DD152355A1 - Verfahren zur herstellung waessriger selbstglanzpflegemittel - Google Patents

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von waessrigen Selbstglanzpflegemitteln durch Einsatz von Copolymerdispersionen mit verbesserten Eigenschaften zur Beschichtung von Untergruenden verschiedener Art. Das Ziel und die Aufgabe bestehen darin, Pflegemittelemulsionen zu entwickeln, die Filme mit hoher Weichmacherresistenz bei guter Wiederbeschichtbarkeit, hohem Glanz, hoher Wasser- und Schmutzresistenz, leichter Wiederentfernbarkeit mit Haushaltchemikalien, Unempfindlichkeit gegenueber mechanischer Beanspruchung ergeben. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass eine Polymerdispersion auf bekannte Art und Weise mit einer Wachsemulsion, vorzugsweise Montanwachsemulsion, Hilfs- und Zusatzstoffen vermischt wird, wobei das Copolymere der Dispersion aus hartstellenden Monomeren, wie z.B. Styrol und Methylmethacrylat, einer aethylenisch ungesaettigten Mono- oder Dicarbonsaeure, Acrylsaeuremethylester und Acryl- oder Methacrylnitril nach einem Zulaufverfahren hergestellt wird.

Description

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litel der Erfindung

Verfahren zur Herstellung wäßriger Selbstglanzpflegemittel

Anwendungsgebiet der Erfindiaijz;

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung «äßriger Selbstglanspflegemittel auf der firundlage von Copolymerdispersionen mit verbesserten Eigenschaften zur Везо&іоЫ; uag von Untergründen verschiedener Art.

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Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Seit Anfang der 50er Jahieist ea bekannt, wäßrige Kunststoffdispersionen zur Herstellung von wäßrigen Selbstglanzemulsionen einzusetzen. Damit wurden die bis dahin gebräuchlichen Zweikomponentensysteme Wachs/Harz durch die Dreikomponentensysteme Polymer/ Wachs/Harz abgelöst (K. b. Smith S. 9. F. W. 58 (1962) 5, 121-24). Dabei kamen zunächst feinteilige modifizierte Polystyrollatiioes zur Anwendung. Später wurden Polymere und Copolymere auf der Grundlage von Acryl- bzw. Methaorylsäureestern und schließlich auch Acrylat-Styrol-Copolymere eingesetzt. Dabei war es das Ziel, selbstglänzende Pflegemittel mit gutem Verlauf zu erhalten, deren Filme sich durch gute Haftung, hohe Sohmutz- und Wasserresistenz, hohe Abrieb- und Detergentienfestigkeit und gute Glanzgabe auszeichnen.

Bei allen hervorragenden Eigenschaften dieser Pflegemittel wurde mit der großen Verschmutzungsneigung lind der schlechten Entfernbarkeit der Beschichtung ein entscheidender ITaohteil sichtbar.

Mit der Verwendung oarboxylgruppenhaltiger Polymerer mit relativ niedrigem Molekulargewicht, die eine Entfernung mit schwach alkalischen wäßrigen Reinigungsmitteln gestatten, wurde zumindest die Wiederablösoarkeit gesiohert. Diese Eußbodenpflegemittel erwiesen sich ijedoch gegenüber den im Haushalt üblichen Detergentien als zu empfindlich. Selbstglanzpflegemiitel auf der Basis von Polymeren, die Aminogruppen enthalten, wie sie in der Patentschrift US 3 253 94-1 beschrieben werden, wiesen diesen Nachteil nicht mehr auf, waren alkaliresistent und mit schwach sauren lösungen entfernbar. Die Verwendung

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dieser Polymeren konnte sich jedooh wegen der bei ihrer Entfernung auftretenden Korrosionserscheinungen an Metallteilen von Einriebtungsgegenstänäen und Schädigungen an säureempfindliohen Jußbodenmaterialien nicht durchsetzen.

Eine Weiterentwicklung stellten die Ende der 50er Jahre aufkommenden sogenannten metallvernetzbaren Eußbodenpflegemittel dar, nie sie iß der US-IB 2 38008 beschrieben sind. Bort kommen Copolymere zum Einsatz, die aus Estern der Acryl- oder Methacrylsäure, Acryl- oder Methacrylnitril, Styrol usw. hergestellt wurden und 1 bis 12 Gew.-!eile oarboxylgruppenhaltige Monomere enthalten, wodurch dann Vernetzungsmögliohkeit mit Metallionen z. B. Zink- oder Zirkonium besteht. Diese Vernetzung ist reversibel, so daß zunächst gute Wasserfestigkeit bewirkt wird, nach Versohmutzungs- und Abnutzungserscheinungen jedoch leichte Wiederablösbarkeit durch Reinigung mit ammoniakalischen Reinigungsmittel gegeben ist.

Weiter sind durob. die US-PS 686 709, US-PS 686 6S9, US-PS 771 703 und DS-PS 541 095 metallvernetzbare PolieimitSel bekannt, die Copolymere mrtersotiiedlioher Zusammensetzung, Wachse, alkalilösliche Harze, verschiedene Verlaufsmittel und andere Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten können.

In allen diesen Selbstglanzpflegemitteln werden Copolymere eingesetzt, die zur Einstellung der gewünschten Eilmhärte auf der Basis bsJtimmter Comonomerkombinationen aufgebaut sind, wobei die spezielle Einflußnahme der einzelnen Coiaonomeren auf andere Eigenschaften des Pflegemittelfilmes, wis z. B. Scbmutzresistenz nioht ausreichend berücksichtigt

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werden. Es ist jedoch für den Anwender von großer Bedeutung, den Pflegefilm so zu gestalten, das er sich duroh möglichst niedrige Verschmutzung auszeichnet und dadurch der wiederholte Auftrag der wäßrigen Pflegemittelformulierung über einen längeren Zeitraum hinweg möglich ist, so daß die Entfernung der gealterten Pflegefilme nur in großen Zeitabständen notwendig wird. Die bekannten selbstglänzenden Pflegemittel genügen diesen Anforderungen allerdings nur bedingt, da sie eine zu geringe Sperrwirkung gegenüber der Einwanderung von Weichmacher aus dem Fußbodenbelag in den Pflegemittelfilm besitzen. Dies hat zur Eolge, daß der Pflegemittelfilm Oberflächenklebrigkeit aufweist, was sich in einer verstärkten Verschmutzungsneigung äußert. Bei der Prüfung soloher Copolymerer wie sie in obengenannten Pflegemitteln angegeben werden, zeigt sich, daß bezüglich der Weichmaoheraufnahme große Unterschiede bestehen.

Wie auch aus der Fachliteratur bekannt ist, liegen Copolymere mit höheren. Anteilen an Methacrylsäuremethylester wesentlich günstiger als solche, die als hartstellendes Monomere Styrol enthalten.

Zur Einflußnahme der als "innere Weichmacher" verwendeten Acrylsäurealkylester auf die Weichmacheraufnahme «erden in der einschlägigen Literatur keine Ausführungen gemacht.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die anwendungstechnischen Eigenschaften wäßriger Selbstglanzpflegemittel so zu verbessern, daß sie einen Pflegefilm mit guter Wiederbesohiohtbarkeit, hoher Weichmacherresistenz

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bei hohem Glanz, hoher Wasser- und Sobmatzresistenz, leichter Wiederentfernbarkeit mit Haushaltschemikalien, Dnempfindlichkeit gegenüber mechanischer Beanspruchung ergeben.

Darlegung äes Wesens aer Erfindung

- Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt aie Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Selbstglanzpflegemitteln durch Einsatz von Gopolymerdispersionen auf Basis technisch verfügbarer Monomerkombinationen, üblicher Waohsemulsionen und anderer bekannter Zusatztmd Hilfsstoffe zu entwickeln, die sioh durch die in 4er Zielstellung genannten verbesserten an^endungsteohnischen Eigenschaften auszeichnen.

- Merkmale der Erfindung

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in an sich bekannter Weise Selbstglanzpflegemittel osftex Verwendung -ѵоо Solymesuispeisionea hergestellt werden, deren Polymeres aus

A) 10 bis 60 Sew.-Seilen eines hartstellenden Monomeren

B) 3 bis 15 Gew.-Teilen äthylenisch ungesättigte Mono- oder Dicarbonsäuren,

C) 25 bis 85 Geis.-TeilenAcrylsäuremethylester und

D) 3 bis 7 Sew.-IeileaAoryl- oder Methacrylnitril

besteht.

Als hartstellendes Monomeres A kann beispielsweise Styrol, Vinylacetat, Vinylchlorid, Vinyltoluol oder Metbylmethacrylat, als Monomeres B beispielsweise Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure oder deren Monoester und Itaoonsäure eingesetzt werden.

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Die erfindungsgemäßen Copolymerdispersionen werden in üblichen Mengenverhältnissen mit den anderen Komponenten, wie Wachsemulsionen, Hilfs- und Zusatzstoffen, gemischt. Das Verhältnis der Copolymerdispersion zur Wachsemulsion, vorzugsweise Montanwachsemulsion, kann variiert werden, je nachdem wie stark aufpolierbar der resultierende Film sein soll.

Die unter A) angegebenen Monomeren bewirken die Einstellung der gewünschten Mindestfilmbildungstemperatur von 30 bis 100 ⁰C. Das unter diesen Monomeren aufgeführte Methylmethacrylat beeinflußt bekannterweise die Weichmacherresistenz von Copolymeren gegenüber solohen auf der Basis von Styrol besonders günstig. Der Einsatz von Styrol ist demgemäß, wenn die in der Aufgabenstellung herausgestellte sehr wichtige Zielgröße - hohe Weichmacherresistenz - angestrebt wird, nur eingeschränkt möglioh. Hinsichtlioh der Ökonomie und auf Grund der günstigen Beeinflussung der Hydrophobie der Copolymeren ist die Verwendung von Styrol vorteilhaft. Durch den erfindungsgemäßen Anteil von 3 bis 7 Gew.-Teilen Aoryl- bzw. Methacrylnitril ist der Einbau von Styrol in weiten Grenzen ohne Qualitätseinschränkungen möglich.

Die unter B) aufgeführten carboxylgruppenhaltigen Monomeren sichern bei Verwendung von Metallionen in der Endformulierung sowohl eine hohe Wasserfestigkeit des Pflegemittelfilmes als auch eine leichte Wiederentfernbarkeit bei Einsatz ammoniakalischer Reinigungsmittel. Als Metallionen kommen vorzugsweise Zinkverbindungen in Sorm ihrer zumindest teilweise wasserlöslichen Salze und Komplexsalze zur Anwendung.

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Der unter C) angegebene Acrylsäuremefchylester sichert im Gegensatz zu allen anderen Alkylestern der Acrylsäure bei Einsatz zur Herstellung von Co-роіушегеп für Fußbodenpflegemittel überraschenderweise ein sehr niedriges Hiveau der Weiohmacheraufnahrae und bewirkt somit eine sehr geringe Verschmufczungsneigung des Pflegemittelfilms auf weichmacherhaltigen PVC-Fußbodenbelägen. Durch die erfindungsgemäSe Verwendung des Aorylsäuremethylesfcers als Oomonomeres wird es möglich, den Fußbodenbelag mehrmals hintereinander mit der Pflegemittelformulierung zu beschichten, ohne daß ein Entfernen des gealterten Films notwendig wird. Bei einem Auftrag im Abstand von 8 bis 10 Wochen ergibt sich damit nur einmal im Jahr die Notwendigkeit;, den aufgetragenen PiIm zu entfernen.

Der mater D) angegebene Anteil an Acryl- oder Methacrylnitril als Bestandteil der Comonomerenmisohimg führt erfindungsgemäß zu einer weiteren Absenkung des Niveaus der Weichmacheraufnahme und sichert auch bei Verwendung des ökonomisch günstigen Styrole eine ausreichend niedrige Weichmacheraufnanme des Copolymeren. Bei Einsatz dieser Oopolymeren zur Herstellung von Selbstglanzmitteln zeigte es sich in für den Fachmann überraschender Weise, deß eine starke Bingrenzung bezüglich des Einbaus des Acrylnitrils notwendig ist, denn der mit der fertigen Formulierung erreichbare Glanz ist stark von der Höhe des Acrylnitrilanteils im Oopolymeren abhängig. Werden Oopolymerdisperaionen mit Anteilen an Acrylnitril, die höher liegen, als der erfindungsgemäße Bereich angibt, für die Selbstglanzpflegemittelherstellung verwendet, entstehen trübe Tilme, die ungenügende Glanzwerte ergeben.

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Die erfindungsgemäBen wäßrigen Selbstglanzpflegemittel zeichnen sich überraschend duroh eine hohe Weichmacherresistenz aus, d. h· durch eine stark verminderte Verschmutzungsneigung des Pflegemittelfilms auf weichmaoherhaltigen Untergründen, z. B. PVC-Fußbodenbelag. Außerdem weisen sie einen guten Verlauf auf und hinterlassen Ъеіт Auftrocknen hochglänzende farblose und wasserfeste Silme, die sich leioht wieder besohiohten lassen. Die Filme haften fest auf dem Untergrund und zeigen eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischer Beanspruchung. Mit einfachen Haushaltchemikalien wie ammoniakalischen Eeinigungsmitteln lassen sich diese Filme, auch gealterte Filme, leicht entfernen.

Diese Eigenschaftsverbesserungen sind deshalb überraschend und unerwartet, da die bekannten Oopolymeren auf der Basis von Styrol und Estern der Acrylsäure mit mehr als einem Kohlenstoffatom im Alkoholrest noch eine so hohe Weichmacheraufnahme besitzen, daß bei Anwendung solcher Dispersionen in Selbstglanzpflegemitteln nicht die gewünschten Gebrauchswerteigensohaften Insbesondere hohe Schmutzresistenz erreicht werden.

Die erfindungsgemäß hergestellten wäßrigen Selbstglanzemulsionen sind für die Beschichtung von Untergründen, wie Fußböden, Kunsustoffbelägen, Kacheln, Möbeln und Hatur- und Kunstleder insbesondere weichmacherhaltigen FVO-Belägen geeignet.

Ausfuhrungsbeispiele

Die Erfindung soll an nachfolgend angegebenen Beispielen näher erläutert werden:

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Beispiel 1

Zur Herstellung einer Fußbodenpflegemittelemulsion weiden folgende Bestandteile vermischt: 18 !eile einer 4O5Sigen wäßrigen Copolymerdispersion, deren Oopolymeres-aus 65 Gew.-Teilen Aorylsäuremethylester, 20 Gew.-Teilen Styrol, 8 Gew.-!eilen Acrylsäure und 7 Sew.-Teilen Acrylnitril besteht 72 Teile Montanwachsemulsion (15 Gew.-?ig) 2,9 Seile Kollophoniumharzlösung (10 Gew.-%ig) 1,0 Teile Perfluoriertes Tensid (1 Gew.-%ig) 0,25 Teile ParfüiaBl

0,05 Teile Formalin

5,8 Teile wäßrige Zinktetraaminaoetatlösung (hergestellt aus 6,5 Gen.-Teilen Zinkoxid p. a., 70 Gew.-Teilen Ammoniaklösung (28 Gew.-%ig) und 23 Gew.-Teilen Essigsäure)

Die Montanmaohsemulsion wird aus 140 Gew.-Teilen Montanwachs, 18 Gew.-Teilen niohtionogenem Tensid, 15 Gem.-Teilen Triethanolamin und 765 Teilen Wasser

hergestellt.

Die Ergebnisse der anwendungsteohnisohen Prüfung sind

in nachfolgender Tabelle zusammengestellt.

Beispiel Z

Es wird wie in Beispiel 1 angegebea verfahren. Das Polymere der eingesetzten Copolymerdispersion besteht aus 55 Gew.-Teilen Aorylsäureäthylester, 33 Ge^.-Teilen Styrol, 6 Gew.-Teilen Acrylsäure und 6 Gew.-Teilen Acrylnitril, e siehe Tabelle.

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Beispiel 3

Es wird nie in Beispiel 1 angegeben verfahren. Das Copolymere der eingesetzten Oopolymerdispersion besteht aus 55 Gew.-Teilen Acrylsäureäthylester, 38 Gew.-Teilen Styrol, 7 Oew.-Teilen jlorylsäure. Prüfsterte siehe Tabelle

labelle

Beispiel	Glanz +)	1	η	Glanz saoh	Glanz naoh	Wieaerent-
				Belaufen	Eeinigung u.	fernbarkeit
				Aufpolieren
I Wasserfestigkei*
Beurteilung nach
Wasserlagerung

63 54 56

B1IIm fleofcenlos und	50	53	ausgezeioh
einwandfrei			net
SiIm leioht getrütt	25	30	gut
sons* einwandfrei
Film leicht getüübt,	22	28	gut
iilmaohäden

+) Glanz nach Gardner

N> ro

N)

Claims (1)

1. Erfind ungsanspr цок

   Verfahren zur Herstellung wäßriger Selbstglanzpflegemittel durch Mischen von Copolymerdispersionen, Wachsemulsionen, vorzugsweise Montanwachsemulsionen, und gegebenenfalls Hilfs- und Zusatzstoffen in üblichen Konzentrationsbereiohen, gekennzeichnet dadurch,.daß eine Polymeräispersion verwendet wird, deren Polymeres aus

   a) 10 bis 60 Gew.-Teilen eines hartstellenden Monomeren, vorzugsweise Styrol und/oder Methylmethacrylat,

   B) 3 bis 15 Gew.-!eilen einer äthyleniscn ungesättigten Mono- oder Dicarbonsäure, vorzugsweise Aoryl-, Methacryl-, Maleinsäure usw., 0) 25 bis 85 Gew.-Teilen Aorylsäuremethylester und

   aus

   D) 3 bis 7 Gew.-Teilen Aoryl- oder Methacrylnitril besteht.