DE2819520A1 - Silicate paints preserving thermal insulation of outer walls - where undercoat consists of potassium silicate water-glass contg. hydrophobic silicone and polymer aiding adhesion - Google Patents

Abstract

The paint consists of an undercoat (a), which is bonded by silicate and contains a hydrophobic addn. plus an organic material assisting adhesion on mineral substrates or walls. The undercoat (a) is covered by a conventional silicate paint (b). The paint (a,b) is used esp. on the outside of walls to preclude the ingress of moisture, e.g. on top of mortar used for thermal insulation; on prefabricated concrete elements providing thermal insulation; or on walls made of light expanded clay bricks used for thermal insulation. The use of an undercoat (a) contg. hydrophobic and organic addns. permits the retention of prescribed high values of thermal insulation over long periods of time.

Description

Verfahren zur Erhaltung der Wärmedämmung Procedure for maintaining thermal insulation

einer Wandkonstruktion unter Anwendung von 2-Komponenten-Silikatfarben Beschreibung Silikatfarben werden seit langem für Außenanstriche im Bautenschutz verwendet und bestehen im wesentlichen aus Kaliwasserglas als Bindemittel sowie anorganischen Füllstoffen und anorganischen lichtechten Pigmenten. a wall construction using 2-component silicate paints Description Silicate paints have long been used for exterior coatings in building protection used and consist essentially of potassium silicate as a binder as well inorganic fillers and inorganic lightfast pigments.

Dieses 2-Komponenten-System wurde erstmals am 10.8.1878 patentiert unter der deutschen Patent-Nr. 4315 (Titel: "Befestigung von Mineralfarben auf Wandputz zur Herstellung von Wandgemälden"; Inhaber: Adolf Keim, Augsburg).This 2-component system was first patented on August 10th, 1878 under the German patent no. 4315 (title: "Attachment of mineral paints to wall plaster for the production of wall paintings "; owner: Adolf Keim, Augsburg).

Seit dieser Zeit sind Wandmalereien und Außenanstriche mit diesen Mineralfarben ausgeführt worden. Diese Silikatanstriche auf mineralischen Untergründen sind äußerst wetterbeständig und farbecht. Malereien und Anstriche haben sich vielerorts seit über 80 Jahren in bestem Zustand erhalten.Since that time, murals and exterior paintings have been with these Mineral paints have been executed. These silicate coatings on mineral substrates are extremely weatherproof and colourfast. Paintings and varnishes have been found in many places Preserved in top condition for over 80 years.

Die Anstriche sind säure- und laugenbeständig, so daß sie insbesonders auch eine äußerst lange Lebensdauer in einer Industrieatmosphäre erreichen.The paints are acid and alkali resistant, so that they are particularly also achieve an extremely long service life in an industrial atmosphere.

Grund für diese Beständigkeit sind neben chemischen auch physikalische Eigenschaften.The reasons for this resistance are not only chemical but also physical Properties.

Silikatfarben stellen ein 2-Komponenten-System dar, bestehend aus Bindemittel (flüssiges Silikat) und Farbpulver. Beide Komponenten sind rein anorganisch. Sie werden zusammengemischt und ergeben so die Anstrichfarbe. Die Abbindung erfolgt auf Grund chemischer Reaktion. Dabei werden wetterbeständige Silikate gebildet. Der abgebundene Anstrich ist kristallin aufgebaut und hoch wasserdampfdurchlässige Das System ist wasserverdünnbar und deshalb nicht direkt auf to tal wasserabweisende Untergründe aufbringbar, weil der 2-Komponenten-Anstrich eine ungenügende Bindung (Haftung) erlangen würde.Silicate paints represent a 2-component system, consisting of Binder (liquid silicate) and color powder. Both components are purely inorganic. They are mixed together to form the paint. The setting takes place due to chemical reaction. Weather-resistant silicates are formed in the process. The set coating is crystalline and highly water vapor permeable The system can be diluted with water and is therefore not directly water-repellent Substrates can be applied because the 2-component coating does not bind properly (Liability) would gain.

Im Zuge der erhöhten Anforderungen an die Wärmedämmung im Bauwesen (vergl. Energiespargesetze)besteht ein Bedürfnis nach solchen Außenanstrichen, die die auf Grund des Einsatzes bestimmter Baustoffe erzielten Wärmedämmwerte aufrechterhälten. c schreibt z.B. die neue DIN 4108 ("Wärmeschutz im Hochbau") hinsichtlich des Durchfeuchtungsschutzes bestimmte Werte für den Wasseraufnahmekoeffizienten A und für den Diffusionswiderstand sud (Wasserdampfdurchlässigkeit) vor. Es wird zwischen drei Beanspruchungsgruppen unterschieden.In the course of the increased requirements for thermal insulation in construction (See energy saving laws) there is a need for such exterior paints that maintain the thermal insulation values achieved through the use of certain building materials. c, for example, writes the new DIN 4108 ("Thermal insulation in building construction") with regard to moisture penetration certain values for the water absorption coefficient A and for the diffusion resistance sud (water vapor permeability). It is divided between three stress groups differentiated.

Beanspruchungsgruppe I: Geringe Schlagregenbeanspruchung.Exposure group I: low exposure to driving rain.

Keine Anforderungen an Beschichtung bzw. Anstrich.No requirements for coating or painting.

Beanspruchungsgruppe II: Mittlere Schlagregenbeanspruchung.Stress group II: Medium exposure to driving rain.

Forderung: Wasseraufnahmekoeffizient A = 2,0 [kg/m2h0'5] Diffusionswiderstand 5d = 2,0 [m] Beanspruchungsgruppe III: Starke Schlagregenbeanspruchung.Requirement: water absorption coefficient A = 2.0 [kg / m2h0'5] diffusion resistance 5d = 2.0 [m] Exposure group III: Heavy exposure to driving rain.

Forderung: Wasseraufnahmekoeffizient A = 0,5 kg/m2h0,5] Diffusionswiderstand Sd = 2,0 [m] Auf Grund seiner Eigenschaften vermag der 2-Komponenten-Silikatanstrich die Forderungen der Beanspruchungsgruppen II und III zur Erhaltung der Wärmedämmung nicht in praktisch befriedigender Weise zu erfüllen.Requirement: Water absorption coefficient A = 0.5 kg / m2h0.5] Diffusion resistance Sd = 2.0 [m] Due to its properties, the 2-component silicate paint is capable the requirements of stress groups II and III for maintaining thermal insulation cannot be met in a practically satisfactory manner.

Andererseits ist es aber erwünscht, die Verwendbarkeit dieser Silikatfarben und die Ausnutzung ihrer bewährten Eigenschaften (wie Wetterbeständigkeit, Farbbeständigkeit, Dampfdurchlässigkeit der damit erzielbaren Außenanstriche) auch in den Fällen unverändert zu ermöglichen, wo erhöhter Durchfeuchtungsschutz und Erhaltung einer vorhandenen Wärmedämmung gefordert werden.On the other hand, it is desirable that these silicate paints can be used and the use of their proven properties (such as weather resistance, color fastness, Vapor permeability of the exterior paints that can be achieved with it) also unchanged in the cases to enable where increased moisture penetration and preservation of an existing one Thermal insulation are required.

Dieses Ziel, nämlich 2-Komponenten-Silikatfarben auch dort einsatzfähig zu machen, wo vorgeschriebene erhöhte Wärmedämmwerte erhalten werden müssen, wird nun durch die vorliegende Erfindung in praktischer und vorteilhafter Weise dadurch erreicht, daß man vor dem Auftragen des Silikatfarbenanstrichs einen speziellen artverwandten Grunßanstrich aufbringt, der hydrophobe und organische Zusätze enthält.This goal, namely 2-component silicate paints can also be used there to make where prescribed increased thermal insulation values must be obtained now by the present invention in a practical and advantageous manner thereby achieves that a special applies a related green paint that contains hydrophobic and organic additives.

Gegenstand der Erfindung ist somit eine Außenbeschichtung (Anstrich) für mineralische Untergründe, welche die bewährten Silikatfarben enthält und welche dadurch gekennzeichnet ist, daß sie a) einen silikatisch gebundenen Grundanstrich mit hydrophobem Zusatz und Zusatz einer organischen Haftbrücke (wie z.B.The subject of the invention is thus an external coating (paint) for mineral substrates that contain the tried and tested silicate paints and which ones is characterized in that it a) a silicate-bonded base coat with hydrophobic addition and addition of an organic bonding agent (e.g.

Styrol-Acrylat) und b) einen darauf aufgebrachten Anstrich aus der bewährten, unveränderten 2-Komponenten-Silikatfarbe aufweist. Styrene-acrylate) and b) a paint applied thereon from the has proven, unchanged 2-component silicate paint.

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Erhaltung der Wärmedämmung einer Wandkonstruktion unter Einsatz von Silikatfarben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man auf mineralische Untergründe den vorstehend genannten Außenanstrich aufbringt.The present invention also relates to a method of preservation the thermal insulation of a wall construction with the use of silicate paints is characterized in that the above-mentioned are applied to mineral substrates Apply exterior paint.

Durch das neue erfindungsgemäße System des auf einen Grundanstrich, der hydrophobe Zusätze und eine organische Haftbrücke enthält, aufgebrachten Silikatanstrichs werden einerseits der notwendige Feuchtigkeitsschutz erreicht und somit die erforderliche Wärmedämmung aufrechterhalten, andererseits können weiterhin die bewährten vorteilhaften Eigenschaften der Anstriche auf der Basis von 2-Komponenten-Silikatfarben für die Praxis ausgenutzt werden.The new system according to the invention of a primer coat, containing hydrophobic additives and an organic bonding bridge, applied silicate paint On the one hand, the necessary moisture protection is achieved and thus the required Maintaining thermal insulation, on the other hand, can continue to use the proven advantageous Properties of paints based on 2-component silicate paints for the Practice to be exploited.

Der erfindungsgemäße Außenanstrich ist für in der Bauindustrie übliche mineralische Untergründe bzw. Wandkonstruktionen vorgesehen und eignet sich insbesondere für die Aufbringung auf Wärmedämmputze und auf Betonelemente mit spezieller Wärmedämmung.The exterior paint according to the invention is common in the construction industry Mineral substrates or wall constructions are provided and are particularly suitable for application on thermal insulation plaster and on concrete elements with special thermal insulation.

Beispiele für Untergründe mit Wärmedämmung sind: U 1. Wärmedämmputze: enthalten im allgemeinen im Unterputz, welcher mit einer Stärke von ca. 2 cm aufgetragen wird, wärmedämmendes Füllstoffmaterial. Dies können z.B. Styroporkügelchen oder Perlite-Körnung (vulkanisches aufgeblähtes Mineral) sein.Examples of substrates with thermal insulation are: U 1. Thermal insulation plaster: generally contained in the plaster, which is applied with a thickness of approx. 2 cm becomes, heat insulating filler material. These can be, for example, styrofoam balls or Perlite grit (volcanic expanded mineral).

U 2. Betonelemente, welche eine spezielle Wärmedämmung aufweisen durch Zusätze von Blähschiefer (besonders ausgewählter blähfähiger Schiefer, der in verschiedenen Körnungen im Ofen auf ca. 1250°C erhitzt wird) und/oder.U 2. Concrete elements that have a special thermal insulation Additions of expanded slate (specially selected expandable slate, available in various Grains are heated in the oven to approx. 1250 ° C) and / or.

Blähton (sand-kalkarmer Ton mit treibendem Zusatz, gebrannt im Drehofen, ergibt rundes Korn). Expanded clay (sand-lime-poor clay with a floating additive, fired in a rotary kiln, results in a round grain).

U 3. Wandkonstruktionen aus wärmedämmenden Blähton-Hohlblock-und Blähton-Vollsteinen mit mineralischem, kalk-zement-gebundenem Putz.U 3. Wall constructions made of heat-insulating expanded clay hollow blocks and expanded clay solid bricks with mineral, lime-cement-bonded plaster.

U 4. Mauerwerk mit wärmedämmendem Putzaufbau durch Einbringen von Styropor-Tafeln in den Putz bzw. direkt auf das Mauerwerk.U 4. Masonry with a heat-insulating plaster structure by introducing Styrofoam boards in the plaster or directly on the masonry.

Bei sämtlichen derartigen Wandkonstruktionen erzielt der erfindung sgemäße Auß enanstrich einen wirksamen Durchfeuchtungsschutz und führt somit zur Aufrechterhaltung der Wärmedämmung.In all such wall constructions, the invention achieves Appropriate exterior painting provides effective protection against moisture penetration and thus leads to Maintaining thermal insulation.

Die geforderten Werte für Beanspruchungsgruppen II und III werden erreicht.The required values for stress groups II and III are achieved.

Der erfindungsgemäß vorgesehene Grundanstrich a) erfolgt durch Auftragen der silikatisch gebundenen Farbe, welche einen hydrophoben Zusatz und eine organische Haftbrücke enthält.The primer a) provided according to the invention is carried out by application the silicate-bound color, which has a hydrophobic additive and an organic one Contains adhesive bridge.

Beispiele für mögliche hydrophobe Zusätze sind: Z 1. Silikone (lösungsmittelhaltige oder lösungsmittelfreie Silikonharze, die in Wasser emulgiert sind) Z 2. pulverförmige Silikone Z 3. Metallseifen (pulverförmige Stearate, z.B. Zinkstearat, Aluminiumstearat, Calciumstearat oder Gemische) Z 4. wasserverdünnbare Silikone (Natrium- bzw. Kaliummethylsilikonat).Examples of possible hydrophobic additives are: Z 1. Silicones (solvent-based or solvent-free silicone resins emulsified in water) Z 2. powdery Silicones Z 3. Metal soaps (powdered stearates, e.g. zinc stearate, aluminum stearate, Calcium stearate or mixtures) Z 4. water-thinnable silicones (sodium or potassium methyl siliconate).

Dabei ist als hydrophober Zusatz (im vorgesehenen Grundanstrich) ein lösungsmittelfreies, in Wasser emulgiertes Silikonharz bevorzugt.A hydrophobic additive (in the planned primer) is a solvent-free silicone resin emulsified in water is preferred.

Die erfindungsgemäß für den Grundanstrich vorgesehene silikatisch gebundene Farbe weist vorzugsweise folgende Zusammensetzung auf: Kaliwasserglas, mineralische Füllstoffe und mineralische Pigmente. Noch bevorzugter sind dabei: Quarzkörnungen von 0 bis 1,5 mm (runde und blättrige Struktur), voluminöse Kieselsäure und Kaolinit. Besonders bevorzugt sind: als organische Haftbrücke eine Styrol-Acrylat-Dispersion; als hydrophober Zusatz ein lösungsmittelfreies emulgiertes Silikonharz; sowie Armierungsfasern von 0 bis 2 mm.The silicate which is provided according to the invention for the base coat Bound paint preferably has the following composition: Potash water glass, mineral fillers and mineral pigments. Even more preferred are: Quartz grain sizes from 0 to 1.5 mm (round and leafy structure), voluminous silica and kaolinite. Particularly preferred are: as the organic bonding bridge, a styrene-acrylate dispersion; a solvent-free emulsified silicone resin as a hydrophobic additive; as well as reinforcement fibers from 0 to 2 mm.

Das Aufbringen des vorstehend erläuterten Grundanstrichs a) erfolgt durch Aufstreichen, Auftragen mit Walzen oder Auf-2 spritzen im allgemeinen in einer Menge von ca. 800 g pro m Das Aufbringen des Grundanstrichs muß immer satt erfolgen, so daß eine Schlämmwirkung erzielt wird. Die Trockenzeit vor nachfolgenden Anstrichen sollte mindestens 12 Stunden betragen, Nachdem der erläuterte Grundanstrich a) auf den mineralischen Untergrund aufgebracht und getrocknet ist, wird auf die so vorbehandelte Oberfläche (des mineralischen Untergrunds) ein Anstrich b) mit der üblichen 2-Komponenten-Silikatfarbe aufgetragen (gestrichen, gerollt oder gespritzt). Diese ist rein anorganisch und enthält als Bindemittel ebenfalls Kaliwasserglas. Bezüglich weiterer Einzelheiten dieser 2-Komponenten-Silikatfarbeist auch auf die vorstehenden Ausführungen auf Seite 1 und 2 hinzuweisen. In der Praxis verwendet man die gemäß "Verdingungsordnung für Bauleistungen11(VOB, Teil C, 2.4.5. Anstricharbeiten) definierten Silikatfarben mit den Bestandteilen Kaliwasserglas und kaliwasserbeständige Pigmente. (Gemäß dieser VOB dürfen nur fabrikmäßig hergestellte Silicatfarben und Zusätze nach Angabe des Herstellers der Silicatfarben verwendet werden.) Als Silikatfarben sind die vom Hersteller bereits vorkonfektionierten Wasserglasfarben zu verstehen, die keine organischen Bestandteile enthalten dürfen und die als 2-Komponenten-Anstrichstoff angeliefert und kurz vor der Verarbeitung in den angegeben Mischungsverhältnissen nach den Angaben des Herstellers zu verarbeiten sind. Fremde Zusätze sind unzulässig.The primer a) described above is applied by brushing on, applying with rollers or spraying on, generally in one Amount of approx. 800 g per m The priming coat must always be applied generously, so that a slurry effect is achieved. The drying time before subsequent coats should be at least 12 hours after the explained primer a) on the mineral substrate is applied and dried, is applied to the pretreated Surface (of the mineral substrate) one coat b) with the usual 2-component silicate paint applied (brushed, rolled or sprayed). This is purely inorganic and also contains potassium silicate as a binding agent. For more details This 2-component silicate paint is also based on the above statements Refer to pages 1 and 2. In practice one uses the "Verdingungsordnung" for construction work11 (VOB, Part C, 2.4.5. Painting work) defined silicate paints with the components potassium water glass and potassium water resistant pigments. (According to this VOB are only allowed to use factory-made silicate paints and additives according to the specification of the Manufacturer of the silicate paints are used.) The silicate paints are from Manufacturers already understand pre-made water glass paints that do not have any may contain organic components and which are used as a 2-component paint delivered and shortly before processing in the specified mixing ratios are to be processed according to the manufacturer's instructions. External additions are not permitted.

Wegen ihrer bewährten Eigenschaften sind die sogenannten KEIM-Farben besonders geeignet (benannt nach ihrem Erfinder, Professor A.W. Keim), die der angeführten VOB-Definition entsprechen.Because of their proven properties, the so-called KEIM colors particularly suitable (named after its inventor, Professor A.W. Keim), those of the listed VOB definition.

Auf Grund der vorstehend erläuterten besonderen Art und Zusammensetzung des erfindungsgemäß vorgesehenen Grundanstrichs wird bei der praktischen Anwendung des erfindungsgemäßen Anstrich-Systems gewährleistet, daß folgende Resultate gleichzeitig erzielt werden: der Grundanstrich bewirkt den notwendigen und ausreichenden Durchfeuchtungsschutz, er läßt sich ohne Schwierigkeiten mit der Silikatfarbe überstreichen, es bleibt der geforderte Durchfeuchtungsschutz, wie er (z.B. nach DIN 4108) für die Erhaltung eines vorhandenen Wärmedämmwertes einer Wandkonstruktion vorgeschrieben ist, unverändert bestehen, die Haltbarkeit, Wetterbeständigkeit und Farbechtheit des Silikatanstrichs können in bewährter Weise - auch im Falle erhöhter Anforderungen an die Wärmedämmung - ausgenutzt werden.Due to the special type and composition explained above the primer provided according to the invention is used in practice of the paint system according to the invention ensures that the following results are achieved simultaneously can be achieved: the base coat provides the necessary and sufficient protection against moisture penetration, it can be painted over with the silicate paint without difficulty, it remains the required protection against moisture penetration, as it is (e.g. according to DIN 4108) for preservation an existing thermal insulation value of a wall construction is prescribed, unchanged the durability, weather resistance and color fastness of the silicate paint can be tried and tested - even in the case of increased requirements for thermal insulation - be exploited.

Als weitere Beispiele für die Komponenten des erfindungsgemäßen Grundanstrichs a) können genannt werden: als andere organische Haftbrücken z.B. reines Styrolharz oder Acrylharz; als andere Körnungszuschläge z.B. Calcitkörnungen; als andere Armierungsfasern z.B. Glasfasern oder Asbestfasern.As further examples of the components of the base coat according to the invention a) can be mentioned: as other organic bonding bridges e.g. pure styrene resin or acrylic resin; as other aggregates, e.g. calcite grains; than other reinforcement fibers e.g. glass fibers or asbestos fibers.

Auch diese Komponenten sind geeignet, zusammen mit den vorstehend unter Z 1 bis Z 4 angegebenen hydrophoben Zusätzen verwendet zu werden.These components are also suitable, along with those above to be used under Z 1 to Z 4 specified hydrophobic additives.

Die Konzentrationsbereiche für den im Grundanstrich a) vorhandenen hydrophoben Zusatz liegen im allgemeinen bei 0,2 bis 2,0 Gewichts-%, für den Zusatz einer organischen Haftbrücke bei 2 bis 10 Gewichts-% (Kunstharz-Festkörper). Die Menge der Körnungszuschläge beträgt im allgemeinen 5 bis 40 Gewichts-%, die der Armierungsfasern 0,5 bis 3,0 Gewichts-%, jeweils bezogen auf den Grundanstrich.The concentration ranges for that present in the primer a) hydrophobic additives are generally 0.2 to 2.0% by weight for the additive an organic bonding bridge at 2 to 10% by weight (synthetic resin solids). the The amount of grain surcharges is generally 5 to 40% by weight, that of the Reinforcement fibers 0.5 to 3.0% by weight, in each case based on the base coat.

Claims (3)

Patentansprüche 1. Silikatfarben enthaltender Außenanstrich für mineralische Untergründe, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß er a) einen silikatisch gebundenen Grundanstrich mit hydrophobem Zusatz und Zusatz einer organischen Haftbrücke und b) einen darauf aufgebrachten Anstrich aus einer üblichen Silikatfarbe aufweist. Claims 1. Exterior paint containing silicate paints for mineral Substrates that are not indicated that it is a) a silicate bonded primer with hydrophobic addition and addition of an organic bonding agent and b) has a paint of a conventional silicate paint applied thereon. 2. Verfahren zur Erhaltung der Wärmedämmung einer Wandkonstruktion unter Einsatz von Silikatfarben, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß man auf mineralische Untergründe einen Außenanstrich gemäß Anspruch 1 aufbringt.2. Procedure for maintaining the thermal insulation of a wall structure with the use of silicate paints, which do not indicate that an exterior paint according to claim 1 is applied to mineral substrates. 3. Verfahren gemäß Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß man den Außenanstrich gemäß Anspruch 1 auf Untergründe, die einen Durchfeuchtungsschutz benötigen, wie z.B. Wärmedämmputze,eine spezielle Wärmedämmung aufweisende Betonelemente, Wandkonstruktionen aus wärmedämmenden Blähtonsteinen oder Mauerwerk mit wärmedämmendem Putzaufbau, aufbringt.3. The method according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the exterior paint according to claim 1 on substrates that have a Moisture protection, such as thermal insulation plaster, require special thermal insulation having concrete elements, wall constructions made of heat-insulating expanded clay bricks or masonry with a heat-insulating plaster structure.