DE60107787T2

DE60107787T2 - Wässrige Zusammensetzung aus Emulsionsacryl-polymeren

Info

Publication number: DE60107787T2
Application number: DE60107787T
Authority: DE
Inventors: Ralph Craig Blue Bell Even
Original assignee: Rohm and Haas Co
Current assignee: Rohm and Haas Co
Priority date: 2000-09-25
Filing date: 2001-09-13
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2021-09-14
Also published as: CN1256353C; US20020058110A1; DE60107787D1; KR20020024531A; JP2002121225A; AU6999601A; AU782603B2; CN1346835A; EP1193273A1; EP1193273B1; BR0104241A; MXPA01009490A

Description

Diese Erfindung betrifft ein wässriges Emulsionsacrylpolymer, das geeignet ist, trockene Beschichtungen mit erhöhter Abrieb- bzw. Scheuerbeständigkeit bereitzustellen. Insbesondere betrifft diese Erfindung ein wässriges Emulsionsacrylpolymer, welches als copolymerisierte Einheiten 70 bis 99,5 Gew.-%, bezogen auf das Trockenpolymergewicht, von monoethylenisch ungesättigtem, nicht-ionischem (Meth)Acrylmonomer und von 0,3 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Trockenpolymergewicht, von monoethylenisch ungesättigtem Säuremonomer enthält, worin mindestens 40 Gew.-%, bezogen auf das Trockenpolymergewicht, des Emulsionspolymers durch Redoxpolymerisation in Gegenwart von 0,001 bis 0,05 Mol Kettenübertragungsmittel pro kg Trockenpolymergewicht gebildet wird. Die Erfindung betrifft auch eine wässrige Beschichtungszusammensetzung, die das Emulsionsacrylpolymer enthält, und ein Verfahren zur Verbesserung der Abriebbeständigkeit einer trockenen Beschichtung, umfassend das Aufbringen der wässrigen Beschichtungszusammensetzung auf ein Substrat und Trocknen oder Trocknen lassen der wässrigen Beschichtungszusammensetzung.
Die vorliegende Erfindung dient dazu, eine trockene Beschichtung zu liefern, die überwiegend ein Emulsionsacrylpolymerbindemittel einer bestimmten Zusammensetzung, hergestellt durch einen bestimmten Prozess, umfasst, wobei die Beschichtung verbesserte Abriebbeständigkeit zeigt, womit hier verbesserte Abriebbeständigkeit bzw. Abriebresistenz gemeint ist im Verhältnis zu der von trockenen Beschichtungen, die Emulsionsacryl polymerbindemittel enthalten, das nicht so konstituiert ist, und gleichzeitig einen Grad an alkalischer Resistenz liefert, der für die Nützlichkeit über alkalischen Substraten wie Mauerwerksubstraten geeignet ist.
PCT-Patentanmeldung WO 99/18157 betreffend abriebbeständige Latizes offenbart Zusammensetzungen, hergestellt durch eine 2-stufige Polymerisation, worin ein Monomer zur wirksamen Erhöhung der Nassadhäsionseigenschaften des Polymers in einer der zwei Stufen oder in beiden Stufen enthalten ist.
Scheuerfestigkeit ist eine allgemein anerkannte wünschenswerte Eigenschaft einer Beschichtung. Das Problem mit dem die Erfinder konfrontiert waren, ist die Bereitstellung eines geeigneten Emulsionspolymers, einer wässrigen Beschichtungszusammensetzung und eines Verfahrens zur Verbesserung der Scheuerbeständigkeit einer Beschichtung, so dass ein nützlicher Grad an Scheuerbeständigkeit erreicht werden kann. Alternative effektive Polymerisationsverfahren, um dies zu erzielen, sind wünschenswert. Wir haben jetzt gefunden, dass bestimmte überwiegend acrylische Emulsionspolymerzusammensetzungen, worin mindestens 40 Gew.-%, bezogen auf das Trockenpolymergewicht, des Emulsionspolymers durch Redoxpolymerisation in Gegenwart von 0,001 bis 0,05 Mol Kettenübertragungsmittel pro kg Trockenpolymer gebildet werden, nützliche Grade an Abriebbeständigkeit und geeigneter alkalischer Resistenz liefern.
In einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein wässriges Emulsionsacrylpolymer, wie in Anspruch 1 definiert, bereitgestellt.
In einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine wässrige Beschichtungszusammensetzung, wie in Anspruch 3 definiert, bereitgestellt.
In einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Verbesserung der Abriebbeständigkeit einer trockenen Beschichtung, wie in Anspruch 7 definiert, bereitgestellt.
Das wässrige Emulsionsacrylpolymer enthält als copolymerisierte Einheiten 70 bis 99,5 Gew.-%, bezogen auf das Trockenpolymergewicht von copolymerisiertem, nicht ionischen monoethylenisch ungesättigten nicht-ionischen (Meth)Acrylmonomer, einschließlich Estern, Amiden und Nitrilen von (Meth)Acrylsäure wie z. B. (Meth)Acrylestenmonomer, einschließlich Methylacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Decylacrylat, Laurylacrylat, Stearylacrylat, Methylmethacrylat, Butylmethacrylat, Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, Aminoalkyl(meth)acrylat, N-Alkylaminoalkyl(methacrylat), N,N-Dialkylaminoalkyl(meth)acrylat; Ureido(meth)acrylat; (Meth)Acrylonitril und (Meth)Acrylamid. Die Verwendung des Begriffs „(Meth)" gefolgt von einem anderen Begriff wie Acrylat, Acrylonitril oder Acrylamid, wie hier durchgehend verwendet, bezieht sich sowohl auf Acrylat, Acrylonitril oder Acrylamid und Methacrylat, Methacrylonitril und Methacrylamid. Mit „nicht-ionisches Monomer" ist hier gemeint, dass der copolymerisierte Monomerrest keine ionische Ladung zwischen pH=1–14 trägt.
Das wässrige Emulsionspolymer enthält als copolymerisierte Einheiten von 0,3 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Trockerpolymergewicht, von monoethylenisch ungesättigtem Säuremonomer wie z. B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Krotonsäure, Itaconsäure, Sulfoethylmethacrylat, Phosphoethylmethacrylat, Fumarsäure, Maleinsäure, Monomethylitaconat, Monomethylfumarat, Monobutylfumarat und Maleinsäureanhydrid. Vorzugsweise enthält das Emulsionspolymer als copolymerisierte Einheiten von 0,3 bis 2,5 Gew.-%, bezogen auf das Trockenpolymergewicht, von (Meth)Acrylsäure.
Das wässrige Emulsionspolymer enthält des weiteren als copolymerisierte Einheiten von 0 bis 29,5 Gew.-%, bezogen auf das Trockenpolymergewicht, von optionalen Monomeren, die weder nicht-ionische monoethylenisch ungesättigte nicht-ionische (Meth)Acrylmonomere noch monoethylenisch ungesättigte Säuremonomere sind. Optionale Monomere können z. B. Styren oder Alkyl-substituierte Styrene; Butadien; Vinylacetat, Vinylpropionat oder andere Vinylester; Vinylmonomere wie Vinylchlorid, Vinylidenchlorid und N-Vinylpyrollidon; Allylmethacrylat, Vinyltoluen, Vinylbenzophenon, Diallylphthalat, 1,3-Butylenglykoldimethacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat und Divinylbenzen einschließen.
Das in der vorliegenden Erfindung eingesetzte Emulsionspolymer ist im Wesentlichen unvernetzt, wenn es auf ein Substrat in dem Verfahren dieser Erfindung aufgebracht wird, obwohl niedrige Gehalte von erwogener oder zufälliger Vernetzung vorhanden sein können. Wenn niedrige Grade von Vorvernetzung oder Gelteilchengehalt erwünscht sind, können niedrige Gehalte von optionalen nicht-ionischen, mehrfach ethylenisch ungesättigten Monomeren wie z. B. 0,1–5 Gew.-%, bezogen auf das Trockenpolymergewicht, eingesetzt werden. Es ist jedoch wichtig, dass die Qualität der Filmbildung nicht wesentlich beeinträchtigt wird.
Die zur Herstellung des Emulsionsacrylpolymers dieser Erfindung verwendeten Polymerisationstechniken sind in der Technik wohlbekannt. Herkömmliche oberflächenaktive Mittel bzw. Tenside können eingesetzt werden wie z. B. anionische und/oder nicht-ionische Emulgatoren wie z. B. Alkalimetall- oder Ammoniumsalze von Alkyl-, Aryl- oder Alkylarylsulfaten, -sulfonaten oder -phosphaten; Alkylsulfonsäuren; Sulfosuccinatsalze; Fettsäuren, ethylenisch ungesättigte oberflächenaktive Monomere; und ethoxylierte Alkohole oder Phenole. Die Menge an eingesetztem oberflächenaktivem Mittel beträgt üblicherweise 0,1 Gew.-% bis 6 Gew.-%, bezogen auf das Monomergewicht. Ein Redoxinitiationsprozess wird verwendet. Die Reaktionstemperatur wird bei einer Temperatur unterhalb von 100°C während des Reaktionsverlaufs gehalten. Bevorzugt ist eine Reaktionstemperatur zwischen 30°C und 95°C, und bevorzugter zwischen 50°C und 90°C. Das Monomergemisch kann unverdünnt bzw. pur oder als Emulsion in Wasser zugegeben werden. Das Monomergemisch kann in einer oder mehreren Zugaben oder fortlaufend, linear oder nicht linear über die Reaktionsdauer oder in Form von Kombinationen davon zugegeben werden. Das Redoxsystem schließt ein Oxidationsmittel und ein Reduktionsmittel ein. Ein oder mehrere Oxidationsmittel wie z. B. Wasserstoffperoxid, Natriumperoxid, Kaliumperoxid, t-Butylhydroperoxid, t-Amylhydroperoxid, Cumenhydroperoxid, Ammonium- und/oder Alkalimetallpersulfate, Natriumperborat, Perphosphorsäure und Salze davon, Kaliumpermanganat, und Ammonium- oder Alkalimetallsalze von Peroxydischwefelsäure, typischerweise in einer Menge von 0,01 Gew.-% bis 3,0 Gew.-%, bezogen auf das Trockenpolymergewicht, werden verwendet. Das bevorzugte Reduktionsmittel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Natriumsulfoxylatformaldehyd, Alkalimetall- und Ammoniumsalzen von schwefelhaltigen Säuren wie Natriumsulfit, Bisulfit, Thiosulfat, Hydrosulfit, Sulfid, Hydrosulfid oder Dithionit, Formadinsulfinsäure, Hydroxymethansulfonsäure, Acetonbisulfit, Amine wie Ethanolamin, Glykolsäure, Glyoxylsäurehydrat, Ascorbinsäure, Isoascorbinsäure, Milchsäure, Glycersäure, Äpfelsäure, 2-Hydroxy-2-sulfinatessigsäure, Weinsäure und Salze der vorangehenden Säuren, wird typischerweise in einer Menge von 0,01 Gew.-% bis 3,0 Gew.-%, bezogen auf das Trockenpolymergewicht, eingesetzt. Redoxreaktion-katalysierende Metallsalze von Eisen, Kupfer, Mangan, Silber, Platin, Vanadium, Nickel, Chrom, Palladium oder Kobalt werden ebenfalls eingesetzt. Das Oxidationsmittel und Reduktionsmittel werden typischerweise zu dem Reaktionsgemisch in getrennten Strömen, vorzugsweise gleichzeitig mit dem Monomergemisch zugegeben. Die Polymerisation wird bei einem pH-Wert von 4 bis 8 durchgeführt.
Des weiteren wird ein Kettenübertragungsmittel wie z. B. Isopropanol, halogenierte Verbindungen, n-Butylmercaptan, n-Amylmercaptan, n-Dodecylmercaptan, t-Dodecylmercaptan, Alkylthioglykolat, Mercaptopropionsäure und Alkylmercaptoalkanoat in einer Menge von 0,001 bis 0,05, vorzugsweise 0,0025 bis 0,05 Mole pro kg Trockenpolymergewicht verwendet. Geradkettige oder verzweigtkettige C₄-C₂₂-Alkylmercaptane wie n-Dodecylmercaptan und t-Dodecylmercaptan sind bevorzugt. Kettenübertragungsmittel können in einer oder mehreren Zugaben oder kontinuierlich, linear oder nicht linear über die meiste oder die gesamte Reaktionsdauer oder während begrenzter Teilabschnitte der Reaktionsdauer wie z. B. in die Kesselcharge und in die Reduktion der restlichen Monomerstufe zugegeben werden.
Allerdings werden mindestens 40 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 75 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 95 Gew.-%, bezogen auf das Trockenpolymergewicht, des Emulsionspolymers durch Redoxpolymerisation in Gegenwart von 0,001 bis 0,05 Mol Kettenübertragungsmittel pro kg Trockenpolymergewicht gebildet. Unter „mindestens 40 Gew.-%, bezogen auf das Trockenpolymergewicht, des Emulsionspolymers wird durch Redoxpolymerisation in Gegenwart von 0,001 bis 0,05 Mol Kettenübertragungsmittel pro kg Trockenpolymergewicht gebildet" ist hier gemeint, dass mindestens 40 Gew.-%, bezogen auf das Trockenpolymergewicht, des Emulsionspolymers durch Redoxemulsionspolymerisation gebildet werden, und dass diese Polymerisation gleichzeitig mit der vorherigen Anwesenheit und/oder Zugabe einer Gesamtmenge von 0,001 bis 0,05 Mol Kettenübertragungsmittel pro kg Trockenpolymergewicht bewirkt wird. Die Emulsionspolymerisation soll Ausführungen einschließen, bei denen ein Teil des Polymers durch einen Polymerkeim (polymer seed), gebildet in situ oder nicht, oder gebildet während Verweilperioden oder gebildet während Perioden, in denen die Monomerzuführung eingestellt war und restliches Monomer zu Polymer umgewandelt wird, eingeführt wird.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Emulsionspolymer durch einen mehrstufigen Emulsionspolymerisationsprozess hergestellt werden, in welchem mindestens zwei Stufen, die sich in der Zusammensetzung unterscheiden, in sequenzieller Weise polymerisiert werden. Ein derartiger Prozess führt gewöhnlich zur Bildung von mindestens zwei gegenseitig inkompatiblen Polymerzusammensetzungen, wodurch mindestens zwei Phasen innerhalb der Polymerteilchen gebildet werden. Solche Teilchen bestehen aus zwei oder mehr Phasen verschiedener Geometrien wie z. B. Kern/Hülle- oder Kern/Mantel-Teilchen, Kern/Hülle-Teilchen mit Hüllephasen, die den Kern unvollständig einkapseln, Kern/Hülle-Teilchen mit einer Vielzahl von Kernen, und Teilchen mit interpenetrierendem Netzwerk. In all diesen Fällen wird der größere Teil der Oberfläche des Teilchens durch mindestens eine äußere Phase besetzt sein und das Innere des Teilchens wird durch mindestens eine innere Phase besetzt sein. Jede der Stufen des durch das mehrstufige Verfahren hergestellten Emulsionspolymers kann die gleichen Monomere, oberflächenaktiven Mittel, Redoxinitiationssysteme, Kettenübertragungsmittel, etc. wie hier oben für das Emulsionspolymer beschrieben enthalten. Im Falle eines mehrstufig hergestellten Polymerteilchens ist die Tg zum Zwecke dieser Erfindung durch die Fox-Gleichung zu berechnen, wie hier im Detail beschrieben unter Verwendung der Gesamtzusammensetzung des Emulsionspolymers ohne Einbeziehung der Anzahl der Stufen oder Phasen darin. Ebenso sollen die Mengen in der Zusammensetzung für ein mehrstufig hergestelltes Polymerteilchen wie z. B. die Menge an nicht-ionischem Monomer und Säuremonomer aus der Gesamtzusammensetzung des Emulsionspolymers, ungeachtet der Anzahl der Stufen oder Phasen darin, bestimmt werden. Die Polymerisationstechniken, die zur Herstellung solcher Mehrstufenemulsionspolymere eingesetzt werden, sind in der Technik bestens bekannt, wie z. B. in den US-Patent Nrn. 4,325,856, 4,654,397 und 4,814,373 beschrieben.
Das Emulsionspolymer hat einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 20 bis 1000 nm, vorzugsweise von 70 bis 300 nm. Teilchengrößen sind hier die, die mittels einem Brookhaven Model BI-90-Teilchengrößenmesser, hergestellt von Brookhaven Instruments Corporation, Holtsville NY, bestimmt, und als „effektiver Durchmesser" bezeichnet wurden. Ebenso als im Schutzumfang liegend angesehen werden Emulsionspolymere mit multimodaler Teilchengröße, worin zwei oder mehr distinkte Teilchengrößen oder sehr breite Verteilungen bereitgestellt werden, wie in US-Patent Nrn. 5,340,858, 5,350,787, 5,352,720, 4,539,361 und 4,456,726 beschrieben.
Die Glasübergangstemperatur („Tg") des Emulsionspolymers ist typischerweise von –20°C bis 100°C, vorzugsweise von –20°C bis 50°C, die Monomere und Mengen der Monomere, die ausgewählt werden um den erwünschten Tg-Bereich des Polymers zu erreichen, sind in der Technik wohl bekannt. Die hier eingesetzten Glasübergangstemperaturen sind die mittels der Fox-Gleichung (T.G. Fox, Bull. Am. Physics Soc., Band 1, Ausgabe Nr. 3, Seite 123 (1956)) berechneten. D. h. zur Berechnung der Tg eines Copolymers der Monomere M1 und M2 gilt, 1/Tg(berechnet)= w(M1)/Tg(M1) + w((M2)/Tg(M2)worin
Tg(berechnet) die für das Copolymer berechnete Glasübergangstemperatur ist,
w(M1) der Gewichtsanteil des Monomers M1 in dem Copolymer ist,
w(M2) der Gewichtsanteil des Monomers M2 in dem Copolymer ist,
Tg(M1) die Glasübergangstemperatur des Homopolymers von M1 ist,
Tg(M2) die Glasübergangstemperatur des Homopolymers von M2 ist, wobei alle Temperaturen in °K angegeben sind.
Die Glasübergangstemperaturen von Homopolymeren können z. B. im „Polymer Handbook", herausgegeben von J. Brandrup and E.H. Immergut, Interscience Publishers, nachgeschlagen werden.
Die Menge an Pigment und Streckmittel in der wässrigen Beschichtungszusammensetzung kann von einer Pigmentvolumenkonzentration (PVC, pigment volume concentration) von 0 bis 85 variieren und dadurch Beschichtungen umfassen, die in anderer Weise im Stand der Technik beschrieben sind, z. B. als Klarbeschichtungen, Matt-/Glattbeschichtungen, Satinbeschichtungen, Halbglanzbeschichtungen, Glanzbeschichtungen, Grundierungen, Strukturbeschichtungen, und Ähnliches. Die Pigmentvolumenkonzentration wird durch die folgende Formel berechnet:
Die typische PVC verschiedener optionaler Glanzgrade (sheen levels) sind unten angegeben.
Die wässrige Beschichtungszusammensetzung wird durch Techniken hergestellt, die in der Beschichtungstechnik wohl bekannt sind. Zuerst kann, falls die Beschichtungszusammensetzung pigmentiert werden soll, mindestens ein Pigment in einem wässrigen Medium unter hoher Scherung, wie sie durch einen COWLES^®-Mischer geleistet wird, gut dispergiert werden, oder alternativ kann mindestens ein vordispergiertes Pigment verwendet werden. Dann kann das Emulsionsacrylpolymer unter Rühren bei niedriger Scherkraft auf Wunsch zusammen mit anderen Beschichtungsadjuvantien zugegeben werden. Alternativ kann das Emulsionspolymer während des Pigmentdispersionsschritts anwesend sein. Die wässrige Beschichtungszusammensetzung kann herkömmliche Beschichtungsadjuvantien wie z. B. Emulgatoren, Puffer, Neutralisationsmittel, Koaleszenzmittel, Verdicker oder Rheologiemodifizierer, Ausfrieradditive, Nasskanten-Hilfe (wet edge aid), Befeuchtungsmittel, Benetzungsmittel, Biozide, Antischaummittel, UV-Absorptionsmittel wie Benzophenon, substituierte Benzophenone und substituierte Acetophenone, Farbmittel, Wachse und Antioxidantien enthalten. Die wässrige Beschichtungszusammensetzung kann bis zu 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamttrockengewicht des Polymers, eines Emulsionspolymers enthalten, das die Beschränkungen des Emulsionspolymers der vorliegenden Erfindung nicht erfüllt, einschließlich eines filmbildenden und/oder eines nicht filmbildenden Emulsionspolymers.
Vorzugsweise enthält die wässrige Beschichtungszusammensetzung weniger als 5 Gew.-% VOC, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung, besonders bevorzugt enthält die wässrige Beschichtungszusammensetzung weniger als 3 Gew.-% VOC, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung, noch mehr bevorzugt enthält die wässrige Beschichtungszusammensetzung weniger als 1,7 Gew.-% VOC, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung. Eine flüchtige organische Verbindung („VOC", volatile organic compound) wird hier als eine kohlenstoffhaltige Verbindung definiert, die einen Siedepunkt unter 280°C bei atmosphärischem Druck hat, wobei Verbindungen wie Wasser und Ammoniak als VOC ausgeschlossen sind.
Eine „Niedrig-VOC"-Beschichtungszusammensetzung ist hier eine Beschichtungszusammensetzung, die weniger als 5 Gew.-% VOC, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung enthält, vorzugsweise enthält sie zwischen 1,7 Gew.-% und 0,01 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung.
Häufig wird eine VOC ganz bewusst zu einem Anstrich oder einer Beschichtung zugegeben, um die Filmeigenschaften zu verbessern, oder um die Beschichtungsauftragseigenschaften zu verbessern. Beispiele sind Glykolether, organische Ester, aromatische Verbindungen, Ethylen- und Propylenglykol und aliphatische Kohlenwasserstoffe. Es ist bevorzugt, dass die Beschichtungszusammensetzung weniger als 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung der zugegebenen VOC, und besonders bevorzugt weniger als 1,7 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung der zugegebenen VOC, enthält.
Zusätzlich kann die Niedrig-VOC-Beschichtungszusammensetzung koaleszierende Mittel enthalten, die keine VOC sind. Ein koaleszierendes Mittel ist eine Verbindung, die zu einem wässrigen Emulsionspolymer, Anstrich oder einer Beschichtung zugegeben wird und die die minimale Filmbildungstemperatur (MFFT, minimum film forming temperatur) des Emulsionspolymers, Anstrichs oder Beschichtung um mindestens 1°C verringert. Die MFFT wird mittels der ASTM-Testmethode D2354 gemessen. Beispiele für koaleszierende Hilfsstoffe, die keine VOC sind, schließen einen Weichmacher, Polymer mit niedrigem Molekulargewicht und oberflächenaktive Mittel ein. Das heißt ein Nicht-VOC-koaleszierendes Mittel ist ein koaleszierendes Mittel, das einen Siedepunkt oberhalb von 280°C bei atmosphärischem Druck aufweist.
Typische Verfahren der Anstrich- oder Beschichtungsherstellung können aus dem Emulsionspolymer, den Bioziden, Entschäumern, Seifen, Dispergiermitteln und Verdickungsmitteln hinzukommende VOC einbringen. Diese machen typischerweise 0,1 Gew.-% VOC, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung, aus. Zusätzliche Verfahren wie z.B. Wasserdampfdestillation und die Wahl von Additiven mit niedrigem VOC-Gehalt wie Biozide, Entschäumer, Seifen, Dispergiermittel und Verdickungsmittel können dazu eingesetzt werden, um den VOC-Gehalt im Anstrich oder in der Beschichtung auf weniger als 0,01 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung, zu reduzieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform hat die wässrige Beschichtungszusammensetzung eine PVC von 15 bis 38 und einen VOC-Gehalt von weniger als 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform hat die wässrige Beschichtungszusammensetzung eine PVC von größer als 38 und einen VOC-Gehalt von weniger als 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung. In einer weiteren Ausführungsform hat die wässrige Beschichtungszusammensetzung eine PVC von 15 bis 85 und einen VOC-Gehalt von weniger als 1,6 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung.
Der Feststoffgehalt der wässrigen Beschichtungszusammensetzung kann von 25 Vol.-% bis 60 Vol.-% betragen. Die Viskosität der wässrigen Polymerzusammensetzung kann von 50 KU (Krebs-Einheiten) bis 120 KU, gemessen mittels eines Brookfield Digital Viskosimeters KU-1, betragen. Die für verschiedene Auftragsverfahren geeigneten Viskositäten können beträchtlich variieren.
Herkömmliche Beschichtungsauftragsverfahren wie z. B. Bürsten-, Roll- und Sprühverfahren wie z. B. Druckluftsprühen, luft-unterstütztes Sprühen, druckluftfreies Sprühen, Hochvolumen-Niedrigdruck-Sprühen und luft-unterstütztes druckluftfreies Sprühen können in dem Verfahren dieser Erfindung eingesetzt werden. Die wässrige Beschichtungszusammensetzung kann in vorteilhafter Weise auf Substrate wie z. B. Kunststoff, Holz, Metall, grundierte Oberflächen, vorher angestrichene Oberflächen, verwitterte angestrichene Oberflächen und zementartige Substrate aufgebracht werden. Typischerweise erlaubt man, dass das Trocknen unter Umgebungsbedingungen wie z. B. bei 0°C bis 35°C voranschreitet.
Die folgenden Beispiele werden angegeben, um die Erfindung und die durch die Testverfahren erhaltenen Ergebnisse zu veranschaulichen.
Testprotokolle
Abriebbeständigkeit:
Eine Beschichtungszusammensetzung und eine Vergleichszusammensetzung mit dem gleichen Volumen an Feststoffen wie die Beschichtungszusammensetzung wurden auf eine einzige schwarze Vinyltafel aufgezogen. Die Zusammensetzungen wurden derart aufgezogen, dass die zwei Zusammensetzungen nebeneinander angeordnet und zusammen durch einen einzigen Zug (drawing) mit einem 0,0762 mm (3 mil) „Bird-film"-Applikator in einer Breite von 152,4 mm (6 Zoll) aufgezogen wurden. Jede Zusammensetzung bildete eine 7,5 cm (3 Zoll) breite Beschichtung auf einer einzelnen Tafel, und die zwei Zusammensetzungen hatten die gleiche Beschichtungsdicke. Die Probe ließ man bei 23°C (73°F) und 50 % relativer Luftfeuchte für 7 Tage trocknen. Abrasive Scheuerbeständigkeit wurde in einer Scheuermaschine (Gardner Abrasive Tester) mittels 10 g Scheuermedium und 5 ml Wasser gemessen. Ein Stück einer 0,0254 mm (1 mil) dicken und 76,2 mm (3 Zoll) breiten Vinyl-Unterlegplatte wurde unter die Vinylprobentafel gelegt. Die zwei Seitenkanten des Blechs bzw. der Unterlegplatte waren in der Mitte von jeder Beschichtung angeordnet. Die Anzahl der Zyklen an der ersten Stelle der jeweiligen entfernten Beschichtung wurde protokolliert. Die Abriebbeständigkeit wurde in Prozent der Zyklenanzahl der Beschichtungszusammensetzung im Vergleich zu der Vergleichszusammensetzung angegeben.
Alkaliresistenz - Glanzverlust
Die Herstellung der Probe und das Trocknen/Konditionieren erfolgte wie für den obigen Abriebbeständigkeitstest. Sowohl der 20°- als auch der 60°-Glanz wurden für jede Probe mittels einem Glanzmesser (BYK-Gardner) gemessen. Das Probenpaneel wurde dann mit einer Scheuermaschine (Gardner Abrasive Tester) unter Verwendung eines speziell hergestellten 454 g (1 Pfund)-Schleifboots (abrasive boat) abgerieben. Das Schleifboot wurde mit einer Wattierung bzw. einem Kissen aus Mull umwickelt, das zu Beginn die Abmessungen 230 mm × 150 mm (9 Zoll × 6 Zoll) hatte, und wurde dann zweimal gefaltet, um ein 57 mm × 150 mm (2,3 Zoll × 6 Zoll)-Kissen zu formen. Das Mull-Kissen wurde mit 1 %-iger Tide-Tensidlösung gesättigt. Das Probenpaneel wurde zuerst für 250 Zyklen gebürstet bzw. gescheuert, dann wurde das Kissen nochmals mit 1 %-iger Tide-Lösung gesättigt und das Paneel wurde für weitere 250 Zyklen gebürstet. Das Probenpaneel wurde gründlich gespült und für 24 Stunden bei Raumtemperatur getrocknet. Sowohl der 20°-als auch der 60°-Glanz wurden wiederum für das Probenpaneel gemessen. Der Glanzverlust wurde durch die prozentuale Veränderung des Glanzes vor und nach der Behandlung mit der Tide-Lösung bestimmt.
Hydrolytische Stabilität
Die Probenzubereitung und das Trocknen/Konditionieren erfolgte wie für den oben beschriebenen Abriebbeständigkeitstest. Die jede Zusammensetzung tragende Tafel wurde in 25,4 mm × 50,8 mm (1 Zoll × 2 Zoll)-Streifen geschnitten und gewogen. Ein Probenstreifen wurde in ein 60 ml (2 Unzen)-Glasgefäß enthaltend 25 g 0,5 N NaOH-Lösung gegeben. Ungefähr die Hälfte des Probenstreifens wurde in die NaOH-Lösung eingetaucht. Nach 48 Stunden wurde der Probenstreifen entfernt und gründlich mit Wasser gespült. Der Probenstreifen wurde für 24 Stunden getrocknet und erneut gewogen. Der prozentuale Gewichtsverlust des Probenstreifens wurde dokumentiert. Eine visuelle Bewertung der Probe wurde ebenfalls durchgeführt.
Die unten aufgelisteten Abkürzungen werden in den Beispielen verwendet.
VERGLEICHSBEISPIELE A – D. Herstellung von Emulsionspolymeren.
Die Monomere für jedes Beispiel (Tabelle CE-1) wurden mit 455 g DI-Wasser, 6,9 g Natriumcarbonat und 30,5 g SLS vereinigt und unter Rühren emulgiert. 5,2 g SLS und 400 g DI-Wasser wurden in einen 3 Liter-Mehrhalskolben, ausgestattet mit einem mechanischen Rührwerk, gegeben. Die Kolbeninhalte wurden auf 85°C unter Stickstoff erhitzt. Zu den gerührten Gefäßinhalten wurden 35 g Monomeremulsion, gefolgt von 3,5 g APS in 10 g DI-Wasser zugegeben. 30 g einer 50 %-igen Lösung von Ureidomethacrylat wurden zu dem Rest der Monomeremulsion zugegeben und die allmähliche Zugabe der Monomeremulsion wurde anschließend begonnen. Die Gesamtzugabezeit für die Monomeremulsion betrug 90 – 100 Minuten. Die Reaktortemperatur wurde auf 83°C während der Polymerisation gehalten. 20 g DI-Wasser wurden verwendet, um die Emulsionszuführungsleitung zu dem Reaktor zu spülen. Nach Abschluss der Monomeremulsionszugabe wurde der Reaktor auf 60°C gekühlt. 10 ppm Eisen(II)-Sulfat, 1 g t-Butylhydroperoxid und 0,5 g D-Isoascorbinsäure in wässrigen Lösungen wurden zugegeben. Die Polymeremulsion wurde auf einen pH-Wert von 9–10 mit Ammoniumhydroxid neutralisiert.
Tabelle CE-1. Monomer-Chargen für die Vergleichsbeispiele A – D.
Tabelle CE-2. Physikalische Eigenschaften für die Vergleichsbeispiele A – D.
Anmerkungen:

Teilchengröße bestimmt durch Brookhaven Instruments BI-90-Teilchengrößenmesser.
Gesamtfeststoffe bestimmt durch Gewichtsverlust nach 30 – 45 Minuten bei 150°C.
Viskosität bestimmt mittels Brookfield LVTD-Viskosimeter @ 60 UpM.

BEISPIELE 1 – 3 und VERGLEICHSBEISPIEL E. Herstellung von Emulsionsacrylpolymeren.
Die Monomere für jedes Beispiel (Tabelle 1-1) wurden mit 400 g DI-Wasser, 6,9 g Natriumcarbonat und 30,5 g SLS vereinigt und unter Rühren emulgiert. 5,2 g SLS und 380 g DI-Wasser wurden in einen 3-Liter-Mehrhalskolben, ausgestattet mit mechanischem Rührwerk, gegeben. Die Kolbeninhalte wurden auf 65°C unter Stickstoff erhitzt. Zu den gerührten Kesselinhalten wurden 35 g Monomeremulsion, gefolgt von 0,02 g Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat und 0,02 g Tetranatriumsalz von Ethylendiamintetraessigsäure in 15,6 g DI-Wasser gegeben. Die Polymerisation wurde durch Zugabe von 0,54 g APS in 8 g DI-Wasser, gefolgt von 0,25 g Natriumhydrosulfit in 8 g DI-Wasser, initiiert. 30 g einer 50 %-igen Lösung von Ureidomethacrylat wurden zu dem Rest der Monomeremulsion zugegeben und die allmähliche Zugabe der Monomeremulsion wurde anschließend begonnen. Getrennte Lösungen von 2,9 g APS in 50 g DI-Wasser und 1 g D-Isoascorbinsäure in 50 g DI-Wasser wurden gleichzeitig mit der Monomeremulsion eingespeist. Die gesamte Zugabezeit für die drei Zuführungen betrug 90–100 Minuten. Die Reaktortemperatur wurde während der Polymerisation bei 65°C gehalten. 20 g DI-Wasser wurden verwendet, um die Emulsionszuführungsleitung zu dem Reaktor zu spülen. Nach Abschluss der Monomeremulsionszugabe wurde der Reaktor auf 60°C gekühlt. 10 ppm Eisen(II)-Sulfat, 1 g t-Butylhydroperoxid und 0,5 g D-Isoascorbinsäure in wässrigen Lösungen wurden zugegeben. Die Polymeremulsion wurde auf einen pH-Wert von 9–10 mit Ammoniumhydroxid neutralisiert.
Tabelle 1-1. Monomerchargen für die Beispiele 1-3 und Vergleichsbeispiel E
Tabelle 1-2. Physikalische Eigenschaften für die Beispiele 1-3 und Vergleichsbeispiel E
Anmerkungen:

Teilchengröße bestimmt durch Brookhaven Instruments BI-90-Teilchengrößenmesser.
Gesamtfeststoffe bestimmt durch Gewichtsverlust nach 30 – 45 Minuten bei 150°C.
Viskosität bestimmt unter Verwendung eines Brookfield LVTD-Viskosimeters @ 60 UpM.

BEISPIEL 4. Bildung wässriger Beschichtungszusammensetzungen
Sämtliche wässrigen Beschichtungszusammensetzungen wurden unter Verwendung der folgenden Formulierung hergestellt:

Material Gramm

Propylenglykol 18,2

Pigmentdispergiermittel (TAMOL^TM 731) 6,45

Entschäumer (FOAMASTER^TM VL) 0,5

Titandioxid (TI-PURE^TM R-900) 126,50

Wasser 31,0

Die vorangehenden Inhaltsstoffe wurden in einem Hochscher-Cowles-Mischer gemischt und dann wurden die folgenden Inhaltsstoffe unter Mischen bei niedriger Scherkraft zugegeben.

Emulsionspolymer	232,29
Opakes Polymer (ROPAQUE^TM ULTRA)	14,40
Koaleszenzmittel (TEXANOL^TM)	4,83
Entschäumer (FOAMASTER^TM VL)	0,5
Rheologiemodifizierer (ACRYSOL^TM RM-1020)	14,2
Rheologiemodifizierer (ACRYSOL^TM RM-825)	0,25
Wasser	77,79

Anmerkungen:

TAMOL, ROPAQUE und ACRYSOL sind Handelsnamen von Rohm & Haas Company. FORMASTER ist der Handelsname von Henkel Corp. TI-PURE ist ein Handelsname von EI DuPont de Nemours. Co. TEXANOL ist ein Handelsname von Eastman Chemical Co.

Diese wässrigen Beschichtungszusammensetzungen enthalten 4,4 Gew.-% VOC, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung.
BEISPIEL 5. Bewertung der Abriebbeständigkeit von trockenen Beschichtungen
Wässrige Beschichtungszusammensetzungen gemäß Beispiel 4 wurden analog zu den Emulsionspolymeren der Beispiele 1 – 3 und Vergleichsbeispiele A – E hergestellt. Der trockene Film einer jeden wässrigen Beschichtungszusammensetzung wurde hinsichtlich der Abriebbeständigkeit bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5-1 dargestellt.
Tabelle 5-1. Ergebnisse der Abriebbeständigkeit
Der trockene Film der wässrigen Beschichtungszusammensetzung, enthaltend das Emulsionspolymer von Beispiel 1 dieser Erfindung, liefert eine Scheuerbeständigkeit, die der der entsprechenden Zusammensetzung, enthaltend das Emulsionspolymer von Vergleichsbeispiel B, überlegen ist. Der trockene Film der wässrigen Beschichtungszusammensetzung, enthaltend das Emulsionspolymer von Beispiel 2 dieser Erfindung, liefert eine Abriebbeständigkeit, die der der entsprechenden Zusammensetzung von Vergleichsbeispiel C überlegen ist. Der trockene Film der wässrigen Beschichtungszusammensetzung, enthaltend das Emulsionspolymer von Beispiel 3 dieser Erfindung, liefert eine Abriebbeständigkeit, die der der entsprechenden Zusammensetzung von Vergleichsbeispiel D überlegen ist. Trockene Filme der bevorzugten wässrigen Beschichtungszusammensetzungen, enthaltend das Emulsionspolymer der Beispiele 1 und 2 dieser Erfindung, liefern eine Abriebbeständigkeit, die den Zusammensetzungen der Vergleichsbeispiele A – E deutlich überlegen ist.
BEISPIEL 6. Bewertung der Alkaliresistenz – Glanzverlust
Wässrige Beschichtungszusammensetzungen wurden gemäß Beispiel 4 hergestellt, wobei die wässrigen Emulsionspolymere der Beispiele 1 und 2 und des Vergleichsbeispiels F, ein p(74,8 VA/24,8 BA/0,4 Säure)-Emulsionspolymer, einbezogen wurden. Ein trockener Film dieser drei Zusammensetzungen wurde auf einer einzigen schwarzen Vinyltafel hergestellt und die Alkaliresistenz – der Glanzverlust des Films wurde bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6-1 dargestellt.
Tabelle 6-1 Bewertung der Alkaliresistenz
Die trockenen Filme der wässrigen Beschichtungszusammensetzungen, enthaltend wässrige Emulsionsacrylpolymere der Beispiele 1 und 2 dieser Erfindung, zeigen keinen Glanzverlust und bestanden daher den Test.
BEISPIEL 7. Bewertung der hydrolytischen Stabilität
Wässrige Beschichtungszusammensetzungen wurden gemäß Beispiel 4 unter Einbeziehung der wässrigen Emulsionspolymere der Beispiele 1 und 2 und des Vergleichsbeispiels F, ein p(74,8 VA/24,8 BA/0,4 Säure)-Emulsionspolymer, hergestellt. Ein trockener Film der drei Zusammensetzungen wurde auf einer einzigen schwarzen Vinyltafel hergestellt und die hydrolytische Stabilität wurde bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7-1 dargestellt. Tabelle 7-1 Bewertung der hydrolytischen Stabilität
Die trockenen Filme der wässrigen Beschichtungszusammensetzungen, enthaltend die wässrigen Emulsionsacrylpolymere von Beispiel 1 und 2 dieser Erfindung, zeigten keine Ablösung und bestanden daher den Test.
BEISPIEL 8 und VERGLEICHSBEISPIEL G. Herstellung von Emulsionsacrylpolymeren.
Die Monomere für Vergleichsbeispiel G (Tabelle 8-1) wurden mit 455 g DI-Wasser, 6,9 g Natriumcarbonat und 30,5 g SLS vereinigt und unter Rühren emulgiert. 5,2 g SLS und 400 g DI-Wasser wurden in einen 3-Liter-Mehrhalskolben, ausgestattet mit einem mechanischen Rührer, gegeben. Die Kolbeninhalte wurden auf 85°C unter Stickstoff erhitzt. Zu den gerührten Kesselinhalten wurden 35 g Monomeremulsion, gefolgt von 3,5 g APS in 10 g DI-Wasser gegeben. 30 g einer 50 %-igen Lösung von Ureidomethacrylat wurden zu dem Rest der Monomeremulsion zugegeben und die allmähliche Zugabe der Monomeremulsion wurde anschließend begonnen. Die gesamte Zeit der Zugabe betrug für die Monomeremulsion 20-100 Minuten. Die Reaktortemperatur wurde bei 83°C während der Polymerisation gehalten. 20 g DI-Wasser wurden eingesetzt, um die Emulsionszuführungsleitung zu dem Reaktor zu spülen. Nach Abschluss der Monomeremulsionszugabe wurde der Reaktor auf 60°C gekühlt. 10 ppm Eisen(II)-Sulfat, 1 g t-Butylhydroperoxid und 0,5 g D-Isoascorbinsäure in wässrigen Lösungen wurden zugegeben. Die Polymeremulsion wurde auf pH 9-10 mit Ammoniumhydroxid neutralisiert.
Die Monomere für Beispiel 8 (Tabelle 8-1) wurden mit 400 g DI-Wasser, 6,9 g Natriumcarbonat und 30,5 g SLS vereinigt und unter Rühren emulgiert. 5,2 g SLS und 380 g DI-Wasser wurden zu einem 3-Liter-Mehrhalskolben, ausgestattet mit einem mechanischen Rührer, zugegeben. Die Kolbeninhalte wurden auf 65°C unter Stickstoff erhitzt. Zu den gerührten Kesselinhalten wurden 35 g Monomeremulsion, gefolgt von 0,02 g Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat und 0,02 g Tetranatriumsalz von Ethylendiamin-Tetraessigsäure in 15,6 g DI-Wasser zugegeben. Die Polymerisation wurde durch die Zugabe von 0,54 g APS in 8 g DI-Wasser, gefolgt von 0,27 g Natriumhydrosulfit in 8 g DI-Wasser initiiert. 30 g einer 50%-igen Lösung von Ureidomethacrylat wurden zu dem Rest der Monomeremulsion zugegeben und die allmähliche Zugabe der Monomeremulsion wurde anschließend begonnen. Getrennte Lösungen von 2,9 g APS in 50 g DI-Wasser und 1 g D-Isoascorbinsäure in 50 g DI-Wasser wurden zusammen mit der Monomeremulsion eingespeist. Die gesamte Zeit der Zugabe betrug für die drei Zuführungen 90–100 Minuten. Die Reaktortemperatur wurde während der Polymerisation bei 65°C gehalten. 20 g DI-Wasser wurden verwendet, um die Emulsionszuführungsleitung zu dem Reaktor zu spülen. Nach Abschluss der Monomeremulsionszugabe wurde der Reaktor auf 60°C gekühlt. 10 ppm Eisen(II)-Sulfat, 1 g t-Butylhydroperoxid und 0,5 g D-Isoascorbinsäure in wässrigen Lösungen wurden zugegeben. Die Polymeremulsion wurde auf pH 9–10 mit Ammoniumhydroxid neutralisiert.
Tabelle 8-1. Monomerchargen
BEISPIEL 9. Bildung von wässrigen Beschichtungszusammensetzungen
Der Grind Premix (gemahlene Vormischung) wurde unter Einsatz der Inhaltsstoffe in den Verhältnissen aus Tabelle 9-1 hergestellt und auf einem Hochgeschwindigkeits-Cowles-Disperger für 20 Minuten gemischt. Ein Teil des Grind Premix, der die Inhaltsstoffe in den in Tabelle 1 aufgelisteten Mengen enthielt, wurde in einen anderen Behälter für jeden Anstrich übertragen und die „Let Down"-Inhaltsstoffe wurden unter Mischen bei niedriger Geschwindigkeit in der angegebenen Reihenfolge zugegeben. Die endgültige Pigment-Volumenkonzentration für jeden Anstrich betrug 19 % und die Volumenfeststoffe waren 36 %. Der VOC-Gehalt der wässrigen Beschichtungszusammensetzungen beträgt 0,1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung.
Tabelle 9-1. Wässrige Beschichtungszusammensetzung
Anmerkung:

SURFYNOL ist ein Handelsname von Air Products and Chemicals Inc.; TEGO ist ein Handelsname von Tego Chemie Service.

Ein Scheuertest wurde auf zwei Teststücken von jedem Beispiel durchgeführt, wobei dem in ASTM-Testmethode D2486-00 beschriebenen Protokoll gefolgt wurde, mit den folgenden Abweichungen: Ein „Bird 3 mil"-Filmauftragsgerät wurde für den „Draw-down" der Anstriche verwendet und die Teststücke wurden auf jeder Seite der Unterlegplatten-Mitte zwischen der Unterlegplatte und dem Ende des Probenstückes direkt durch Einspannung festgehalten, anstatt mittels eines verdichteten Rahmens wie in ASTM D2486 beschrieben.
Ansonsten wurde die Methode A der Testmethode befolgt. Die erhaltenen Daten sind in Tabelle 9-2 angegeben.
Tabelle 9-2 – Ergebnisse des Abriebbeständigkeitstests, Zyklen bis zum Versagen
Der trockene Film der wässrigen Beschichtungszusammensetzung enthaltend das Emulsionspolymer von Beispiel 8 dieser Erfindung liefert eine Abriebbeständigkeit, die der entsprechenden Zusammensetzung enthaltend das Emulsionspolymer des Vergleichsbeispiels H überlegen ist.

Claims

Ein wässriges Emulsionsacrylpolymer umfassend als copolymerisierte Einheiten 70 bis 99,5 Gew.-%, bezogen auf das Polymertrockengewicht, von monoethylenisch ungesättigtem nicht-ionischen (Meth)acrylmonomer und von 0,3 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Polymertrockengewicht, von monoethylenisch ungesättigtem Säuremonomer, worin mindestens 40 Gew.-%, bezogen auf das Polymertrockengewicht, des Emulsionspolymers durch Redoxpolymerisation bei einem pH von 4 bis 8 in Gegenwart von 0,001 bis 0,05 Mol Kettenübertragungsmittel pro kg Polymertrockengewicht und einem Redoxreaktionskatalysierenden Metallsalz von Eisen, Kupfer, Mangan, Silber, Platin, Vanadium, Nickel, Chrom, Palladium oder Kobalt gebildet wird.
Das Emulsionsacrylpolymer gemäß Anspruch 1, worin die Redoxpolymerisation in Gegenwart von 0,0025 bis 0,025 Mol Kettenübertragungsmittel pro kg Polymertrockengewicht bewirkt wird.
Das Emulsionsacrylpolymer gemäß Anspruch 1 oder 2, worin die Redoxpolymerisation mit einem Oxidationsmittel und einem Reduktionsmittel bewirkt wird, wobei das Reduktionsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Natriumsulfoxylatformaldehyd, Alkalimetall- und Ammoniumsalzen von schwefelhaltigen Säuren, Formadinsulfinsäure, Hydroxymethansulfonsäure, Acetonbisulfit, Aminen, Ascorbinsäure, Isoascorbinsäure, Milchsäure, Glycersäure, Äpfelsäure, 2-Hydroxy-2-sulfinatoessigsäure, Weinsäure und Salzen dieser Säuren.
Eine wässrige Beschichtungszusammensetzung umfassend das wässrige Emulsionsacrylpolymer nach Anspruch 1, 2 oder 3.
Wässrige Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 4 mit einer Pigmentvolumenkonzentration von 15 bis 38 und weniger als 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung, an flüchtiger organischer Verbindung.
Wässrige Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 4 mit einer Pigmentvolumenkonzentration von größer als 38 und weniger als 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung, von flüchtiger organischer Verbindung.
Wässrige Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 4 mit einer Pigmentvolumenkonzentration von 15 bis 85 und weniger als 1,7 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung, an flüchtiger organischer Verbindung.
Verfahren zur Verbesserung der Abriebbeständigkeit einer trockenen Beschichtung umfassend: a) Bilden einer wässrigen Beschichtungszusammensetzung wie in einem der Ansprüche 4 bis 7 beansprucht; b) Aufbringung der Beschichtungszusammensetzung auf ein Substrat; und c) Trocknen oder Trocknen lassen der aufgebrachten Beschichtungszusammensetzung.