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Es ist bekannt, als Fussbodenpolitur eine Zubereitung zu verwenden,
die eine wässrige polymere Dispersion eines in Wasser unlöslichen Emulsionscopolymeren
enthält. Derartige Zubereitungen werden in der US-Patentschrift S 328 325 beschrieben.
Verschiedene andere Polierzubereitungen und Uberzugszubereitungen, welche ein in
Wasser unlösliches Emulsionscopolymeres enthalten, sind bekannt, beispielsweise
aus den US-Patentschriften 2 754 286, 2 971 934 und 3 308 078.
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Diese Copolymeren besitzen gewöhnlich ein milchig-weisses Aussehen,
wobei eine fertig formulierte alkalische Polierzubereitung gewöhnlich eine trübe
Suspension ist, und die aufgebrachte Politur unter Bildung eines klaren Films trocknet.
Es ist möglich, im weaentlichsn wasserklare Polymerenzubereitungen der in den vorstehend
genannten Patentschriften beschriebenen Typen herzustellen, wobei dieeen Zubereitungen
Jedoch hinsichtlich bestimmter Eigenschaften, wie beispielsweise des Glanzes, Nachteile
anhaften.
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Es wurde festgestellt, dass die bisher bekannten Acrylpolymeren und
ähnlichen Polymeren mit niedrigem Molekulargewicht, beispielsweise das in der US-Patentschrift
2 606 891 beschriebene Styrol/Maleinsäureanhydrid-Copolymere, die einen hohen Gehalt
an "freier" Säure oder an Carboxylgruppen aufweisen, bei einer Verwendung als haupt-polymerer
Bestandteil in wässrigen Fusebodenpolituren unbefriedigend sind. Die Nachteile bestehen
darin, dass Wasserflecken auftreten, Probleme hinsichtlich einer erneuten Dispergierung
beim Aufbringen nachfolgender Uberztige auftreten und schlechte Abnutzungsqualitäten
fostgestellt werden. Wenn auch die in den vorstehend genannten Patenten beschriebenen
metallvernetzten Politurmittel ausgezeichnete Polituren ergeben, eo ist deren Glanz
Jedoch nicht so hoch, wie dies gewUnsoht wird, und zwar insbesondere beim Aufbringen
auf poröse Substrate, wie beispielsweise Linoleum.
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Ziel der Erfindung ist die Schaffung von Polierzubereitungen, welche
im wesentlichen wasserklare Lösungen darstellen. Durch dita Erfindung wird eine
Polierzubereitung geschaffen, welche einen klaren trockenen Film erzeugt, der ausgeglichene
Eigenschaften besitzt, und zwar insbesondere hinsichtlich der erneuten Beschichtbarkeit,
der Abnutzungsbeständigkeit, der Filmhärte, einer guten Entfernbarkeit sowie insbesondere
eines aussergewöhnlich hohen Glanzes.
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Bs hat sich nun herausgestellt, dass Polymere, welche einen kritischen
Molekulargewichtsbereich, der anhand der Intrinsicviskosität bestimmt werden kann,
besitzen und einen kritischen Bereich hinsichtlich eines hohen Gehaltes an α,ß-ungesättigten
Carbonsäuren aufweisen, bei Verwendung in Polierformulierungen, wie sie in den vorstehend
be schriebenen Patenten eingesetzt werden, eine aussergewöhnliche Glanzverbesserung
sowie eine erhebliche Verbesserung hinsichtlich der Entfernbarkeit zur Folge haben.
Dieses Ergebnis wird erhalten, ohne dass dabei in nennenswertem Ausmaße (sofern
überhaupt) die Beständigkeit gegenüber einer Pulverbildung, die RutsehZestlgkeit,
die erneute Beschichtbarkeit, die Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Wandern von
Weichmachern in Fussbodenfliesen, die Klarheit der wässrigen Polituren, die Unversehrtheit
des Films, die Beständigkeit gegenüber einem Gelbwerden, die stabile Durchsichtigkeit
dn Films, die Fliess- und Verlaufeigenschaften, die Beständigkeit gegenüber einer
Schmutzaufnahme, die Lagerungsstabilität, die Gefrier-Tau-Stabilität, die Beständingkeit
gegenüber einer Abnützung, einem Abrieb sowie gegen Wasser und die Beständigkeit
gegenüber einer Wasserfleckenbildung, die Filmbildungstemperatur sowie die Beibehaltung
des Glanzes beeinträchtigt werden Die erfindungsgemässen Polierzubereitungen setzen
sich im
allgemeinen aus folgenden Bestandteilen in den angegebenen
Mengenverhältnieeen zusammen: Bestandteil: Menge: A) Additionspolymeres mit einer
Intrinsicviskosität von OtOf - 0,15, das wenigstens ungefähr 12 Gewichts-% eines
αß-ungesättigten sauren Monomeren enthalt 30 - 100 Gewichtsteile B) Verlaufmittel-
oder Weichmacher 3 - 150 Gewichtsteile, bezogen auf A+C C) Wachs, wachslöslichee
und/oder alkali-O - 70 Teiler Jeweils lösliche. Harz bezogen auf das Gewicht (A+C
= 100) D) Benetzungs-, Emulgierungs- und Dispergierungemittel 0 - 30 %, bezogen
auf das Gewicht von A+C ' E) Äquivalente von Metallionen O - 0,5/Äquivalent -COOH
Fj' Wasser Zur Einstellung eines Gesamtfeststoffgehaltes von 8 - 45 %.
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Zur erstellung; einer nicht-polierbaren (d.h glänzend trocknenden
oder selbst-polierenden) Zubereitung sollte der Wachsgehalt nicht Über 20 Gewichtsteilen
und vorzugsweise zwischen O und 15 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Teile des Polymeren
plus Wachs gemäss der Formulierung, wie sie in der vorstehenden Tabelle angegeben
ist, liegen. Befriedigende, nicht-polierbare Fussbodenpolierformulierungen wurden
ohne Zumengung eines Wachs hergestellt. Daher ist Wachs keine wesentliche Komponente
einer selbst-poliereden Zubereitung. Zur Herstellung einer mechanisch polierbaren
Polierzubereitung sollte der Wachsgehait wenigstens 20 und vorzugsweise wenigstens
35 Gewichtsteils, bezogen auf diese Gesamtmenge, betragen.
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Die beigefUgten Zeichnungen zeigen den Glanz, der durch die erfindungsgemässe
Politur erzielt wird. Aus diesen Zeichmungen gehen die Wirkungen des Molekulargewichts
sowie des Säuregehaltes hervor.
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Das durch Emulsionspolymerisation oder durch Lösungspolymerisation
herstellbare und erfindungsgemäss einsetzbare Polymere sollte eine solche Härte
besitzen, dass die Zubereitung, welche dieses Wachs enthält, bei einer Aufbringung
einen Film ergibt, der, gegebenenfalls nach einem Altern eine Knoop-Härtezahl (KHN)
von wenigstens 0,5 und vorzugsweise von 1,2 bis t6 oder darüber besitzt, falls die
Härte an einem Film mit einer Dicke von 12,5 - 62,5 P (0,5 - 2,5 mils) gemessen
wird, der sich auf einer Glasplatte befindet. Ftlr einige Verwendungszwecke, wie
beispielsweise für Fussbodenpolituren, die nur geringfügigen Beanspruchungen ausgesetzt
sind, sowie für Möbelpolituren, kann dieser Wert nur ungefähr 0,3 betragen. Das
Copolymere sollte ferner eine minimale filmbildende Temperatur (MFT) von weniger
als ungefähr 850C und vorzugsweise von weniger als ungefähr 8000 besitzen.
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Dass Additionspolymere muss eine Intrinsicviskosität (in Tetrahydrofuran
bei 30°C) von 0,05 - 0,15 dl/g besitzen. Die onomeren, aus welchen dieses Copolymere
hergestellt wird, müssen eine bestimmte Menge einer α,ß-ungesättigten Carbonsäure,
wie beispielsweise Methacrylsäure, enthalen. Die Menge einer derartigen Säure ist
kritisch. Sie beträgt vorzugsweise 18 - 25 Gewichts-%, bezogen auf die Monomeren,
wo bei Jedoch auch eine Menge von nur 12 % oder eine Menge bis zu 50 % eingesetzt
werden kann Andere hydrophile Monomeren ausser den Säuren können zugegen sein, und
zwar in zweckmässiger Weise in Mengen bis zu ungefähr 25 %, bezogen suf die gesamten
Monomeren, Das Polymere kann durch Emulsionscopolymerisation wenigstens
eines
hydrophilen monoäthylenisch α,ß-ungesättigten Carbonsäuremonomeren mit wenigstens
einem hydrophoben monoäthylenisch ungesättigten Monomeren hergestellt werden. Beispielsweise
kommen Ester von Aorylsäure oder Methaorylsäure in Frage, wobei der Alkoholanteil
des Esters von Benzylalkohol, Phenol oder einem gesättigten einsertigen aliphatischen
Alkohol, insbesondere einem Alkanol mit 1 - 18 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise
Cyclopentanol, Cyclohexanol, Methanol, Äthanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol,
Isobutanol, sek.-Butanol, tert. Butanol, einem der Pentanole, Hexanole, Octanole,
Decanole, Dodecanole, Hexadecanole oder einem der Octadecanole abstammt. Bevorzugte
Acrylester sind Ester der niederen Alkanole mit 1 - 8 Kohlenstoffatomen, wobei insbesondere
Methylacrylat, Athylacrylat, Butylacrylat 2-Äthylhexylacrylat und XthylmethacryLat
erwähnt seien. Besonders gute Ergebnisse werden unter Verwendung von Methylmethacrylat
und Butylmethacrylat erhalten0 Wird eine Emulsionspolymerisation durchgeführt, dann
sollten die Konzentration von Kettenubertragungsmitteln sowie andere Polymerisationsbedingungen
derart sein, dass die spezifische Intrinsieviskositdt erhaltenen wird.
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Anstelle einer Emulsionspolymerisation könner Lösungspolymerisationsmethoden
unter Verwendung bestimmter oxygenierter, mit Wasser mischbarer Lösungsmittel in
niedrigen Konzentrationen, wobei Jedoch hohe Reaktionstemperaturen eingehalten werden,
durchgeführt werden, um zu Polymeren mit der erforderlichen Intrinsicviskosität
und niedrigem Molekulargewicht zu gelangen. Diese Lösungsmittel werden nachfolgend
in Verbindung mit ihrer Verwendung als flüchtige Weichmacher diskutiert. Eine andere
Methode zur Herstellung dr Polymeren mit niedrigem Molekulargewicht, welche eine
a,ß-ungesättigte Carbonsäure enthalten, besteht darin, eine höhere Konzentration
eines freie Radikale liefernden Initiators zur Durchführung
einer
Emulsionspolymerisationsmethode einzusetzen. Beispielsweise werden unter Verwendung
von 4 - 5 ffi Ammoniumpersulfat, bezogen auf das Monomerengewicht, gute Resultate
erhaltenen Die hydrophilen monoäthylenisch ungesättigten Monomeren sind beispielsweise
a,ß-monoäthylenisch ungesättigte Sauren, wie beispielsweise Acrylsäure, Methacrylsäure,
Maleinsäure, Fumarsäure, Aconitsäure, Crotonsäure oder Itaconsäure, wobei die Monocarbonsäuren,
insbensondere Methacrylsäure, bevorzugt werden. Andere hydrophile monoäthylenisch
ungesättigte Monomeren sind beispielsweise Hydroxyalkylester von sowohl Methaorylsäure
als auch Acrylsäure, wie beispielsweise 2-Hydroxyäthylmethacrylat und 2-zydroxypropylmethaOrylato
Andere hydrophile ungesättigte Monomeren sind die Alkylhalbester von Itaconsäure,
Maleinsäure und Fumarsäure. Bevorzugte Halbester sind die niederen Alkylester (t
- 6 Kohlenstoffatome), wie beispielsweise Methylsäureitaconat, Butylsäureitaconat,
Methylsäurefumarat, Butylsäurefumarat, Methylsäuremaleat und Butylsäuremaleat. Derartige
Halbester werden als "α,ß-ungesättigte Monocarbonsäuren" betrachtet, so dass
unter den genannten Begriff auch derartige Halbester fallen. Weitere hydrophile
Monomeren sind die Amide, wie beispielsweise Acrylamid, Methacrylamid, N-Methylacrylamid
und N-Methylolmethacrylamid, Alkohole, wie beispielsweise B-Hydroxyäthylacrylat,
ß-Hydroxypropylmethacrylat, ß-Hydroxyäthylmethacrylat, ß-Hydroxypropylacrylat und
N-Hydroxyäthylacrylamid, sowie Amine, wie beispielsweise ß-Aminoäthylvinyläther,
Dimethylaminoäthylacrylat, Dimethylaminoäthylmethacrylat, Dimethylaminoäthylvinyläther,
Dimethylaminoäthylvinylsulfid und N-(Dimethylaminoäthyl)-acrylamid.
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Wahlweise einsetzbare monoäthylenisch ungesättigte Monomeren, die
in Mengen bis zu 50 %, bezogen auf die gesamten Monomeren, zur Herstellung des in
Wasser unlöslichen Additionscopolymeren
verwendet werden können,
sind beispielsweise solche Verbindingen, welche die Gruppe H2C=C aufweisen, beispielsweise
Monovinyl-aromatische Verbindungen, Styrol und Vinyltoluol (o-, 1 oder p-) sowie
Acrylnitril, Methaorylnitril, Vinylacetat, Vinylohlorid oder Vinylidenchlorid. Derartige
Monomeren können die Viskosität beeinflussen, sie haben Jedoch gewöhnlich keine
Wirkung auf den Glanz oder das Molekulargewicht, eo dass eie daher nicht wesentlich
sind. Da der pH der fertigen Formulierung alkalisch ist und gewöhnlich 7,5 übersteigt,
ist eine Potentialhydrolyse der Vinylestereinheiten auf ein Minium herabgesetzt.
Unter den Begriff "Acrylpolymeres" fallen Produkte, welche derartige wahlweise eingesetzten
Monomeren in den angegebenen Mengen enthalten.
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Zur Kersteflung des Additionscopolymeren A in der vorstehenden Tabelle
kann der Anteil der α,ß-monoäthylenisch ungesättigten Carbonsäure von 12 -
50 % und vorzugsweise von ungefähr 18 - 25 *, bezogen auf das Gesamtgewicht der
Monomeren, schwanken. Die Überzüge auf den Substraten laseen sich in einfacher Weise
durch die Aufbringung alkalischer Medien, wie beispielsweise einer verdünnten wässrigen
Ammoniakldeung, entfernen. Der Uberwiegende Anteil des hydrophilen Monomeren staut
von der ungesättigten Säure ab, wobei Jedoch auch, wie vorstehend erwähnt, andere
hydrophile Monomeren zugesetzt werden können.
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Die Intrinsicviskosität des Additionspolymeren muss zwischen 0,05
und 0,15, bestimmt in Tetrahydrofuran bei 300C, liegen.
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Eine Steuerung des Molekulargewichts (zusätzlich zu der Struerung
des angegebenen Säuregehaltes) ist erforderlich, um den gewünschten Glanz und die
Klarheit der Polierformulierung zu erzielen. Bei dem Emulsionspolymerisationsverfahren
werden Kettenübertragungsmittel verwendet. Derartige Mittel können auch zur Durchführung
eines Lösungspolymerisationsverfahrens
eingesetzt werden, um das
Molekulargewicht herabzusetzen und zu steuern. Geeignete Kettenübertragungsmittel
sind beispielsweise aliphatische Mercaptane, wie beispielsweise n-Butylmercaptan
und Isopropylmercaptan, sowie halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie beispielsweise
Trichlormethan, Tetrachlormethan, Tetrachloräthan, Bromtrifluormethan oder Butylchlorid.
Andere zufriedenstellend arbeitende Kettenübertragungsmittel sind Thioglykolsäure
sowie Isopropylbenzolmercaptoäthanol. Die Polymerisationsbedingungen müssen derartig
gesteuert werden, dass die erforderliche Intrinsicviskosität erhalten wird. Beispielsweise
werden bei Verwendung von Bromtrichlormethan als Kettenübertragungsmittel höhere
Konzentrationen als die normalen Konzentrationen eingehalten, beispielsweise Konzentrationen
von 4 - 6 % des Mittels, bezogen auf das Gewicht der Monomeren. Wie in der US-Patentschrift
3 037 952 beschrieben wird, ist es bekannt, dass die Menge verschiedener Kettenübertragungsmittel,
wie beispielsweise die Menge der vorstehend erwähnten Kettenübertragungsmittel,
das Molekulargewicht beeinflussen kann.
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Eine andere Polymerisationsmethode zur Herstellung der erfindungsgemässen
Poly@eren ähnelt der in der US-Patentschrift 3 352 806 beschriebenen Methode. Diese
Methode besteht darin, eine Lösungspolymerisation durchzuführen. Jedoch werden erfindungsgemäss
niedrigere Lösungsmittelkonzentrationen sowie andere Unterschiede eingehalten. Die
erfindungsgemässe Methode besteht darin, die Monomeren in bestimmten mit Wasser
mischbaren oxygenierten Lösungsmitteln aufzulösen und die Polymerisation in Gegenwart
eines freie Radikale lief@rnden Initiators, der mit dem Lösungsmittelsystem verträglich
ist, durchzuführen. Geeignete Lösungsmittel sind die in Wasser löslichen niederen
Monsäther (C1-C5 Alkyl) oder niederen Diäther von Glykolen und Diglykolen, wie beispielsweise
Äthylenglykol, Propylenglykol, Diäthylenglykol, Dipropylenglykol oder dergleioban.
Derartige
Äther und Hydroxyather sind höher siedende Materialien (beispielsweise 150 - 200°C).
Liegen sie in der Reaktionsmischung in Mengen von weniger als 50 Gewichts- und vorzugsweise
ungefähr 20 - 30 Gewichts-% vor und werden hohe Reaktionstemperaturen (100 - 175°C)
eingehalten, dann kann das Molekulargewicht der erhaltenen Polymeren derartig gesteuert
werden, dass die gewünschte Eigenschaften ersielt werden. Anstelle der vorstehend
erwähnten Lösungsmittel können die in der US-Patentschrift 3 352 806 genannten waeserlös:Lichen
mehrwertigen Alkohole eingesetzt werden. Wie nachstehend noch näher erläutert wird,
können diese Lösungsmittel, sofern sie entsprechend ausgewählt werden, auch als
flüchtige Weichmacher in der formulierten Politur dienen. Die Lösungsmittelkonzentration
t3o"qie die Polymerisationstemperatur mtlssen derartig se n, dass d:ie erforderliche
kritische Intrinsicviskosität erzielt wird.
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Mischungen der Additionscopolymeren können ebenfalls verwendet werden.
Die Polymeren können auch als Pfr@pfcopolymeren bestehen, wobei auch Pfropfungen
der erwähnten Monomeren auf Schellak eingesetzt werden können. Das Copolymere, welches
saure Gruppen enthält, kann in wässrigen alkalischen Medien mit einem pH von 7,0
- @@ löslich oder dispergierbar sein. Der pH wird zur Erzielung eines wasserklaren
Aussehens eingestellt.
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Falls eine mehrwertige Metallverbindung in der Fussbodenpolierformulierung
verwendet wird, kann es sich entw@der um einen Metallkomplex oder um ein Metallchelat
handeln. Die mehrwertigen Metallionen können aus Beryllium, Cadmium, Kupfer, Calcium,
Magnesium, Zink, Zirkon. Barium! Strontium, Aluminium. Wismuth. Antimon, Blei, Kobalt,
Einsen, Nickel oder aus anderen mehrwertigen Metallen bestehen. Diese Meteile können
der Zubereitung in Form eines Oxyds, Hydroxyds
oder eines basischen,
sauren oder neutralen Salzes zugesetzt werden. Dabei müssen die Verbindungen eine
merkliche Löslichkeit in Wasser besitzen, beispielsweise eine Löslichkeit von wenigstens
ungefähr 1 Gewichts-%. Die Auswahl des mehrwertigen Metalls sowie des Anions richtet
nich nach der Löslichkeit des erhaltenen Metallkomplexes, m zu gewährleisten, dass
eine ausreichende Klarheit der fertig formulierten Politur erzielt wird. Zink und
Cadmium sind besonders bevorzugte mehrwertige Metallionen. Die Ammoniak- und Aminkomplexe
(insbesondere die Koordinationskomplexe mit NH3) dieser Metalle sind besonders geeignet.
Amine, welche in dieser Wtaise zur tomplexbildung geeignet sind, sind beispielsweise
Morpholin, Monoäthanolamin, Diäthylaminoäthanol und Äthylendiamin. Mehrwertige Metallkomplexe
(Salze) organischer Säuren, die in einem alkalischen pH-Bereich eine Solubilisierung
zu erfahren vermögen, können ebenfalls verwendet werden. Anionen, wie beispielsweise
Acetat, Glutamate, Formiat, Carbonat, Salicylat Glycollat, Octoat, Benzoat, Gluconat,
Oxalat und Lactat sind zufriedenstellend. Mehrwertige Metallchelate, in welchen
der Ligand eine zweizähnige Aminosäure ist, wie beispielsweise Glycin oder Alanin,
können ebenfalls verwendet werden. Die mehrwertige Metallverbindung muss derart
ausgewählt werden, dass das Metall dazu in der Lage ist, seine vernetzende Funktion
auszuüben, d.h., dass die Metallverbindung unter Bildung von Ionen, welche mehrwertige
Metalle enthalten, zu dissoziieren vermag.
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Bevorzugte mehrwertige Metallverbindungen, Komplexe und Chelate sind
beispielsweise Zinkacetat, Cadmiumacetat, Zinkglycinat, Cadmiumglycinat, Zinkcarbonyt,
Cadmiumcarbonyt, Zinkbenzoat, Zinksalicylat, Zinkglycollat und Cadmiumglycollat.
Wenn auch die mehrwertige Metallverbindung der Politurzubereitung in einer trockenen
Form, beispielsweise in Form eines Pulvers zugesetzt werden kann, so ist es dennoch
vorzuziehen
zuerst die mehrwertige Metallverbindung unter Verwendung
eines flüchtigen Liganden, wie beispielsweise Ammoniak, zu solubilisieren. Fir die
erfindungsgemässen Zwecke wird ein Ligand als flüchtig betrachtet, wenn wenigstens
ein Teil dieses Liganden dazu neigt, sich unter normalen Filmherstellungsbedingungen
zu verflüchtigen. Da das Ammoniak mit der mehrwertigen Metallverbindung einen Komplex
einzugehen vermag, kann eine Verbindung, wie beispielsweise Zinkglycinat, falls
sie in einer verdünnten wässrigen Ammoniaklösung solubilisiert wird, als Zinkamminglycinat
bezeichnet werden Wird eine mehrwertige Metallverbindung verwendet, dann wird sie
in einer solchen Menge eingesetzt, dass das Verhältnis des mehrwertigen Metalls
zu der a,ß-äthylenisch ungesättigten Säure des Additionspolymeren von ungefähr 0,05
- 0,5 und vorzugsweise von ungefahr 0,2 - 0,3 schwankt, Dies wird als das Verhältnis
von Metall, beispielsweise Zn++, ZU den Gruppen -COOH oder -COOSH4 ausgedrückt,
wobei ein Verhältnis (n 0,5 stöchiometrisch ist.
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In den erfindungsgemässen Zubereitungen liegen die relativen Mengenverhältnisse
des Polymeren zu dem Wachs zwischen 100:0 und 50:70 bezogen auf das Gewicht . Elne
Veränderung dieser relativen Mengenverhältnisse ergibt verschiedene Poliereigenschaften.
Die Menge eines gegebenenfalls in der wässrigen Politur eingesetzten Emulgier- oder
Dispergierungsmittels beträgt im allgemeinen 055 - 30 % und vorzugsweise 1 - 20
%, bezogen auf. die kombinierten Gewichte des Copolymeren und des Wachs Die Konzentration
der wässrigen Dispersion ist in geeigneter Weise derart, das ein Feststoffgehalt
von 8 - 45 % vorliegtg wobei ein Feststoffgehalt yon ungefähr 10 25 Gewichts-% bevorzugt
wird Die fertig formulierte Politurzubereitung sollte einen pH
von
wenigstens ungefähr 7,0 besitzen, wobei der pH bis zu 10,0 oder darüber betragen
hann. Am zweckmässigsten beträgt der pH ungefähr 8,0 bis ungefähr 9,5. Geeignete
alkalische Mittel oder Pufferungsmittel, wie beispielsweise Borax, Natriumhydroxyd,
Ammoniak oder Amine, wie beispielsweise Diäthylamine, Triäthylamin, Morpholin oder
Triäthanolamin, können zur Einstellung des pH auf den gewünschten Wert zugesetzt
werden. Eine ausreichende Menge eines alkalischen Mittels und/oder eines Pufferungsmittel
wird bei Zimmertemperatur (ungefähr 20 bis ungefähr 30°C) zusammen mit Weichmachern
oder Verlaufmitteln zugesetzt, um der Polymerendispersion ein im wesentlichen wasserklares
Aussehen zu verleihen.
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Das Copolymer@ wird in zweckmässiger Weise durch Emulsionscopolymerisation
der verschiedenen Monomeren in den entsprechenden Mengen unter Verwendung eines
Kettenübertragungsmittels, wie vorstehend ausgeführt, hergestellt. Übliche Emulsionspolymerisationsmethoden
werden in den US-Patentschriften 2 754 280 und 2 795 564 beschrieben. Eine Polymerisation
unter Verwendung eines Kettenübertragungsmittels wird von E. H. Riddle, "Monomeric
Acrylic Esters", auf den Seiten 56 - 58 Reinhold Publishing Corp.. New York. N.@.
1954.
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beschrieben. Die @onomeren können unter Verwendung eines anionischen,
kationischen oder eines nicht-@onischen Disper@ gierungsmittels emulgiert werden,
wobei 0,5 - 10%, bezogen auf das Gewicht der gesamten Monomeren, an derartigen Mitteln
eingssetzt werden. Das saure Monomere ist natürlich in Wasser löslich, so dass das
Dispergierungsmittel zur Emulgierung der anderen zwei Monomeren dient. Ein Polymerisationsinitiator
des freie Radikale liefernden Typs, wie beispielsweise Ammoniu@- oder Kaliumpersulfat,
kann allein oder in Verbindung mit einem Beschleuniger, wie beispielsweise Kaliumm@tabisulfit
oder Natriumthiosulfat, eingesetzt werden. Organische
Peroxide,
wie belspielswelse Benzoylperoxyd oder tert.-Butylhydroperoxyd, sind ebenfalls geeignete
Initiatoren. Der Initiator und der Beschleuniger, gewöhnlich der Einfachheit halber
als Katalysator bezeichnet, können in Mengen von 0,1 - 10 %, Jeweils bezogen auf
das Gewicht der zu copolymerisierenden Monomeren, verwendet werden. Die Menge kann,
wie vorstehend erwähnt, derartig eingestellt werden, dass die Intrinsicviskosität
des Polymsren gesteuert wird. Die Temperatur kann zwischen Zimmertemperatur und
600C oder darüber liegen.
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Geeignete Dispergierungsmittel, die zur Durchführung von Emulsionspolymerisationen
geeignet sind, gehören zu den anionischen Typen. Beispielsweise seien die Natriumsalze
der höheren Fettsäuresulfate, wie beispielsweise dasjenige vor. Laurylalkohol, die
höhereu Fettsätiresalze, beispielsweise die Oleate cder Stearate von Morpholin,
2-Pyrrolidon, Triäthanolamin oder gemischten Äthanolaminen, erwähnt.
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Ausserdem kommen nicht-ionische Typen in Frage, beispielsweise Äthylenoxyd-modifizierte
Alkylphenole, wobei tert.-Octylphenol, modifiziert durch 20 - 40 Äthylenoxydeinheiten,
repräsentativ ist, Äthylenoxyd-modifizierte höhere Fettalkohole. wie beispielsweise
Laurylalkohol, der 20 - 50 Äthylenoxydeinheiten enthält, in ähnlicher Weise modifizierte
langkettige Mercaptane, Fettsäuren, Amine oder dergleichen.
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Mischungen aus nicht-ionischen und anionischen Dispergisrungsmitteln
sind ebenfalls geeignet.
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Wird das Wachs falls ein solches verwendet wird) getrennt dispergiert,
dann können die vorstehend erwähnten Dispergierungsmittel in ähnlicher Weise eingesetzt
werden, wobei jedoch auch Aminsalze von Seife, wie beispielsweise Äthanolamino@sat
oder -stearat, geeignet sind. Geeignete Homogenisierungsmühlen können zur Unterstützung
der Dispersionsbildung verwendet werden.
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Von den Wachsen oder Wachsmischungen, die verwendet werden können,
seien Wachse pflanzlichen, tierischen, synthetischen und/oder mineralischen Ursprungs
oder Mischungen dieser Wachse erwähnt, beispielsweise Carnauba-Wachs, Candelilla-Waehs,
Fischer-Tropsch-Wachs, mikrokristallines Wachs Lanolinwachs, Kakaobutterwachs, Baumwollsamenwachs,
Stearinwachs, japanisches Wachs, Myrika-Wachs, Myrten-Wachs, Macis-Wachs, Palmkernen-Wachs,
Bienenwachs, reines Walratfett, chinesisches Insektenwachs, Schaftalg, oxydiertes
Polyäthylenwachs Polyäthylenemulsionen, Polypropylen Copolymere aus Äthylen und
Acrylestern und -säuren, Wachse, welche durch die Hydrierung von Kokosnuss- oder
Sojabohnenölen erhalten werden, sowie die mineralischen Wachses wie beispielsweise
Paraffin, Ceresinwachs, Montanwachs, Ozokeri wachs oder dergleichen. Soll eine Wasserklarheit
erzielt werden, dann ist der Auswahl des Wachses eine besondere Aufmerksamkeit zu
schenken.
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Wachslösliche Harze oder Gums können anstelle von bis zu 50 Gewichte-%
des Wachses verwendet werden. Natürliche oder synthetische Materialien, wie beispielsweise
Terpen/Phenol-Harze, warmverarbeitetes Congo, Holzeolophonium, oxydiartes Erdölwachs
oder dergleichen, sind geeignet.
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Die Zubereitungen eignen sich zur Herstellung klarer und glänzender
Überzüge. Gegebenenfalls kann jedoch auch, falls ein gefärbtes Aussehen erzielt
werden soll, ein wasserlöslicher oder öllöslicher Farbstoff in einer geeigneten
Menge zugesetzt werden. Beispiele für geeignete Farbstoffe, die erfinsungsgemäss
verwendet werden können, sind Eisenblau, Phthalocyaninblau und -grün sowie organische
braune Farbstoffe. Die Menge des Farbstoffs kann erheblich variieren, und zwar Je
nach der gewünschten Wirkung
Dia wässrigen Dispersionen enthalten
als wesentlichen Bestandteil einen Weichmacher oder ein PolymerenverlauSmittel,
am eine tiefere Filmbildungstemperatur der Polymerendispersionen zu erzielen. Es
werden ungefähr 3 - 150 Gewichts-% des Weichmaoherse bezogen auf das Gewicht des
Copolymeren, sowie auf das Gewicht des Wachses, der wache- und alkalilöslichen Bestandteile,
falls derartige Bestandteile vorhanden sind, verwendet.
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Da der Zweck des Weichmachers gewöhnlich darin besteht, die Filmbildung
zu erleichtern, und da eu nicht immer erforderlich ist, der Copolymerenmasse eine
Biegsamkeit zu verleihen, wenn sie selbst sCh und biegsam ist, so wie dies oft der
Fall ist, wird ein flüchtiger oder halbflüchtiger Weichmacher einem permanenten
Weichmacher vorgezogen. Jedoch können permanente Weichmacher verwendet werden ohne
daes dabei Filme mit geringer Abriebbeständigkeit und einer schlechten Beständigkeit
gegen Wasser erzeugt werden. Weichmacher kennen ferner dazu dienen, die Klarheit
und den Glanz zu verbessern. Bestimmte Weichmacher, wie beispielsweise Tributoxyäthylphosphat,
dienen auch als Verlaufmittel.
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Mischungen aus flüchtigen und permanenten Weichmachern können ebenfalls
verwendet werden. Bestimmte, aus Fluorkohlenstoffen bestehende grenzflächenaktive
Mittel, wirken ebenfalls als Vorlaufmittel. Diese Materialien werden in der @@@Patentschrift
2 937 098 beschrieben.
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Beispiele für flüchtige Weichmacher oder Verlaufmittel sind di@Monobutyl-,
Monoäthyl- oder Monomethyläther oder andere Monoäthyläther von Diäthylenglykol oder
Dipropylenglykol, Isopheron, Benzylalkohol, Diglym, Butylcellesolve oder 3-Methoxycutanol-1.
Diese Materialien können ganz allgemein als in Wasser lösliche hochsiedende (ungefähr
150 - 200°C) einwertige oder mehrwertige Alkohole sowie als @iedere (C@ - C5 Alkyl)
Monoäther und Diäther von Glykolen und Diglykolan bezeiobnet
werden.
Wird da. Polymere durch Lösungspolymerisation, wie vorstehend erwähnt, hergestellt,
dann können diese sauerstoffhaltigen Lösungsmittel als flüchtige Weich-Woher in
der Fussbodenpolierzubereitung dienen, d.h. die Polymerenlösung kann in einfacher
Weise mit Ammoniakwasser bis auf den gewtinschten Feststoffgehalt verdtinnt werden.
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Derartige flüchtige Weichmacher sind, wie aus den vorstehend zitierten
Patentschriften hervorgeht, bekannt.
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Beispiele für im wesentlichen permanente Weichmacher, welche in geringen
Mengen eingesetzt werden, sind Benzylbutylphthalat, Dibutylphthalat, Dimethylphthalat,
Triphenylphosphat, 2-Äthylhexylbenzylphthalat, Butylcyclohexylphthalat, gemischte
Benzoesäure- und Fettölsäureester von Pentaerythrit, Poly(propylenadipat)-dibenzoat,
Diäthylenglykoldibenzoat, Caprolactam, Tetrabutylthiodisuccinat, Butylphthalylbutylglycolat,
Acetyltributylcitrat, Dibenzylsebacat, Tricresylphosphat, Toluoläthylsulfonamid,
die di-2-Ithylhexylester von Hexamethylenglykoldiphthalat, di-(Methylcyclohexyl)-phthalat,
Tributoxyäthylphosphat, und Tributylphosphat. Der Jeweilige Weichmacher sowie die
Menge, in welcher er einem setzt wird, werden Je nach der Verträglichkeit sowie
der Wirkung hinsichtlich der Herabset4;ung der Filmbildungstemperatur ao der Klarheit
der Politur ausgewählt.
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Neben dem Copolymeren, dem Verlaufmittel, einem geeigneten Dispergierungs-
oder Emulgierungsmittel sowie gegebenenfalls einem Wachs, einem Metallkomplex, einem
wasserlöslichen Harz sowie einem Farbstoff kann die erfindungsgemässe Zubereitung
auch alkalilösliche Harze in einer Menge von 0 - 70 %, besogen auf das Gesamtgewicht
des Copolymeren, Wachses, wachslöslichen Harzes und alkalilöslichen Harzes enthalten.
Im allgemeinen besitzen die alkalilöslichen Harze eine Säurezahl von ungefähr 100
- 300 und ein durchschnittliches Molekulargewicht
von ungefähr
500 bis ungefähr 10 000 und vorzugsweiee ungefähr 800 - 2000.
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Beiepiele für alkalilösliohe Harze sind Copolymeren von Styrol oder
Vinyltoluol mit wenigstens einer α,ß-monoäthylenisch ungesättigten Säure oder
einem Anhydrid einer derartigen Säure, wie beispielsweise Styrol/Maleinsäureanhydrid-Harze,
Colophonium/Maleinsäureanhydrid-Reaktionsprodukte, die mit mehrwertigen Alkoholen
verestert sind sowie alkalilösliche Alkyd, die im weentliohen Polyester aliphatischer
Dicarbonsäuren mit aliphatischen mehrwertigen Alkoholen darstellen und mit C8-C18-Fettsäuren
sowie Glycerinestern von C8-C18-Fettsäuren modifiziert sein können. Beispiele für
Dioarbonaäuren sind Maleinsäure, Fumarsäure, Adipinsäure oder Sebaoinsäure sowie
deren Anhydride. Die mehrwertigen Alkohole können aus Glycerin, Pentaerythrit, Trimethyloläthan
oder aus Glykolen mit 2 - 8 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Diäthylenglykol
oder Triäthylenglykol, bestehen. dndere alkalilösliche Harze sind beispielsweise
Manilagum, Sohellak, Alkylaorylat/Schellak-Copolymeren, welche eine solche Schellakmenge
enthalten, dass sie alkalilöslich sind (vergleiche Beispiel 4 der US-Patentschrift
3 061 564), Lobagum, Styrol/Acrylsäure-oder Styrol/Methacrylsäure-Copolymeren, die
beispielsweise 50 Gewichts-% Jeweils des Monomeren enthalten, Maleinsäureanhydrid,
copclymerisiert mit einer äquimolaren Menge Diisobutylen oder dergleichen.
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Die Konzentration der wässrigen Dispersion kann zum Aufbringen in
zweckmässiger Weise eine derartige Konzentration besitzen, dass der Feststoffgehalt
8 - 45 % beträgt, wobei der Feststoffgehalt vorzugsweise zwischen ungefähr 10 und
25 Gewichts-% liegt.
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Die Zubereitungen können sur Imprägnierung von Textilien, Leder,
Papier
sowie von anderen porösen oder faserartigen Materialien verwendet werden. Sie können
ferner auf Kunststofffolien aufgebracht werden, wie beispielsweise auf Cellophan,
Polyäthylen, Polyäthylenglykolterephthalat, Saran oder dergleichen. Ferner lassen
sich die erfindungsgemässen Zubereitungen auf steife Oberflächen aufbringen, wobei
alle Metallsorten erwähnt seien, beispielsweise Stahl, Aluminium, Kupfer, Messing,
Bronze, Zinn, Chrom sowie Schmiedeeisen.
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Ausserdem ist eine Aufbringung auf Holz, Steine, Mauerwerk, Ziegel,
Glas, Asbest/Zement-Schindeln oder -Platten, Mosaik, Zement- oder Betonoberflächen,
beispielsweise auf Fussböden, oder dergleichen möglich. Die Zubereitungen sind besonders
geeignet zum Polieren von Fussböden, beispielsweise aus Holz, Linoleum, Kautschuk
sowie allen Sorten von Kunststofffliesen, wie beispielsweise Linoleum, Asphalt,
Vinyl oder Vinylasbest.
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Beispiele für Benetzungs- und Dispergierungsmittel, welche der Politur
bei ihrer Formulierung zugesetzt werden können, sind Alkali- und Aminsalze höherer
Fettsäuren mit 12 - 18 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Natrium-, Kalium Ammonium-
oder Morpholinoleat oder -ricinoleat. Ausserdem kommen die üblichen nicht-ionischen
grenzflächenaktiven Mittel in Frage. Zusätzliche Benetzungsmittel verbessern das
Aufbringen der Politur.
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Zum Polieren von Fussböden sollte der Überzug, der aus der Zubereitung
erhalten wird, eine Knoop-Härtezahl von 0,5 - 16 oder darüber, gemessen an einem
Film mit einer Dicke von 12,5 - 62,5 µ (0,5 - 2,5 mils). wobei sich der Film auf
Glas befindet, besitzen odsr eine derartige Härte nach einer kurzen Zeitspanne aufweisen.
Dieser Härtebereich ermöglicht eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Abrieb und
Abnützung und lässt sieh durch eine entsprechende Auswahl der
su
polymerisierenden Monomeren erzielen.
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Das Verlaufmittel, das zugesetzte Copolymere sowie die mehrwertige
Metallverbindung, das Wachs und/oder das Harz können, falls derartige Bestandteile
zugesetzt werden, in Jeder gewünschten Reihenfolge vermischt werden. Beispielsweise
können das Wachs oder das Harz oder beide Materialien zusammen in die wässrige Polymerendispersion
durch Zugabe einer Dispersion des Wachses oder Harzes oder einer Dispersion aus
beiden Bestandteilen zu der Copolymerendispersion eingebracht werden oder umgekehrt.
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Der mehrwertige Metallkomplex kann, falls ein solcher Komplex zugesetzt
wird, der Zubereitung su Jedem Zeitpunkt zugesetzt werden. Im allgemeinen ist der
Komplex Jedoch der letzte der Bestandteile, welcher in die Formulierung eingemischt
wird.
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Die Zubereitungen besitzen unter normalen T-peraturbedingungen eine
gute Lagerungsstabilität. Sie können in üblicher Weise unter Verwendung von Wischtüchern,
durch AufMirsten oder durch Reinigungstücher aufgebracht werden. Sie trocken schnell
zu einem klaren oder gefärbten Film, falls eine Pigmentierung vorgenommen worden
ist, wobei die Bilde hart und zäh sind und aussergewöhnlich glänzende Oberflächen
aufweisen. Es tritt im wesentlichen keine Verfärbung der Filme beim litern ein.
Die Aufbringung der Zubereitungen auf Oberflächen, welche bereits zuvor aufgebrachte
Überzüge aus Alkali-entfernbaren Zubereitungen tragen, hat keine Entfernung merklicher
Mengen derartiger Überzüge zur Folge, wobei ausserdem weder die Viskosität noch
die Konsistenz der erfindungsgemässen Zubereitung in nachteiliger Weise beeinflusst
wird. Daher lassen sich die Zubereitungen in gleichaässiger und einfacher Weise
ohne Streltenbildung oder ohne andere Unregelmässigkeiten auf die Oberflächen aufbringen.
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Die Zubereitungen, welche Copolymeren mit Carboxylatgruppen (Säure
oder .Salz) enthalten, lassen sich durch alkalische Detergentien. entfernen. Werden
vernetzende Metalle verwendet, dann ist der metallvernetzte Überzug in Wasser, üblichen
Seifenlösungen sowie in den meisten Detergenslösungen unlöslich und in Ammoniumhydroxyd
löslich. Ammoniaklösungen sind zur Entfernung erforderlich.
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Die nachstehend geschilderte Analysenmethode wird dau verwendet, um
in quantitativer Weise die Klarheit der Polierzubereitungen zu bestimmen. Unter
der Bezeichnung "im wesentlichen wasserklar" oder "im wesentlichen klar" soll das
Aussehen von Polierzubereitungen verstanden werden, die 15 - 18 % Feststoffe enthalten
und eine Lichtdurchlässigkeit von wenigstens 50 % beim Testen mittels eines Bausch
und Lomb Spectronic 20 Kolorimeters besitzen. Ein derartiger Kolorimeter ißt auf
einen Bereich von 0 - 100 % mit entweder Methanol oder destilliertem Wasser bei
einer Wellenlänge von 600 mµ gewicht. Unter den Begriffen "wasserklar" oder "klar"
soll das Aussehen einer Polierzubereitung verstanden werden, die 15 - 18 ffi Reststoffe
enthält und eine Durchlässigkeit von wenigstens 85 f besitzt.
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Der Glanz der getrockneten Überzüge wird einerseits auf subjektive
Weise seil und andererseits mittels eines Leeds and Northrup Photovolt Glanzmessers
(Katalog-Nr. 7664) unter Verwendung eines 60°-Kopfes bestimmt.
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Die Intrinsicviskosität wird in Tetrahydrofuran bei 30°C ermittelt,
wobei die Einheiten dl/g sind.
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Die folgenden beispiele erläutern die Erfindung. Alle Teil-und Prozentangaben
beziehen sich, sofern nicht anders angegeben, auf das Gewicht.
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Wenn man auch annimmt, dass die kritische Menge der a,B-ungesättigten
Säure in dem Polymeren und der in kritischer Weise begrenste Bereich der niederen
Molekulargewichte in gewissem Ausmaß abhängige Variablen sind, die einen deutlichen
Einfluss gegenseitig beispielsweise auf den Glanz sowie andere Übersugseigenschaften
ausüben, so hat sich doch herausgestellt, das jede Variable ihren eigenen Einfluss
geltend macht.
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Wenn auoh die bevorzugten Methoden zur Herstellung der Acrylpolymeren
mit niedrigem Molekulargewicht vorstehend erwähnt werden und in den Beispielen ersoheinen,
so kann dennoch jede Methode zur Einstellung des entsprechenden Molekulargewichts,
die sich durch die jeweilige Intrinsioviskosität zu erkennen gibt, angewendet werden.
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Beispiel 1 Wirkung des Molekulargewichts Ein Emulsionspolymeres wird
unter Verwendung von 1 % Natriumlaurysulfat (bezogen auf das Gewicht der Monomeren)
als Emulgiermittel, 5 % Bromtrichlormethan (BTM) als Kettenübertragungsmittel und
0,6 % Natriumpersulfat (jeweils besogen auf das Monomerengewicht) als Initiator,
wobei eine übliche Emulsionspolymerisationsmethode eingehalten wird, hergestellt.
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Die Zusammensetzung des Polymeren (in Gewlchts-%) ist wie folgt: Monomeres
Gewichts-% Methylmethacrylat (MMA) 58 3utylacrylat (BA) 15 Äthylacrylat (XA) 15
Methacrylsäure (MAS) - 12
Die erhaltene Polymerendispersion enthält
39,3 Gewichts-% Feststoffe. Die Ausbeute beträgt 99 %, die Lichtstreuung 26 % und
die Intrisicviskosität 0,11 dl/g.
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Die wässrige Dispersion wird auf einen Feststoffgehalt von 15 % unter
Verwendung von Wasser verdünnt und unter Verwendung der folgenden Materialien zu
Polituren formuliert: Bestandteil Gewichtsmenge Polymerendispersion 80 Im Handel
erhältliches Styrol/ Maleinsäureanhydrid-Copolymeres mit einem Molekulargewicht
von 1900, solubilisiert mit NH4OH und auf einen Feststoffgehalt von 15 % verdünnt
20 Monoäthyläther von Diäthyl englykol 2 Tributoxyäthylphosphat 0,8 Monomethyläther
von Dipropylenglykol 4 2-Pyrrolidon 1 Der pH wird unter Verwendung von Ammoniumhydroxyd
auf 9,2 eingestellt. Dabei wird ein wasserklares Aussehen erzielt.
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Unter Einhaltung der vorstehend erwähnten kolorimetrischen Methode
zur Messung der Lichtdurchlässigkeit wird eine Durchlässigkeit der wasserklaren
Polierformulierung von 90 % gemessen.
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Der Glanz dieser Politur wird sowohl visuell als auch photometrisch
bestimmt und mit ähnlich formulierten Polituren verglichen, die aus Emulsion erhalten
werden, welche die gleiche Zusammensetzung besitzen, jedoch Polymere mit höherem
Molekulargewicht enthalten. Dies erfolgt durch Herabsetzen oder Weglassen des Kettenübertragungsmittels,
und zwar BTM,
während der Emulsionspolymerisationsmethode (vergleiche
Tabelle I, Spalten 2 und 3). In allen Fällen werden die Intrinsicviskositätsmessungen
in Tetrahydrofuran (30°C) nach der oben beschriebenen Methode durchgefUhrt. Die
Polituren werden anschliessend auf homogene Vinyl-, Vinylasbets- und Linoleumfliesen
aufgebracht, wobei in Jedem Falle die Beschichtung sowie die aufgebrachte Menge
gleich sind. Der relative Glanz wird nach dem Trocknen und einem Härten während
einer Zeitspanne von 56 Stunden unter Verwendung eines 60°-Photovoltmessers von
Leeds und Northrup bestimmt. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind graphisch in der
Figur 1 aufgezeichnet und werden numerisch in der Tabelle I zusammen mit den visuellen
Beobachtungen des Glanzes zusammengefasst.
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Tabelle I Wirkung des Molekulargewichts auf den Glanz ausgewählter
wasserklarer Poliereubereitungen Glanz Polymeren- Vinyl- Vinylasbestzusammensetzungen
[#] %BTM fliese fliese Linoleum ÄÄ/BA/MAS/MAS/ 0,74 0 3(mässig) 0(schlecht) 1(schlecht)
15/15/58/12 " 0,22 1 3(mässig) 3(mässig) 3(mässig) " 0,15 3 9(sehr gut)8(gut bis
4(mässig sehr gut) bis gut) " 0,11 5 12(ausge- 11(ausge- 4(mässig zeichnet) zeichnet
bis gut) Aus diesen Werten ist ZU ersehen, dass eine Herabsetzung des Molekulargewichtes
der vorstehend beschriebenen Polymerenmasse zu einem verbesserten Glanz auf allen
Testsubstraten, insbe sondere Vinyl und Vinylasbest, führt.
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Beispiel 2 Nach der in Beispiel 1 beschriebenen Polymerisationsmethode
wird eine Polierformulierung hergestellt, mit der Ausnahme, dass wechselnde Mengen
an α,ß-ungesättigter Säure verwendet werden, wobei der pH der Polituren auf
7,9 - 8,8 eingestellt wird. Es werden folgende wässrige Polymerendispersionen hergestellt:
Versuch Monomerenzusammensetzung %BTM %Polymeren-BA/MMA/MAS feststoffe 1 20/70/10
5 25,4 2 20/65/15 5 25,0 3 20/60/20 5 25,0 4 20/55/25 5 25,0 Die folgende Tabelle
zeigt die Ergebnisse der Untersuchungen der Politur, wobei die Überzüge in der gleichen
Weise wie in Beispiel 1 formuliert und aufgebracht werden. Die Figur 2 der Zeichnungen
gibt die Ergebnisse wieder.
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Tabelle II Wirkung eines erhöhten Säuregehaltes auf die Photovolt-Glanzablesung
Versuch 4 3 2 1 25% MAS 20% MAS 15% MAS 10% MAS Vergleich Vinyl 9 7 0 0 Vinylasbest
10 5 3 0 Itinoletnn (OTL) 8 4 2 0 Bei allen vier Versuchen werden Polymeren mit
niedrigem Molekulargewicht verwendet. Die Glanzunterschiede sind visuell schwierig
zu ermitteln. Ferner werden Polymerenzubereitungen mit Säuregehalten bis zu 50%
hergestellt.
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Beispiel 3 Dieses Beispiel wird durchgeführt, um die lösungs und emulsionspolymerisierten
Polymeren, welche erfindungsgemäss ein gesetst werden (Polymeren Nr. 3-1 bzw. 3-2
in den folgenden Tabellen), untereinander und mit einem sauren Emulsionspolymeren
(3-3) mit höherem Molekulargewicht zu vergleichen. Die Einzelheiten der Polymerisation
sowie der Politurformulierung und die erhaltenen Ergebnisse sind in den Tabellen
III bis V sußammengeiasst.
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Tabelle III Polymereneigens chaften Polymeres Nr. 3-1 3-2 3-3 Vergleich
Polymerisationsmethode Löeung Emulsion Emulsion Zusammensetzung BA/MMA/MAS BA/MMA/MAS
BA/MMA/MAS 20/55/25 20/55/25 30/60/10 Intrinsicviskosität, [#] 0,088 0,10 0,25 Feststoffgehalt,
% (wie hergestellt) 60 25 40 Monomerenlösungs- Isobutylal- H2O H2O mittel kohol/Monomethyläther
von Dipropylenglykol Kettenübertragungsmittel keines 5% BTM 1% BTM Reaktionstemperatur
1100C Rückfluss Rüokfluss Katalysator Benzoylperoxyd Na2S2O8 Na2S2O8 Seite keine
1% NLS* 1% NLS Geruch stechend mild mild Aussehen klar, wasser- milchig, milchig,
weiss weiss weiss *Natriumlaurylsulfat.
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Die vorstehend angegebenen Polymeren werden zu Polituren formuliert,
welche die in der folgenden Tabelle IV angegebenen Zusammensetzungen besitzen.
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Tabelle IV Polymeres Nr. 3-1 3-2 3-3 Vergleich Polymeres, Feststoffgehalt
15 %, 85 % Wasser 100 100 100 Monoäthyläther von Diäthylenglykol 2 2 2 Tributoxyäthylphosphat
0,8 0,8 0,8 Monomethyläther von Dipropylenglykol 5a 5 5 2-Pyrrolidon 1,0 1,0 1,0
Isobutylalkohol 5a -pH Es wird solange Ammoniak oder Ammoniumhydroxyd zugesetzt,
bis die ZU-bereitung klar ist aEigenführt als Polymerisationslösungsmittel Tabelle
V Eigenschaften der Fussbodenpolitur: Polymeres Nr. 3-1 3-2 3-3 Vergleich Polym'erisationsmethode
Lösung Emulsion Emulsion Politur-Geruch stechend mild ammoniakalisch Politur-Glanz
a) Vinyl ausgezeich- ausgezeich- mässig net net b) Vinylasbest ausgezeich- ausgezeich-
mässig net net c) Linoleum ausgezei¢h- suagezeich- mässig net net Fliessen und Verlaufen
sehr gut sehr gut sehr gut Erneute Beschichtbarkeit mässig sehr gut sehr gut
Tabelle
V (Fortsetzung) Polymeres Nr. 3-1 3-2 5 Vergleich Entfernbarkeit, wäss- ausgezeich-
ausge- gut tiges Ammoniak net zeichnet Polituraussehen klar, klar, klar, wasserweiss
wasserweiss wasserweiss Beispiel 4 Werden Zinkglycinat und andere mehrwertige Metallkomponenten,
wie sie vorstehend beschrieben werden,mit den Emulsion (3-2)-oder Lösungspolymeren
(3-1) gemäss Beispiel 3 in solchen Mengen vermischt, dass das Verhältnis Metall:-COOH
und/oder -COONH4 0,1 - 0,5 beträgt, dann werden im wesentlichen die gleichen Eigenschaften
erzielt, wobei jedoch eine verbresserte Wasser- mnd Alkalibeständigkeit sowie eine
verbesserte erneute Beschichtbarkeit festgestellt wird.
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Beispiel 5 Ein Emulsionspolymeres wird unter Verwendung von 1 % (bezogen
auf da£; Gesamtgewicht der Monomeren) Natriumlaurylsulfat als Emulgiermittel. 2
% (bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren) n-Amylmercaptan als Kettenübertragungsmittel
sowie unter Einhaltung einer üblichen Polymerisationsmethode hergestellt. Das Polymere
besitzt (in Gewichts-%) folgende Zusammensetzung: Monomeres % Butylacrylat 20 Methylmethacrylat
60 2-Hydroxyäthylmethacrylat 8 Methacrylsäure 12 Der Endpolymerenfeststoffgehalt
der Emulsion beträgt 40 %,
während die Intrisicviskosität zu 0,11
in Tetrahydrofuran bei 20°C ermittelt wrd. Die Formulierung sowie die Poliereigenschaften
sind im wesentlichen die gleichen wie in Beispiel 2, Versuche 2, 3 und 4.
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Beispiel 6 Ein Emulsionspolymeres wird unter Verwendung von 3 Gewichts-%,
bezogen auf die gesamten Monomeren, tert.-Octylphenol, modifiziert mit durchschnittlich
30 Äthylenoxyd einheiten, als Emulgiermittel, 3 Gewichts-%, bezogen auf die gesamten
Monomeren, Bromtrichlormethan als Kettenübertragungsmittel, 250 Gewichtsteilen Wasser,
0,5 Gewichtsteilen Kaliummetabisulfat und 0,5 Gewichtsteilen Kaliumpersulfat hergestellt.
Das Polymere besitzt eine Zusammensetzung (in Gewichts-%), die aus der nachstehenden
Tabelle hervorgeht. Die Polymerisationstemperatur wird auf 50 - 55°C gehalten.
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Monomeres % Methylmethacrylat 60 Äthylacrylat 25 Itaconsäure 15 Die
Reaktion liefert eine Emulsion mit einem Copolymerenfeststoffgehalt von 40%. Das
Copolymere besitzt eine Intrinsicviskosität von 0,15, gemessen in Tetrahydrofuran
bei 20°C.
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Eine Polierzubreitung wird unter Verwendung dieses Polymeren wie folgt
hergestellt: Wässrige Polymerendispersion (verdünnt auf einen Feststoffgehalt von
15 %) 80 Wässrigges alkalisolubilisiertes Styrol Maleinsäureanhydrid-Addukt mit
einem Molekulargewicht von ungefähr 2000 und
einer Säurezahl von
160. Festostoffgehalt 15 % 20 Äthylenglykolmonomethyläther DiäthylenglykolmonoäthylEther
Tributoxyäthylphosphat 0,8 Monomethyläther von Dipropylenglykol 4 n-Methyl-2-pyrrolidon
1 pH 9,0 Gie Politur ist im wesentlichen klar und besitzt eine Durchlässigkeit von
85 %, wie bei Anwendung der vorstehend beschriebenen kolorimetrischen Methode zur
Messung der Lichtdurchlässigkeit ermittelt wird Die Politur wird untersuch wobei
an feststellt, dass ihr Glanz hervorragend ist.
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Beipsiel 7 Ein Lösungspolymeres, das 75 % der nachstehend angegebene@
nomeren und 25 % des mit Wasser mischbaren Lösungsmittels Monomathyläther von Dipropylenglykol
enthält wird unter Ver wendung von Dicumylperoxyd als initiator hergextellt. Die
Reaktionstemperatur wird während einer dreistündigen Reaktionsperiode auf 160°C
gehalten.
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Styrol 30 Ätbylacrylat 40 Methacrylsäure 30 Das erhaltene Polymere
wird auf einen Feststoffgehalt von 15 % unter Verwendung einer stächiometrischen
wässrigen Ammoniaklösung verdünnt. Die Intrinsikviskosität des Lösungspolymeren,
gemessen in Tetrahydrofuran, beträgt weniger als 0,1.
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Die verdünnte Polymerenlösung wird in der nachstehend beschriebenen
Weise formuliert:
Polymeres, 15 % 100 Diäthylenglykolmonoäthyläther
3 Tributoxyäthylphosphat 1 Aus einem fluorierten Kohlenwasserstoff bestehendes grenzflächenaktives
Mittel, C8F17SO2N(C2H5)CH2COOK 0,5 pH 8,5 %Durchlässigkeit 90 Der Glanz der vorstehend
beschriebenen Polierformulierung ist merklich höher als derjenige der Zubreitung,
welche das saure Polymere mit hohem Molekulargewicht (3-3) enthält (vergleiche die
Vergleichspolitur in Beispiel 3).
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Beispiel 8 Ein Emulsionspolymeres wird unter Verwendung von 1 Gewichts-%
Natriumlaurylsulfat (bezogen auf die Monomeren) als Emulmgiermittel, 4 % Bromtrichlormethan
als Kettenübertragungsmittel und 0,8 % Natriumpersulfat (jeweils be gen auf die
Monomeren) als Initiator hergestellt. Es wird eine übliche Emulsionspolymerisationsmethode
eingehalten.
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Das Polymere besitzt folgende Zusammensetzung (bezogen auf das Gewicht):
Monomeres Gewichts-% Butylacrylat Methylmethacrylat 45 Mathacrylsäure 25 Die erhaltenen
Dispersionen enthalten 40 Gewichts-% Feststoffe, wobei die Intrinsicviskosität 0,13
beträgt.
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Die wässrige Dispersion wird unter Verwendung von Wasser auf einen
Feststoffgehalt von 15 % verdünnt und unter Verwendung eines im Handel erhältlichen
emulgierbaren Polyäthylens
mit niedrigem Molekulargewicht, das
wie folgt emulgiert ist, formuliert: Wachsformulierung Gewichtsteile Polyäthylen
72,5 Triton X-100 22,5 KOH 5,5 Na2S2O5 5,5 H2O, bis auf einen Festostoffgehalt von
15 % Polierformulierung Polymerendispersion, Feststoffgehalt 15 % 95 Wachsemulsion
(vergleiche die vorstehende Emulsion), Feststoffgehalt 15 % 5 Diäthylenglykolmonomethyläther
2 Dipropylenglykolmonomethyläther 4 Tributoxyäthylphosphat 0,8 2-Pyrrolidon 1,0
pH 8,8 % Durchlässigkeit 85 Der Glanz ist hervorragend.
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Vorstehend wurde die Polierzubereitung verschiedentlich dahingehend
beschrieben. dass sie aus einer "Dispersion" oder aus einer "Lösung" des in Wasser
unlöslichen Additionspolymeren mit der angegebenen Intrinsicviskosität und einem
bestimmten Carbonsäuregehalt besteht. Man nimmt an, dass die Politur, obwohl sie
wasserklar ist und das Aussehen einer Lösung besitzt, tatsächlich eine kolloid-ähnliche
Dispersion aus diskreten Polymerenteilchen ist, wobei die Teilchen (durch die Zugabe
einer ausreichenden Menge an Ammoniak oder einem alkalischen Material sowie durch
die Zugabe orga-
@ischer Lösungsmittel oder Verlaufmittel, die
wasserlöslich in Bezug auf die wässrige Dispersion sind) in der Weise modifiziert
sind, dass des Brechungsindex dieser diskreten Teilchen etwa dem Brechungsindex
von Wasser entspricht (vergleiche @Resin Review@, Band 18, 2, Seiten 12-16 (1968)).
Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Theorie beschränkt.