水性氨基树脂及含有其的水性热固性树脂组合物制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种全新型水性氨基树脂，所述水性氨基树脂改良了丁醇醚化氨基树脂的涂膜物性优异但与甲醇醚化氨基树脂相比难以进行水性化的问题、以及甲醇醚化氨基树脂的水性化容易但与丁醇醚化氨基树脂相比涂膜物性差的问题。本发明专利技术的水性氨基树脂是不具有酸官能团的氨基化合物（ａ）、具有酸官能团的氨基化合物或具有酸官能团的酰胺化合物（ｂ）、甲醛（ｃ）及醇（ｄ）的缩合物，来自该化合物（ｂ）的酸官能团被碱性化合物（ｅ）中和。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种水性氨基曱醛树脂(以下简称为水性氨基树脂) 及含有其的水性热固性树脂组合物，所述水性氨基树脂为赋予了水 性特性的氨基树脂，且可适用于可形成耐水性、加工性、硬度等各 物性优异的涂膜的涂料。该水性热固性树脂组合物主要可用作涂覆 或涂布在家用电器、汽车、罐等上的涂料或涂布材料。
技术介绍
作为热固性涂料组合物，目前已知使用氨基曱醛树脂(以下简 称为氨基树脂)作为交联剂(固化剂)的树脂组合物。由上述树脂 组合物构成的涂料用有机溶剂稀释进行使用。近年，从大气污染、 环境保护的观点考虑，为了减少在涂膜干燥、烧成时释放的有机溶 剂，可以用水稀释的热固性涂料组合物的研究逐渐盛行。通常，作为使用氨基树脂作为交联剂(固化剂)的水性化的热 固性涂料组合物，有将用曱醇进行烷基醚化得到的氨基树脂、和与 氨基树脂进行交联反应、具有水可溶性或水分散性的树脂(以下简 称为主剂)组合而得到的热固性涂料组合物。但是，该热固性涂料 组合物在使其热固化时的交联反应緩慢，所得涂膜的耐水性与现有 的由用有机溶剂稀释的涂料形成的涂膜相比具有变差的趋势。另一方面，还有将用丁醇等醇进行了烷基醚化的氨基树脂(例 如丁醇改性三聚氰胺树脂)和主剂组合得到的热固性涂料组合物。 该涂料组合物的水稀释性差，但固化性、固化后的涂膜的耐水性优异，因此也报告了将其应用于水性涂料的技术(专利文献1, 2)。 但是，为了使水难溶性的氨基树脂稳定地分散在水中而使用的分散 剂的亲水性高，因此，结果即使使用用丁醇等醇进行了烷基醚化的氨基树脂也不能完全改良涂膜的耐水性。另外，上述用甲醇进行了烷基醚化的氨基树脂为了呈现其水溶 性，采用1分子氨基树脂中含有的三聚氰胺骨架为1个的单核体的 含有比例为50%以上、单核体的含有比例高的设计。因此，存在下 述问题，即，使上述氨基树脂固化形成涂膜时，机械物性比单核体 含有比例小的丁醇改性三聚氰胺树脂还差。进而，也报告了具有聚乙二醇、聚丙二醇骨架的改性氨基树脂等、用高分子量亲水性化合物进行改性的氨基树脂(专利文献3, 4)。 但是，也存在下述问题对维持性能来说重要的、除上述聚乙二醇、 聚丙二醇骨架之外的氨基树脂骨架部分在分子中的比例，因聚乙二醇等用于水性化的大分子量链段而降低，难以呈现期待的性能。另外，还专利技术了利用作为羟基羧酸的2, 2-双-(二羟曱基)丁 酸等进行改性的氨基树脂(专利文献5)。但是，为了制造上述氨基 树脂，在通过羟基改性导入酸官能团时，必须使反应温度上升至100 。C。因此，存在制造方面的问题，即，特别是用于水性涂料的氨基 树脂将具有3个氨基的三聚氰胺作为原料时容易进行自交联、难以 得到目标分子量的氨基树脂。专利文献l:特开平3-21673号公报专利文献2:特开平3-24170号公报专利文献3:特开2002-97243号公报专利文献4:特开平6-145277号公报专利文献5:特开平8-165408号公报。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种全新型水性氨基树脂，所述水性氨 基树脂改善了下述问题，即，涂膜的物性优异但与甲醇醚化氨基树 脂相比难以进行水性化的丁醇醚化氨基树脂的问题，和水性化容易 但与丁醇醚化氨基树脂相比涂膜物性差的甲醇醚化氨基树脂的问题。5另外，本专利技术的目的在于提供一种可以抑制氨基树脂自身的自 交联、导入官能团前后的分子量变化少、易于得到目标分子量的水 性氨基树脂的水性氨基树脂制造方法及利用上述制造方法制造的水性氨基树脂。进而，本专利技术的目的还在于提供一种适用于储存稳定性良好且 固化性优异、所得涂膜的耐水性、耐气候性、机械物性与现有有机 溶剂类涂料相比毫不逊色的涂料的水性热固性树脂组合物。本专利技术人等为了解决上述课题进行了潜心研究，结果发现在水(g)存在下使不具有酸官能团的氨基化合物(a)、具有酸官能团 的氨基化合物或具有酸官能团的酰胺化合物(b)、甲醛(c)及醇 (d)缩合，用碱性化合物(e)中和所得缩合物的来自上述化合物(b) 的酸官能团，得到水性氨基树脂，将所得水性氨基树脂和水溶 性或水分散性的主剂组合，由此可以得到大大改善了现有水性热固 性涂料组合物的缺陷的水性热固性树脂组合物，从而完成了本专利技术。即本专利技术的主旨为，一种水性氨基树脂，是不具有酸官能团的氨基化合物(a)、具 有酸官能团的氨基化合物或具有酸官能团的酰胺化合物(b)、甲醛(c) 及醇(d)的缩合物，来自该化合物(b)的酸官能团被碱性化 合物(e)中和。上述具有酸官能团的氨基化合物或具有酸官能团的酰胺化合物 (b)(以下也简称为化合物(b))的反应性高，通过使用化合物 (b)可以在低温下向氨基树脂中导入酸官能团。本专利技术的水性氨基树脂的重均分子量优选为1200 10000。需要 说明的是，本说明书中所谓重均分子量是指通过GPC (凝胶渗透色 谱法)得到的聚苯乙烯换算的重均分子量。另外，本专利技术的水性氨基树脂可以如下制造在水(g)存在下 使不具有酸官能团的氨基化合物(a)、具有酸官能团的氨基化合物 或具有酸官能团的酰胺化合物(b)、甲醛(c)及醇(d)缩合，用 碱性化合物(e)中和由该缩合得到的产物(I )中的来自上述化合物(b)的酸官能团。上述产物(I )优选通过使上述化合物(a)、曱酪(c)及醇(d) 缩合，使由该缩合得到的产物(II )和上述化合物(b)在水(g) 存在下缩合而得到。如上所述通过使用化合物(b),可以在低温下向氨基树脂中导 入酸官能团，因此可以容易地得到目标分子量的水性氨基树脂。上述产物(II )和上述化合物(b)的缩合，优选在醇(f)和水 (g)存在下且在反应温度50 60。C下进行。另外本专利技术的水性氨基树脂也可以通过在水(g)存在下使不具 有酸官能团的氨基化合物(a)、化合物(h)、曱醛(c)及醇(d) 缩合进行制造，所述化合物(h)是用碱性化合物(e)中和具有酸 官能团的氨基化合物或具有酸官能团的酰胺化合物(b)得到的。进而本专利技术的水性氨基树脂也可如下制造使不具有酸官能团 的氨基化合物(a)、曱醛(c)及醇(d)缩合，在水(g)存在下 使由该缩合得到的产物(III)和化合物(h)缩合，所述化合物(h) 是用碱性化合物(e)中和具有酸官能团的氨基化合物或具有酸官能 团的酰胺化合物(b)得到的。上述产物(III )和化合物(h)的缩合，优选在醇(f)和水(g) 存在下且在反应温度50 60。C下进行。含有上述水性氨基树脂的水性热固性树脂组合物，可适用于储 存稳定性良好且固化性优异、所得涂膜的耐水性、耐气候性、机械 物性与现有有机溶剂类涂料相比毫不逊色的涂料，也可用作各种涂 布材料。由于本专利技术的水性氨基树脂缩合了具有酸官能团的氨基化合物 或具有酸官能团的酰胺化合物(b)，所以具有优异的水稀释性，可 用作适合水性涂料的固化剂。本专利技术的水性氨基树脂的制造方法是在现有氨基树脂的制造方 法基础上采用化合物(b)作为原料的方法。如上所述化合物(b) 的反应性高，通过使用化合物(b)可以在低温下向氨基树脂中导入酸官能团，因此可以容易地得到目标分子量的水性氨基树脂。另外由于本专利技术的涂料含有具有上述水性氨基树脂的水性热固 性树脂组合物，所以将上述涂料固化得到的涂膜的耐水性、硬度、 粘合性、耐溶剂性等与现有的丁醇醚化氨基树脂相同。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性氨基树脂，所述水性氨基树脂是不具有酸官能团的氨基化合物（ａ）、具有酸官能团的氨基化合物或具有酸官能团的酰胺化合物（ｂ）、甲醛（ｃ）及醇（ｄ）的缩合物，　来自所述化合物（ｂ）的酸官能团被碱性化合物（ｅ）中和。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫田玄，齐藤义知，前田直，
申请(专利权)人：三井化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]