DE1519384A1 - Bohnerwachs - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Bohnerwachs, und zwar ein neues 'Bohnerwachs (polierbar oder trockenglänzend),. das durch Seife oder Reinigungsmitteln (Detergentien) und Wasser weder abgestumpft noch entfernt wird, andererseits aber vollständig vom Fußboden entfernt werden kann. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Behandlung und Pflege von Fußbodenbelägen.

Das ideale Bohnerwachs ist eine gut abgewägte Mischung mit den folgenden Eigenschaften: polierbar; sich leicht verteilend; sich gut ausstreichend; schnell trocknend; hohen G-lanz und gute -Klarheit besitzend; geringe oder keine Neigung zur Verfärbung aufweisend; Widerstandskraft gegen verspritzte Haushaltsflüssigkeiten, gegen Wasserflecken und gegen Abrieb und Kratzen besitzend; eine lange Iiebendsdauer habend; mit Seife" (einschließlich Reinigungsmitteln) "und Wasser waschbar, ohne dabei entfernt zu werden oder abzustumpfen; falls gewünscht leicht entfernbar _t ohne daß nachteilige Effekte auf dem Fußboden her_:vorgerttf9ii w/erden; und mit einer zweiten Schicht Bohnerwachs nachmals bescfelcljtbar_? ohne daß die erste Schicht entfexmt wird* Zn den letzten Jahroji hat sich die Bohner-

in -einen» Vorsuab 'Produkte au finden, die ' ,,,'

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eine maximale Anzahl dieser wünschenswerten Eigenschaften aufweisen, Bohnerwachs zugewandt, das auf Polymeren des Styrols und/oder Acrylaten basiert. Wenn auch diese Bohnerwachse einen "beachtlichen wirtschaftlichen Erfolg erzielen konnten, weist keines von ihnen alle die obigen Eigenschaften auf. Unabhängig davon, welche weiteren Eigenschaften der Hersteller zu opfern bereit war, war es immer notwendig, entweder die Seife- und Wasser-Widerstandsfähigkeit oder die Entfernbarkeit zu opfern. Soweit bekannt ist, können die im Handel erhältlichen Bohnerwachse, falls sie gegen Abstumpfen und Entfernung durch Seife und Wasser widerstandsfähig sind, entweder nicht gleichmäßig vom Fußboden entfernt werden, oder sie erfordern eine starke Abreibtätigkeit, die von nachteiligem Einfluß auf Linoleum, Asphalt, Gummi, Vinyl, andere Fliesen und andere sogenannte "hartoberflächigen" elastischen Fußbodenbeläge sind. Beispielsweise neigen Lösungsmittel auf Basis von Kohlenwasserstoffen dazu, die Pigmentierung von der Oberfläche des Belages derart zu entfernen, daß ein anschließend aufgebrachter Überzug von Polish ein Stumpfes Aussehen hat. Auf der anderen Seite führt starkes Scheuern zu einem Abschaben des Fußbodens.

Neben den Problemen hinsichtlich der Entfernbarkeit, die im vorstehenden Abschnitt diskutiert wurden, ist es allgemein bekannt, daß synthetische Polymere auf Basis von Styrol und/oder Acrylaten im allgemeirieÄ zur Verwendung

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in polierbaren Bohnerwachsen als ungeeignet betrachtet werden. In der Februar-Ausgäbe von 1964 in Paint Manufacture, Band 54, Nr. .2., Seiten 45-49 und 53 weist R, Zdanoski des Eohm und Haas Laboratoriums mit Stolz auf die Tatsache hin, daß in einem bekannten Bohnerwachs des Handels bis zu 50 i° des Mseher-Tropseh Polyäthylenwachs-Bestandteils durch Rhoplex B-83 Polymeremulsion ersetzt werden kann und dennoch die PoIiereigenschaften des 100$igen Wachsproduktes erhalten bleiben.

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Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, ein Bohnerwachs (polierbar oder trockenglänzend) zu liefern, das eine Schutzschicht bildet, die gegen Waschen und gegen Seife und Wasser widerstandsfähig ist, dennoch aber leicht, vollständig und gleichmäßig mit einfachen, sicheren Stoffen entfernbar ist, die keine nachteiligen Einflüsse auf den Fußboden ausüben. Eine weitere Aufgabenstellung der Erfindung besteht darin, ein polierbares Bohnerwachs zu liefern, das alle der oben beschriebenen Eigenschaftenin beachtlichem Ausmaß besitzt. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabenstellung zugrunde, eine Polymer-Emulsionsmischung zu liefern, die für Bohnerwachs mit den bereits erwähnten Eigenschaften geeignet ist.

Es wurde gefunden, daß die schlechte Reinigungsmittelwiderstandskraft der meisten Bohnerwachse zu einem großen Teil auf der Anwesenheit von alkalilöslichen Harzen und

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Emulgatoren Im Bohnerwachs beruht· Wie von Zdanowäd. ausgeführt wurde, können alkalilösliche Harze in der Regel bis zu 10 bis 16,5 Gewichtsprozente der Bohnerwachstroekensubstanz ausmachen. Die alkalilöslichen Harze sind erforderlieh, um dem Bohnerwachs die erforderlichen Egalsier-Eigenschaften und den Glanz zu verleihen« Emulgatoren sind natürlich nötig, um die synthetischen Polymere mit der notwendigen Partikelgröße zu bilden und um die erforderliche Verschmelzungseigenschaft und den Glanz zu verleihen.

In letzter Zeit unternommene Versuche, Bohnerwachsen hydrophobe Eigenschaften zu verleihen, wobei Polymere auf Basis von Aminoalkylester der (Meth)acrylsäure verwendet wurden, hatten nur einen begrenzten Erfolg. Auf diesen Polymeren basierende Bohnerwachse, wie sie ursprünglich im Handel angeboten worden sind| sollten unter Verwendung eines sauren Strippers (Entferners) entfernt werden können. Viele der sauren Stripper haben jedoch nachteilige Effekte auf dem Fußboden und/oder sie waren nicht in der Lage aufgetragene Wachse vollständig zu entfernen, wenn diese einen Monat oder langer gealtert waren. Eine etwas bessere Entfernbarkeit wurde dadurch erzielt, daß mit Standard^Tripolyphosphi-Reinigern mit der Maschine gescheuert wurde.

Es sind Beschichtungsmassen beschrieben worden, die nicht-

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ionische Emulsionen von Copolymeren von Estern der Acrylsäure und/oder Methacrylsäure und einer monomeren Säure (Methacrylsäure, Acrylsäure oder Itaconsäure) und geeignete polyvalente Metallverbindungen enthalten. Es ist~ dabei ausgeführt worden, daß die polyvalenten Metallverbindungen die freien (nichtveresterten) Carboxyi-G-ruppen ionisch vernetzen. Es wird angegeben, daß die resultierenden Produkte wasserunlöslich und chemisch' resistent sind und die Eigenschaften eines hitzehärtbaren Harzes aufweisen. Es ist niemals vorgeschlagen worden, ein polymeres System dieser Art für ein Bohnerwachs zu verwenden. Es würde im Gegenteil zu erwarten sein, daß es unmöglich sein sollte, das ionisch vernetzte polymere Material vom Substrat zu entfernen. Dementsprechend müßte angenommen werden, daß diese Art eines polymeren Systems für ein Bohnerwachs nicht geeignet sein kann.

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Die im vorstehenden Absatz beschriebene nicht-ionisohe Emulsion aus Polymer und polyvalenter Metallverbindung würde wegen der bekannten Wechselwirkung zwischen polyvalenten Metallverbindungen und alkalilöslichen Harzen bei alkalischem pH-Wert, wie er in der Regel für ein Bohnerwachs gefordert wird, als ungeeignet zur Verwendung tu einem Bohnerwachs angesehen werden· Bei saurem p3-Wer& Itst'äm alfcalllcieliohe Harz allein (ohne elgVmlGtttoa■ Hstallselz) unlöslicli und €es- " im &G& :Ja&gf ■ Ute iftuifctionen &m Diapergierene,

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Egalisierens und Verschmelzens in einem Bohnerwachs zu übernehmen.

Es ist weiterhin festgestellt worden, daß polyvalente Metallverbindungen mit polymeren polyanionischen wasserlöslichen Stoffen von verhältnismäßig niedrigem Molekulargewicht (d.h. alkalilöslichen Harzen der Art, wie sie in Bohnerwachsrezepten verwendet werden) reagieren, wobei thixotrope Verdickungsmittel gebildet werden, die bei alkalischem pH-Wert brauchbar sind. Es ist bekannt, daß polyanionische alkalilösliche Stoffe mit höherem Molekulargewicht ungeeignet sind, da polyvalente Metallverbindungen die Stoffe mit höherem Molekulargewicht ausfällen. Es mußte angenommen werden, daß die Reaktionsprodukte aus alkalilösliohen Harzen und polyvalenten Metallverbindungen keine Verwendung in einem typischen Bohnerwachs haben.

Es wurde nun gefunden, daß die.der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung durch ein saures Bohnerwachs gelöst werden kann, das ein bei saurem pH-Wert zumindest teilweise in Wasser lösliches polyvalentes Metallsalz (Salz eines polyvalenten Metalls) einer organischen Säure, eine wässrige Emulsion eines Additions-Polymers und einen Emulgator enthält« Soweit bekannt ist, stellt das Bohnerwachs gemäß der Erfindung das erste saure Bohnerwachs dar. Alle anderen -Bohnermohge Bind

alkalisch. "Überraschenderweise hat das saure Bohnerwachs gemäß der Erfindung keinen nachteiligen Einfluß auf die Bodenbeläge, was man aus den früheren Erfahrungen mit sauren Strippern hätte annehmen müssen.

Die bei saurem pH-Wert in Wasser löslichen polyvalenten Metallsalze scheinen in der sauren Bohnerwachsmischung gemäß der Erfindung als Egalisiermittel zu wirken. Sie beseitigen das Erfordernis der Verwendung von alkalilöslichen Harzen. Wie oben bereits ausgeführt; wurde, sind konventionelle alkalilösliche Harze in wässrigen Säuren unlöslich. Bas Weglassen von alkalilöslichen Harzen beseitigt anscheinend eine der Hauptquellen der Reinigungsmittel-Empfindlichkeit¹ der aufgebrachten konventionellen ,Bohnerwachse.

Überraschenderweise führt der Ersatz eines alkalilöslichen Harzes durch eine polyvalente Metallverbindung zu Bohnerwachsen auf Basis von synthetischen Polymeren, die bei einer viel geringeren Wachskonzentration, als bisher jemals für möglich gehalten wurde, polierbar sind. Beispielsweise führt Zdanowski in der oben erwähnten Literaturstelle aus, daß bei einem Pestkörperverhältnis zwischen Wachs und Rhoplex B-83 Polymer-Emulsion von 7 zu 3 ein polierbares Bohnerwachs erhalten wird, das die gleichen Charakteristika wie

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ein nur aus .Wachs'"bestehendes Bohnerwachs aufweist. Dagegen wird beim Verhältnis 1:1 ein Bohnerwachs erhalten, das nur schlechte Poliereigenschaft besitzt» Dagegen können gemäß der Erfindung für den Handel wünschenswerte Bohnerwachse mit sehr guter Polierbarkeit hergestellt werden, wenn ein Verhältnis zwischen Wachs und synthetischem Polymer von 3:7 angewandt wird, wobei das alkalilösliche Harz weggelassen wird und ein geeignetes polyvalentes Metallsalz einer organischen Säure und die geeignete Polymer-Emulsion bei saurem pH-Wert verwendet werden.

Es wird angenommen, daß mehrere Faktoren zur einzigartigen Polierbarkeit der Bohnerwachse gemäß der Erfindung beitragen, wodurch es möglich ist, mehr Wachs durch synthetische Polymere zu ersetzen, als bisher ohne Opferung der Polierbarkeit möglich war. Das Weglassen von alkalilöslichen Harzen, die (alleine) unter Bildung eines zerreibbaren Materials trocknen, scheint die Bohnerwachsmatrix in einen Zustan'd zu überführen, der einem Verfließen unter Druck willfähiger ist.' Viele'polyvalent en Metallsalze organischer Säuren, die gemäß der Erfindung verwendet werden können, bilden offenbar eine mobile Matrix, die beim aufgetragenen Bohnerwachs eine Verformung unter Druck zuläßt.

Die Polierbarkeit eines wachshaltigen Bohnerwachses kann

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-in der Hegel auch der Tendenz des Wachses zugeschrieben werden, aus der aufgetragenen polymeren Matrix des Polish auszubluten. Salze organischer Säuren von polyvalenten Metallen vermehren dementsprechend das Wachs.

Zwei andere wichtige Faktoren, die die Polierbarkeit beeinflussen, werden nachfolgend beschrieben. Diese sind die verhältnismäßig hohe Konzentration an oberflächen- ι

aktiven Mitteln, die im Bohnerwachs gemäß der Erfindung verwendet werden, und das Ausmaß der Härte der synthetischen. Polymeren.

Gemäß der Erfindung haben die bestimmten polyvalenten Metallverbindungen neben der Egalisier- und Vermehrungswirkung des Wachses mindestens zwei andere wichtige Funktionen. Einige der polyvalenten Metallverbindungen reagieren anscheinend mit freien Carboxylgruppen der carboxylhaltigen Bohnerwachse unter Bildung von aufge- ™

tragenen, gegenüber konventionellen Reinigungsmitteln widerstandsfähigen Bohnerwachsen, die auf dem oben beschriebenen System basieren. Später, wenn die Entfernung des aufgetragenen Bohnerwachses gewünsoht wird, trägt die pOlyvalente Metallverbindung zur Entfernung dee aufgetragenen Bohnerwachses mit einem geeigneten alkalieoli02i■ Stripperb®i_t beispielsweise einer Mischung einer Seife ait- einem mit fasßer mischbaren organleohen

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Lösungsmittel. Oberflächlich betrachtet scheinen diese beiden letzten Funktionen einander zu widersprechen. Dies erläutert jedoch die Selektivität der Wirkung der polyvalenten Metallsalze gemäß der Erfindung. Beispielsweise wurden zwei saure Bohnerwachse, die im wesentlichen die gleiche Zusammensetzung hatten mit der Ausnahme, daß das eine ein polyvalentes Metallsalz einer organischen Säure und das andere nicht diese Komponente enthielt, auf ein geeignetes Substrat aufgebracht. In jedem Fall enthielt das verwendete synthetische Polymer etwa 3 Gewichtsprozente Säure-Monomer-Einheiten. Das kein polyvalentes Metallsalz enthaltende aufgetragene Bohnerwachs war durch zwei von fünf im Handel verkaufte Bohnerwachs-Entferner bei Anwendung in der empfohlenen Weise entfernbar. Die anderen drei Stripper waren ohne Einfluß. Auf der anderen Seite zeigte keiner der fünf Stripper eine Wirkung auf'das aufgetragene Bohnerwachs, das polyvalentes Metallsalz enthielt, selbst dann nicht, wenn *· die Konzentration doppelt so groß als empfohlen war. Dagegen entfernte ein neuer Stripper der unten beschriebenen Art vollständig das polyvalentes Metallsalz enthaltende Bohnerwachs. Dieser entfernte aber nur teilweise das Bohnerwachs, das kein polyvalentes Metallsalz enthielt.

Die Entfernbarkeit, die durch polyvalente Me-tallver-

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bindungen verliehen wird, wird weiter geschildert anhand von Bohnerwachsen gemäß der Erfindung, die im synthetischen Polymer einen niedrigen Gehalt an Säuremonomeren aufweisen. Zwei Bohnerwachse des im vorhergehenden Absatz beschriebenen Typs (wobei einer ein polyvalentes Metallsalz einer organischen Säure und der andere nicht ein solches enthält) wurden aus einem synthetischen Polymer der gemäß dem vorhergehenden Absatz verwendeten Art, jedoch ohne einen GehäLt an freien Carboxylgruppen hergestellt. Das aufgetragene Bohnerwachs, das keine ρolyvalenten Metallverbindungen enthielt, war mit keinem Reinigungsmittel oder Stripper entfernbar, die probiert wurden (einschließlich der in der Segel gemäß der Erfindung verwendeten Stripper), während das aufgetragene Bohnerwachs, das polyvalente Metallverbindungen enthielt, mit den in der Regel gemäß der Erfindung verwendeten Strippern entfernt werden konnte.

Die durch polyvalente Metallverbindungen verliehene Reinigungsmittel-Widerstandsfähigkeit wird anhand von Bohnerwachsen gemäß der Erfindung weiter erläutert, die einen hohen Anteil an Säuremonomeren im synthetischen Polymer (in der Regel sehr empfindlich gegen Wasser) aufweisen. Zwei Bohnerwachse der in den beiden vorhergehenden Absätzen beschriebenen Art wurden aus einem synthetischen Polymer hergestellt, das etwa 15 Gewichtsprozente Säure-Monomer-Einheiten enthielt. Nach

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Alterung von einerWoche war das aufgetragene Bohnerwachs, das keine polyvalenten Metallverbindungen enthielt, mit Reinigungsmitteln entfernbar (indem es die erwartete Wasserempfindlichkeit aufwies), während das aufgetragene Bohnerwachs enthaltend polyvalente Metallverbindungen im wesentlichen nicht angegriffen wurde.

Dementsprechend kann festgestellt werden, daß die polyvalente Metallverbindung den Bohnerwachsen gemäß der Erfindung Widerstandsfähigkeit gegenüber konventionellen Reinigungsmitteln und Entfernbarkeit durch gewisse Klassen von Bohnerwachs-Strippern verleiht. Der exakte Mechanismus, durch den die polyvalente Metallverbindung diese Funktionen ausübt, ist nicht klar. Es wird jedoch angenommen, daß die Reinigungsmittel-Widerstandskraft von Bohnerwachsen, die synthetische Polymere mit freien Carboxylgruppen enthalten und in der Regel empfindlich gegenüber Reinigungsmitteln sind, teilweise auf der Vernetzung der freien Carboxylgruppen durch das polyvalente Metall beruht. Die Entfernbarkeit von aufgetragenen Bohnerwachsen gemäß der Erfindung scheint jedoch nicht auf der Zerstörung von ionischen Vernetzungsbindungen zu beruhen. Wie oben ausgeführt wurde, verleiht die polyvalente Metallverbindung Entfernbarkeit sogar solchen sauren Bohnerwachsen, die keine freien Carboxylgruppen enthalten und unempfindlich gegenüber Strippern und Reinigungsmitteln sind* Die neuen Polish-

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Stripper gemäß der Erfindung quellen offenbar die polyvalent en Metallverbindungen. In dem Umfang, wie die polyvalente Metallverbindung aufquillt, wird die Bindung zwischen polymeren Partikeln und zwischen der Polish-Schicht und dem Substrat gelockert, wodurch die vollständige Entfernung ermöglicht wird.

Polyvalente Metallsalze von organischen Säuren, die gemäß der Erfindung verwendet werden können und die bei ( saurem pH-Wert zumindest teilweise in Wasser löslich sind (d.h. in Wasser dispergierbar sind), sind beispielsweise Zinkacetat, Zinkacrylat, Zinkeitrat, Zinkformiat, Zinkisovalerat, Zinklactat, Zinkmaleat, Zinkoxalat, Zinkpropionat, Zinksalicylat, basisches Aluminiumacetat, Aluminiumeitrat, Aluminiumdiformiat, Aluminiumformacetat, Aluminiumtriformat, !itanoxalat, Zirkonacetat, Zirkonlactat, Bariumacetat, Calciumacetat, Calciumbenzoat, Calciuragluconat, Calciumlactat, Oalciummandelat, CaI- , ciumpropionat, Calciumsalicylat, Calciumsuccinat, Calciumtartrat, Magnesiumacetat, Magneeiumacetylsalicylat, Magnesiumbenzoat, dibasisches Magnesiumeitrat, Magnesiumformiat, Magnesiufflgluconat, Magnesiumlactat, Magnesiumsalicylat, Strontiumacetat, Strontiumsalloylat, Bleiacetat, BleifOrmiat, Bleisalicylat j Cobaltaoetat, Cobaltoitrat, öobaltformiatj Oobaltsuoainat, Ohromaoetat, Ohromoxalaty KupfTaoetat, Kupfergluconat und Kupferlactat". In' der Regel werden die farbloeen Salze bevor-

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zugt. Die besten Ergebnisse wurden bei Verwendung von Zink-Oädmium- und Aluminiumsalzen, vorzugsweise den Acetaten erhalten. Zinkacetat wird besonders bevorzugt. Palis gewünscht, können die Salze in situ gebildet werden, beispielsweise durch Zugabe von Essigsäureanhydrid oder Essigsäure zu einer Polymer-Emulsion, die Zinkoxyd enthält.

Diese Verbindungen können 5 bis 100 Gewichtsteile Metallsalz pro 100 Gewichtsteilen Polymer-lPestkörpergehalt der Emulsion ausmachen. Die Reinigungsmittel-Widerstandsfähigkeit des aufgetragenen Polish steigt bei Erhöhung der Konzentration des polyvalenten Metallsalzes einer organischen Säure bis zu einem gewissen Punkt. Gleichzeitig steigt jedoch die Neigung des aufgetragenen Polish, den Glanz zu verlieren und trübe zu werden. Ein Glanzverlust kann wiederum dadurch vermieden werden, daß im Bohnerwachs der Gehalt an nicht-ionischem Emulgator erhöht wird. In dem Umfang, in dem der Emulgatorgehalt erhöht wird, wird das aufgetragene Polish jedoch zunehmend weicher mit den sich daraus ergebenden Nachteilen. Aus diesen Gründen liegt die optimale Konzentration an polyvalenter Metallverbindung bei etwa 10 bis 25 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen Emulsionspolymer-ütockensubatanz. Bei diesen Gehalten an polyvalenten Metallsalzen organischer Säuren wird der Gehalt an nioht-

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ionischem Emulgator vorzugsweise im Bereich von etwa 0,5 bis 2 Gewichtsteilen pro Gewichtsteil polyvalenter Metallverbindung gehalten·

Wie oben ausgeführt wurde, enthalten die Produkte gemäß der Erfindung zwei wesentliche Komponenten, und zwar 1. polyvalente Metallsalze einer organischen Säure und 2. eine wässrige Polymer-Emulsion mit einem Emulgator. Zur Bildung eines Bohnerwachses mit optimaler Reinigungsmittel-Widerstandsfähigkeit und Entfernbarke it ist die wässrige Emulsion des Polymers mit dem Emulgator weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer eine Glasübergangstemperatur (glass—transition-Temperatur) (Tg) von mindestens 25°C bei einem Emulgatorgehalt von 5 Gewichtsprozenten der polymeren Komponente aufweist. Die Produkte zeigen weiter das Merkmal, das die PoIish-Mischung bei Zimmertemperatur in Abwesenheit von Polish-Versclutelzungsmitteln und Polish-Weichmachern nicht filmbildend ist.

Die Glasübergangstemperatur (Tg) einer Polymer-Emulsion kann in der Weise gemessen werden, wie sie durch Cahill und Mc Carthy in Soap and Chemical Specialties JK), Nr. 4, 88 ff. (April 1964) beschrieben ist. Bei dieser Temperatur geht ein thermoplastisches Polymer von hohem Molekulargewicht aus dem harten, etwas brüchigen Zustand in eine eher weiche, gummiartige Form über. Innerhalb eines engen

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Temperaturbereichs sind eine Anzahl von Eigenschaften, unter ihnen die Drillsteifigkeit, großen Änderungen unterworfen. Die Messung der Drillsteifigkeit wird in Übereinstimmung mit der ASTM Test Methode D 1043-51 bei einer Serie von Temperaturen durchgeführt, die die Übergangstemperatur überbrücken. Diese Werte werden grafisch aufgetragen. Die linearen Teile der Kurve werden bis zu einem Schnittpunkt extrapoliert, welcher die Glasübergangstemperatur Tg ist.

Der Tg-Wert einer Polymer-Emulsion hängt von der Konzentration des Emulgators oder der Emulgatoren (Gewi chtsverhältnis von Emulgator zum Polymer) und dem Monomer oder den Monomeren, die das Polymer bilden, ab. Im allgemeinen nimmt der Tg-Wert einer Polymer-Emulsion mit zunehmendem Gewichtsverhältnis von Emulgator zu Polymer ab. Da die Wasserempfindlichkeit einer aufgetragenen Beschichtung einer Polymer-Emulsion zunimmt, wenn das Gewichtsverhältnis von Emulgator zum Polymer über ein gewisses Optimum steigt, werden Polymer-Emulsionen (durch Emulsionspolymerisation oder Emulgieren von vorgebildeten Polymeren) in der Regel mit den geringst möglichen Mengen an Emulgator hergestellt, als zur Erzielung der gewünschten Eigenschaften (z.B. Partikelgröße des Polymer und Stabilität der Polymer-Emulsion) nötig ist. Wenn das Emulgator-Verhältnis festgelegt ist, kann der Tg einer Polymer-Emulsion mittels der Verhältnisse und der Verteilung von hartem Monomer 009819/1721

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und weichem Monomer eingestellt werden, um ein Polymer zu bilden, das bei der gewünschten Anwendungstemperatur, in der Regel Zimmertemperatur, filmbildend ist. Der Tg einer Polymer-Emulsion nimmt mit Ansteigen der Konzentration an harten Monomeren in Polymer zu und fällt'umgekehrt mit Ansteigen der Konzentration an weichem . Monomer ab. (Die Ausdrücke "hart" und "weich" werden hier für allein aus Monomeren gebildete im auf diesem

technischen G-ebiet üblichen Sinne verwendet. Tgl. dazu Riddle, Acrylic Esters, Reinhold Publishing 1954, S. 58 ff; US-Patentschrift 2.795.564.) Im allgemeinen geschieht dies unter Bezugnahme auf den Bruchpunkt "bittlepoint" des Polymers, d.h. die Temperatur, bei der das Polymer beim Biegen bricht. Die gemäß der Erfindung brauchbaren harten Monomere haben Bruchpunkte über 20⁰O.

Die Emulgator-Konzentration in der wässrigen Polymer-Emulsion, das Verhältnis von hartem zu weichem Monomer % und die verwendeten spezifischen Monomere haben entscheidenden Einfluß auf die physikalischen Eigenschaften der aufgetragenen Bohnerwachse. Wie oben ausgeführt wurde, ist die aufgetragene Beschichtung um so wasserempfindiicher, je höher die Konzentration an Emulgator ist* Im Gegensatz zu dieser allgemeinen Regel hat der EiBulgatorgelialt im wesentlichen keinen Einfluß auf die Wssöerempftiidllehkeit der Bohnerwachse gemäß der

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Erfindung. Es wurde jedoch gefunden,, daß, wenn die Konzentration an Emulgator erhöht wurde, die Härte der aufgetragenen Beschichtung abnahm. Wenn dies zu weit getrieben wird, ist der aufgetragene Polish zu weich und Schmutz wird leicht in den Polish eingebettet, wodurch seine Lebensdauer verkürzt wird.

Die polymeren Mischungen gemäß der Erfindung enthalten ungewöhnlich viel Emulgator, um Klarheit und Freiheit von Trübungen in Gegenwart des polyvalenten Metallsalzes zu garantieren. Wenn die Emulgator-Konzentration zu niedrig ist, neigen die gemäß der Erfindung bevorzugten Polymere dazu, mit etwas mehr Schleierbildung zu trocknen, als für ein Bohnerwachs erwünscht ist. IJm einen weichmachenden Effekt des zur Aufrechterhaltung der gewünschten Klarheit zugegebenen Emulgators zu vermeiden und dennoch dem aufgetragenen Bohnerwachs die erforderliche Abriebfestigkeit zu verleihen, enthalten die gemäß der Erfindung verwendeten Polymere einen verhältnismäßig hohen Anteil an hartem Monomer. Anders ausgedrückt ist die polymere Komponente gemäß der Erfindung derart, daß sie eine Glasübergangstemperatur (Tg) von mindestens 25⁰C besitzt, wenn sie mit 5 Gewichtsprozenten eines Emulgators angesetzt ist. Polymere mit einem Tg unter 40⁰G verleihen dem fertigen Bohnerwachs die Neigung Schmutz schneller aufzunehmen als erwünscht ist.

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Dadurch wird die Lebensdauer des fertigen Polish herabgesetzt. Die'Zugabe von extrem harten Wachsen, säurelöslichen Harzen oder zusätzlichen polyvalenten Metallverbindungen zum Bohnerwachs Kann dieser unerwünschten³ Eigenschaft entgegenwirken. Es ist wünschenswert, daß der Ig des Polymeren bei diesem Emulgatorspiegel mindestens 40 C und vorzugsweise mindestens 65⁰G beträgt .

Wie oben ausgeführt, müssen die zur Herstellung eines entfernbaren, Reinigungsmittel-widerstandsfähigen Bohnerwachses gemäß der Erfindung brauchbaren Polymere bei einer Emulgator-Konzentration von 5 Gewichtsprozenten der polymeren Verbindung einen Ig von mindestens 25 C aufweisen (vorzugsweise mindestens 65°0)* Meistens sind diese Polymeren aus drei verschiedenen monomeren lypen zusammengesetzt, d.h. "hartem" Monomer, "weichem" Monomer und freie Carboxylgruppen enthaltendem Monomer. f Das "harte" Monomer ist naturgemäß für die Herstellung einer Polymer-Emulsion mit einem Tg von mindestens 40 G erforderlich. "Weiches" Monomer kann weggelassen werden, jedoch nur auf Kosten der Verwendung einer unerwünscht hohen Menge Emulgator. Es ist erheblich vorteilhafter "weiches" Monomer zu verwenden, da es dazu dient, die richtigen filmbildenden Eigenschaften zu verleihen, d.h. es trägt zur Bildung einer ununterbrochenen, klaren,

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sohleierfreien Schicht, die einer normalen Beanspruchung, Stoßen und Biegungen ohne zu brechen widersteht.

Die Punktion der freie Carboxylgruppen enthaltenden Monomere und die Wirkung bei ihrer Nichtverwendung ist oben beschrieben.

Das harte Monomer verleiht dem Polymer und dem Bohnerwachs, das daraus hergestellt ist, die Abriebfestigkeit, die regelmäßig Yon einem Bohnerwachs erwartet wird. Die Kons; ent ration an hartem Monomer, die erforderlich ist, um der Polymeremulsion die gewünschten Eigenschaften zu verleihen, kann zwischen 50 und 100 Gewichtsprozenten des Polymers schwanken. Die besten Ergebnisse sind bei Verwendung von 60 bis 85 Gewichtsprozenten hartem Monomer erhalten worden.

Geeignete harte Monome® sind beispielsweise aromatische Monovinylverbindungen wie Styrol und ringsubstituiertes Styrol (Vinyltoluol, 2,5-Dichlorstyrol); d ,ß-äthylenisch ungesättigte nitrile wie .Acrylnitril und Methacrylnitril; harte Ester von ^ ,ß-äthylenisch ungesättigten Carbonsäureestern wie Methylmethacrylat, tert.-Butylmethacrylat, Cyclohexylacrylat und Dimethylitaconat sowie Dirnethylmaleat. Von diesen werden die aromatischen Monovinylverbindungen und OC,ß-äthylenisch ungesättigten Nitrile bevorzugt. Bohnerwachse, die aus Polymeren mit

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einem hohen Gehalt an Monomeren dieser beiden Klassen, insbesondere Mischlingen aus Styrol und .Acrylnitril zusammengesetzt sind, haben eine außergewöhnliche Reinigungsmittel-Widerstandsfähigkeit und andere Eigenschaften, wie sie von einem guten Bohnerwachs gewünscht werden. Die keine verseifbaren Gruppen besitzenden aromatischen Monovinyl-Verbindungen sind insbesondere dazu brauchbar, dem Bohnerwachs Reinigungsmittel-Widerstandsfähigkeit zu verleihen· Die polare Natur der Ultril-Gruppen verstärkt die Egalisier-Eigenschaften des fertigen Polish und die Haftung an neuen !Fliesen, die manchmal zu einem Problem werden kann. Acrylnitril ist besonders vorteilhaft vewendbar, und zwar wegen der Zähigkeit, die es dem fertigen Polish verleiht. Außerdem sind Acrylnitril und Styrol sehr leicht zugänglich und billig. Zur Erzielung sehr guter Ergebnisse sollte das Polymer mindestens 50 Gewichtsprozente joaaomexe aromatische Monovinyl-Monomere und/oder Mtril-Monomere enthalten.

Wenn der Gehalt an hartem Ester von gL_t ß-äthylenisch ungesättigter Garbonsäure im Polymer ansteigt, wird das Bohnerwachs weniger Reinigungsmittel-widerstandsfähig und empfindlicher gegen Wasserlecken« Es muß dement-

spreelmad eiier entfernt oder neu besahlohtet werden· Wenn beispielsweise der behalt an Methylmethaorylat,'

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dem billigsten (wenn es auch doppelt so teuer als Acrylnitril und dreimal so teuer als Styrol ist) und am üblichsten verwendeten harten monomeren Ester, 50 Gewichtsprozente der harten Monomere im Polymeren beträgt, ist das resultierende Polish hinsichtlich der Reinigungsmittel-Widerstandsfähigkeit etwas unzulänglich· Wenn Methylmethaorylat das einzige harte Monomer ist, neigt das Bohnerwachs verhältnismäßig stark zur Wasserfleckenbildung. Mit anderen Worten: Im Vergleich mit einem Polish auf Basis von Polymeren enthaltend über 50 fo aromatische Monovinylverbindungen und/oder Nitrile ist die Reinigungsmittel-Widerstandsfähigkeit und die "Fußboden-Lebenserwartung" von Bohnerwachsen auf Basis eines Polymers mit einem hohen Gehalt an hartem monomeren Ester verhältnismäßig schlecht. Im Vergleich mit den im Handel erhältlichen Produkten besitzen aber sogar diese zuletzt erwähnten Polishe eine große Reinigungsmittel-Widerstandsfähigkeit und eine Entfembarkeit in einem verhältnismäßig großen Ausmaß· Die erhöhten Kosten und die schlechteren Eigenschaften werden es jedoch in der Regel nicht rechtfertigen Ester-Monomere in hohen Konzentrationen, d»h» über 50 Gewichtsprozente harte Monomere zu verwenden·

Wenn auch der Anteil an weichem Monomer bis zu etwa 45 Gewichtsprozente des Polymer auamaohen kann, wurden die besten Ergebnisse bei Verwendung von etwa 10 bis 35 Ge-

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wichtsprojsenten erhalten« Geeignete weiche Monomere sind "beispielsweise primäre oder sekundäre Alkylester der Acrylsäure mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe und primäre oder sekundäre Alkylester der Methacrylsäure mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe. Derartige weiche Monomere sind beispielsweise Methylacrylat, Äthylaerylat, Isopropylacrylat, Butylacryl at, Amylacrylat, Hexylacrylat, 2-Äthylhexylacrylat, Butylmethacrylat, Amylmethacrylat und Dodecylmethacrylat.

Bas freie Carboxylgruppen enthaltende Monomer kann bis zu 25 Gewichtsprozenten des Polymer ausmachen. In der Regel ist es ratsam, 0,5 bis 15 Gewichtsprozente freie Carboxylgruppen enthaltende Monomere zu verwenden. Die besten Ergebnisse sind mit 1 bis 5 Gewichtsprozenten freie Carboxylgruppen enthaltendem Monomer erzielt worden. Geeignete Carboxylgruppen enthaltende Monomere sind beispielsweise Acrylsäure, Methacrylsäure, Äthaerylsäure, Itaconsäure und Monobutylitaconat.

In kurzen Zügen geschildert können die wässrigen Copolymere gemäß der Erfindung dadurch hergestellt werden, daß entweder eine wässrige Eraulsions-Vormischung gebildet, die zu polymerisierenden'Monomeren und Katalysatoren zu der Emulsionsvormischung gegeben und die erwähnten Monomeren polymerisiert werden, oder daß ein hergestelltes

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Polymer emulgiert wird. Die zuerst genannte Methode wird bevorzugt, da sie "bequemer "ist, Produkte mit einheitlicheren Eigenschaften liefert und einer genaueren Kontrolle zugänglich ist. Es ist "besonders schwierig, Polymere mit der erforderlichen Partikelgröße durch Emulgieren eines vorgefertigten Polymers herzustellen. Wenn die durchschnittliche Teilchengröße der Polymerpartikelchen über 2 Micron liegt, fehlt dem fertigen Polish der Glanz, der von einem guten Bohnerwachs gefordert wird.

Die zur Dispergierung und Emulgierung der Monomeren oder Polymeren verwendeten Emulgatoren können aus einem großen Kreis nicht-ionischer oberflächenaktiver Mittel und anionischer oberflächenaktiver Mittel ausgewählt" werden, und zwar insbesondere anionischer oberflächenaktiver Mittel mit Polyoxyäthylen-Ketten mit mindestens 5 Oxy— äthylen-Einheiten. Zwei oder mehr oberflächenaktive Mittel warden häufig zusammen benutzt, und zwar von einer oder von beiden Typen. Bevorzugt ist die Verwendung einer Kombination von einem anionischen und einem nichtionischen Mittel. Die bevorzugten nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel (Alkyle oder Alkylphenoxypolyoxyäthylenäthanol) bestehen aus einem hydrophoben Kohlenwasserstoff teil und einem hydrophylen Teil. Der letztere besteht aus einer Kette von 5 bis 120 Oxyäthylen-Einheiten, während der zuerst genannte eine Alkylgruppe von 4 bis 18 Kohlenstoffatomen enthält, die an die Oxyäthylenkette über die Phenoxygruppe gebunden sein kann. Im all-

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gemeinen kann man sagen, daß mit Zunahme der durchschnittlichen Länge der Kohlenwasserstoffkette in der Monomer-Mischung nicht-ionische oberflächenaktive Mittel mit einer geringeren Anzahl Qxyathylengruppen verwendet werden sollten, d.h. solche von größerer öllöslichkeit.

Die Verträglichkeit von vielen derartigen nicht-ionischen oberflächenaktiven Mitteln mit den polyvalenten Metallsalzen gemäß der Erfindung wird durch die Gegenwart einer 'ionischen Gruppe nicht zerstört. Derartige oberflächenaktive Mittel, die als anionisch-nichtionisch bezeichnet werden, haben in der fiegel ein hydrophiles Anion, ein hydrophobes Kation- und eine langkettige Polyoxyäthylenkette mit 5 bis 120 Oxyäthylen-Einheiten. Typische verwenbare oberflächenaktive Mittel dieser Art sind die Alkalimetallsalze von Alkylphenoxypolyoxyäthylenäthanolsulfatestern mit 5 bis 120 Oxyäthyleneinheiten sowie die entsprechenden AlkyloxyäthjLenäthanolsulfatester. Im Sinne der Erfindung können diese anionischen-nicht- ionischen oberflächenaktiven Mittel als nichtionische oberflächenaktive Mittel betrachtet werden. Sie können wechselseitig verwendet werden. In großen Zügen ist die Auswahl deg oberflächenaktiven Mittels (oder der Mittel) für das Polymer gemäß der Erfindung die gleiche wie für viele EiKulsionspolymerisationssysteme des Stands der Technik*

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Bei der Emulsionspolymerisation schwankt die Menge an erforderlichem oberflächenaktiven Mittel oder Mitteln in erster Linie mit der'Konzentration des zu-bearbeitenden Monomeren und in geringerem Umfang mit der ausgewählten Art an Emulgator, Monomeren, dem Anteil an Monomeren und den Katalysatoren. In der Regel wird die Menge an eingesetztem oberflächenaktiven Mittel in Polymerisationsmischungen 4- bis 25 i° des gesamten Monomerengewichts ausmachen. Es können auch geringere Konzentrationen im Bereich von etwa 1 bis 4 Gewichtsprozenten eingesetzt werden. Die Emulsion muß jedoch dann nachträglich mit einer ausreichenden Menge oberflächenaktiver Mittel nachstabilisiert werden, um eine Koagulation des Polymeren bei Zugabe der polyvalenten Metallverbindung oder "die Bildung von Sehleiern in der aufgetragenen Polish-Beschiehtung zu verhindern* Die gleichen Grundsätze wie bei der Auswahl des oberflächenaktiven Mittels eä.bst sind in gewissem Umfang bei der Auswahl der Menge " an oberflächenaktiven Mittel anwendbar. Der Anteil muß ausreichend sein, um die erforderliche Stabilität, den erwünschten Polymerisationsgrad und die gewünschte Teilchengröße zu erhalten.

Als Polymerisationskatalysatoren können einer oder mehrere peroxydisehe Verbindungen verwendet werden, die besser bekannt sind in ihrer Wirkung als Freiradikal-Katalysatoren und die zumindest eine gewisse Löslichkeit in der

wässrigen Lösung des Emulgators aufweisen oder die nur in der monomeren Phase löslich sind. Beispiele für Katalysatoren für die hier vorliegende Art der Copolymerisation sind die Persulphate, Ammonium-, Satrium- und Kaliumsalze, Wasserstoffperoxyd und die Perborate. Ebenfalls brauchbar sind die organischen Peroxyde und Hydropero.xyde. Beispiele hierfür sind Benzolperoxyd, tert. Butylhydroperoxyd, Diisopropylbenzoylhydroperoxyd, Cumolhydroperoxyd, Gaproylperoxyd und Methyläthylketonperoxyd. Es sind auch andere Freiradikal-Katalysatoren verwendbar, wie Azodiisobutyronitril und andere aliphatische Azoverbindungen des Typs, der eine acyclische Azogruppe und ein aliphatisches Kohlenstoffatom an jedem.Stickstoff atom besitzt, wobei mindestens eines ein tertiäres ist. Im einzelnen ist die jeweilige Kombination der Monomere für die Auswahl der anorganischen oder organischen peroxydischen Katalysatoren verantwortlich, da einige Monomere besser auf eine Art und andere mehr auf die · andere Art ansprechen.

Die Menge der erforderlichen peroxydischen Katalysatoren

ist in etwa proportional der Konzentration der eingebe! setzten Monomeren* Der übliche Bereich liegt/0,01 bis 3 Katalysator bezogen auf das Gewicht der Monomeren-Mischung. Die optimale' Katalysatormenge wird zum größten Teil durch die Natur des jeweiligen ausgewählten Monomeren einschließlich Verunreinigungen (darunter Polymerisat!ons-

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009819/1723

inhibitoren), die die jeweiligen Monomeren begleiten, bestimmt.

Häufig wird für den Katalysator ein Aktivator (manchmal "Beschleuniger" oder "Hilfsmittel" genannt) verwendet, um die Reaktion bei einer ausreichend niedrigen Temperatur unter Vermeidung einer Koagulation zu beschleunigen. Der ) Aktivator kann ein Reduktionsmittel sein. Zusammen mit dem ρeroxydischen Katalysator wird dies häufig als ein "Redox-System" bezeichnet. Es sind viele Beispiele dieses Systems bekannt. Derartige Aktivatoren sind u.a. Ascorbinsäure und lösliche Sulfite, Hydrosulfite, Sulphoxylate, Thiosulphate und Bisulfite. Spezielle Beispiele für Aktivatoren sind Natriumhydrosulfit, Natriummetabi-■sulfit, Zink- oder Natriumformaldehydsulphoxylat und Calciumbisulfit. Polyvalente Metallionen in geringer ^ Konzentration werden ebenfalls verwendet, insbesondere Ferro-Eisen in Form des Ferroammoniumsulphats in Konzentrationen von einigen Teilen Ferro-Ion pro Million.

Die erforderliche Menge an Aktivator schwankt in bekannter Weise mit der Art des ausgewählten Freiradikal-Katalysators und mit dem jeweilig eingesetzten Aktivator. Das Emulgiermittel und die jeweiligen Monomeren beeinflussen ebenfalls in gewissem Umfang die eingesetzte Menge. Unter diesen Umständen werden äußerstenfalls nicht mehr als 3 $>

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009119/1721 .,γ.;.;

und nicht weniger als 0,01 ^ verwendet. Der bevorzugte Bereich für Ascorbinsäure, liegt im unteren Teil des eben erwähnten Bereichs bis zu etwa 0,5 f<>, während Sulfite · vorzugsweise in einer Menge von 0,2 bis 1 $ eingesetzt werden.

Die Copolymerisation wird· am besten unter etwa 95⁰O bewirkt. Der bevorzugte Bereich liegt zwischen 30 und 70⁰C, obwohl tiefere Temperaturen (O⁰C) möglich sind. Nachdem der größte Teil der Monomeren in das Copolymerisat überführt worden ist, können sogar höhere Temperaturen als 95⁰C angewandt werden. Nachdem der größte.Teil der Monomeren copolymerisiert worden ist, kann das erhaltene Emulsionscopolymerisat-System sogar ohne Brechen der Emulsion zum Siedepunkt erhitzt werden. Während der Copolymerisation kann die Temperatur teilweise durch die Geschwindigkeit der Zugabe und die Polymerisation der Monomeren und/oder durch angewandte Kühlung kontrolliert werden.

Die Polymerisation kann chargenweise oder kontinuierlich durchgeführt werden. Es ist möglich, vollständig ohargenweise zu arbeiten, wobei die gesamte Charge der Monomeren emulgiert und dann polymerisiert wird. In der Regel ist es jedoch vorteilhaft, mit einem Teil der zu verwendenden Monomeren zu beginnen undvsitere Monomere in dem Ausmaß zuzugehen₉ in d^ffl die Polymerisation fortschreitet. Der

Vorteil der allmählichen oder schrittweisen Zugabe der Monomeren liegt darin, daß ein hoher Festkörpergehalt bei einer optimalen Kontrolle und einer maximalen Einheitlichkeit des Produktes erreicht wird. Zusätzliche Katalysatoren oder zusätzliche Komponenten des Redox-Systeme können bei Fortschreiten der Polymerisation zugegeben werden. Dies kann zur Steuerung der Reaktionsgeschwindigkeit benutzt werden und um ein Überhitzen zu vermeiden. ·

Ein bequemes Verfahren zur Durchführung der Polymerisation unter Anwendung der vorstehend erwähnten Prinzipien geht von der Herstellung getrennter Vormischungen wie folgt aus: 1. einer Katalysator-Emulgator-Vormischung; 2. einer ersten Monomeren-Vormischung und 3. einer zweiten Monomeren-Vormischung, die den restlichen Anteil der zu polymerisierenden Monomere enthält. Falls gewünscht, können auch dritte und vierte Monomeren-Tormischungen eingesetzt werden. Bei dieser Verfahrensweise wird· die Katalysator-Emulgator-Vormischung vorzugsweise in warmem Wasser (30 bis 50⁰Q) zubereitet. Dazu wird die erste Monomeren-Vormisohung gegeben und die Polymerisation eingeleitet. Wenn die Reaktion exotherm wird, wird die zweite Monomeren-Vormischufltng über einen ausreichenden Zeitraum zugegeben, der eine Temperatur-Kontrolle während der gesamten Reaktion ermöglicht. Auf die gleiche Weise wird mit eventuellen

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009918/1731

anderen Monomeren-Vormischimgen verfahren. Zusätzliche Katalysatoren und/oder Aktivatoren werden falls erforderlich zugegeben, um die !Reaktion in Gang zu halten* Schließlich wird die Reaktion zum Abschluß kommen gelassen oder zum Abschluß gebracht, z.B. durch Erhöhen der Temperatur auf etwa 85⁰C und/oder durch die Zugabe von zusätzlichen Katalysatoren und/oder Aktivator.

In der Regel sind die bevorzugten Polymer-Emulsionen, die bei einer Emulsions-Polymerisation von 3 Typen von Monomeren erhalten werden, wegen des Anteils an Säure-Monomeren sauer. Die Polymer-Emulsion kann falls erforderlich mit 'flüchtigem Alkali, wie Morpholin oder Ammoniak, und/oder mit einem nicht-flüchtigen polyvalenten Metallsalz einer organischen Säure auf einen pH-Wert von 3,5 bis 7 eingestellt werden. Yiele der polyvalenten Metallsalze organischer Säuren gemäß der Erfindung dienen vorzüglich dazu, die Emulsion im erwähnten pH-Bereich zu puffern. Beispielsweise haben Zinkacetat-Lösungen in Wasser je nach ihrer Konzentration einen pH-Wert von 6,2 bis 6,7» Wenn die Polymer-Emulsion einen pH-Wert über 7 aufweist, kann sie mittels einer geeigneten Säure (suB. Salzsäure, Essigsäure, Schwefelsäure) oder mit einem sauren Metallsalz (z.B. Zinkchlorid oder Ammoniumchlorid) auf einen Wert unter 7 eingestellt werden.

Die Polymer-Emulsion kann teilweise oder nicht neutrali-

819/172 3 _ ₃₂ -

- 32 - ■■■-..■■

siert zu einem Bohnerwachs-Hersteller verschickt werden. Me Polymer-Emulsion kann auch unmittelbar nach ihrer Herstellung mit den anderen Bestandteilen des Bohnerwachses verarbeitet werden. In der Regel wird die Polymer-Emulsion nach Zufügung eines der vorstehend beschriebenen polyvalenten Metallsalze einer organischen Säure verschickt. Palis gewünscht, kann die Emulsions-Polymerisation in Gegenwart des polyvalenten Metallsalzes durchgeführt werden. Dabei ist jedoch die Kontrolle der Teilchengröße etwas schwierig.

In der Regel werden die polyvalenten Metallsalze vor ihrer Zugabe zu der Polymer-Emulsion in Wasser dispergiert oder gelöetst. Die Lösung oder Dispersion kann dann heiß oder kalt zugegeben werden» Es ist kaum erforderlich den pH-Wert der polyvalenten Metalldisperion zu korrigieren, da ihre wässrigen Lösungen im gewünschten pH-Bereich puffern. Die Zugabe an polyvalentem 'Metallsalz der organischen Säure zu der Polymer-Emulsion scheint die Emulsion derart zu beeinflussen, als ob die Par- · tikelgröße des Polymers angestiegen wäre. Falls gewünscht, kann das Endprodukt filtriert werden, um koaguliertes Polymeres zu entfernen.

Die Eigenschaften eines getrocktneten Bohnerwachs-Films werden durch Zugabe verschiedener Additive zu der sauren

.■■·.. ■ - 33 -

009819/1723

Polymer-Emulsion, die polyvalentes Metallsals einer organischen Säure enthält, verbessert. Man kann bei-

wie
spielsweise ein Wachs,/Carnauba-Wachs, Öandelilla-Wachs, · lischer-Tropsch-Wachs, oxydiertes Polyäthylen-Wachs, Polyäthylen-Emulsion, modifiziertes Montan-Wachs oder Ester-Wachs, Mischungen aus Kolophoniumamin mit einer ■Polyäthylen-Emulsion und Copolymere von Äthylen mit Acrylestern zufügen. Die primäre Punktion des Wachses ,

in einem Bohnerwachs besteht darin, diesem gewisse Filmeigenschaften zu verleihen, wie Widerstandsfähigkeit gegen Verderben, Polierbarkeit und Flexibilität. Das Wachs kann auch zur Seife- und Wasser- sowie Alkali-Widerstandsfähigkeit des aufgetragenen Polish beitragen.

Im Gegensatz zu handelsüblich erhältlichen Bohnerwachsen ist für die Herstellung eines geeigneten Bohnerwachses aus den Polymer-Emulsionen gemäß der Erfindung .Wachs nicht wesentlicher Bestandteil. Brauchbare Bohnerwaohse können auch ohne Verwendung von Wachs hergestellt werden. Offenbar ist die Kombination von nlcht-ionisehen oberflächenaktiven Mitteln und dem polyvalenten Metallsalz einer organischen Säure in der Lage, die Stelle des Wachses au übernehmen. Für ein veöllig polierbares Bohnerwachs ist Wachs wesentlich.

Andere für BolmerwaGlis© übliche Additive Bind beiapielB-

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weise Methyl-Garbitöl und/oder Tributoxyäthylphosphat, die als Egalisiermittel, Erweicher (Weichmacher) und Verschmelzmittel dienen, sowie die in der USA-Patentschrift 2.937.098 beschriebenen fluorierten Verbindungen wie das von der Minnesota Mining and Manufacturing Company verkaufte ]?C-134| das als Egalisierhilfe dient. Diese Egalisierhilfen und Weichmacher sind gemäß der Erfindung besonders wichtig, da die Polymer-Emulsion bei Zimmerk Temperatur nicht fiÄildend ist. Additive müssen eingesetzt werden, um dem Bohnerwachs die erforderlichen Verschmelzungseigenschaften zu verleihen. Gemäß der Erfindung ist Methyl-Carbitol als Verschmelzungsmittel (coaleseing-Mittel) besonders geeignet. Flüchtige Verschmelzungsmittel dieser Art (Methyl-Garbitol, Äthyl-Carbitol, Butyl-Carbitol) werden vorteilhaft in Mengen von etwa 10 bis 60 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Polymer-Festkörpersubstanz im Bohnerwachs angewandt. Überraschenderweise haben selbst verhältnismäßig hohe Konzentrationen an Verschmelzungsmitteln dieser Art, an End.chungsmittein und an Egalisiermitteln im wesentlichen keinen Einfluß auf die Wasser-Widerstandsfähigkeit oder "die Reinigungsmittel-Widerstandsfähigkeit des Bohnerwachses gemäß der Erfindung.

Die verschiedenen Bestandteile des Bohnerwachses gemäß der Erfindung werden mit Hilfe eines nicht-ionischen oberfläohenaktiven Mittels, wie einem der oben erwähnten

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zur Herstellung der Polymer-Emulsion geeigneten Art, in Wasser zu einer Konzentration von 8 bis 20 Gewichtsprozenten Gesamtfestkörpergehalt angesetzt. Dann werden ein oder mehrere Egalisiermittel, Verschmelzungsmittel und/oder Weichmacher zu dem Bohnerwachs gegeben. Derartige Mittel sind beispielsweise Methyl-Garbit öl (Tributoxyäthylphosphat) oder ein iTuorkohlenstoff-oberflächenaktives Mittel. Das Bohnerwachs wird dann falls erforderlich auf einen pH-Wert zwischen 5 und 6,8, vorzugsweise auf einen Wert von 6>0 + 0,3 eingestellt. Es wurde festgestellt, daß bei diesem pH-Bereich Bohnerwachse erhalten werden, die optimale Eigenschaften besitzen.

Die Bohnerwachse gemäß der Erfindung können von Fußbodenbelägen leicht und ohne nachteiligen Einfluß auf das Substrat entfernt werden. Eine Vielzahl von Entfernern sind brauchbar. In der Regel enthalten die Entferner Wasser, Alkali und ein oder mehrere mit Wasser misch- . bare organische Lösungsmittel. Die besten Ergebnisse wurden bei Verwendung eines Systems erhalten, das einen pH-Wert von etwa 10 bis 12 aufweist, wobei die Alkalinität durch ein vorzugsweise Trinatriumphosphat enthaltendes Reinigungsmittel erzeugt wird, und das mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel wie einen oder mehrere wasserlösliche Alkohole, z.B. Äthylenglykol, Propylenglykol, Butoxyäthoxypropanol oder Butoxyäthanol enthält. Bei Abwesenheit eines mit Wasser mischbaren organischen Losungsmittel reinigt das Reinigungsmittel die Ober-

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fläche des Bohnerwachses, entfernt jedoch nicht das aufgetragene Polish. Andere Typen γόη Entfernern wie solche auf Basis von Chelat-bildenden oder Komplex-bildenden Mitteln sind brauchbar.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. In den Beispielen sind die angegebenen Teile Gewichtsteile.

009819/1723

Beispiel 1:

Die folgenden Yormischungen wurden zur Verwendung bei der Herstellung eines "bevorzugten Bohnerwachs-Polymers gemäß der Erfindung dargestellt.

Katalysator-Emulgator-Vorniis chung Gewichtsteile Trockensubstanz

Fatriumsalz des LauryIpolyäthoxyr-

sulfats 6,52

C₁₂H₂₅ -(OGH₂-CH₂)₅₀ - OSO₅Ua Nonylphenyläther von PoIyoxyäthyIen

(10,5) Glycol (iergitol IiPX) 2,0

Tert. Butylhydroperoxyd 0,25

Wasser 130,5

Ers te Monomeren-Vormis chung

Styrol 27

Äthylacrylat I4

Methacrylsäure 3

Zwei te Monomeren-VQrmia chung

Styrol 25,25

Ithylaerylat 10,0

Acrylnitril 11,95

19/1723

Dritte Monomeren-Vormis chung

Styrol ' 5,75

Aktivator

Ascorbinsäure 0,10

Wasser 4-0,0

zusätzlicher Katalysator

Tert. Butylhydroperoxyd 0,25

Wasser 10,0

Die Emulgator-Katalysator-Vormischung wurde in heißem Wasser in einem geeigneten glasausgekleidetem Reaktor hergestellt, der mit einem Rührer und einem Mantel versehen war. Nachdem der Reaktor auf 35⁰C abgekühlt worden ist, wurden 15 f° der ersten Monomeren-Vormischung und 40 ie der Aktivator-Vormischung innerhalb einer Stunde in den Reaktor gegeben, wobei die exotherme Reaktion auf 55-6O⁰C gehalten wurde. Die Hälfte der zusätzlichen Katalysator-Vormischung wurde in der Mitte der Zugabe der ersten Monomeren-Vormischung zugegeben. Die zweite Monomeren-Vormischung und 20 96 der Ak t i vat ο r-V or mischung wurden langsam in den Reaktor gegeben, während die Reaktion auf 55-6O⁰C gehalten wurde. 30 jo der zusätzlichen Katalyaator-Vormischung wurden eingetragen, nachdem die Zugabe der zweiten Monomeren-Vormischung beendet war. Dann wurde die dritte Monomeren-Vormischung zugegeben. Anschließend wurde der verbleibende Teil der zusatz liehen Katalysator-Vormischung eingetragen. Die Polymerieationsreaktion wurde durch Einfüllen des verbleibenden

^Λ ' 009819/1723 ^;

Teiles der Aktivator-Vormischung innerhalb eines Zeitraumes von 30 Minuten und durch Erhöhen der Eeaktionstemperatur auf 75-80°C zum Ende gebracht. Die erhaltene 36 $ Festkörper aufweisende Polymer-Emulsion hatte weniger als 0,05 io Koagulate und einen Tg von 71,5°0.

Die Polymer-Emulsion wurde mit Wasser auf einen Gresamtfestkörpergehalt von 30 $ verdünnt und mit oberflächenaktivem Mittel, flüchtigem Verschmelzungsmittel und polyvalentem Metallsalz einer organischen Säure in den folgenden Verhältnissen vermischt.

Polymermis chung

Aktivgewicht ITaßgewicht in Teilen in Teilen

Emulsionspolymer

(30 $ festkörper) 22,5 75

Uonylphenylather des

Polyäthylenglycols

(30 $ aktiv) 2,1 7

Diäthylenglycolmonomethyl-

äther (Methyl-Carbitol)

(100 fo aktiv) , 4,0 ' 4

Zinkaeetat (20 ^ aktiv) 3,0 15

Die erhaltene Mischung war völlig stabil. Zur Verwendung in den folgenden Beispielen wurde die erhaltene Polymer-Mischung mit Wasser auf 14 ^ aktive Bestandteile verdünnt. Die Mischung hatte einen Tg

von «°C. 009819/1723 _BAD ORIGINAL

Beispiel 2:

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung eines trockenglänzenden Bohnerwachses aus der Polymermischung gemäß Beispiel 1. Eine nichtionische anionische Wachs emulsion wurde dadurch, hergestellt, daß 47j 1 Gewichtsteile Polyäthylen und 52,9 Gewichtsteile Hoechst KSI Esterwachs hei 105⁰C ) miteinander verschmolzen wurden. 8,4 Gewichtsteile polyoxyäthylierter JFettalkohol (Emulphor ON-870) (oder Hoechst Emulgator 2106), 9,4 Gewichtsteile (Igepal 00-630) Nonylphenoxypolyoxy-äthylen (9,5) Alkohol, 3,7 Gewichtateile Sorhittrioleat unä 3»3 Gewichtsteile wässrige Kalilauge (0,66 Teile Trockensubstanz) wurden unter Rühren in die Schmelze eingemischt. Die erhaltene Schmelze wurde langsam in 748,1 Gewichtsteile Wasser hei 96,1 - 98,9°C unter gutem Rühren eingerührt» Dann wurde schnell abgekühlt, wobei eine 14 gew.-$ige Wachs emulsion gebildet wurde.

Das trockenglänzende Bohnerwachs wurde durch Vermischen der folgenden Komponenten in der angegebenen Reihenfolge hergestellt: 7»5 Gewichteteile der beschriebenen Wachsemulsion (14 Gew.-^ Pestkörpergehalt), 0,9 Gewichtsteile Tributoxyäthylphosphat, 2,0 Gewichtsteile Diäthylenglycolmonomethylather und 0,5 Gewichtateile kationisches oberflächenaktives Mittel mit einer Hangen Fluorkohlen-

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stoffgruppe und einer lösenden organischen Gruppe (FC-I34) (1 Gew. -$ Festkörper gehalt) wurden unter gutem Rühren zu 92,5 Gewichtsteilen der Polymermischung gemäß Beispiel 1 (14 Gew.-$ aktive Bestandteile) gegeben. '

Beispiel 3j

Ein ausgezeichnetes polierb'ares Bohnerwachs wurde nach ■ der in Beispiel 2 "beschriebenen Weise mit der Abänderung hergestellt, daß der Anteil der Wachsemulsion (14 Gew.-$ Festkörpergehalt) auf JO Gew.-Teile erhöht und der Polymermischungs-Anteil (14 Gew.-^ Festkörpergehalt) auf 70 Gewichtsteile herabgesetzt wurde.

Beispiel 4s

Dieses Beispiel zeigt, daß Bohnerwachse gemäß der ä

Erfindung im Vergleich zu typischen Acryl-Polishes wie auch im Vergleich zu Haushalts— und industriellen säureempfindlichen Typen (Polishe auf Basis von Aminoalkylacrylaten) in der Wirkungsweise gleiche oder überlegene Bigenschaf ten besitzen. Tabelle I gibt einen Überblick über die Ergebnisse von konventionellen Prüfstandversuchent ■

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	O	getestete Eigenschaft	trockenglänzendes Polish des Bei spiels 2	Tabelle I	ausgezeichnet	ausgezeichnet	trockenglänzendes Haushalt-Acryl- Bohnerwachs	trockenglänzen des säureem pfindliches Haushaltsbohner wachs	industrielles polierbares säureem pfindliches Bohnerwachs
	D ζ >	Glanz	ausgezeichnet	polierbares Polish des Beispiels 3	verbessert	verbessert	ausgezeichnet	s ehr gut	ausgezeichnet
	r- : z ω ■π	Egalisieren	sehr gut	ausgezeichnet	,ausgezei ohne t	ausgezeichnet	ausgezeichnet	sehr gut	sehr gut
	•ECTED	Schleier	keine	sehr gut		keine	keine	keine '
ο		Sprünge	keine	keine	keine	keine	■ keine ,£
co «0	Wasserflecken	(1 Stunde)	keine			1
4O «^	anfänglich	aus ge ζ e i ohne t		sehr gut	sehr gut	aus ge ζ e i ohne t
■ ^^	endgültig	ausgezei ohne t	ausgezeichnet	aus ge ζ e i ohne t	aus ge ze i ohne t	ausgezeichnet
•O		ausgezeichnet
Viederbeschichtbarkeit (1/2 Stunde)	sehr gut	sehr gut	aus ge ζ ei ohne t
anfängli eher Glanz	gleich	verbessert	verbessert
endgültiger Glanz	ausgezeichnet	ausgezeichnet	aus ge ζ e i chne t
Haßabreib festigkeit

Beispiel 5? ·

In diesem Beispiel wird die bemerkenswerte Reinigungsmittel-Widerstandsfähigkeit von Bohnerwachsen gemäß der Erfindung gezeigt. Zur Bestimmung der Reinigungsmittel-Widerstandsfähigkeit wurden spezielle Prüfstandversuche in der folgenden Weise durchgeführt: Vinyl-, Gummi-, Viny!asbest- und Asphalt-Fllesenfelder wurden unter Verwendung eines Auftragsgewebes mit den zu testenden Polishen beschichtet und trocknen gelassen. Die Reinigungsmittel-Widerstandsfähigkeit wurde dadurch gemessen, daß 1 ml des Reinigungsmittels aufgebracht, 3 Minuten belassen, das Feld unter fließendem Wasser abgespült und dann mit einem weichen Tuch trockengewischt wurde. Die verbleibende Wirkung des Reinigungsmittels auf dem Polish-Film wurde dann nach 1, 3, 7 und 14 Tagen gemessen.

Diese speziellen Prüfstandversuche ergaben, daß die konventionellen im Handel erhältlichen Acryl-Polishe keine Widerstandsfähigkeit gegen Heinigungsmittel besaßen. Die handelsüblichen säureempfindlichen Polishe (auf Basis von Aminoalkylacrylaten), insbesondere der Industrietyp besaßen eine gewisse, aber keine vollständige Widerstandsfähigkeit nach einer zweiwöchigen Testperiode, während nach 24 Stunden Trockenzeit

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die Poliahe gemäß der Erfindung eine vollständige Widerstandsfähigkeit gegenüber den meisten Reinigungsmitteln besaßen. In Tabelle II sind die Wirkungen der verschiedenen Reinigungsmittel auf die aufgetragenen Bohnerwachse gegenübergestellt. Teste
nach 2, 4 und 8 Stunden zeigten eine vollständige Entfernung aller ausgewerteten handelsüblichen Produkte und nur eine geringe Verfärbung der Produkte gemäß der Erfindung. Zur Vereinfachung der nachfolgenden Tabelle sind diese Früh-Ergebnisse nicht wiedergegeben.

Tabelle II s. S-. 45

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COPY

Polish

polierbares Polish des Beispiels 3

trocken glänzendes

Polish des < Beispiels 2 O

jj| hand eis üb~ _liches säurez . · ^empfindliches opr-lierbares glndustriepolish

liandeslübliches .säureempfindliches trockenglänzendes Haushaltspolish

	Tagen) zur	l'abelle II	einer vollstj
'Seit (in	festes Reini	Erzielung	flüssiges Haushalts-
Substrat	gungs mittel V(pH 10)	festes Reini	reinigungs mittel W(pH 9,5)
	1	gungs mittel V(pH 12)	.1
Vinyl	1	1	1
Gummi	1	1	1
Vinyl		1
Asbest	1		1
Asphalt	1	1	1
Vinyl	1	1	1
Gummi	1	1	1
Vinyl		1
Asbest	1		1
Asphalt		1	7
Vinyl	*	*	7
Asbest	*	*	*
Vinyl		•X·
Gummi	*	-X·	14
Asphalt	*		14
Vinyl		*
Asbest	*		#
Vinyl		*
Gummi	*		7
Asphalt	*

flüssiges
Reinigungsmittel
X(pH 9,4)

■X-•X-

14 *

flüssiges
Reinigungsmittel
Y(pH 9,5)

1	7
1	3
1	3

■X-

■X-■X-

flüssiges Reinigungsmittel Z(pH 9,6)

1 1 1

14

24 *

# 14

CD CO OD

fiSSiggSlSmillefSjii^MSiSSitli^ksPS^ffen wurd,

Beispiel 6:

Dieses Beispiel zeigt, daß das Bohnerwachs gemäß der Erfindung mit einem geeigneten Entfernungsmittel leicht von Bodenbelägen entfernt werden kann» Pur die Auswertung wurden drei Haushalts-Bohnerwachsentferner und drei Hochleistungs-(heavy duty) Industrie· Stripper ausgewählt. Es wurde auch ein Spezialentferner mit einem pH von 11,0 durch Zugabe von 6,0" Gewichtsteilen Trinatriumphosphat, 10,0 Gewichtsteilen Ithylenglycol und 3,0 Gewichtsteilen Butoxyäthoxypropanol zu 81 Gewichtsteilen Wasser hergestellt. Die,bestrichenen Fliesen wurden nach einer Alterung von zwei Wochen getestet, indem 1 ml Entfernungsmittel aufgebracht, dieses 3 Minuten auf den Fliesen belassen, dann unter fließendem Wasser abgespült und mit einem weichen Tuch getrocknet wurde. Die verbleibende Wirkung des Entfernungsmittels auf dem Film wurde beobachtet. Sie ist aus der nachstehenden tabelle III zu ersehen:

Tabelle III a. S. 47

©39819/172 3

Tabelle III .

Bohnerwachs-Entfernungsmittel-Testergebnisse flüssiges Bohnerwachs-Entfernungsmittel

Polish

Substrat

Haushalt

Industrie

E = entfernt V = verfärbt

T = teilweise entfernt U = unverändert

Entferner gem. d. Beispiel

	Vinyl	1	2	3	1	2	3	E
polier	Gummi Vinylasbest	V	U	T	V	T	U	E E
bares Polish des Bei·^	Asphalt	V T	Cj Cj	Y V	Y U	T V	U ü	E
spiels 3	Vinyl	U	U	π	U	U	U	E
trocken-	Gummi Vinylasbest	V	U	T	V	V	U	E E
glänzen des Polish des Bei	Asphalt	Y V	IJ U	Cj Cj	Cj Cj	V V	U U	Έ
spiels 2		V	U	IJ	U	U	U
Schlüssel

Die oben genannten Daten zeigen, daß die Bohnerwachse gemäß der Erfindung mit einem geeigneten Stripper entfernt werden können» Die Daten zeigen auch in einem gewissen Umfang den Widerstand der Bohnerwachse der

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Erfindung gegenüber einer Entfernung durch handelsübliche Stripper. Zum Vergleich der Fähigkeiten von Entfernungsmitteln wurden Prüfstandversuche mit verschiedenen Fliesen durchgeführt. Dagegen verwendet man die industriellen Entfernungsmittel meist unter Benutzung industrieller Poliermaschinen und Nylon-Abstreifflausehe (stripping pads). Es gibt zahlreiche ) Industrie-Spezial-Polishentferner und es ist möglich, daß e'ines oder sogar mehrere davon in der Lage sind das Bohnerwachs gemäß der Erfindung wirksam entfernen zu können.

Beispiel 7s

Das polierbare Bohnerwachs gemäß Beispiel 3 und ein normales handelsübliches polierbares Bohnerwachs, welches für seine gute Wirksamkeit bekannt war, wurden an einigen verschiedenen Orten von einem etablierten Industrial Maintenance Service angewendet. Die Testgebiete umfaßten ein hiesiges Kaufhaus, ein neues Apartement-Gebäude und ein Industrie-Bürogebäude. An allen Orten zeigte das polierbare Polish gemäß dieser Erfindung ausgezeichneten Anfangsglanz ohne Polieren. Das normale polierbare Polish zeigte den gleichen Glanz erst nach dem Polieren.

In Verfolg einer beschleunigten Behandlung wurden diese 009819/1723

Polishe jede zweite Nacht mit heißem Seifenwasser und einem Mop "bearbeitet und anschließend leicht poliert. Fach drei Wochen dieser Behandlung wurden die Polishe einer Maschinenreinigung unterworfen. Dann wurde ein(heavy duty) Hochleistungs-Entfernungsmittel benutzt und die vorgeschlagene Reinig'ungskonzentration angewendet. Nach dieser Behandlung wurden beide Polishe poliert. Das Polish gemäß dieser Erfindung wurde auf sein ursprüngliches Aussehen zurückgebracht, während das handelsübliche Polish entfernt wurde.

Im wesentlichen die gleichen Ergebnisse wurden bei einem Vergleich zwischen einem trockenglänzenden Polish gemäß der Erfindung (dem Polish gemäß Beispiel 2) und einem normalen handelsüblichen trockenglänzenden Polish erzielt.

Ähnliche Ergebnisse wurden auch im Vergleich zwischen polierbaren Polishen gemäß Beispiel 3. und trockenglänzenden Polishen gemäß Beispiel 2 mit handelsüblichen säure empfindlich en Polishen erzielt.

■ ■ - \ ■ ■ ■ :'

Beispiel 6;

Dieses Beispiel zeigt die Verwendung von verschiedenen anderen polyvalenten Metallverbindungen in den Bonner-

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waehsen gemäß der Erfindung. Eine Anzahl von trockenglänzenden Bohnerwachsen wurde in der gleichen Weise hergestellt wie das trockenglänzende Bohnerwachs gemäß Beispiel 2, wobei jedoch das Zinkacetat aus der Polymermischung von Beispiel 1 durch ein gleiches Gewicht von (a) Aluminiumacetat, (b) Cadmiumacetat, (c) Bariumacetat, (d) Cadmiumsalz von Äthylendiamin-tetraessigsäure ersetzt wurde und (e) als Kontrolle keine polyvalente Metallkomponente verwendet wurde.

Die trockenglänzenden Polishe wurden auf geeignete Fliesen aufgetragen und eine Woche stehengelassen. Die Reinigungsmittelwiderstandsfähigkeit wurde durch Anwendung von 1 ml Tripolyphosphat-Reinigungsmittel abgeschätzt, welches 3 Minuten auf den Fliesen verblieb, dann unter fließendem Wasser von den Platten abgespült und mit einem weichen Tuch abgetrocknet wurde. Keines der Bohnerwachse wurde von dem Reinigungsmittel angegriffen. Die Bohnerwachse (a) bis (d) wurden mit einem Spezialentferner gemäß Beispiel 6 entfernt, während Polish (e), welches keine polyvalenten Metallverbindungen enthielt, nicht mit diesem Entfernungemittel entfernt werden konnte. Die zwei auf

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Aluminiumacetat- und Cadmiumacetatbasis hergestellten Polishe zeigten besonders starken G-lanz.

Beispiel 9·

Dieses Beispiel zeigt die Herstellung eines Bohnerwachses mit einem Polymer, welches eine relativ hohe Konzentration von Säuremonomeren "besitzt. Es zeigt auch die nachträgliche Stabilisierung der Polymer-Emulsion, mit zusätzlichen nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln. Die Polymer-Emulsion wurde aus den folgenden Vormischungen hergestellt:

Katalysator-Emulgator-Vormischung !Teile !Trockengewicht

Natriumlaurylsulfat 0,70

Uonylphenyläther von Polyoxy— 1,00

äthylen (9,5) Glycol (Igepal

CQ-630)Wonylphenyläther von 3,00

Polyoxyäthylenglycol (Igepal
Go-870y Tert. Butylhydroperoxyd ' 0,25

Wasser 199,4

Erste Monomer-Vormischung .

Styrol 27,0

Äthylacrylat 15,5

Methacrylsäure 15,0

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Zweite Monomer-Vormischung (mit zusätzlichem Katalysator)

Styrol 35,5

Acrylnitril 17,0

Tert. Butylhydroperoxyd 0,15

Aktivator

Ascorbinsäure 0,16

Wasser 35,0

zusätzlicher Emulgator

Lauryläther von Polyoxyäthylen (23)glycol 4,5 (Bri3-35)

Die Emulgator^Katalysator-Vormischung wurde in heißem Wasser in einem geeigneten glasausgekleideten Reaktor, der mit einem Rührer und einem Mantel ausgestattet ist, zubereitet. Die erste Monomer-Vormischung wurde dann in den Reaktor gegeben gefolgt von 12,5 # des Aktivators. Weitere 37,5 $> des Aktivators wurden über den Zeitraum von einer Stunde zugefügt, während man dieReaktionstemperatur von 30° auf etwa 60-65⁰C ansteigen ließ» Die zweite Monomer-Vormischung und der Rest des Aktivators wurden Über den Zeitraum von einer Stunde zugefügt, während die Reaktion auf einer Temperatur zwischen 60 und 65⁰G gehalten wurde. Die Polymerisation wurde durch

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einstündiges Erhöhen der Reaktions temperatur auf
80 C zum Ende gebracht. Das Reaktionsgemisch wurde auf Zimmertemperatur abgekühlt und der zusätzliche Emulgator hinzugefügt. Die gebildete 36 $ Festkörper enthaltende Polymer-Emulsion hatte weniger als O₉05 Koagulate und einen Tg von 94⁰C.

Aus der Emulsion wurde eine Polymermischung in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben und ein trockenglänzendes Polish in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 beschrieben hergestellt. Das Bohnerwachs, welches auf ein geeignetes Substrat aufgebracht wurde, hatte ausgezeichneten Glanz, Nach
einer Woche war der Polishfilm gegen Trinatriumpolyphosphat-Reinigungsmittel widerstandsfähig, konnte dagegen jedoch leicht mit dem Spezialentferner gemäß Beispiel 6 entfernt werden. ■

Ein zweites Bohnerwachs wurde in der gleichen Weise mit der Abänderung hergestellt, daß es kein polyvalentes Metallsalz einer organischen Säure enthielt* Das Bohnerwachs war nicht widerstandsfähig gegen das Irinatriumpolyphöephat-Reinigungsinittel.

Beispiel 10:

Dieses Beispiel zeigt die Herstellung eines Bohner-009819/1723

wachses mit einem Polymer, welches einen Säuremonomer-Jtnteil zwischen dem der Polymere der Beispiele 1 und ha tr. Die folgenden Vormischungen wurden hergestellt.

Emulgator-Katalysator-Vormischung Teile Trockengewicht

' Natriumsalz des Laurylpolyathoxysulfits 4,0 Nonylphenylather von Polyoxyäthylen

(10,5) Glyool (Tergitol NPX) 5,0

Tert. Butylhydroperoxyd 0,15

Wasser 150,6

Erste Monomer~Vormigchung (mit Katalysator)

Styrol 22,0

Ithylacrylat 15,0

" Methacrylsäure 10,0

Tert. Butylhydroperoxyd 0,15

Zwei te Monomer ■»Yormis chung (mit zusätzlichem Katalysator)

_m Styrol 36,0

Acrylnitril 17,0

Tert. Butylhydroperoxyd 0,15

Aktivator

Asoerbinsäur© * 0,16

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30,0

Die Polymerisation wurde im Wesentlichen in der Weise wie in Beispiel 1 beschrieben ausgeführt. 15 $ der ersten Monomer-Vormischung wurden zu der Emulgator'-Vormischung gegeben, gefolgt von einem Sechstel des Aktivators. Der Rest der ersten Monomer-Vormischung und ein Drittel des Aktivators wurden stufenweise über den Zeitraum von einer Stunde zugefügt» 30 Minuten später wurde ( mit der stufenweisen Zugabe der zweiten Monomer-Vormischung und eines Drittels des Aktivators begonnen* Das Hinzufügen war nach einer Stunde beendet. 30 Minuten danach wurde die Reaktion durch Hinzufügen des Restes des Aktivators und Erhöhen der Reaktions temperatur auf 85⁰C zum Abschluß gebracht. Die sich ergebende 36 $ Pestkörper enthaltende Emulsion hatte weniger als 0,1 $> Koagulate und einen Tg von 95,5⁰CV

Eine Polymermischung und ein trockenglänzendes Bohnerwachs wurden in der gleichen Weise wie in den Beispielen 1 und 2 beschrieben hergestellt. Das aufgetragene Bohnerwachs hatte ausgezeichneten Glanz, Widerstandsfähigkeit gegen Reinigungsmittel und war mit einem Spezialentferner gemäß Beispiel 6 entfernbar. Ein trockenglänzendes Bohnerwachs, welches in der gleichen Weise hergestellt war, jedoch kein polyvalentes Metallsalz einer organischen Säure enthielt, wurde durch das Reinigungsmittel teilweise entfernt. ·

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-56-Beispiel 11:

Dieses Beispiel zeigt die Herstellung eines weiteren "bevorzugten Polymers gemäß der Erfindung· Die folgende Vormischung wurde hergestellt»

Katalysator-Emulgator-Vormischung Teile Trockengewicht

Natriumsalz von Laurylpolyäthoxy-

sulfat 6,5

Nonylphenylather von Polyoxyäthylen-

glycol 2,0

Tert. Butylhydroperoxyd 0,15

Wasser. 208,2

Erste Monomer-Yormisohung (mit Katalysator)

Styrol 27,0

Äthylacrylat 15,5

Methacrylsäure 3,0

lert. Butylhydroperoxyd 0,15

Zweite Monomer-Vormischung . (mit zusätzlichem Katalysator)

Styrol 35,5

Acrylnitril 17,0 Tert. Butylhydroperoxyd 0,15

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Aktivator

Ascorbinsäure 0,16

Wasser 40,0

Die Polymerisation wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 10 beschrie "ben ausgeführt. Die 30 $ Festkörper enthaltende Polymeremulsion hätte weniger als 0,2 ia Koagulate und einen Tg von 88⁰C.

Eine wässrige lösung von Zinkacetat (15,91 Teile, 4· Teile Trockengewicht), 9,95 Teile Tergitol ΪΓΡΧ und 18 Teile Methyl Carbitol wurden zu 51,19 Teilen Wasser zugefügt. Diese Lösung (22,2 Gew.-Teile) wurde dann zu 77»8 Gewichts teilen der 30 folgen Polymeremulsion dieses Beispiels gegeben. Diese Mischung mit 28,5 $ Festkörper wurde durch Hinzufügen von 50,9 Teilen Wasser zu 49,1 Teilen der Mischung zu 14 # Festkörper verdünnt. Ein trockenglänzendes Bohnerwachs wurde hergestellt, indem unter gutem Rühren in derjangegebenen Reihenfolge vermischt wurden: 87.Teile der 14 #igen Polymermisehung, 13 Teile der 14 $igen Wachemischung des Beispiels 2, 0,9 Teile Tributoxyäthylphosphat, 0,5 Teile (1 # festkörper) FC-I34 ^und 2 Teile Diäthylenglycolmonomethyläther Das Bohnerwachs zeigte ausgezeichneten Glanz, ausgezeichnete Reinigungsmittel-Widerstandsfähigkeit und auegezeichnete Entfernbarkeit mit dem Spezialentfernungs-'mittel gemäß Beiepiel 6, 009819/172 3

Beispiel 12: '

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung eines Polymers mit einem relativ hohen Gehalt an weichem Monomer. Die folgenden Vormischungen wurden gemäß der Methode des Beispiels 10 polymerisiert.

Emulgator-Katalysator-Vormischung Gewichtsteile

Natriumsalz von Laurylpolyäthoxy-

sulfat 4,5

Tert. Butylhydroperoxyd 0,15

Wasser 199,4

Erste Monomer-Vormischung (mit Katalysator)

Styrol 10,0

Äthylacrylat · 35,0

2-ithylhexylacrylat 5,0

Methaorylsäure 2,5

Tert. Butylhyaroperoxyd 0,15

Zweite Monomer-Vormischung (mit zusätzlichem Katalysator)

Styrol 45,0

Tert. Butylhydroperoxyd 0,15

Aktivator

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151938A

Ascorbinsäure 0,16

Wasser 40

Die 30 fo Festkörper enthaltende Polymeremulsion hatte weniger als 0,5 $> Koagulate und einen Tg von 30,5⁰C.

Zur Verwendung mit diesem Polymer wurde eine Polyäthylenwachsemulsion dadurch hergestellt, daß 100 Teile Polyäthylen, 8 Teile Sorbittrioleat und ^O TeViIe lonylphenyläther von Polyoxyathylen (9»5) glykol (Igepal GO 630) bei 104,5 - 110⁰C miteinander verschmolzen wurden. Dann wurden 7 Teile wässrige Kalilauge (1,4 Teile Festkörper) zugegeben. Die erhaltene heiße Schmelz wurde unter gutem "Rühren in eine ausreichende Menge heißen Wassers (93⁰C) gegeben, wobei eine 21 $ Pestkörper enthaltende Wachsemulsion gebildet wurde.

Each Verdünnen der Polymeremulsi on auf 15 °i° Pestkörperbestandteile wurden die folgenden Komponenten zu 100 Teilen (Naßgewicht) der Polymeremulsion gegeben:

15 Teile einer 15 # Festkörper enthaltenden wässrigen Lösung von Zinkacetat

7,2 Teile der 21 $ Festkörper enthaltenden

Polyäthylenwachs-Emuleion 1 ml Tributoxyäthylphosphat

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Diese Mischung wurde durch Zugabe kleiner Anteile einer' 15 $igen wässrigen Lösung einer oberflächenaktiven Substanz (Έonylphenylather von Polyoxy-^ äthylenglykol), (Tergitol UPX) modifiziert. Gummifliesen wurden mit der erhaltenen Mischung beschichtet und ausgewertet. Bei zunehmender Konzentration des oberflächenaktiven Mittels zeigte das Polish verbesserten Glanz und verminderte Schieierbildung. Optimaler Glanz wurde mit 10 !eilen der 15 folgen wässrigen Lösung des oberflächenaktiven Mittels erzielt. Im wesentlichen die gleichen Ergebnisse wurden bei Anwendung einer 15 $igen wässrigen Lösung des Natriumsalzes von Laurylpolyäthoxysulfat erzielt. Auch hier wurde optimaler Glanz mit 10 Teilen der Lösung des oberflächenaktiven Mittels erzielt« Alle diese Polishe zeigten eine ausgezeichnete Reinigungsmittel-Wider-Standsfähigkeit» Sie" neigte jedoch dazu, Verhältnismäßig schnell Schmutz anzunehmen.

Beispiel 15s '

Die Polymerisationsreaktion des Beispiels 12 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß der Methacrylsäuregehalt von 2,5 auf 3,0 Teile erhöht wurde♦ Die 30 # Festkörper enthaltende Polymeremulsion hatte weniger als 0,1 # Koagulate und einen Tg von 28,5.⁰C.

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Die Polymeremulsion wurde auf 15$ Pestkörper verdünnt. 100 Teile dieser Polymeremulsion wurden mit 10 !Peilen einer 15 $ Pestkörper enthaltenden wässrigen lösung des Nonylphenyläther von Polyoxyäthylen (10,5) glykol (Tergitol NPX), 7,2 Teilen der Polyäthylenwachsemulsion des Beispiels 12, 15 Teilen wässrigem Zinkacetat (15 f° Festkörper) und einem Teil Tributoxyäthylphosphat vermischt. Das aufgetragene Polish war etwas klebrig und neigte dazu, Staut» anzunehmen. Die Klebrigkeit wurde behoben, wenn die Zinkacetatkonzentration auf 25 Teile (15 i° Festkörper gehalt) erhöht wurde. Auch dann neigte jedoch das Polish dazu, verhältnismäßig schnell Staub anzunehmen.

Beispiel 14:

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung von zwei \

sehr ähnlichen Bohnerwachs-Polymeren, die aus den gleichen Monomeren in geringfügig unterschiedlichen Anteilen zusammengesetzt sind. Die folgenden yormischungen wurden hergestellt;

Emulgator-Katalyeator-VormisChun^ Teile Trockengewicht

■■■■·'■ ' '■■■■ ■■■ 1 - £

Natriumsalz von laurylpolyäthoxy- "" "" sulfat 5,5 4,5

Nonylphenyläther von Polyoxyäthylen

(10.,5) glykol (Tergitol NPX) 0 3,0

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Tejle Trockengewicht

Tert. Butylhydroperoxyd 0,15 0,15 ·

Wasser . 202,5 197

Erste Monomeren-Yormiachun^ (mit Katalysator)

AB

\ Styrol 20,0 25,0

Äthylacrylat 30,0 25,0

Methacrylsäure 3»5 3,5

Tert. Butylhydroperoxyd 0,15 0,15

Zweite Monomeren-Vormiachung (mit zusätzlichem Katalyaator)

Styrol 4-5,0 4-5,0

Tert. Butylhydroperoxyd 0,15 0,15 Aktivator

* Ascorbinsäure 0,16 0,16

Wasser " 4-0 40

Dieae Polymerisationen wurden wie im Beispiel 10 beschrieben durchgeführt. Die Polymeremulsion A besaß weniger als0,2 # Koagulate und hatte einen Tg von 84,5⁰C Die Polymeremulsion B hatte weniger als 0,05 $ Koagulate und einen Tg von 90^Q0.

Dieae Polymeremulaiönen wurden dann zur Herstellung von Bohnerwachsen nach der in Beispiel if beschriebenen Art

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benutzt. Die Zusammensetzungen sind; in der Tabelle 4 wiedergegeben.

Tabelle IY
Teile liaßgewient der Bestandteile

Komponenten 12 3 4 5 6 7

Polymer A mit '

15 Ψ Festkörper 100 100 100 100 100

Polymer- S mit

T5 $ Festkörper 100 100

y _{1t ö tf}

von Polyoxy- ^Ί1'^{ϋ Ί1}'

ätfeyleii (10_r5)glykol
mit 15 f& Festkörper

mit 21 ^ Ffest- ■

7V2 7,2 7,2 7V2 7,2 7,2 7,2

mit
T5 5έ Festkörper 15,0 25,0 15,0 15,0 25*0 40,0 40,0

Tribuctoxyäthyl-

phosphat 1 ml TmI 1ml TmI 1ml 1ml 1ml

Pollshglanz glänz, glänz, ger* glänz.glänz.ger.glänz.

Sehleier Schleier

Optimaler Glanz wurde mit dem Polymer B dann erhalten, wenn 11 Teile Polyoxyäthylenglykoläther pro 100 Teile Polymeremulsion bei einem Zinkacetatspiegel von 15-25

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Teilen pro 100 Teile Polymeremulsion verwendet wurden. Mit dem Polymer A, das etwas weicher als Polymer B war, wurde optimaler Glanz dann erhalten, wenn 7 Teile Polyoxyäthylenglykoläther pro 100 Teile Polymeremulsion bei einem Zinkacetatspiegel von 15-25 Teilen pro 100 Teile Polymeremulsion verwendet wurden. Zur Erzielung eines optimalen Glanzes mit ,40 Teilen Zinkacetat pro 100 Teile Polymeremulsion waren bei Polymer A 9 Teile Polyoxyäthylenglykoläther pro 100 Teile Polymeremulsion erforderlich. Polymere auf Basis der Polymeremulsion A neigten mehr zur Aufnahme von Schmutz und Staub als die Polishe auf Basis der Polymeremulsion B. Venn jedoch der Anteil an.polyvalentem Metallsalz in den Polishen auf Basis der Polymeremulsion B erhöht wurde, trat eine Verbesserung dieser Eigenschaft ein.

Wenn die Erfindung auch auf Bohnerwachse mit ausgezeichneter ßü-inigungsmittel-Widerstandsfähigkeit und leichter Entfernbarkeit gerichtet ist, ist sie doch einer breiteren Anwendung fähig. In letzter Zeit bestand in gewissem Umfang eine Nachfrage nach Bohnerwachsen, die mit konventionellen Reinigungsmitteln vom Fußboden entfernt werden können* Saure Bohnerwachse der hier beschriebenen Art stellen eine weitere · Lösung dieses Problems dar. Leichte Entfernung

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wird durch Anwendung einer geeigneten Polymeremulsion der hier beschriebenen Art erzielt, und zwar vorzugsweise einer solchen mit einem Polymer, das 5-15 Gewichtsprozente freie Carboxylgruppen aufweisende Monomere enthält, Wachs und einem polyvalenten Metallsalz einer anorganischen Säure wie ZinkChlorid, Zinknitrat, Calciumchlorid, Magnesiumchlorid oder dergleichen. | Das polyvalente Metallsalz einer anorganischen Säure wirkt als Egalisiermittel, gestattet das Weglassen des alkalilöslichen Harzes und erleichtert die Entfernung des aufgetragenen Polish vom Fußboden.

Patentansprüche:

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Claims (15)

1. Saures Bohnerwachs, dadurch gekennzeichnet, daß es ein 'wasserdispergierbares polyvalentes Metallsalz und eine .wässrige Emulsion eines synthetischen Additionspolymers enthält, wobei dieses Polymer einen Tg von mindestens 25⁰G bei einem Emulgatorgehalt von 5 Gewichtsprozenten, bezogen auf die polymere Komponente, besitzt.

2, Bohnerwachs gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein wasserdispergierbares polyvalentes Metallsalz einer organischen Säure enthält und daß die wässrige Emulsion des Additionspolymers in Abwesenheit von Polish-Verschmelzungsmitteln und Polish-Weichmachern bei Zimmertemperatur nicht filmbildend ist.

3· Bohnerwachs gemäß Ansprüchen 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer einen Tg von mindestens 40⁰C bei einem Emulgatorgehalt von 5 Gewichtsprozenten, bezogen auf die BDLymere Komponente, besitzt.

4· Bohnerwachs gemäß Ansprüchen 1-31 dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der polyvalenten Metallverbindung 5 - 100 Gewiohtsteile pro 100 Gewichtsteile der polymeren Komponente beträgt.

5. Bohnerwachs gemäß Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der polyvalenten Metallkomponente 10-25 Gewiohteteile pro 100 Gewichtsteile der poly-

. . 009819/1723

meren Komponente beträgt und das Bohnerwachs ein nicht ^v ionisches oberflächenaktives Mittel in einer Konzentration von 0,5 bis 2 Gewichts teilen pro Gewiehtsteil der polyvalenten Metallverbindung enthält.

6. Bohnerwachs gemäß Ansprüchen 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß das polyvalente Metallsalz ein Zink-, Aluminium- und/oder Cadmiumsalz einer organischen Säure, vorzugsweise der Essigsäure ist.

7. Bohnerwachs gemäß Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das polyvalente Metallsalz Zinkacetat ist.

8. Bohnerwachs gemäß Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß es 10-60 Gewichtsteile eines flüchtigen Verschmelzungsmittels pro 100 Gewichtsteile des Additionspolymers enthält.

9« Bohnerwachs, gemäß Ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das synthetische Additionspolymer mindestens 50 Gewichtsprozente eines harten Monomeren enthält, einen Tg von mindestens 40 C bei einem Emulgatorgehalt von 5 Gewichtsprozenten bezogen auf die polymere Verbindung aufweist und die Mischung in Abwesenheit von Polish-Verschmelzungsmitteln und Polish-Weichmachern bei Zimmertemperatur nicht filmbildend ist.

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'

10. Bohnerwachs gemäß Ansprüchen 1-9,. dadurch gekennzeichnet, daß das synthetische Polymer 60-85 Gewichtsprozente eines harten Monomeren, 10-35 Gewichtsprozente eineswaichen Monomeren und 0,5 - 15 Gewichtsprozente eines JL_y ß-äthylenisch ungesättigten, freie Carboxylgruppen aufweisenden Monomeren enthält.

11. Bohnerwachs gemäß Ansprüchen 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß es ein emulgiertes Wachs enthält.

12. Bohnerwachs gemäß Ansprüchen 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß das harte Monomer mindestens zu 50 Ge-

Monowichtsprozenten aus einer aromatischen*Vinylyerbindung oder einem οι,ß-äthylenisch ungesättigten Nitril besteht und das weiche Monomer ein weicher Ester einer ot,ß-äthylenisch ungesättigten Carbonsäure ist.

13. Bohnerwachs gemäß Ansprüchen 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß als aromatische Monoviny!verbindung Styrol und als of,ß-äthylenisch ungesättigtes Nitril Acrylnitril verwendet wird.

14. Bohnerwachs gemäß Ansprüchen 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer mindestens zu 50 Gewiohtsprozenten aus einer aromatischen Monovinylverbindung oder einem c^,fj-äthyleniscli ungesättigten Nitril besteht.

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15. Bohnerwachs gemäß Ansprüchen 1-14*.dadurch gekennzeichnet, daß es so viel Wachs enthält, daß es polierbär ist, . ■

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