DE102008032084B4

DE102008032084B4 - Additiv zur Verbesserung der Frühschlagregenfestigkeit von Beschichtungsmassen und deren Verwendung

Info

Publication number: DE102008032084B4
Application number: DE102008032084A
Authority: DE
Inventors: Christian Förg; Klaus Gebauer; Herbert Münzenberger; Sebastian Simon
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2008-07-08
Filing date: 2008-07-08
Publication date: 2013-08-22
Anticipated expiration: 2028-07-09
Also published as: US20100010134A1; GB2461790B; GB2461790A; GB0911703D0; CA2671047C; CA2671047A1; RU2009125682A; RU2509094C2; US7897669B2; DE102008032084A1

Abstract

Additiv zur Verbesserung der Frühschlagregenfestigkeit von physikalisch härtenden Beschichtungsmassen auf der Grundlage von wässrigen Acrylatdispersionen, die mit einer bei Umgebungstemperatur flüchtigen anorganischen oder organischen Base auf einen alkalischen pH-Wert eingestellt sind, gekennzeichnet durch eine wässrige Dispersion enthaltend ein Polyethylenimin mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht im Bereich von 500.000 bis 2.500.000, mindestens einen Vertreter der 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol und Ester davon, Butyldiglykolacetat und Methoxypropanol umfassenden Gruppe als Filmbildner und mindestens einen Vertreter der flüssige Acrylate und pyrogene Kieselsäure umfassenden Gruppe als Verdickungsmittel sowie gegebenenfalls ein Pigment und gegebenenfalls ein Ammoniumacrylat als Pigmentverteiler.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Additiv zur Verbesserung der Frühschlagregenfestigkeit von physikalisch härtenden Beschichtungsmassen auf der Grundlage von wässrigen Acrylatdispersionen, die mit einer bei Umgebungstemperatur flüchtigen, anorganischen oder organischen Base auf einen alkalischen pH-Wert eingestellt sind, sowie seine Verwendung.
Physikalisch härtende Beschichtungsmassen auf der Grundlage von wässrigen Acrylatdispersionen, die als wesentliche Bestandteile einen wässrigen Acrylatlatex, anorganische Füllstoffe und übliche Hilfsstoffe, wie Entschäumer, Weichmacher, Konservierungsmittel, Streckmittel, Netzmittel, Dispergiermittel und Verdicker enthalten, werden in großem Umfang zur Beschichtung von temporär Witterungseinflüssen ausgesetzten Oberflächen verwendet. Der Nachteil solcher Systeme, insbesondere wenn sie für Brandschutzbeschichtungen eingesetzt werden, was Nassschichtdicken von 3 mm oder mehr erforderlich macht, ist die rein physikalisch ablaufende Trocknung der Beschichtungsmasse. Diese ist zum einen stark abhängig von den Umgebungsverhältnissen, insbesondere der Luftfeuchtigkeit und der Temperatur. Andererseits verlangsamt sich bei einer schnellen Hautbildung durch die entstehende Dampfsperre die weitere Trocknung des Films. Derzeit werden somit entweder lange Trocknungszeiten in Kauf genommen, oder aber auf lösungsmittelhaltige Systeme bzw. Systeme mit hohem Feststoffgehalt umgestellt, die auf deutlich teureren Rohstoffen basieren, und durch Lösemitteldämpfe eine mögliche Gefahr für Mensch und Umwelt darstellen.
Schnelltrocknende, physikalisch härtende Beschichtungsmassen arbeiten nach dem Ausflockungsprinzip, das darin besteht, dass die Beschichtungsmasse ein ionisch stabilisiertes Bindemittel und ein Alkylamin oder Ammoniak als flüchtige Base enthält. Nach dem Auftragen der Beschichtungsmasse verdampft die flüchtige Base, was zur Austrocknung und Aushärtung des Bindemittels führt.
Die DE 199 56 128 A1 beschreibt schnelltrocknende, wässrige Beschichtungsmittel, die ein wässriges Bindemittel und mindestens ein wasserlösliches, quaternäres Poly(allylamin) enthalten und damit eine beschleunigte Trocknung zeigen, ohne dass es beim Trocknen zu einer merklichen Verfärbung kommt.
Die EP 0 711 816 A2 offenbart ein Verankerungsbeschichtungsmittel für Kunststoffolien, vorzugsweise laminierte Kunststofffolien, welches drei Bestandteile umfasst, nämlich ein Copolymer aus einem Vinylmonomeren und einem Acrylestermonomeren mit Carboxylgruppen und quaternären Ammoniumseitenketten, einen Polyglycidylether eines zweiwertigen bis vierwertigen aliphatischen Alkohols und Polyethylenimin mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 200 bis 70.000.
Die DE 60 2004 005 830 T2 beschreibt ein teilchenförmiges, wasserabsorbierendes Mittel, das wasserabsorbierende Harzteilchen und ein Flüssigkeitspermeabilitätsverbesserungsmittel umfasst, wobei die wasserabsorbierenden Harzteilchen weiter-oberflächenvernetzungsbehandelte, unregelmäßig geformte, zerkleinerte Teilchen eines vernetzten Polymers eines Monomers, das Acrylsäure und/oder deren Salz einschließt, sind. Wesentlicher Bestandteil dieses wasserabsorbierenden Mittels sind die zerkleinerten Teilchen eines vernetzten Polymers, welche Teilchen an ihrer Oberfläche zusätzlich vernetzt worden sind.
Aus dem Europäischen Patent EP 0 804 514 B1 ist bereits eine schnellhärtende wässrige Beschichtungszusammensetzung bekannt, die insbesondere als Straßenmarkierungsfarbe eingesetzt wird und sehr bald nach dem Auftrag auf der Oberfläche eines Verkehrswegs eine harte, schmierfeste Oberfläche bildet, welche die Wiederaufnahme des normalen Verkehrs mit minimaler Unterbrechung erlaubt. Diese Beschichtungszusammensetzung umfasst 90 bis 99,6 Gew.-% einer anionisch stabilisierten wässrigen Emulsion eines Copolymeren von ethylenisch ungesättigten Monomeren, die ein Polyimin mit einem Molekulargewicht von 250 bis 20.000 und eine flüchtige Base enthält. Mit einer solchen Beschichtungszusammensetzung wird es möglich, schnelltrocknende Beschichtungen mit einer Nassfilmdicke von lediglich bis zu 0,5 mm herzustellen.
Allerdings eignen sich solche Beschichtungszusammensetzungen nicht für die Erzeugung dickerer Auftragsschichten, namentlich dann, wenn die zu behandelnden Oberflächen vertikal verlaufen, wie es bei der Brandschutzbeschichtung für die Fassadenanwendung zusätzlich zur waagerechten Anwendung üblich ist. Darüber hinaus wird die schnelle Härtung der vorbekannten Beschichtungszusammensetzung durch eine schnelle Ausbildung eines Oberflächenfilms erreicht, der bei dickeren Auftragsschichten wegen der verringerten Diffusion des Wasserdampfs durch den Oberflächenfilm zu unbefriedigend langen Aushärtzeiten führt, was insbesondere dann gravierend ist, wenn nach dem Auftrag der Beschichtungszusammensetzung ein kräftiger Regen, wie ein Schlagregen, auftritt, der ein Auswaschen und Ausbluten der Bestandteile der Beschichtungsmasse bzw. ein Abwaschen der gesamten Beschichtung verursachen kann. So kann die dünne Oberflächenschicht durch den Regeneinschlag zerstört werden und das darunterliegende unausgehärtete Material abgewaschen werden.
Ein weiterer Nachteil solcher physikalisch härtender Beschichtungsmassen auf der Grundlage von wässrigen Acrylatdispersionen ist darin zu sehen, dass sie vor der Aushärtung eine mangelnde Beständigkeit gegenüber Schlagregen besitzen. Als Schlagregen bezeichnet man einen starken Regen, dessen Tropfen in Abhängigkeit von der Tropfengröße und der Windgeschwindigkeit eine Beschädigung der noch nicht ausgehärteten wasserbasierten Beschichtungsmasse zur Folge haben kann, indem Oberflächenbereiche, die noch nicht ausreichend ausgehärtet sind, ausgewaschen bzw. aus einer Applikationsfuge herausgeschlagen werden. Dies kann zu einem Ausbluten der in der Beschichtungsmasse enthaltenen Füllstoffe führen bzw. im Fall eines Durchschlags eine verminderte Festigkeit des letztlich ausgehärteten Beschichtungsfilms bewirken. Dies ist besonders gravierend bei der Beschichtung von Hochhausfassaden, wo es im Fall eines kräftigen Regens zu einem Abwaschen der noch nicht ausreichend ausgehärteten unteren Beschichtungsbereiche kommen kann. Beides führt zu einer verringerten Rauchdichtigkeit und Gasdichtigkeit bis hin zum Reißen der Beschichtung durch Bewegung der behandelten Oberfläche mit daraus resultierendem Versagen der Schutzwirkung im Brandfall.
Daher ist das Auftreten von Schlagregen bei der Konstruktion von Bauwerken zu berücksichtigen. Unter Schlagregenfestigkeit versteht man somit die Eigenschaft einer Fläche, diesem Starkregen dauerhaft standzuhalten.
Von wesentlicher Bedeutung ist aber die Erzielung einer ausreichend großen Frühschlagregenfestigkeit, d. h. der Eigenschaft, einer physikalisch härtenden Beschichtungsmasse auf der Grundlage von wässrigen Acrylatdispersionen auch kurz nach ihrem Auftrag und vor der vollständigen Aushärtung dem Einfluss eines solchen Schlagregens standzuhalten. Solche wasserbasierten Beschichtungsmassen durchlaufen nach dem Auftrag auf die zu behandelnde Oberfläche einen Zeitraum, die Aushärtungsphase, während der die Beschichtungsmasse wasserlöslich und somit nicht schlagregenfest ist. Dies ist bei den üblicherweise verwendeten wasserbasierten Systemen zwingend der Fall, da diese während der Verarbeitung wasserlöslich und leicht mit Wasser zu reinigen sein sollen. Der Zeitraum zwischen dieser systemimmanenten mangelnden Schlagregenfestigkeit vom Auftrag auf die zu behandelnde Oberfläche bis zum Erreichen der Schlagfestigkeit wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Frühschlagregenfestigkeit bezeichnet. Je kürzer die Frühschlagregenfestigkeit einer solchen wasserbasierten Beschichtungsmasse ist, umso geringer das Risiko der Beschädigung einer frisch aufgetragenen Beschichtung vor ihrer Aushärtung durch einen auftretenden Schlagregen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein Additiv anzugeben, mit dem eine Verbesserung der Frühschlagregenfestigkeit von physikalisch härtenden Beschichtungsmassen auf der Grundlage von wässrigen Acrylatdispersionen erreicht werden kann, wobei die physikalisch härtende Beschichtungsmasse schneller aushärten und damit eine frühe Schlagregenfestigkeit erreichen soll und weder eine Haut bildet, die eine weitere notwendige Trocknung verhindert, noch eine lediglich verdickte Beschichtungsmasse gebildet werden soll, welche dem Schlagregen nicht standzuhalten vermag. Dabei soll im Vergleich zu herkömmlichen Beschichtungsmassen der in Rede stehenden Art die Trocknungszeit in einem weiten Temperatur- und Feuchtigkeitsbereich signifikant verkürzt werden und dies bei einer geringen Menge des Additivs.
Diese Aufgabe wird nun gelöst durch das Additiv gemäß Hauptanspruch. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen dieses Additivs sowie seine Verwendung.
Die Erfindung betrifft somit ein Additiv zur Verbesserung der Frühschlagregenfestigkeit von physikalisch härtenden Beschichtungsmassen auf der Grundlage von wässrigen Acrylatdispersionen, die mit einer bei Umgebungstemperatur flüchtigen anorganischen oder organischen Base auf einen alkalischen pH-Wert eingestellt sind, welches gekennzeichnet ist durch eine wässrige Dispersion enthaltend ein Polyethylenimin mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht im Bereich von 500.000 bis 2.500.000, mindestens einen Vertreter der 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol und Ester davon, Butyldiglykolacetat und Methoxypropanol umfassenden Gruppe als Filmbildner und mindestens einen Vertreter der flüssige Acrylate und pyrogene Kieselsäure umfassenden Gruppe als Verdickungsmittel sowie gegebenenfalls ein Pigment und gegebenenfalls ein Ammoniumacrylat als Pigmentverteiler.
Durch die Verwendung der notwendigen Bestandteile ermöglicht die erfindungsgemäße Beschichtungsmasse eine beschleunigte Trocknung dadurch, dass das in der Beschichtungsmasse enthaltene Wasser azeotrop verdunsten kann, die Mindestfilmbildungstemperatur verringert wird, eine Covernetzung erreicht wird, welche die Verfilmung des primären Polymers an der Oberfläche fördert und nach der ersten Filmbildung eine hydrophobe Oberfläche erzeugt wird, die das Eindringen von Wasser, beispielsweise Regenwasser, in die Beschichtung verringert, jedoch die Diffusion des Wasserdampfs in die Atmosphäre nicht wesentlich vermindert.
Wenn man das erfindungsgemäße Additiv in einer Menge von 1,0 bis 5,0 Gew.-%, beispielsweise 2,5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Beschichtungsmasse, in diese einarbeitet, lässt sich eine Verkürzung der Aushärtezeit von 24 Stunden auf 8 Stunden bei 23°C und 50% relativer Feuchtigkeit erzielen, wobei sich eine entsprechend beschleunigte Filmbildung auch bei anderen Temperaturen, wie 5°C oder 40°C, und anderen Luftfeuchtigkeiten von 50% und 90% relative Feuchtigkeit erreichen lässt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besitzt das erfindungsgemäß eingesetzte Polyethylenimin ein zahlenmittleres Molekulargewicht im Bereich von 500.000 bis 2.000.000, insbesondere 2.000.000. Das zahlenmittlere Molekulargewicht des erfindungsgemäß eingesetzten Polyethylenimins wird in üblicher Weise durch Gelpermeationschromatographie unter Verwendung von Polyethyleniminen bekannten Molekulargewichts als Eichstandard gemessen. Ein besonders bevorzugtes Polyethylenimin ist unter Bezeichnung Lupasol SK von der Firma BASF im Handel erhältlich.
Die erfindungsgemäße Beschichtungsmasse enthält als Filmbildner vorzugsweise 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol, 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol-monopropionat, 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol-dipropionat, 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol-monoisopropionat, 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol-diisopropionat, 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol-monobutyrat, 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol-dibutyrat, 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol-monoisobutyrat und 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol-diisobutyrat oder aber auch Mischungen aus einer oder mehreren dieser Verbindungen.
Ein weiterer wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse ist das Verdickungsmittel, welches in Form eines flüssigen Acrylats oder einer pyrogenen Kieselsäure eingesetzt wird. Besonders bevorzugt ist dabei eine wässrige Lösung eines Acrylat-Copolymers mit einem Feststoffgehalt von 20 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 30 Gew.-% einer Dichte von 1,06, sowie einem pH von etwa 3 vorliegt. Ein besonders bevorzugtes Verdickungsmittel ist Thixol 53L, welches in Form einer wässrigen Lösung mit einem Feststoffgehalt von 30 Gew.-% im Handel erhältlich ist.
Die erfindungsgemäße Beschichtungsmasse kann gegebenenfalls ein organisches und/oder anorganisches Pigment, vorzugsweise Fe₃O₄, Zinkborat oder Flammruß, sowie einen Pigmentverteiler, wie ein Polymer auf Basis Ammoniumacrylat mit einem Feststoffgehalt von 35% und einem pH-Wert zwischen 7,5 und 9,5 enthalten.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Additivs liegt vor in Form einer wässrigen Dispersion, die 42,7 bis 46,7 Gew.-% Polyethylenimin, 20,8 bis 23,8 Gew.-% Filmbildner, 0,8 bis 3,6 Gew.-% flüssiges Acrylat, 0 bis 1,0 Gew.-% pyrogene Kieselsäure, 8,0 bis 12,0 Gew.-% Pigment, 0,0 bis 1,0 Gew.-% Pigmentverteiler und Wasser als Rest enthält.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung des oben beschriebenen Additivs zur Verbesserung der Frühschlagregenfestigkeit von physikalisch härtenden Beschichtungsmassen auf der Grundlage von wässrigen Acrylatdispersionen, die mit Ammoniak oder einem bei Anwendungstemperatur leicht flüchtigen Aminoalkohol, wie Aminoethanol, auf einen alkalischen pH-Wert eingestellt sind, der bei Luftkontakt der aufgetragenen Beschichtungsmasse auf einen Wert im Bereich um pH 7 verschoben wird, die darin besteht, dass man 1,0 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 2,0 bis 3,0 Gew.-% und noch bevorzugter 2,5 Gew.-% des oben definierten Additivs vor der bestimmungsgemäßen Anwendung in die Beschichtungsmasse einarbeitet und damit gleichmäßig vermischt, was durch den Anwender bei der Verwendung eines Pigments in dem Additiv ohne weiteres optisch überprüft werden kann.
Das erfindungsgemäße Additiv wird mit besonderem Vorteil in handelsübliche Brandschutzbeschichtungsmassen eingearbeitet, die einen wässrigen Acrylatlatex sowie Entschäumer, Weichmacher, Konservierungsmittel, Füllstoffe, Streckmittel, Netzmittel, Dispergiermittel und Verdicker als übliche Hilfsstoffe enthalten und mit Ammoniak oder einem bei Umgebungstemperatur leicht flüchtigen Aminoalkohol, wie Aminoethanol, auf einen pH-Wert im Bereich von 8,0 bis 9,0, vorzugsweise 8,5, eingestellt ist.
Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Additivs gelingt es auch bei niedrigen Temperaturen und hohen Luftfeuchtigkeiten, eine rasche Trocknung bis zur Regen- bzw. Auswaschbeständigkeit des mit der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse erzielten Films, der eine Nassfilmdicke von mehreren Millimetern aufweisen kann, zu erzielen. Durch die optionale Zugabe des Additivs zu üblichen Beschichtungsmassen, namentlich Brandschutzbeschichtungsmassen, ist der Anwender flexibel und kann das erfindungsgemäße Additiv bei Bedarf, namentlich bei einem drohenden Regenguss, anwenden. Durch die erfindungsgemäß erreichte schnellere Trocknung ist eine frühere Schlagregenfestigkeit erreichbar und damit ein intakter Film gewährleistet, der eine ausreichende Durchlässigkeit für Wasserdampf besitzt und damit die notwendige Trocknung ermöglicht und dabei eine ausgehärtete trockene Beschichtung ergibt, die den angestrebten Brandschutz sowie Rauch- und Gasdichtigkeit gewährleistet und damit die Hauptanforderungen der Brandschutzeigenschaften der Beschichtungsmasse sicherstellt.
Die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
Beispiel 1
Man bereitet ein erfindungsgemäßes Additiv durch Vermischen der folgenden Bestandteile:
46,4 Gew.-% Polyethylenimin mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 2.000.000 (Lupasol SK)
23,2 Gew.-% 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandioldiisobutyrat (Texanol)
1,6 Gew.-% einer wässrigen Lösung eines Acrylatcopolymers mit einem Feststoffgehalt von 30% (Thixol 53L)
4,6 Gew.-% schwarzes Eisenoxidpigment (Fe₃O₄ 1309-38-2)
24,2 Gew.-% Wasser als Rest.
Man erhält eine flüssige Additivmischung, die sich ohne weiteres in wasserbasierte, physikalisch härtende Beschichtungsmassen auf der Grundlage von wässrigen Acrylatdispersionen einarbeiten lässt.
Beispiel 2
Anwendungsbeispiel
Man verwendet eine übliche Brandschutzbeschichtungsmasse mit der folgenden Zusammensetzung:
55 Gew.-% einer wässrigen Acrylatdispersion
10 Gew.-% Wasser
28 Gew.-% Kreide und/oder Aluminiumhydroxid als Mischfüllstoff
1 Gew.-% Ammoniak
6 Gew.-% übliche Hilfsstoffe
Bei der wässrigen Acrylatdispersion handelt es sich um die wässrige Dispersion eines Ethylacrylat/2-Ethylhexylacrylat/Acrylnitril/Acrylsäure/N-Methylolacrylamid-Copolymers mit einem Feststoffgehalt von 58 Gew.-% und einer Teilchengrößenverteilung des Copolymeren im Bereich von 0,2 bis 0,4 μm.
Als übliche Hilfsstoffe sind Entschäumer, Weichmacher, Konservierungsmittel, Netzmittel, Fungizide, Pigmente und Verdicker enthalten.
Die Brandschutzbeschichtungsmasse ist mit dem Ammoniak auf einen pH-Wert von 8,5 eingestellt.
In diese Brandschutzbeschichtungsmasse arbeitet man 2,5 Gew.-% der Additivmischung gemäß Beispiel 1 bis zur Erzielung einer homogenen Farbe.
Die in dieser Weise erhaltene Mischung lässt sich während eines Verarbeitungszeitraums von mindestens 3 Stunden verarbeiten. Die Trocknungszeit bis zum Erreichen einer Frühschlagregenfestigkeit bei 23°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50% verringert sich gegenüber der Brandschutzbeschichtungsmasse ohne das Additiv von etwa 24 Stunden auf 8 Stunden.
Die Frühschlagregenfestigkeit wird dabei als die früheste Zeit verstanden, bei der eine Beschichtungsprobe den Schlagregenfestigkeitstest ohne Beschädigung übersteht, der darin besteht, bei Raumtemperatur gleichmäßig Wassertropfen aus einer Höhe von 4 m auf die unter 45° Neigung angeordnete Beschichtungsprobe auftropfen zu lassen. Die Durchflussmenge dabei beträgt etwa 250 ml/15 Min. Im Mittel fallen dabei 4 Tropfen pro Sekunde auf die Probe. Der Test gilt als bestanden, wenn die Probe den Versuch ohne Beschädigung übersteht. Ermittelt wird die früheste Trocknungszeit, bei der der Test bestanden wird.
Zur Bestimmung der Auswaschbeständigkeit lässt man gleichmäßig Wasser in einer Menge von 1 l/min. über eine ebenfalls um 45° geneigte Beschichtungsprobe fließen. Der Test gilt als bestanden, wenn das im Kreislauf geführte Wasser sich während der 30 Minuten andauernden Testzeit nicht eintrübt und die Probe nicht aus dem Probenteller ausgewaschen wird.
Ermittelt wird auch in diesem Fall die früheste Trocknungszeit, bei der die Probe den Test besteht.
In der nachfolgenden Tabelle sind die frühesten Trocknungszeiten für die Brandschutzbeschichtungsmasse ohne das erfindungsgemäße Additiv und mit dem erfindungsgemäßen Additiv aufgeführt, bei denen die in der obigen Weise bestimmte Schlagregenfestigkeit bzw. Auswaschbeständigkeit erreicht wird: Tabelle 1: Früheste Zeiten bis zur Erzielung der Regenfestigkeit

5°/80% rel. Feuchte 25°/80% rel. Feuchte 40°/80% rel. Feuchte

ohne Additiv 40 28 18

mit Additiv (erfindungsgemäß) 15 7,5 4,5

Tabelle 2: Früheste Zeiten bis zur Erzielung der Auswaschbeständigkeit

5°/80% rel. Feuchte 25°/80% rel. Feuchte 40°/80% rel. Feuchte

ohne Additiv 40 23 12

mit Additiv (erfindungsgemäß) 10 5,5 3
Wie aus den obigen Tabellen hervorgeht, wird durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Additivs in der angegebenen Brandschutzbeschichtungsmasse eine Verbesserung der Schlagregenfestigkeit um den Faktor 3 bis 4 und der Auswaschbeständigkeit um den Faktor 4 erreicht.

Claims

Additiv zur Verbesserung der Frühschlagregenfestigkeit von physikalisch härtenden Beschichtungsmassen auf der Grundlage von wässrigen Acrylatdispersionen, die mit einer bei Umgebungstemperatur flüchtigen anorganischen oder organischen Base auf einen alkalischen pH-Wert eingestellt sind, gekennzeichnet durch eine wässrige Dispersion enthaltend ein Polyethylenimin mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht im Bereich von 500.000 bis 2.500.000, mindestens einen Vertreter der 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol und Ester davon, Butyldiglykolacetat und Methoxypropanol umfassenden Gruppe als Filmbildner und mindestens einen Vertreter der flüssige Acrylate und pyrogene Kieselsäure umfassenden Gruppe als Verdickungsmittel sowie gegebenenfalls ein Pigment und gegebenenfalls ein Ammoniumacrylat als Pigmentverteiler.
Additiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es als Filmbildner mindestens einen Vertreter der 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol, 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol-monopropionat, 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol-dipropionat, 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol-monoisopropionat, 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol-diisopropionat, 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol-monobutyrat, 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol-dibutyrat, 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol-monoisobutyrat und 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol-diisobutyrat umfassenden Gruppe enthält.
Additiv nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es als flüssiges Acrylat eine wässrige Lösung eines Acrylat-Copolymers mit einem Feststoffgehalt von 20 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 30 Gew.-% einer Dichte von 1,06 und einem pH-Wert von etwa 3 enthält.
Additiv nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es ein organisches und/oder ein anorganisches Pigment, vorzugsweise Fe₃O₄ oder Flammruß enthält.
Additiv nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es als Pigmentverteiler ein Ammoniumacrylat mit einem Feststoffgehalt von 35% und einem pH-Wert zwischen 7,5 und 9,5 enthält.
Additiv nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine wässrige Dispersion enthaltend 42,7 bis 46,7 Gew.-% Polyethylenimin, 20,8 bis 23,8 Gew.-% Filmbildner, 0,8 bis 3,6 Gew.-% flüssiges Acrylat, 0 bis 1,0 Gew.-% pyrogene Kieselsäure, 8,0 bis 12,0 Gew.-% Pigment, 0,0 bis 1,0 Gew.-% Pigmentverteiler und Wasser als Rest.
Verwendung des Additivs nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Verbesserung der Frühschlagregenfestigkeit von physikalisch härtenden Beschichtungsmassen auf der Grundlage von wässrigen Acrylatdispersionen, die mit Ammoniak oder einem bei Umgebungstemperatur leichtflüchtigen Aminoalkohol auf einen alkalischen pH-Wert eingestellt sind, dadurch gekennzeichnet, dass man vor der bestimmungsgemäßen Anwendung 1,0 bis 5,0, vorzugsweise 2,0 bis 3,0 Gew.-% des Additivs in die Beschichtungsmasse einarbeitet.
Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass man das Additiv in eine handelsübliche Brandschutzbeschichtungsmasse einarbeitet, die einen wässrigen Acrylatlatex sowie Entschäumer, Weichmacher, Konservierungsmittel, Füllstoffe, Streckmittel, Netzmittel, Dispergiermittel und Verdicker als übliche Hilfsstoffe enthält und mit Ammoniak oder Aminoethanol auf einen pH-Wert im Bereich von 8,0 bis 9,0, vorzugsweise 8,5 eingestellt ist.