DE2258365C3 - Unter Treibmittel stehendes Oberflächenbehandlungsmittel - Google Patents
Unter Treibmittel stehendes OberflächenbehandlungsmittelInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein unter Treibmittel stehendes Oberflächenbehandlungsmittel auf Basis einer Emulsion
von Wachs und organischen Polysiloxanen in Wasser, das gegebenenfalls übliche Zusätze enthält.
Es ist üblich, für die Reinigung und Erhaltung des Aussehens harter Oberflächen, wie z. B. von Möbeln,
Reinigungsmittel auf Wachs- oder Ölbasis zu verwenden. Derartige Oberflächenbehandlungsmittel sind im
Handel erhältlich in Form von Pasten, Lösungen, Cremes und Emulsionen. Für viele Anwendungszwecke
hat es sich jedoch als wünschenswert erwiesen, versprühbare Oberflächenbehandlungsmittel, d. h. Reinigungsmittel,
die in einem unter Eigendruck stehenden Behälter vorliegen, zu entwickeln.
Aus diesem Bedürfnis heraus wurden unter Eigendruck stehende Oberflächenbehandlungsmittel auf Basis
einer Emulsion von Wachs in Wasser entwickelt, die organische Polysiloxane und gegebenenfalls noch
übliche Zusätze enthalten (vgl. z. B. die US-PS 25 24 590.
31 59 535, 33 95 028, 35 53 123, 29 07 664, die französischen Patentschriften 10 33 555, 15 43 398, die russische
Patentschrift 2 64 575, die kanadische Patentschrift 7 04 385 sowie die deutsche Auslegeschrift 11 64 009
und die deutsche Offenlegungsschrift 16 69 128). Insbesondere in der zuletzt genannten deutscher· Offenlegungsschrift
ist ein Poliermittel auf Wachsgrundlage beschrieben, das Silicone und übliche Zusätze enthält
und das bei Zugabe von Treibmitteln auch in Form eines Aerosols versprüht werden kann.
Bei allen diesen bekannten Oberflächenbehandlungsm'itteln
treten jedoch verschiedene Probleme auf. Ein
Problem besteht darin, daß der wachsarlige Aufbau des
auf die zu behandelnde Oberfläche aufzubringenden Mittels deutlich sichtbar ist und der zu behandelnden
Oberfläche ein trübes oder schmieriges Aussehen verleiht. Außerdem ist es mit den bisher bekannten
Mitteln nur schwer möglich, einen befriedigenden Glanz
auf der Oberfläche zu erzeugen und zu erhalten. Ein besonderer Nachteil der auf dem Markt befindlichen,
ein Treibmittel enthaltenden und unter Eigendruck stehenden versprühbaren Oberfläehenbehandlungsmittel
ist der, daß sie ausnahmslos mindestens ein organisches Lösungsmittel, beispielsweise ein Naphtha-,
Kerosin- oder !fioparaffin-tösungsmittel, enthalten, das
bisher als wesentlich zur Verhinderung der Agglomeration und Sedimentation der in dem Oberflächenbehandlungsmittel
enthaltenen Wachsteilchen angesehen wurde. Die Verwendung eines organischen Lösungsmittels
ist aber nicht nur bei der Herstellung gefährlich, weil diese organischen Lösungsmittel in der Regel leicht
brennbar sind und giftige Dämpfe entwickeln, allgemein einen unerwünschten Geruch haben und die Erzeugung
eines befriedigenden Glanzes verhindern, sondern auch unerwünscht, weil die vollständige Verdampfung des
organischen Lösungsmittels nach dem Aufbringen des Oberflächenbehandlungsmittels auf die zu behandelnde
Oberfläche einen langen Zeitraum in Anspruch nimmt und weil das organische Lösungsmittel bewirkt, daß ein
Großteil des Oberflächenbehandlungsmittels nicht auf der zu behandelnden Oberfläche abgelagert wird,
sondern in das Poliertuch eindringt. Ferner haben diese bekannten Oberflächenbehandlungsmittel den Nachteil,
daß die damit behandelten Oberflächen gegen Wasserfleckenbildung äußerst empfindlich sind.
Aufgabe der Erfindung war es daher, ein verbessertes
Oberflächenbehandlungsmittel zu entwickeln, das die vorstehend geschilderten Nachteile nicht aufweist, das
sich insbesondere leicht, wirtschaftlich und gefahrlos herstellen und auf die zu behandelnde Oberfläche
auftragen läßt und in bezug auf die erwünschte Glanzbildung keine Probleme aufwirft.
Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe mit einem unter Treibmittel stehenden Oberflächenbehandlungsmittel
auf Basis einer Emulsion von Wachs und organischen Polysiloxanen in Wasser das gegebenenfalls
übliche Zusätze enthält, gelöst werden kann, das gekennzeichnet ist durch eine Wasser-in-ÖI-Emulsion,
die aus etwa 0,1 bis 5% Wachs, etwa 0,5 bis 10% eines organischen Polysiloxans, etwa 7,5 bis 10% mindestens
eines verflüssigten, normalerweise gasförmigen Treibmittels und Wassers besteht.
■li Das den Gegenstand der Erfindung bildende neue
Oberflächenbehandlungsmittel läßt sich leicht auf die zu behandelnde Oberfläche aufbringen, es scheidet sich gut
darauf ab und ergibt einen langanhaltenden schützenden Überzug, der leicht auf Hochglanz gebracht werden
μ kann. Da es kein organisches Lösungsmittel enthält, ist
es weder feuergefährlich noch entwickelt es toxische Dämpfe, die beim Auftragen auf die zu behandelnde
Oberfläche, insbesondere in geschlossenen Räumen nicht nur störend, sondern auch gesundheitsgefährdend
υ sind. Die damit behandelte Oberfläche läßt sich mühelo.«
und sofort auf Hochglanz bringen, weil nicht erst die Verdampfung eines organischen Lösungsmittels abgewartet
zu werden braucht. Die damit behandelte Oberfläche ist gegen Wasserflcckenbildung völlig
unempfindlich und kann jederzeit nachpoliert werden um nach Entfernung unerwünschter Ablagerungen der
ursprünglichen Glanz wieder herzustellen, wodurch die
Notwendigkeit eines mehrfachen Auftrags des Oberflä chcnbehandlungsmittels auf die zu behandelnde Ober
(,-, fläche vermieden wird.
Das wesentliche Merkmal des beanspruchten Ober
flächenbehandlungsmittels ist die Tatsache, daß c;
neben einem Wachs und einem organischen Polysiloxar
in aufeinander abgestimmten Mengenverhältnissen ein verflüssigtes, normalerweise gasförmiges Treibmittel
enthält, das sowohl als Treibmittel als auch als kontinuierliche Phase der Emulsion dient, so daß auf die
Verwendung eines organischen Lösungsmittels verzichtet werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung enthält das Oberflächenbehandlungsmittel etwa
0,5 bis 2,5% Wachs, etwa 1,0 bis 6,0% Polysiloxan und etwa 12 bis 20% des gasförmigen Treibmittels. Gemäß
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung enthält es als Polysiloxan ein Polydialkylsiloxan mit einer Viskosität
von etwa 5 bis 50 000 cSt und ein besonders vorteilhaftes Oberflächenbehandlungsmittel erhält man
dann, wenn es zusätzlich noch einen Wasser-in-öl-Emulgator
enthält, der aus der Gruppe Sorbitanmonooleat, Sorbitanmonolaurat, Sorbitanmonopalmitat, äthoxylierte
Stearinsäure, Polyglycerinoleat und Mischungen davon ausgewählt wird.
Die organischen Polysiloxane, die bei der praktischen
Durchführung der Erfindung verwendet werden können, sind z. B. Polydülkylsiloxane und Polyalkylarylsiloxane,
insbesondere Poiydimethyisiioxan,
Polydiäthylsiloxan, Polymethyl-äthylsiloxan,
Polymethyl-phenylsiloxan und Copolymere aus zwei oder mehreren solcher Polysiloxane. Polydimethyhiloxan
ist besonders bevorzugt. Es können Polysiloxare mit Viskositäten im Bereich von etwa 5 bis etwa 50 000
Centistokes (cSt) verwendet werden, wobei Viskositäten in der Größenordnung von 100 bis lOOOcSt
besonders bevorzugt sind. Die Gesamtmenge der verwendeten Polysiloxane beträgt etwa 0,5 bis etwa 10
Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 6 Gew.-%, insbesondere 2 bis 4 Gew.-%, jeweils bezogen auf -hs Gewicht des
Oberflächenbehandlungsmittels.
Das erfindungsgemäß verwendbare Wachs kann irgendein Wachs, vorwiegend ein aliphatisches Kohlenwasserstoff-Material
von hohem Molekulargewicht sein, einschließlich Natur- und synthetischer Wachse,
esterartiger Wachse, mikrokristalliner Wachse, Petroleumwachse und synthetischer harzartiger Materialien,
wie Polyäthylen und Polypropylen. Von den esterartigen Wachsen sind die am meisten bevorzugten
beispielsweise Candelillawachs und Carnaubawachs. Es kann auch eine Kombination aus zwei oder mehreren
der vorerwähnten Wachse innerhalb des Bereiches von 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 2,5%,
bezogen auf das Gewicht des Oberflächenbehandlungsmittels, verwendet werden. Zur Erzielung einer guten
Beständigkeit gegenüber Wasserflecken sollte das erfindungsgemäß verwendete Wachs einen Schmelzpunkt
unter 93,3°C haben, und in bevorzugten Ausführungsformen wird ein Mikrowachs mit einem
Schmelzpunkt zwischen 65 und 800C verwendet.
Es können anionische, kationische und nichtionische Emulgiermittel bei der praktischen Ausführung der
Erfindung mit Erfolg verwendet werden, solange das Emulgiermittel mit den anderen Bestandteilen verträglich
ist und man eine Wasser-in-ÖI-Emulsion erhält.
Emulgiermittel des nichtionischen Typs haben sich als besonders geeignet hinsichtlich der Förderung einer
Emulgierung der öl- und Wasserphasen und der
Vermeidung des Brechens der Emulsion in dem fertigen Oberflächenbehandlungsmittel erwiesen. Emulgiermittel,
die sich als besonders geeignet für die praktische Ausführung dieser Erfindung erwiesen haben, sind
langkettige Fettsäureester von Polyhydroxyverbindungen, wie Glykol-, Glycerin- und Sorbitanester von
öl-, Stearin-, Palmitin- und Laurinsäure. Äthoxylierte
Fettsäuren und Amide sind ebenfalls brauchbar. Zu repräsentativen Beispielen solcher Emulgiermittel zählen
Sorbitan-monooleat, Sorbitan-monopalmitat, äth-
5 oxylierte Stearinsäure, Polyglycerin-oleat und ähnliche.
Gemische der obigen Emulgiermittel können gegebenenfalls ebenfalls verwendet werden.
Zur weiteren Verbesserung der Eigenschaften der erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsmittel zur
ίο Erzeugung einer stabileren Emulsion ist es häufig
erwünscht, einen kleinen Anteil eines wasserlöslichen Allzweck-Emulgiermittels eiazuarbeiten. Die Menge
des wasserlöslichen Emulgiermittels sollte etwa 1 bis 12% der Menge der zuvor erwähnten öllöslichen
Emulgiermittel betragen. Auf diese Weise ergibt die Wechselwirkung der beiden Emulgiermittel eine stabilere
Emulsion. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das wasserlösliche Emulgiermittel ein
nichtionisches Polyäthylenoxid-Addukt. Die Gesamtmenge des in den erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsmitteln
verwendeten Emulgiermittels sollte 0,1 bis 3 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung, je nach
der Menge des zu emuigierenden Materials, betragen. Es ist allgemein erwünscht, die niedrigste wirksame
Menge Emulgiermittel zu verwenden, da überschüssiges Emulgiermittel trübe oder streifige Filme auf der
behandelten Oberfläche ergeben kann.
In den Oberflächenbehandlungsmitteln det vorliegenden
Erfindung hat das Treibmittel eine Doppelfunktion.
Es dient sowohl als Mittel zum Heraustreiben des Mittels aus dem Behälter als auch als Hauptkomponente
der kontinuierlichen Phase der Emulsion. Es wird angenommen, daß nachdem das Oberflächenbehandlungsmittel
aus seinem Behälter herausgetrieben wurde, ein Teil des Treibmittels überraschenderweise eine
ausreichende Zeitlang enthalten bleibt, um die Auftragung der Masse zu erleichtern und öllösliche Flecken
von der behandelten Oberfläche zu entfernen. Dieses Resttreibmittel verdampft dann schnell, was zum
Brechen der Emulsion und zu einer Ablagerung der Oberflächenbehandlungs-Komponenten, z. B. des
Wachses und der Polysiloxane, führt. Dies ergibt einen sich schnell bildenden erwünschten Glanz, der lange
anhält und durch Polieren zwischen dem Auftragen aufgefrischt werden kann. Außerdem wird, da das
Treibmittel viel schneller verdampft als die herkömmlichen, bisher verwendeten naphthaartigen organischen
Lösungsmittel, ein hoher Prozentsatz des Wachses und Polysiloxans auf der Oberfläche abgelagert, anstatt in
das Poliertuch mit restlichem Lösungsmittel einzudringen.
Die erfindungsgemäß verwendeten Treibmittel sind verflüssigte, normalerweise gasförmige Treibmittel,
bevorzugte Treibmittel sind die flüssigen, normalerweise gasförmigen Kohlenwasserstofftreibmittel, wie Propan,
Isopropan, Butan, Isobutan und Gemische davon. Die bevorzugten Kohlenwasserstoff-Treibmittel sind
Butan und Isobutan. Halogenierte Kohlenwasserstoffe als Treibmittel, wie Chlordifluormethan. Difluoräthan.
bo Dichlordifluoräthan und ähnliche, können ebenfalls
verwendet werden. Homogene Gemische aus zwei oder mehreren Treibmitteln können auch verwendet werden.
Die Treibmittel sollten in ausreichender Menge zugegen sein, um den gesamten Inhalt des Behälters auszutreiben
und auch als Lösungsmittel in der Emulsion zu fungieren; daher sollte es in einer Menge von etwa 7,5
bis etwa 80%. vorzugsweise von 12 bis 20%, vorhanden
Das erfindungsgemäße Oberflächenbehandlungsmiite| enthält auch Wasser als Hauptbestandteil der
emulgierien Phase. Das Wasser unterstützt die »Planierung« des Films und entfernt wasserlöslichen Schmutz.,
welcher auf der zu behandelnden Oberfläche vorliegt, ί
Allgemein macht Wasser den Rest des Oberflächenbehandlungsmittels aus, wenn man die genannten aktiven
Bestandteile in Rechnung stellt. Es kann auch erwünscht sein, in kleineren Mengen bestimmte Komponenten
einzuverleiben, welche die Eigenschaften und Vorzüge u> des Oberflächenbehandlungsmittels verbessern. Spezielle
Beispiele sind kleine Mengen von Duftstoffen, um der Masse eine angenehme Duftrichtung zu verleihen,
Schutzmittel, in der Regel Formaldehyd, um das Bakterien wachstum in dem Behälter zu verzögern und
die Lagerbeständigkeit des Produktes zu verlängern.
Die erfindungsgemäßen, unter Eigendruck stehenden Oberflächenbehandlungsmittel können in üblicher Weise
nach dem folgenden Verfahren hergestellt werden:
Ein oder mehrere Wachse, Polysiloxan(e), die Emulgiermittel und ein Duftstoff v/erden zusammengemischt
und auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Wachses erwärmt. Γ-ieses Gemisch
wird dann in einen geeigneten Druckkessel oder direkt in Aerosolbehälter überführt und versiegelt. Ein Teil
oder das gesamte verflüssigte, normalerweise gasförmige Treibmittel oder Treibmittelgemisch wird dann zu
diesem Gemisch unter gutem Rühren zugegeben. Die wäßrigen Komponenten und eventuelle weitere Zusätze
werden dann auf eine Temperatur von etwa 60 bis 7TC erhitzt und unter fortgesetztem Rühren zugegeben,
was zur Bildung einer Emulsion führt. Das erhaltene Gemisch wird dann durch geeignete Mittel
auf Raumtemperatur abgekühlt, und gegebenenfalls wird zusätzliches Treibmittel zugegeben.
Eine andere Arbeitsweise zur Herstellung der Oberflächenbehandlungsmittel der vorliegenden Erfindung
besteht darin, daß man ein oder mehrere Wachse, Polysiloxan(e), Emulgiermittel, irgendeinen Duftstoff
und das Wasser homogen vormischt und dann dieses Gemisch in einen geeigneten Druckkessel oder
-behälter gibt.
Das verflüssigte, normalerweise gasförmige Treibmittel oder Treibmittelgemisch wird dann unter Rühren
zugegeben, was zur Bildung einer Emulsion führt. Das erhaltene Gemisch wird dann durch geeignete Mittel
auf Raumtemperatur abgeküMt und gegebenenfalls zusätzliches Treibmittel zugegeben.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.
Ein unter Eigendruck stehendes Oberflächenbehandlungsmittel wird hergestellt durch Erwärmen von
Polysiloxan, Wachsen und Emulgiermitteln auf eine Temperatur von 74°C sowie Rühren, bis alles
vorhandene Wachs schmilzt. Auf eine Temperatur von 74°C vorerhitztes Wasser und Formaldehyd werden
dann zugegeben und das Gemisch wird in einen Aerosol-Behälter mit einem herkömmlichen Ventil
überführt und'dieser Behälter wird dann unter Druck
mit verflüssigtem, normalerweise gasförmigem n-Butan gefüllt, was die folgende Zusammensetzung ergibt:
Sorbitanmonooleat
Nichlionisches Emulgiermittel Formaldehyd (37%ig)
Polysiloxan (50OcSt)
Nichlionisches Emulgiermittel Formaldehyd (37%ig)
Polysiloxan (50OcSt)
Gcw.-°/o 0,80 0,06 0,20 2,35
55
Beispiel 2 | Gew.-% | |
Polysiloxan (1000 cSt) | 0,25 | |
n-Butan | 30,00 | |
Paraffinwachs | 0,I1) | |
Lemonwachs | 0,05 | |
Mikrowachs | 0,66 | |
Wasser | ad. 100 | |
Ein Zwischenprodukt wird hergestellt durch Erwärmen von Wachsen, Polysiloxanen, Emulgiermitteln und
10% des Wassers auf eine Temperatur von 66CC in einem geschlossenen Druckkessel.
Verflüssigtes, normalerweise gasförmiges n-Butan wird dann langsam unter Druck in den Kessel gefüllt,
wobei man eine Temperatur von 6O0C einhält. Auf eine
Temperatur von 6O'C vorerhitztes' Wasser und
Formaldehyd werden dann unter Rühren zugegeben. Der Kessel wird schnell auf eine Temperatur von 15,6°C
abgekühlt, was zu der folgenden Zusammensetzung der Zwischenstufe führt:
Gew.-%
Sorbitanmonooleat | 0.80 |
Nichtionisches Emulgiermittel | 0,06 |
Formaldehyd | 0.50 |
Polysiloxan (500 cSt) | 2,35 |
Polysiloxan (1000 cSt) | 0.25 |
n-Butan | 30,00 |
Paraffinwachs | 0.15 |
Lemonwachs | 0.05 |
Mikrowachs | 0.66 |
Wasser | ad. 100 |
90 Teile der oben hergestellten Zwischenstufenmasse werden dann mit 10 Teilen eines Propan/Isobutan-Gemisches
(70 : 30) gemischt, um ein Oberflächenbehandlungsmittel herzustellen, das durch eine gute Oberflächenabscheidbarkeit
und einen langwährenden Glanz ausgezeichnet ist, durch Polieren aufgefrischt werden
kann und wasserfleckenfest ist.
Durch Mischen von 88 Teilen des oben hergestellten Zwischenprodukts mit 12 Teilen eines Propan/Isobutan-Gemisches
(70:30) und von 85 Teilen des oben hergestellten Zwischenprodukts mit 15 Teilen eines
Propan/Isobutan-Gemisches (70 :30) erhält man praktisch
die gleichen Ergebnisse.
Ein Zwischenprodukt wird hergestellt durch Erwärmen der Wachse, Polysiloxane, Emulgiermittel und eines
Duftstoffes auf eine Temperatur von 82,20C in einem
Druckkessel. Nachdem die Wachse geschmolzen sind, werden auf 76,7°C vorerwärmtes Wasser und Formaldehyd
unter Rühren zugegeben. Der Rest des Wassers und Verdickungsmittels wird zugefügt, um die folgende
Zusammensetzung der Zwischenstufe zu bilden:
Gcw.- | |
Sorbitanmonooleat | 0,885 |
Nichtionisches Emulgiermittel | 0.115 |
Polysiloxan (50OcSt) | 2,150 |
Polysiloxan (5 cSt) | 0,150 |
Mikrowachs | 0.700 |
Gereinigtes Paraffin | 0,250 |
Duftstoff | 0,150 |
Formaldehyd | 0.200 |
Verdickungsmittel | |
(kolloidales Carboxy viny !polymer) | 3.000 |
Wasser | ad. 100 |
85 Teile des oben hcrgesiclltcn Zwischenprodukts uciden dann mit 15 Teilen eines I'ropan/Isobutan-Cjcmisches
(70 : 30) gemischt unter Bildung eines Oberfl« ehenbehiindlungsmittcls.
Das mich dein obigen Beispiel erhaltene /wischen
produkt kann mit variierenden Mengen und Typen von Treibmitteln verwendet werden, wie durch die folgen
den Beispiele veranschaulicht wird.
Gew.·"/" | Treibmittel | |
Zwischen | ||
produkt | 7.5 CF2CI2 | |
Beispiel 4 | 92.5 | ISCFjClj/lsobutan- |
Beispiel 5 | 85 | (Jemisch (10 :90) |
40 Isobutan | ||
Beispiel 6 | M) | 80 η-Butan |
Beispiel 7 | 20 | |
Claims (4)
1. Unter Treibmittel stehendes Oberflächenbehandlungsmittel auf Basis einer Emulsion von Wachs
und organischen Polysiloxanen in Wasser, das gegebenenfalls übliche Zusätze enthält, gekennzeichnet durch eine Wasser-in-öl-Emulsion,
die aus etwa 0,1 bis 5% Wachs, etwa 0,5 bis 10% eines organischen Polysiloxans, etwa 7,5 bis 80%
mindestens eines verflüssigten, normalerweise gasförmigen Treibmittels und Wasser besteht
2. Oberflächenbehandlungsmittel nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet daß es ein Wasser-in-öl-Emulgiermittel
enthält das aus der Gruppe Sorbitanmonooleat Sorbitanmonolaurat, Sorbitanmonopalmitat,
äthoxylierte Stearinsäure, Polyglycerinoleat und Mischungen davon ausgewählt wird.
3. Oberflächenbehandlungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als
Polysiloxan ein Polydialkylsiloxan mit einer Viskosität von etwa 5 bis 50 000 cSt enthält.
4. Oberflächenbehandlungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß es etwa 0,5 bis 2,5% Wachs, 1,0 bis 6,0% Polysiloxan und etwa 12 bis 20% des gasförmigen
Treibmittels enthält.
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