WO2010130314A1 - Neue pigmentsysteme zur einfärbung von zementären systemen, insbesondere beton - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to the field of hydraulic binder systems, d. H. the cementitious systems or concrete.
  • the present invention relates to a preparation for coloring hydraulic binder systems, wherein the preparation is a multicomponent system.
  • the present invention further relates to a process for the preparation of the preparation for coloring the hydraulic binder systems and to the use of the preparation according to the invention for the coloring of hydraulic binder systems.
  • the present invention further relates to a process for coloring hydraulic binder systems using the preparation according to the invention.
  • the present invention relates to colored components or molded articles which are obtainable with the preparation according to the invention.
  • the preferred color when coloring concrete is black. It is known in the prior art that three pigment types are available for coloring in the shades anthracite or black. These are iron oxide black (Fe 3 O 4 ), carbon (C) and a copper spinel (Cu (Cr 5 Fe) 2 O 4 ). The copper spinel has a lower color strength than iron oxide and carbon and is also much more expensive. Therefore, in practice, only the other two pigment types have hitherto been used.
  • iron oxide black and carbon has disadvantages.
  • a preferred deep black coloration with iron oxide black is not possible in the application.
  • the maximum coloration when using iron oxide black is anthracite.
  • Carbon has the disadvantage that the permanent incorporation of the relatively nonpolar carbon into a polar, aqueous cementitious system is only insufficiently possible.
  • the advantage of iron oxide black is that a proper and permanent integration into a cementitious system is possible. Carbon has the advantage that a deep black cementitious system can be provided.
  • carbon pigments are basically the only way to stain concrete deep black, as by Weber, P., Zeitschrift Betonwerk undtechniksteiltechnik (BFT) 7 (2005), pages 4 ff. And 7 (2008), pages 20 ff. described.
  • cementitious systems are described, which are colored with pigments.
  • DE 195 33 081 C1 discloses a process for the production of colored concrete bodies, after which the raw concrete mixture is added to a cement-compatible aqueous polymer dispersion.
  • such a method does not allow targeted modification of the pigment particles in order to use any pigments for coloring concrete.
  • the invention was generally based on the object to overcome the disadvantages described above in the prior art.
  • the object of the invention was to provide a composition or preparation with which hydraulic binder systems, ie. H.
  • hydraulic binder systems ie. H.
  • cementitious systems or concrete consistently shades, particularly preferably deep black can be dyed.
  • the composition should not be detrimental to the strength of the hydraulic binder system to be made and should also be inexpensive.
  • the Applicant has surprisingly found that the object underlying the invention by a preparation for coloring hydraulic binder systems, in particular cementitious systems, preferably concrete, can be solved by providing a preparation in question, wherein the preparation (a) at least one surface-modified Dye pigment and (b) at least one dispersant and optionally (c) comprises at least one phase mediator.
  • the present invention thus relates to a preparation for coloring hydraulic binder systems according to claim 1. Further, particularly advantageous embodiments of this aspect of the invention are the subject of the relevant subclaims.
  • a further subject of the present invention is a process for the preparation of a preparation according to the invention for coloring concrete according to claims 23 and 24.
  • Another object of the present invention is the use of the preparation according to the invention according to claim 25 and 26th
  • Yet another subject of the present invention is a hydraulic binder system according to claim 29, which comprises a preparation according to the invention.
  • the subject matter of the present invention is a colored component or a dyed molding according to claim 30.
  • the present invention - according to a first aspect of the invention - is thus a preparation for coloring hydraulic binder systems, in particular cementitious systems, preferably concrete, the preparation comprising the following components:
  • hydraulic binder systems of very different color can be produced.
  • the surface-modified dye pigment is preferably a dye pigment having at least one, preferably physically and / or chemically bound modifier, preferably bound thereto.
  • the surface-modified dye pigment is preferably obtainable by contacting at least one dye pigment with at least one modifying agent, in particular a solution or dispersion of at least one modifying agent.
  • the surface-modified dye pigment has at least one modifier or is reacted therewith, wherein the modifier is able to bind to the dye pigment on the one hand, in particular physically and / or chemically bound, and on the other hand with the hydraulic binder system, in particular with the so-called calcium silicate hydrate phases (CSH phases) of the hydraulic binder system, to interact, in particular to react or to crosslink, is capable of.
  • the modifier is able to bind to the dye pigment on the one hand, in particular physically and / or chemically bound
  • the hydraulic binder system in particular with the so-called calcium silicate hydrate phases (CSH phases) of the hydraulic binder system, to interact, in particular to react or to crosslink, is capable of.
  • CSH phases calcium silicate hydrate phases
  • the CSH phases are crosslinked phases in a hydraulic binder system, these phases contributing to the strength in the concrete.
  • the prior art hydraulic binder systems employing untreated carbon blacks include CSH phases from which untreated or non-surface modified pigments can escape. This has the consequence that these colored hydraulic binder systems fade or drastically lose their color intensity and color homogeneity.
  • the modifier is a low molecular weight modifier.
  • Low molecular weight modifiers may in particular be monomeric, ie not prepared by a polymerization process, which more preferably has a molecular weight of from 50 to 5,000 g / mol, more preferably from 80 to 1,000 g / mol, most preferably from 100 to 500 g / mol, can have.
  • the preparation according to the invention comprises surface-modified dye pigments which have at least one modifier or are reacted therewith, wherein the modifier on the one hand nonpolar and / or hydrophobic groups, in particular alkyl groups, and on the other hand polar and / or hydrophilic groups, in particular alkoxy groups, preferably Ether groups, and / or wherein the modifier hydrolyzable groups, in particular for incorporation into the hydraulic binder system, preferably for the formation of Si-O bonds having.
  • the surface-modified dye pigment used according to the invention which is used for coloring the hydraulic binder systems, is generally such that, as a result of its surface modification, it has a high affinity or good compatibility with respect to the hydraulic binder system to be colored.
  • the modifying agent in question has on the one hand functional groups for purposes of attachment, in particular the physical and / or chemical connection, to the dye pigment on the one hand and different functional groups for purposes of interaction with the inked hydraulic system on the other hand, the latter groups by the Other ingredients, ie the phase mediator and the dispersant, can interact with the hydraulic binder system.
  • the modifying agent preferably has silicon atoms and / or boron atoms, preferably silicon atoms, which are then capable of attaching or being able to interact with hydrolyzable groups bound via the boron or silicon atom to the hydraulic binder system to be colored.
  • the modifier used in the preparation according to the invention is: (i) at least one silane, in particular an alkoxysilane, preferably a mono-, di-, tri- and / or tetraalkoxysilane (ie in particular a monoalkoxytrialkylsilane, dialkyl) koxydialkylsilane, trialkoxymonoalkylsilane and / or tetraalkoxysilane), and / or an alkylsilane; (ii) a siloxane, especially an alkylsiloxane; or (iii) a borane, especially an alkoxyborane and / or an alkylborane; or mixtures thereof; preferably at least one alkoxysilane, in particular a mono-, di- or trialkoxysilane (ie in particular a monoalkoxytrialkylsilane, dialkoxydialkylsilane or trialkoxy
  • the property of boron or silicon is exploited to form networks due to its chemical nature. Accordingly, with the aid of the modifier, a physical and / or chemical connection can be achieved within the CSH phases of the hydraulic binder system.
  • the modifier used in the preparation according to the invention is a silicon-containing and / or silicon-based modifier.
  • an alkoxysilane is particularly suitable as a modifier, wherein the alkoxysilane is preferably represented by the general formula
  • R 1 represents an alkyl, alkenyl or aminoalkyl radical having 1 to 25 carbon atoms, in particular 1 to 16 carbon atoms, preferably 2 to 12 carbon atoms, in particular 6 to 8 carbon atoms;
  • R 2 represents an alkyl radical having 1 to 10 carbon atoms, in particular a methyl or an ethyl radical
  • n 0 to 3, in particular 1 to 3, preferably 1 or 2;
  • the treated, surface-modified dye pigment Due to the hydrophobic substituent (s) of the silicon-containing modifier, d. H. by the alkyl radical (s), the treated, surface-modified dye pigment has a so-called repelling component which, on the one hand, prevents the chemical crosslinking of the surface-modified pigment particles with one another and, on the other hand, has an advantageous effect on the color intensity.
  • the surface modification of the surface-modified dye pigment (a) is based on silicon dioxide and / or polysilicic acid, wherein the silicon dioxide- and / or polysilicic acid-based surface modification may optionally have hydrophobic groups, in particular alkyl groups.
  • the surface-modifying layer may be chemically and / or physically bound to the relevant dye pigment and this pigment preferably surrounded, in particular in the manner of a preferably continuous or coherent coating or cover layer.
  • the surface-modified dye pigment comprises at least one inorganic and / or one organic dye pigment.
  • Inorganic dye pigments which are suitable according to the invention can be selected, for example, from the group consisting of carbon pigments (eg carbon blacks), iron oxide pigments, titanium dioxide pigments, spinel pigments, flex chromate pigments, chromium oxide pigments, ultramarine pigments.
  • Pigments, iron-blue pigments, cadmium pigments, bismuth vanadate pigments, cerium sulphide pigments and mixtures thereof may be selected, for example, from the group consisting of azo pigments, monoazo yellow pigments, monoazo orange pigments, disazo pigments, naphthol Pigments, laked azo pigments, benzimidazolone pigments, disazocondensation pigments, isoindolinone pigments, isoindoline pigments, polycyclic pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, perylene pigments, perinone pigments, thioindigo pigments, anthrapyri - midin pigments, flavanthrone pigments, pyranthrone pigments, anthan- thr on pigments, dioxazine pigments, quinophthalone pigments, diketopyrrolopyrrole pigments and mixtures thereof.
  • suitable organic dye pigments according to the invention may be selected, for
  • a particular advantage of the present invention is the universal and homogeneous and color intensive and durable, especially weathering resistant colorability of hydraulic binder systems.
  • organic and inorganic dye pigments can be produced a variety of colored hydraulic binder systems.
  • the preparation comprises a carbon pigment as an inorganic dye pigment, wherein the carbon pigment comprises in particular carbon black.
  • the dye pigments generally have an average particle diameter, determined as D 50 , of at most 1 ⁇ m, preferably an average particle diameter D 50 in the range from 1 to 1000 nm, preferably 2 to 750 nm, preferably 5 to 500 nm, particularly preferably 5 to 400 nm, most preferably 10 to 250 nm.
  • the usual particle diameters of the organic dye pigments used generally differ from those of the inorganic pigments: Whereas the organic dye pigments have in particular an average particle diameter D 50 of 10 to 100 nm, preferably 15 to 90 nm, the inorganic pigments usually have average particle diameters D. 50 from 10 to 500 nm.
  • the particle size has an influence on the strength of the cured hydraulic binder system; on the other hand, the particle size also determines the color strength of the pigments and their incorporation or compatibility with respect to the cementitious systems or concretes to be colored.
  • the surface-modified pigments only a solid, in particular crosslinked pigment layer on the surface of the hydraulic binder system. It therefore requires further ingredients so that the surface-modified pigments are compatible with the other components of a conventional hydraulic binder system.
  • the inventive preparation further comprises (b) at least one dispersant and (c) optionally at least a phase mediator.
  • the inventive preparation further comprises (b) at least one dispersant and (c) optionally at least a phase mediator.
  • the preparation according to the invention contains, in addition to component (a), d. H. in addition to the surface-modified dye pigment for coloring the hydraulic binder - as a further component at least one component (b), namely at least one dispersant.
  • component (a) d. H. in addition to the surface-modified dye pigment for coloring the hydraulic binder - as a further component at least one component (b), namely at least one dispersant.
  • the dispersant (b) may comprise a surfactant.
  • the dispersant (b) may be selected from the group of lignosulfonates; Naphthalenesulfonic acids and naphthalenesulfonic acid derivatives, in particular their condensation products (ie condensation products of naphthalenesulfonic acids); optionally sulphonated melamines and melamine resins and their condensation products; optionally sulphonated naphthalene / formaldehyde condensation products; Polysaccharides and polysaccharide sulfonates; Phenol / formaldehyde condensation products, especially phenol / formaldehyde resins; as well as their mixtures.
  • the amount of dispersant (b) in the preparation according to the invention in the range of 0.001 to 45 wt .-%, preferably 0.01 to 40 wt .-%, in particular 0.05 to 30 wt. -%, more preferably 0.1 to 20 wt .-%, more preferably 0.5 to 15 wt .-%, based on the preparation varies.
  • the preparation according to the invention can also be used - d. .H. in addition to the components (a) and (b) - optionally or optionally optionally a further component (c) in the form of a phase mediator.
  • a modified or even improved compatibility of the surface-modified pigment with respect to the conventional ingredients of hydraulic binder systems can be realized or adjusted, even if the incorporation of such a component (c) for the realization or adjustment of the desired compatibility basically not or not mandatory.
  • the phase mediator (c) may be formed in particular as an emulsifier.
  • the phase mediator may comprise, for example, at least one polymer.
  • the phase mediator may be selected from the group of polyalcohols, in particular polyvinyl alcohols, in particular acetylated and / or silanized polyvinyl alcohols, poly (meth) acrylates, polycarboxylimides or polycarboxylic imides (eg polysuccinimides), polycarboxylates (eg polyaspartates ) and polycarboxylic ethers and mixtures thereof.
  • phase mediators are suitable as phase mediators, the hydrophilic segments in particular being able to have polar functional groups, in particular OH groups, and the nonpolar segments having ether groups.
  • the polar segments act as mediators to the other components of the hydraulic binder systems, while the non-polar segments ensure better compatibility with the surface-modified dye pigments.
  • amphiphilic molecules suitable as phase mediators according to the invention may in each case comprise a plurality of polar and non-polar segments.
  • the preparation according to the invention particularly preferably comprises an ⁇ / ⁇ -functionalized polymer as an amphiphilic molecule which is functionalized in the ⁇ -position with OH groups and is functionalized in the ⁇ -position with ether groups, the ether group, ie. H. OR group, an alkyl or alkenyl group having 1 to 16 carbon atoms.
  • the preparation according to the invention comprises an amount of phase mediator (c) in the range from 0.01 to 20% by weight, preferably from 0.05 to 15% by weight, in particular from 0.1 to 10% by weight. -%, related to the preparation contains.
  • the quantitative ratio of surface-modified colorant pigment (a) to phase mediator (c) may preferably be in the range from 1000: 1 to 1: 2, in particular 500: 1 to 1: 1, preferably 200: 1 to 2: 1, particularly preferably 100 : 1 to 3: 1, vary.
  • the preparation according to the invention can be present as a solid or liquid, preferably homogeneous, mixture.
  • the advantage of a preparation according to the invention in which the components are present as a solid, in particular homogeneous, mixture is that of an easier handling of the preparation according to the invention.
  • preparations according to the invention, which are present as a liquid homogeneous mixture can be incorporated more easily into a hydraulic binder system.
  • the preparation according to the invention can also be present as a so-called kit, ie. H. the components (a) and / or (b) and / or optionally (c) may be present separately or partially separated from one another, in order to incorporate them into the hydraulic binder system only at or immediately before the incorporation of the components of the preparation according to the invention.
  • the components may each be present as a kit individually and / or in any combination of two or more components, d. H. the kit may comprise components (a) and / or (b) and / or optionally (c) at least partially separated from each other.
  • the surface-modified dye pigment content in the preparation according to the invention is between 1 and 99.999% by weight, preferably between 5 and 90% by weight, more preferably between 10 and 80% by weight and most preferably between 20 and 70 wt .-%, based on the preparation.
  • the content of surface-modified dye pigment in the liquid preparation 1 to 80 wt .-%, preferably 10 to 70 wt .-%, in particular 20 to 40 wt .-%, based on the preparation is.
  • the content of dispersant is preferably in the range from 1 to 20% by weight, preferably 1 to 15% by weight, in particular 5 to 10% by weight, based on the preparation.
  • the remainder of the preparation may optionally be formed by dispersing agent (ie liquid phase, in particular water and / or optionally organic solvents) and optionally further ingredients, in particular as defined below, and / or component (c).
  • the content of surface-modified dye pigment in the solid preparation is in particular from 1 to 99.999% by weight, preferably from 5 to 90% by weight, in particular from 10 to 80% by weight, most preferably 20 to 70 wt .-%, based on the solid preparation.
  • the content of dispersant is preferably in the range from 0.001 to 15% by weight, preferably from 1 to 15% by weight, in particular from 5 to 10% by weight, based on the preparation.
  • the remainder may optionally be formed by further ingredients, in particular as defined below, and / or component (c).
  • the remainder can then in each case by dispersants and optional phase mediator, but optionally also partially by at least one further ingredient such.
  • the preparation according to the invention may comprise at least one further component or at least one further ingredient, in particular selected from the group of rheology agents or rheology modifiers (in particular in amounts of from 0.001 to 5% by weight).
  • Preservatives in particular in amounts of 0.01 to 5 wt .-%, preferably 0.01 to 1 wt .-%, in particular 0.05 to 0.5% by weight, based on the preparation of the invention
  • Defoamers in particular in amounts of 0.001 to 2 wt .-%, preferably 0.005 to 1 wt .-%, in particular 0.01 to 1 wt .-%, based on the preparation of the invention
  • inorganic or mineral fillers in particular as defined above (in particular in amounts of 0.001 to 80 wt .-%, preferably 0.01 to 50 wt .-%, in particular 0.1 to 10 wt .-%, based on the preparation of the invention ); Antifreeze (especially in amounts of 0.1 to 30 wt .-%, preferably 1 to 25 wt .-%, in particular 2
  • the amount of modifier to be used is between 0.01 and 30% by weight, preferably between 0.1 and 25% by weight, more preferably between 0.2 and 20% by weight. , Most preferably between 0.5 and 15% by weight, based on the amount of the dye pigment to be modified.
  • a further aspect of the present invention - according to a third aspect of the present invention - is the use of the preparation according to the invention for coloring hydraulic binder systems, in particular cementitious systems, preferably concrete, and / or the use of the preparation according to the invention for the production of dyed hydraulic binder systems , in particular cementitious systems, preferably concrete.
  • the preparation according to the invention is used in such an amount that the amount of surface-modified dye pigment is between 0.01 and 20% by weight, preferably between 0.1 and 15% by weight, in the majority of cases.
  • Another object of the present invention - according to a fourth aspect of the present invention - is a method for coloring hydraulic binder systems, comprising mixing a preparation according to the invention as defined above in a hydraulic binder system, in particular cementitious system, preferably concrete, followed by a setting and / or curing process.
  • Another object of the present invention - according to a fifteenth aspect of the present invention - is a process for coloring hydraulic binder systems, comprising mixing at least one surface-modified dye pigment in a hydraulic binder system, in particular in a cementitious system, preferably concrete, in the presence at least one dispersant and optionally at least one phase mediator, followed by a setting and / or curing process.
  • a process for coloring hydraulic binder systems comprising mixing at least one surface-modified dye pigment in a hydraulic binder system, in particular in a cementitious system, preferably concrete, in the presence at least one dispersant and optionally at least one phase mediator, followed by a setting and / or curing process.
  • Another object of the present - according to a sixth aspect of the present invention - is a hydraulic binder system, in particular a cementitious system, preferably concrete, comprising a preparation according to any one of claims 1 to 9 and / or comprising a mixture with at least one surface-modified dye pigment and at least one Dispersant and optionally at least one phase mediator.
  • the hydraulic binder system is in the set and / or cured state.
  • the hydraulic binder system as a set and / or cured system in the form of a component or molded body, in particular concrete component or concrete molding, before.
  • Another object of the present invention - according to a seventh aspect of the invention - are colored components or moldings, in particular concrete components or concrete moldings, as they are available according to the invention.
  • these components or moldings are concrete walls, concrete ceilings, concrete roofs, concrete paving stones, concrete roof tiles and concrete roof tiles.
  • the comparative formulations each comprise a ceremoniober perennialmodifi- ed dye pigment in varying amounts together with a conventional in the concrete processing dispersant based on lignin sulfonates (z. B. Natriumpolynaphthylmethansulfonat such. As the type SURFARON ® A 1560 N 40 from Synthron, Paris, France), and / or a silanized polyvinyl alcohol (PVA) solution (Polyviol ® 2700 Wacker polymer Systems GmbH & Co. KG, Burghausen, Germany, 18% aqueous solution of a silanized polyvinyl alcohol) as a phase promoter or emulsifier , The individual components of the comparative preparations are processed to a homogeneous mixture.
  • PVA silanized polyvinyl alcohol
  • the preparations of the present invention are of comparable composition, but comprise a dye-modified surface pigment according to the invention in variable amounts and, in addition, a concrete dispersant based on lignosulphonates (eg sodium polynaphthylmethanesulphonate, such as, for example, SURFARON type) ® a 1560 N 40 from Synthron, Paris, France) and optionally a silanized polyvinyl alcohol (polyviol ® 2700 Wacker polymer Systems GmbH & Co. KG, Burghausen, Germany, 18% aqueous solution of a silanized polyvinyl alcohol) as a phase mediator or emulsifier.
  • lignosulphonates eg sodium polynaphthylmethanesulphonate, such as, for example, SURFARON type
  • a silanized polyvinyl alcohol polyviol ® 2700 Wacker polymer Systems GmbH & Co. KG, Burghausen, Germany, 18% aqueous solution of a si
  • the surface modification of the relevant dye pigments is effected in the manner according to the invention by means of a monoalkyltrialkoxysilane as modifier by bringing an aqueous solution of the relevant modifier into contact with the relevant dye pigment and reacting or reacting therewith, so that a surface-modified in accordance with the invention
  • Dye pigment results, which is then subsequently processed with the phase mediator (ie, optionally silanized PVA) and the dispersant (ie, LiGninsulfonat) to a homogeneous mixture.
  • the respective preparations are then mixed or incorporated into commercially available, commercially available concrete mixtures, which are then processed into shaped bodies (test bodies) with dimensions of 12 cm ⁇ 5 cm ⁇ 2 cm.
  • test bodies are subjected to outdoor weathering in accordance with DIN EN 12878.
  • DIN EN 12878 This is followed by a visual assessment with regard to the quality of their coloring, in particular with regard to the homogeneity and color intensity of the coloring, in comparison to the original state, whereby the evaluation also takes place here according to the school grading system.
  • test bodies colored with the preparations according to the invention have a significantly better quality of their coloring already in their original state and moreover have a significantly improved weathering behavior.
  • the preparations according to the invention it is possible to permanently color hydraulic binder systems, in particular based on concrete, in an improved manner, in particular with greater homogeneity and color intensity and, in addition, with increased long-term or weathering resistance.
  • the preparations according to the invention can be used universally or used in principle for all dye pigments which can be used in the field of hydraulic binder systems. Table 1: Test results

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Präparation zur Einfärbung von hydraulischen Bindemittelsystemen, insbesondere zementären Systemen, vorzugsweise Beton, wobei die Präparation die folgenden Komponenten umfaßt: (a) mindestens ein oberflächenmodifiziertes Farbstoffpigment, (b) mindestens ein Dispergiermittel, (c) gegebenenfalls mindestens einen Phasenvermittler, sowie die Herstellung und Verwendung dieser Präparation.

Description

Neue Pigmentsysteme zur Einfarbung von zementären Systemen, insbesondere Beton
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der hydraulischen Bindemittel- Systeme, d. h. der zementären Systeme bzw. Beton.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Präparation zur Einfarbung von hydraulischen Bindemittelsystemen, wobei es sich bei der Präparation um ein Mehrkomponentensystem handelt.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung der Präparation zum Einfärben der hydraulischen Bindemittelsysteme sowie die Verwendung der erfindungsgemäßen Präparation zur Einfarbung von hydraulischen Bindemittelsystemen.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ferner ein Verfahren zum Einfärben von hydraulischen Bindemittelsystemen unter Verwendung der erfindungsgemäßen Präparation.
Die vorliegende Erfindung betrifft schließlich eingefärbte Bauteile oder Formkörper, die mit der erfindungsgemäßen Präparation erhältlich sind.
Mit dem Aufkommen von Sichtbeton in der modernen Architektur ist der Bedarf an farblich modifiziertem Beton enorm gestiegen. Planer und Architekten nutzen diesen Baustoff immer häufiger als gestalterisches Mittel, denn er kann durch ein natürliches Aussehen beeindrucken.
Der Einfarbung von Sichtbeton sind jedoch enge Grenzen gesetzt. So können keine Einbußen in der Festigkeit des Betons akzeptiert werden. Zudem muß der Beton auch unter strengen Witterungsbedingungen beständig gefärbt bleiben. Bezüglich weiterer Anforderungen an eingefärbte hydraulische Bindemittelsysteme wird ferner auf folgende Veröffentlichungen verwiesen: Weber, P., Farbe in bewehrtem Beton, Beton- und Stahlbetonbau 99 (2004), Verlag Ernst und Sohn, Heft 11; Weber, P., Gestalten mit farbigem Sichtbeton — Planung und Herstellung, Beton 5 (2007), Verlag Bau + Technik, Düsseldorf; Weber, P., Herstellung von farbigem Beton - Optimiertes Einfärben von Beton, Beton- und Fertigteiltechnik 7 (2007); Büchner G. und Weber, P., Bayferrox® 360: Ein neues Prämium-Eisenoxidschwarzpigment stellt sich vor, Betonwerk + Fertigteiltechnik 7 (2005).
Die bevorzugte Farbe beim Einfärben von Beton ist Schwarz. Im Stand der Technik ist bekannt, daß drei Pigmenttypen zur Einfärbung in den Farbtönen Anthrazit oder Schwarz zur Verfugung stehen. Dies sind Eisenoxidschwarz (Fe3O4), Kohlenstoff (C) und ein Kupferspinell (Cu(Cr5Fe)2O4). Der Kupferspinell besitzt eine geringere Farbkraft als Eisenoxid und Kohlenstoff und ist zudem wesentlich teurer. Daher kommen in der Praxis bislang ausschließlich die beiden anderen Pigmenttypen zum Einsatz.
Die Verwendung von Eisenoxidschwarz und Kohlenstoff ist jedoch mit Nachteilen behaftet. So ist eine in der Anwendung bevorzugte Tiefschwarz- einfärbung mit Eisenoxidschwarz nicht möglich. Die maximale Einfärbung bei Verwendung von Eisenoxidschwarz stellt Anthrazit dar. Kohlenstoff ist mit dem Nachteil behaftet, daß die dauerhafte Einbindung des relativ unpolaren Kohlenstoffs in ein polares, wäßriges zementäres System nur unzurei- chend möglich ist. Andererseits besteht der Vorteil von Eisenoxidschwarz darin, daß eine einwandfreie und dauerhafte Einbindung in ein zementäres System möglich ist. Kohlenstoff hat den Vorteil, daß ein tiefschwarzes zementäres System bereitgestellt werden kann.
Mit der Entwicklung spezieller Eisenoxidschwarz-Pigmente wurde die Möglichkeit geschaffen, Beton mittels Eisenoxidschwarz-Pigmenten verhältnismäßig dunkel zu gestalten. Dies ist jedoch mit einem hohen Kostenaufwand verbunden, da eine hohe Pigmentdosis bei einem verhältnismäßig hohen Grundpreis des Pigments erforderlich ist.
Somit bieten in der Praxis Kohlenstoff-Pigmente im Grunde genommen die einzige Möglichkeit, Beton tiefschwarz einzufärben, wie von Weber, P., Zeitschrift Betonwerk und Fertigungsteiltechnik (BFT) 7 (2005), Seiten 4 ff. und 7 (2008), Seiten 20 ff. beschrieben. Im Stand der Technik sind zementäre Systeme beschrieben, die mit Pigmenten eingefärbt werden. So offenbart beispielsweise die DE 195 33 081 Cl ein Verfahren zur Herstellung von farbigen Betonkörpern, wonach der Rohbetonmischung eine zementverträgliche wäßrige Polymerdispersion zugesetzt wird. Ein solches Verfahren ermöglicht jedoch keine gezielte Modifizierung der Pigmentpartikel, um beliebige Pigmente für die Einfärbung von Beton einsetzen zu können.
Ausgehend vom Stand der Technik lag der Erfindung allgemein die Aufgabe zugrunde, die zuvor geschilderten Nachteile im Stand der Technik zu überwinden.
Insbesondere lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zusammensetzung bzw. Präparation bereitzustellen, mit der hydraulische Bindemittelsy- steme, d. h. insbesondere zementäre Systeme bzw. Beton, beständig einge- farbt, besonders bevorzugt tiefschwarz gefärbt werden können. Die Zusammensetzung sollte sich nicht nachteilig auf die Festigkeit des herzustellenden hydraulischen Bindemittelsystems auswirken und ferner kostengünstig sein.
Die Anmelderin hat überraschenderweise herausgefunden, daß die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch eine Präparation zur Einfärbung von hydraulischen Bindemittelsystemen, insbesondere zementären Systemen, vorzugsweise Beton, gelöst werden kann, indem eine betreffende Präparation bereitgestellt wird, wobei die Präparation (a) mindestens ein oberflächenmodifi- ziertes Farbstoffpigment und (b) mindestens ein Dispergiermittel sowie gegebenenfalls (c) mindestens einen Phasenvermittler umfaßt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit eine Präparation zur Einfärbung von hydraulischen Bindemittelsystemen gemäß Anspruch 1. Weitere, insbesondere vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Erfindungsaspektes sind Gegenstand der diesbezüglichen Unteransprüche.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Präparation zum Einfärben von Beton ge- maß Anspruch 23 und 24. Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Präparation gemäß Anspruch 25 und 26.
Weitere Gegenstände der vorliegenden Erfindung betreffen Verfahren zum Einfärben von hydraulischen Bindemittelsystemen gemäß den Ansprüchen 27 und 28.
Wiederum weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein hydraulisches Bindemittelsystem gemäß Anspruch 29, welches eine erfindungsgemäße Präparation umfaßt.
Schließlich ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein eingefärbtes Bauteil oder ein eingefärbter Formkörper gemäß Anspruch 30.
Es versteht sich von selbst, daß im folgenden besondere Ausgestaltungen und Ausführungsformen, welche nur im Zusammenhang mit einem Erfindungsaspekt beschrieben sind, auch in bezug auf die anderen Erfindungsaspekte entsprechend gelten, ohne daß dies einer ausdrücklichen Erwähnung bedarf.
Bei allen nachstehend genannten relativen bzw. prozentualen, insbesondere gewichtsbezogenen Mengenangaben ist zu beachten, daß diese im Rahmen der vorliegenden Erfindung vom Fachmann derart auszuwählen sind, daß in der Summe - gegebenenfalls unter Einbeziehung weiterer Komponenten bzw. Inhaltsstoffe bzw. Zusatzstoffe bzw. Bestandteile, insbesondere wie nachfol- gend definiert - stets 100 % resultieren. Dies versteht sich für den Fachmann aber von selbst.
Im übrigen gilt, daß der Fachmann anwendungsbezogen oder einzelfallbedingt von den nachfolgend aufgeführten Mengenangaben abweichen kann, ohne daß er den Rahmen der vorliegenden Erfindung verläßt. Gegenstand der vorliegenden Erfindung — gemäß einem e r s t e n erfindungsgemäßen Aspekt - ist somit eine Präparation zur Einfärbung von hydraulischen Bindemittelsystemen, insbesondere zementären Systemen, vorzugsweise Beton, wobei die Präparation die folgenden Komponenten umfaßt:
(a) mindestens ein oberflächenmodifiziertes Farbstoffpigment und
(b) mindestens ein Dispergiermittel sowie (c) gegebenenfalls mindestens einen Phasenvermittler.
Mit Hilfe dieser Präparation kann eine homogene Einfärbung von hydraulischen Bindemittelsystemen erreicht werden. Dies ist von besonderer Bedeutung, da innerhalb des ausgehärteten hydraulischen Bindemittelsystems vor- kommende, leichte Farbnuancen, die durch eine inhomogene Verteilung entstehen können, zu einem sehr unansehnlichen Eindruck des hergestellten zementären Systems führen können.
Aufgrund der Tatsache, daß mit Hilfe der erfindungsgemäßen Präparation be- liebige Farbstoffpigmente in hydraulische Bindemittelsysteme einmischbar sind, können hydraulische Bindemittelsysteme unterschiedlichster Farbe hergestellt werden.
Verwitterungsversuche der Anmelderin haben dabei zudem gezeigt, daß sich ausgehärtete Betone, der mit den erfindungsgemäßen Präparationen hergestellt wurden, durch eine besonders dauerhafte Farbstabilität, Farbintensität und Farbhomogenität auszeichnen.
Durch chemische bzw. physikalische Modifizierung der Farbstoffpigment- Oberflächen ist es erfindungsgemäß gelungen, die nachteiligen Eigenschaften von Pigmenten, nämlich deren unzureichende Verträglichkeit bzw. Kompatibilität mit den üblicherweise verwendeten Komponenten eines zementären Systems, deutlich zu verbessern. Dies wird erfindungsgemäß erreicht, ohne die Farbintensität und Homogenität der Einfärbung zu verschlechtern. Aufgrund der Oberflächenmodifizierung in Verbindung mit den übrigen Komponenten bzw. Bestandteilen, d. h. dem Dispergiermittel (Dispergator) und dem optionalen Phasenvermittler, wird eine bessere Dispergierbarkeit des Pigments in Betone erzielt, wobei eine intensive und dauerhafte wie homoge- ne Farbkraft erhalten wird.
Bei der erfindungsgemäßen Präparation ist das oberflächenmodifizierte Farbstoffpigment vorzugsweise ein Farbstoffpigment mit mindestens einem vorzugsweise hieran gebundenen, insbesondere physikalisch und/oder chemisch gebundenen Modifizierungsmittel. Dabei ist das oberflächenmodifizierte Farbstoffpigment bevorzugt durch Kontaktieren mindestens eines Farbstoffpigments mit mindestens einem Modifizierungsmittel, insbesondere einer Lösung oder Dispersion mindestens eines Modifizierungsmittels, erhältlich.
Bei einer bevorzugten erfindungsgemäßen Präparation weist das oberflächenmodifizierte Farbstoffpigment mindestens ein Modifizierungsmittel auf oder ist hiermit umgesetzt, wobei das Modifizierungsmittel einerseits an das Farbstoffpigment anzubinden imstande ist, insbesondere physikalisch und/oder chemisch anzubinden imstande ist, und andererseits mit dem hydrau- lischen Bindemittelsystem, insbesondere mit den sogenannten Calciumsilikat- hydrat-Phasen (CSH-Phasen) des hydraulischen Bindemittelsystems, in Wechselwirkung zu treten, insbesondere zu reagieren oder zu vernetzen, imstande ist.
Bei den CSH-Phasen handelt es sich um vernetzte Phasen in einem hydraulischen Bindemittelsystem, wobei diese Phasen zur Festigkeit im Beton beitragen. Die gemäß dem Stand der Technik hergestellten hydraulischen Bindemittelsysteme, bei denen unbehandelte Ruße eingesetzte werden, umfassen CSH- Phasen, aus denen unbehandelte bzw. nicht oberflächenmodifizierte Pigmente austreten können. Das hat zur Folge, daß diese eingefärbten hydraulischen Bindemittelsysteme verbleichen bzw. an Farbintensität und Farbhomogenität drastisch verlieren. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Modifizierungsmittel ein niedermolekulares Modifizierungsmittel. Niedermolekulare Modifizierungsmittel können insbesondere monomere, d. h. nicht durch ein Polymerisierungsverfahren hergestellte Stoffe sein, welche besonders bevor- zugt ein Molekulargewicht von 50 bis 5.000 g/mol, bevorzugter von 80 bis 1.000 g/mol, am meisten bevorzugt von 100 bis 500 g/mol, aufweisen können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die erfindungsgemäße Präparation oberflächenmodifizierte Farbstoffpigmente, die mindestens ein Modifizierungsmittel aufweisen oder hiermit umgesetzt sind, wobei das Modifizierungsmittel einerseits unpolare und/oder hydrophobe Gruppen, insbesondere Alkylgruppen, und andererseits polare und/oder hydrophile Gruppen, insbesondere Alkoxygruppen, vorzugsweise Ethergruppen, aufweist und/oder wobei das Modifizierungsmittel hydrolysierbare Gruppen, insbesondere zur Einarbeitung in das hydraulische Bindemittelsystem, bevorzugt zur Ausbildung von Si-O-Bindungen, aufweist.
Das erfindungsgemäß eingesetzte oberflächenmodifizierte Farbstoffpigment, welches zur Einfärbung der hydraulischen Bindemittelsysteme eingesetzt wird, ist im allgemeinen derart beschaffen, daß es infolge seiner Oberflächenmodifizierung eine hohe Affinität bzw. gute Kompatibilität in bezug auf das einzufärbende hydraulische Bindemittelsystem aufweist. Insbesondere weist das betreffende Modifizierungsmittel einerseits funktionelle Gruppen zu Zwecken der Anbindung, insbesondere der physikalischen und/oder chemi- sehen Anbindung, an das Farbstoffpigment einerseits und hiervon verschiedene funktionelle Gruppen zu Zwecken der Wechselwirkung mit dem einzufärbenden hydraulischen System andererseits auf, wobei letztgenannte Gruppen durch die übrigen Inhaltsstoffe, d. h. den Phasenvermittler und das Dispergiermittel, in Wechselwirkung zu dem hydraulischen Bindemittelsystem treten können. Bevorzugterweise weist das Modifizierungsmittel Silicium- und/oder Boratome, vorzugsweise Siliciumatome, auf, welche über das Bor- oder SiIi- ciumatom gebundene hydrolysierbare Gruppen dann an das einzufärbende hydraulische Bindemittelsystem anzubinden bzw. hiermit in Wechselwirkung zu treten imstande sind. Gemäß einer weiter bevorzugten Ausfuhrungsform ist das in der erfindungs- mäßen Präparation verwendete Modifizierungsmittel: (i) mindestens ein Silan, insbesondere ein Alkoxysilan, vorzugsweise ein Mono-, Di-, Tri- und/oder Tetraalkoxysilan (d. h. also insbesondere ein Monoalkoxytrialkylsilan, Dial- koxydialkylsilan, Trialkoxymonoalkylsilan und/oder Tetraalkoxysilan), und/oder ein Alkylsilan; (ii) ein Siloxan, insbesondere ein Alkylsiloxan; oder (iii) ein Boran, insbesondere ein Alkoxyboran und/oder ein Alkylboran; oder deren Mischungen; bevorzugt mindestens ein Alkoxysilan, insbesondere ein Mono-, Di- oder Trialkoxysilan (d. h. insbesondere ein Monoalkoxytrialkylsi- lan, Dialkoxydialkylsilan oder Trialkoxymonoalkylsilan).
Bei diesen bevorzugten Ausführungsformen wird die Eigenschaft des Bors bzw. des Siliciums ausgenutzt, aufgrund seiner chemischen Natur Netzwerke auszubilden. Mit Hilfe des Modifizierungsmittels kann dementsprechend eine physikalische und/oder chemische Anbindung innerhalb der CSH-Phasen des hydraulischen Bindemittelsystems erreicht werden.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist das in der erfindungsgemäßen Präparation verwendete Modifizierungsmittel ein siliciumhaltiges und/oder si- liciumbasiertes Modifizierungsmittel.
Es ist überraschenderweise gefunden worden, daß insbesondere ein Alkoxysilan als Modifizierungsmittel besonders geeignet ist, wobei das Alkoxysilan bevorzugt dargestellt wird durch die allgemeine Formel
R1 H-Si(OR2),,, in der
• R1 einen Alkyl-, Alkenylrest oder Aminoalkylrest mit 1 bis 25 Kohlenstoffatomen, insbesondere 1 bis 16 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 2 bis 12 Koh- lenstoffatomen, insbesondere 6 bis 8 Kohlenstoffatomen, darstellt;
• R2 einen Alkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, insbesondere einen Methyl- oder einen Ethylrest, darstellt;
• für n gilt: n = 0 bis 3, insbesondere 1 bis 3, vorzugsweise 1 oder 2;
• für m gilt: m = 4 - n. Der Einsatz der vorgenannten Modifizierungsmitteln, insbesondere von Mono-, Di-, Tri- und/oder Tetraalkoxysilanen, welche mit den Pigmenten, insbesondere mit Kohlenstoff (z. B. Ruß), kontaktiert werden, fuhrt im zementären System zur Hydrolyse der Alkoxybindung bzw. -gruppe und zur Ausbildung eines das Pigment umschließenden Netzwerks. Dieses Netzwerk kann man sinngemäß als Verkieselung bezeichnen, da es sich tatsächlich um die Ausbildung von in der Natur vorkommenden tetraedrischen Silicium-Sauerstoff- Netzen bzw. Silicium-Sauerstoff-Netzwerken handelt. Bildlich ausgedrückt, kann das Pigment auf diese Weise eine mono- oder günstigstenfalls oligomere (d. h. einschichtige oder mehrschichtige) Siliziumdioxid- bzw. Sandschicht als Hülle erhalten.
Bedingt durch den oder die hydrophoben Substituenten des Silicium enthaltenden Modifizierungsmittels, d. h. durch den oder die Alkylreste, weist das behandelte, oberflächenmodifizierte Farbstoffpigment eine sozusagen abstoßende Komponente auf, welche einerseits die chemische Vernetzung der oberflächenmodifizierten Pigmentpartikel untereinander verhindert und sich andererseits vorteilhaft auf die Farbintensität auswirkt.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Oberflächenmodifizierung des oberflächenmodifizierten Farbstoffpigments (a) auf Siliziumdioxid- und/oder Polykieselsäurebasis ausgebildet, wobei die sili- ziumdioxid- und/oder polykieselsäurebasierte Oberflächenmodifizierung gegebenenfalls hydrophobe Gruppen, insbesondere Alkylgruppen, aufweisen kann. Wie zuvor beschrieben, kann dabei die oberflächenmodifizierende Schicht chemisch und/oder physikalisch an das betreffende Farbstoffpigment gebunden sein und dieses Farbstoffpigment bevorzugt, insbesondere in Art einer vorzugsweise kontinuierlichen bzw. kohärenten Umhüllung oder Deckschicht, umgeben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Präparation umfaßt das oberflächenmodifizierte Farbstoffpigment mindestens ein anorganisches und/oder ein organisches Farbstoffpigment. Erfindungsgemäß geeignete anorganische Farbstoffpigmente können beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Kohlenstoff- Pigmenten (z. B. Rußen), Eisenoxid-Pigmenten, Titandioxid-Pigmenten, Spi- neii-Pigmenten, Bieichchromat-Pigmenten, Chromoxid-Pigmenten, Ultrama- rin-Pigmenten, Eisenblau-Pigmenten, Cadmium-Pigmenten, Bismutvanadat- Pigmenten, Cersulfid-Pigmenten sowie deren Mischungen, während erfindungsgemäß geeignete organische Farbstoffpigmente beispielsweise ausgewählt sein können aus der Gruppe bestehend aus Azopigmenten, Monoazo- gelb-Pigmenten, Monoazoorange-Pigmenten, Disazopigmenten, Naphthol- Pigmenten, verlackten Azopigmenten, Benzimidazolon-Pigmenten, Disazo- kondensations-Pigmenten, Isoindolinon-Pigmenten, Isoindolin-Pigmenten, po- lycyclischen Pigmenten, Phthalocyanin-Pigmenten, Chinacridon-Pigmenten, Perylen-Pigmenten, Perinon-Pigmenten, Thioindigo-Pigmenten, Anthrapyri- midin-Pigmenten, Flavanthron-Pigmenten, Pyranthron-Pigmenten, Anthan- thron-Pigmenten, Dioxazin-Pigmenten, Chinophthalon-Pigmenten, Diketo- pyrrolo-pyrrol-Pigmenten sowie deren Mischungen.
Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung stellt die universelle sowie homogene und farbintensive sowie dauerhafte, insbesondere verwitterungsbe- ständige Einfarbbarkeit von hydraulischen Bindemittelsystemen dar. Mit den oben genannten organischen und anorganischen Farbstoffpigmenten lassen sich eine Vielzahl von eingefärbten hydraulischen Bindemittelsystemen herstellen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung umfaßt die Präparation ein Kohlenstoff-Pigment als anorganisches Farbstoffpigment, wobei das Kohlenstoff-Pigment insbesondere Ruß umfaßt.
Üblicherweise haben die Farbstoffpigmente einen mittleren Teilchendurch- messer, bestimmt als D50-WeIt, von höchstens 1 μm, bevorzugt einen mittleren Teilchendurchmesser D50 im Bereich von 1 bis 1.000 nm, vorzugsweise 2 bis 750 nm, bevorzugt 5 bis 500 nm, besonders bevorzugt 5 bis 400 nm, ganz besonders bevorzugt 10 bis 250 nm. Die üblichen Teilchendurchmesser der eingesetzten organischen Farbstoffpigmente unterscheiden sich im allgemeinen von denen der anorganischen Pigmente: Während die organischen Farbstoffpigmente insbesondere einen mittleren Teilchendurchmesser D50 von 10 bis 100 nm, bevorzugt von 15 bis 90 nm, aufweisen, haben die anorganischen Pigmente üblicherweise mittlere Teilchendurchmesser D50 von 10 bis 500 nm.
Die Teilchengröße hat einerseits einen Einfluß auf die Festigkeit des ausgehärteten hydraulischen Bindemittelsystems, andererseits bestimmt die Teil- chengröße auch die Farbkraft der Pigmente sowie deren Einarbeitbarkeit bzw. Kompatibilität in bezug auf die einzufärbenden zementären Systeme bzw. Betone.
Der vorteilhaften Wirkung der Oberflächenmodifizierung der Pigmente als solcher würde jedoch die Tatsache entgegenstehen, daß die hydrophoben Gruppen auf der Pigmentoberfläche dazu führen würden, daß die oberflächenmodifizierten Farbstoffpigmente mit den übrigen Komponenten eines herkömmlichen hydraulischen Bindemittelsystems nicht verträglich sind und sich somit schwer einmischen lassen.
Wie die Anmelderin nun überraschend gefunden hat, bilden ohne zusätzliche Inhaltsstoffe die oberflächenmodifizierten Pigmente lediglich eine feste, insbesondere vernetzte Pigmentschicht an der Oberfläche des hydraulischen Bindemittelsystems aus. Es bedarf daher weiterer Inhaltsstoffe, damit die oberflä- chenmodifizierten Pigmente mit den übrigen Komponenten eines herkömmlichen hydraulischen Bindemittelsystems verträglich sind.
Überraschenderweise gelingt dies mit den übrigen Bestandteilen der erfindungsgemäßen Präparation, insbesondere der vorgenannten Komponente (b) und der zuvor genannten optionalen, d. h. gegebenenfalls vorhandenen Komponente (c): Daher umfaßt die erfindungsgemäße Präparation ferner (b) mindestens ein Dispergiermittel und (c) gegebenenfalls mindestens einen Phasenvermittler. Ausgehend von der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist es daher erfindungsgemäß überraschenderweise gelungen, die Oberfläche des Farbstoffpigments chemisch bzw. physikalisch derart zu verändern, daß sie als eine andere, besser einbindbare, d. h. verträglichere bzw. kompatiblere Substanz vor- liegt. Dies geschieht, indem das (a) oberflächenmodifizierte Farbstoffpigment für die Einfärbung des hydraulischen Bindemittels mit (b) mindestens einem Dispergiermittel und (c) gegebenenfalls mindestens einem Phasenvermittler kombiniert wird, so daß insgesamt ein mit hydraulischen Bindemitteln kompatibles Gesamtsystem in Form der erfindungsgemäßen Präparation vorliegt.
Wie zuvor beschrieben, enthält die erfindungsgemäße Präparation - neben der Komponente (a), d. h. neben dem oberflächenmodifizierten Farbstoffpigment für die Einfärbung des hydraulischen Bindemittels - als weiteren Bestandteil mindestens eine Komponente (b), nämlich mindestens ein Dispergiermittel. Auf diese Weise kann in effizienter Weise insbesondere eine gute Kompatibilität des oberflächenmodifizierten Pigments in bezug auf die herkömmlichen Inhaltsstoffe hydraulischer Bindemittelsysteme realisiert bzw. eingestellt werden.
Was die Komponente (b) der erfindungsgemäßen Präparation anbelangt, so kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Präparation das Dispergiermittel (b) ein Tensid ein.
Insbesondere kann gemäß dieser Ausfuhrungsform das Dispergiermittel (b) ausgewählt sein aus der Gruppe von Ligninsulfonaten; Naphthalinsulfonsäu- ren und Naphthalinsulfonsäurederivaten, insbesondere deren Kondensationsprodukten (d. h. Kondensationsprodukten von Naphthalinsulfonsäuren); gegebenenfalls sulfonierte Melaminen und Melaminharzen sowie deren Kondensationsprodukten; gegebenenfalls sulfonierten Naphthalin/Formaldehyd-Kon- densationsprodukten; Polysacchariden und Polysaccharidsulfonaten; Phenol/Formaldehyd-Kondensationsprodukten, insbesondere Phenol/Formaldehyd-Harzen; sowie deren Mischungen. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Menge an Dispergiermittel (b) in der erfindungsgemäßen Präparation im Bereich von 0,001 bis 45 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 40 Gew.-%, insbesondere 0,05 bis 30 Gew.-%, ganz bevorzugt 0,1 bis 20 Gew.-%, noch mehr bevorzugt 0,5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die Präparation, variiert.
Insbesondere kann das Mengenverhältnis von oberflächenmodifiziertem Farbstoffpigment (a) zu Dispergiermittel (b) im Bereich von 1000 : 1 bis 1 : 5, insbesondere 500 : 1 bis 1 : 2, vorzugsweise 200 : 1 bis 1 : 1, besonders bevor- zugt 100 : 1 bis 2 : 1, variieren.
Wie zuvor beschrieben, kann die erfindungsgemäße Präparation darüber hinaus - d. .h. neben den Komponenten (a) und (b) - optional bzw. fakultativ gegebenenfalls eine weitere Komponente (c) in Form eines Phasenvermittlers enthalt. Auf diese Weise kann insbesondere eine modifizierte oder sogar noch verbesserte Kompatibilität des oberflächenmodifizierten Pigments in bezug auf die herkömmlichen Inhaltsstoffe hydraulischer Bindemittelsysteme realisiert bzw. eingestellt werden, auch wenn die Inkorporierung einer solchen Komponente (c) für die Realisierung bzw. Einstellung der gewünschten Kom- patibilität grundsätzlich nicht bzw. nicht zwingend erforderlich ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Präparation kann der Phasenvermittler (c) insbesondere als Emulgator ausgebildet sein. Insbesondere kann der Phasenvermittler beispielsweise mindestens ein Polymer umfassen. Insbesondere kann der Phasenvermittler ausgewählt sein aus der Gruppe von Polyalkoholen, insbesondere Polyvinylalkoholen, insbesondere acetylierten und/oder silanisierten Polyvinylalkoholen, Po- ly(meth)acrylaten, Polycarboxylimiden bzw. Polycarbonsäureimiden (z. B. Polysuccinimiden), Polycarboxylaten (z. B. Polyaspartaten) und Polycarbo- xylethern sowie deren Mischungen. Ganz besonders bevorzugt eignen sich Polyvinylalkohole und/oder Polycarboxylether (PCE) als Phasenvermittler, wobei letztere zusätzlich die Theologischen Eigenschaften eines nicht gehärteten hydraulischen Bindemittelsystems verbessern, so daß die Verarbeitbarkeit des betreffenden hydraulischen Bindemittelsystems verbessert wird. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß sich als Phasenvermittler insbesondere amphiphile Moleküle, d. h. Moleküle mit hydrophilen und hydrophoben Segmenten, eignen, wobei die hydrophilen Segmente insbesondere polare funktionelle Gruppen aufweisen können, insbesondere OH-Gruppen, und die unpolaren Segmente Ethergruppen aufweisen können. Dabei fungieren die polaren Segmente als Vermittler zu den übrigen Bestandteilen der hydraulischen Bindemittelsysteme, während die unpolaren Segmente eine bessere Verträglichkeit mit den oberflächenmodifizierten Farbstoffpigmenten gewährleisten.
Allgemein können als erfindungsgemäße Phasenvermittler geeignete amphiphile Moleküle jeweils mehrere polare und unpolare Segmente umfassen. Besonders bevorzugt umfaßt die erfindungsgemäße Präparation ein α/ω- funktionalisiertes Polymer als amphiphiles Molekül, das in α-Position mit OH-Gruppen funktionalisiert ist und in ω-Position mit Ethergruppen funktio- nalisiert ist, wobei die Ethergruppe, d. h. OR-Gruppe, eine Alkyl- oder Alke- nylgruppe mit 1 bis 16 C-Atomen umfassen kann.
Es hat sich besonders bevorzugt herausgestellt, wenn die erfindungsgemäße Präparation eine Menge an Phasenvermittler (c) im Bereich zwischen 0,01 und 20 Gew.-%, bevorzugt 0,05 bis 15 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Präparation, enthält.
Insbesondere kann das Mengenverhältnis von oberflächenmodifiziertem Farb- stoffpigment (a) zu Phasenvermittler (c) vorzugsweise im Bereich von 1.000 : 1 bis 1 : 2, insbesondere 500 : 1 bis 1 : 1, vorzugsweise 200 : 1 bis 2 : 1, besonders bevorzugt 100 : 1 bis 3 : 1, variieren.
Es versteht sich von selbst, daß die übrigen Komponenten (b) und gegebenen- falls (c) der erfindungsgemäßen Präparation, d. h. das Dispergiermittel (b) und der optionale bzw. fakultative Phasenvermittler (c), so auszuwählen sind, daß sie auch im Hinblick auf die hydraulischen Systeme, in die sie eingearbeitet werden, kompatibel sein sollten. Vorteilhafterweise kann die erfindungsgemäße Präparation als feste oder flüssige, vorzugsweise homogene Mischung vorliegen. Der Vorteil einer erfindungsgemäßen Präparation, bei der die Komponenten als feste, insbesondere homogene Mischung vorliegen, ist der einer leichteren Handhabung der erfin- dungsgemäßen Präparation. Auf der anderen Seite lassen sich erfindungsgemäße Präparationen, die als flüssige homogene Mischung vorliegen, einfacher in ein hydraulisches Bindemittelsystem einarbeiten.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Prä- paration aber auch als sogenanntes Kit vorliegen, d. h. die Komponenten (a) und/oder (b) und/oder gegebenenfalls (c) können getrennt voneinander oder teilweise getrennt voneinander vorliegen, um diese dann erst bei bzw. unmittelbar vor der Einarbeitung der Komponenten der erfindungsgemäßen Präparation in das hydraulische Bindemittelsystem einzuarbeiten. So können die Komponenten jeweils einzeln und/oder in beliebigen Kombinationen von zwei oder mehreren Komponenten als Kit vorliegen, d. h. das Kit kann die Komponenten (a) und/oder (b) und/oder gegebenenfalls (c) zumindest teilweise getrennt voneinander umfassen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Gehalt an oberflächenmodifiziertem Farbstoffpigment in der erfindungsgemäßen Präparation zwischen 1 und 99,999 Gew.-%, bevorzugt zwischen 5 und 90 Gew.-%, noch bevorzugter zwischen 10 und 80 Gew.-% und am meisten bevorzugt zwischen 20 und 70 Gew.-%, bezogen auf die Präparation.
Es hat sich ferner herausgestellt, daß im Fall einer flüssigen erfindungsgemäßen Präparation der Gehalt an oberflächenmodifiziertem Farbstoffpigment in der flüssigen Präparation 1 bis 80 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 70 Gew.-%, insbesondere 20 bis 40 Gew.-%, bezogen auf die Präparation, beträgt. Im Fall ei- ner flüssigen erfindungsgemäßen Präparation liegt der Gehalt an Dispergiermittel vorzugsweise im Bereich von 1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 15 Gew.-%, insbesondere 5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Präparation. Der Rest der Präparation kann gegebenenfalls durch Dispersionsmittel (d. h. flüssige Phase, insbesondere Wasser und/oder gegebenenfalls organische Lö- sungsmittel) sowie gegebenenfalls weitere Inhaltsstoffe, insbesondere wie nachfolgend definiert, und/oder die Komponente (c) gebildet sein. Falls die erfindungsgemäße Präparation dagegen als feste Präparation vorliegt, beträgt der Gehalt an oberflächenmodifiziertem Farbstoffpigment in der festen Präparation insbesondere 1 bis 99,999 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 90 Gew.-%, insbesondere 10 bis 80 Gew.-%, am meisten bevorzugt 20 bis 70 Gew.-%, be- zogen auf die feste Präparation. Im Fall einer festen erfindungsgemäßen Präparation liegt der Gehalt an Dispergiermittel vorzugsweise im Bereich von 0,001 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 15 Gew.-%, insbesondere 5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Präparation. Der Rest kann gegebenenfalls durch weitere Inhaltsstoffe, insbesondere wie nachfolgend definiert, und/oder die Komponente (c) gebildet sein.
Der Rest kann dann jeweils durch Dispergiermittel und optional Phasenvermittler, aber gegebenenfalls auch teilweise durch mindestens einen weiteren Inhaltsstoff, wie z. B. durch mindestens einen anorganischen Füllstoff, insbe- sondere Gesteinsmehle, Kalksteinmehle, Calciumcarbonat, Bariumsulfat oder dergleichen, gebildet sein.
Neben den vorgenannten Inhaltsstoffen bzw. Komponenten (a) bis (c) kann die erfindungsgemäße Präparation mindestens eine weitere Komponente oder mindestens einen weiteren Inhaltsstoff enthalten, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe von Rheologiestellmitteln oder Rheologiemodifikatoren (insbesondere in Mengen von 0,001 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 2 Gew.- %, insbesondere 0,01 bis 1 Gew.-%, bezogen auf die erfindungsgemäße Präparation); Konservierungsmitteln (insbesondere in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 1 Gew.-%, insbesondere 0,05 bis 0,5 Gew.- %, bezogen auf die erfindungsgemäße Präparation); Entschäumern (insbesondere in Mengen von 0,001 bis 2 Gew.-%, vorzugsweise 0,005 bis 1 Gew.-%, insbesondere 0,01 bis 1 Gew.-%, bezogen auf die erfindungsgemäße Präparation); anorganischen bzw. mineralischen Füllstoffen, insbesondere wie zuvor definiert (insbesondere in Mengen von 0,001 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 50 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die erfindungsgemäße Präparation); Frostschutzmitteln (insbesondere in Mengen von 0,1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 25 Gew.-%, insbesondere 2 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die erfindungsgemäße Präparation); Hydrophobie- rungsmitteln; Betonzusatzmitteln; sowie deren Kombinationen und/oder Mischungen. Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem z w e i t e n Aspekt der vorliegenden Erfindung - ist ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Präparation zum Einfärben von hydraulischen Bindemittelsystemen, insbesondere zementären Systemen, vorzugsweise Beton, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte umfaßt:
- Kontaktieren mindestens eines Farbstoffpigments mit mindestens einem Modifizierungsmittel, insbesondere in Masse oder mit dessen Lösung oder Dispersion, um ein oberflächenmodifiziertes Farbstoffpigment zu erhalten; dann
- Kombination, insbesondere Mischen, des auf diese Weise erhaltenen oberflächenmodifizierten Farbstoffpigments, mit mindestens einem Dispergiermittel und gegebenenfalls mit mindestens einem Phasenver- mittler.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt die Menge an einzusetzendem Modifizierungsmittel zwischen 0,01 und 30 Gew.-%, bevorzugt zwischen 0,1 und 25 Gew.-%, noch bevorzugter zwi- sehen 0,2 und 20 Gew.-%, am meisten bevorzugt zwischen 0,5 und 15 Gew.- %, bezogen auf die Menge des zu modifizierenden Farbstoffpigments.
Für weitergehende diesbezügliche Einzelheiten zu diesem Erfindungsaspekt kann Bezug genommen werden auf die obigen Ausführungen zu der erfin- dungsgemäßen Präparation, welche in bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren entsprechend gelten.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung - gemäß einem d r i t t e n Aspekt der vorliegenden Erfindung - ist die Verwendung der erfindungsge- mäßen Präparation zur Einfärbung von hydraulischen Bindemittelsystemen, insbesondere zementären Systemen, vorzugsweise Beton, und/oder die Verwendung der erfindungsgemäßen Präparation zur Herstellung von gefärbtem hydraulischen Bindemittelsystemen, insbesondere zementären Systemen, vorzugsweise Beton. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dieses dritten erfindungsgemäßen Aspekts wird die erfindungsgemäße Präparation in einer solchen Menge verwendet, daß die Menge an oberflächenmodifiziertem Farbstoffpigment zwischen 0,01 und 20 Gew.-%, bevorzugt zwischen 0,1 und 15 üew.-%, am mei- sten bevorzugt zwischen 2 und 10 Gew.-%, bezogen auf das einzufärbende hydraulische Bindemittelsystem, insbesondere zementäre System, vorzugsweise Beton, im ausgehärteten Zustand, beträgt.
Für weitergehende diesbezügliche Einzelheiten zu diesem Erfindungsaspekt kann Bezug genommen werden auf die obigen Ausführungen zu der erfindungsgemäßen Präparation und den übrigen Erfindungsaspekten, welche in bezug auf die erfindungsgemäße Verwendung entsprechend gelten.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem v i e r t e n Aspekt der vorliegenden Erfindung - ist ein Verfahren zum Einfärben von hydraulischen Bindemittelsystemen, umfassend das Einmischen einer wie zuvor definierten erfindungsgemäßen Präparation in ein hydraulisches Bindemittelsystem, insbesondere zementäres System, vorzugsweise Beton, gefolgt von einem Abbinde- und/oder Aushärtevorgang.
Für weitergehende diesbezügliche Einzelheiten zu diesem Erfindungsaspekt kann Bezug genommen werden auf die obigen Ausführungen zu der erfindungsgemäßen Präparation und den übrigen Erfindungsaspekten, welche in bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren entsprechend gelten.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung — gemäß einem f ü n f t e n Aspekt der vorliegenden Erfindung - ist ein Verfahren zum Einfärben von hydraulischen Bindemittelsystemen, umfassend das Einmischen mindestens eines oberflächenmodifizierten Farbstoffpigments in ein hydraulisches Bin- demittelsystem, insbesondere in ein zementäres System, vorzugsweise Beton, in Gegenwart mindestens eines Dispergiermittels und gegebenenfalls mindestens eines Phasenvermittlers, gefolgt von einem Abbinde- und/oder Aushärtevorgang. Für weitergehende diesbezügliche Einzelheiten zu diesem Erfindungsaspekt kann Bezug genommen werden auf die obigen Ausführungen zu der erfindungsgemäßen Präparation und den übrigen Erfindungsaspekten, welche in bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren entsprechend gelten.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden - gemäß einem s e c h s t e n Aspekt der vorliegenden Erfindung - ist ein hydraulisches Bindemittelsystem, insbesondere ein zementäres System, vorzugsweise Beton, umfassend eine Präparation gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 und/oder umfassend eine Mischung mit mindestens einem oberflächenmodifizierten Farbstoffpigment und mindestens einem Dispergiermittel sowie gegebenenfalls mindestens einem Phasenvermittler.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform dieses erfindungsge- mäßen Aspektes liegt das hydraulische Bindemittelsystem im abgebundenen und/oder ausgehärteten Zustand vor.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform dieses erfindungsgemäßen Aspektes liegt das hydraulische Bindemittelsystem als abgebundenes und/oder ausgehärtetes System in Form eines Bauteils oder Formkörpers, insbesondere Betonbauteils oder Betonformkörpers, vor.
Für weitere diesbezügliche Einzelheiten zu diesem Erfindungsaspekt kann Bezug genommen werden auf die obigen Ausführungen zu der erfindungsge- mäßen Präparation und den übrigen Erfindungsaspekten, welche in bezug auf diesen erfindungsgemäßen Aspekt entsprechend gelten.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem s i e b t e n erfindungsgemäßen Aspekt — sind eingefärbte Bauteile oder Formkörper, ins- besondere Betonbauteile oder Betonformkörper, wie sie erfindungsgemäß erhältlich sind. Beispiele für diese Bauteile oder Formkörper sind Betonwände, Betondecken, Betondächer, Betonpflastersteine, Betondachpfannen und Betondachsteine. Für weitergehende diesbezügliche Einzelheiten zu diesem Erfindungsaspekt kann Bezug genommen werden auf die obigen Ausführungen zu der erfindungsgemäßen Präparation und den übrigen Erfindungsaspekten, welche in bezug auf diesen erfindungsgemäßen Aspekt entsprechend gelten.
Weitere Ausgestaltungen, Abwandlungen und Variationen sowie Vorteile der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann beim Lesen der Beschreibung ohne weiteres erkennbar und realisierbar, ohne daß er dabei den Rahmen der vorliegenden Erfindung verläßt.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Ausfuhrungsbeispiele veranschaulicht, welche die vorliegende Erfindung jedoch nicht beschränken.
Ausführungsbeispiele:
Es werden verschiedene Präparationen zur Einfarbung von hydraulischen Biridernittelsystemen hergestellt, und zwar Vergleichspräparationen einerseits und Präparationen nach der vorliegenden Erfindung andererseits:
Die Vergleichspräparationen umfassen jeweils ein nichtoberflächenmodifi- ziertes Farbstoffpigment in variablen Mengen zusammen mit einem in der Betonverarbeitung üblichen Dispergiermittel auf Basis von Ligninsulfonaten (z. B. Natriumpolynaphthylmethansulfonat, wie z. B. vom Typ SURFARON® A 1560 N 40 der Firma Synthron, Paris, Frankreich) und/oder einer silanisier- ten Polyvinylalkohollösung (PVA-Lösung) (Polyviol® 2700 der Wacker Polymer Systems GmbH & Co. KG, Burghausen, Bundesrepublik Deutschland, 18 %ige wäßrige Lösung eines silanisierten Polyvinylalkohols) als Phasen- vermittler bzw. Emulgator. Die einzelnen Bestandteile der Vergleichspräparationen werden zu einer homogenen Mischung verarbeitet.
Die Präparationen der vorliegenden Erfindung sind vergleichbar zusammengesetzt, umfassen jedoch ein in erfindungsgemäßer Weise oberflächenmodifi- ziertes Farbstoffpigment in variablen Mengen und daneben gleichermaßen ein in der Betonverarbeitung übliches Dispergiermittel auf Basis von Ligninsulfonaten (z. B. Natriumpolynaphthylmethansulfonat, wie z. B. vom Typ SURFARON® A 1560 N 40 der Firma Synthron, Paris, Frankreich) sowie gegebenenfalls eine silanisierte Polyvinylalkohollösung (Polyviol® 2700 der Wacker Polymer Systems GmbH & Co. KG, Burghausen, Bundesrepublik Deutschland, 18 %ige wäßrige Lösung eines silanisierten Polyvinylalkohols) als Phasenvermittler bzw. Emulgator. Die Oberflächenmodifizierung der betreffenden Farbstoffpigmente wird in erfindungsgemäßer Weise mittels eines Mono- alkyltrialkoxysilans als Modifizierungsmittel bewirkt, indem eine wäßrige Lö- sung des betreffenden Modifizierungsmittels mit dem betreffenden Farbstoffpigment in Kontakt gebracht und hiermit einwirken gelassen bzw. umgesetzt wird, so daß ein in erfindungsgemäßer Weise oberflächenmodifiziertes Farbstoffpigment resultiert, welches dann nachfolgend mit dem Phasenvermittler (d. h. gegebenenfalls silanisiertes PVA) und dem Dispergiermittel (d. h. Li- gninsulfonat) zu einer homogenen Mischung verarbeitet wird. Die betreffenden Präparationen werden dann in handelsübliche, kommerziell verfügbare Betonmischungen eingemischt bzw. eingearbeitet, welche dann zu Formkörpern (Testkörpern) mit den Abmessungen 12 cm x 5 cm x 2 cm verarbeitet werden.
Nach Abbinden und Aushärtenlassen der Testkörper werden diese visuell hinsichtlich der optischen Qualität ihrer Einfärbung, insbesondere im Hinblick auf die Homogenität und Farbintensität der Einfärbung, bewertet, wobei die Bewertung nach dem Schulnotensystem erfolgt (d. h. Bewertungen von 1 = sehr gut bis 6 = ungenügend).
Nachfolgend werden die einzelnen Testkörper einer Freibewitterung nach DIN EN 12878 unterzogen. Anschließend erfolgt eine visuelle Bewertung im Hinblick auf die Qualität ihrer Einfärbung, insbesondere im Hinblick auf die Homogenität und Farbintensität der Einfärbung, im Vergleich zum Ursprungszustand, wobei die Bewertung auch hier nach dem Schulnotensystem erfolgt.
Die Versuchsergebnisse sind in den nachfolgenden Tabellen (nachstehende Tabellen 1 und 2) zusammengefaßt.
Aus den dort referierten Ergebnissen läßt sich ersehen, daß die mit den erfindungsgemäßen Präparationen eingefärbten Testkörper eine deutlich bessere Qualität ihrer Einfärbung bereits im Ursprungszustand aufweisen und darüber hinaus ein deutlich verbessertes B ewitterungs verhalten aufweisen. Mit den erfindungsgemäßen Präparationen gelingt es, hydraulische Bindemittelsysteme, insbesondere auf Betonbasis, in verbesserter Weise, insbesondere mit größerer Homogenität und Farbintensität und zudem mit erhöhter Langzeit- bzw. Be- witterungsbeständigkeit, dauerhaft einzufärben. Die erfindungsgemäßen Prä- parationen sind zudem universell auf grundsätzlich alle im Bereich von hydraulischen Bindemittelsystemen einsetzbaren Farbstoffpigmente anwendbar bzw. einsetzbar. Tabelle 1: Versuchsergebnisse
K)
Figure imgf000024_0001
Präparationen der Nr. IA ff.: Erfindung Präparationen der Nr. 2 A ff.: Vergleich
Tabelle 2: Versuchsergebnisse (Fortsetzung)
Figure imgf000025_0001
Präparationen der Nr. IM ff.: Erfindung Präparationen der Nr. 2P ff.: Vergleich

Claims

Patentansprüche:
L Präparation zur Einfärbung von hydraulischen B inderπittelsy Sternen, insbesondere zementären Systemen, vorzugsweise Beton, wobei die Prä- paration die folgenden Komponenten umfaßt:
(a) mindestens ein oberflächenmodifiziertes Farbstoffpigment,
(b) mindestens ein Dispergiermittel,
(c) gegebenenfalls mindestens einen Phasenvermittler.
2. Präparation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenmodifizierte Farbstoffpigment mindestens ein anorganisches und/oder ein organisches Farbstoffpigment umfaßt.
3. Präparation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbstoffpigment, insbesondere das anorganische Farbstoffpigment, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Kohlenstoff-Pigmenten, Eisenoxid-Pigmenten, Ultramarin-Pigmenten, Titandioxid-Pigmenten, Spinell-Pigmenten, Bleichchromat-Pigmenten, Chromoxid-Pigmenten, Eisenblau-Pigmenten, Cadmium-Pigmenten, Bismutvanadat-Pigmenten, Cersulfid-Pigmenten sowie deren Mischungen.
4. Präparation nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbstoffpigment, insbesondere das organische Farbstoffpigment, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Azopigmen- ten, Monoazogelb-Pigmenten, Monoazoorange-Pigmenten, Disazopig- menten, Naphthol-Pigmenten, verlackten Azopigmenten, Benzimidazo- lon-Pigmenten, Disazokondensations-Pigmenten, Isoindolinon- Pigmenten, Isoindolin-Pigmenten, polycyclischen Pigmenten, Phthalo- cyanin-Pigmenten, Chinacridon-Pigmenten, Perylen-Pigmenten, Peri- non-Pigmenten, Thioindigo-Pigmenten, Anthrapyrimidin-Pigmenten,
Flavanthron-Pigmenten, Pyranthron-Pigmenten, Anthanthron- Pigmenten, Dioxazin-Pigmenten, Chinophthalon-Pigmenten, Diketo- pyrrolo-pyrrol-Pigmenten sowie deren Mischungen.
5. Präparation nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das anorganische Farbstoffpigment ein Kohlenstoff- Pigment, insbesondere Ruß, ist.
6. Präparation nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbstoffpigment einen mittleren Teilchendurchmesser, bestimmt als Dso-Wert, von höchstens 1 μm, bevorzugt im Bereich von 1 bis 1.000 nm, vorzugsweise 2 bis 750 nm, bevorzugt 5 bis 500 ran, besonders bevorzugt 5 bis 400 nm, ganz besonders bevorzugt 10 bis 250 nm, aufweist.
7. Präparation nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Farbstoffpigment einen mittleren Teilchendurchmesser, bestimmt als D50- Wert, von 10 bis 100 nm, bevorzugt von 15 bis 90 nm, aufweist und/oder daß das anorganische Pigment einen mittleren Teilchendurchmesser, bestimmt als D5o-Wert, von 10 bis 500 nm aufweist.
8. Präparation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, daß das Dispergiermittel ein Tensid ist und/oder daß das
Dispergiermittel ausgewählt ist aus der Gruppe von Ligninsulfonaten; Naphthalinsulfonsäuren und Naphthalinsulfonsäurederivaten, insbesondere deren Kondensationsprodukten; gegebenenfalls sulfonierten Melaminen und Melaminharzen sowie deren Kondensationsprodukten; gegebenenfalls sulfonisierten Naphthalin/Formaldehyd-
Kondensationsprodukten; Polysacchariden und Polysaccharidsulfonaten; Phenol/Formaldehyd-Kondensationsprodukten, insbesondere Harzen sowie deren Mischungen und/oder
9. Präparation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Dispergiermittel in der Präparation 0,001 bis 45 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 40 Gew.-%, insbesondere 0,05 bis 30 Gew.-%, ganz bevorzugt 0,1 bis 20 Gew.-%, noch mehr bevorzugt 0,5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die Präparation, beträgt.
10. Präparation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mengenverhältnis von oberflächenmodiflziertem Farbstoffpigment zu Dispergiermittel im Bereich von 1.000 : 1 bis 1 : 5, insbesondere 500 : 1 bis 1 : 2, vorzugsweise 200 : 1 bis 1 : 1, besonders bevorzugt 100 : 1 bis 2 : 1, variiert.
11. Präparation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenvermittler als Emulgator ausgebildet ist und/oder daß der Phasenvermittler mindestens ein Polymer umfaßt, ins- besondere wobei der Phasenvermittler ausgewählt ist aus der Gruppe von Polyalkoholen, insbesondere Polyvinylalkoholen, insbesondere ace- tylierten und/oder silanisierten Polyvinylalkoholen, Poly(meth)acrylaten, Polycarboxylimiden (Polycarbonsäureimiden), Polycarboxylaten und Polycarboxylethern sowie deren Mischungen.
12. Präparation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenvermittler ein amphiphiles Molekül ist und/oder daß der Phasenvermittler sowohl hydrophile als auch hydrophobe Segmente und/oder funktionelle Gruppen aufweist und/oder daß der Phasenvermittler sowohl polare als auch unpolare Segmente und/oder funktionelle Gruppen aufweist.
13. Präparation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenvermittler ein α/ω-funktionalisiertes PoIy- mer ist, insbesondere wobei das Polymer in α-Position mit OH-Gruppen funktionalisiert ist und/oder in ω-Position mit Ethergruppen, insbesondere OR-Gruppen, funktionalisiert ist, insbesondere wobei die OR-Gruppe eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 1 bis 16 C-Atomen umfaßt.
14. Präparation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Phasenvermittler in der Präparation 0,01 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 0,05 bis 15 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Präparation, beträgt und/oder daß das Mengenverhältnis von oberflächenmodifiziertem Farbstoffpigment zu Pha- senvermittler im Bereich von 1.000 : 1 bis 1 : 2, insbesondere 500 : 1 bis
1 : 1, vorzugsweise 200 : 1 bis 2 : 1, besonders bevorzugt 100 : 1 bis 3 : 1, variiert.
15. Präparation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenmodifizierte Farbstoffpigment ein Farbstoffpigment mit mindestens einem vorzugsweise hieran gebundenen, insbesondere physikalisch und/oder chemisch gebundenen, Modifi- zierungsmittel umfaßt und/oder daß das oberflächenmodifizierte Farbstoffpigment erhältlich ist durch Kontaktieren mindestens eines Farbstoffpigments mit mindestens einem Modifizierungsmittel, insbesondere einer Lösung oder Dispersion mindestens eines Modifizierungsmittels.
16. Präparation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenmodifizierte Farbstoffpigment mindestens ein Modifizierungsmittel aufweist oder hiermit umgesetzt ist, wobei das Modifizierungsmittel einerseits an das Farbstoffpigment anzubinden, insbesondere physikalisch und/oder chemisch anzubinden, und andererseits mit dem hydraulischen Bindemittelsystem, insbesondere den CSH-Phasen (Calciumsilikathydrat-Phasen) des hydraulischen Bindemittelsystems, in Wechselwirkung zu treten, insbesondere zu reagieren und/oder zu vernetzen, imstande ist.
17. Präparation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenmodifizierte Farbstoffpigment mindestens ein Modifizierungsmittel aufweist oder hiermit umgesetzt ist, wobei das Modifizierungsmittel einerseits unpolare und/oder hydrophobe Gruppen, insbesondere Alkylgruppen, und andererseits polare und/oder hydrophile Gruppen, insbesondere Alkoxygruppen, vorzugsweise Ether- gruppen, aufweist und/oder wobei das Modifizierungsmittel hydrolysier- bare Gruppen, insbesondere zur Einarbeitung in das hydraulische Bindemittelsystem, bevorzugt zur Ausbildung von Si-O-Bindungen, aufweist.
18. Präparation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenmodifizierte Farbstoffpigment eine Oberflächenmodifizierung auf Siliziumdioxid- und/oder Polykieselsäu- rebasis aufweist, wobei die siliziumdioxid- und/oder polykieselsäure- basierte Oberflächenmodifizierung gegebenenfalls hydrophobe Gruppen, insbesondere Alkylgruppen, aufweisen kann.
19. Präparation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Modifizierungsmittel mindestens ein Silan, insbesondere ein Alkoxysilan, vorzugsweise ein Mono-, Di-, Tri- und/oder Tetraalkoxysilan, und/oder ein Alkylsilan; ein Siloxan, insbesondere ein Alkylsiloxan; oder ein Boran, insbesondere ein Alkoxyboran und/oder ein Alkylboran; oder deren Mischungen, bevorzugt mindestens ein Alkoxysilan, insbesondere ein Mono-, Di-, oder Trialkoxy silan, umfaßt, insbesondere wobei das Modifizierungsmittel mindestens ein Alkoxysi- lan der allgemeinen Formel
R1 H-Si(OR2),,, umfaßt, wobei R1 einen Alkyl-, Alkenylrest oder Aminoalkylrest mit 1 bis 25 Kohlenstoffatomen, insbesondere 1 bis 16 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, insbesondere 6 bis 8 Kohlenstoffatomen, darstellt;
R2 einen Alkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, insbesondere einen Methyl- oder einen Ethylrest, darstellt; für n gilt: n = 0 bis 3, insbesondere 1 bis 3, vorzugsweise 1 oder 2; für m gilt: m = 4 - n.
20. Präparation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Präparation als feste oder flüssige, insbesondere homogene Mischung vorliegt oder aber daß die Präparation als Kit vorliegt, welches die Komponenten (a) und/oder (b) und/oder (c) zumindest teilweise getrennt voneinander umfaßt.
21. Präparation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an oberflächenmodifiziertem Farbstoffpigment zwischen 1 und 99,999 Gew.-%, bevorzugt zwischen 5 und 90 Gew.-%, noch bevorzugter zwischen 10 und 80 Gew.-% und am meisten bevorzugt zwischen 20 und 70 Gew.-%, bezogen auf die Präparation, liegt.
22. Präparation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an oberflächenmodifiziertem Farbstoffpigment in der flüssigen Präparation 1 bis 80 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 70 Gew.-%, insbesondere 20 bis 40 Gew.-%, bezogen auf die Präparati- on, beträgt oder daß der Gehalt an oberflächenmodifiziertem Farbstoffpigment in der festen Präparation 1 bis 99,999 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 90 Gew.-%, insbesondere 10 bis 80 Gew.-%, am meisten bevorzugt 20 bis 70 Gew.-%, bezogen auf die Präparation, beträgt.
23. Verfahren zur Herstellung einer Präparation zum Einfärben von hydraulischen Bindemittelsystemen, insbesondere zementären Systemen, vorzugsweise Beton, gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte umfaßt:
- Kontaktieren mindestens eines Farbstoffpigments mit mindestens einem Modifizierungsmittel, insbesondere in Masse oder mit dessen Lösung oder Dispersion, um ein oberflächenmodifiziertes Farbstoffpigment zu erhalten; dann
- Kombination, insbesondere Mischen, des auf diese Weise erhaltenen oberflächenmodifizierten Farbstoffpigments, mit mindestens einem Dispergiermittel und gegebenenfalls mit mindestens einem
Phasenvermittler, insbesondere wie jeweils zuvor definiert.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an einzusetzendem Modifizierungsmittel zwischen 0,01 und 30 Gew.-%, bevorzugt zwischen 0, 1 und 25 Gew.-%, noch bevorzugter zwischen 0,2 und 20 Gew.-%, am meisten bevorzugt zwischen 0,5 und 15 Gew.-%, bezogen auf die Menge des zu modifizierenden Farbstoffpigments, variiert wird.
25. Verwendung der Präparation nach einem der Ansprüche 1 bis 22 zur Einfärbung von hydraulischen Bindemittelsystemen, insbesondere zementären Systemen, vorzugsweise Beton, und/oder zur Herstellung von gefärbten hydraulischen Bindemittelsystemen, insbesondere zementären Systemen, vorzugsweise Beton.
26. Verwendung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Präparation in einer solchen Menge eingesetzt wird, daß die Menge an ober- flächenmodifiziertem Farbstoffpigment zwischen 0,01 und 20 Gew.-%, bevorzugt zwischen 0,1 und 15 Gew.-%, am meisten bevorzugt zwischen 2 und 10 Gew.-%, bezogen auf das einzufärbende hydraulische Bindemittelsystem, insbesondere zementäre System, vorzugsweise Beton, im ausgehärteten Zustand, liegt.
27. Verfahren zum Einfärben von hydraulischen Bindemittelsystemen, um- fassend das Einmischen einer Präparation gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22 in ein hydraulisches Bindemittelsystem, insbesondere zementäres System, vorzugsweise Beton, gefolgt von einem Abbinde- und/oder Aushärtevorgang.
28. Verfahren zum Einfärben von hydraulischen Bindemittelsystemen, umfassend das Einmischen mindestens eines oberflächenmodifizierten Farbstoffpigments in ein hydraulisches Bindemittelsystem, insbesondere zementäre System, vorzugsweise Beton, in Gegenwart mindestens eines Dispergiermittels und gegebenenfalls mindestens eines Phasenvermitt- lers, gefolgt von einem Abbinde- und/oder Aushärtevorgang.
29. Hydraulisches Bindemittelsystem, insbesondere zementäres System, vorzugsweise Beton, umfassend eine Präparation gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22 und/oder umfassend eine Mischung mit mindestens ei- nem oberflächenmodifizierten Farbstoffpigment und mindestens einem
Dispergiermittel sowie gegebenenfalls mindestens einem Phasenvermittler.
30. Eingefärbte Bauteile oder Formkörper, insbesondere Betonbauteile oder Betonformkörper, erhältlich durch die Verwendung gemäß Anspruch 25 oder 26 oder durch ein Verfahren gemäß den Ansprüchen 27 oder 28.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012084404A1 (de) * 2010-12-20 2012-06-28 Evonik Degussa Gmbh Zusammensetzung mit verbesserter witterungsstabilität der farbe von baustoffen und verfahren zu deren herstellung
CN103964737A (zh) * 2014-04-25 2014-08-06 纳谷新材料(杭州)有限公司 纳米硅改性双组份耐磨渗透硬化剂及其制备方法
US9850166B2 (en) * 2015-02-03 2017-12-26 Construction Research & Technology, Gmbh Liquid coloring suspension and colored cementitious composition
DE102016124299B3 (de) * 2016-12-14 2018-04-12 Betonwerk Lintel Gmbh & Co. Kg Zusammensetzung mit photokatalytischen Eigenschaften, TiO2 -haltige Suspension zur Herstellung einer Zusammensetzung mit photokatalytischen Eigenschaften, Verwendung der Suspension zur Herstellung der Zusammensetzung sowie Verfahren zur Betonherstellung unter Verwendung der Suspension
WO2018141797A1 (en) * 2017-02-01 2018-08-09 Omya International Ag Improvement of pigment-containing cement-based products

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH713400A1 (de) * 2017-01-31 2018-07-31 Peter Buetzer Verfahren zur Herstellung von hydraulisch abbindenden Baustoffen mit hydrophoben blauen und/oder schwarzen Pigmenten mit Hilfe von Verflüssigern oder Fliessmitteln.

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0373426A2 (de) * 1988-12-13 1990-06-20 Bayer Ag Anorganische Pigmente mit Polyorganosiloxanbeschichtung
WO1994018137A1 (en) * 1993-02-10 1994-08-18 Harcros Pigments, Inc. Surface modified particles and method of making the same
DE19533081C2 (de) 1995-09-07 1998-11-26 Braas Gmbh Verfahren zur Herstellung von farbigen Betonkörpern
JP2000169780A (ja) * 1998-12-03 2000-06-20 Minolta Co Ltd カーボンブラック分散体及びその製造方法並びに水性インク
JP2001151512A (ja) * 1999-11-26 2001-06-05 Toda Kogyo Corp セメント着色用顔料
US20030047118A1 (en) * 1999-12-03 2003-03-13 Perry Charles W Organic pigment dispersion for coloring building materials
US20040040469A1 (en) * 2002-06-20 2004-03-04 Elementis Pigments, Inc. Granular pigments useful to color concrete
US20040231567A1 (en) * 2003-03-27 2004-11-25 Construction Research & Technology Gmbh Liquid coloring suspension and colored cementitious composition
EP1609825A1 (de) * 2004-06-21 2005-12-28 E.I. Du Pont De Nemours And Company Titandioxid-Aufschlämmungen (Slurries) zur Anwendung in Tinte
EP1972601A1 (de) * 2007-03-21 2008-09-24 Chryso S.A.S. Pigmentsuspension mit verbesserter Färbekraft

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0373426A2 (de) * 1988-12-13 1990-06-20 Bayer Ag Anorganische Pigmente mit Polyorganosiloxanbeschichtung
WO1994018137A1 (en) * 1993-02-10 1994-08-18 Harcros Pigments, Inc. Surface modified particles and method of making the same
DE19533081C2 (de) 1995-09-07 1998-11-26 Braas Gmbh Verfahren zur Herstellung von farbigen Betonkörpern
JP2000169780A (ja) * 1998-12-03 2000-06-20 Minolta Co Ltd カーボンブラック分散体及びその製造方法並びに水性インク
JP2001151512A (ja) * 1999-11-26 2001-06-05 Toda Kogyo Corp セメント着色用顔料
US20030047118A1 (en) * 1999-12-03 2003-03-13 Perry Charles W Organic pigment dispersion for coloring building materials
US20040040469A1 (en) * 2002-06-20 2004-03-04 Elementis Pigments, Inc. Granular pigments useful to color concrete
US20040231567A1 (en) * 2003-03-27 2004-11-25 Construction Research & Technology Gmbh Liquid coloring suspension and colored cementitious composition
EP1609825A1 (de) * 2004-06-21 2005-12-28 E.I. Du Pont De Nemours And Company Titandioxid-Aufschlämmungen (Slurries) zur Anwendung in Tinte
EP1972601A1 (de) * 2007-03-21 2008-09-24 Chryso S.A.S. Pigmentsuspension mit verbesserter Färbekraft

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BÜCHNER G.; WEBER, P.: "Bayferrox 0 360: Ein neues Prämium-Eisenoxidschwarzpigment stellt sich vor", BETONWERK + FERTIGTEILTECHNIK 7, 2005
DATABASE WPI Week 200046, Derwent World Patents Index; AN 2000-507952, XP002590799 *
WEBER, P., ZEITSCHRIFT BETONWERK UND FERTIGUNGSTEILTECHNIK (BFT), vol. 7, 2005, pages 4
WEBER, P.: "Beton- und Stahlbetonbau", vol. 99, 2004, VERLAG ERNST UND SOHN, article "Farbe in bewehrtem Beton", pages: 11
WEBER, P.: "Beton", vol. 5, 2007, VERLAG BAU + TECHNIK, article "Gestalten mit farbigem Sichtbeton - Planung und Herstellung"
WEBER, P.: "Herstellung von farbigem Beton - Optimiertes Einfärben von Beton", BETON- UND FERTIGTEILTECHNIK, vol. 7, 2007

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012084404A1 (de) * 2010-12-20 2012-06-28 Evonik Degussa Gmbh Zusammensetzung mit verbesserter witterungsstabilität der farbe von baustoffen und verfahren zu deren herstellung
CN103964737A (zh) * 2014-04-25 2014-08-06 纳谷新材料(杭州)有限公司 纳米硅改性双组份耐磨渗透硬化剂及其制备方法
US9850166B2 (en) * 2015-02-03 2017-12-26 Construction Research & Technology, Gmbh Liquid coloring suspension and colored cementitious composition
AU2016214592B2 (en) * 2015-02-03 2019-11-21 Construction Research & Technology Gmbh Liquid coloring suspension and colored cementitious composition
DE102016124299B3 (de) * 2016-12-14 2018-04-12 Betonwerk Lintel Gmbh & Co. Kg Zusammensetzung mit photokatalytischen Eigenschaften, TiO2 -haltige Suspension zur Herstellung einer Zusammensetzung mit photokatalytischen Eigenschaften, Verwendung der Suspension zur Herstellung der Zusammensetzung sowie Verfahren zur Betonherstellung unter Verwendung der Suspension
EP3351515A1 (de) * 2016-12-14 2018-07-25 Remei Blomberg GmbH & Co. KG Tio2-haltige suspension zur herstellung einer zusammensetzung mit photokatalytischen eigenschaften
WO2018141797A1 (en) * 2017-02-01 2018-08-09 Omya International Ag Improvement of pigment-containing cement-based products

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