FLOOR POLISHING EMULSION

Abstract: 1. A floor care emulsion based on vaxes and polymers comprising 10 to 30% by weight, relative to the total emulsion, of a natural, partly synthetic and/or wholly synthetic wax having an acid number of 5 to 100, a saponification number of 20 to 150 and a drop point of 60 to 130 degrees C, 5 to 50% by weight, relative to the total emulsion, of a polymer dispersion which is based on a styrene and/or acrylate polymer has a minimum film formation temperature of 30 to 100 degrees C, 2 to 50% by weight of caprolactam as sole plastificator, and a remainder of water.

Description: Fussbodenpflegeemulsion Die Erfindung betrifft eine widerstandsfähige Filme bildende Fussbodenpflegeemulsion auf Basis von Wachsen und Polymeren, welche als alleinigen Plastifikator Caprolactam enthält. Zur Pflege von Fussbodenbelägen unterschiedlicher Art, mit Ausnahme von textilen Belägen, werden heute vorwiegend Pflegemittel auf Emulsionsbasis, wie Selbstglanzemulsionen, Wischpflegemittel, Sprühreiniger verwendet. Die wäS- rigen Emulsionen enthalten als Hauptkomponenten Wachs und/oder Polymere. Wachsemulsionen für sich trocknen bei Raumtemperatur zu geschlossenen Filmen auf. Die Filmbildung ist auch noch bei Abmischungen von Wachsemulsionen mit bis zu etwa 20 % Polymerdispersionen gewährleistet. Hier reicht die plastifizierende Wirkung der Wachse allein aus. Bei Abmischungen mit höheren Polymeranteilen sind jedoch Plastifikatoren und Filmbildehilfsmittel erforderlich, um auch bei Raumtemperatur eine brauchbare Filmbildung zu erreichen. In der Praxis übliche Plastifikatoren und Filmbildehilfsmittel sind nahezu ausschliesslich Dibutylphthalat, Glykole, Glykolether (Methyl-, Ethyldiglykol), Tributoxyethylphosphat, Pyrrolidon-2, oxethylierte Nonylphenole. Im allgemeinen ist es erforderlich, drei bis vier der genannten Substanzen zu verwenden, um die gewünschte Wirkung zu erzielen. Die genannten Plastifikatoren und FilmbildehilSs- mittel sind ausserdem unter modernen Gesichtspunkten als toxikologisch nicht unbedenklich zu betrachten. Sie erhöhen schliesslich die Klebrigkeit der Filme und verlangen eine intensive Einarbeitung in die Emulsionen unter Rühren während etwa einer halben Stunde. Die Nachteile der herkömmlichen Plastifizierung sind auch dann nicht vollständig vermeidbar, wenn die Polymerdispersionen mit den üblichen Plastifikatoren und Filmbildehilfsmitteln vorplastifiziert werden. Die Verwendung anderer als der praxisüblichen Plastifikatoren und Filmbildehilfsmittel hat bisher ebenso wenig zu grundlegenden Verbesserungen und Vorteilen geführt. Es ist bekannt, dass ein Zusatz von Caprolactam die Eigenschaften von Fussbodenpflegemittelfilmen verbessern kann (vgl. Poss et al. Soap Chemical Specialities, 1, 1969, S. 84 (CSMA 55th Annual Meeting 1968, S. 202); US-PS 4,229,749), wobei jedoch immer noch herkömmliche Plastifikatoren und Filmbildehilfsmittel in den üblichen Mengen verwendet werden. Bei Verwendung von geringen Mengen Caprolactam ist es mithin nicht möglich, auf zusätzliche übliche Plastifikatoren und Filmbildehilfsmittel zu verzichten. Damit bleiben deren genannte Nachteile weitgehend bestehen. Es wurde nun gefunden, dass beim ausschliesslichen Einsatz von grösseren Mengen Caprolactam auf weitere Plastifikatoren und Filmbildehilfsmittel verzichtet werden kann. Damit werden die geschilderten Nachteile der herkömmlichen Plastifizierung von vornherein vermieden. Gegenstand der Erfindung ist somit eine Fussbodenpflegeemulsion auf Basis von Wachsen und Polymeren, bestehend aus 0 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtemulsion,eines natürlichen, teilsynthetischen und/oder vollsynthetischen Wachses mit einer Säurezahl von 5 bis 100, einer Verseifungszahl von 20 bis 150 und einem Tropfpunkt von 60 bis 1300C, 5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtemulsion, einer gegebenenfalls metallsalzhaltigen Polymerdispersion auf Basis eines Styrol- und/oder Acrylatpolymerisats und einem MFT-Wert von 30 bis 1000C, 2 bis 50 Gew.-% Caprolactam, Rest Wasser, sowie gegebenenfalls üblichen iusatzstoffen. Gegenstand der Erfindung ist aber auch das für die Herstellung dieser Fussbodenpflegeemulsion geeignete Wachs. Die erfindungsgemässe Fussbodenpflegeemulsion besteht aus O bis 30, vorzugsweise 10 bis 25 Gew.-fg, bezogen auf die Gesamtemulsion, eines natürlichen, teilsynthetischen und/oder vollsynthetischen Wachses mit einer Säurezahl von 5 bis 100, vorzugsweise 20 bis 40, einer Verseifungszahl von 20 bis 150, vorugsweise 20 bis 100 und einem Tropfpunkt von 60 bis 130, vorzugsweise 80 bis 110CC, 5 bis 50, vorzugsweise 20 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtemulsion, einer gegebenenfalls metallsalzhaltigen Polymerdispersion auf Basis eines Styrol- und/oder Acrylatpolymerisats mit einem Feststoffgehalt von 38 bis 40 Gew.-P und einer minimalen Filmbildetemperatur (MFT Wert) von 30 bis 100 C, 2 bis 50, vorzugsweise 15 bis 20 Gew.-% Caprolactam, Rest Wasser, sowie gegebenenfalls üblichen Zusatzstoffen. Der Festkörpergehalt beträgt 10 bis 40, vorzugsweise 15 bis 25 Gew.-%. Das für die Herstellung der Fussbodenpflegeemulsion geeignete natürliche, teilsynthetische oder vollsynthetische Wachs hat eine Säurezahl von 5 bis 100, eine Verseifungszahl von 20 bis 150 und einen Tropfpunkt von 60 bis 130 C, und ist gekennzeichnet durch einen Gehalt von 10 bis 70 Gew.-% an Caprolactam. Für die Herstellung der erfindungsgemässen Emulsionen kommen Carboxylgruppen enthaltende natürliche, teilsynthetische oder synthetische Wachse in Frage. Im einzelnen seien genannt: Polyäthylenwachsoxidate mit Molgewichten zwischen etwa 2 000 und 10 000 mit Säurezahlen zwischen 7 und 70, insbesondere 15 bis 50, Wachse, wie sie durch Oxidation von geradkettigen Paraffinen, mikrokristallinen Wachsen oder Fischer-Tropsch-Wachsen gewinnbar sind, mit Säurezahlen zwischen etwa 5 und 40, sowie die bei der oxidativen Bleichung von entharztem oder nicht entharztem Rohmontanwachs, beispielsweise mittels Chromsäure, anfallenden Wachse mit Säurezahlen zwischen etwa 5 und 80. Geeignet sind ferner Teilveresterungsprodukte derartiger Wachse, die in bekannter Weise durch Umsetzen der Oxidate mit einoder mehrwertigen Alkoholen erhältlich sind und Säure- und Verseifungszahlen im Bereich 5 bis 80 bzw. 60 bis 160 aufweisen. Beispiele sind Esterwachse auf Rohmontanwachsbasis und teilveresterte Polyäthylenoxidate. Bei den in der Natur direkt vorkommenden Wachsen wie Carnauba- und Candelillawachs, liegt die Säurezahl im genannten Bereich; sie können daher ohne chemische Veränderung eingesetzt werden. Die Wachse werden in die in Wasser dispergierbare Form übergeführt durch Reagierenlassen der Carboxylgruppen mit Alkalilaugen oder primären, sekundären oder tertiären Aminen oder auch Aminalkoholen mit Siedepunkten zwischen etwa 110 und 180C, wie Diethylaminoethanol, 2-Amino-2methyl-1-propanol oder Morpholin. Man erhält die Verseifungsprodukte durch Zusammenbringen der geschmolzenen Wachse mit den Laugen bzw. Aminen. Zur Emulgierung von carboxylgruppenarmen Wachsen kann der Zusatz von Fettsäuren, wie Öl-, Stearin- und Palmitinsäure, erforderlich sein. Es entstehen somit anionaktive Wachsemulsionen. Geeignete Polymerdispersionen enthalten ein Styrol-, Styrol/Acrylat- oder Acrylat-Polymerisat. Sie haben einen Feststoffgehalt von 35 bis 40, vorzugsweise von 38 bis 40 Gew.- und eine minimale Filmbildetemperatur von 30 bis 100, vorzugsweise von 40 bis 60 C. Beispiele für derartige Polymerdispersionen sind bekannte, im Handel erhältliche metallsalzfreie oder metallsalzhaltige anionische Dispersionen. In der erfindungsgemässen Fussbodenpflegeemulsion können ferner 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, Entschäumer, Filmbilde hilfsmittel, Antistatika, Bakterizide, Konservierungsmittel, Farbstoffe, Parfüms und Korrosionsinhibitoren enthalten sein. Die Einarbeitung des Caprolactams in die Fussbodenpflege- emulsion kann auf verschiedene Weise mit dem gleichen Effekt erfolgen. Entweder wird das Caprolactam in das Wachs bzw. in die Wachsemulsion oder in die Polymerdispersion, die für die Fussbodenpflegeemulsion verwendet wird, eingearbeitet oder Caprolactam-Lösungen in Wasser werden Wachsemulsions-Polymerdispersions-Abmischungen nachträglich zugegeben. Durch die Einarbeitung von Caprolactam in die Fussbodenpflegeemulsion wird eine permanente Plastifizierung erzielt. Das Emulgierverhalten caprolactamhaltiger Wachse wird gegenüber dem caprolactamfreier Wachse nicht beeinträchtigt. Das Analoge gilt für Polymerdispersionen und Pflegemittel auf Emulsionsbasis. Bei der praxisüblichen Abmischung von Wachsemulsionen mit Polymerdispersionen wird bei Verwendung von caprolactamhaltigen Wachsen oder caprolactamhaltigen Polymerdispersionen kein weiterer Plastifikator und kein weiteres Filmbildehilfsmittel benötigt. Pflegemittel der beschriebenen Art trocknen in gewohnter Weise mit Selbstglanz auf und führen zu Filmen, die gegen Verschmutzung und mechanische Beschädigungen besonders widerstandsfähig sind. Durch Mitverwendung von Caprolactam in ausreichender Menge wird die Detergentienfestigkeit der Filme sowohl wachsfreier Pflegemittel auf reiner Polymerbasis als auch wachsreicher Abmischungen erheblich verbessert. Das -Fliess- und Abriebverhalten der Filme, in die Caprolactam in der angegebenen Weise eingearbeitet wurde, wird beim Polieren mit schnellaufenden, sog. high-speed- und super-high-speed-Maschinen (bis zu 1 500 U/min.) ebenfalls wesentlich verbessert und so ein optimaler Schutz der Bodenbeläge gewährleistet. Ausserdem wird der Glanz der Filme nach maschineller Behandlung sichtbar satter und messbar höher. In den Beispielen bedeuten Teile Gewichtsteile. Beispiel 1 und 2: Durch Zusatz von Caprolactam zu Wachsschmelzen wurden Wachse erhalten, die in der bevorzugten Schuppenform konfektioniert werden können. Auf diese Weise hergestellte Wachse liessen sich wie üblich emulgieren. Die Emulsionen wurden anschliessend mit Polymerdispersion abgemischt. a) Wachse I II Bsp.1 Bsp.2 Montanwachsester SZ 35 VZ 140 TP 80"C - 20 T. Oxidiertes Polyethylenwachs SZ 22 VZ 85 TP 105"C 50 T. 30 T. Caprolactam 50 T. 50 m. Caprolactamhaltige Wachse 100 T. 100 T. b) Wachsemulsion Caprolactamhaltiges Wachs (1 oder II) 33,5 T. Oxethyliertes Nonylphenol (8-10 AeO) oder Isotridekanol (8 AeO) 6,5 T. Kaliumhydroxid-Lösung, 21,5 %ig 1,0 T. Methyldiglykol 3,0 T. Wasser 56,0 T. Caprolactamhaltige Wachsemulsion, ca. 40ig 100,0 T. Zur Herstellung der Wachsemulsion wurden die Wachse mit dem Caprolactam und dem Emulgator bei llO"C zusammengeschmolzen, die Schmelze mit Kaliumhydroxidlösung und Methyldiglykol versetzt und in das vorgelegte heisse Wasser eingerührt. Nach kurzem Aufkochen wurde die Emulsion rasch auf Raumtemperatur gekühlt. c) Abmischung Caprolactamhaltige Wachsemulsion 30-50 T. Polymeridispersion 70-50 T. Fluortensidlösung, 1 9gig 1-2 T. Caprolactamhaltiges Fussbodenpflegemittel 101-102 T. Herstellung: Mischen bei Raumtemperatur d) Eigenschaften Iagerstabiles Emulsionskonzentrat, welches vor der An wendung verdünnt werden kann. Hoher Glanz, gute Abriebfestigkeit und Gleitsicherheit der entstandenen Filme. Beispiele 3 und 4: vine Polymerdispersion wurde durch Zusatz einer 50%igen wässrigen Lösung von Caprolactam vorplastifiziert. Anschliessend wurde diese vorplastifizierte Dispersion durch Verdünnten und/oder Mischen mit einer Wachsemulsion zu einer Fussbodenpflegeemulsion mit den gewünschten Eigenschaften verarbeitet. a) Polymerdispersion Polymerdispersion ca. 40 %ig 80 T. wässrige Caprolactam-Lösung, 50 %ig 20 T. Caprolactamhaltige Polymerdispersion, ca. 42%ig 100 T. t) Abmischung Bs. 3 Bsp. 4 Caprolactamhaltige Polymerdispersion, 40 T. 50 T. ca. 42 %ig Wachsemulsion ca. 35%ig 15 T. - T. Wasser 50 T. 50 T. Netzharzlösung, 15kig 5 T. 5 T. Fluortensidlösung, 1 %ig 2 T. 2 T. Caprolactamhaltige Fussbodenpflege- 112 T. 107 T. emulsion, ca. 22%ig Herstellung: Mischen bei Raumtemperatur c) Bigenschaften Hoher Selbstglanz, gute Detergentien und Verschleiss festigkeit der Filme. Beispiele 5 und 6 Caprolactam wurde Abmischungen von Wachsemulsionen mit Polymerdispersionen und Polymerdispersions-Abmischungen herkömmlicher Art in Form einer wässrigen Lösung zugesetzt. Dadurch wurde eine zeitsparende Herstellung, auch mit Hilfe elektronischer Regeltechniken möglich. Das Abmischungsprinzip ist auch bei wasserklaren Selbstglanzemulsionen anwendbar. Auf diese Weise können hohe Festkörperanteile ohne Beeinträchtigung des klaren Aussehens erzielt werden. Beispiel 5 Beispiel 6 Wachsemulsion, 15%ig 60,0 T. Polymerdispersion, 40%ig 15,0 T. 50,0 T. Wasser 25,0 T. 37,0 T. Ammoniaklösung, 25%ig - 2,5 T. Caprolactamlösung, 50%ig 6,0 T. 12,0 T. Fluortensidlösung, 1%ig 2,0 T. 1,0 T. Fussbodenpflegemittel 108,0 T. 102,5 T. Herstellung: Mischen bei Raumtemperatur Eigenschaften Beispiel 5: Polierbare verschleissfeste Filme für Fussboden beläge aller Art. Gute Haftung auf Steinböden. Beispiel 6: Wasserklar. Filme begehfest mit guter Deter gentienfestigkeit. Vergleichsbeispiele A und B und Beispiel 7 Es wurden wachsfreie Selbstglanzemulsionen herkömmlicher Art hergestellt und verglichen mit einer Fussbodenpflegeemulsion, in welcher die Plastifikatoren durch Caprolactam ersetzt wurden. Vergleichsbeispiel Beispiel 7 A B Wasser 57,5 47,0 43,0 Polymerdispersion Acrylatbasis 40%ig 35,0 45,0 50,0 Cocosfettsäuremonoethanolamid/5 AeO 2,0 Methyldiglykol 3,0 3,0 Tributoxyethylphosphat 1,5 1,0 Dibutylphthalat - 1,0 Fluortensidlösung 1%ig - 1,0 Caprolactam fest - - 6,0 Ammoniaklösung ca 26 % 1,0 2,0 2,5 100,0 100,0 102,5 Detergentienfestigkeit* a) PVC-Platte 5 5 1 b) Linoleum 5 5 1 *Prüung der Detergentienfestigkeit der Filme nach 24 Std. Lagerung bei PauHrtepperatur, 25 Doppelbürstenstriche/ Gardner Straight Leine Washability Apparatus (ASDM D 1792-66) Beurteilung Filmzustand 1 = sehr gut 100 % erhalten 2 = gut 90 % 3 = befriedigend 70 % 4 = ausreichend 50 k 5 = unzureichend unter 50 % Vergleichsbeispiel C und Beispiel 8 - Es wurde eine wachshaltige, polierbare Selbstglanzemulsion herkömmlicher Art verglichen mit einer nur Caprolactam als Plastifikator enthaltenden Emulsion. Vergleicht Bei beispiel zu C spiel 8 Wachsemulsion (Ester/POWachs Basis) 15 %ig 60,0 60,0 Styrol-Acrylat- oder Acrylatdispersion 40 %ig 15,0 15,0 Wasser 25,0 25,0 Ethyldiglykol 2,0 Tributoxyethylphosphat 1,5 Caprolactam fest - 3,0 Pluortensidlösung 1 % 2,0 2,0 105,0 105,0 Detergentienfestigke it* PVC-Platte 5 2 *Wie bei Beispiel 7

Claims: PatentansrUche: 1. Fussbodenpflegeemulsion auf Basis von Wachsen und Poly meren mit einem Pestkörpergehalt von 10 bis 40 Gew.-%, bestehend aus 10 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtemulsion, eines natürlichen, teilsynthetischen und/oder vollsyntheti schen Wachses mit einer Säurezahl von 5 bis 100, einer Verseifungszahl von 20 bis 150 und einem Tropfpunkt von 60 bis 1300C, 5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtemulsion, einer gegebenenfalls metallsalzhaltigen Polymerdispersion auf Basis eines Styrol- und/oder Acrylatpolymerisats und einem MFT-Wert von 30 bis 100"C, 2 bis 50 Gew.-% Caprolactam, Rest Wasser, sowie gegebenenfalls üblichen Zusatzstof fen. 2. Pussbodenpflegeemulsion gemäss Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass sie als übliche Zusatzstoffe andere Wachse, Paraffine, ionogene und/oder nichtionogene Emulgatoren, reinigend wirkende Stoffe, Lösemittel, Retz- und Verlaufmittel, Polymerdispersionen, Entschäu mer, Filmbildehilfsmittel, Antistatika, Bakterizide, Konservierungsmittel, Parbstoffe, Parfüms und Korro sionsinhibitoren enthält. 3. Verfahren zur Herstellung der Fussbodenpflegeemulsion gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man zu nächst Wachs und Caprolactam zusammenschmilzt und emulgiert und danach die Polymerdispersion hinzufügt. 4. Verfahren zur Herstellung der Fussbodenpflegeemulsion gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Wachs zunächst emulgiert und danach die Polymerdisper sion und das Caprolactam hinzufügt. 5. Für die Herstellung der Fussbodenpflegeemulsion gemäss Anspruch 1 geeignetes natürliches, teilsynthetisches oder vollsynthetisches Wachs mit einer Säurezahl- von 5 bis 100, einer Verseifungszahl von 20 bis 150 und einem Tropfpunkt von 60 bis 1300C, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 10 bis 70 Gew.-% an Caprolactam.

Inventors: JACOB, ROLF, DR., KAPFER, WERNER
Applicants: HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1985
Main classification: C09G1
IPC codes: C09G1