DE1519128C - Ionogene Selbstglanzemulsionen - Google Patents

Description

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lonogene Selbstglanzemulsionen können hergestellt bis 4000, vorzugsweise 2000 bis 3000, bis auf Säurewerden, indem man die zu emulgierenden Wachse ge- zahlen von 40 bis 80, vorzugsweise 50 bis 70 und nachmeinsam mit Olein schmilzt, bei Temperaturen von folgender Chromsäureoxydation der Luftoxydate bis etwa 100° C unter Rühren mit wäßrigen Aminlösungen zu Säurezahlen im Bereich von 80 bis 130, vorzugsversetzt und die Emulgierung durch Einrühren von sie- 5 weise 90 bis 120, erhältlich sind. Diese Produkte haben dendem Wasser beendet. Man bezeichnet diesen Emul- Verseifungszahlen von llOnbis 150, vorzugsweise von gierprozeß als das »Wasser-in-Wachs«-Verfahren. 120 bis 140, Penetrationszahlen von unter 3, vorzugs-

Man kann auch umgekehrt die anemulgierte Mi- weise von etwa 1, sowie Fließ-Tropfpunkte von 105 bis

schung von geschmolzenem Wachs, Olein und wäßri- 120°C, vorzugsweise von 110 bis 118°C.

gen Aminlösungen in siedendes Wasser einrühren; in io Unter den vorstehend genannten Produkten kommen

diesem Falle handelt es sich um das sogenannte» Wachs- besonders jene in Frage, die aus wachsartigen Nieder-

in-Wasser«-Verfahren. druckpolyäthylenen mit den angegebenen Kennzahlen

Bei der Herstellung von Selbstglanzemulsionen aus hergestellt wurden. Es kann sich hierbei um Produkte

nichtionogene Emulgatoren enthaltenden Selbstglanz- handeln, die durch thermischen Abbau von höhermole-

wachsen kennt man noch ein drittes Verfahren, welches 15 kularen Niederdruckpolyäthylenen entstanden sind,

nachstehend als das »Einstreuverfahren« bezeichnet Oxydierte Polyäthylenwachse, die auf die beschriebene

werden soll. Es besteht darin, daß das zu emulgierende Weise vermittels Luft-Chromsäure-Oxydation herge-

emulgatorhaltige Wachs, ohne vorherigen Schmelz- stellt wurden, können wegen ihres über 100°C liegen-

vorgang, in Schuppen-, Pulver- oder sonstwie zerklei- den Fließ-Tropfpunktes nur in Mischung mit unter

nerter Form unter Rühren in siedendes Wasser einge- 20 100°C schmelzenden Wachsen verarbeitet werden. Das

streut wird. Das Verfahren erfordert weder Schmelz- Mischungsverhältnis muß dabei, abgesehen von der

noch Mischvorgänge und ist daher in der Praxis beson- sowieso notwendigen, oben beschriebenen Einregulie-

ders einfach durchführbar. Es hat jedoch den Nachteil, rung, auf die optimale Säurezahl so gewählt werden,

daß es nur für die Herstellung nichtionogener Selbst- daß das vermischte Wachs bei einer unter dem Siede-

glanzemulsionen geeignet ist. 25 punkt des Wassers . liegenden Temperatur schmilzt.

Es wurde nun gefunden, daß man überraschender- Diese letzte Forderung gilt übrigens allgemein für das

weise auch ionogene Selbstglanzemulsionen nach dem gesamte beanspruchte Verfahren.

Einstreuverfahren erhalten kann, wenn man von ganz Beim Emulgieren kann man das Gesamtwasser, wel-

bestimmten Wachsen oder Wachsgemischen ausgeht. ches die Alkalimetallhydroxyde und Amine enthält,

Als Wachse, die besonders vorteilhaft oleinfrei ver- 30 siedend vorlegen und die Wachse einstreuen. Man kann

arbeitet werden können, eignen sich bestimmte unver- aber auch nur einen Teil, z. B. etwa 60%, des insge-

mischte Wachse oder Wachsmischungen mit Säure- samt zu verwendenden Wassers vorlegen. Dieser Teil

zahlen zwischen 60 und 110, vorzugsweise zwischen wird zum Sieden erhitzt und mit einer kleinen Menge

80 und 90. von Alkalimetallhydroxyden, vorzugsweise mit Ätz-

Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung 35 kali, schwach alkalisch eingestellt. Außerdem wird die

von ionogenen Emulsionen, welche aus Wachsen oder zur Emulgierung notwendige, in Versuchen zu ermit-

Wachsgemischen mit Säurezahlen von 60 bis 110 und telnde Menge eines Amins, das auch in Wasser gelöst

einem Schmelzpunkt unter 100° C, die entweder aus sein kann, eingerührt. Anschließend wird das Wachs

_. .. , . ,'. , unter Rühren der wäßrigen Lösung zugefügt. Nach Be-

a) Estern von Chromsaureoxydationsprodukten von ₄₀ endigung des Emulgiervorganges wird die restliche, zur entharztem oder nicht entharztem Rohmontan- _{Einstellung des jewe}ii_s gewünschten Wachsgehaltes wachs mit_;n₁₅dermolekularen mehrwertigen Aiko- _notwendige Wassermenge siedend eingerührt.

holen oder . Man kann auch einen Teil des gesamten Bedarfs an

b) M.schungen aus den Estern von Chromsaureoxy- _{alkalisch reagierenden Stoffen im} ödenden Emulgierdat.onsprodukten des entharzten oder nicht ent- _4J. _{wasser {össn> das zu emulgierende Wachs} einstreuen harzten Rohmontanwachses mit niedermo ekula- _{und anemuIgieren und erst dann die} restliche Menge ren mehrwertigen Alkoholen, oxydierten Polyathy- _alkalisch reagierender Substanzen zusetzen. So kann lenwachsen und Chromsaureoxydationsproduk- _{man z B die} Alkalimetallhydroxyde im siedenden ten von entharztem oder n.cht entharztem Roh- _Emui_gierwasser lösen, das Wachs einstreuen und die so montanwachs oder 50 begonnene Emulgierung durch anschließendes Ein-

c) Mischungen aus Oxydationsprodukten von ent- _{rühren des Amins} beenden.

harztem oder nicht entharztem Rohmontanwachs _{Das Wachs wifd vorteilhaft in} feinverteiltem, festem

und oxydierten Polyathylenwachsen Zustand eingerührt. Die Form der Wachsteilchen ist

bestehen, durch Einstreuung in eine siedende, wäßrige ohne Bedeutung. Demgemäß kann geschupptes, ge-

Lösung von Alkalihydroxid und Aminen hergestellt 55" körntes oder gepulvertes Wachs verwendet werden.

worden sind, als Selbstglanzemulsionen. Man kann auch geschmolzenes Wachs einrühren, je-

Werdeh Mischungen von Wachsen verwendet, so doch verzichtet man dann auf einen wesentlichen Vorkönnen Wachse mit unterschiedlichen Säurezahlen ein- teil der vorliegenden Erfindung,
gesetzt werden, wobei das Mischungsverhältnis in An- Im Anfangsstadiüm der Emulgierung trifft erfinpassung an das jeweils benutzte Emulsionsrezept inner- 60 dungsgemäß das zu emulgierende Wachs überschüssige halb der genannten Grenzen auf die optimale Säure- Mengen alkalisch reagierender Stoffe an, während bei zahl der Wachsmischung eingestellt wird. den bekannten Verfahren diese Stoffe gegenüber dem

Besonders gut eignen sich Wachsmischungen, die Wachs zu Beginn des Emulgiervorganges im Unteroxydierte Polyäthylenwachse enthalten; sie ergeben schuß vorliegen,
hohen und gut reproduzierbaren Selbstglanz. 65 Das zu emulgierende Wachs kann Olein enthalten

Bevorzugt setzt man solche .oxydierten Polyäthylen- oder oleinfrei sein. Oleinfreiheit ist vorzuziehen, da

wachse ein, die durch Luftoxydation von wachsartigen oleinhaltige Wachse schwieriger zu zerkleinern sind

Polyäthylenen mit Molekulargewichten von etwa 1000 als oleinfreie Wachse und beim Transport in zerkleiner-

ter Form unter ihrem eigenen Gewicht zum Zusammenkleben neigen. Es kommt hinzu, daß oleinfrei zu verarbeitende Wachse härtere, weil nicht durch das bei kanntlich flüssige Olein erweichte, Filme auf dem Fuß- !■ boden bilden, die beim Begehen mechanisch wider- v. standsfähiger sind und weniger Schmutz aufnehmen.

Der Emulgierungsvorgang wird erleichtert, wenn man dem zu emulgierenden Wachs kleine Mengen, z. B. 1 bis 5%, Balsamharz zusetzt, bevor man das Wachs schuppt, pulverisiert oder auf eine andere Art in kleinteilige, feste Form bringt.

Als Amin hat sich Aminomethylpropanol bewährt. Es können aber auch andere, bei der Selbstglanzemulsionsherstellung schon verwendete Amine benutzt werden, sofern sie nicht mit Wasserdampf zu flüchtig sind.

Die Mitverwendung von Alkalimetallhydroxyden ist zur Unterstützung der Aminwirkung bei der Bildung von emulgierend wirkenden Seifen aus den Aminen und den carboxylgruppenhaltigen Anteilen der zu emulgierenden Wachse erforderlich. Die maximal notwendige Menge beträgt im Falle der Verwendung von Ätzkali und der Herstellung einer Emulsion mit 11% Wachsgehalt 0,4 g auf 100 g Emulsion; sie kann sich bei vermehrtem Wachsgehalt der Emulsionen proportional erhöhen.

Die eifindungsgemäß verwendeten Selbstglanzemulsionen sind ebenso wie die nach bekannten Verfahren hergestellten ionogenen Selbstglanzemulsionen mit allen Zusätzen, die man ionogenen Selbstglanzemulsionen üblicherweise zur Verbesserung des Netzens und Verlaufene sowie der Filmeigenschaften einverleibt, wie ammoniakalischen Lösungen von Spezialharzen für Selbstglanzemulsionen sowie Kunststoffdispersionen, z. B. Polystyrol- oder Polyacrylatdispersionen, verträglich.

B e i s ρ i e 1 1

In 600 g destilliertem, siedendem Wasser wurden zuerst 2 g Ätzkali, sodann 12 g Aminomethylpropanol gelöst. Unmittelbar anschließend wurden allmählich und unter dauerndem mechanischem Rühren 103 g eines pulverisierten Esterwachses eingestreut. Bei diesem Wachs handelte es sich um den Äthylenglykolester eines Oxydationsproduktes von nicht entharztem Rohmontanwachs mit Chromsäure. Das Esterwachs hatte eine Säurezahl von 80. Dem Esterwachs waren vor dem Pulverisieren 3 Teile Balsamharz auf 100 Teile Esterwachs zugesetzt worden.

Nach Beendigung der unter dauerndem Sieden durchgeführten Emulgierung wurden weitere 283 g siedenden Wassers eingerührt. Die auf Raumtemperatur gekühlte Emulsion hatte ein transparentes Aussehen. Sie wurde mit 200 g einer 10%igen ammoniakalischen Lösung eines Kolophoniummaleinats versetzt und ergab mit dem Glanzmesser nach Dr. L a η g e, in einer . Konzentration von 25 g/m^a auf schwarzem Dichtungsgummi aufgetragen, einen Selbstglanz von 68 %. bezogen auf schwarze Glasplatte = 100%· Nach Zusatz von 300 g einer handelsüblichen, auf 10% verdünnten Polystyroldispersion stieg der Selbstglanz auf 78%·

B e i s ρ i el 2

In 870 g siedendem destilliertem Wasser wurden zuerst 3 g Ätzkali, sodann 14 g Aminomethylpropanol gelöst. Unmittelbar anschließend wurden allmählich und unter dauerndem mechanischem Rühren 113 g eines pulverisierten Wachses eingestreut, welches aus folgenden Komponenten bestand:

g eines ^;Chromsäureoxydationsproduktes aus nicht entharztem Rohmontanwachs von der Säurezahl 120,

g eines Äthylenglykolesters dieses Oxydations-Produktes von der Säurezahl 27,

g eines oxydierten Polyäthylenwachses von der Säurezahl 26,
g Balsamharz.

Die heiß nitrierte Emulsion wurde nach dem Erkalten mit 150 g einer ll%igen ammoniakalischen Lösung eines Kolophoniummaleinats versetzt und ergab einen Selbstglanz von 66, der nach dem Zusatz von g einer ll%igen Polystyroldispersion auf 77 anstieg.

Beispiel 3

In 870 g siedendem destilliertem Wasser wurden zuerst 3 g Ätzkäii, sodann 14 g Aminomethylpropanol as gelöst. Unmittelbar anschließend wurden allmählich und unter dauerndem mechanischen Rühren 113 g eines pulverisierten Wachses eingestreut, welches aus folgenden Komponenten bestand:

g eines Chromsäureoxydationsproduktes aus nicht entharztem Rohmontanwachs von der Säurezahl 120,

g eines oxydierten Polyäthylenwachses von der Säurezahl 26,
g Balsamharz.

Die heiß filtrierte Emulsion wurde nach dem Erkalten mit 150 g einer 11 %igen ammoniakalischen Lösung eines Kolophoniummaleinats versetzt und ergab einen Selbstglanz von 80, der nach dem Zusatz von 350 g einer 11 %igen Polystyroldispersion auf 90 anstieg.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verwendung von ionogenen Emulsionen, welche aus Wachsen oder Wachsgemischen mit Säurezahlen von 60 bis 110 und einem Schmelzpunkt unter 100⁰C, die entweder aus

   a) Estern von Chromsäureoxydationsprodukten von entharztem oder nicht entharztem Rohmpntanwachs mit niedermolekularen mehrwertigen Alkoholen oder

   b) Mischungen aus den Estern von Chromsäureoxydationsprodukten des entharzten oder nicht entharzten Rohmontanwachses mit niedermolekularen mehrwertigen Alkoholen, oxydierten Polyäthylenwachsen und Chromsäureoxydationsprodukten von entharztem oder nicht entharztem Rohmontanwachs oder

   c) Mischungen aus Oxydationsprodukten von entharztem oder nicht entharztem Rohmontanwachs und oxydierten Polyäthylenwachsen

   bestehen, durch Einstreuung in eine siedende wäßrige Lösung von Alkalihydroxid und Aminen hergestellt worden sind, als Selbstglanzemulsionen.