水性树脂组合物、涂膜、涂膜的制造方法、水性树脂组合物套装与流程

本发明涉及水性树脂组合物、涂膜及其制造方法、水性树脂组合物套装。本技术基于2021年6月2日在日本技术的日本特愿2021-092839号主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术：

1、一般来说，金属制品的表面要进行表面处理。特别是对于室外使用的金属制品、以及预计会暴露在水分中的金属制品，为了防止生锈，大多会进行表面涂装。

2、以往，在金属制品的表面涂装中使用含有有机溶剂的涂料。但是，将含有有机溶剂的涂料涂布于金属制品的表面时，需要针对操作者和周边环境采取挥发性有机化合物(voc)对策。因此，在用于金属制品的表面涂装的涂料中，使用水性涂料代替包含有机溶剂的涂料的动向日益活跃。

3、专利文献1中记载了一种厚涂用涂料组合物，其含有由聚合物颗粒分散于水性介质中而形成的乳液组合物和骨料。专利文献1中记载的聚合物颗粒是使具有碳原子数为4～14的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体聚合而成的结构单元、烯属不饱和羧酸单体聚合而成的结构单元、及其他单体聚合而成的结构单元，在每分子中具有至少2个环氧基的化合物及碱性催化剂的存在下进行乳液聚合而制造的。

4、专利文献2中记载了吸收了具有环氧乙烷基的固化性化合物的、包含热塑性聚合物颗粒的水性分散物的组合物。并且，专利文献2中记载了聚合物颗粒具有足以使胶乳相对于凝聚稳定化的浓度的抗凝聚性官能团。

5、专利文献3中记载了通过在丙烯酸酯树脂的乳化物中混合环氧乳液，从而形成吸收了环氧化合物的丙烯酸酯树脂(丙烯酸/环氧胶乳)。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1：日本特开2011-89092号公报

9、专利文献2：日本特开2014-65914号公报

10、专利文献3：国际公开第2017/112018号

技术实现思路

1、发明所要解决的问题

2、然而，在用于金属制品表面涂装的水性树脂组合物中，对于使其固化而形成的涂膜的初始耐水性和对金属材料的湿热密合性，还有待进一步改善。特别是在铁塔、桥梁、船舶、港湾设施等室外使用的金属制品的防腐蚀涂装中使用的水性树脂组合物，基于以下所示的理由，需要提高使其固化而形成的涂膜的初始耐水性。

3、即，对于使用包含水性树脂组合物的涂料所形成的涂膜，通过涂膜中所含的树脂进行固化反应而表现出耐水性。因此，在将含有水性树脂组合物的涂料涂布于金属制品而形成涂膜后，在充分固化之前的期间，有可能因降雨等产生的水分经由未固化涂膜到达金属表面而生锈。因此，对于用于上述用途的水性树脂组合物，要求能够通过常温短时间的熟化而固化，形成表现出更优异的初始耐水性的涂膜。

4、本发明是鉴于上述情况而完成的，目的在于提供一种水性树脂组合物和水性树脂组合物套装，其能够通过常温短时间的熟化进行固化而形成初始耐水性优异的涂膜，并且能够得到对金属材料的湿热密合性良好的涂膜。

5、另外，本发明的目的还在于提供由本发明的水性树脂组合物的固化物构成的涂膜、以及涂膜的制造方法。

6、解决问题的手段

7、为了实现上述目的，本发明的构成如以下的[1]～[18]所述。

8、本发明提供以下的第一方案的组合物。

9、[1]一种水性树脂组合物，其包含水性树脂乳液(α)、固化剂(β)和固化促进剂(γ)；

10、所述水性树脂乳液(α)包含共聚物(x)、每分子中具有2个以上环氧基且不具有烯属不饱和键的多环氧化合物(y)、和水性介质(z)，

11、相对于所述共聚物(x)与所述多环氧化合物(y)的总量，所述多环氧化合物(y)的含有率为1～40质量％，

12、所述共聚物(x)包含源自(甲基)丙烯酸酯(a)的结构单元和源自烯属不饱和羧酸(b)的结构单元，

13、相对于所述共聚物(x)与所述多环氧化合物(y)的总量，所述源自(甲基)丙烯酸酯(a)的结构单元的含有率为20～98质量％，

14、相对于所述共聚物(x)与所述多环氧化合物(y)的总量，所述源自烯属不饱和羧酸(b)的结构单元的含有率为0.1～10质量％，所述源自(甲基)丙烯酸酯(a)的结构单元包含源自亲水性(甲基)丙烯酸酯(a1)的结构单元，所述亲水性(甲基)丙烯酸酯(a1)的源自醇的部分的碳原子数为2以下，

15、相对于所述共聚物(x)与所述多环氧化合物(y)的总量，所述源自亲水性(甲基)丙烯酸酯(a1)的结构单元的含有率为15～98质量％，

16、所述共聚物(x)和所述多环氧化合物(y)的其中之一或两者包含羧基，

17、所述固化剂(β)包含芳香族多胺(f)，所述芳香族多胺(f)具有对环氧基有反应性的活性氢，

18、对于所述固化剂(β)中包含的所述芳香族多胺(f)的含量，相对于所述水性树脂乳液(α)中包含的环氧基1当量，所述芳香族多胺(f)中包含的活性氢为0.10当量以上且1.50当量以下，

19、所述固化促进剂(γ)包含叔胺，所述叔胺不具有对环氧基有反应性的活性氢，

20、相对于所述水性树脂乳液(α)中所含的环氧基1当量，所述固化促进剂(γ)的含量为0.0070mol以上且1.5mol以下。

21、本发明的第一方案优选具有以下的特征。以下的特征也优选组合2个以上。

22、[2]根据[1]所述的水性树脂组合物，所述(甲基)丙烯酸酯(a)由(甲基)丙烯酸烷基酯构成。

23、[3]根据[1]或[2]所述的水性树脂组合物，所述烯属不饱和羧酸(b)包含α,β-不饱和单羧酸、α,β-不饱和二羧酸和含有羧基的乙烯基化合物中的至少1种。

24、[4]根据[1]～[3]中任一项所述的水性树脂组合物，所述多环氧化合物(y)为选自双酚型环氧化合物、氢化双酚型环氧化合物、二缩水甘油醚、三缩水甘油醚、四缩水甘油醚、二缩水甘油酯、三缩水甘油酯和四缩水甘油酯中的至少1种。

25、[5]根据[1]～[4]中任一项所述的水性树脂组合物，所述共聚物(x)由所述源自(甲基)丙烯酸酯(a)的结构单元和所述源自烯属不饱和羧酸(b)的结构单元构成。

26、[6]根据[1]～[4]中任一项所述的水性树脂组合物，所述共聚物(x)包含源自具有苯环和烯属不饱和键的烯属不饱和芳香族化合物(c)的结构单元。

27、[7]根据[6]所述的水性树脂组合物，所述烯属不饱和芳香族化合物(c)为芳香族乙烯基化合物。

28、[8]根据[1]～[7]中任一项所述的水性树脂组合物，所述芳香族多胺(f)包含每分子中具有2个以上苯环的芳香族多胺。

29、[9]根据[1]～[8]中任一项所述的水性树脂组合物，所述芳香族多胺(f)包含下述通式(1-1)表示的化合物，

30、

31、式(1-1)中，a2，a3各自独立地表示1,2-亚苯基、1,3-亚苯基或1,4-亚苯基。n表示1～12的整数。

32、[10]根据[9]所述的水性树脂组合物，所述芳香族多胺(f)包含上述通式(1-1)表示的化合物和间苯二甲胺。

33、[11]根据[1]～[10]中任一项所述的水性树脂组合物，所述固化促进剂(γ)为选自脂肪族叔胺、脂环式叔胺、杂芳香族叔胺中的至少1种化合物。

34、[12]根据[1]～[11]中任一项所述的水性树脂组合物，所述水性树脂乳液(α)是在所述水性介质(z)中，形成上述共聚物(x)的结构单元的单体在所述多环氧化合物(y)的存在下进行乳液聚合而形成的乳液。

35、[13]根据[1]～[12]中任一项所述的水性树脂组合物，在所述共聚物(x)和所述多环氧化合物(y)的总量中，羧基的含有率为0.10×10-4mol/g以上。

36、[14]根据[1]～[13]中任一项所述的水性树脂组合物，在所述共聚物(x)和所述多环氧化合物(y)的总量中，环氧基的含有率为0.50×10-4mol/g以上。

37、本发明的第二方案提供以下所述的涂膜。

38、[15]一种涂膜，其由[1]～[14]中任一项所述的水性树脂组合物的固化物构成。

39、本发明的第三方案提供以下所述的制造方法。

40、[16]一种涂膜的制造方法，其包含通过将水性树脂乳液(α)、固化剂(β)和固化促进剂(γ)进行混合，制备[1]～[14]中任一项所述的水性树脂组合物的混合工序；和将所述水性树脂组合物涂布于被涂装面上的涂布工序。

41、本发明的第三方案的制造方法优选具有以下特征。

42、[17]根据[16]所述的涂膜的制造方法，其中在所述混合工序结束后1小时内完成所述涂布工序。

43、本发明的第四方案提供如下所述的水性树脂组合物套装。

44、[18]一种水性树脂组合物套装，其中将[1]～[14]中任一项所述的水性树脂组合物的构成成分分成第1液和第2液进行保存，

45、所述第1液包含所述水性树脂乳液(α)，

46、所述第2液包含所述固化剂(β)和所述固化促进剂(γ)。

47、发明效果

48、根据本发明，可以提供一种水性树脂组合物和水性树脂组合物套装，其能够通过常温短时间的熟化进行固化而形成初始耐水性优异的涂膜，并且能够得到对金属材料的湿热密合性良好的涂膜。

49、另外，根据本发明，可以提供由本发明的水性树脂组合物的固化物构成、且初始耐水性以及对金属材料的湿热密合性良好的涂膜。

50、另外，根据本发明，可以提供一种涂膜制造方法，该方法形成由本发明的水性树脂组合物的固化物构成的涂膜。