DE69905861T2

DE69905861T2 - Schnell härtbare latexe und daraus hergestellte geschäumte formteile

Info

Publication number: DE69905861T2
Application number: DE69905861T
Authority: DE
Inventors: K. Harris; D. Rose; L. Schmidt
Original assignee: Dow Global Technologies LLC
Current assignee: Dow Global Technologies LLC
Priority date: 1998-02-20
Filing date: 1999-02-16
Publication date: 2003-12-04
Anticipated expiration: 2019-02-17
Also published as: KR100568893B1; DE69905861D1; EP1054923A1; JP2002504581A; KR20010041114A; WO1999042517A1; EP1054923B1; CA2322137A1; US6025404A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf schnell aushärtende Latices und hieraus hergestellte schnell ausgehärtete geschäumte Gegenstände. Geschäumte polymere Materialien, welche auch als zellförmige Materialien bekannt sind, haben eine scheinbare Dichte, bezogen auf das polymere Material, welche wesentlich durch die Anwesenheit von zahlreichen gasförmigen Taschen (d. h. Zellen), welche innerhalb ihrer Masse angeordnet sind, herabgesetzt ist. Falls die Zellen miteinander verbunden sind, wird das Material als offenzellig angesehen; falls die Zellen einzeln vorliegen, wird das Material als geschlossenzellig angesehen.
Zellförmige Materialien werden typischerweise durch Dispergieren von Gasbläschen innerhalb eines fließfähigen Polymeren zur Erzeugung eines Schaumes, dann Konservieren des erhaltenen Zustandes zur Bildung des zellförmigen Materials hergestellt. Die Initiierung der Blasen kann in einer Anzahl von Wegen gefördert werden, einschließlich, der Übersättigung einer Polymerlösung mit einem Gas bei hohen Temperaturen; Eingeben von niedrig siedenden Flüssigkeiten in das System als Blähmittel und zwangsweise Überführung der Flüssigkeiten in die Gasphase durch Erhöhung der Temperatur oder Herabsetzung des Druckes sowie Einbau von Blähmitteln, welche sich unter Bildung eines Gases thermisch zersetzen. Da das Polymere typischerweise in einem organischen Lösungsmittel aufgelöst werden muß, erfordert die Blaseninitiierung unglücklicherweise im allgemeinen Temperatur- oder Drucksteuerung oder beide, und in zahlreichen Fällen erfordern die Verfahren für die Umgebung unerwünschte Blähmittel (beispielsweise CFCs).
Im Hinblick auf die Mängel auf dem Fachgebiet wäre es vorteilhaft, eine geschäumte Struktur mittels eines Verfahrens herzustellen, das Hilfslösungsmittel oder für die Umwelt schädlichen nicht erwünschte Blähmittel nicht erfordert, und das effektiv bei Umgebungstemperaturen und -drücken durchgeführt werden könnte.
Die vorliegende Erfindung löst eine Notwendigkeit des Standes der Technik, indem ein einfaches, schnelles und für die Umgebung freundliches Verfahren zur Herstellung eines zellförmigen Artikels aus einem Latex bereitgestellt wird. Daher ist die vorliegende Erfindung gemäß einer ersten Ausführungsform ein Verfahren zur Herstellung eines zellförmigen Gegenstandes, umfassend die Stufen von: a) Aufschlagen eines Latex, welcher ein dispergiertes Polymeres enthält, dass anhängende kationische Gruppen oder adsorbierende kationische Moleküle oder beides und anhängende Säuregruppen enthält; und b) ausreichend Basischmachen des aufgeschlagenen Latex zur Herstellung des zellförmigen Gegenstandes.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung ein zellförmiger Gegenstand, welcher eine Ausflockung eines Polymeren, das anhängende kationische Gruppen oder adsorbierende kationische Gruppen oder beide und anhängende Säuregruppen enthält, umfaßt.
Der zellförmige Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird vorteilhafterweise bei Umgebungstemperaturen und - drücken und bei Abwesenheit von organischen Lösungsmitteln oder CFCs hergestellt. Der zellförmige Gegenstand kann relativ rasch aus der aufgeschlagenen Dispersion als Ergebnis der Schnelligkeit, mit welcher die Lösung oder Dispersion beim Kontakt mit einer ausreichenden Menge von Base aushärtet, hergestellt werden. Diese Eigenschaft der raschen Aushärtung verhindert das Zusammenfallen des zellförmigen Gegenstandes während seiner Herstellung und verhindert weiterhin die Deformation der Gestalt des zeliförmigen Gegenstandes, beispielsweise durch Zusammenfallen.
Der zellförmige Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird durch Aufschlagen eines Latex, der ein Polymeres mit anhängenden der adsorbierenden kationischen Gruppen und anhängenden Säuregruppen enthält, und ausreichend Basischmachen der aufgeschlagenen Dispersion zur Bildung des Gegenstandes aus zellförmigem Latex hergestellt. Wie hier verwendet, wird der Ausdruck "anhängend" dazu verwendet, um eine Gruppe zu bezeichnen, welche chemisch an das Polymerrückgrat gebunden ist. Der Ausdruck "adsorbierendes kationisches Molekül"' wird hier zur Bezeichnung eines Moleküls verwendet, das eine kationische Gruppe enthält, welche zum physikalischen Adsorbieren eines Latexteilchens fähig ist. Das Polymere mit anhängenden kationischen Gruppen und anhängenden Säuregruppen kann durch Polymerisieren eines polymerisierbaren kationischen Monomeren und eines Säuremonomeren, mehr bevorzugt durch Polymerisieren eines polymerisierbaren stark kationischen Monomeren und eines Monomeren einer schwachen Säure hergestellt werden. Ein in einer solchen Weise hergestelltes Polymeres soll strukturelle Einheiten enthalten, welche aus der Polymerisation eines polymerisierbaren kationischen Monomeren und eines polymerisierbaren Säuremonomeren, mehr bevorzugt eines polymerisierbaren Monomeren einer schwachen Säure, geformt sind.
Ebenfalls ist es möglich, ein Polymeres herzustellen, welches anhängende starke Säuregruppen wie Sulfonsäuregruppen und schwache kationische Gruppen wie protonierte primäre, sekundäre oder tertiäre Amine enthält, sofern der pH des Latex ausreichend niedrig ist, so daß die Gesamtladung der Latexteilchen kationisch ist und der Latex stabil ist. Darüber hinaus ist es möglich, ein Polymeres herzustellen, das anhängende schwache Säuregruppen und anhängende schwache kationische Gruppen enthält, wiederum vorausgesetzt, daß der pH des Latex ausreichend niedrig ist, so daß die Gesamtladung der Latexteilchen kationisch ist und der Latex stabil ist.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "ausreichend basisch" auf eine ausreichende Menge von Base wie auch ausreichende Basenstärke. Das Wort "Latex" bezieht sich auf eine stabile wässrige Dispersion und dieser kann synthetisch oder künstlich sein. Der Ausdruck "polymerisierbares Monomeres einer schwachen Säure" bezieht sich auf ein Monomeres, das ethylenartige Unsättigung und eine anionische Gruppe, die eine Ladung, welche vom pH abhängt, enthält. Der Ausdruck "Struktureinheiten, gebildet aus der Polymerisation von..." wird durch das folgende Beispiel erläutert:
Das Polymere schließt weiterhin strukturelle Einheiten ein, die aus der Polymerisation eines polymerisierbaren nicht störenden Monomeren gebildet sind. Der Ausdruck "polymerisierbares nicht-störendes Monomeres" wird hier verwendet, um ein Monomeres zu bezeichnen, das die Bildung der zellförmigen Struktur nicht in schädlicher Weise beeinträchtigt.
Polymerisierbare Monomere von schwachen Säuren, welche für die Herstellung des zur Herstellung des zellförmigen Gegenstandes verwendeten Latex brauchbar sind, schließen ethylenartig ungesättigte Verbindungen ein, welche Carbonsäure-, Phenol-, Thiophenol- oder Phosphinyl-Funktionalität besitzen. Bevorzugte polymerisierbare Monomere von schwachen Säuren schließen Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, β-Carboxyethylacrylat (üblicherweise als eine Mischung von Acrylsäureoligomeren), Vinylbenzoesäure und 2-Propensäure, 2-Methyl-, (Hydroxyphosphinyl)-methylester ein. Acrylsäure und Methacrylsäure sind mehr bevorzugte Monomere von schwachen Säuren. Daher sind bevorzugte anhängende Säuregruppen Carbonsäuregruppen.
Geeignete polymerisierbare kationische Monomere schließen polymerisierbare starke kationische Monomere und polymerisierbare schwach kationische Monomere ein. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "polymerisierbares stark kationisches Monomeres" auf ein Monomeres, welches ethylenartige Unsättigung und eine kationische Gruppe enthält, die eine Ladung besitzt, welche vom pH unabhängig ist. Das polymerisierbare kationische Monomere ist mit einem Gegenion assoziiert, welches beispielsweise Halogenid wie Chlorid, Bromid oder Jodid oder auch Nitrat oder Methylsulfat sein kann. Der Ausdruck "polymerisierbares schwach kationisches Monomeres" bezieht sich auf ein Monomeres, das ethylenartige Unsättigung und eine kationische Gruppe enthält, die eine Ladung besitzt, welche abhängig vom pH ist.
Polymerisierbare stark kationische Monomere schließen Salze von ethylenartig ungesättigten Verbindungen, welche quaternäre Ammonium-, Sulfonium- cyclische Sulfonium- und Phosphonium-Funktionalität haben, ein, wobei Salze von ethylenartig ungesättigten quaternären Ammoniumsalzen bevorzugt sind. Beispiele von geeigneten Monomeren, welche quaternäre Ammoniumfunktionalität besitzen, schließen ein: ethylenartig ungesättigte Trialkylammoniumsalze wie Vinylbenzyltrialkylammoniumchlorid oder -bromid, wie Vinylbenzyltrimethylammoniumchlorid oder ein polymerisierbares Tensid wie Vinylbenzyldimethyloctadecylammoniumchlorid; Trialkylammoniumalkylacrylate oder -methacrylate wie 2-((Methacryloyloxy)ethyl)-trimethylammoniumchlorid und N,N-Diethyl.-N-methyl-2-((1-oxo-2-propenyl)oxy)-ethanaminiummethylsulfat (Chem. Abstracts Reg. No. 45076-54-8) und Trialkylammoniumalkylacrylamide wie N,N,N- Trimethyl-3-((2-methyl-1-oxo-2-propenyl)amino)-1-propanaminiumchlorid (Chem. Abstracts Reg. No. 51441-64-6) und N,N- Dimethyl-N-(3-((2-methyl-1-oxo-2-propenyl)amino)propyl]-benzolmethaminiumchlorid (Chem. Abstracts Reg. No. 122988-32-3). Ein bevorzugtes polymerisierbares quaternäres Ammoniurnsalz ist 2-((Methacryloyloxy)ethyl])-trimethylammoniumchlorid.
Beispiele von polymerisierbaren ungesättigten Sulfoniumsalzen schließen ein: Dialkylsulfoniumsalze wie (4-Ethoxy-3- (ethoxycarbonyl)-2-methylen-4-oxobutyl]dimethylsulfoniumbromid (Chem. Abstracts Reg. No. 63810-34-4) und Vinylbenzyldialkylsulfoniumsalze wie Vinylbenzyldimethylsulfoniumchlorid. Beispiele von polymerisierbaren cyclischen Sulfoniumsalzen schließen ein: 1-[4-[(Ethenylphenyl)methoxy] phenyl]tetrahydro-2H-thiopyraniumchlorid (Chem. Abstracas Reg. No. 93926- 67-1) und Vinylbenzyltetrahydrothiophenoniumchlorid, das durch Reaktion von Vinylbenzylchlorid mit Tetrahydrothiophen hergestellt werden kann.
Beispiele von polymerisierbaren Phosphoniumsalzen schließen ein: 2-Methacryloxyethyltri-C&sub1;-C&sub2;&sub0;-alkyl-, -aralkyl- oder -aryl-phosphoniumsalze wie 2-Methacryloxyethyltri-n- octadecylphosphoniumhalogenid (Chem. Abstracts Reg. No. 166740-88-1); Tri-C&sub1;-C&sub1;&sub8;-alkyl-, -aralkyl- oder -aryl-vinylbenzylphosphoniumsalze wie Trioctyl-3-vinylbenzylphosphoniumchlorid, Trioctyl-4-vinylbenzylphosphoniumchlorid (Chem. Abstracts Reg. No. 15138-12-4), Tributyl-3-vinylbenzylphosphoniumchlorid, Tributyl-4-vinylbenzylphosphoniumchlorid (Chem. Abstracts Reg. No. 149186-03-8), Triphenyl-3-vinylbenzylphosphoniumchlorid und Triphenyl-4-vinylbenzylphosphoniumchlorid (Chem. Abstracts reg. No. 145425-78-1); C&sub3;-C&sub1;&sub8;-Alkenyltrialkyl-, -aralkyl- oder -aryl-phosphoniumsalze wie 7-Octenyltriphenylphosphoniumbromid (Chem. Abstracts Reg. No. 82667- 45-6) und Tris(hydroxymethyl)(1-hydroxy-2--propenyl)-phosphoniumsalze (Chem. Abstracts Reg. No. 73082-48-1).
Ebenfalls ist es möglich, das Polymere durch Polymerisieren eines Monomeren, welches sowohl eine schwache Säuregruppe als auch eine kationische Gruppe enthält, herzustellen. Ein Beispiel eines solchen Monomeren ist N-(4-Carboxy)- benzyl-N,N-dimethyl-2-((2-methyl-1-oxo-2-propenyl)-oxy]- ethanaminiumchlorid.
Es ist weiterhin möglich, ein Polymeres herzustellen, das anhängende stark kationische Gruppen und schwache Säuregruppen besitzt, indem einem bereits hergestellten Polymeren stark kationische Funktionalität erteilt wird. Beispielsweise kann ein polymerisierbares Monomeres mit einer schwachen Säuregruppe mit einem polymerisierbaren nicht störenden Monomeren, das eine elektrophile Gruppe enthält, wie einem Vinylbenzylhalogenid oder einem Glycidylmethacrylat, copolymerisiert werden, um ein Polymeres zu bilden, das eine schwache Säuregruppe und eine elektrophile Gruppe besitzt. Dieses Polymere kann dann mit einem Nukleophil wie einem tertiären Amin oder einem Dialkylsulfid, welche die Halogenidgruppe oder Oxirangruppe verdrängen können und ein Benzyloniumsalz bilden, nachumgesetzt werden, wie dies gezeigt wird durch: Polymerrückgrat
worin A eine anhängende schwache Säuregruppe ist; Ar eine aromatische Gruppe, bevorzugt eine Phenylgruppe, ist; L eine austretende Gruppe, bevorzugt eine Halogenidgruppe, mehr bevorzugt eine Chloridgruppe, ist und Nu bevorzugt ein Dialkylsulfid wie Dimethylsulfid und Diethylsulfid, ein cyclisches Sulfid wie Tetrahydrothiophen oder ein tertiäres Amin wie Trimethylamin, Triethylamin, Tripropylamin, Tributylamin und Triethanolamin ist.
Bei einem anderen Beispiel zur Hinzufügung von stark kationischer Funktionalität zu einem bereits hergestellten Polymeren kann ein Polymerrückgrat, das anhängende Säuregruppen und ein tertiäres Amin oder ein Sulfid enthält, mit einem geeigneten Alkylierungsmittel wie einem Alkylhalogenid zur Bildung eines Polymeren, das Säuregruppen und stark kationische Gruppen enthält, nachumgesetzt werden:
worin RL ein Alkylierungsmittel ist.
Geeignete polymerisierbare schwach kationische Monomere schließen ethylenartig ungesättigte protonierte primäre, sekundäre und tertiäre Amine wie Salze von Dialkylaminoalkylacrylaten, Dialkylaminoalkylmethacrylaten, Aminoalkylacrylaten, Aminoalkylmethacrylaten, Aminoacrylaten und Aminomethacrylaten ein. Beispiele von polymerisierbaren schwach kationischen Monomeren schließen Hydrochloridsalze von Dimethylaminoethylmethacrylat und Aminoethylmethacrylat ein.
Beispiele von nicht störenden polymerisierbaren Monomeren schließen ein: Acrylate wie Methylacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat, 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat, Glycidylacrylat und Allylacrylat; Methacrylate wie Methylmethacrylat, Ebhylmethacrylat, Butylmethacrylat, Allylmethacrylat, Glycidylmethacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat und 2-Hydroxypropylmethacrylat; sowie C&sub1;-C&sub4;-alkyl- oder -alkenyl-substituierte Styrolverbindungen, bevorzugt Styrol, α-Methylstyrol, Vinyltoluol und Vinylbenzylchlorid. Andere Beispiele von nicht störenden Spezies schließen ein: C,-C&sub1;&sub8;- Perflüoralkylmethacrylate wie 2-(Perfluoroctyl)ethylmethacrylat; C&sub3;-C&sub1;&sub8;-Perfluoralkylacrylate wie 2-(Ethyl[(heptadecafluoroctyl)sulfonyl]amino] ethyl-2-propenoat und C&sub3;-C&sub1;&sub8;-Perfluoralkylvinylbenzole. (Siehe U. S. Patent 4 929 666, Spalte 4, Zeilen 54 bis 68 und Spalte 5, Zeilen 1 bis 30.)
Der Latex kann adsorbierende kationische Moleküle als eine Alternative für oder zusätzlich zu anhängenden kationischen Gruppen enthalten. Die Adsorption eines Moleküls auf dem Latexteilchen kann durch Abtrennen der Teilchen aus der Serumphase, beispielsweise durch Sedimentation der Latexteilchen, gefolgt von Analyse der Serumphase auf die Moleküle bestimmt werden. Adsorption wird durch eine Konzentration der Moleküle in der Serumphase angezeigt, welche geringer ist als diejenige, die zu dem Latex zugesetzt wurde. Diese adsorbierten Gruppen können durch Extraktion, beispielsweise durch Dialyse oder Zugabe eines geeigneten Lösungsmittels, entfernt werden.
Die adsorbierenden kationischen Moleküle, welche nicht polymerisierbar sein müssen, enthalten entweder eine starke kationische Gruppe oder eine schwache kationische Gruppe und einen hydrophoben Teil. Falls die Moleküle nicht polymerisierbar sind, ist der hydrophobe Teil typischerweise eine verzweigte oder lineare Alkylgruppe mit einer Kettenlänge von bevorzugt nicht weniger als 10 Kohlenstoffatomen, mehr bevorzugt von nicht weniger als 12 und am meisten bevorzugt von nicht weniger als 16. Beispiele von bevorzugten adsorbierenden kationischen Molekülen schließen langkettige alkyl-quaternäre Ammoniumsalze wie Trimethyloctadecylammoniumchlorid, Trimethylhexadecylammoniumchlorid und Trimethyldodecylammoniumchlorid ein.
Das Verhältnis der anhängenden Säuregruppen zu den anhängenden kationischen Gruppen oder adsorbierenden kationischen Molekülen hängt von der Anwendung ab, sie liegt jedoch im allgemeinen in dem Bereich von 1 : 10 bis 5 : 1. Das Verhältnis der strukturellen Einheiten, die aus der Polymerisation der polymerisierbaren nicht störenden Monomeren gebildet, sind, zu den schwachen Säuregruppen und den kationischen Gruppen hängt von der Anwendung ab, jedoch beträgt sie bevorzugt nicht weniger als 70 : 30, mehr bevorzugt nicht weniger als 80 : 20, mehr bevorzugt nicht weniger als 90 : 10 und am meisten bevorzugt nicht weniger als 94 : 6, sowie bevorzugt nicht größer als 99,5 : 0,5, mehr bevorzugt nicht größer als 99 : 1 und am meisten bevorzugt nicht größer als 98 : 2.
Je höher der Latexfeststoffgehalt ist, um so niedriger ist im allgemeinen die Konzentration der gesamten ionischen Spezies, welche zur Bildung des schnell aushärtenden Schaumes erforderlich ist. Der Feststoffgehalt des Latex in der aufzuschlagenden Formulierung hängt von der Anwendung ab, jedoch ist er bevorzugt nicht geringer als 10, mehr bevorzugt nicht geringer als 20 und am meisten bevorzugt nicht geringer als 30 Gew.-%, sowie bevorzugt nicht größer als 60, mehr bevorzugt nicht größer als 55 und am meisten bevorzugt nicht größer als 50 Gew.-%.
Der Latex kann nach einer beliebigen geeigneten Methode hergestellt werden, und er wird vorteilhafterweise hergestellt mittels der Stufen von: 1) Herstellen eines Impflatex; 2) Verdünnen des Impflatex mit Wasser; 3) Inkontaktbringen der verdünnten Lösung mit Radikalinitiator, einem polymerisierbaren nicht störenden Monomeren, einem polymerisierbaren Monomeren einer schwachen Säure und einem polymerisierbaren oder nicht-polymerisierbaren kationischen Monomeren, und 4) Polymerisieren der Lösung aus Stufe 3 unter solchen Bedingungen, um einen Latex zu bilden, der nicht störende Gruppen, anhängende kationische Gruppen oder adsorbierende kationische Moleküle und anhängende schwache Säuregruppen enthält.
Der Impflatex wird bevorzugt durch Emulsionspolymerisation in einem ansatzweisen Verfahren unter Verwendung eines kationischen Tensids hergestellt. Der Impflatex wirkt als Polymerisationsort für die nachfolgende Monomerenzugabe, so daß die Bildung von neuen Teilchen minimiert wird und größere Gleichförmigkeit in der Verteilung der Teilchengröße in dem Endprodukt erreicht wird. Daher werden das Monomere oder die Monomere, das/die zur Herstellung des Impflatex verwendet wird/werden, ausgewählt, um Teilchen zu bilden, welche eine Affinität für die nachfolgend zugesetzten Monomere besitzen, so daß Polymerisation bevorzugt in oder auf den Impflatexteilchen erfolgt. Das Ausmaß, zu welchem der Impflatex in Stufe 2 verdünnt wird, ist eine Funktion der gewünschten Teilchengröße und des Prozentsatzes der Feststoffe in < iem fertigen Latex, und sie kann von dem Fachmann auf dem Gebiet in einfacher Weise bestimmt werden.
Ebenfalls ist es möglich, ein Latex aus einem vorgeformten Polymeren herzustellen. Das vorgeformte Polymere kann in einem geeigneten Lösungsmittel aufgelöst werden, dann in Wasser mittels irgendeiner geeigneten Methode dispergiert werden. Das Lösungsmittel kann dann entfernt werden, und der Feststoffgehalt zur Bildung eines sogenannten künstlichen Latex eingestellt werden.
Der Latex kann aufgeschlagen und darauffolgend oder gleichzeitig ausreichend basisch gemacht werden, um einen ausgeflockten zellförmigen Gegenstand nach einer Vielzahl von Methoden zu bilden. Wie hier verwendet, bezieht sich "Ausflockung" auf das Aushärten eines Gegenstandes durch eine pH- Verschiebung. Beispielsweise kann ein dispergierendes Fluid unter Scherung in eine Mischung des Latex und des Aufschlagmittels mitgerissen und dispergiert werden, um den aufgeschlagenen Latex zu bilden, welcher dann in das zellförmige Material (d. h. ausgehärtet) durch Zugabe einer Base hierzu umgewandelt werden kann. Dispergierende Fluide schließen auf dem Fachgebiet bekannte Gase und flüchtige Flüssigkeiten ein. Bevorzugte dispergierende Fluide schließen Luft, Stickstoff, Kohlendioxid, Argon und Helium ein.
Die Base kann als ein Gas, eine Flüssigkeit, ein Feststoff oder eine Dispersion zugesetzt werden. Geeignete Basen schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt auf: Amine, Ammoniak, Alkalimetall- und Erdalkalimetallphosphate, -karbonate, -bikarbonate, -oxide und -hydroxide. Bevorzugte Basen schließen Calciumkarbonat, Calciumoxid, Calciumhydroxid, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Natriumbikarbonat, Natriumkarbonat und Ammoniak (wässrig oder gasförmig) wie auch basische, die Rheologie erhöhende Füllstoffmaterialien wie Portlandzement, Tonerdezement und anorganischen Mörtel ein. (Im allgemeinen können sowohl basische als auch nicht-basische Füllstoffmaterialien zur Erhöhung der Dichte, der Tragfähigkeit und der Schalldämmung und in einigen Fällen zur Reduzierung der Kosten des zellförmigen Materials zugesetzt werden.)
Alkalimetallhydroxide werden bevorzugt als Lösungen in Wasser zugesetzt, während Erdalkalimetallhydroxide, Calciumkarbonat, Portlandzement, Tonerdezement und anorganischer Mörtel bevorzugt als wässrige Dispersionen, mehr bevorzugt in Anwesenheit eines kationischen Tensids, zugesetzt werden.
Ebenfalls ist es möglich, den Latex durch Entfernung von Säure basisch zu machen. Falls das mit dem Kation verbundene Gegenion Bikarbonat ist und der pH des Latex durch Anwesenheit von CO&sub2; erniedrigt wird, kann beispielsweise der latex durch Verlust von CO&sub2; basisch gemacht werden.
Das Aufschlagmittel ist bevorzugt kationisch oder nicht- ionisch oder eine Kombination hiervon, mehr bevorzugt kationisch. Das Aufschlagmittel kann von vornherein in dem Latex vorhanden sein (d. h. der Latex kann in Anwesenheit eines kationischen Dispergiermittels hergestellt werden, das als Aufschlagmittel wirkt), oder es kann zu dem Latex in einer getrennten Stufe zugesetzt werden. Die Auswahl eines Aufschlagmittels wird im allgemeinen durch die Anwesenheit und den Typ von Füllstoffmaterial in der Formulierung, welche zur Herstellung des Schaumes verwendet wird, bestimmt. Beispiele von geeigneten Aufschlagmitteln schließen ein: FLUORADTM FC-135 kationisches Tensid in Form von fluoriertem quaternärem Alkylammonium (eine Handelsmarke von 3M Corp.), KEMAMINETM Q9973- C Sojatrimethylammoniumchlorid (eine Handelsmarke von Witco Corp.), ARQUADTM 18/50 Steartrimoniumchlorid (CAS 112-03-8, eine Handelsmarke von Akzo Chemical Co.), DUOMEENTM TDO (N- Talk-1,3-propandiamindioleat, CAS 61791-53-5, eine Handelsmarke von Akzo Chemical Co.), ETHOMEENTM T15 (PEG-5 Talkamin, CAS 61791-26-2, eine Handelsmarke von Akzo Chemical Co.), ein Gemisch von ETHOMEENTM T15 und DUOMEENTM TDO und eine Mischung von ARQUADTM 18/50 und Steartrimoniumchlorid und DUOMEENTM TDO. Andere Beispiele von kationischen Aufschlagmitteln schließen solche ein, welche als adsorbierende kationische Moleküle, die oben beschrieben wurden, brauchbar sind.
Die Menge von verwendetem Aufschlagmittel hat die Neigung, von Faktoren wie der Menge und dem Typ des gewünschten Schaumstoffes, dem Typ von verwendetem Aufschlagmittel, und den zur Herstellung des Schaumstoffes verwendeten Einrichtungen abzuhängen. Bevorzugt ist die verwendete Menge von Aufschlagmittel nicht größer als 10%, mehr bevorzugt nicht größer als 5%, am meisten bevorzugt nicht größer als 3 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Latex und des Tensids, und bevorzugt nicht geringer als 0,1 Gew.-%, mehr bevorzugt nicht geringer als 0,5 Gew.-%.
Der Latex kann ebenfalls mit einer wässrigen Dispersion eines Aufschlagmittels und eines im wesentlichen nicht-basischen oder amphoteren Füllstoffmaterials unter Rührbedingungen und in Anwesenheit eines dispergierenden Fluids zur Bildung des aufgeschlagenen Latex kombiniert werden. In diesem Fall kann eine ausreichende Menge einer geeigneten Base mit dem aufgeschlagenen Latex kombiniert werden, um ihn in das zellförmige Material umzuwandeln. Beispiele von nicht-basischen Füllstoffen schließen Kohlenstoff, Ton, Talk, Titanoxid, Bariumsulfat, Zinn(II)-octoat, Glimmer, Glas und Al(OH)&sub3; ein.
Ebenfalls ist es möglich, einen geschäumten Gegenstand durch Einführen eines Blähmittels in die Latexformulierung mit rascher Aushärtung zu bilden, dann die resultierende Formulierung nach dem Fachmann auf dem Gebiet wohlbekannten Methoden in ein zellförmiges Material umzuwandeln. Das Blähmittel kann zusammen mit dem oder ohne das Aufschlagmittel vorliegen.
Base muß zu dem aufgeschlagenen Latex, um den Latex basisch zu machen, nicht zugesetzt werden. Beispielsweisse kann der Latex basisch gemacht werden, indem in Anwesenheit eines geeigneten dispergierenden Fluides ein Latex, welcher ein mit der stark kationischen Gruppe verbundenes Bikarbonation enthält, aufgeschlagen wird. Der pH des Latex wird ausreichend erhöht, um den Latexschaum als Ergebnis des Verlustes von CO&sub2; zu bilden. Auf diese Weise wird der Latex durch den Verlust einer Säure basisch gemacht.
Zum Erhalt des Bikarbonatsalzes kann der Latex mit. Bikarbonat einem Ionenaustausch unterworfen werden, indem der Latex unter Druck mit Kohlendioxid, entweder als Trockeneis oder als ein Gas, gesättigt wird, dann der mit CO&sub2; gesättigte Latex mit einem Ionenaustauscherharz, das Bikarbonatfunktionalität enthält, wie DOWEXTM Monosphere 550A Anionenaustauscherharz (eine Handelsmarke von The Dow Chemical Company) in der Bikarbonatform, in Kontakt gebracht wird. Der pH des Latex ist ausreichend niedrig, um das Polymere in der kontinuierlichen Phase, bevorzugt niedriger als der pKa der schwachen Säuregruppe, stabil zu machen, mehr bevorzugt nicht größer als 5 und am meisten bevorzugt nicht größer als 4.
Der zellförmige Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist bei Anwendungen brauchbar, welche für zellförmige Gegenstände typisch sind, einschließlich Anwendungen, welche Schallvernichtung, leichtes Gewicht, Fluidabsorption und Isolierung erfordern.
Die folgenden Beispiele dienen nur erläuternden Zwecken und sollen den Umfang der Erfindung nicht einschränken.

Beispiel 1 - Schaum mit rascher Aushärtung, hergestellt unter Verwendung von gepulvertem alkalischem Feststoff

Die stabile wässrige Dispersion wurde in einem Zweistufenverfahren hergestellt. Zuerst wurde ein mit kationischem Tensid stabilisierter Polystyrolimpflatex unter Anwendung eines ansatzweisen Verfahrens hergestellt. Als nächstes wurde ein Teil des Impflatex in einem Verfahren mit kontinuierlicher Zugabe verwendet, um einen zweiten Latex herzustellen, der ein Carbonsäuremonomeres und ein Monomeres mit quaternärer Ammoniumfunktionalität enthielt.
Der kationische Impflatex wurde in folgender Weise hergestellt. In einen 1 Liter Dreihalsreaktionskolben, ausgerüstet mit einem Stickstoffeinlaß, einem Rückflußkühler mit einem Stickstoffauslaß und einem mechanischen Rührer, wurden unter Rühren Styrol (100 g), 40 g ARQUADTM 18-50 Octadexyltrimethylammoniumchloridtensid (eine Handelsmarke von Akzo Nobel, 20 g Aktivstoffe), Wasserstoffperoxid (3,3 g, 1,0 g Aktivstoffe), Wasser (200 g) und FeSO&sub4;·7H&sub2;O Lösung (0,25 g einer 0,25 Gew.-%igen Lösung von wässrigem FeSO&sub4;) zugesetzt. Der Kolben wurde auf 70ºC während 2 Stunden mit Rühren unter Stickstoff erhitzt, danach wurde das Rühren abgebrochen und die Heizquelle entfernt. Der Lateximpfstoff wurde über Nacht in dem Kolben sich absetzen gelassen. Das Ergebnis war eine opake Dispersion mit hoher Viskosität mit 35,8% Feststoffen. Die Teilchengröße betrug 407 Å (Durchschnittswert) und 393 Å (Mittelwert).
Der schaumbildende Latex wurde aus dem kationischem Impflatex unter Anwendung eines Polymerisationsverfahrens mit kontinuierlicher Zugabe hergestellt. Kolbenpumpen wurden als Steuermittel für die kontinuierliche Zugabe benutzt. In einen 2 Liter Dreihalsglasreaktionskolben, ausgerüstet mit einem Stickstoffeinlaß, einem Rückflußkühler mit einem Stickstoffauslaß und einem mechanischen Rührer, wurden unter Rühren Wasser (452,3 g) und kationischer Impflatex (8,8 g) zugegeben. Der Kolben wurde auf 60ºC erhitzt. Tabelle I zeigt die Lösungen, welche für die kontinuierliche Zugabe hergestellt wurden. Tabelle I - zur Herstellung des Latex verwendete Reagentien Strömung Komponente Menge
* 2-((Methacryloyloxy)ethyl)-trimethylammoniumchlorid, erhalten als 74%ige wässrige Lösung von Bimax Inc.
Die Komponenten aus den vier Strömungen wurden während der ersten 4 Stunden der Polymerisation zugesetzt. Nach Abschluß der Zugabe wurde die Polymerisation bei 60ºC für 0,5 Stunden fortgeführt. Der resultierende Latex wurde filtriert, und sein Feststoffgehalt wurde zu 37,0% gefunden. Tabelle II zeigt die Zusammensetzung des Latex. Tabelle II - Zusammensetzung des Latex
Die Teilchengröße war 1550 Å (Durchschnittswert) und 1450 Å (Medianwert).
Zu einem Teil des Latex (19,0 g) wurde Dow Corning 193 Dimethiconcopolyol-nichtionisches-silikontensid (0,35 g) und FLUORADTM FC-135 kationisches fluoriertes Alkyl-quaternäresammoniumjodidtensid (eine Handelsmarke von 3M Corporation, 0,02 g, 25 Gew.-%) zugesetzt. Das Gemisch wurde zur Erzeugung eines Schaumes gerührt, daraufhin wurde trockener keramischer Mauerzement (10 g, erhalten als Pulver von Color Tile Man, Inc.) unter Anwendung von Hochgeschwindigkeitsrühren während 30 Sekunden zugegeben. Nach etwa 2 Minuten wurde ein halbfester zellförmiger Gegenstand (d. h. ein Schaum) mit Zellen von weniger als 1 mm Durchmesser erhalten.

Beispiel 2 - Schaum mit rascher Aushärtung unter Verwendung eines dispergierten alkalischen Feststoffes

Ein Teil des Latex, hergestellt wie in Beispiel 1 beschrieben (25,7 g), wurde in einen Behälter gegeben, nachfolgend mit einer kationischen Fluorkohlenstofflösung (0,18 g, enthaltend 6,0 Gew.-% FLUORAD FC-135 kationisches fluoriertes Alkyl-quaternäres-ammoniumjodidtensid, 69,9 Gew.-% Wasser und 26,1 Gew.-% Isopropanol). Eine Calciumkarbonatdispersion (93,35 g, Typ HOKMH von Hustadmarmor A/S. N-6440 Elnesvagen, Norwegen) wurde in einem getrennten Behälter ausgewogen. Ein Mischrührer vom Cowles-Typ wurde in das Gemisch des Latex und der Fluorkohlenstofflösung eingesetzt und mit 3000 Upm laufen gelassen. Die HOKMH-Dispersion wurde dann in einem Teil zu der rasch gerührten Mischung (Zugabezeit von weniger als 5 Sekunden) zugegeben. Das Mischen wurde etwa 1 Minute nach der Zugabe der HOKMW-Dispersion abgebrochen. Das resultierende zellförmige Material war ein halbfester Gegenstand, der leicht mit einem Spatel verteilt werden konnte. Nach dem Trocknen bei Zimmertemperatur ergab dieses zellförmige Material eine harte poröse Struktur, wobei die größten Poren etwa 250 Mikron waren. Das Gewichts-zu-Gewichtsverhältnis des Calciumkarbonates zu dem Polymeren betrug 6,2 : 1.

Beispiel 3 - Schaum mit rascher Aushärtung, hergestellt durch Zugabe einer alkalischen Flüssigkeit

Es wurde ein Latex hergestellt, wie in. Beispiel 1 beschrieben, mit der Ausnahme, daß Methacrylsäure durch eine äquimolare Menge von β-Carboxyethylacrylat ersetzt wurde. Ein Teil dieses Latex (26,04 g) wurde in einen Behälter zusammen mit einem Dispergiermittel (0,59 g), dessen Zusammensetzung in Tabelle III gezeigt ist, angeordnet. In einer getrennten Flasche wurden entionisiertes Wasser (10,24 g) und Natriumbikarbonat (0,27 g) kombiniert. Der Latex und das Dispergiermittel wurden durch Durchleiten von Stickstoff von der Unterseite des Behälters dispergiert und mit 1200 Upm für 30 Sekunden gemischt. Die Mischgeschwindigkeit wurde auf 2600 Upm erhöht und auf dieser Geschwindigkeit für 1 Minute gehalten, bevor die Bikarbonatlösung in einem Teil zu dem aufgeschlagenen Latex zugesetzt wurde. Das Mischen wurde für etwa 10 Sekunden fortgeführt, zu diesem Zeitpunkt begann der Schaum auszuhärten.

Tabelle III - Zusammensetzung des Dispergiermittels

Material Menge (g)
DUOMEENTM TDO 10,00
ETHOMEENTM O/15 20,00
Entionisiertes Wasser 120,00

Beispiel 4 - Herstellung eines Schaumes mit rascher Aushärtung unter Verwendung von nicht-polymerisierbarem Kation

Der Latex wurde in derselben Weise wieder in Beispiel 1 verwendete Latex mit der Ausnahme hergestellt, daß eine äquimolare Konzentration von ARQUADTM 18-50 Tensid anstelle von M-QUATTM Monomerem verwendet wurde. Ein Teil dieses Latex (10, 01 g) wurde in einer Flasche zusammen mit KEMAMINETM Q9973-C (0,11 g) angeordnet. Der Latex und das Dispergiermittel wurden durch Rühren bei 500 Upm für 1 Minute gemischt. Die Dispersion wurde dann durch Vermischen bei 1000 Upm für 2 Minuten, Erhöhen der Geschwindigkeit auf 1500 Upm für 30 Sekunden und dann Zurückkehren zu der Mischgeschwindigkeit von 1000 Upm aufgeschlagen. Ein Teil von Mg(OH)&sub2; (1,016 g) wurde dann zu dem Schaum zugesetzt, und das Rühren wurde für 15 Sekunden fortgeführt, zu diesem Zeitpunkt war der Schaum vollständig ausgehärtet.

Beispiel 5 - Herstellung eines Schaumes mit rascher Aushärtung unter Verwendung eines Latex, der stark anionische Ladungen plus schwach kationische Ladungen enthält

Ein schaumbildender Latex wurde in einem Zweistufenverfahren vergleichbar zu demjenigen in Beispiel 1 hergestellt. Zuerst wurde ein kationisch stabilisierter Polystyrolimpflatex hergestellt. Als nächstes wurde ein Teil des Impflatex bei einem Verfahren mit kontinuierlicher Zugabe zur Herstellung eines zweiten Latex verwendet, der ein sulfonsäurefunktionelles Monomeres und ein primäres-amin-funktionelles Monomeres enthielt.
Der kationische Impflatex wurde in folgender Weise hergestellt: in einen 1 Liter Dreihalsglasreaktionskolben, ausgerüstet mit einem Stickstoffeinlaß, einem Rückflußkühler mit einem Stickstoffauslaß und einem mechanischen Rührer, wurden 20,0 g Styrolmonomeres, 40,0 g ARQUAD® 18-50 Octadecyltrimethylammoniumchloridtensid (20,0 g Aktivstoffe), 400 g entionisiertes Wasser und 0,25 g einer wässrigen Eisen(III)-sulfatlösung (0,25 g Eisen(III)-sulfat in 100 g Wasser) zugegeben. Der Kolben wurde auf 70ºC erhitzt, während der Inhalt gerührt wurde. Zu diesem erhitzten, gerührten Kolben wurden 3,3 g 30 Gew.-%iges Wasserstoffperoxid (1 g Aktivstoffe) in einer kontinuierlichen Zugabeströmung während einer Zeitspanne von 3 Studden zugegeben. Nach 0,5 Stunden der Zugabe des Wasserstoffperoxids wurde mit der Zugabe der Strömung von Styrol begonnen, und es wurden 80 g Styrol während der nächsten 2,5 Stunden zugegeben. Kolbenpumpen wurden als Steuermittel für die kontinuierliche Zugabe verwendet. 3 Stunden nach Beginn der Zugabe des Wasserstoffperoxids wurde das Rühren abgebrochen, und der Impfstoff wurde entfernt, um von der Hitze auf Zimmertemperatur abzukühlen. Das Ergebnis dieser Polymerisation war eine durchscheinende Dispersion mit niedriger Viskosität und mit einem Feststoffgehalt von 21,6 Gew.- %. Die Teilchengröße ist 398 Å (Durchschnittswert) und 378 Å (Medianwert).
Der schaumbildende Latex wurde aus dem oben beschriebenen kationischen Impflatex mittels eines Polymerisationsverfahrens mit kontinuierlicher Zugabe unter Verwendung von Kolbenpumpen als Steuermittel für die kontinuierliche Zugabe hergestellt. In einen 1 Liter Dreihalsglasreaktionskolben, ausgerüstet mit einem Stickstoffeinlaß, einem Rückflußkühler mit Stickstoffauslaß und einem mechanischen Rührer, wurden Wasser (206 g) und der kationische Impflatex (7,00 g, 1,50 g Aktivstoffe) zugegeben. Der Kolben wurde auf 90ºC erhitzt, während der Inhalt gerührt wurde. Zu diesem erhitzten, gerührten Kolben wurden 5 Strömungen kontinuierlich während einer Zeitspanne von 4 Stunden zugesetzt, während die Temperatur des Reaktionskolbens auf 90ºC gehalten wurde. Tabelle IV zeigt die Zugabeströmungen. Tabelle V zeigt die Zusammensetzung des mit diesen Zugabeströmungen hergestellten Latex. In diesen Tabellen steht AMPS für 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure (Chem. Abstracts No. 15214-89-8) und AEMHCl steht für das 2-Aminoethylmethacrylathydrochlorid (Chem. Abstracts No. 2420-94-2). Nach Abschluß der Zugabe wurde die Polymerisation bei 90ºC für 1 Stunde fortgeführt. Der resultierende Latex wurde filtriert, und es wurde gefunden, daß er einen Feststoffgehalt von 37,7 Gew.-% besaß. Die Teilchengröße ist 1439 Å (Volumenmediandurchmesser) und 1807 Å (Volumendurchschnittsdurchmesser). Tabelle IV - Zur Herstellung des Latex verwendete Reagentien Strömung Komponente Menge (g) Tabelle V - Zusammensetzung des schaumbildenden Latex Monomeres Molekulargewicht Gew.-% Mol-% (g/Mol)
Zu 2,03 g des Latex wurden 0,43 g einer 0,20 N NaOH- Lösung zugegeben. Beim Rühren der Flasche flockte der Latex innerhalb von 10 Sekunden vollständig aus. Zu 2,04 g des Latex wurden 0,05 g ARQUAD® 18-50 Octadecyltrimethylammoniumchloridtensid (0,025 g Aktivstoffe) zugegeben. Die Flasche wurde gerührt, und der Latex bildete einen Schaum. 3 Teilzugaben von 0,20 N NaOH-Lösung wurden in den folgenden Gewichtsmengen gemacht: 0,54 g, 0,44 g und 0,59 g. Die ersten zwei Zugaben hatten keinen Effekt, jedoch war die dritte Zugabe ausreichend, um Ausflocken zu initiieren.
In eine Kunststoffflasche wurden 13,15 g des Latex plus 0,06 g ARQUAD® 18-50 Octadecyltrimethylammoniumchloridtensid (0,03 g Aktivstoffe) eingegeben. Ein Caframo-Rührer, Modell BDC 3030 (Wiarton, Ontario), ausgerüstet mit einem Rührblatt vom Cowles-Typ, wurde zur Scherung des Gemisches zu seinem Aufschlagen verwendet. Die Dispeprsion wurcie bei 600 Upm für 30 Sekunden gerührt. Die Mischergeschwindigkeit wurde dann auf 1000 Upm für 2 Minuten erhöht, gefolgt von 1 Minute bei 1500 Upm und dann einer weiteren Minute bei 1000 Upm. Zu diesem Zeitpunkt wurde ein viskoser Schaum gebildet. Zu dieser aufgeschäumten Dispersion wurden 1,5 g Mg(OH)2 zugesetzt, während das Mischen fortgeführt wurde. Innerhalb von 5 Sekunden wurde eine gewisse Ausflockung beobachtet. Das Mischen wurde für weitere 5 Sekunden fortgeführt, dann wurde die Probe entfernt. Es schien, daß der Schaum vollständig zu einer festen Form ausgehärtet war.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines zeliförmigen Gegenstandes, umfassend die Stufen von:

a) Aufschlagen in Anwesenheit eines Aufschlagmittels eines Latex, welcher ein dispergiertes Polymeres enthält, das anhängende kationische Gruppen oder adsorbierende kationische Moleküle oder beides, anhängende Säuregruppen und strukturelle Einheiten hat, gebildet aus der Polymerisation eines nicht störenden Monomeren (d. h. eines, das nicht in schädlicher Weise die Bildung der Zellen stört), und

b) ausreichend Basischmachen des aufgeschlagenen Latex zur Herstellung des zellförmigen Gegenstandes.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Polymere anhängende Säuregruppen, die Carbonsäuregruppen sind, und kationische Gruppen, die stark kationische Gruppen sind, hat.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem die anhängenden stark kationischen Gruppen quaternäre Ammoniumsalze sind.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem die anhängenden stark kationischen Gruppen Einheiten sind, die aus der Polymerisiation eines ethylenartig ungesättigten Trialkylammoniumsalzes gebildet sind.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei welchem das ethylenartig ungesättigte Trialkylammoniumsalz 2-((Methacryloyloxy)- ethyl)-trimethylammoniumchlorid oder N,N-Diethyl-N-methyl-2- ((1-oxo-2-propenyl)-oxy)-ethanaminiummethylsulfat ist.

6. Verfahren nach Anspruch 4, bei welchem das ethylenartig ungesättigte Trialkylammoniumsalz 2-((Methacryloyloxy)- ethyl)-trimethylammoniumchlorid ist, das nicht störende Monomere Styrol, Methylmethacrylat, Butylmethacrylat oder eine Kombination hiervon ist, und die anhängenden Säuregruppen strukturelle Einheiten sind, die aus der Polymerisation von Acrylsäure oder Methacrylsäure gebildet sind.

7. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Verhältnis von strukturellen Einheiten, gebildet aus der Polymerisation des polymerisierbaren nicht störenden Monomeren, zu der Summe der Säuregruppen plus der kationischen Gruppen nicht weniger als 90 : 10 und nicht mehr als 99 : 1 ist.

8. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Polymere schwache kationische Gruppen enthält, die aus der Polymerisation eines protonierten Salzes eines Dialkylaminoalkylacrylates, eines Dialkylaminoalkylmethacrylates, eines Aminoalkylacrylates, eines Aminoalkylmethacrylat es, eines Aminoacrylates oder eines Aminomethacrylates gebildet sind.

9. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Latex nicht polymerisierbare adsorbierende kationische Moleküle enahält, die eine starke kationische Gruppe oder eine schwache kationische Gruppe enthalten, worin das adsorbierende kationische Molekül eine starke kationische Gruppe und einen hydrophoben Anteil, der eine verzweigte oder lineare Gruppe mit einer Kettenlänge von nicht weniger als 12 Kohlenstoffatomen enthält, umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der aufgeschlagene Latex durch Mitreißen eines dispergierenden Fluids unter Scherung in eine Mischung gebildet wird, welche den Latex und das Aufschlagmittel enthält, und eine Base zu dem aufgeschlagenen Latex zur Bildung des zellförmigen Materials zugesetzt wird, wobei das dispergierende Fluid Luft, Stickstoff, Argon, Helium oder CO&sub2; oder eine Kombination hiervon ist, und die Base Calciumkarbonat, Calciumoxid, Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Portlandzement, Tonerdezement oder anorganischer Mörtel oder eine Kombination hiervon oder eine wässrige Lösung von Natriumhydroxid, Natriumbikarbonat, Natriumkarbonat, Ammoniak oder Kaliumhydroxid ist.