DE2902130A1

DE2902130A1 - Reinigungskissen und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE2902130A1
Application number: DE19792902130
Authority: DE
Inventors: Frederick H Bland
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1978-01-19
Filing date: 1979-01-18
Publication date: 1979-07-26
Also published as: FR2414900B1; GB2012802A; AU522363B2; ES476906A1; GB2012802B; ZA79204B; AU4347479A; NZ189425A; JPS54110657A; US4189395A; IT7947704A0; FR2414900A1; BR7900320A

Description

Minnesota Mining and Manufacturing Company,, Saint Paul,, Minnesota 55101, V.St.A.

Reinigungskissen und Verfahren zu dessen Herstellung

Die Erfindung besieht sich auf ein verbessertes mit einem oberflächenaktiven Mittel imprägniertes Hexnigungskxssen (ein sogenanntes "Reinigungspad") und auf ein Verfahren zu dessen Herstellung,,

Seifenhaltige Reinigungs- und/oder Putzkissen werden in großem Umfange zum Reinigen von Küchengeräten, Küchentischen, Automobilien und vielfältigen anderen verschmutzten Oberflächen benutzt» Ein weit verbreitetes Reinigungskissen besteht aus mit einer Seifenmasse imprägnierter Stahlwolle. Für viele Benutzer ist ein solches Kissen unerwünscht, weil es„ abgesehen davon, daß es aus einem Material bestent_s welches beim Aussetzen irgendwelcher Feuchtigkeit rostet, schnell seinen Seifengehalt nach

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einigen wenigen kurzen Anwendungen oder nach einer einzigen längeren Benutzung verliert.

Es sind Versuche unternommen worden, die Nutzdauer des oberflächenaktiven Mittels eines Reinigungskissens durch Verwendung eines Bindemittels zu verlängern, das das Auflösen von oberflächenaktivem Mittel verzögert. Schlechte Ergebnisse sind mit wärmehärtenden oder vernetzbaren Harzen, wie z.B. Polyurethan, Epoxidharz, Phenolharz und dergleichen, erhalten worden, weil diese im allgemeinen zu einem wasserunlöslichen Material härten, aus dem die Seife oder das Reinigungsmittel nicht leicht extrahiert wird. In Wasser quellbare oder wasserlösliche Bindemittel, wie z.B. proteinartige Agglutinate (z.B. Gelatine oder Kasein) sind nur mit begrenztem Erfolg in bezug auf eine Verzögerung des Auflösens von anionischen und/oder nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln verwendet worden. Es ist außerdem bekannt, ein Reinigungskissen zu benutzen, das mit einem aus einem Latex und einem Reinigungsmittel (vorzugsweise einem anionischen) gebildeten Butylkautschukbindemittel imprägniert ist. Obwohl solche Reinigungskissen eine mäßig lange Nutzdauer als Reinigungsmittel aufgrund des Vorhandenseins eines Bindemittels haben-, sind sie, wie festgestellt wurde, für die meisten Verbraucher nicht befriedigend.

Die Erfindung schlägt ein Reinigungskissen vor, das eine wesentlich verlängerte Nutzschaumdauer aufweist. Das Reinigungskissen der Erfindung besteht aus einem porösen Kissen, das mit einer

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als Überzug auftragbaren streichbaren Masse imprägniert ist, die aus einem Acrylletex, der ein stabilisierendes Lösungsmittel mit Hydroxyendgruppe, wie z.B. Äthylenglykolmonoäthyläther enthält, und fettlösendem, schaumbildendem nichtionischem oberflächenaktivem Mittel besteht. Vorzugsweise enthält die Überzugsmasse außerdem als Schaumstabilisator ein 3?ettsäureäthanolamid (nachfolgend "Super-Amid" genannt), das ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel ist· Bas Kissen der Erfindung enthält, nachdem es imprägniert und getrocknet worden ist, nichtionisches oberflächenaktives Mittel, das mit einem wasserunlöslichen gehärteten Acrylharz in einem Gewichtsverhältnis von Harz zu Wasser von etwa 3 : 1 bis etwa 1 ι 8, vorzugsweise 2 : 1 bis 1:3» vermischt ist.

Das Reinigungskissen der Erfindung wird hergestellt, indem man eine flüssige als Überzug auftragbare Masse bildet, die aus einem Acrylharzlatex, genügend stabilisierendem Lösungsmittel ι mit Hydroxyendgruppe, um eine Koagulation oder Gelbildung inner-j halb von 48 Stunden zu vermeiden, und fettlösendem, schaumbil- I

dendem nichtionischem oberflächenaktivem Mittel besteht, und i

zwar in einem Gewichtsverhältnis von 3 : 1 bis 1 : 8 Acrylharz j zu nichtionischem oberflächenaktivem Mittel, die erhaltene als Überzug auftragbare Masse in ein geeignetes poröses Reinigungskissen einarbeitet und diese eingearbeitete als Überzug auftragbare Masse unter Bedingungen trocknet, durch welche praktisch das Lösungsmittel entfernt und das Acrylharz gehärtet wird.

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Die Verwendung von nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln in Reinigungskissen ist im allgemeinen wegen der geringen Schaumbildungsfähigkeit dieser Materialien vermieden worden. Es ist jedoch völlig unerwarteterweise gefunden worden, daß das Einarbeiten von erheblichen Mengen nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln in Acrylharz gemäß der Erfindung zu einem außergewöhnlichen und brauchbaren Produkt führt. Es ist gemäß der Erfindung gefunden worden, daß genügend nichtionisches oberflächenaktives Mittel in gehärtetes Acrylharz, das aus Latex gebildet wurde, eingearbeitet werden kann, wenn ein stabiliesierendes Lösungsmittel mit Hydroxyendgruppe verwendet wird. Das Lösungsmittel erlaubt das Einarbeiten relativ großer Mengen von nichtionischem oberflächenaktivem Mittel, ohne daß die Auftragsfähigkeit des Gemische als Überzug oder dessen Härtbarkeit zu einem zusammenhängenden Film nachteilig beeinflußt wird. Ohne dieses Lösungsmittel führt die Zugabe von wesentlichen Mengen von nichtionischem oberflächenaktivem Mittel zu Acryllatex zu einer Koagulation oder unerwünschten Gelbildung, wodurch eine Masse erhalten wird, die nicht als Überzug auf ein Reinigungskissen aufgetragen oder zum Imprägnieren des letzteren verwendet werden kann.

j Die nichtionischen oberflächenaktiven Mittel ermöglichen, wie festgestellt wurde, nach Einarbeitung in das in den Reinigungskissen der Erfindung enthaltene Acrylharz ein Säubern auch der fettigsten Küchengeräte, indem sie während des Rein%gungsvorgang(s in völlig geeigneter Weise fettlösend und schaumbildend sind.

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Außerdem reicht der Gehalt des Kissens an dem nichtionischen oberflächenaktiven Mittel für eine erheblich längere Zeitspanne aus als ein ähnlicher Gehalt an dem häufiger benutzten anionischen oberflächenaktiven Mittel. Es ist außerdem festgestellt worden, daß die Reinigungskissen der Erfindung völlig überraschenderweise eine viel längere Schaumnutzdauer haben als die längste Schaumnutzdauer eines oben beschriebenen Kissens der bisherigen '.Technik, bezogen auf die Einheitsgewichtsmenge von oberflächenaktivem Kittel.

Die zur Herstellung der Reinigungskissen der Erfindung verwendete flüssige Überzugs- oder Imprägniermasse besteht aus Acrylharzlatex, stabilisierendem Lösungsmittel mit Hydroxylendgruppe und schäumendem und fettlösendem nichtionischem oberflächenaktivem Mittel. Der Acrylharzlatex ist von dem Typ, der nach dem Trocknen, im allgemeinen bei einer erhöhten Temperatur, zu einer wasserunlöslichen Masse härtet, von der das oberflächen· aktive Mittel langsam ausgelaugt oder extrahiert werden kann. Der Acrylharzlatex liegt im allgemeinen als wässriges Material vor, das mindestens etwa 35 % Festsubstanzen enthält und eine Harzteilchengröße in der Größenordnung von etwa 0,1 bis 0,5 Mikron aufweist. Der Latex enthält im allgemeinen eine kleine j

Menge (z.B. 2 bis 3 Gew.-#) eines für die Emulsionsbildung : geeigneten oberflächenaktiven Mittels, typischerweise ein ! nichtionisches oder anionisches oberflächenaktives Mittel. Das

pH des Latex ist im allgmmeinen leicht sauer und kann von etwa 3 bis etwa 9 reichen. Das Acrylharz kann vom nicht-vernetzenden

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oder vom vernetzenden Typ sein. Zu geeigneten im Handel erhältlichen Acryllatices gehören solche, die unter den eingetragenen Warenzeichen "Rhoplex" von Rohm & Haas Company, insbesondere "Rhoplex" HA-8, "Rhoplex" RA-90, "Rhoplex" TR-407, -440, -485 und -653 verkauft werden, und "Hycar" H2671, das von B.F.Goodrich Company erhältlich ist. Der "bevorzugte Acrylharzlatex ist "Rhoplex" B-I5.

Das stabilisierende Lösungsmittel mit Hydroxylendgruppe ist ein Alkohol, der hei Raumtemperatur flgüssig ist und in der Imprägnier- oder Überzugsmasse enthalten ist, um den Latex zu stabilisieren und die Zugabe von genügend nichtionischem oberflächenaktivem Mittel unter Verhütung einer Gelbildung, Koagulation oder anderen Modifizierung der Überzugsmasse, was deren Auftragbarkeit als Überzug stören würde, zu gestatten. Das stabilisierende Lösungsmittel mit Hydroxyendgruppe verflüchtigt siqh vorzugsweise bei der Härtungstemperatur des Acryllatexharzes oder bei einer niedrigeren Temperatur. Das bevorzugte stabilisierende Lösungsmittel mit Hydroxyendgruppe ist Äthylenglykolmonoäthyläther (der unter dem eingetragenen Warenzeichen ^; Äthyl-'Oellosolve" verkauft wird). Zu anderen geeigneten stabi-; lisierenden Lösungsmitteln gehören Methylalkohol, Äthylalkohol, ; Athylenglykolmonomethylather (der unter dem eingetragenen Warenzeichen Methyl-'Oellosolve" verkauft wird), Äthylenglykolmonobutyläther (der unter dem eingetragenen Warenzeichen Butyl-"Oellosolve" verkauft wird) und Diäthylenglykolmonoäthyläther (der unter dem eingetragenen Warenzeichen Äthyl-"Oarbitöl" ver-

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kauft wird>»

Die in einer Überzugsmasse verwendete Menge von stabilisierendem Lösungsmittel kann je nach den benutzten Bestandteilen variieren. In fraktioneller Hinsicht soll die Menge gerade ausreichen, ein homogenes Gemisch von dem Latex mit dem nichtionischen oberflächenaktiven Mittel ohne unerwünschte Gelbildung oder Koagulation zu ergeben. Der Gehalt an stabilisierendem Lösungsmittel in der Überzugsmasse variiert im allgemeinen von etwa 5 % bis etwa 55 % des Gesamtgewichts der flüssigen Überzugsmasse. Normalerweise beträgt der Gehalt an stabilisierendem Lösungsmittel etwa 5 bis etwa 25 Gew.-^ des Gesamtgewichts der flüssigen Überzugsmasse. Größere Mengen von stabilisierendem Lösungsmittel sind im allgemeinen mit steigenden Mengen von nichtionischem oberflächenaktivem Mittel erforderlich, um eine homogene auftragbare flüssige Überzugsmasse zu erhalten. Ein gewisses geringes Experimentieren kann erforderlich sein, um die erforderliche genaue Menge Lösungsmittel zu bestimmen, weil eine gewisse Variation hinsichtlich der erforderlichen Menge je ; nach dem Typ des verwendeten nichtionischen oberflächenaktiven Mittels gegeben sein kann. Ein solches Experimentieren liegt : innerhalb der Fähigkeiten eines Fachmanns, nachdem er von der j Erfindung Kenntnis erlangt hat. ^!

Irgendeines der vielfältigen nichtionischen oberflächenaktiven Mittel ist für die Verwendung bei der Erfindung geeignet unter der Voraussetzung, daß das gewählte nichtionische oberflächen-

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aktive Mittel oder die gewählten derartigen Mittel nicht eine unerwünschte Gelbildung oder Koagulation oder andere Modifizierung des Acryllatexharzes bewirken und dadurch die Auftragbarkeit des letzteren als Überzug beeinträchtigen. Ein begrenzter Anteil an Gelbxldung kann bei der Herstellung einer geeigneten auftragbaren Überzugsmasse geduldet werden, eine Koagulation kann Jedoch nicht hingenommen werden. Eine in der flüssigen Masse nach 48 Stunden auftretende Gelbildung kann geduldet werden. Eine wesentliche Gelbildung, die innerhalb von 4-8 Stunden stattfindet, ist für die Herstellungstechniken gemäß der Erfindung unerwünscht. Eine schnellere Gelbildung kann jedoch bei schnelleren Herstellungstechniken geduüet werden.

Die Viskosität der Überzugs- oder Imprägniermasse variiert im allgemeinen zwischen 50 und 20 000 cP, vorzugsweise zwischen und 1 000 cP, um einen geeigneten Überzug oder eine geeignete Imprägnierung zu erhalten.

Das in dem Reinigungskissen der Erfindung verwendete nichtio-

nische oberflächenaktive Mittel (bzw. die derartigen Mittel)

, soll (sollen) fettlösende und schaumbildende Eigenschaften ί
haben. Das nichtionische oberflächenaktive Mittel kann ein einziges oberflächenaktives Mittel sein, das diesen beiden Funktionen genügt, oder kann ein Gemisch von nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln sein, welches eine erhöhte Schaumbildung und Fettlöslichkeit ergibt. Andere nichtionische oberflächenaktive Mittel können außerdem verwendet werden, um die

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Leistungsfähigkeit des Produkts weiter zu verbessern. Z.B. kann ein Super-Amid, das im allgemeinen als Schaumstabilisator verwendet wird, außerdem enthalten sein. Im Rahmen der Erfindung ist festgestellt worden, daß das Super-Amid als das einzige nichtionische oberflächenaktive Mittel in der Überzugs- oder Imprägniermasse des Reinigungskissens der Erfindung verwendet werden kann. Ein so imprägniertes oder überzogenes Kissen ist in geeigneter Weise schaumbildend und fettlösend, und ein derartiges Kissen fällt unter die Erfindung. Das Super-Amid kann auch mit anderen nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln zugegeben werden, um seine im allgemeinen bekannte Punktion, eine Schaumstabilisierung, auszuüben.

Der Gehalt der flüssigen Überzugs- oder Imprägniermasse an nichtionischem oberflächenaktivem Mittel reicht aus, um das oben angegebene Gewichtsverhältnis von Acrylharz zu oberflächenaktivem Mittel in dem Endprodukt zu erhalten.

V/i θ gefunden worden ist, sind äthoxylierte nichtionische oberflächenaktive Mittel für die Erfindung besonders geeignet. Gemische von äthoxylierten nichtionischen oberflächenaktiven j Mitteln ergeben die beste Leistungsfähigkeit. Es ist festge- I stellt worden, daß äthoxylierte nichtionische oberflächenaktive Mittel mit 35 bis 45 % Äthoxylierung eine überragende Fettlöslichkeit ergeben, während äthoxylierte nichtionische oberflächen aktive Mittel mit 4-5 bis 90 % Äthoxylierung eine überragend© Schaumbildungsfähigkeii; ergeben« Geeignete Gemische you ä

lierten nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln werden, wie festgestellt worden ist, erhalten, wenn derartige Gemische von oberflächenaktiven Mitteln ein Gewichtsverhältnis von den äthoxylierten nictitionischen oberflächenaktiven Mitteln mit 35 bis 45 % Äthoxylierung zu den äthoxylierten nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln mit 45 bis 90 °/> Äthoxylierung in der Größenordnung von 1 : 2 bis 4 : 1 haben.

Zu geeigneten im Handel erhältlichen äthoxylierten nichtionischeti oberflächenaktiven Mitteln, die für die Erfindung brauchbar sind, gehören Octylphenoxypolyäthoxyathanol mit 5 bis 40 Mol Ithylenoxid (das unter dem eingetragenen Warenzeichen "Triton" verkauft wird, einschließlich "Triton" X1OO, X35, X45, X165, X3O5 und X405)» Nonylphenoxypolyäthoxyäthanol (das unter dem eingetragenen Warenzeichen "Triton" W1O1 verkauft wird), Polyäthylen glykoläther von linearen Alkoholen mit 3 bis 20 Mol Äthylenoxid (die unter den eingetragenen Warenzeichen "Tergitol¹¹ vakauft werden, wie z.B. "Tergitol" 15S5, 15S7, 15S9, 15S12 und 15S20), mit Polyäthylenoxid geblocktes Polypropylenoxid (das unter dem eingetragenen Warenzeichen "Pluronic" L35 verkauft wird), äthoxyliertes Sorbitanmonolaurat (das unter dem eingetra-;

ί genen Warenzeichen "Tween" 2Λ verkauft wird) und äthoxylierter I primärer ffettalkohol (der unter dem eingetragenen Warenzeichen "Alfonic" 1012-60 verkauft wird).

Der in der Überzugs- oder Imprägniermasse enthaltene Anteil von Super-Amid liegt im allgemeinen in der Größenordnung von 5

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100 Gew.-#,bezogen auf das Gesai|mgewicht von nicht-ionischem oberflächenaktivem Mittel. Wenn das nichtionische oberflächenaktive Mittel aus äthoxyliertem niehtionischem oberflächenaktivem Mittel und Super-Amid besteht, variiert der Anteil von Super-Amid im allgemeinen von 5 bis 25 Gew.-% des gesamten nichtionischen oberflächenaktiven Mittels_t wobei der Rest aus äthoxyliertem nichtionischem oberflächenaktivem Mittel besteht.

Zu im Handel erhältlichen geeigneten Super-Amiden gehören Laurinsäurediäthanolamid (das unter dem eingetragenen Warenzeichen "Riehamide" STD verkauft wird), Kokosnußdiäthanolamid (das unter dem eingetragenen Warenzeichen "Richamide" M3 verkauft wird), Laurinsäure-Myristinsäure-Alkanolamid (das unter dem eingetragenen Warenzeichen "Monoamid¹¹ I50LMW-G verkauft wird), Laurinsäuremonoäthanolamid (das unter dem eingetragenen Warenzeichen "Monoamid¹¹ LMA verkauft wird), Kokosnußdiäthanolamid (das unter dem eingetragenen Ifarenzeichen "Ninol" 128 Extra verkauft wird), Kokosdiäthanolamid (das unter dem eingetragenen Warenzeichen "Oalamide" G verkauft wird). Das bevor- : zugte Super-Amid ist Laurinsäurediäthanolamid (das unter dem eingetragenen Warenzeichen "Richamide" STD verkauft wird). '

In einigen Fällen kann es erforderlich sein, das pH der Über- j zugsmasse durch Zugabe von Säure oder Base, vorzugsweise zu dem benutzten Latex, einzustellen, um ein übermäßiges Verdicken zu verhindern und das Härten des Acrylharzlatex zu ermöglichen. Z.B. verdickt der unter dem eingetragenen Warenzeichen "Rhoplex"!

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B-15 verkaufte Acrylharzlatex übermäßig und ist schwer zu härten wegen des erhöhten pH-Werts, der durch die Z-Ugahe von Super-Amid zu der Masse erhalten worden ist. Der pH-Wert sollte in diesem Fall durch Zugabe einer sauren Verbindung, wie z.B. Essigsaure, gesenkt werden. Die in diesem Fall erforderliche Essigsäuremenge beträgt etwa 3 bis 4 Teile Eisessig je 100 Teile Super-Amid.

Das Kissen, in das die oben beschriebene flüssige Imprägnieroder Überzugsmasse eingearbeitet wird, kann irgendeines der für diesen Zweck bekannten Kissen sein. Zu geeigneten Kissen gehören natürliche und synthetische Schwämme, Stahlwollkissen, Kissen aus Papierstoffen,' Webstoffkissen, aus schmalen Aluminium-, Bronze- oder Kunststoffasern gebildete Kissen, Kissen aus Faser- vlies verschiedener Dichte, Porosität und Dicke, vliesartige, hohe Scheuerputzkissen geringer Dichte des z.B. unter dem eingetragenen Warenzeichen "Scotch-Brite" verkauften Typs und zusammengesetzte Strukturen, die einen oder mehrere der vorstehenden Teile enthalten.

Das Kissen kann irgendeine zum Reinigen geeignete Größe haben. Typische Größen sind derart, daß sie in der Hand des Benutzers gehalten werden können. Bestimmte Anwendungen erfordern größere Abmessungen und unregelmäßige Formen, je nach dem speziellen Anwendungszwock. Das Kissen kann z.B. eine solche Form und Größe haben, daß es in Reinigungsmaschinen, z.B. solchen, die ein sich drehendes Kissen verwenden, benutzt werden kann.

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Der Anteil an Überzugs- oder Imprägniermasse variiert je nach dem verwendeten Kissentyp, der Dicke und Porosität des Kissens und der vorgesehenen Verwendung für das fertige Reinigungskissen. Es ist festgestellt worden, daß für Haushaltszwecke (z.B. zum Reinigen von Küchengeräten) ein geeigneter Anteil an Überzugs- oder Imprägniermasse 200 bis 650 g je Quadratmeter (Trockengewicht) bei einer Kissendicke von etwa 0,6 mm für ein vliesartiges, hohes Scheuerprodukt geringer Dichte entspricht." Der spezielle Anteil an Überzugs- oder Imprägniermasse kann durch geringfügiges Experimentieren vom Fachmann leicht ermittelt werden.

Die oben beschriebene flüssige Überzugs- oder Imprägniermasse kann nach einer der zahlreichen Methoden als Überzug oder Imprägnierung auf das Kissen aufgetragen bzw. als Imprägnierung in das Kissen eingetragen werden. Z.B. kann die Überzugs- oder Imprägniermasse durch Walzen-, Eintauch-, Sprüh- oder gemischte derartige Auftragstechniken aufgebracht werden. Uach dem Auftragen wird das Kissen getrocknet, vorzugsweise unter Erwärmen, um das Lösungsmittel auszutreiben und das Härten des Acryllatexharzes zu bewirken. Es ist festgestellt worden, daß ein Erwärmen: bei Temperaturen in dem Bereich von etwa 90° bis etwa 180 °0 für 5 "bis 30 Minuten zu einem vollständigen Verdampfen und Härten führt. Die Härtungsdauer variiert natürlich direkt mit ι der Härtungst'emperatur, wobei für niedrigere Härtungstemperatu-

ί ren längere Zeitspannen erforderlich sind. Für die Härtungsbe-

dingungen ist auch das Material des Kissens zu berücksichtigen,

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wobei einige Kissen für eine Beschädigung oder Zerstörung durch Wärme anfälliger sind als andere. Das Erwärmen kann durch Benutzung von Druckluftöfen oder durch andere Mittel wie Mikrowelle oder Erwärmen mittels Hochfrequenz bewirkt werden.

Andere Bestandteile können in die Überzugs- oder Imprägniermasse eingearbeitet werden, um dadurch das Reinigungskissen der Erfindung zu modifizieren. Z.B. können Farbstoffe, Duftstoffe, Desinfektionsmittel und teilchenförmiges Schleifmaterial, vorzugsweise in kleineren Mengen, im allgemeinen bis herauf zu 10 #, enthalten sein. Das Schleifmaterial kann in größeren Anteilen vorhanden sein, z.B. bis herauf zu 75 % cLss Gesamtgewichts der trocknen Masse. Hs ist außerdem festgestellt worden, daß die Zugabe von kleineren Mengen, im allgemeinen weniger als 5 Gew.-^ der trocknen Gesamtmasse, von wärmehärtenden Harzen, wie z.B. Harnstoff-iformaldehyd-Harz, Melamin-IOrmaldehyd-Harz und Phenol-Pormaldehyd-Harz, die Schaumnutzdauer des oberflächenaktiven Mittels in den Reinigungskissen der Erfindung \ weiter verlängert. Eine übermäßige Menge von solchen wärmehärtenden Harzen sollte vermieden werden, wie z.B. Mengen über 25 Gew.-%, weil solche übergroßen Mengen das Auflösen des oberflächenaktiven Mittels nachteilig beeinflussen und zu einem ungeeigneten Produkt führen.

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Testverfahren

Die Kissen der Erfindung wurden zur Bestimmung ihrer Schaumnutzdauer mittels eines Wringmaschinentests "bewertet unter Benutzung eines Paars Haltewalzen mit einer Länge von 25 cm und einem Durchmesser von 5 cm, die federnd zusammengeführt und von einem Luftmotor angetrieben wurden. Eine Testprobe mit einer Abmessung von 75 mm mal 100 mm von jedem Kissen wurde bewertet. Das Trockengewicht des Kissens wurde vor und nach dem Test ermittelt, um die während des Tests extrahierte Materialmenge zu bestimmen. Der Test enthielt das Eintauchen des Testkissens in Leitungswasser mit einer Temperatur von 38 ⁰C, dann Führen des Kissens dreimal durch die Halte walz en, Abspülen des Walzenspalts mit Leitungswasser und Wiederholen dieser Verfahrensschritte, bis kein Schaum mehr an den Haltewalzen beim Durchführen des Kissens durch den Walzenspalt gebildet wurde. Jedes Eintauchen mit jedem dreifachen Durchgang durch den Walzenspalt wird für den Testbericht als ein Zyklus angesehen.

Bei einem zweiten Test unter Verwendung von Fett zur Bestimmung des Fettlösungsvermögens von dem Kissen wurde die gleiche Vor- j richtung benutzt mit der Ausnahme, daß eine Metallplatte verwen-' det wurde, die mit einem Film aus Schweineschmalz mit einer Dicke von etwa 0,6 mm, der roten Farbstoff enthielt, überzogen

worden war. Etwa 26 cm der mit Fett überzogenen Plattenoberfläche wurde mit dem Testkissen nach jedem fünften Wringzyklus

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gescheuert, bis das Schmalz sichtbar emulgiert war. Sonst- wurde nach dem oben beschriebenen Testverfahren gearbeitet.

Bas benutzte Leitungswasser stammte aus dem Wasserversorgungs-

amt der Stadt Saint Paul, Minnesota, ¥.St.A. Dieses Wasser ist relativ hart und hat eine Gesamthärte von Ϋ9 bis 107 mg Je= Liter als Galciumcarbonat. Wringmaschinentestversuche mit weicherem Wasser würden erwartungsgemäß zu höheren Ergebnissen (mehr Zyklen) führen.

Die in den nachfolgenden Beispielen angegebenen Wringmaschinentestergebnisse wurden ohne Verwendung von Fett durchgeführt, falls es nicht anders angegeben wird.

Die Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen weiter erläutert. In diesen Beispielen sind alle Teile Gewichtsteile, falls es nicht anders angegeben wird.

Beispiel 1 Überzugsmasse mit oberflächenaktivem Mittel

Eine Überzugsmasse wurde aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:

Gewichts-Bestandteile teile

Acryllatexharz mit 4-6 '■;» Festsubstanzen (wird

unter dem eingetragenen ".arenzeichen

"lihoplex" B-15 verkauft) 54,5

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Äthylenglykolmonoäthyläther (wixd unter dem eingetragenen Viarenzeichen Äthyl-"Cellosolve" verkauft) 10,2

Octylphenoxypolyäthoxyäthanol als oTd er flächenaktives Mittel, das 5 Mol Ethylenoxid enthält (wird unter dem eingetragenen V/arenzeichen "Triton" X 4-5 verkauft) 9,1

Octylphenoxypolyäthoxyäthanol als oberflächenaktives Mittel mit 16 Mol Äthylenoxid (wird unter dem eingetragenen Warenzeichen "Triton" X165 verkauft) (70 # aktiv) 4,5

Laurinsaurediäthanolamid (ein Super-Amid, das unter dem eingetragenen Warenzeichen
"Richamide" STD verkauft wird) mit einem Gehalt von 3 his 4 Teilen Essigsäure je 100 Teile Arnid 13,6

Der ilthylenglykolmonoäthyläther (iithyl-'Oellosolve") wurde zu dem Acryllatex gegeben, um den Latex vor Zugabe der nichtionischen oberflächenaktiven Mittel zu stabilisieren. Der Athylenglykolnionoäthyläther und der Acrylharzlatex wurden unter gelindem Rühren zugegeben, um ein homogenes Gemisch zu erhalten. Danach wurden die übrigen Bestandteile unter gelindem Rühren bei Raumtemperatur zugegeben, und es wurde ein als Überzug auftragbares homogenes Gemisch mit 51 % Pestsubstanzen erhalten.

Kissen

Ein Kissen wurde hergestellt, indem zunächst eine Bahn aus gekräuselten 15-Denier-Polyäthylenterephthalatstapelfasern mit einer Länge von etwa 4 cm und etwa 4 bis 6 Kräuselungen je cm

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unter Benutzung einer Bahnbildungsmaschine (die unter dem eingetragenen Warenzeichen "Rando-Webber" verkauft wird) zum Erhalt einer Bahn mit einer Dicke von etwa 10 bis 12 mm und einem Gewicht von 109 g je m gebildet wurde.

Kissen-Walzenüberzugsmasse (10 % Festsubstanzen)

Bestandteile Gewichtsteile

Wärmehärtendes Fhenol-Formaldehyd-Harz

(75 % Festsubstanzen in einem Gemisch von

30 Gew.-?a Äthylenglykolmonoäthyläther und

70 Gew.-?ö Wasser) 13,3

Isopropanol 8,7

Leitungswasser 78

Kissen-Sprühüberzugsmasse (71 % Festsubstanzen)

Bestandteile Gewichtsteile

Wärmehärtendes Phenol-Formaldehyd-Harz

(75 ⁰P Festsubstanzen in einem Gemisch von

Äthylenglykolmonoäthyläther und 70 Gew.-%

V/asser) 10,6

Isopropanol 2,3

Leitungswasser 20,3

Schleifkörner (zerkleinerte Kieselsäure mit

einer Teilchengröße unter etwa 40 Mikron) 49,0 Oalciumcarbonatfüllstoff (7 bis 50 Mikron im

mittleren Durchmesser) 10,6

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Farbstoffdispersion (54 'ρ Festsuhstanzen in Ätbylenglykolmonoäthyläthe-r) 7*5

Die gebildete Balm wurde mit der oben beschriebenen Walzenüberzugsmasse nach der Walzenüberzugstechnik so aufgebracht, daß

ein Naßüberzugsgettfieht von 84 g je m (Trockengewicht von

8,4 g je in ) gegeben war. Die erhaltene überzogene Bahn wurde dann auf einer Seite nach der Sprühüberzugstechnik mit der oben beschriebenen Sprühüberzugsmasse mit einem Naßgewicht von

ρ Ο

130 g je m (einem '.Trockengewicht von 92 g je m ) überzogen. Die erhaltene überzogene Bahn wurde dann in einem Druckluftofen, der auf etwa 138° bis I50 °0 erwärmt worden war, unter Anwendung einer Verweildauer in dem Ofen von 5 Minuten gehärtet. Die gegenüberliegende Seite der Bahn wurde dann mit der Sprühüberzugsmasse nach der Sprühüberzugstechnik überzogen, so daß ein naßgewicht von I30 g je m hinzukam. Dieser Überzug wurde dann in einem auf etwa I5O⁰ bis 166 ⁰G erwärmten Druckluftofen unter Anwendung einer Verweildauer in dem Ofen von 5 Minuten gehärtet.

Die gehartete Putz- bzw. Öcheuerbahn mit einer Dicke von etwa 7 bis Ί0 mm wurde mit der oben beschriebenen Überzugsmasse mit oberflächenaktivem Kittel nach der Walzenüberzugstechnik überzogen, so daß ein Naßgewicht von 5IO g je m (ein Trockengewicht von 260 g je m ) hinzukam. Die erhaltene gesättigte Bahn wurde in einem auf etwa 116° bis 135 °0 erwärmten Druckluftofen unter -riuwenäung einer Verweildauer von 5 Minuten in dem Ofen

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gehärtet.

Das erhaltene Reinigungskissen wurde dann mit dem oben beschriebenen Wringmaschinentest getestet. Es waren 173 Zyklen erforder lieh, um das oberflächenaktive Μΐΐτβΐ zu extrahieren.

Beispiel 2

Ein Reinigungskissen wurde durch Imprägnieren des in dem Beispiel 1 beschriebenen Kissens mit einer Masse hergestellt, die aus den folgenden Bestandteilen bestand:

Bestandteile · Gewichtsteile

Acrylharzlatex (wird unter dem eingetragenen Warenzeichen "Rhoplex" B-15 verkauft)

nichtionisches oberflächenaktives Mittel (wird unter dem eingetragenen Warenzeichen "Triton" X4-5 verkauft)

nichtionisches oberflächenaktives Mittel (wird unter dem eingetragenen Warenzeichen "Triton» X405 verkauft)

Kokosdxathanolamid

; Äthylenglykolmonobutylätherlösungsmittel (wird unter dem eingetragenen Warenzeichen Butyl-^MOellosolve" verkauft)

Essigsäure

10	,5
6	,0
8
0	,3

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Die Bestandteile, mit Ausnahme des Acrylharzlatex, wurden miteinander vermischt und dann unter Rühren zu dem Acrylharzlatex unter Bildung einer als Überzug auftragbaren Masse gegeben. Die auftragbare Masse wurde nach den in dem Beispiel 1 beschriebenen Methoden auf ein Kissen des in dem Beispiel 1 beschriebenen Typs als Überzug aufgetragen, so daß ein Reinigungskissen mit einem Trockenüberzugsgewicht aus dieser Masse von etwa

530 g je m erhalten wurde. Das fertige Reinigungskissen erforderte bei dem oben beschriebenen Wringmaschinentest 154 Zyklen bis zum Erschöpfen des oberflächenaktiven Mittels. Beim Testen nach dem Wringmaschinentest einschließlich der Verwendung von Fett war das oberflächenaktive Mittel nach 95 Zyklen erschöpft.

Beispiel

Ein Reinigungskissen mit einem Gehalt an äthoxyliertem primärem Alkohol als nichtionisches oberflächenaktives Mittel wurde unter Benutzung einer Überzugsmasse hergestellt, die aus den folgenden Bestandteilen bestand:

Bestandteile GewichtsteiIe

Äthoxylierter primärer Alkohol als oberflächenaktives Mittel (wird unter dem eingetragenen Warenzeichen "Alfonic"
1012-60 verkauft) 100

Kokosdiathanolamid 20

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Äthylenglykolmonobutylätherlösungsmittel (wird

unter dem eingetragenen Viarenzeichen Butyl-

"Cellosolve" verkauft) 10

Essigsäure 1

Acrylharzlatex (wird unter dem eingetragenen Warenzeichen "Rhoplex" B-15 verkauft) 100

Alle Bestandteile, mit Ausnahme des Latex, wurden bei Raumtemperatur miteinander vermischt und dann unter fortwährendem Rühren zu dem Latex gegeben. Die erhaltene als Überzug auftragbare Masse wurde zum Imprägnieren eines Kissens des in dem Beispiel 1 beschriebenen Typs benutzt, und es wurde ein Reinigungs-

ρ kissen mit einem zusätzlichen Trockengewicht von 530 g je ι erhalten.

Bei der Bewertung nach dem oben beschriebenen Wringmaschinentest war das oberflächenaktive Mittel nach 52 Zyklen verbraucht.

Beispiel 4-

Ein Reinigungskissen mit einem Gehalt an äthoxyliertem sekundärem Alkohol wurde aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:!

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Bestandteile Gewiehtsteile

Nichtionisches oberflächenaktives Mittel (wird unter dem eingetragenen Warenzeichen "Tergitol" 15S15 verkauft) 50

nichtionisches oberflächenaktives Mittel (wird unter dem eingetragenen Warenzeichen "Tergitol" 15S5 verkauft) 50

Kokosdiäthanolamid 20

Ithylenglykolmonobutylätherlösungsmittel (wird unter dem eingetragenen Warenzeichen Butyl-^MCellosolve" verkauft) 10

Essigsäure ■' 1

Acrylharzlatex (itfird unter dem eingetragenen Warenzeichen "Rhoplex" B-15 verkauft) 100

Die Bestandteile, mit Ausnahme des Latex, wurden miteinander vermischt und unter Rühren bei Raumtemperatur zu dem Latex gegeben, dann auf ein Kissen des in dem Beispiel 1 beschriebenen; Typs als Überzug aufgetragen und getrocknet. Der Wringmaschinentest erforderte 65 Zyklen zum Entfernen des oberflächenaktiven ^! Mittels. !

Beispiel 5

Ein Reinigungstest wurde unter Verwendung von äthoxyliertem Octophenol als nichtionisches oberflächenaktives Mittel aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:

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Bestandteile Gewictitsteile

Nichtionisches oberflächenaktives Mittel

(wird unter dem eingetragenen Warenzeichen ','Triton" X 4-5 verkauft) 100

Kokosdxathanolaraid 20

Athylenglykolmonobutylätherlösungsmittel
(wird unter dem eingetragenen Warenzeichen
Butyl-'Oellosolve" verkauft) 10

Essigsäure 1

Acrylharzlatex (wird unter dem eingetragenen
Warenzeichen "Rhoplex" B-15 verkauft) 1OO

Me Bestandteile wurden vermischt, auf ein Kissen als Überzug nach dem Verfahren des Beispiels 4 aufgetragen, um ein Reinigungskissen mit einem zusätzlichen Trockengewicht von

ρ
530 g je Β zu erhalten, und dem Wringmaschinentest unterworfen, bei dem zum Entfernen des oberflächenaktiven Mittels 35 Zyklen erforderlich waren.

Beispiel 6

Ein Reinigungskissen mit einem Gehalt an mit Äthylenoxid geblocktem Polypropylenoxid als nichtionisches oberflächenaktives Mittel wurde aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:

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BAD ORIGINAL

Bestandbeile Gewichts ><eile

hichtionisch.es oberflächenaktives Mittel

(wird unter dem eingetragenen Warenzeichen

"1-luronic" P85 verkauft) 1U)

Kokosdilithanolatnid 20

Athylenclykolnionobutylütherlösungsmittel (wird unter dem eingetragenen V/srenzeichen

" verkauft) 10

Essigsäure 1

Acrylharzlatex (wird unter dem eingetragenen „orenzeichen "Hhoplex" !d-15 verkauft) ' 100

Die Bestandteile, axt Ausnahme des Latex, wurden miteinander vermischt unc] dann unter Jiühren zu dem Latex gegeben. Das erhaltene Gemisch wurde zum überziehen eines Kissens des in dem Beispiel 1 beschriebenen Typs nach dem in dem Beispiel 1 bescuriebenen Verfahren benutzt, wodurch ein Kissen mit einem

p zusätzlichen Trockengewicht von 530 g je m erhalten wurde. Bei der Bewertung nach dem oben beschriebenen Wringmaschinentest erforderte das Kissen 52 Zyklen für das Entfernen des oberflächenaktiven hittels.

Beispiel 7

Ein Reinigungskissen nach der Erfindung wurde durch Vermischen gleicher 'feile Acrylharzlatex (wird unter dem eingetragenen Warenzeichen "Rhoplex" B-15 verkauft) und mit Äthylenoxid ge-

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BAD ORIGINAL

blocktem Polypropylenoxid als nichtionisches oberflächenaktives Mittel (wird unter dem eingetragenen Warenzeichen "Pluronic P85 verkauft) und Auftragen dieses Gemischs als Überzug auf eine Behn des in dem Beispiel 1 beschriebenen Typs hergestellt. Die überzoeene Bahn wurde dann nach dem in dem Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gehärtet und nach dem oben erläuterten Wringmaschinentest bewertet. Das Kissen erforderte zum Entfernen des oberflächenaktiven Mittels 50 Zyklen, wobei es 2,1 g oberflächenaktives Mittel während dieser Zeit verlor, oder etwa 2Pr Zyklen je g.

Zum Wachweis der Überlegenheit von Produkten, die das Acrylharz gemäß der Erfindung enthalten, wurde das gleiche oberflächenaktive Mittel ohne Bindemittel auf ein Kissen des in dem Beispiel 1 beschriebenen Typs als Überzug aufgetragen. Das oberflächenaktive Mittel ist bei Raumtemperatur eine feste Substanz und wurde zunächst geschmolzen und dann auf die Bahn als Überzug

ρ unter Erhalt eines Trockenüberzugsgewichts von 1020 g je m aufgetragen. Beim Testen unter Benutzung des oben beschriebenen Wringmaschinentests waren 27 Zyklen zur Entfernung des oberflächenaktiven Mittels erforderlich, wonach etwa 8,2 g oberflächenaktives Mittel entfernt wurden oder 3 Zyklen je g erforderlich waren.

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Beispiel 8

Ein Reinigungskissen nach der Erfindung mit einem Gehalt; an Super-Amid als nichtionisches oberflächenaktives Mittel, und zwar als das einzige oberflächenaktive Mittel in der Masse, wurde aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:

Bestandteile Gewichtsteile

Acrylharzlatex (wird unter dem eingetragenen Warenzeichen "Shoplex" B-I5
verkauft) 60

Athylenglykolmonoäthylätherlösungsmittel

(wird unter dem eingetragenen Warenzeichen

Äthyl-"Cellosolve" verkauft) 20

Laurinsäurediäthanolamid als nichtionisches oberflächenaktives Mittel (wird unter dem eingetragenen Warenzeichen "Richamide"
Si¹D verkauft) 15

Die Bestandteile wurden Jeweils in der angegebenen Reihenfolge ! unter Rühren vermischt, und es wurde eine als Überzug auftrag- ; bare Masse erhalten, die nach den in dem Beispiel 1 beschriebe- i nen Verfahren auf eine Bahn des in dem Beispiel 1 beschriebenen Typs als Überzug aufgetragen wurde. Das zusätzliche Trockenge-

p wicht des erhaltenen Reinigungskissens betrug 25O g je η . Bei dem oben beschriebenen Wringmaschinentest mit Fett erforderte das Kissen 25 Zyklen, bis kein Schaum mehr erschien.

Dr.Ve/He

9 0 9830/0765

Claims

1BERLIN33 8 MÜNCHEN 30

Auguste-Viktoria-StraBs 65 ι-, ni iPALii/r ο γιαπτμγό Pienzenauerstraßa 2

Pat.-Anw.Dr.Ir.g.Ruschka Df- RÖSCHKE & PARTNER Pat.-Anw. Dipl.-Ing. _{n A} τ r- M τ Λ ..... ν . ^₁- Pat.-Anw.Dipl.-lng.

oiaf Ruschke PATENTANWÄLTE ^{Hans E}-^Ruschke

Tel. (030)8 26 3895/8 26 44 81 BERLIN - MÜNCHEN ToI. (089) 98 03 24 / 98 72 53

Telegramm-Adresse: Telegramm-Adresse:

Quadratur Berlin Quadratur München

TELEX: 18378S TELEX: 522767

Κ 4022

j,-at ent an sprüche

1J Verbessertes Reinigungskissen des Typs, der ein Bindemittelimprägniertes oberflächenaktives Mittel als reinigende Überzugsmasse enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugsmasse aus wasserunlöslichem Acrylharz mit darin vermischtem schaumbildendem, fettlösendem nichtionischem oberflächenaktivem Mittel in einem Gewichtsverhältnis von 3 : 1 bis 1 .: 8 von Harz zu nichtionischem oberflächenaktivem hittel besteht«,

2„ Reinigungskissen nach Anspruch 1„ dadurch gekennzeichnet,, daß das nichtionische oberflächenaktive Mittel ein Gemisch von äthoxyliertem nichtionischem oberflächenaktivem Mittel und ' Super-Amid ist» ;

3· Reinigungskissen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» dafii das nichtionische oberflächenaktive Mittel ein Super-Amid !

ist«, j

4-. Reinigungsmittel nach Anspruch 2₅ dadurch gekennzeichnet, daß

i das nichtionische oberflächenaktive Mittel aus der Gruppe

gewählt worden ist, die besteht aus Octylphenoxypolyäthoxyäthanol mit 3 bis 40 Mol Äthylenoxid, Polyäthylenglykoläthern von linearen Alkoholen mit 3 bis 20 Mol Äthylenoxid, mit Polyäthylenoxid geblocktem Polypropylenoxid, äthoxyliertem Sorbitanmonolaurat, äthoxyliertem linearen Eettsäurealkohol und Gemischen davon.

5. Reinigungskissen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das äthoxylierte nichtionische oberflächenaktive Mittel ein Gemisch von äthoxyliertem nichtionischem oberflächenaktivem Mittel mit 35 bis 45 % iithoxylierung und äthoxyliertem nichtionischem oberflächenaktivem Mittel mit 45 bis 90 ⁰A Äthoxylierung in einem Gewichtsverhältnis von etwa 1 : 2 bis 4 : 1 besteht.

6. Reinigungskissen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch von äthoxyliertem nichtionischem oberflächenaktivem Mittel Octylphenoxypolyäthoxyäthanol mit 5 Mol Ithylenoxid und Octylphenoxypolyäthoxyäthanol mit 16 Mol Äthylenoxid enthält.

7. Reinigungskissen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Super-Amid aus der Gruppe gewählt worden ist, die besteht aus Laurinsäurediäthanolamid, Kokosnußdiäthanolamid, Laurinsäure-Myristinsäure-Alkanolamid und Laurinsäureaionoäthanolamid.

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8. Reinigungskissen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen ein luftiges, offenes, vliesartiges Scheuerkissen ist, das gebildet worden ist aus gekräuselten synthetischen Fasern, die mit einem wasserlöslichen Bindemittel, das Schleifteilchen enthält, aneinander haftend gebunden sind.

9. Reinigungskissen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen einen Schwammteil enthält.

Ίο. Verfahren zur Herstellung eines Reinigungskissens unter

(1) Herstellen einer flüssigen als Überzug auftragbaren Masse aus Bindemittel und oberflächenaktivem Mittel,

(2) Einarbeiten der erhaltenen als Überzug auftragbaren hasse in ein geeignetes poröses Reinigungskissen und

(3) Trocknen der eingearbeiteten als Überzug auftragbaren Masse unter Bedingungen, die im wesentlichen das lösungsmittel entfernen und das Bindemittel härten,

dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige als Überzug auftragbare Masse aus

(a) Acrylharzlatex,

(b) genügend stabilisierendem Lösungsmittel mit Hydroyendgruppe zum Vermeiden von Koagulation oder Gelbildung innerhalb von 48 Stunden und

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(c) fettlösendem, schaumbildendem nichtionischem oberflächenaktivem Mittel besteht,

so daß ein Gewichtsverhältnis von 3 : 1 bis 1 : 8 von Acrylharz zu nichtionischem oberflächenaktivem Mittel gegeben ist.

11. Verfahren zur Herstellung eines Reinigungskissens nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das stabilisierende Lösungsmittel mit Hydroxyendgruppe Athylenglykolmonoäthyläther ist.

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