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Wachsheltige, strapazierfähige und besonders rutschfeste
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Filme bildende Pflegemittel Oberflächen wie z. B. die von Fußböden,
Schuhen, Möbeln und Automobilen werden seit langem mit Schutz filmen aus Wachsen
oder Wachsen und polymeren Thermoplasten beschichtet, um sie durch Erhöhung des
Glanzes zu verschönern, durch Verschlu der Poren und Glättung hygienischer und weniger
schmutzaufnehmend zu gestalten, durch Hydrophobierung abweisend gegen wäßrige 2agenzien
zu machen und sie vor allem gegen mechanische Beschädigung zu schützen.
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Die Wachse, die bei Raumtemperatur feste, meist zwischen 60 und 120
s schmelzende Stoffe sind, müssen, um als dünne Filme auf die Oberfläche aufzuziehen,
in eine bequem und sicher handhabbere Anwendungsform überführt werden. Dies kann
entweder in pastöser Form oder suspendiert in organischen Lösemitteln wie z. B.
Testbenzin oder Balsamterpentinöl, oder in Fällen, wo diese Lösemittel aus ökologischen
oder technischen Gründen (Schädigung der zu behandelnden Oberfläche) unerwünscht
sind, in wäßrigen Emulsionen sein. Polymere Thermoplaste kommen stets in Emulsionsform
zur Anwendung, d. h. nur in lösemittelfreien Pflegemitteln.
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Lösemittelhaltige Pflegemittel sind im Prinzip zusammengesetzt aus
2,0 bis 10,0 Gew.-Teilen eines harten, schützenden und glanzgebenden Wachses wie
z. B. eines natürlichen Esterwachses, eines teilsynthetischen Esterwachses, eines
teilverseiften, teilsynthetischen Esterwachses, eines oxidierten oder nichtoxidierten
Polyoletinuschaes oder einer Wacheseife, 1,0 bis 5,0 Gew.-Teilen eines plastischen,
mikrokristellinen Wachses, 3,0 bis 18,0 Gew.-Teilen eines körpergebenden Paraffins
vom Schmeizpunkt ca.
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52 bis 65 T und dem auf 100 Gew.-Teile fehlenden Rest eines Lösungsmittels
wie Testbenzin oder Eelssmterpentinöl. Je nach Art und Zengenverhältnis der eingesetzten
Rohstoffe entstehen flüssige bis pastenförmige Fertigprodukte.
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Bei der wäßrigen Anwendungsform der Wachse werden Emulsionen bevorzugt,
die so feinteilig sind, daß sie mit Glanz auftrocknen, ohne poliert werden zu müssen.
Sie werden daher Selbstglanzemulsionen genannt und bestehen, bezogen auf 100 Gew.-Teile
fertige Emulsion, aus blas zu 100,0 Gew.-% ionogener oder nichtionogener, 10 bis
25 Gew.-% Festkörper enthaltender Emulsionen von teilsynthetischen Esterwachsen,
wie z. B. Zontanwachsderivaten und/oder natürlichen Wachsen wie z B. Candelillawachs,
Carnaubawachs, Bienenwachs und/oder synthetischen Wachsen wie z. B. Pelyolefinwschsen
und Syntheseparaffinoxictaten und/oder auch mikrokristallinen Wachsen, bis zu 100,0
Gew.-% Polymerdispersionen bzw. Gopolymerdispersionen mit 10 bis 25 Gew.-% Festkörpergehalt
wie z. B. Polystyrol-, Polyacrylat-, Styrolacrylat- oder Polyolefindispersionen,
bis zu 20,0 Gew.-% alkalilöslicher Harze wie z. B. Kolophoniummeleinatharze,Schellack,
Styrolmaleinatharze, Polyesterharze, polymere Styrolacrylate als 10 bis 25 Gew.-ige
Lösungen, bis zu 10,0 Gew.-% Zusatzstoffen wie Filmbildehilfsmittel, temporäre und
permanente Weichmacher, Antistatika, Korrosionsinhibitoren, bakterizid wirkende
Stoffe, Konservierungsmittel, Farbstoffe und evtl.
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metellionen als reversible Vernetzungsmittel.
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Derartige Emulsionen werden in unverdünnter Form als 10 bis 25 Gew.-%
Feststoff enthaltende Präparate zur Pflege von z. B. Fußböden, Schuhen, Möbeln,
Autos oder euch in verdünnter Form, d. h. etwe 0,5 bis 1 %ig in Bezug auf Feststoff,
vorzugsweise nach Zusatz von oberflächenaktiven Substanzen, wie z. B. Alkyl-und
Alkylsrylpolyglykolethern, Alkyl- und Alkylarylsulfonaten, Seifen oder Polypheaphatan,
als sogenannte Wischwachse angewandt.
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Bei jedem Pflegemitteltyp gibt es vielfältige Möglichkeiten, die Komponenten
und ihre engenverhältnisse zu variieren und damit auf diese Weise die anwendungstechnischen
Eigenschaften der Filme, die sowohl aus der Lösewittelsuspension als auch aus der
Emulsion erhalten werden, leicht den speziellen Wünschen das Verbrauchers anzupassen.
So kann man Selbstglanz, Wasserfestigkeit,
Begehfestigkeit, Schmutzaufnahme,
Widerstend gegen Lösemittel und alkalische Reinigungsmittel, Polierbarkeit usw.
in gewünschter Weise einstellen.
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Es ist einleuchtend, daß die in Frage stehenden Pflegemittel ihrem
vorgesehen Verwendungszweck, das ist dauerhafter Schutz und dauerhaftes Verschönen,
dann optimal nachkommen können, wenn die Widerstandsfähigkeit der Filme möglichst
optimal, d. h.
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die Härte und Zähigkeit der ihnen zugrunde liegenden Rohstoffe möglichst
hoch ist.
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In den letzten Jahrzehnten wurde nun die Härte der Pflegemittelfilme
durch immer weitere Steigerung des Gehaltes an harten Rohstoffen wie Hartwachsen
und Polymerdispersionen an die obere Grenze des Möglichen geführt, und es konnte
auf diese Weise z. 8. bei Fußbodenpflegemitteln zwar der Aufwand der Unterhaltspflege
je nach Stärke der Begehung auf einmal wöchentlich oder in Extremfällen sogar auf
einmal monatlich reduziert werden, man mußte jedoch bei diesem technischen Fortschritt
einen entscheidenden Nachteil in Kauf nehmen, daß nämlich mit steigender Härte der
Filme ihr Gleitkoeffizient abfällt. Auf durchgetrockneten Filmen, vor allem auf
harten Unterlagen wie Estrichen, Keramikfliesen oder Steinen, stieg somit die Gefahr,
beim Begehen auszugleiten und sich zu verletzen [R. Braun und 0. Roemer, Fette-Seifen-Anstrichmittel
76 (1974), Seite 169].
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Die einzige möglichkeit, sich hiervor zu schützen, bestand bis heute
darin, unter Aufgabe des technischen Fortschrittes der hohen Haltbarkeit, diese
Filme wieder weicher zu gestalten oder sogar durch erweichende und klebrigmachende
Zusätze wie z. B.
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Harze trittaicherer zu machen. Geeignete Zusätze sind in der DE-OS
27 07 938 beschrieben. Auf diese Weise konnte ein bemerkenswertes Maß an Gleitsicherheit
erzielt werden, gleichzeitig aber wurde die Schmutzaufnehme heraufgesetzt und die
mechanische Widerstandsfähigkeit eo weit erniedrigt, daß Filme dieser Art
nur
in Sonderfällen, wie z. 8. für die Fußbodenpflege in Turnhallen, verwendet werden
konnten.
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Es ist euch schon versucht worden, den Pfleqemitteln rutschhemmende,
höhermolekulare, nicht wachsartige Stoffe wie z. 8.
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ataktisches Polypropylen, Polyisobutylen oder Ethylen-Vinylecetet-Copolymere
mit einem Vinylacetatgehalt von 2 bis 35 % zuzusetzen. Da diese Substanzen sich
jedoch nicht ausreichend gut in wäßrige Emulsionen oder Lösemittelsuspensionen überführen
ließen und damit wichtige Folgeeigenschaften der Fertigprodukte wie z. B. Glanz.
Polierbarkeit oder Stabilität stark herabsetzten, konnte das anstehende Problem
in dieser Weise nicht gelöst werden.
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Der vorliegenden Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, Pflegemittel
in einer der beschriebenen Anwendungsformen zu entwickeln, die die genannten Nachteile
nicht besitzen, sondern mit denen man Filme mit maximaler Gleitsicherheit und Flexibilität
erhält bei gleichzeitiger, optimaler Ausnutzung des technischen Fortschrittes bezüglich
Härte, Zähigkeit und Trittfestigkeit.
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Es wurde gefunden, daß diese Forderung durch Einsatz von bestimmte
Polyethylenwachsen, und zwar von speziellen Ethylen-Vinylecetat-Copolymer-Oxidaten
in den an sich bekannten Rezepturen erfüllbar ist.
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Die Erdindung betrifft daher die Verwendung von oxidierten Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisaten
mit Säurezahlen von 10 bis 50 und Schmslzviskositäten bei 120 s von 500 bis 20 000
mPss, welche aus Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisaten mit einem Vinylscetatgehalt
von 1 bis 30 Gew.-% und einem Schmelzindex von 0,1 bis 200 g/10 min (bestimmt nach
DIN 53 735 bei 190 s und einem Autlsgegewicht von 2,16 kp [MFI 190/2]) erhalten
worden waren, indem man die in einem gegenüber Sauerstoff inerten Dispersionsmittel
dispergierte Schmelze eines derartigen Copolymerisats bei
Temperaturen
zwischen seinem Schmelzpunkt und 100 t darüber mit Sauerstoff oder Sauerstoff enthaltenden
Gasen behandelte, als Wachskomponente in Pflegemitteln auf wäßriger und/oder organischer
Lösemittelbasis und in Pasten.
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Es war nicht vorhersehbar, daß man beim Einsatz der genannten Oxidate
zu überraschenden Ergebnissen kommen würde, nechdem aufgrund ihrer hohen Fließhärten,
ebenso wie bei vergleichbaren Polyethylenwachsen zwar harte, schmutzabweisende und
mechanisch widerstandsfähige, jedoch nicht rutschfeste Filme zu erwarten waren.
Man mußte ferner damit rechnen, daß die Vinylacetat-Komponente in den Polymerisaten
sich ungünstig auf andere Eigenschaften der Pflegemittelfilme, etwa deren Wasserfestigkeit
und Alkalibeständigkeits auswirkt. Daß im vorliegenden Falle die Pflegemittelfilme
bei hoher Härte eine sehr gute Rutschfestigkeit besitzen, ohne in ihren anderen
Gebrauchseigenschaften abzusinken, mußte somit auch den Fachmann in Erstaunen versetzen.
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Die für die erfindungsgemäße Verwendung in Frage kommenden Wachse
werden nach den Angaben der DE-OS 29 44 375 erhalten, indem man in gegenüber Sauerstoff
inerten Lösungsmitteln, vorzugsweise in Wasser dispergierte Schmelzen von Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisaten
vom Schmelzindex 0,1 bis 200 g/10 min (bestimmt nach DIN 53 735 bei 190 s und einem
Auflagegewicht von 2,16 kp [MFI 190/2]) mit einem Vinylacetatgehalt von 1 bis 30,
vorzugsweise 5 bis 20 und insbesondere 5 bis 10 Gew.-% mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen
Gasen bei Temperaturen zwischen dem Schmelzpunkt des Copolymerisats und 100 s darüber
auf Säurezahlen von 10 bis 50, vorzugsweise 15 bis 25, oxidiert. Die Produkte besitzen
Schmelzviskositäten bei 120 s von 500 bis 20 000 mPas und Verseifungazahlen von
70 bis 140. Bevorzugt werden Oxidste mit einer Säurezahl von 15 bis 20, einer Verseifungezehl
von 3 80 bis 110 und einer Dichte bei 20 s von ca. 0,96 g/cm . Die Fließhärte eines
derartigen Oxidates liegt bei ca. 600 kg/cm2 und die Schmelzviskosität bei ca. 1
500 bis 5 000, insbesondere bei ca. 2 000 mPes.
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Die Wachse werden erfindungsgemäß in Pflegemitteln auf wäßriger Basis,
auf Lösemittelbasis, in wäßrigen lösemittelhaltigen Emulsionen sowie in Pasten eingesetzt.
Die Wechsmenge beträgt, bezogen auf fertiges Pflegemittel, 0,01 bis SO Gew.-%, wobei
sich die niedrigen Konzentrationen auf die in hochverdünnter Form zur Anwendung
kommenden Wischwachse beziehen, während in Pasten und Pflegeemulsionen die Wachsmengen
zwischen 1 und SO Gew.-% liegen.
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Die Wachse sind leicht in feindisperse, stippenfreie, mit Selbstglanz
auftrocknende, wäßrige Emulsionen überzuführen. Mit Lösemitteln zeigen sie im Vergleich
zu herkömmlichen oxidierten Polyethylenwachsen überraschenderweise eine hohe Pastenbildefähigkeit
und ein gutes Dispergiervermögen für andere Wachse.
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Die unter Verwendung der genannten Wachse hergestellten Pflegemittel
enthalten im allgemeinen in derartigen Pflegemitteln übliche, sich nach der Rezeptur
und dem Einsatzzweck richtende weitere Bestandteile, wie z. B. andere Wachse, Paraffine,
ionogene und/oder nichtionogene Emulgatoren, reinigend wirkende Stoffe, Lösemittel,
Netz- und Verlaufmittel, Polymerdispersionen, Filmbildehilfsmittel, temporäre und
permanente Weichmacher, Antistatika, Bakterizide, Konservierungsmittel, Farbstoffe,
Zetallsalze und Korrosionsinhibitoren.
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In den folgenden Beispielen sei die Erfindung weiter erläutert.
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Beispiel 1 Lösemittelhaltine Paste (Bohnerwachs. Schuhereme) In 80,0
Gew.-Teilen Testbenzin wurden bei ca. 70 s 4,0 Gew.-Teile eines oxidierten Ethylen-Vinylecetat-Copolymerisetes
der SZ 18 und der Verseifungezahl 85 (erhalten aus einem Copolymerisat mit einem
Vinylacetatgehalt von ca. 8 %),
4,0 Gew.-Teile plastisches, mikrokristallines
Wachs und 12,0 Gew.-Teile Tafelparaffin mit Schmelzpunkt 60 bis 62 α gelöst.
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Nach dem Abkühlen unter Rühren wurden 100,0 Gew.-Teile pastenförmige
Lösemittelware erhalten (Paste A).
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Zu Vergleichszwecken wurden Pasten aus einem nichtoxidierten Polyethylenwachs
vom Plolekulargewicht ca. 3 000 und einer Flie0-härte von ca. 600 kg/cm² (Paste
5), aus einem nichtoxidierten Polyethylenwachs vom Molekulargewicht ca. 1 500 und
einer Fließhärte von ca. 300 kg/cm² (Paste C) und aus einem oxidierten Polyethylenwachs
mit der Säurezahl 18, einem Molgewicht von ca. 1 700 und einer Fließhärte von ca.
250 g/cm² (Paste D) hergestellt.
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Die anwendungstechnischen Eigenschaften der Pasten zeigt Tabelle 1.
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Tabelle 1
| Eigenschaft Paste nach Beispiel |
| 1A IB IG 1D |
| Pastenhärte (g/cm²) 650 580 260 610 |
| Begeheigenschaften auf |
| Linoleum |
| Schmutzaufnahme gering gering hoch gering |
| Rutschfestigkeit (sub- sehr gut schlecht gut mäßig |
| Jektiv) |
| Haftreibungskoeffizient |
| mit Metallschuh 0,56 0,42 0,54 0,5û |
| mit Lederschuh 0,63 0,48 0,59 0,57 |
Bestimmung des Haftreibungskoeffizienten nach der in der Zeitschrift "Fette, Seifen,
Anstrichmittel" 76 (1974), Seiten 163-169 in dem Aufsatz von R. Braun und 8. Roemer
"EinfluB von Wachsen auf Haft- und Gleitreibung" beschriebenen Methode.
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Beispiel 2 Selbstqlanzemulsion (Auftraqsweise unverdünnt) Es wurde
zunächst eine 18 ziege Wachsemulsion hergostellt, indem man eine 130 s heiße Schmelze
aus 15,0 Gew.-Teilen des in Beispiel 1 genannten Wachses in Gegenwart von 3,0 Gew.-Teilen
Isotridecylpolyglykolether (mit O Nol Ethylenoxid) mit 0,5 Gew.-Teilen 43 zeiger
KOH verseifte, die Schmelze in 81,5 Gew.-Teilen siedendes Wasser einrührte und anschließend
schnoll auf RaumtemDeratur abkühlte. Es entstanden 100,0 Gew.-Teile Wachsemulsion
(Emulsion A).
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Zum Vergleich wurden Emulsionen aus einem oxidierten Polyethylenwachs
mit SZ 27, einem Molekulargewicht von ca. 5 000 und einer Flimßhärte von ca. 800
kg/cm² (Emulsion B) sowie einem oxidierten Polyethylenwachs mit SZ 18, einem Molekulargewicht
von ca.
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1 500 und einer Fließhärte von ca. 250 kg/cm² (Emulsion C) bereitet.
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Je 30 Gew.-Teile der erhaltenen Wachsemulsion wurden bei Raumtemperatur
zu gebrauchsfertigen Selbstglanzemulsionen durch einfaches Zusammenrühren mit den
nachstehenden Komponenten in der angegebenen Menge und Reihenfolge rezeptiert.
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30,0 Gew.-Teile Wachsemulsion A, C oder C mit 18 % Festkörper, 5,0
Gew.-Teile alkalische Netzharzlösung (Kolophonium-Maleinat-Harz), 15 sig, 70,0 Gew.-Teile
Acrylat-Copolymerdispersion mit einer Filmbildetemperatur von ca. 55 T, 15 %ig,
2,2 Gew.-Teile Ethyldiglykol, 0,7 Gew.-Teile Tributoxyethylphosphat, 0,7 Gew.-Teile
Dibutylphthalat, 1,0 Gew.-Teile wänrige 1 sige Lösung eines Fluertensides 109,6
Gew.-Teilo Selbstglanzemulsion Die Emulsionen wurden unverdünnt auf PUC aufgetragen
in einer Menge von 20 ml/m2.
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Tabelle 2
| Eigenschaft des Wechsfilmes Pflegemittalemulsion nach Bsp. |
| 2A 2 B 2C |
| Schmutzaufnahme wenig sehr wenig stark |
| Rutschfestigkeit (subjektiv) sehr gut schlecht gut |
| Haftreibungskoeffizient |
| mit Metallschuh 0,62 0,49 0,52 |
| mit Lederschuh 0,76 0,68 0,71 |
Beispiel 3 Wischwachs (Auftraqsweise bis 1:100 verdünnt mit Wesser) Die nach Beispiel
2 primär hergestellten Wachsemulsionen wurden bei Raumtemperatur zu Wischweche-Konzentraten
durch einfaches Zusammenrühren der nachstehenden Komponenten in der angegebenen
Menge und Reihenfolge rezeptiert.
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50,0 Gew.-Teile Wachsemulsion A, B oder C mit 18 % Festkörper, 39,0
Gew.-Teile Wasser, 2,0 Gew.-Teile Natriumtetraborat-10-hydrat (Borax), 9,0 Gew.-Teile
Nonyiphenolpolyglykelether mit 10 Mol Ethylenoxid 100,0 Gew.-Teile Wischwachskonzentret
Zur Beurteilung der Gleitsicherheit auf PVC wurden die Konzen-2 trete 1:100 mit
Wasser unverdünnt und 20 ml der Verdünnung pro m PUC-Boden verteilt.
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2 Hieraus errechnen sich 14 mg eingesetztes Wachs pro m Fläche bzw.
eine Schichtdicke des Wachsfilmes von 0,000014 mm. Ungeachtet der niedrigen Einsatzmengen
ergeben sich in den angesprochenen Filmeigenschaften folgende Unterschiede: Tabelle
3
| Eigenschaft des Wischwachsfilmes Wischwachs aus Wachsemulsio |
| nach Beispiel ... |
| 2A A 2C |
| Rutschfestigkeit (subjektiv) gut schlecht mäßig |
| Haftreibungskoeffizient |
| mit Netallschuh 0,38 0,32 0,36 |
| mit Lederschuh 0,58 0,52 0,55 |