[发明专利]用于具有改进的滚落性能的表面的斥水涂料的无氟组合物

说明书

本发明涉及用于使多孔矿物基材疏水化和用于提供具有滚落性能(Abperleigenschaft)的多孔矿物基材的基于烷基烷氧基硅烷和/或烷基烷氧基硅氧烷的组合物，其的制备和其用于保护建筑的用途。烷基烷氧基硅烷和烷基烷氧基硅氧烷在下面也被简称为疏水化活性物质或者硅烷体系、低聚硅烷体系或硅烷低聚物。

长久以来已知带有烷基链的硅烷化合物可以在多孔矿物质上产生疏水性能。因此，特别地单体的相对短链烷基烷氧基硅烷特点在于好的深度浸渍(EP 0 101 816)。

低聚硅烷体系，例如烷基烷氧基硅氧烷就它们作为疏水化剂的应用而言具有优点，因为它们在使用期间放出比单体硅烷体系更少的挥发性有机化合物(VOC)。

此外，已知建筑保护剂可以溶液或液体或糊状或膏状，即高粘度乳液的形式使用(尤其是EP 0 814 110、EP 1 205 481、EP 1 205 505、WO 06/081891)。

使用者通常希望的疏水化的品质特征是在经疏水化(hydrophobiert)基材表面上水滴滚落(简称为滚落效果(Abperleffekt))。这种水滚落效果可以另外有助于减少微生物例如藻类、苔藓或真菌的生长。

不幸的是，上述建筑保护剂在施涂于多孔矿物基材后尽管防止水渗入(疏水化(Hydrophobierung))但通常没有滚落性能，或者仅实现非常弱的滚落性能。

US 4,846,886、US 5,674,967、JP 2006-335969和EP 0 826 650在每一情形下公开了可在多孔矿物表面上产生这种滚落效果的含硅烷或硅氧烷的配制剂。然而，只能通过使用含氟化合物实现足够强烈的滚落效果。氟化有机化合物昂贵并且替代它们有增加的生态重要性(J. M. Conder等人 Environmental Science Technology, 2008, 42(4), 995-1003. K. S. Kumar Research Journal of Chemistry and Environment, 2005, 9(3), 50-79)。

此外，从文献获知通过使用硅石(Kiesels?ure)或者更通常通过使用氧化物纳米颗粒用于表面改性，可以实现显著的水滚落效果。相应的涂料例如描述于JP 2002-338943或WO 2008/106494中。

JP 2008-031275描述了其中加入亲水金属氧化物以改进水滚落性能的硅烷体系的含水乳液。使用这种亲水金属氧化物的缺点是表面的斥水性可能被引入的亲水性不利地影响。

疏水性(hydrophoben)金属氧化物并且特别是硅石的制备和性能例如描述于JP 2007-161510、DE 10 2004 010 756或DE 10 2004 055 585中。

本发明的目的是提供可用其疏水化(hydrophobierend)处理多孔矿物表面或基材并且可以提供改进的滚落效果的无氟配制剂。因此，保持了疏水化活性物质的吸水性降低并且将实现在其它情况下尤其可通过氟基实现的水滚落效果(特氟隆(Teflon)效果)。

根据本发明，根据专利权利要求中的描述实现了该目的。

令人惊奇地，现已发现通过将疏水性或经疏水化硅石引入疏水化活性物质，实现了所希望的性能。该措施令人惊奇的简单、经济并且尽管如此仍然有效，当将根据本发明的基于至少一种疏水化活性物质和至少一种被引入前者之中的经疏水性金属氧化物的组合物施涂于多孔矿物表面或基材时，可以有利的方式实现优异的疏水化和同时与其它无氟疏水化体系相比显著改进的优异滚落效果。另外，通过根据本发明的教导实现了至少相当或者甚至超过已知含氟处理体系的质量的滚落效果。

在本申请的上下文中，疏水化活性物质或疏水化试剂是当施涂于矿物基材时产生基材疏水化或者其表面疏水化的物质。

本发明因此涉及一种用于使多孔矿物基材疏水化并且在该基材表面产生滚落效果的无氟组合物，所述组合物基于

- 至少一种疏水化活性物质，和

- 至少一种疏水性金属氧化物。

作为额外的组分，根据本发明的组合物能够包含：

- 任选的至少一种水解或缩合催化剂，

- 任选的至少一种有机溶剂，

- 任选的水，

- 任选的至少一种乳化剂，和/或

- 任选的额外助剂。

根据本发明的组合物优选为无溶剂组合物。