DE60021145T2

DE60021145T2 - Wässrige Beschichtungsmittelzusammensetzung

Info

Publication number: DE60021145T2
Application number: DE60021145T
Authority: DE
Inventors: Matthew Stewart New Britain Gebhard; Bradley Keith Pottstown Hageman
Original assignee: Rohm and Haas Co
Current assignee: Rohm and Haas Co
Priority date: 1999-05-07
Filing date: 2000-04-26
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2020-04-27
Also published as: KR20010029687A; CN1207352C; EP1050561A2; EP1050561A3; AU776954B2; BR0002397A; JP2000345099A; CN1273257A; MXPA00004324A; CA2307066A1; EP1050561B1; AU3131300A; DE60021145D1

Description

Diese Erfindung betrifft eine wässrige Beschichtungszusammensetzung mit verbesserter Haftung an bröckeligen Oberflächen, wie verkreideten, verwitterten Anstrichoberflächen und Mauerwerksoberflächen. Insbesondere betrifft diese Erfindung eine wässrige Beschichtungszusammensetzung, einschließlich eines Emulsionspolymers von ausgewählter Zusammensetzung mit einer Glasübergangstemperatur (Tg) von –20°C bis 100°C und einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von weniger als 120 Nanometern, und 0,25–10 Gewichtsprozent eines wasserlöslichen, alkoxylierten Amins. Und die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern der Haftung einer getrockneten wässrigen Beschichtungszusammensetzung an einer bröckeligen Oberfläche durch Bilden einer wässrigen Beschichtungszusammensetzung, umfassend ein Emulsionspolymer von ausgewählter Zusammensetzung mit einer Glasübergangstemperatur (Tg) von –20°C bis 100°C und einem durchschnitlichen Teilchendurchmesser von weniger als 120 Nanometern und 0,25–10% eines wasserlöslichen, alkoxylierten Amins; Aufbringen der wässrigen Beschichtungszusammensetzung auf eine bröckelige Oberfläche; und das Trocknen, oder das Ermöglichen des Trocknens, der wässrigen Beschichtungszusammensetzung.
Die vorliegende Erfindung dient dazu, eine getrocknete Beschichtung bereitzustellen, die verbesserte Haftung an einer bröckeligen Oberfläche aufweist. Häufig besteht der Wunsch, Beschichtungen auf Oberflächen aufzutragen, die sowohl porös als auch weich sind; d.h. welche bei Abrieb Zerreiben unterliegen, wie beispielsweise verkreidete Oberflächen von Beschichtungen, die in einem gewissen Ausmaß verwittert sind, dass mangelhaft konsolidiertes Pigment eine Oberflächenschicht auf der gegebenenfalls verwitterten Beschichtung und Mauerwerksoberfläche, welche eine mangelhaft konsolidierte Oberfläche aufweisen, bildet. Ein Substrat, auf das eine Beschichtung aufgetragen wird, kann eine vollständig bröckelige Oberfläche aufwei sen oder nur Teile der Oberfläche können bröckelig sein. Solche Substrate stellen für den Auftragenden bzw. den Applikator dahingehend ein Problem dar, dass – ohne dass dem dieser Mechanismus unbedingt zugrunde liegen muss – die wässrige Beschichtungszusammensetzung die schwache bzw. angegriffene Grenzschicht der bröckeligen Oberfläche oder bröckelige Oberflächengebiete nicht ausreichend durchdringen kann, um eine trockene Beschichtung mit dem erforderlichen Haftungsgrad an dem Substrat unter der schwachen Oberfläche bereitzustellen.
US Patent Nr. 4 771 100 offenbart die Verwendung von ethoxylierten Fettaminen bei der Herstellung von Latizes, die etwa 0,1 bis 10 Gewichtsprozent copolymerisiertes Carbonsäuremonomer enthalten, welche Teilchengrößen zwischen 889 und 1091 Angström zur Verwendung als Beschichtungen aufweisen. Verbesserte Haftung an bröckeligen Oberflächen ist erwünscht.
Haftung an einem Substrat, auf die sie aufgetragen wurde, ist eine im Allgemeinen erwünschte Eigenschaft einer Beschichtung. Einige Oberflächen erschweren jedoch bekanntlich die Haftung und Beschichtungen, die gut an umgebenden Oberflächen haften, werden an solchen Oberflächen nicht haften. Eine solche schwierige Oberfläche ist eine bröckelige Oberfläche; das heißt, eine, auf deren schwache bzw. angegriffene, schlecht gebundene, unzureichend konsolidierte Oberflächenschicht, wie eine schlechte, verkreidende, verwitterte Anstrichoberfläche, oder eine brüchige, bröckelig zerfallende Mauerwerksoberfläche, gestrichen werden soll. Das Problem, mit dem Erfinder konfrontiert wurden, ist die Bereitstellung einer geeigneten wässrigen Beschichtungszusammensetzung und eines Verfahrens zur Verbesserung der Haftung einer Beschichtung, sodass Haftung an einer bröckeligen Oberfläche bewirkt werden kann. Wir haben nun gefunden, dass bestimmte Polymerzusammensetzungen, die in Verbindung mit in Wasser löslichen alkoxylierten Aminen verwendet wurden, verbesserte Haftung an bröckeligen Oberflächen, verglichen mit alternativen Zusammensetzungen, bereitstellen.
In einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine wässrige Beschichtungszusammensetzung mit verbesserter Haftung an bröckeligen Oberflächen bereitgestellt, umfassend ein Emulsionspolymer mit einer Glasübergangstemperatur von –20°C bis 100°C und einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von weniger als 120 Nanometern, wobei das Emulsionspolymer aus mindestens einem copolymerisierten, ethylenisch ungesättigten, nichtionischen Monomer, wobei jedes der nichtionischen Monomer(e) eine Wasserlöslichkeit von weniger als 8% aufweist, und mindestens einem copolymerisierten Säuremonomer besteht, sodass die Säurezahl des Emulsionspolymers 30 bis 100 beträgt; und 0,25–10 Gewichtsprozent wasserlösliches, alkoxyliertes Amin, bezogen auf das Gewicht des Emulsionspolymers.
In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine wässrige Beschichtungszusammensetzung mit verbesserter Haftung an bröckeligen Oberflächen bereitgestellt, umfassend ein Emulsionspolymer mit einer Glasübergangstemperatur von –20°C bis 100°C und einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von weniger als 120 Nanometern, wobei das Emulsionspolymer 8–99,5 Gewichtsprozent von mindestens einem copolymerisierten, ethylenisch ungesättigten, ersten nichtionischen Monomer, bezogen auf das Gewicht des Emulsionspolymers, wobei jedes der ersten nichtionischen Monomere eine Wasserlöslichkeit von 8% oder mehr aufweist, 0–91,5 Gewichtsprozent von mindestens einem copolymerisierten, ethylenisch ungesättigten, zweiten nichtionischen Monomer, bezogen auf das Gewicht des Emulsionspolymers, wobei jedes der zweiten nichtionischen Monomere eine Wasserlöslichkeit von weniger als 8% aufweist, und mindestens ein copolymerisiertes Säuremonomer aufweist, sodass die Säurezahl des Emulsionspolymers 4 bis 100 beträgt; und 0,25–10 Gewichtsprozent wasserlösliches, alkoxyliertes Amin, bezogen auf das Gewicht des Emulsionspolymers.
In einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Verbessern der Haftung einer getrockneten wässrigen Beschichtungszusammensetzung an einer bröckeligen Oberfläche bereitgestellt, umfassend das Bilden einer wässrigen Beschichtungszusammensetzung, umfassend ein Emulsionspolymer mit einer Glasübergangstemperatur von –20°C bis 100°C und einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von weniger als 120 Nanometer, wobei das Emulsionspolymer mindestens ein copolymerisiertes, ethylenisch ungesättigtes, nichtionisches Monomer, wobei jedes der nichtionischen Monomere eine Wasserlöslichkeit von weniger als 8% aufweist, und mindestens ein copolymerisiertes Säuremonomer aufweist, sodass die Säurezahl des Emulsionspolymers 30 bis 100 beträgt, und 0,25–10 Gewichtsprozent wasserlösliches, alkoxyliertes Amin, bezogen auf das Gewicht des Emulsionspolymers, das Aufbringen der wässrigen Beschichtungszusammensetzung auf eine Oberfläche und Trocknen und das Ermöglichen des Trocknens der wässrigen Beschichtungszusammensetzung.
In einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Verbessern der Haftung einer getrockneten wässrigen Beschichtungszusammensetzung an einer bröckeligen Oberfläche bereitgestellt, durch Bilden einer wässrigen Beschichtungszusammensetzung, umfassend ein Emulsionspolymer mit einer Glasübergangstemperatur von –20°C bis 100°C und einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von weniger als 120 Nanometer, wobei das Emulsionspolymer 8–99,5 Gewichtsprozent von mindestens einem copolymerisierten, ethylenisch ungesättigten, ersten nichtionischen Monomer, bezogen auf das Gewicht des Emulsionspolymers, wobei jedes der ersten nichtionischen Monomere eine Wasserlöslichkeit von 8% oder mehr aufweist, 0–91,5 Gewichtsprozent von mindestens einem copolymerisierten, ethylenisch ungesättigten, zweiten nichtionischen Monomer, wobei jedes der zweiten nichtionischen Monomere eine Wasserlöslichkeit von weniger als 8% aufweist, und mindestens ein copolymerisiertes Säuremonomer aufweist, sodass die Säurezahl des Emulsionspolymers 4 bis 100 beträgt, und 0,25–10 Gewichtsprozent wasserlösliches, alkoxyliertes Amin, bezogen auf das Gewicht des Emulsionspolymers; das Aufbringen der wässrigen Beschichtungszusammensetzung auf eine Oberfläche und das Trocknen oder das Ermöglichen des Trocknens der wässrigen Beschichtungszusammensetzung.
Die wässrige Beschichtungszusammensetzung enthält ein wassergetragenes Emulsionspolymer. Das Emulsionspolymer enthält mindestens ein copolymerisiertes nichtionisches, ethylenisch ungesättigtes Monomer, wie beispielsweise ein (Meth)acrylsäureestermonomer, einschließlich Acrylsäuremethylester, Acrylsäureethylester, Acrylsäurebutylester, Acrylsäure-2-ethylhexylester, Acrylsäuredecylester, Methacrylsäuremethylester, Methacrylsäurebutylester, Methacrylsäurehydroxyethylester, Methacrylsäurehydroxypropylester, (Meth)acrylsäureaminoalkylester; Styrol oder substituierte Styrole; Butadien; Vinylacetat oder andere Vinylester; Vinylmonomere, wie Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, N-Vinylpyrolidon; (Meth)acrylnitril und (Meth)acrylamid. Die Verwendung des Begriffs "(Meth)", gefolgt von einem weiteren Begriff, wie Acrylat oder Acrylamid, wie durch die gesamte Offenbarung verwendet, bezieht sich sowohl auf Acrylate als auch Acrylamide bzw. Methacrylate und Methacrylamide.
Die Wasserlöslichkeit der in die Emulsionspolymere hierin eingearbeiteten, nichtionischen Monomere wird als jene definiert, die unter Verwendung des Quantitativen-Struktur-Aktivitäts-Beziehungs-(QSAR)-Programms bestimmt werden. Das Programm verwendet die Molekülstruktur zum Einschätzen von physikalisch-chemischen Eigenschaften, einschließlich Molekulargewicht, Dampfdruck, Löslichkeit, Biokonzentrationsfaktor, Hydrolysehalbwertszeit, Henry-Koeffizient, Teilungsdaten und anderen Parametern (bezogen auf Lyman, W., Reehl, W., und Rosenblatt, D. Handbook of Chemical Property Estimation Methods. Kapitel 2 "Solubility in Water". McGraw Hill Book Co., New York, 1982). Die zum Berechnen der Wasserlöslichkeitseinschätzung verwendete QSAR-Datenbank wird von dem Institute for Process Analysis, Montana State University (Bozeman, Montana, USA) unterhalten und ist über Tymnet Data Systems und Numerica Online Systems (Numericom. 1994. The Online Interface for Numerica Users. Technical Data Base Services, Inc. (TDS, 135 West 50th Street, New York, NY 10020) zugänglich. Einige Wasserlöslichkeiten werden in Tabelle 1 wiedergegeben.
Tabelle 1: Wasserlöslichkeiten von Monomeren
Das Emulsionspolymer hat einen bestimmten Säurezahlbereich, der sich aus mindestens einem copolymerisierten monoethylenisch ungesättigten Säuremonomer, wie beispielsweise Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Itaconsäure, Methacrylsäuresulfoethylester, Methacrylsäurephosphorethylester, Fumarsäure, Ma leinsäure, Itaconsäuremonomethylester, Fumarsäuremonomethylester, Fumarsäuremonobutylester und Maleinsäureanhydrid, ergibt. Die Säurezahl des Emulsionspolymers des ersten und dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist 30 bis 100, vorzugsweise 30 bis 50, bevorzugter 39 bis 50. Die Säurezahl des Emulsionspolymers der zweiten und vierten Aspekte der vorliegenden Erfindung ist 4 bis 100, vorzugsweise 8 bis 50.
Das in dieser Erfindung verwendete Emulsionspolymer ist im Wesentlichen thermoplastisch oder im Wesentlichen unvernetzt, wenn es auf die Oberfläche aufgetragen wird, obwohl niedrige Anteile der Freisetzung oder vorteilhaftes Vernetzen vorliegen können. Wenn niedrige Anteile von Vorvernetztem oder Gelgehalt erwünscht sind, können niedrige Anteile von nichtionischen multi-ethylenisch ungesättigten Monomeren, wie beispielsweise 0,1%–5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Emulsions-polymerisierten Polymers, Methacrylsäureallylester, Phthalsäurediallylester, 1,3-Butylenglycoldimethacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat und Divinylbenzol verwendet werden. Es ist jedoch wichtig, dass die Menge der Filmbildung nicht materiell beeinträchtigt wird.
Die zum Herstellen von Emulsionspolymeren verwendeten Polymerisationstechniken sind auf dem Fachgebiet gut bekannt. Bei der Herstellung von Emulsionspolymeren können herkömmliche Tenside verwendet werden, wie beispielsweise anionische und/oder nichtionische Emulgatoren, wie Alkali- oder Ammoniumalkylsulfate, Alkylsulfonsäuren, Fettsäuren und oxyethylierte Alkylphenole. Die Menge an verwendetem Tensid ist gewöhnlich bis zu 6 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Gesamtmonomers. Entweder thermische oder Redoxstartverfahren können verwendet werden. Herkömmliche freie radikalische Starter können als solche verwendet werden, beispielsweise Wasserstoffperoxid, t-Butylhydroperoxid und Ammonium- und/oder Alkalipersulfate, typischerweise mit einem Anteil von 0,05% bis 3,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Gesamtmonomers. Redoxsysteme, unter Verwendung der gleichen Starter, gekuppelt mit einem geeigneten Reduktionsmittel, wie beispielsweise Natriumbisulfit, können mit ähnlichen Anteilen verwendet werden. Kettenübertragungsmittel, wie beispielsweise Alkylmercaptane, können angewendet werden, um das Molekulargewicht des Polymers zu moderieren.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Emulsionspolymer durch ein Mehrstufen-Emulsions-Polymerisationsverfahren hergestellt werden, worin sich mindestens zwei Stufen in der Zusammensetzung unterscheiden, die in aufeinander folgender Weise polymerisiert werden. Ein solches Verfahren ergibt gewöhnlich die Bildung von mindestens zwei miteinander unverträglichen Polymerzusammensetzungen, was zur Bildung von mindestens zwei Phasen innerhalb der Polymerteilchen führt. Solche Teilchen sind aus zwei oder mehreren Phasen von verschiedenen Geometrien zusammengesetzt, wie beispielsweise Kern/Schale- oder Kern/Hülle-Teilchen, wobei Kern/Schale-Teilchen mit Schalenphasen den Kern unvollständig einkapseln, Kern/Schale-Teilchen mit einer Mehrzahl von Kernen, und Teilchen eines ineinander dringenden Netzwerks (interpenetrating network). In allen von diesen Fällen wird die Mehrzahl der Oberfläche der Teilchen durch mindestens eine äußere Phase eingenommen und das Innere der Teilchen wird durch mindestens eine innere Phase eingenommen. Jede der Stufen von dem mehrstufigen Emulsionspolymer kann die gleichen Monomere, Tenside, Kettenübertragungsmittel, usw., wie hierin vorstehend für das Emulsionspolymer offenbart, enthalten. Im Fall eines mehrstufigen Polymerteilchens wird die Tg für den erfindungsgemäßen Zweck mit der Fox-Gleichung, wie hierin im Einzelnen angegeben, unter Verwendung der Gesamtzusammensetzung des Emulsionspolymers, ohne Berücksichtigung der Zahl von Stufen oder Phasen darin, berechnet. In ähnlicher Weise sollen die Zusammensetzungsmengen eines mehrstufigen Polymerteilchens, wie beispielsweise die Menge von erstem nichtionischem Monomer und die Säurezahl, aus der Gesamtzusammensetzung des Emulsionspolymers, ohne Bezug auf die Anzahl von Stufen oder Phasen darin, bestimmt werden. Die zum Herstellen solcher Mehrstufen-Emulsionspolymere verwendeten Polymerisationstechniken sind auf dem Fachgebiet als solche gut bekannt, wie beispielsweise US-Patente Nummern 4 325 856; 4 654 397 und 4 814 373.
Das Emulsionspolymer hat einen mittleren Teilchendurchmesser von weniger als 120 Nanometer, vorzugsweise weniger als 100 Nanometer, bevorzugter weniger als 80 Nanometer, besonders bevorzugt weniger als 70 Nanometer. Teilchengrößen hierin sind jene, bestimmt unter Verwendung eines Brookhaven-Teilchengrößen ermittler Modell BI-90, hergestellt von Brookhaven Instruments Corporation, Holtsville NY, angeführt als "wirksamer Durchmesser".
Die Glasübergangstemperatur ("Tg") des Emulsionspolymers ist –20°C bis 100°C. Hierin verwendete Tg's sind jene, die unter Verwendung der Fox-Gleichung (T. G. Fox, Bull. Am. Physics Soc., Band 1, Ausgabe Nr. 3, Seite 123 (1956)) berechnet werden; das heißt, zum Berechnen der Tg eines Copolymers von Monomeren M1 und M2, 1/Tg(ber.) = w(M1)/Tg(M1) + w(M2)/Tg(M2),worin
Tg(ber.) die Glasübergangstemperatur, berechnet für das Copolymer, ist,
w(M1) die Gewichtsfraktion von Monomer M1 in dem Copolymer ist,
w(M2) die Gewichtsfraktion von Monomer M2 in dem Copolymer ist,
Tg(M1) die Glasübergangstemperatur von dem Homopolymer von M1 ist,
Tg(M2) die Glasübergangstemperatur von dem Homopolymer von M2 ist,
wobei alle Temperaturen in °K sind.
Die Glasübergangstemperaturen von Homopolymeren können beispielsweise in "Polymer Handbook", herausgegeben von J. Brandrup und E. H. Immergut, Interscience Publishers, gefunden werden.
Die wässrige Beschichtungszusammensetzung enthält 0,25–10 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,5–8 Gewichtsprozent, bevorzugter 1–8 Gewichtsprozent, eines wasserlöslichen, alkoxylierten Amins, womit hierin ein Amin, substitutiert mit einer, zwei oder drei Gruppen -(RO)_xR', gemeint ist, worin R C₁-C₄-Alkyl oder Gemische davon, Gemische statistisch oder in Sequenzen (Blöcken), vorzugsweise Ethyl, angeordnet, darstellt und worin x 5–100 ist. Weiterhin kann das Amin mit 0–2 Gruppen R'' substituiert sein, worin R'' eine C₁-C₂-Alkyl-, -Aralkyl- oder aromatische Gruppe darstellt, vorzugsweise wird jede Gruppe R'' ein C₁-C₂₄-Alkyl, derart ausgewählt, dass die Jodzahl des in Wasser löslichen, alkoxylierten Amin weniger als 30 ist, bevorzugter, sodass die Jodzahl des wasserlöslichen, alkoxylierten Amins weniger als 15 ist, um die Farbe des alkoxylierten Amins zu minimieren. Bevorzugt sind t-Amine. In jedem Fall ist das alkoxylierte Amin mindestens zu der Menge wasserlöslich, mit der sie in der wässrigen Beschichtungszusammensetzung bei 25°C verwendet wird. Typische alkoxylierte Amine sind die kommerziell erhältlichen alkoxylierten t-Amine, Ethox SAM-50, Ethomeen 18/25 und das primäre alkoxylierte Amin, Jeffamine M-2070.
Die Menge des Pigments in der wässrigen Beschichtungszusammensetzung kann von einer Pigmentvolumenkonzentration (PVC) von 0 bis 75 variieren und umfasst dadurch Beschichtungen, die anderweitig, beispielsweise als ebene Beschichtungen, Halbglanz- oder Glanzbeschichtungen, ebene Beschichtungen und Grundierungen beschrieben sind.
Die wässrige Beschichtungszusammensetzung wird durch Techniken hergestellt, die auf dem Beschichtungsfachgebiet gut bekannt sind. Erstens, wenn die Beschichtungszusammensetzung zu pigmentieren ist, wird mindestens ein Pigment in einem wässrigen Medium unter hoher Scherwirkung, wie es durch einen COWLES^®-Mischer bereitgestellt wird, gut dispergiert, oder in der Alternative kann mindestens ein vordispergiertes Pigment verwendet werden. Dann wird das Emulsionspolymer, ausgewählt aus Tensid und Alkylpolyglycosid, unter Rühren mit niedriger Scherwirkung, falls erwünscht, zusammen mit anderen Beschichtungshilfsmitteln zugesetzt. Alternativ kann eines oder beide von dem ausgewählten Tensid und Alkylpolyglycosid vorher zu dem Emulsionspolymer, bevor, während oder anschließend an die Herstellung des Emulsionspolymers, gegeben werden. Alternativ kann das Emulsionspolymer während des Pigmentdispersionsschritts vorliegen. Die wässrige Beschichtungszusammensetzung kann herkömmliche Beschichtungshilfsmittel, wie beispielsweise Emulgatoren, Puffer, Neutralisationsmittel, Verlaufsmittel, Verdickungsmittel oder Rheologiemodifizierungsmittel, Gefrier-Auftau-Zusätze, Feucht- Kantenhilfen, Feuchthaltemittel, Netzmittel, Biozide, Antischäumungsmittel, Färbemittel, Wachse und Antioxidantien, enthalten. Die wässrige Beschichtungszusammensetzung kann bis zu 75 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamttrockengewicht des Polymers, eines Emulsionspolymers enthalten, das nicht die Begrenzungen des Emulsionspolymers des ersten oder zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung erfüllt.
Der Feststoffgehalt der wässrigen Beschichtungszusammensetzung kann 25% bis 60 Volumenprozent sein. Die Viskosität der wässrigen Polymerzusammensetzung kann 50 KU (Krebs-Einheiten) bis 120 KU, wie gemessen unter Verwendung eines Brookfield Digital Viscometer KU-1, sein; wobei die für verschiedene Auftragungsverfahren geeigneten Viskositäten stark schwanken.
Das Vorliegen und die Menge von bröckeligem Material auf einer Oberfläche kann unter Verwendung des Verfahrens von ASTM Prüfverfahren D-659 bestimmt werden. Bei diesem Testverfahren gilt, je niedriger die Einstufung, umso brüchiger das Material. Die erfindungsgemäßen Trockenbeschichtungszusammensetzungen wurden bewertet und werden vorteilhaft über Substrate mit Oberflächen mit einer Bewertung von 3 oder weniger verwendet. Eine "bröckelige Oberfläche" wird hierin als jene definiert, die, bestimmt durch das vorstehende Verfahren, eine Bewertung von 3 oder weniger aufweist. Ein alternativer Ansatz zum Bestimmen des Vorliegens und der Menge von tatsächlich der Tiefe von bröckeligem Material, ist es, wiederholt ein Stück Klebeband auf einer Oberfläche anzuhaften und das bröckelige Material zu entfernen. Dies wird fortgesetzt, bis kein weiteres bröckeliges Material auf dem Klebeband visuell nachgewiesen wird. An dem Punkt kann die Tiefe quantitativ durch Verwendung einer geeigneten mikroskopischen Technik, wie Scanning-Elektronenmikroskopie, bestimmt werden. Unter Verwendung dieses Testverfahrens haben wir gefunden, dass die Testsubstrate der Beispiele mindestens 10 μm bröckeliges Material auf ihren Oberflächen aufwiesen.
Herkömmliche Beschichtungsauftragungsverfahren, wie beispielsweise Pinseln, Walzen und Sprühverfahren, wie zum Beispiel durch mit Luft zerstäubtes Sprühen, durch Luft unterstütztes Sprühen, luftloses Sprühen, Hochvolumen-Niederdruck sprühen und luftunterstütztes luftloses Sprühen, können in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden. Die wässrige Beschichtungszusammensetzung kann vorteilhafterweise auf Substrate, wie beispielsweise verwitterter Anstrich und bröckelige, zementartige Substrate, wie beispielsweise Stuck und Mörtel, aufgetragen werden, kann jedoch auch auf andere Baustoffe aufgetragen werden. Das Trocknen wird typischerweise unter Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise bei 0°C bis 35°C, ablaufen lassen.
Die nachstehenden Beispiele werden zum Erläutern der Erfindung wiedergegeben und die Ergebnisse durch die Testverfahren erhalten.
Die nachstehend angeführten Abkürzungen werden innerhalb der gesamten Beispiele verwendet.
Alle Polymerisationsbeispiele werden in einem Vierhals-Rundboden-Glaskolben, ausgestattet mit einem mechanischen Blattrührer, einem Thermoelement zum Verfolgen der Temperatur, einem Rückflusskühler und einer Vorrichtung zum Erhitzen und Abkühlen, ausgeführt.
BEISPIEL 1 Herstellung von Emulsionspolymer
Ein 5-Liter-Kolben wurde mit 2016 g desionisiertem Wasser beschickt und auf 87°C erhitzt, wobei er mit N₂ gespült wurde. Eine Monomerpreemulsion wurde aus 395 g desionisiertem Wasser, 12,9 g SLS, 1,5 g Natriumcarbonat, 668,4 g BA, 459,6 g MMA und 72 g MAA hergestellt. 150 g SLS und 2,99 g Ammoniumpersulfat wurden zusammen mit 132 g desionisiertem Wasser zugegeben. Die Monomerpreemulsion wurde innerhalb 1,5 Stunden bei 83°C dann zugegeben. Im Verlauf der Reaktion wurden auch 0,66 g Ammoniumpersulfat, gelöst in 92 g desionisiertem Wasser, zu dem Kolben in einem getrennten Strom gegeben. Wenn die Zugaben vollständig waren, wurden 54 g desionisiertes Wasser zugegeben. Der Kolben wurde gekühlt und 0,9 g 70%iges wässriges t-Butylhydroperoxid, 0,45 g Natriumformaldehydsulfoxylat und eine Spur Eisensulfatheptahydrat wurden in insgesamt 64 g desionisiertes Wasser gegeben. Das Emulsionspolymer hatte einen Feststoffgehalt von 30,2 Gewichtsprozent, eine Teilchengröße von 19 nm und einen pH-Wert von 5,1.
BEISPIEL 2 Herstellung von Emulsionspolymer
Ein 5-Liter-Kolben wurde mit 1461 g desionisiertem Wasser beschickt und auf 87°C erhitzt, wobei er mit N₂ gespült wurde. Eine Monomerpreemulsion wurde aus 493,6 desionisiertem Wasser, 16,1 SLS, 835,5 g BA, 574,5 g MMA und 90 g MAA hergestellt. 17,7 g SLS, 1,9 g Natriumcarbonat und 3,74 g Ammoniumpersulfat wurden zusammen mit 165 g desionisiertem Wasser zugegeben. Die Monomerpreemulsion wurde innerhalb 1,5 Stunden bei 83°C dann zugegeben. Im Verlauf der Reaktion wurden auch 0,82 g Ammoniumpersulfat, gelöst in 115 g desionisiertem Wasser, zu dem Kolben in einem getrennten Strom gegeben. Wenn die Zugaben vollständig waren, wurden 67 g desionisiertes Wasser zugegeben. Der Kolben wurde gekühlt und 1,1 g 70%iges wässriges t-Butylhydroperoxid, 0,56 g Natriumformaldehydsulfoxylat und eine Spur Eisensulfatheptahydrat wurden in insgesamt 75 g desionisiertes Wasser gegeben. Das Emulsionspolymer hatte einen Feststoffgehalt von 38,5 Gewichtsprozent, eine Teilchengröße von 76 nm und einen pH-Wert von 5,1.
BEISPIELE 3–7 Herstellung von Emulsionspolymeren
Dem Polymerisationsverfahren von Beispiel 2 wurde gefolgt, mit der Ausnahme, dass verschiedene Mengen von Natriumlaurylsulfat (SLS) zu dem Reaktionsgefäß vor den Monomerzugaben zugesetzt wurden. Die Mengen und Emulsionspolymereigenschaften werden in Tabelle 3.1 wiedergegeben.
Tabelle 3.1 Verwendete SLS-Mengen und Eigenschaften von Beispielen 3–7
BEISPIEL 8 Herstellung von Emulsionspolymer
Dem Polymerisationsverfahren von Beispiel 2 wurde gefolgt, mit der Ausnahme, dass die Monomerpreemulsion mit den nachstehenden Monomerchargen hergestellt wurde: 835,5 g BA, 300 g MMA, 274,5 g STY, 90 g MAA. Das Emulsionspolymer hatte einen Feststoffgehalt von 38,2 Gewichtsprozent, eine Teilchengröße von 78 nm und einen pH-Wert von 5,3.
BEISPIEL 9 Herstellung von Emulsionspolymer
Dem Polymerisationsverfahren von Beispiel 2 wurde gefolgt, mit der Ausnahme, dass die Monomerpreemulsion mit den nachstehenden Monomerchargen hergestellt wurde: 757,5 g BA, 532,5 g MMA, 120 g AAEM, 90 g MAA. Das Emulsionspolymer hatte einen Feststoffgehalt von 38,3 Gewichtsprozent, eine Teilchengröße von 83 nm und einen pH-Wert von 5,0.
BEISPIEL 10 Herstellung von Emulsionspolymer
Ein 5-Liter-Kolben wurde mit 1614 g desionisiertem Wasser beschickt und auf 89°C erhitzt, wobei er mit N₂ gespült wurde. Eine Monomerpreemulsion wurde aus 1080 g desionisiertem Wasser, 10,6 g SLS, 743 g EA, 553 g MMA, 114 g AAEM und 19 g MAA hergestellt, 16 g SLS, 5,5 g Ammoniumpersulfat und 2,8% der Voremulsion wurden zusammen mit 110 g desionisiertem Wasser zu dem Kolben gegeben. Der Rest der Monomerpreemulsion wurde dann innerhalb 1,5 Stunden bei 84–85°C zugegeben. Wenn die Zugaben vollständig waren, wurden 30 g desionisiertes Wasser zugegeben. Der Kolben wurde gekühlt und 0,7 g 70%iges wässriges t- Butylhydroperoxid, 0,4 g Isoascorbinsäure und eine Spur Eisensulfatheptahydrat wurden in insgesamt 36,3 g desionisiertes Wasser gegeben. Nachdem das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur gekühlt wurde, wurden 10 g Ammoniumhydroxid zugegeben. Das Emulsionspolymer hatte einen Feststoffgehalt von 32,9 Gewichtsprozent, eine Teilchengröße von 80 nm und einen pH-Wert von 8,4.
BEISPIEL 11 Herstellung von Emulsionspolymer
Ein 5-Liter-Kolben wurde mit 1461 g desionisiertem Wasser beschickt und auf 87°C erhitzt, wobei er mit N₂ gespült wurde. Eine Monomerpreemulsion wurde aus 494 g desionisiertem Wasser, 16,1 g ALS, 768 g EHA, 575 g MMA, 37 g STY, 120 g MAA und 8,5 g n-DDM hergestellt. 120 g ALS, 2,5 g Natriumcarbonat und 3,7 g Ammoniumpersulfat wurden zusammen mit 165 g desionisiertem Wasser zu dem Kolben gegeben. Die Monomerpreemulsion wurde dann innerhalb 1,5 Stunden bei 83°C zugegeben. Über den Verlauf der Reaktion wurden 0,8 g Ammoniumpersulfat, gelöst in 115 g desionisiertem Wasser, in einem getrennten Strom ebenfalls zu dem Kolben gegeben. Wenn die Zugaben vollständig waren, wurden 67 g desionisiertes Wasser zugegeben. Der Kolben wurde gekühlt und 1,1 g 70%iges wässriges t-Butylhydroperoxid, 0,6 g Natriumformaldehydsulfoxylat und eine Spur Eisensulfatheptahydrat wurden in insgesamt 80 g desionisiertes Wasser gegeben. Nachdem das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur gekühlt wurde, wurden 13 g Ammoniumhydroxid in 45 g desionisiertem Wasser zugegeben. Das Emulsionspolymer hatte einen Feststoffgehalt von 37,3 Gewichtsprozent, eine Teilchengröße von 45 nm und einen pH-Wert von 6,4.
BEISPIEL 12 Herstellung von Emulsionspolymer
Ein 5-Liter-Kolben wurde mit 1461 g desionisiertem Wasser beschickt und auf 87°C erhitzt, wobei er mit N₂ gespült wurde. Eine Monomerpreemulsion wurde aus 494 g desionisiertem Wasser, 16,1 g ALS, 721,5 g EHA, 715,5 g MMA, 37,5 g STY, 25,5 g MAA und 8,5 g n-DDM hergestellt. 120 g ALS, 0,5 g Natriumcarbonat und 3,7 g Ammoniumpersulfat wurden zusammen mit 165 g desionisiertem Wasser zu dem Kolben gegeben. Die Monomerpreemulsion wurde dann innerhalb 1,5 Stunden bei 83°C zugegeben. Über den Verlauf der Reaktion wurden 0,8 g Ammoniumpersulfat, gelöst in 115 g desionisiertem Wasser, in einem getrennten Strom ebenfalls zu dem Kolben gegeben. Wenn die Zugaben vollständig waren, wurden 67 g desionisiertes Wasser zugegeben. Der Kolben wurde gekühlt und 1,1 g 70%iges wässriges t-Butylhydroperoxid, 0,6 g Natriumformaldehydsulfoxylat und eine Spur Eisensulfatheptahydrat wurden in insgesamt 80 g desionisiertes Wasser gegeben. Nachdem das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur gekühlt wurde, wurden 13 g Ammoniumhydroxid in 45 g desionisiertem Wasser zugegeben. Das Emulsionspolymer hatte einen Feststoffgehalt von 34,4 Gewichtsprozent, eine Teilchengröße von 40 nm und einen pH-Wert von 6,5.
BEISPIEL 13 Herstellung von Emulsionspolymer
Ein 5-Liter-Kolben wurde mit 1428 g desionisiertem Wasser beschickt und auf 84°C erhitzt, wobei er mit N₂ gespült wurde. Eine Monomerpreemulsion wurde aus 476 g desionisiertem Wasser, 18,2 g SLS, 520,2 g BA, 1161,1 g VA und 18,7 g AA hergestellt. 35,7 g SLS, 1,7 g Natriumbicarbonat und 4,2 g Ammoniumpersulfat wurden zusammen mit 168 g desionisiertem Wasser zu dem Kolben gegeben. Die Monomerpreemulsion wurde dann innerhalb 3 Stunden bei 80°C zugegeben. Über den Verlauf der Reaktion wurden 0,9 g Ammoniumpersulfat, gelöst in 57 g desionisiertem Wasser, in einem getrennten Strom ebenfalls zu dem Kolben gegeben. Wenn die Zugaben vollständig waren, wurden 68 g desionisiertes Wasser zugegeben. Der Kolben wurde gekühlt und 1,8 g 70%iges wässriges t-Butylhydroperoxid, 0,8 g Natriumformaldehydsulfoxylat und eine Spur Eisensulfatheptahydrat wurden in insgesamt 46 g desionisiertes Wasser gegeben. Das Emulsionspolymer hatte einen Feststoffgehalt von 42,5 Gewichtsprozent, eine Teilchengröße von 78 nm und einen pH-Wert von 3,6.
BEISPIEL 14 Herstellung von Emulsionspolymer
Ein 5-Liter-Kolben wurde mit 1461 g desionisiertem Wasser beschickt und auf 85°C erhitzt, wobei er mit N₂ gespült wurde. Eine Monomerpreemulsion wurde aus 493,6 g desionisiertem Wasser, 16,1 g SLS, 468 g BA, 942 g VA und 90 g MAA hergestellt.
17,7 g SLS, 1,5 g Natriumbicarbonat und 3,74 g Ammoniumpersulfat wurden zusammen mit 165 g desionisiertem Wasser zu dem Kolben gegeben. Die Monomerpreemulsion wurde dann innerhalb 3 Stunden bei 80°C zugegeben. Über den Verlauf der Reaktion wurden 0,82 g Ammoniumpersulfat, gelöst in 115 g desionisiertem Wasser, in einem getrennten Strom ebenfalls zu dem Kolben gegeben. Wenn die Zugaben vollständig waren, wurden 67 g desionisiertes Wasser zugegeben. Der Kolben wurde gekühlt und 1,1 g 70%iges wässriges t-Butylhydroperoxid, 0,56 g Natriumformaldehydsulfoxylat und eine Spur Eisensulfatheptahydrat wurden in insgesamt 75 g desionisiertes Wasser gegeben. Das Emulsionspolymer hatte einen Feststoffgehalt von 38,1 Gewichtsprozent, eine Teilchengröße von 88 nm und einen pH-Wert von 3,5.
BEISPIEL 15 Herstellung von wässrigen Beschichtungszusammensetzungen
Unter Verwendung von in Tabelle 15.1 angegebenen Bestandteilen wurde eine wässrige Beschichtungszusammensetzung hergestellt. Das vermahlene Premix wurde hergestellt und an einem Hochgeschwindigkeits-Cowles-Verteiler für 20 Minuten vermischt. Das vermahlene Premix wurde zu einem weiteren Behälter überführt und die heruntergefallenen Bestandteile wurden in der angegebenen Reihenfolge zugesetzt. Das Endvolumen der Feststoffe in dem Anstrichstoff war 30 Prozent und die Pigmentvolumenkonzentration war 35%.
Tabelle 15.1 In wässriger Beschichtungszusammensetzung verwendete Bestandteile
BEISPIELE 16–31 und Vergleichsbeispiele A–D
Herstellung von wässrigen Beschichtungszusammensetzungen
Unter Verwendung des gleichen Verfahrens wie für Beispiel 15 wurden Beispiele 16–31 und Vergleichsbeispiele A–D hergestellt. Tabelle 16.1 führt die Unterschiede von Beispiel 15 für jedes Beispiel auf. Wie mit Beispiel 15 war das PVC 35% und das Volumen Feststoffe war 30% für jedes von Beispielen 16–31 und Vergleichsbeispiele A–D.
Tabelle 16.1 In wässrigen Beschichtungszusammensetzungen von Beispielen 16–35 verwendete Bestandteile
BEISPIELE 32–34 und Vergleichsbeispiel E
Herstellung von wässrigen Beschichtungszusammensetzungen
Unter Verwendung des gleichen Verfahrens wie für Beispiel 15 wurden Beispiele 32–34 und Vergleichsbeispiel E hergestellt. Für Beispiele 33–34 wurden die Emulsionspolymere vor dem Herstellen der wässrigen Beschichtungszusammensetzung vermischt. Wie mit Beispiel 15 war das PVC 35% und das Volumen Feststoffe war 30%. Tabelle 32.1 führt die relevante Information für jedes Beispiel an.
Tabelle 32.1 In Beispielen 32–34 und Vergleichsbeispiel E verwendete Bestandteile
BEISPIEL 35 und Vergleichsbeispiele F–G
Herstellung von wässrigen Beschichtungszusammensetzungen
Vergleichsbeispiel F wurde unter Verwendung durch Zusetzen von 28,02 g Emulsionspolymer von Beispiel 6 zu 32,5 g Acryllatexpolymer (RHOPLEX AC-1801, Rohm and Haas Company) unter Rühren hergestellt. Zu diesem Gemisch wurden 137,5 g Wasser und 2 g TEXANOL Verlaufsmittel gegeben. Vergleichsbeispiel G wurde in einer ähnlichen Weise, unter Verwendung von 28,98 g Emulsionspolymer von Beispiel 3, 35,52 g Acryllatexpolymer (RHOPLEX AC-1801), 2 g TEXANOL und 136,5 g Wasser, hergestellt. Beispiel 42 wurde in einer ähnlichen Weise, unter Verwendung von 25,89 g Emulsionspolymer von Beispiel 3, 1,59 g 25%iger wässriger Lösung Ethox^TM SAM-50, 32,52 g Acryllatexpolymer (RHOPLEX AC-1801), 2 g Texanol und 138 g Wasser, hergestellt.
BEISPIEL 36 Bewertung der Haftung an verwittertem Kreideanstrich
Haftung an Kreide wurde für die wässrigen Beschichtungszusammensetzungen unter Verwendung des nachstehenden Verfahrens bewertet. Die wässrigen Beschichtungszusammensetzungen wurden unter Verwendung eines Pinsels über ein verwittertes Stück Aluminiumwandung aufgetragen, welches eine Kreideschicht von etwa 25 μm Dicke aufwies. Die Kreide oder Verkreidung ist der Überrest von den anorganischen Teilchen (Metalloxiden, verschiedenen Silikaten und möglicherweise Metallcarbonaten), die in dem ursprünglichen Anstrich verwendet wurden.
Die wässrigen Beschichtungszusammensetzungen wurden in zwei Anstrichen von 103 g/m² (1 g pro 15 inch²) aufgetragen. Der erste Anstrich wurde für zwei Stunden vor der Auftragung der zweiten Beschichtung trocknen lassen. Die beschichteten Bleche wurden dann für ungefähr 24 Stunden getrocknet. Die Bleche wurden dann in einer leicht Wasserfeuchte enthaltenden Kabine für ungefähr 18 Stunden angeordnet. Nach Aussetzen dem Wasser wurde das bestrichene Blech entfernt und unter Umgebungsbedingungen für 3 Stunden trocknen lassen. ASTM Kreuzschraffur-(X-hatch)-Bandabzugstestverfahren D-3359 wurde zum Bewerten der Haftung verwendet. Die Prozent Beschichtung, die nach dem Abziehen des Klebebands zurückblieben, wurden aufgezeichnet. 100 weist vollständige Haftung aus, während 0 vollständige Entfernung ausweist. Ein Wert von 100 ist erwünscht; jedoch hat Erfahrung gezeigt, dass Werte von 20–25% oder größer annehmbar gute Haftung anzeigen. Die Haftungsdaten werden in Tabellen 36.1–36.5 angegeben.
Tabelle 36.1 Effekt von Teilchengröße des Emulsionspolymers von getrockneten wässrigen Beschichtungszusammensetzungen von Beispielen 15–19 und Vergleichsbeispielen A–B auf Haftung an Kreide
Die getrockneten wässrigen Beschichtungszusammensetzungen von Beispielen 15–19 dieser Erfindung mit Emulsionspolymerteilchengrößen von weniger als 120 Nanometern zeigen gute Haftung an Kreide bezüglich Vergleichsbeispielen A–B.
Tabelle 36.2 Wirkung von alkoxyliertem Aminanteil von getrockneten wässrigen Beschichtungszusammensetzungen von Beispielen 17–22 und Vergleichsbeispiel C auf die Haftung an Kreide
Die getrockneten wässrigen Beschichtungszusammensetzungen von Beispielen 17–22 dieser Erfindung mit alkoxylierten Aminanteilen zwischen 0,25–10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polymergewicht, zeigen gute Haftung an Kreide bezüglich Vergleichsbeispiel C.
Tabelle 36.3 Wirkung auf verschiedene alkoxylierte Amine von getrockneten wässrigen Beschichtungszusammensetzungen von Beispielen 17 und 23–24 und Vergleichsbeispiel C auf die Haftung an Kreide
Die getrockneten wässrigen Beschichtungszusammensetzungen von Beispielen 17 und 23–24 dieser Erfindung mit alkoxylierten Aminanteilen zwischen 0,25–10 Gewichtsprozent, bezogen auf Polymergewicht, unter Verwendung von verschiedenen alkoxylierten Aminen zeigen gute Haftung an Kreide bezüglich Vergleichsbeispiel C.
Tabelle 36.4 Wirkung von Emulsionspolymerzusammensetzung von getrockneten wässrigen Beschichtungszusammensetzungen von Beispielen 17, 25 und 26–31 und Vergleichsbeispiel D auf die Haftung an Kreide
Die getrockneten wässrigen Beschichtungszusammensetzungen von Beispielen 17, 25 und 28 von dieser Erfindung, die unter Einarbeitung von Emulsionspolymeren aus nichtionischen Monomeren mit einer Wasserlöslichkeit von weniger als 8% und mit einer Säurezahl größer als 30 bis 100 gebildet wurden, zeigen gute Haftung an Kreide bezüglich Vergleichsbeispiel D. Die getrockneten wässrigen Beschichtungszusammensetzungen von Beispielen 26–27 und 29–31 dieser Erfindung, unter Einarbeiten von Emulsionspolymeren, bildeten 8–99,5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Emulsionspolymers, von einem copolymerisierten ethylenisch ungesättigten, ersten nichtionischen Monomer, mit einer Wasserlöslichkeit von 8% oder mehr und mit einer Säurezahl größer als 4 bis 100 zeigen gute Haftung an Kreide.
Tabelle 36.5 Wirkung des Vermischens von Emulsionspolymeren mit Teilchengrößen größer als 120 Nanometern mit wässrigen Beschichtungszusammensetzungen dieser Erfindung von getrockneten wässrigen Beschichtungszusammensetzungen von Beispielen 33–34 auf die Haftung an Kreide
Die getrockneten wässrigen Beschichtungszusammensetzungen von Beispielen 33–34 dieser Erfindung zeigen gute Haftung an Kreide, wenn ein Emulsionspolymer dieser Erfindung bis zu mindestens 25 Gewichtsprozent der Gesamt-Emulsionspolymere, die in der Beschichtung verwendet werden, ausmacht.
BEISPIEL 37 Bewertung der Haftung an einer zementartigen Oberfläche
Ein Substrat, das eine verwitterte, kreidige, zementartige Oberfläche und/oder eine schlecht konsolidierte, zementartige Oberfläche simuliert, wurde hergestellt. 24 Gramm einer 2%igen wässrigen Lösung von Hydroxyethylcellulose (Natrosol^TM 250 MBR), 7 g TIO₂, 60 g CaCO₃ und 9 g Wasser wurden an einem Hochgeschwindigkeitsdispergierer vermischt. Ein 100 μm dicker Nassfilm des Materials wurde auf eine Glasplatte aufgetragen und für 48 Stunden bei 50% relativer Feuchtigkeit und 23°C trocknen lassen. Dann wurde eine 100 μm Nassfilmdicke einer wässrigen Beschichtungszusammensetzung auf das Substrat aufgetragen. Die Beschichtung wurde 7 Tage trocknen lassen. ASTM Kreuzschraffur-Bandabzugstest-Verfahren D-3359 wurde dann verwendet, um die Haftung zu bewerten. Die Werte werden in Tabelle 44.1 als Prozent verbliebene Beschichtung angegeben.
Tabelle 44.1 Simulierte zementartige Oberflächenhaftung von getrockneten wässrigen Beschichtungszusammensetzungen von Beispiel 35 und Vergleichsbeispielen F–G
Die getrockneten wässrigen Beschichtungszusammensetzungen von Beispiel 35 dieser Erfindung zeigen überlegene zementartige Oberflächenhaftung, bezogen auf Vergleichsproben F–G.

Claims

Wässrige Beschichtungszusammensetzung mit verbesserter Haftung an bröckeligen Oberflächen, umfassend ein Emulsionspolymer mit einer Glasübergangstemperatur von –20°C bis 100°C und einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von weniger als 120 Nanometer, wobei das Emulsionspolymer im Wesentlichen aus mindestens einem copolymerisierten, ethylenisch ungesättigten, nicht-ionischen Monomer, wobei jedes der nicht-ionischen Monomere eine Wasserlöslichkeit von weniger als 8% aufweist, und mindestens einem copolymerisierten Säuremonomer besteht, so dass die Säurezahl des Emulsionspolymers 30 bis 100 beträgt, und 0,25–10 Gew.-% wasserlösliches alkoxyliertes Amin, bezogen auf das Gewicht des Emulsionspolymers.
Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Säurezahl des Emulsionspolymers 39 bis 50 beträgt.
Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der durchschnittliche Teilchendurchmesser weniger als 80 Nanometer beträgt.
Wässrige Beschichtungszusammensetzung mit verbesserter Haftung an bröckeligen Oberflächen, umfassend ein Emulsionspolymer mit einer Glasübergangstemperatur von –20°C bis 100°C und einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von weniger als 120 Nanometer, wobei das Emulsionspolymer im Wesentlichen aus 8–99,5 Gew.-% von mindestens einem copolymerisierten, ethylenisch ungesättigten, ersten nicht-ionischen Monomer, bezogen auf das Gewicht des Emulsionspolymers, wobei jedes der ersten nicht-ionischen Monomere eine Wasserlöslichkeit von 8% oder mehr aufweist, 0–91,5 Gew.-% von mindestens einem copolymerisierten, ethylenisch ungesättigten, zweiten nicht- ionischen Monomer, bezogen auf das Gewicht des Emulsionspolymers, wobei jedes der zweiten nicht-ionischen Monomere eine Wasserlöslichkeit von weniger als 8% aufweist, und mindestens einem copolymerisierten Säuremonomer besteht, so dass die Säurezahl des Emulsionspolymers 4 bis 100 beträgt, und 0,25–10 Gew.-% wasserlösliches alkoxyliertes Amin, bezogen auf das Gewicht des Emulsionspolymers.
Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 4, wobei der durchschnittliche Teilchendurchmesser des Emulsionspolymers weniger als 80 Nanometer beträgt.
Verfahren zum Verbessern der Haftung einer getrockneten wässrigen Beschichtungszusammensetzung an einer bröckeligen Oberfläche, umfassend das Bilden einer wässrigen Beschichtungszusammensetzung, umfassend ein Emulsionspolymer mit einer Glasübergangstemperatur von –20°C bis 100°C und einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von weniger als 120 Nanometer, wobei das Emulsionspolymer im Wesentlichen aus mindestens einem copolymerisierten, ethylenisch ungesättigten, nicht-ionischen Monomer, wobei jedes der nicht-ionischen Monomere eine Wasserlöslichkeit von weniger als 8% aufweist, und mindestens einem copolymerisierten Säuremonomer besteht, so dass die Säurezahl des Emulsionspolymers 30 bis 100 beträgt, und 0,5–10 Gew.-% wasserlösliches alkoxyliertes Amin, bezogen auf das Gewicht des Emulsionspolymers, das Aufbringen der wässrigen Beschichtungszusammensetzung auf eine Oberfläche, und das Trocknen oder das Ermöglichen des Trocknens der wässrigen Beschichtungszusammensetzung.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Säurezahl des Emulsionspolymers 39 bis 50 beträgt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der durchschnittliche Teilchendurchmesser des Emulsionspolymers weniger als 80 Nanometer beträgt.
Verfahren zum Verbessern der Haftung einer getrockneten wässrigen Beschichtungszusammensetzung an einer bröckeligen Oberfläche, umfassend das Bilden einer wässrigen Beschichtungszusammensetzung, umfassend ein Emulsionspolymer mit einer Glasübergangstemperatur von –20°C bis 100°C und einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von weniger als 120 Nanometer, wobei das Emulsionspolymer im Wesentlichen aus 8–99,5 Gew.-% von mindestens einem copolymerisierten, ethylenisch ungesättigten, ersten nicht-ionischen Monomer, bezogen auf das Gewicht des Emulsionspolymers, wobei jedes der ersten nicht-ionischen Monomere eine Wasserlöslichkeit von 8% oder mehr aufweist, 0–91,5 Gew.-% von mindestens einem copolymerisierten, ethylenisch ungesättigten, zweiten nicht-ionischen Monomer, bezogen auf das Gewicht des Emulsionspolymers, wobei jedes der zweiten nicht-ionischen Monomere eine Wasserlöslichkeit von weniger als 8% aufweist, und mindestens einem copolymerisierten Säuremonomer besteht, so dass die Säurezahl des Emulsionspolymers 4 bis 100 beträgt, und 0,5–10 Gew.-% wasserlösliches alkoxyliertes Amin, bezogen auf das Gewicht des Emulsionspolymers, das Aufbringen der wässrigen Beschichtungszusammensetzung auf eine Oberfläche, und das Trocknen oder das Ermöglichen des Trocknens der wässrigen Beschichtungszusammensetzung.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der durchschnittliche Teilchendurchmesser des Emulsionspolymers weniger als 80 Nanometer beträgt.