[发明专利]涂料用水性树脂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及涂料用水性树脂组合物。更详细地说，本发明涉及能够 用于金属、玻璃、瓷砖、混凝土、外墙板、挤出成型板、塑料等各种材 料的表面装饰；适于汽车、建筑物、土木结构物等的躯体保护；特别适 于窑业系无机建材的外涂层的涂料用水性树脂组合物，尤其是涉及能够 适宜地用作耐污染性、耐温水白化性的要求水平高于含有颜料的涂料的 透明外涂层用涂料的涂料用水性树脂组合物。

背景技术

涂料用树脂组合物用于金属、玻璃、瓷砖、混凝土、外墙板、挤出 成型板、塑料等各种材料的表面装饰。并且，涂料用树脂组合物用于形 成在户外的建筑物上涂装的涂膜。这些涂料用树脂组合物中，尤其是涂 料用水性树脂组合物由于能够降低对涂装作业者和居住者的健康危害且 能够防止水质污浊和大气环境污染等环境污染，因此能够适宜地在用于 建筑、土木结构物的涂料领域中使用。

涂料用树脂组合物作为以有机溶剂为溶剂的溶剂型涂料的原料，用 于墙壁、屋顶、门、百叶窗、显示板等户外的建筑物。但是，使用现有 的涂料用树脂组合物形成的涂膜在户外使用期间，受到沙尘、铁粉、雨(酸 雨)、煤烟、太阳光线等的影响，存在涂膜表面产生污垢、有损涂膜美观 的缺点。近年来，对于用于户外建筑物等的涂膜要求具有耐候性以及维 持美观的功能，因此需要在长期的户外使用中也能够形成维持美观的涂 膜的涂料。并且，在建筑物上使用以有机溶剂型涂料为基础的涂料时， 可能会引发涂装作业者和居住者的健康危害以及环境污染等，因此需要 能够降低这样的健康危害和环境污染等的涂料。

出于上述理由，近年来，在用于建筑、土木结构物的涂料领域中， 试图由以有机溶剂为溶剂的溶剂型涂料转换为水性涂料，所述水性涂料 使用了不以有机溶剂为必要溶剂的水性树脂组合物。但是，目前的状况 是，现有的水性涂料的耐污染性不充分，即便是倡导低污染型的水性涂 料，也远不及有机溶剂型的低污染型涂料的水平。

与溶剂型涂料的涂膜相比，一般来说，水性涂料的涂膜具有涂膜硬 度较低、附着污染物质时的渗入性较高的倾向。特别是在颜料成分少的 透明涂料中，涂膜硬度的降低变得显著，一旦附着上污染物质，大多难 以将污垢从涂膜表面除去。并且，透明涂料大多使用消光剂作为外观性 赋予剂，由于该消光剂的使用，导致耐温水白化性降低，在透明涂料中， 以较高的水平兼顾耐污染性和耐温水白化性以往是困难的。

对于这样的涂料用树脂组合物和涂料用水性树脂组合物中存在的问 题，有提案提出了在涂料中添加表面活性剂，使所得到的涂膜表面为亲 水性，从而防止污垢的方法。但是，该方法存在配合表面活性剂所致的 涂膜硬度降低的问题；和较短时间的户外使用中表面活性剂流失，导致 短时间内涂膜表面的亲水性降低等问题。

作为现有的涂料用树脂组合物，公开了使用在涂料中配合有机硅酸 盐或有机硅酸盐的缩合物的组合物作为面饰层涂料的方法(例如参见专利 文献1和2)。这些技术中，通过配合特定的有机硅酸盐和/或其缩合物， 形成涂膜后进行酸处理，从而使涂膜表面成为亲水性，使油性的污染物 质难以附着，并且使附着的污染物质与雨水等的水滴一起被冲洗掉。但 是，由该涂料形成的涂膜为了发挥防止污垢的功能，需要通过配合的硅 酸盐水解来使涂膜表面成为亲水性，因此存在至少在涂布后的数月间就 不能防止污垢的问题。

并且，仅添加有机硅酸盐和/或其缩合物时，不能控制将有机硅酸盐 和/或其缩合物添加到水性涂料中时引发的水解缩合反应，所以涂料粘度 在短时间内急剧上升，进而涂料整体出现凝胶化，连通常的涂装作业也 无法进行。另外，即便是混合后立即进行涂装形成涂膜的情况下，也存 在阻挡污染物质渗入的抵抗性较差的缺点。不仅如此，还存在水性涂料 与有机硅酸盐和/或其缩合物的相容性差、混合后生成凝集物的问题。如 上所述，在水性涂料中仅添加有机硅酸盐和/或其缩合物时，存在实用上 不容忽视的各种问题，难以得到低污染性优异的涂膜。