，所述涂料组合物包含按重量计55%至90%的聚合物。

3.根据权利要求1或2所述的涂料组合物在用于制造屋顶涂层中的应用，其中，所述聚合物基于选自由以下组成的组中的一种或多种单体：乙烯基酯、(甲基)丙烯酸酯、乙烯基芳族化合物、烯烃、1,3-二烯和卤代乙烯，以及如果期望的可与其共聚的其他单体。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的涂料组合物在用于制造屋顶涂层中的应用，其中，所述涂料组合物包含至少两种聚合物。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的涂料组合物在用于制造屋顶涂层中的应用，其中，所述填料包含一种或多种硅酸盐填料和一种或多种碳酸盐填料的混合物。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的涂料组合物在用于制造屋顶涂层中的应用，其中，所述涂料组合物包含一种或多种颜料。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的涂料组合物在用于制造屋顶涂层中的应用，其中，所述涂料组合物包含选自由高分散性硅石、层状硅酸盐和纤维组成的组中的一种或多种添加剂。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的涂料组合物在用于制造屋顶涂层中的应用，其中，所述屋顶涂层具有优选0.1mm至30mm的涂层厚度。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的涂料组合物在用于制造屋顶涂层中的应用，其中，涂布有所述涂料组合物的所述基材具有0至20°的倾角。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的涂料组合物在用于制造屋顶涂层中的应用，其中，所述屋顶涂层不包含增强织物、毡或包覆层。

11.聚合物混合物，所述聚合物混合物为包含一种或多种乙烯基酯聚合物和一种或多种(甲基)丙烯酸酯聚合物的水性分散体或水可再分散性粉末的形式，其中所述乙烯基酯聚合物基于一种或多种具有5至13个C原子的羧酸的乙烯基酯、一种或多种其他乙烯基酯、以及如果期望的一种或多种可与其共聚的单体。

12.根据权利要求11所述的聚合物混合物，其中，所述乙烯基酯聚合物基于乙酸乙烯酯，和选自由以下组成的组中的一种或多种单体：2-乙基己酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯和具有9至13个C原子的α-支化的单羧酸的乙烯基酯，以及如果期望的乙烯。

13.一种用于制造屋顶涂层的方法，所述方法包括：将基于一种或多种矿物粘合剂、一种或多种聚合物、一种或多种填料以及如果期望的一种或多种添加剂的水性涂料组合物涂布到基材上，

14.根据权利要求13所述的用于制造屋顶涂层的方法，其中，所述聚合物包含来自权利要求11或12所述的聚合物混合物。

15.可通过权利要求13或14所述的方法获得的屋顶涂层。