水性涂料用組合物、水性涂料用套裝及具有涂膜的物品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及水性涂料用組合物及水性涂料用套裝、W及具有使用水性涂料用組合 物所形成的涂膜的物品。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了賦予涂膜防污性或易清洗性運樣的自凈化功能，向涂料組合物中添加能使涂 膜的表面具有親水性和拒油性的低污染化劑。此外，從環(huán)境上的考慮，理想的是用有機溶劑 的含量少的水性涂料能實現(xiàn)自凈化功能。
[0003] 作為包含水性涂料用低污染化劑的水性涂料用組合物，提出了下述的組合物。
[0004] (1)包含合成樹脂乳液、和作為水性涂料用低污染化劑的烷氧基硅烷的改性縮合 物的水性涂料用組合物（專利文獻1)。 陽〇化](2)水性涂料用組合物，其包含合成樹脂水分散體和作為水性涂料用低污染化劑 的含氣共聚物，該含氣共聚物包含具有碳數(shù)1~6的全氣烷基的（甲基）丙締酸醋單元、具 有聚環(huán)氧燒鏈的（甲基）丙締酸醋單元、和具有二烷基氨基的（甲基）丙締酸醋單元（專 利文獻2)。
[0006] 但是，（1)的水性涂料用組合物因為含有反應(yīng)性較高的烷氧基硅烷的改性縮合物， 所W膽藏穩(wěn)定性存在問題。
[0007] (2)的水性涂料用組合物雖然膽藏穩(wěn)定性良好，但在作為合成樹脂水分散體包含 含氣樹脂水分散體的情況下，作為低污染化劑的含氣共聚物不容易遷移至涂膜的表層，自 凈化功能的賦予變得不充分。特別是，作為固化劑包含異氯酸醋類化合物的情況下，含氣共 聚物在遷移至涂膜的表層的途中與異氯酸醋類化合物反應(yīng)，導(dǎo)致含氣共聚物更加難W遷移 至涂膜的表層。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0009] 專利文獻
[0010] 專利文獻1:日本專利特許第3073775號公報
[0011] 專利文獻2:日本專利特開2012-077225號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0013]本發(fā)明提供一種即使在作為合成樹脂水分散體滲合了含氣樹脂水分散體的情況 下，或作為固化劑含有異氯酸醋類化合物的情況下，也能形成具有充分的自凈化功能的涂 膜的水性涂料用組合物；還提供能獲得該水性涂料用組合物的水性涂料用套裝；W及具備 有充分的自凈化功能的涂膜的物品。
[0014] 解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0015] 本發(fā)明的水性涂料用組合物的特征是，含有合成樹脂水分散體和聚氨醋多元醇， 該聚氨醋多元醇是具有在支鏈亞烷基的一端結(jié)合有氧原子的結(jié)構(gòu)的氧化締基作為單元的 聚氧化締二醇和脂肪族二異氯酸醋的反應(yīng)生成物。
[0016] 上述氧化締基優(yōu)選為氧化丙締基。
[0017] 上述聚氨醋多元醇優(yōu)選為氧化丙締基數(shù)為2~6的聚丙二醇和亞烷基的碳數(shù)為 4~10的亞烷基二異氯酸醋的反應(yīng)生成物。
[0018] 上述亞烷基二異氯酸醋的亞烷基優(yōu)選為支鏈亞烷基。
[0019] 上述聚氨醋多元醇優(yōu)選數(shù)均分子量為1000~30000,徑值為50~500m巧OH/g。
[0020] 相對于上述合成樹脂水分散體中的固體成分100質(zhì)量份，上述聚氨醋多元醇的含 量優(yōu)選為0.5~30質(zhì)量份。
[0021] 上述合成樹脂水分散體中的合成樹脂的至少一部分優(yōu)選為含氣樹脂。
[0022] 上述含氣樹脂水分散體中的含氣樹脂優(yōu)選具有基于下述單體（ml)的結(jié)構(gòu)單元、 基于下述單體（m2)的結(jié)構(gòu)單元、和基于下述單體（m3)的結(jié)構(gòu)單元的含氣共聚物（Alp);
[0023] 或者
[0024] 具有40~60摩爾％的W下式（al)表示的結(jié)構(gòu)單元、3~50摩爾％的W下式（曰2) 表示的結(jié)構(gòu)單元、4~30摩爾％的W下式（a3)表示的結(jié)構(gòu)單元、和0. 4~7摩爾％的W下 式（a4)表示的結(jié)構(gòu)單元的含氣共聚物（A化），其中，W式（al)表示的結(jié)構(gòu)單元、W式（a2) 表示的結(jié)構(gòu)單元、W式（a3)表示的結(jié)構(gòu)單元、W式（a4)表示的結(jié)構(gòu)單元的合計是80~100 摩爾％ ; 陽〇2引單體（ml):氣代締控；
[00%] 單體（m2):具有親水性部位的大分子單體；
[0027] 單體（m3) :W下式（m3)表示的含徑基的單體，
[0028] R1-R2-OH. . . (m3)
[0029] 其中，Ri是具有自由基聚合性不飽和基的基團，R2是n-壬締基或環(huán)己燒-1，4-二 亞甲基。
[0030][化U
[0031]
CaD 陽0巧其中，X郝X2分別獨立地為氨原子、氯原子或氣原子，X%氨原子、氯原子、氣原子 或-cy1y2y3,Y\y2、分別獨立地為氨原子、氯原子或氣原子； 陽03引[化引[0034]
(馬2)
[00對其中，Ra為氨原子或甲基，R11為碳數(shù)1~12的烷基或碳數(shù)4~10的1價的脂環(huán) 式基團，U為0~8的整數(shù)，V為0或1 ;
[0036][化引
[0037] 向注）
[00測其中，Rb為氨原子或甲基，RI2為碳數(shù)1~10的亞烷基或碳數(shù)4~10的2價的脂 環(huán)式基團，W為0~8的整數(shù)，X為0或1 ;
[0039] [化"
[0040]
[0041] 其中，r為氨原子或甲基，R"為碳數(shù)1~10的亞烷基或碳數(shù)4~10的2價的脂 環(huán)式基團，RM為碳數(shù)2~10的亞烷基或碳數(shù)4~10的2價的脂環(huán)式基團，R15為氨原子 或-畑ZiZ2Z3,Z\Z2、Z3分別獨立地為氨原子、碳數(shù)1~4的烷基或碳數(shù)1~6的徑烷基，至 少一部分的Ris為-NHZiz2z3,y為0~8的整數(shù)，Z為0或1。
[0042] 上述含氣樹脂水分散體優(yōu)選還含有固化劑。
[0043] 上述固化劑優(yōu)選為異氯酸醋類化合物。
[0044] 本發(fā)明的物品的特征是，具有使用本發(fā)明的水性涂料用組合物所形成的涂膜。
[0045] 本發(fā)明的水性涂料用套裝的特征是，包含本發(fā)明的水性涂料用組合物、和異氯酸 醋類化合物的水溶液或水分散液。
[0046] 此外，本發(fā)明的物品的特征是，具有使用上述水性涂料用套裝所形成的涂膜。
[0047] 本發(fā)明的水性涂料制備用套裝是用于制備上述水性涂料用組合物的套裝，其特征 是，包含上述合成樹脂水分散體、和上述聚氨醋多元醇的水溶液或水分散液。 W48] 發(fā)明效果
[0049] 本發(fā)明的水性涂料用組合物，即使在作為合成樹脂水分散體滲合了含氣樹脂水分 散體的情況下或者作為固化劑含有異氯酸醋類化合物的情況下，也能形成具有充分的自凈 化功能的涂膜。
[0050] 由本發(fā)明的水性涂料用套裝可獲得能發(fā)揮上述效果的水性涂料用組合物。
[0051] 本發(fā)明的物品是具備有充分的自凈化功能的涂膜的物品。
【具體實施方式】
[0052] 本說明書中的W下的術(shù)語的定義適用于本說明書和權(quán)利要求書。
[0053] "結(jié)構(gòu)單元"是指通過單體聚合而形成的來源于該單體的單元。既可W是通過聚合 反應(yīng)直接形成的單元，也可W是通過對聚合物進行處理而將該單元的一部分轉(zhuǎn)化成了其它 結(jié)構(gòu)的單元。
[0054] "單體"表示具有自由基聚合性不飽和基的化合物。
[0055]"(甲基）丙締酸醋"表示丙締酸醋和甲基丙締酸醋中的任一方或雙方。
[0056]"水性介質(zhì)"表示包含水、且有機溶劑的含量為3質(zhì)量％W下的液體。
[0057]"大分子單體"表示在單末端具有自由基聚合性不飽和基的低分子量的聚合物或 低聚物。
[0058]"親水性部位"表示具有親水性基團的部位、具有親水性的鍵的部位、或由它們的 組合構(gòu)成的部位。
[0059] <水性涂料用組合物〉
[0060] 本發(fā)明的水性涂料用組合物含有合成樹脂水分散體、和作為水性涂料用低污染化 劑的聚氨醋多元醇。
[0061] 本發(fā)明的水性涂料用組合物可通過例如將合成樹脂水分散體和聚氨醋多元醇滲 合而得到。
[00創(chuàng)（聚氨醋多元醇）
[0063] 本發(fā)明中的聚氨醋多元醇是分子內(nèi)具有氨基甲酸醋鍵、且具有兩個W上的徑基的 化合物。
[0064] 本發(fā)明中的聚氨醋多元醇被認為在水性涂料用組合物形成涂膜時遷移到涂膜的 表面，將涂膜表面親水化而賦予涂膜W自凈化功能。
[0065] 本發(fā)明的水性涂料用組合物所含有的聚氨醋多元醇，從充分發(fā)揮本發(fā)明的效果的 觀點考慮，是具有在支鏈亞烷基的一端結(jié)合有氧原子的結(jié)構(gòu)的氧化締基作為單元的聚氧化 締二醇和脂肪族二異氯酸醋的反應(yīng)生成物。
[0066] W下，也將本發(fā)明中的上述聚氨醋多元醇稱為聚氨醋多元醇狂)，將上述聚氧化締 二醇稱為聚氧化締二醇（Y)，將在支鏈亞烷基的一端結(jié)合有氧原子的結(jié)構(gòu)的氧化締基稱為 支鏈氧化締基。
[0067] 聚氧化締二醇（Y)是具有在支鏈亞烷基的一端結(jié)合有氧原子的結(jié)構(gòu)的氧化締基 作為單元的聚氧化締二醇。聚氧化締二醇（Y)中的氧化締基可僅由支鏈氧化締基構(gòu)成，也 可W具有支鏈氧化締基和支鏈氧化締基W外的氧化締基（W下也稱為直鏈氧化締基）。優(yōu) 選聚氧化締二醇（Y)中的氧化締基僅由支鏈氧化締基構(gòu)成。
[0068] 支鏈氧化締基的碳數(shù)優(yōu)選為3~6,更優(yōu)選3或4。直鏈氧化締基的碳數(shù)優(yōu)選為 2~6,更優(yōu)選2或6。
[0069] 氧化締基優(yōu)選通過環(huán)狀酸的開環(huán)而形成、或通過亞烷基二醇的多聚化而形成。作 為環(huán)狀酸，優(yōu)選締化氧。
[0070] 作為形成支鏈氧化締基的締化氧，可例舉氧化丙締（即、1，2-環(huán)氧丙烷）、1，2-環(huán) 氧下燒、2, 3-環(huán)氧下燒等。特別優(yōu)選的支鏈氧化締基是氧化丙締開環(huán)所形成的氧化丙締基。
[0071] 作為形成直鏈氧化締基的締化氧，可例舉氧化乙締，作為形成直鏈氧化締基的締 化氧W外的環(huán)狀酸，可例舉氧雜環(huán)下燒、四氨巧喃等。優(yōu)選的直鏈氧化締基是環(huán)氧乙燒開環(huán) 所形成的氧化乙締基。
[0072] 聚氧化締二醇是具有兩個W上的氧化締基、且具有兩個徑基的化合物。聚氧化締 二醇可通過使水與締化氧反應(yīng)的方法、使締化氧開環(huán)加成在2價的引發(fā)劑上的方法等來制 造。
[0073]通過使水與締化氧反應(yīng)的方法，生成鏈燒二醇的多聚體、即聚氧化締二醇。本發(fā)明 中，鏈燒二醇的多聚體、即聚氧化締二醇的氧化締基數(shù)稱為鏈燒二醇殘基數(shù)。例如，丙二醇、 乙二醇、1，4-下二醇等鏈燒二醇的氧化締基數(shù)為1，其多聚體的氧化締基數(shù)為2W上。具體 而言，例如二丙二醇的氧化丙締基數(shù)為2,=丙二醇的氧化丙締基數(shù)為3,四丙二醇的氧化 丙締基數(shù)為4。
[0074] 通過使締化氧開環(huán)加成在2價醇等的2價引發(fā)劑上的方法，生成具有2價的引發(fā) 劑的殘基和氧化締基的聚氧化締二醇。2價的引發(fā)劑為鏈燒二醇的情況下，2價的引發(fā)劑 的殘基是氧化締基，2價的引發(fā)劑是鏈燒二醇的多聚體的情況下，2價的引發(fā)劑的殘基是具 有上述數(shù)量的氧化締基的基團。引發(fā)劑是丙二醇或二丙二醇等丙二醇單體或多聚體的情況 下，通過使氧化丙締開環(huán)加成在該引發(fā)劑上，生成與上述丙二醇的多聚體同樣的結(jié)構(gòu)的聚 氧丙締二醇。
[00巧]聚氧化締二醇（Y)可W是單獨的聚氧化締二醇，也可W是兩種W上的聚氧化締二 醇的混合物。是混合物的情況下，聚氧化締二醇的支鏈亞烷基的比率及徑值等意味著平均 值。
[0076] 聚氧化締二醇（Y)優(yōu)選具有兩個W上的亞烷基，且亞烷基的總數(shù)的半數(shù)W上由支 鏈亞烷基構(gòu)成。特別優(yōu)選相對于亞烷基的總數(shù)的數(shù)量，75~100%由支鏈亞烷基構(gòu)成。
[0077] 從向涂膜表面的遷移性優(yōu)異的角度考慮，聚氧化締二醇（Y)的每1分子的平均的 氧化締基數(shù)優(yōu)選為2~10,更優(yōu)選2~7,特別優(yōu)選2~5。
[0078] 作為聚氧化締二醇（Y)，優(yōu)選氧化丙締基數(shù)為2~6的聚丙二醇，更優(yōu)選氧化丙締 基數(shù)為2~4的聚丙二醇。作為具體的聚丙二醇，可例舉二丙二醇、=丙二醇、四丙二醇等。
[0079] 聚丙二醇通常通過使水與氧化丙締反應(yīng)而得到。通過該反應(yīng)，生成丙二醇和如上 所述的聚丙二醇，根據(jù)需要將各生成物分離來制造。作為聚氧化締二醇（Y)，可W是多聚化 度不同的聚丙二醇的混合物，也可W是聚丙二醇的1種W上和丙二醇的混合物。
[0080] 脂肪族二異氯酸醋是在兩個異氯酸醋基之間具有支鏈狀或直鏈狀的亞烷基的化 合物。亞烷基的碳數(shù)優(yōu)選為4~10。從遷移至涂膜表面時的涂膜硬度高的觀點考慮，作為 聚氨醋多元醇狂）的原料，優(yōu)選具有支鏈狀亞烷基的脂肪族二異氯酸醋。此外，作為聚氨醋 多元醇狂）的原料，可使用兩種W上的脂肪族二異氯酸醋。
[0081] 作為具有支鏈狀亞烷基的脂肪族二異氯酸醋，可例舉2-甲基戊燒-1，5-二異氯酸 醋、戊燒-1，4-二異氯酸醋、己燒-1，5-二異氯酸醋、S甲基己燒-1，6-二異氯酸醋等。作 為具有直鏈狀亞烷基的脂肪族二異氯酸醋，可例舉六亞甲基二異氯酸醋、四亞甲基二異氯 酸醋等。
[0082] 聚氨醋多元醇狂）是使聚氧化締二醇（Y)和脂肪族二異氯酸醋在異氯酸醋基與徑 基的數(shù)量的比率低于1的條件下進行反應(yīng)而得的反應(yīng)生成物。將異氯酸醋基與徑基的數(shù)量 的比率的100倍稱為異氯酸醋指數(shù)。所W，聚氨