水包油型乳液组合物和使用其的表面处理方法

文档序号:9620218阅读:1006来源:国知局
水包油型乳液组合物和使用其的表面处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及可用于涂布剂、涂料、墨、粘合剂、防腐剂和纤维处理剂等领域的水包 油型乳液组合物、和使用该水包油型乳液组合物的表面处理方法。
【背景技术】
[0002] 近年来,从节省资源和环境保护的观点出发,人们考虑优选尽量不含有机溶剂,对 水性树脂组合物越来越感兴趣。特别是含有合成树脂的乳液组合物由于干燥性优异,所以 即使提高不挥发成分的浓度也能实现低粘度化。因此,含有合成树脂的乳液组合物被广泛 用于涂布剂、涂料、墨、粘合剂、防腐剂和纤维处理剂等领域。
[0003] 此外,由通过乳液聚合法得到的苯乙烯丙烯酸系树脂、聚乙酸乙烯酯的乳液组合 物得到的固化物,与热固性树脂、紫外线固化性树脂等溶剂系树脂的固化物相比,有耐水 性、耐酸性和耐碱性大幅度变差的倾向。因此,为了解决这些问题,提出了利用交联技术等 而得到的交联型乳液组合物。具体地说,已知含有环氧(甲基)丙烯酸酯树脂、高沸点聚合 性单体、非离子系乳化剂、阴离子系乳化剂(其中,任一种乳化剂均只公开了关于非反应性 乳化剂的内容。)、固化剂和水的高温固化用交联型乳液组合物(参照专利文献1)。然而, 在使用专利文献1中记载的交联型乳液组合物的情况下,必须有通过高温下的热处理而使 其固化的工序,在没有高温干燥设备的状况下不能采用。
[0004] 另一方面,作为能在常温下固化的交联型乳液组合物,已知有将含有聚酯丙烯酸 酯树脂、表面活性剂、固化剂和水的水包油型乳液组合物[A]、与含有聚酯丙烯酸酯树脂、固 化促进剂和水的水包油型乳液组合物[B]混合而得到的交联型乳液组合物(参照专利文献 2) 〇
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :日本特开平05-271366号公报
[0008] 专利文献2 :日本特开平02-036206号公报

【发明内容】

[0009] 发明所要解决的课题
[0010] 根据本发明人等的研究可知,将如专利文献2中记载的交联型乳液组合物那样使 用非反应性表面活性剂的乳液组合物固化而得到的涂膜(以下称为固化涂膜),在例如接 触雨水或工业排水等状况下的使用中,耐水性、耐酸性和耐碱性不充分。
[0011] 因此,本发明的课题在于,提供常温下容易使其固化且能实现高耐水性、高耐酸性 和高耐碱性的乳液组合物,以及提供使用该乳液组合物的表面处理方法。
[0012] 用于解决课题的手段
[0013] 本发明人等为了解决前述课题,进行深入研究,结果发现:如果使用下述水包油型 乳液组合物,则能得到在常温下容易使其固化且耐水性、耐酸性和耐碱性优异的固化涂膜, 最终完成了本发明。
[0014] SP,本发明涉及下述[1]~[10]。
[0015] [1] -种水包油型乳液组合物,含有(甲基)丙烯酸酯系环氧树脂(A) 100质量份、 聚合性不饱和单体(B) 1~200质量份、固化促进剂(C)O. 1~10质量份、反应性表面活性 剂(D) 1~50质量份、和水(E) 10~200质量份。
[0016] [2]根据上述[1]所述的水包油型乳液组合物,反应性表面活性剂(D)为选自离子 型反应性表面活性剂和非离子型反应性表面活性剂中的至少1种。
[0017] [3]根据上述[2]所述的水包油型乳液组合物,所述离子型反应性表面活性剂为 阴离子型反应性表面活性剂。
[0018] [4]根据上述[1]~[3]中任一项所述的水包油型乳液组合物,聚合性不饱和单体 (B)为选自(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸烯基酯、亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸 酯、烷氧基烷基(甲基)丙烯酸酯、二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯、丙烯腈、苯乙烯及其 衍生物以及乙烯基化合物中的至少1种。
[0019] [5]根据上述[1]~[4]中任一项所述的水包油型乳液组合物,固化促进剂(C)为 选自金属乙酰乙酸盐、金属阜、银化合物、金属硫化物和胺中的至少1种。
[0020] [6]根据上述[1]~[5]中任一项所述的水包油型乳液组合物,是通过向含有所述 成分(A)~(D)的混合液中滴加水(E)并使其转相乳化而得到的。
[0021] [7] -种表面处理方法,所述表面为选自金属、塑料、混凝土、砂浆、木材和玻璃中 的材料的表面,所述表面处理方法包括如下工序:向上述[1]~[6]中任一项所述的水包油 型乳液组合物中添加固化剂(F)并调制成涂布液,将该涂布液涂布于所述材料的表面,然 后在0~50°C下使其固化,从而在所述材料的表面形成固化涂膜。
[0022] [8]根据上述[7]所述的表面处理方法,固化剂(F)为选自过氧化酮类、过氧化氢 类和过氧化酯类中的至少1种。
[0023] [9]根据上述[7]或[8]所述的表面处理方法,所述固化涂膜的膜厚为0. 1~2mm。
[0024] [10]根据上述[7]~[9]中任一项所述的表面处理方法,上述[7]中所记载的金 属含有选自铁和铝中的至少1种。
[0025] 发明的效果
[0026] 由于本发明的水包油型乳液组合物容易在常温下使其固化,而且即使在没有高温 干燥设备的状况下也能使用,所以对工业方面有利。另外,将本发明的水包油型乳液组合物 固化而得到的固化物(固化涂膜)的耐水性、耐酸性和耐碱性优异。
[0027] 因此,本发明的水包油型乳液组合物能用于金属、塑料、混凝土、木材和玻璃等各 种材料的表面处理,且能达到提高各种材料的耐水性、耐酸性和耐碱性等的效果。
【具体实施方式】
[0028] 本说明书中,可以任意地选择优选的规定,更优选这些优选的规定彼此间的组合。
[0029] [水包油型乳液组合物]
[0030] 本发明的水包油型乳液组合物,含有(甲基)丙烯酸酯系环氧树脂(A) 100质量 份、聚合性不饱和单体(B) 1~200质量份、固化促进剂(C)O. 1~10质量份、反应性表面活 性剂(D) 1~50质量份和水(E) 10~200质量份,是水包油型、即Oil in Water type (0/W 型)的乳液组合物。
[0031 ] 以下针对各成分详细地进行说明。
[0032](㈧:(甲基)丙烯酸酯系环氧树脂)
[0033] 作为(A)成分的(甲基)丙烯酸酯系环氧树脂,是使1分子中具有2个以上环氧 基的环氧树脂与α-β不饱和一元酸反应而得到的树脂。这里,所谓的"(甲基)丙烯酸酯 系环氧树脂",表示丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等所谓α-β位具有碳碳双键的酸与环氧化 合物反应而得到的环氧树脂全体。
[0034] 作为1个分子中具有2个以上环氧基的环氧树脂,可举出例如,双酚型环氧树脂、 酚醛清漆型环氧树脂、卤代双酚型环氧树脂、卤代酚醛清漆型环氧树脂、氰脲酸酯型环氧树 月旨、二聚酸改性环氧树脂等。其中,优选双酚型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、卤代双酚型 环氧树脂。它们可以通过公知的方法制造,也可以使用市售品。
[0035] 此外,作为"双酚型",优选举出双酚A型、双酚AP型、双酚B型、双酚BP型、双酚C 型、双酚E型、双酚F型、双酚G型等,更优选双酚A型。这里,双酚A是指2, 2-双(4-羟基苯 基)丙烷、双酚AP是指1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、双酚B是指2, 2-双(4-羟基苯 基)丁烷、双酚BP是指双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、双酚C是指2, 2-双(3-甲基-4-羟 基苯基)丙烷、双酚E是指1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、双酚F是指双(4-羟基苯基)乙 烷、双酚G是指2, 2-双(4-羟基-3-异丙基苯基)丙烷。
[0036] 另外,作为"卤代",优选溴代。
[0037] 作为1分子中具有2个以上环氧基的环氧树脂,优选至少在分子的两个末端分别 具有1个环氧基的环氧树脂。
[0038] 1分子中具有2个以上环氧基的环氧树脂的环氧当量,优选为130~800g/eq,更 优选为150~600g/eq,更优选为150~400g/eq。
[0039] 另外,作为α-β不饱和一元酸,可举出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等。其中,优 选丙烯酸、甲基丙烯酸,更优选甲基丙烯酸。
[0040] 对1分子中具有2个以上环氧基的环氧树脂与不饱和一元酸的反应无特别限制, 可以采用公知的方法。具体地说,可采用的方法如下:将1分子中具有2个以上环氧基的环 氧树脂与α-β不饱和一元酸以环氧基与羧基大致当量的比例混合,优选在稳定剂存在和 空气气氛下,优选在80~150 °C,更优选在90~140 °C,进一步优选在100~140 °C下使其反 应直至酸值优选为30mgK0H/g以下,更优选为4~25mgK0H/g,进一步优选为6~20mgK0H/ g。通过将酸值保持在前述范围内,能维持乳液的稳定性良好,且耐水性高。
[0041] 作为上述稳定剂,可以使用公知的阻聚剂。可举出例如,氢醌、甲基氢醌、三甲基氢 醌、叔丁基氢醌等氢醌化合物;吩噻嗪、二硬脂基硫基二丙酸酯等硫醚化合物;二烷基二硫 代氨基甲酸铜(烷基是甲基、乙基、丙基或丁基)、乙酸铜、水杨酸铜、硫氰酸铜、硝酸铜、氯 化铜、碳酸铜、氢氧化铜、丙烯酸铜等铜盐;二烷基二硫代氨基甲酸锰(烷基是甲基、乙基、 丙基或丁基)、二苯基二硫代氨基甲酸锰、甲酸锰、乙酸锰、辛酸锰、环烷酸锰、高锰酸锰、乙 二胺四乙酸等的锰盐等,但特别限定于这些物质。
[0042] (甲基)丙烯酸酯系环氧树脂可以是改性后的树脂。作为改性的种类,可举出例 如,氨酯改性、酚改性、甲酚改性、酸改性、酸酐改性、酸侧链改性、磷酸侧链改性、有机硅
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