水性树脂组合物和含该水性树脂组合物的水性涂料组合物制造技术

本发明专利技术的水性树脂组合物的特征是含有由（ａ）０．５－４０重量％干性油脂肪酸和／或半干性油脂肪酸；（ｂ）０．５－２０重量％含环氧基的聚合性不饱和单体；（ｃ）０．５－２５重量％具有选自磺酸基、磺酸盐基、磷酸基、磷酸盐基中的至少一种基团的聚合性不饱和单体；（ｄ）１０－６０重量％具有４个或以上碳的烷基的聚合性不饱和单体和（ｅ）０－８８．５重量％其它的聚合性不饱和单体所成的共聚物构成的脂肪酸改性丙烯酸树脂（Ⅰ）和水性介质（Ⅱ），将脂肪酸改性丙烯酸树脂（Ⅰ）微细分散在水性介质（Ⅱ）中。

【技术实现步骤摘要】
水性树脂组合物和含该水性树脂组合物的水性涂料组合物
本专利技术涉及能够形成具有高厚度感、高光泽等的加工性优良、且耐气候性、耐水性、耐碱性等优良的涂膜的水性树脂组合物和含该水性树脂组合物的水性涂料组合物。
技术介绍
近年来，在涂料、油墨、粘合剂等领域，从节省资源、环境卫生、无公害、非危险物化等方面考虑，正进行从有机溶剂型向水性型的转换。涂料用水性醇酸树脂通常具有形成耐蚀性优良、高光泽、高厚度感的加工性优良的涂膜，但是，涂膜的耐气候性或耐碱性差，另外，涂料用水性丙烯酸树脂形成耐气候性或耐碱性优良的涂膜，但是涂膜的加工性或耐蚀性差。作为兼备这样的醇酸树脂和丙烯酸树脂两者的优点的水性树脂组合物，对水性的脂肪酸改性丙烯酸树脂进行了种种的研究(例如参考专利文献1和2)。通常，通过含脂肪酸改性单体的聚合性不饱和单体的混合物的乳液聚合制备脂肪酸改性丙烯酸树脂时，由于脂肪酸改性单体的疏水性强，在乳液聚合中与其它聚合性不饱和单体的共聚合性差，有时难以得到具有所期待的性能的脂肪酸改性丙烯酸树脂。再者，首先通过溶液聚合在有机溶剂中合成脂肪酸改性丙烯酸树脂，接着通过水分散的方法形成的树脂组合物，为了确保贮存的稳定性，需要增加水分散基的酸单体的共聚合量或为了对所得到的共聚物进行中和的中和剂的量，因此，存在用得到的水性树脂组合物形成的涂膜的耐水性差等问题。《专利文献1》特开昭59-11376号公报《专利文献1》特开平7-68147号公报
技术实现思路
本专利技术人为解决这些问题反复深入研究的结果发现，这次，通过将作为形成脂肪酸改性丙烯酸树脂用的共聚合单体成分之一的、具有特定的酸基的聚合-->性不饱和单体与特定比例的其它聚合性不饱单体组合使用，可解决上述的问题，从而完成了本专利技术。因此，本专利技术提供水性树脂组合物，其特征是含有由：(a)0.5-40重量％干性油脂肪酸和/或半干性油脂肪酸；(b)0.5-20重量％含环氧基聚合性不饱和单体；(c)0.5-25重量％具有选自磺酸基、磺酸盐基、磷酸基、磷酸盐基中的至少一种的基团的聚合性不饱和单体；(d)10-60重量％具有碳数4或以上的烷基的聚合性不饱和单体；和(e)0-88.5重量％其它的聚合性不饱和单体的共聚物构成的脂肪酸改性丙烯酸树脂(I)和水性介质(II)，将脂肪酸改性丙烯酸树脂(I)微细分散在水性介质(II)中。本专利技术还提供水性涂料组合物，其特征是含有上述的水性树脂组合物。下面，更详细地说明本专利技术的水性树脂组合物和水性涂料组合物。脂肪酸改性丙烯酸树脂(I)：本专利技术的脂肪酸改性丙烯酸树脂(I)是通过使以下说明的(a)干性油脂肪酸和/或半干性油脂肪酸；(b)含环氧基聚合性不饱和单体；(c)具有选自磺酸基、磺酸盐基、磷酸基、磷酸盐基中的至少一种的酸基的聚合性不饱和单体；(d)具有碳数4或以上的烷基的聚合性不饱和单体；和(e)其它的聚合性不饱和单体共聚而得到的共聚物。干性油脂肪酸和/或半干性油脂肪酸(a)：干性油脂肪酸和/或半干性油脂肪酸(a)是具有来自干性油和/或半干性油的碘值通常在90或以上，优选在100或以上的氧化固化型的聚合性不饱和基的脂肪酸，是对脂肪酸改性丙烯酸树脂(I)赋予氧化固化性用的单体成分。该脂肪酸(a)例如可列举鱼油脂肪酸、脱水蓖麻油脂肪酸、红花油脂肪酸、亚麻子油脂肪酸、大豆油脂肪酸、芝麻油脂肪酸、罂粟油脂肪酸、紫苏子油脂肪酸、麻籽油脂肪酸、葡萄籽油脂肪酸、玉米油脂肪酸、妥尔油脂肪酸、向日葵油脂肪酸、棉籽油脂肪酸、胡桃油脂肪酸、橡胶种子油脂肪酸等。根据需要，干性油脂肪酸和/或半干性油脂肪酸(a)可以与例如椰子油-->脂肪酸、氢化椰子油脂肪酸、棕榈油脂肪酸等的不干性油脂肪酸；己酸、癸酸、月桂酸、十四烷酸、十六烷酸、硬脂酸等的其它的脂肪酸混合使用。混合使用时其它脂肪酸的使用量，以干性油脂肪酸和/或半干性油脂肪酸(a)和该其它脂肪酸的总量计一般为80重量％或以下，优选为20-60重量％。含环氧基的聚合性不饱和单体(b)：含环氧基的聚合性不饱和单体(b)是在1个分子中含1个环氧基和1个聚合性不饱和键的化合物，例如可列举(甲基)丙烯酸环氧丙基酯、(甲基)丙烯酸β-甲基环氧丙基酯、(甲基)丙烯酸3，4-环氧双环己基甲基酯、(甲基)丙烯酸3，4-环氧双环己基乙基酯、(甲基)丙烯酸3，4-环氧双环己基丙基酯、烯丙基环氧丙基醚等。这些化合物中，优选(甲基)丙烯酸环氧丙基酯。具有选自磺酸基、磺酸盐基、磷酸基、磷酸盐基中的至少1种基团的聚合性不饱和单体(c)：在本专利技术中使用的具有选自磺酸基、磺酸盐基、磷酸基、磷酸盐基中的至少1种基团的聚合性不饱和单体(c)是对脂肪酸改性丙烯酸树脂(I)赋予水分散性用的单体成分，包括在1个分子中含有至少1个、优选1个该基团和1个聚合性不饱和键的单体。通过使用这种单体成分，得到的脂肪酸改性丙烯酸树脂(I)在水性介质中可稳定的存在，且可提高最终形成的涂膜的耐水性等物性。而且，使用丙烯酸、甲基丙烯酸等含羧基的单体代替该单体(c)时，为了使得到的脂肪酸改性丙烯酸树脂可以水分散，须大量使用该含羧基的单体，其结果是最终形成的涂膜的耐水性和树脂在水中的贮存稳定性难以相兼容。磺酸盐基或磷酸盐基中的盐，可列举钠、钾等碱金属盐；钙、镁等碱土金属盐；铵盐、伯胺-季胺等的胺盐等。但是，作为具有选自磺酸基、磺酸盐基、磷酸基、磷酸盐基中的至少1种基团的聚合性不饱和单体(c)，例如可列举下式(1)-(5)表示的化合物。-->化1式中，R1表示氢或甲基；R2根据场合表示具有取代或未取代的C2-4的亚烷基；R2根据场合表示具有取代或未取代的C1-20的不饱和亚烷基；R3根据场合表示具有取代或未取代的C1-6的亚烷基；R4根据场合表示具有取代或未取代的饱和或不饱和的烷基或含氧化烯基的1价有机基，优选C1-6的烷基；-->X表示选自磺酸基、磺酸盐基、磷酸基和磷酸盐基中的酸基；n是整数，优选1-20的整数；n1是整数，优选1-20的整数。有C4或以上的烷基的聚合性不饱和单体(d)：具有C4或以上的烷基的聚合性不饱和单体(d)是对脂肪酸改性丙烯酸树脂(I)赋予耐水性的单体成分，包括(甲基)丙烯酸的C4或以上的、特别是C6-10的直链状、支链状或环状烷基酯。具体地说，可列举(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸环己酯等。其它的聚合性不饱和单体(e)：其它的聚合性不饱和单体(e)是与上述的单体(b)、(c)和/或(d)可共聚合的单体成分，例如可列举(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯等的甲基丙烯酸的低级烷基酯；(甲基)丙烯酸1，2，2，6，6-五甲基哌啶基酯、(甲基)丙烯酸2，2，6，6-四甲基哌啶基酯、2-(2′-羟基-5′-甲基丙烯酰氧苯基)-2H-苯并三唑；苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等乙烯基芳香族化合物；乙烯基吡咯烷酮、乙烯、丁二烯、氯丁二烯、丙酸乙烯基酯、乙酸乙烯基酯、(甲基)丙烯腈等。作为其它的聚合性不饱和单体(e)，也可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
水性树脂组合物，其特征是含有由（ａ）０．５－４０重量％干性油脂肪酸和／或半干性油脂肪酸；（ｂ）０．５－２０重量％含环氧基的聚合性不饱和单体；（ｃ）０．５－２５重量％具有选自磺酸基、磺酸盐基、磷酸基、磷酸盐基中的至少一种基团的聚合性不饱和单体；（ｄ）１０－６０重量％具有４个或以上碳的烷基的聚合性不饱和单体和（ｅ）０－８８．５重量％其它的聚合性不饱和单体所成的共聚物构成的脂肪酸改性丙烯酸树脂（Ⅰ）和水性介质（Ⅱ），将脂肪酸改性丙烯酸树脂（Ⅰ）微细分散在水性介质（Ⅱ）中。

【技术特征摘要】
JP 2003-1-28 18510/03;JP 2003-3-7 61226/031.水性树脂组合物，其特征是含有由(a)0.5-40重量％干性油脂肪酸和/或半干性油脂肪酸；(b)0.5-20重量％含环氧基的聚合性不饱和单体；(c)0.5-25重量％具有选自磺酸基、磺酸盐基、磷酸基、磷酸盐基中的至少一种基团的聚合性不饱和单体；(d)10-60重量％具有4个或以上碳的烷基的聚合性不饱和单体和(e)0-88.5重量％其它的聚合性不饱和单体所成的共聚物构成的脂肪酸改性丙烯酸树脂(I)和水性介质(II)，将脂肪酸改性丙烯酸树脂(I)微细分散在水性介质(II)中。2.按权利要求1记载的水性树脂组合物，其中，脂肪酸改性丙烯酸树脂(I)，是由通过干性油脂肪酸和/或半干性油脂肪酸(a)和含环氧基的聚合性不饱和单体(b)的反应得到的脂肪酸改性聚合性不饱和单体与具有选自磺酸基、磺酸盐基、磷酸基、磷酸盐基中的至少一种基团的聚合性不饱和单体(c)、具有碳数4或以上的烷基的聚合性不饱和单体(d)和其它的聚合性不饱和单体(e)共聚合所得到的脂肪酸改性丙烯酸树脂。3.按权利要求1记载的水性树脂组合物，其中，脂肪酸改性丙烯酸树脂(I)，是由通过含环氧基的聚合性不饱和单体(b)、具有选自磺酸基、磺酸盐基、磷酸基、磷酸盐基中的至少一种基团的聚合性不饱和单体(c)、具有4个或以上碳的烷基的聚合性不饱和单体(d)...

【专利技术属性】
技术研发人员：才川圭一郎，北村贵志，富田贤一，井上刚，杉岛正见，
申请(专利权)人：关西油漆株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]