造膜助剤
【課題】ＶＯＣ規制や臭気の観点から安全性に優れ、環境に配慮した造膜助剤の提供。
【解決手段】一般式（Ｉ）で表される脂肪族飽和カルボン酸モノエステルを含有する造膜助剤。
（式中、ＡＯは炭素数２〜３のオキシアルキレン基を表し、ｎは１〜３の整数を表し、ｎが１のとき、Ｒ１はｎ−ブチル基またはイソブチル基を表し、Ｒ２は炭素数７または８の分岐状のアルキル基を表し、ｎが２または３のとき、Ｒ１は炭素数３〜４のアルキル基を表し、Ｒ２は炭素数６〜９の分岐状のアルキル基を表す）
【解決手段】一般式（Ｉ）で表される脂肪族飽和カルボン酸モノエステルを含有する造膜助剤。
（式中、ＡＯは炭素数２〜３のオキシアルキレン基を表し、ｎは１〜３の整数を表し、ｎが１のとき、Ｒ１はｎ−ブチル基またはイソブチル基を表し、Ｒ２は炭素数７または８の分岐状のアルキル基を表し、ｎが２または３のとき、Ｒ１は炭素数３〜４のアルキル基を表し、Ｒ２は炭素数６〜９の分岐状のアルキル基を表す）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水性塗料や水性接着剤等に用いられる造膜助剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境汚染、労働安全衛生、省資源、非危険物化等の観点から塗料、接着剤およびインク等は、有機溶剤型から水性型への転換が進んでいる。一般に水性型の樹脂としてはエマルジョンが使用されるが、乾燥して連続的な皮膜を形成し十分な強度や接着力を得るためには造膜助剤が必要になる。
造膜助剤としては従来からブチルセロソルブ、ブチルカルビトール、フェノール類、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレート、グリコールジアセテート類等が用いられている（例えば、特許文献１〜２参照）。
【０００３】
しかしながらこれらの化合物は造膜温度を十分に低下させるためには多量の使用が必要であるためにエマルジョン中の造膜助剤の量が多くなる問題がある。また使用量が多くなるため、臭気、乾燥性、汚染性、加水分解性等の点で、実用上、満足されるものではない。
これらの欠点を解消するものとして、プロピレングリコールやジプロピレングリコールの誘導体（例えば、特許文献３参照）や、アルキレンオキシドのモノエーテル（例えば、特許文献４参照）が提案されているが、ＶＯＣ（Vaporized Organic Compound）規制や臭気の点から、実用上、満足のいくものではなく、上記の問題点を解決する造膜助剤の登場が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭４６−２８６５３号公報
【特許文献２】特開昭５０−５５６４９号公報
【特許文献３】特開平４−５５４７９号公報
【特許文献４】特開平６−８０９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、ＶＯＣ規制や臭気の観点から安全性に優れ、環境に配慮した造膜助剤等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の（１）〜（４）を提供する。
（１）一般式（Ｉ）
【０００７】
【化２】
【０００８】
（式中、ＡＯは炭素数２〜３のオキシアルキレン基を表し、ｎは１〜３の整数を表し、ｎが１のとき、Ｒ１はｎ−ブチル基またはイソブチル基を表し、Ｒ２は炭素数７または８の分岐状のアルキル基を表し、ｎが２または３のとき、Ｒ１は炭素数３〜４のアルキル基を表し、Ｒ２は炭素数６〜９の分岐状のアルキル基を表す）で表される脂肪族飽和カルボン酸モノエステルを含有する造膜助剤。
（２）２−エチルヘキサン酸エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、２−エチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステルまたは２−エチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステルの少なくとも１つを含む造膜助剤。
（３）３，５，５−トリメチルヘキサン酸エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステルまたは３，５，５−トリメチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステルの少なくとも１つを含む造膜助剤。
（４）（１）〜（３）のいずれか記載の造膜助剤とアクリルエマルジョンを含有する水性樹脂組成物。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、ＶＯＣ規制や臭気の観点から安全性に優れ、環境に配慮した造膜助剤等が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一般式（１）で表される脂肪族飽和カルボン酸モノエステルは、一般式（２）
【００１１】
【化３】
【００１２】
（式中、Ｒ１およびＡＯは、それぞれ前記と同義である）で表される１価のアルコールと一般式（３）
【００１３】
【化４】
【００１４】
（式中、Ｒ２は前記と同義である）で表される脂肪族飽和カルボン酸とを公知の方法、たとえば窒素等の不活性ガス雰囲気下において、無触媒または触媒存在下で、好ましくは１５０〜３００℃加熱攪拌し、常圧または減圧下でエステル化することで製造できる。ここで、触媒としては、例えば、硫酸、メタンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、スズ酸化物、アルキルチタネート（テトラ−ｎ−ブトキシチタン等）等があげられる。また、反応の際に溶媒を使用してもよい。
【００１５】
炭素数３〜４のアルキル基としては、例えば、直鎖または分岐状のものがあげられ、より具体的には、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等があげられる。
炭素数６〜９の分岐状のアルキル基としては、例えば、イソヘキシル基、イソペンチル基、１−メチルペンチル基、２−エチルヘキシル基、１−エチルペンチル基、１−メチルヘキシル基、イソヘキシル基、２，４，４−トリメチルペンチル基等があげられる。
【００１６】
炭素数７または８の分岐状のアルキル基としては、例えば、１−エチルペンチル基、２，４，４−トリメチルペンチル基等があげられる。
炭素数２〜３のオキシアルキレン基としては例えば、オキシエチレン基、オキシプロピレン基等があげられる。
一般式（２）で表される１価のアルコールの好ましい例としては、エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノｓｅｃ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノｔｅｒｔ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノｎ−プロピルエーテル、トリエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソブチルエーテル、トリエチレングリコールモノｓｅｃ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノｔｅｒｔ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノイソブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノｓｅｃ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノｔｅｒｔ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノイソブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノｓｅｃ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノｔｅｒｔ−ブチルエーテル等があげられ、これらの中でも、エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルまたはトリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルがより好ましい。
【００１７】
一般式（３）で表される脂肪族飽和状カルボン酸の好ましい例としては、２−メチルヘキサン酸、３−メチルヘキサン酸、４−メチルヘキサン酸、５−メチルヘキサン酸、２−エチルヘキサン酸、３，５−ジメチルヘキサン酸、２，２−ジメチルヘキサン酸、２−メチルヘプタン酸、３−メチルヘプタン酸、４−メチルヘプタン酸、２−プロピルペンタン酸、２，２−ジメチルヘプタン酸、３，５，５−トリメチルヘキサン酸、２−メチルオクタン酸、３−メチルオクタン酸、イソデカン酸等があげられ、中でも２−エチルヘキサン酸または３，５，５−トリメチルヘキサン酸がより好ましい。
【００１８】
一般式（１）で表される脂肪族飽和カルボン酸モノエステルとしては、例えば、２−メチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、２−メチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、２−メチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、２−メチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、２−メチルヘキサン酸ジプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、２−メチルヘキサン酸ジプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、２−メチルヘキサン酸トリプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、２−メチルヘキサン酸トリプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、２−エチルヘキサン酸エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、２−エチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、２−エチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、２−エチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、２−エチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、２−エチルヘキサン酸ジプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、２−エチルヘキサン酸ジプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、２−エチルヘキサン酸トリプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、２−エチルヘキサン酸トリプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸ジプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸ジプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸トリプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸トリプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、イソデカン酸ジエチレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、イソデカン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、イソデカン酸トリエチレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、イソデカン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、イソデカン酸ジプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、イソデカン酸ジプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、イソデカン酸トリプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、イソデカン酸トリプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル等があげられ、これらの中でも２−エチルヘキサン酸エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、２−エチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、２−エチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステルまたは３，５，５−トリメチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステルがより好ましい。
【００１９】
本発明の水性樹脂組成物は、本発明の造膜助剤とビニル系単量体より製造したアクリルエマルジョン等のアクリルエマルジョンを含み、アクリルエマルジョンの量は、水性樹脂組成物に対して、５〜９９．９％であるのが好ましく、３０〜９９％であるのがより好ましい。
ビニル系単量体としては、例えば（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリル等の（メタ）アクリル酸アルキルエステル類、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸３−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシシクロヘキシル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシデシル等の（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル類、（メタ）アクリル酸エチレングリコール、（メタ）アクリル酸ジエチレングリコール、（メタ）アクリル酸プロピレングリコール、（メタ）アクリル酸ジプロピレングリコール等の（ポリ）オキシエチレン（メタ）アクリレート類、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド等の（メタ）アクリルアミド類、グリシジル（メタ）アクリレート等のエポキシ基含有アクリレート類、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸等のカルボキシル基含有不飽和単量体、スチレン、ビニルトルエン等のビニル芳香族化合物、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、バーサチック酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステル類、（メタ）アクリロニトリル等のシアン化ビニル類、トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、ペンタフルオロプロピル（メタ）アクリレート等のフッ素含有ビニル系単量体、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン等のシラン含有ビニル単量体等があげられる。ここで、（メタ）アクリル酸メチルは、メタクリル酸メチルおよびアクリル酸メチルを表す。他のものについても同様である。
【００２０】
前記のアクリルエマルジョンは、公知の方法（例えば、プラスチック材料講座 アクリル樹脂 日刊工業新聞社（1961）記載の方法等）に準じて製造することができる。
本発明の水性樹脂組成物中の造膜助剤の量は、任意でもよいが、樹脂分（固形分）１００重量部に対して好ましくは１〜３０重量％、より好ましくは２〜１５重量％の範囲で、該造膜助剤は、単独または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２１】
本発明の造膜助剤は、従来の造膜助剤より、少量で同等の効果を発揮する。
本発明の水性樹脂組成物は必要に応じて公知の添加剤を含有してもよく、公知の添加剤としては、例えば、炭酸カルシウム、酸化チタン、カオリン等の白色顔料、カーボンブラック、ベンガラ等の着色顔料、溶剤、可塑剤、分散剤、増粘剤、消泡剤、防腐剤、紫外線吸収剤、香料等を使用することができ、その含有量は、特に限定されないが、樹脂分（固形分）に対して、０．１〜３０重量％が好ましい。
【００２２】
本発明の水性樹脂組成物は、塗料、接着剤、インク、コーテイング剤、シーリング剤等に使用される。具体的には建築内外装、木工、プラスチック、自動車や船舶等の金属加工製品、スレートやモルタル、紙加工等に使用される。例えば、本発明の水性樹脂組成物を塗料等に使用する場合、常温で乾燥してもよいが、好ましくは２０〜６０℃に加熱することにより、塗膜を製造することができる。
【００２３】
例えば、本発明の水性樹脂組成物を塗料等に使用する場合、塗膜外観、べとつき性等に優れている。
以下、実施例および比較例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例等に制限されるものではない。
合成例１：攪拌機、温度計、窒素吹き込み管、冷却管付き水分分留器を取り付けた４ツ口フラスコに、２−エチルヘキサン酸１４４ｇ（１モル）、ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル１９５ｇ（１．２モル）を仕込み、触媒のテトラ−ｎ−ブトキシチタン０．０１ｇ存在下、減圧して２００℃で約９時間反応を行なった。生成する水は水分分留器で除去した。反応後、減圧下、過剰のジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルを留出させた後、苛性ソーダで中和し、その後中性になるまで水洗した。次いで１２０℃の減圧下で脱水した後、珪藻土で吸着処理を行なった。その後、濾過して２−エチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル２８２ｇを得た。
合成例２：攪拌機、温度計、窒素吹き込み管、冷却管付き水分分留器を取り付けた４ツ口フラスコに、２−エチルヘキサン酸１４４ｇ（１モル）、トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル２４８ｇ（１．２モル）を仕込み、触媒のテトラ−ｎ−ブトキシチタン０．０１ｇ存在下、減圧して２００℃で約１２時間反応を行なった。生成する水は水分分留器で除去した。反応後、減圧下、過剰のトリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルを留出させた後、苛性ソーダで中和し、その後中性になるまで水洗した。次いで１２０℃の減圧下で脱水した後、珪藻土で吸着処理を行なった。その後、濾過して２−エチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル３２６ｇを得た。
合成例３：攪拌機、温度計、窒素吹き込み管、冷却管付き水分分留器を取り付けた４ツ口フラスコに、３，５，５−トリメチルヘキサン酸１５８ｇ（１モル）、ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル１９５ｇ（１．２モル）を仕込み、触媒のテトラ−ｎ−ブトキシチタン０．０１ｇ存在下、減圧して２００℃で約１０時間反応を行なった。生成する水は水分分留器で除去した。反応後、減圧下、過剰のジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルを留出させた後、苛性ソーダで中和し、その後中性になるまで水洗した。次いで１２０℃の減圧下で脱水した後、珪藻土で吸着処理を行なった。その後、濾過して３，５，５−トリメチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル２９５ｇを得た。
合成例４：攪拌機、温度計、窒素吹き込み管、冷却管付き水分分留器を取り付けた４ツ口フラスコに、３，５，５−トリメチルヘキサン酸１５８ｇ（１モル）、トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル２４８ｇ（１．２モル）を仕込み、触媒のテトラ−ｎ−ブトキシチタン０．０１ｇ存在下、減圧して２００℃で約１４時間反応を行なった。生成する水は水分分留器で除去した。反応後、減圧下、過剰のトリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルを留出させた後、苛性ソーダで中和し、その後中性になるまで水洗した。次いで１２０℃の減圧下で脱水した後、珪藻土で吸着処理を行なった。その後、濾過して３，５，５−トリメチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル３４０ｇを得た。
合成例５：攪拌機、温度計、窒素吹き込み管、冷却管付き水分分留器を取り付けた４ツ口フラスコに、２−エチルヘキサン酸１４４ｇ（１モル）、エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル１４２ｇ（１．２モル）を仕込み、触媒のテトラ−ｎ−ブトキシチタン０．０１ｇ存在下、減圧して２００℃で約８時間反応を行なった。生成する水は水分分留器で除去した。反応後、減圧下、過剰のエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルを留出させた後、苛性ソーダで中和し、その後中性になるまで水洗した。次いで１２０℃の減圧下で脱水した後、珪藻土で吸着処理を行なった。その後、濾過して２−エチルヘキサン酸エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル２３７ｇを得た。
アクリルエマルジョンＡ：攪拌機、温度計、窒素吹き込み管、還流冷却器、滴下ロートを取り付けた４ツ口フラスコに、脱イオン水５００ｇ、アクアロンＨＳ１０「第一工業製薬（株）製」９ｇを入れて７０℃に昇温した。予め、準備したメタクリル酸メチル２７３．７ｇ、アクリル酸ブチル１５０．１ｇ、メタクリル酸６．９ｇ、ダイアセトンアクリルアミド１０．４ｇのモノマー混合液の１割と、過硫酸アンモニウム１ｇと脱イオン水４５ｇの触媒混合液の２割を投入し初期重合を行なった。初期重合後、残りのモノマー混合液と触媒混合液を２時間かけて滴下して重合を行なった。その後、８０℃で２時間熟成を行なった後に室温まで冷却した。２５重量％アンモニア水溶液でｐＨを９．４に調整して固形分４５重量％のアクリルエマルジョンを得た（最低造膜温度４３℃）。
アクリルエマルジョンＢ：商品名 ボンコートＥＣ−８１９「大日本インキ化学工業（株）製」、（ｐＨ８．６、固形分４９重量％、最低造膜温度２０℃）
【実施例１】
【００２４】
合成例１で得られた２−エチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．４５ｇをアクリルエマルジョンＡ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例２】
【００２５】
合成例１で得られた２−エチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．３１５ｇをアクリルエマルジョンＡ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例３】
【００２６】
合成例２で得られた２−エチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．４５ｇをアクリルエマルジョンＡ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例４】
【００２７】
合成例２で得られた２−エチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．３１５ｇをアクリルエマルジョンＡ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例５】
【００２８】
合成例３で得られた３，５，５−トリメチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．４５ｇをアクリルエマルジョンＡ１０ｇに、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例６】
【００２９】
合成例３で得られた３，５，５−トリメチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．３１５ｇをアクリルエマルジョンＡ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例７】
【００３０】
合成例４で得られた３，５，５−トリメチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．４５ｇをアクリルエマルジョンＡ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例８】
【００３１】
合成例４で得られた３，５，５−トリメチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．３１５ｇをアクリルエマルジョンＡ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例９】
【００３２】
合成例１で得られた２−エチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．２４５ｇをアクリルエマルジョンＢ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例１０】
【００３３】
合成例１で得られた２−エチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．１４７ｇをアクリルエマルジョンＢ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例１１】
【００３４】
合成例２で得られた２−エチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．２４５ｇをアクリルエマルジョンＢ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例１２】
【００３５】
合成例２で得られた２−エチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．１４７ｇをアクリルエマルジョンＢ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例１３】
【００３６】
合成例３で得られた３，５，５−トリメチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．２４５ｇをアクリルエマルジョンＢ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例１４】
【００３７】
合成例３で得られた３，５，５−トリメチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．１４７ｇをアクリルエマルジョンＢ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例１５】
【００３８】
合成例４で得られた３，５，５−トリメチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．２４５ｇをアクリルエマルジョンＢ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例１６】
【００３９】
合成例４で得られた３，５，５−トリメチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．１４７ｇをアクリルエマルジョンＢ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例１７】
【００４０】
合成例５で得られた２−エチルヘキサン酸エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．２４５ｇをアクリルエマルジョンＢ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例１８】
【００４１】
合成例５で得られた２−エチルヘキサン酸エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．１４７ｇをアクリルエマルジョンＢ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
比較例１〜３
造膜助剤として２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレート、ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、それぞれ０．４５ｇをアクリルエマルジョンＡ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
比較例４〜６
造膜助剤として２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレート、ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、それぞれ０．２４５ｇをアクリルエマルジョンＢ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【００４２】
[試験例]
実施例１〜１８および比較例１〜６で調製した水性樹脂組成物を用いて、以下に示す各項目について試験した。
臭気：３人による嗅覚測定法により評価した。
１：無臭
２：やっと感知できる臭い
３：何の臭いであるか判る弱い臭い
４：らくに感知できる臭い
５：強い臭い
造膜温度（ＭＦＴ）：ヨシミツ精機（株）製造膜温度装置を用いて測定した。
測定温度範囲：−５℃〜４５℃、塗布膜厚：７５μｍ、乾燥時間：４時間
塗膜外観：ガラス板上にアプリケーターで膜厚７５μｍとなるように塗布して乾燥し、目視により評価した。
○：ツブやクラックが無い。
△：ツブやクラックが少しある。
×：ツブやクラックが全面にある。
べたつき性：ガラス板上にアプリケーターで膜厚７５μｍとなるように塗布して室温で乾燥し、成膜１日後のべたつき性を指触により評価した。
◎：指先にべたつきが感じられない。
○：若干べたつきが感じられる。
△：ある程度べたつく。
×：べたつく
試験結果を表１、表２に示す。表中、ＰＨＲ（％）は樹脂（固形分）に対する造膜助剤の添加量を表す。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、ＶＯＣ規制や臭気の観点から安全性に優れ、環境に配慮した造膜助剤等を提供する。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水性塗料や水性接着剤等に用いられる造膜助剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境汚染、労働安全衛生、省資源、非危険物化等の観点から塗料、接着剤およびインク等は、有機溶剤型から水性型への転換が進んでいる。一般に水性型の樹脂としてはエマルジョンが使用されるが、乾燥して連続的な皮膜を形成し十分な強度や接着力を得るためには造膜助剤が必要になる。
造膜助剤としては従来からブチルセロソルブ、ブチルカルビトール、フェノール類、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレート、グリコールジアセテート類等が用いられている（例えば、特許文献１〜２参照）。
【０００３】
しかしながらこれらの化合物は造膜温度を十分に低下させるためには多量の使用が必要であるためにエマルジョン中の造膜助剤の量が多くなる問題がある。また使用量が多くなるため、臭気、乾燥性、汚染性、加水分解性等の点で、実用上、満足されるものではない。
これらの欠点を解消するものとして、プロピレングリコールやジプロピレングリコールの誘導体（例えば、特許文献３参照）や、アルキレンオキシドのモノエーテル（例えば、特許文献４参照）が提案されているが、ＶＯＣ（Vaporized Organic Compound）規制や臭気の点から、実用上、満足のいくものではなく、上記の問題点を解決する造膜助剤の登場が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭４６−２８６５３号公報
【特許文献２】特開昭５０−５５６４９号公報
【特許文献３】特開平４−５５４７９号公報
【特許文献４】特開平６−８０９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、ＶＯＣ規制や臭気の観点から安全性に優れ、環境に配慮した造膜助剤等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の（１）〜（４）を提供する。
（１）一般式（Ｉ）
【０００７】
【化２】
【０００８】
（式中、ＡＯは炭素数２〜３のオキシアルキレン基を表し、ｎは１〜３の整数を表し、ｎが１のとき、Ｒ１はｎ−ブチル基またはイソブチル基を表し、Ｒ２は炭素数７または８の分岐状のアルキル基を表し、ｎが２または３のとき、Ｒ１は炭素数３〜４のアルキル基を表し、Ｒ２は炭素数６〜９の分岐状のアルキル基を表す）で表される脂肪族飽和カルボン酸モノエステルを含有する造膜助剤。
（２）２−エチルヘキサン酸エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、２−エチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステルまたは２−エチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステルの少なくとも１つを含む造膜助剤。
（３）３，５，５−トリメチルヘキサン酸エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステルまたは３，５，５−トリメチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステルの少なくとも１つを含む造膜助剤。
（４）（１）〜（３）のいずれか記載の造膜助剤とアクリルエマルジョンを含有する水性樹脂組成物。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、ＶＯＣ規制や臭気の観点から安全性に優れ、環境に配慮した造膜助剤等が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一般式（１）で表される脂肪族飽和カルボン酸モノエステルは、一般式（２）
【００１１】
【化３】
【００１２】
（式中、Ｒ１およびＡＯは、それぞれ前記と同義である）で表される１価のアルコールと一般式（３）
【００１３】
【化４】
【００１４】
（式中、Ｒ２は前記と同義である）で表される脂肪族飽和カルボン酸とを公知の方法、たとえば窒素等の不活性ガス雰囲気下において、無触媒または触媒存在下で、好ましくは１５０〜３００℃加熱攪拌し、常圧または減圧下でエステル化することで製造できる。ここで、触媒としては、例えば、硫酸、メタンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、スズ酸化物、アルキルチタネート（テトラ−ｎ−ブトキシチタン等）等があげられる。また、反応の際に溶媒を使用してもよい。
【００１５】
炭素数３〜４のアルキル基としては、例えば、直鎖または分岐状のものがあげられ、より具体的には、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等があげられる。
炭素数６〜９の分岐状のアルキル基としては、例えば、イソヘキシル基、イソペンチル基、１−メチルペンチル基、２−エチルヘキシル基、１−エチルペンチル基、１−メチルヘキシル基、イソヘキシル基、２，４，４−トリメチルペンチル基等があげられる。
【００１６】
炭素数７または８の分岐状のアルキル基としては、例えば、１−エチルペンチル基、２，４，４−トリメチルペンチル基等があげられる。
炭素数２〜３のオキシアルキレン基としては例えば、オキシエチレン基、オキシプロピレン基等があげられる。
一般式（２）で表される１価のアルコールの好ましい例としては、エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノｓｅｃ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノｔｅｒｔ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノｎ−プロピルエーテル、トリエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソブチルエーテル、トリエチレングリコールモノｓｅｃ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノｔｅｒｔ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノイソブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノｓｅｃ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノｔｅｒｔ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノイソブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノｓｅｃ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノｔｅｒｔ−ブチルエーテル等があげられ、これらの中でも、エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルまたはトリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルがより好ましい。
【００１７】
一般式（３）で表される脂肪族飽和状カルボン酸の好ましい例としては、２−メチルヘキサン酸、３−メチルヘキサン酸、４−メチルヘキサン酸、５−メチルヘキサン酸、２−エチルヘキサン酸、３，５−ジメチルヘキサン酸、２，２−ジメチルヘキサン酸、２−メチルヘプタン酸、３−メチルヘプタン酸、４−メチルヘプタン酸、２−プロピルペンタン酸、２，２−ジメチルヘプタン酸、３，５，５−トリメチルヘキサン酸、２−メチルオクタン酸、３−メチルオクタン酸、イソデカン酸等があげられ、中でも２−エチルヘキサン酸または３，５，５−トリメチルヘキサン酸がより好ましい。
【００１８】
一般式（１）で表される脂肪族飽和カルボン酸モノエステルとしては、例えば、２−メチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、２−メチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、２−メチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、２−メチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、２−メチルヘキサン酸ジプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、２−メチルヘキサン酸ジプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、２−メチルヘキサン酸トリプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、２−メチルヘキサン酸トリプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、２−エチルヘキサン酸エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、２−エチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、２−エチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、２−エチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、２−エチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、２−エチルヘキサン酸ジプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、２−エチルヘキサン酸ジプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、２−エチルヘキサン酸トリプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、２−エチルヘキサン酸トリプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸ジプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸ジプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸トリプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸トリプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、イソデカン酸ジエチレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、イソデカン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、イソデカン酸トリエチレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、イソデカン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、イソデカン酸ジプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、イソデカン酸ジプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、イソデカン酸トリプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテルエステル、イソデカン酸トリプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル等があげられ、これらの中でも２−エチルヘキサン酸エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、２−エチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、２−エチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステルまたは３，５，５−トリメチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステルがより好ましい。
【００１９】
本発明の水性樹脂組成物は、本発明の造膜助剤とビニル系単量体より製造したアクリルエマルジョン等のアクリルエマルジョンを含み、アクリルエマルジョンの量は、水性樹脂組成物に対して、５〜９９．９％であるのが好ましく、３０〜９９％であるのがより好ましい。
ビニル系単量体としては、例えば（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリル等の（メタ）アクリル酸アルキルエステル類、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸３−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシシクロヘキシル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシデシル等の（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル類、（メタ）アクリル酸エチレングリコール、（メタ）アクリル酸ジエチレングリコール、（メタ）アクリル酸プロピレングリコール、（メタ）アクリル酸ジプロピレングリコール等の（ポリ）オキシエチレン（メタ）アクリレート類、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド等の（メタ）アクリルアミド類、グリシジル（メタ）アクリレート等のエポキシ基含有アクリレート類、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸等のカルボキシル基含有不飽和単量体、スチレン、ビニルトルエン等のビニル芳香族化合物、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、バーサチック酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステル類、（メタ）アクリロニトリル等のシアン化ビニル類、トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、ペンタフルオロプロピル（メタ）アクリレート等のフッ素含有ビニル系単量体、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン等のシラン含有ビニル単量体等があげられる。ここで、（メタ）アクリル酸メチルは、メタクリル酸メチルおよびアクリル酸メチルを表す。他のものについても同様である。
【００２０】
前記のアクリルエマルジョンは、公知の方法（例えば、プラスチック材料講座 アクリル樹脂 日刊工業新聞社（1961）記載の方法等）に準じて製造することができる。
本発明の水性樹脂組成物中の造膜助剤の量は、任意でもよいが、樹脂分（固形分）１００重量部に対して好ましくは１〜３０重量％、より好ましくは２〜１５重量％の範囲で、該造膜助剤は、単独または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２１】
本発明の造膜助剤は、従来の造膜助剤より、少量で同等の効果を発揮する。
本発明の水性樹脂組成物は必要に応じて公知の添加剤を含有してもよく、公知の添加剤としては、例えば、炭酸カルシウム、酸化チタン、カオリン等の白色顔料、カーボンブラック、ベンガラ等の着色顔料、溶剤、可塑剤、分散剤、増粘剤、消泡剤、防腐剤、紫外線吸収剤、香料等を使用することができ、その含有量は、特に限定されないが、樹脂分（固形分）に対して、０．１〜３０重量％が好ましい。
【００２２】
本発明の水性樹脂組成物は、塗料、接着剤、インク、コーテイング剤、シーリング剤等に使用される。具体的には建築内外装、木工、プラスチック、自動車や船舶等の金属加工製品、スレートやモルタル、紙加工等に使用される。例えば、本発明の水性樹脂組成物を塗料等に使用する場合、常温で乾燥してもよいが、好ましくは２０〜６０℃に加熱することにより、塗膜を製造することができる。
【００２３】
例えば、本発明の水性樹脂組成物を塗料等に使用する場合、塗膜外観、べとつき性等に優れている。
以下、実施例および比較例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例等に制限されるものではない。
合成例１：攪拌機、温度計、窒素吹き込み管、冷却管付き水分分留器を取り付けた４ツ口フラスコに、２−エチルヘキサン酸１４４ｇ（１モル）、ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル１９５ｇ（１．２モル）を仕込み、触媒のテトラ−ｎ−ブトキシチタン０．０１ｇ存在下、減圧して２００℃で約９時間反応を行なった。生成する水は水分分留器で除去した。反応後、減圧下、過剰のジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルを留出させた後、苛性ソーダで中和し、その後中性になるまで水洗した。次いで１２０℃の減圧下で脱水した後、珪藻土で吸着処理を行なった。その後、濾過して２−エチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル２８２ｇを得た。
合成例２：攪拌機、温度計、窒素吹き込み管、冷却管付き水分分留器を取り付けた４ツ口フラスコに、２−エチルヘキサン酸１４４ｇ（１モル）、トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル２４８ｇ（１．２モル）を仕込み、触媒のテトラ−ｎ−ブトキシチタン０．０１ｇ存在下、減圧して２００℃で約１２時間反応を行なった。生成する水は水分分留器で除去した。反応後、減圧下、過剰のトリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルを留出させた後、苛性ソーダで中和し、その後中性になるまで水洗した。次いで１２０℃の減圧下で脱水した後、珪藻土で吸着処理を行なった。その後、濾過して２−エチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル３２６ｇを得た。
合成例３：攪拌機、温度計、窒素吹き込み管、冷却管付き水分分留器を取り付けた４ツ口フラスコに、３，５，５−トリメチルヘキサン酸１５８ｇ（１モル）、ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル１９５ｇ（１．２モル）を仕込み、触媒のテトラ−ｎ−ブトキシチタン０．０１ｇ存在下、減圧して２００℃で約１０時間反応を行なった。生成する水は水分分留器で除去した。反応後、減圧下、過剰のジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルを留出させた後、苛性ソーダで中和し、その後中性になるまで水洗した。次いで１２０℃の減圧下で脱水した後、珪藻土で吸着処理を行なった。その後、濾過して３，５，５−トリメチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル２９５ｇを得た。
合成例４：攪拌機、温度計、窒素吹き込み管、冷却管付き水分分留器を取り付けた４ツ口フラスコに、３，５，５−トリメチルヘキサン酸１５８ｇ（１モル）、トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル２４８ｇ（１．２モル）を仕込み、触媒のテトラ−ｎ−ブトキシチタン０．０１ｇ存在下、減圧して２００℃で約１４時間反応を行なった。生成する水は水分分留器で除去した。反応後、減圧下、過剰のトリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルを留出させた後、苛性ソーダで中和し、その後中性になるまで水洗した。次いで１２０℃の減圧下で脱水した後、珪藻土で吸着処理を行なった。その後、濾過して３，５，５−トリメチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル３４０ｇを得た。
合成例５：攪拌機、温度計、窒素吹き込み管、冷却管付き水分分留器を取り付けた４ツ口フラスコに、２−エチルヘキサン酸１４４ｇ（１モル）、エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル１４２ｇ（１．２モル）を仕込み、触媒のテトラ−ｎ−ブトキシチタン０．０１ｇ存在下、減圧して２００℃で約８時間反応を行なった。生成する水は水分分留器で除去した。反応後、減圧下、過剰のエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルを留出させた後、苛性ソーダで中和し、その後中性になるまで水洗した。次いで１２０℃の減圧下で脱水した後、珪藻土で吸着処理を行なった。その後、濾過して２−エチルヘキサン酸エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル２３７ｇを得た。
アクリルエマルジョンＡ：攪拌機、温度計、窒素吹き込み管、還流冷却器、滴下ロートを取り付けた４ツ口フラスコに、脱イオン水５００ｇ、アクアロンＨＳ１０「第一工業製薬（株）製」９ｇを入れて７０℃に昇温した。予め、準備したメタクリル酸メチル２７３．７ｇ、アクリル酸ブチル１５０．１ｇ、メタクリル酸６．９ｇ、ダイアセトンアクリルアミド１０．４ｇのモノマー混合液の１割と、過硫酸アンモニウム１ｇと脱イオン水４５ｇの触媒混合液の２割を投入し初期重合を行なった。初期重合後、残りのモノマー混合液と触媒混合液を２時間かけて滴下して重合を行なった。その後、８０℃で２時間熟成を行なった後に室温まで冷却した。２５重量％アンモニア水溶液でｐＨを９．４に調整して固形分４５重量％のアクリルエマルジョンを得た（最低造膜温度４３℃）。
アクリルエマルジョンＢ：商品名 ボンコートＥＣ−８１９「大日本インキ化学工業（株）製」、（ｐＨ８．６、固形分４９重量％、最低造膜温度２０℃）
【実施例１】
【００２４】
合成例１で得られた２−エチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．４５ｇをアクリルエマルジョンＡ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例２】
【００２５】
合成例１で得られた２−エチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．３１５ｇをアクリルエマルジョンＡ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例３】
【００２６】
合成例２で得られた２−エチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．４５ｇをアクリルエマルジョンＡ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例４】
【００２７】
合成例２で得られた２−エチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．３１５ｇをアクリルエマルジョンＡ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例５】
【００２８】
合成例３で得られた３，５，５−トリメチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．４５ｇをアクリルエマルジョンＡ１０ｇに、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例６】
【００２９】
合成例３で得られた３，５，５−トリメチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．３１５ｇをアクリルエマルジョンＡ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例７】
【００３０】
合成例４で得られた３，５，５−トリメチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．４５ｇをアクリルエマルジョンＡ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例８】
【００３１】
合成例４で得られた３，５，５−トリメチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．３１５ｇをアクリルエマルジョンＡ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例９】
【００３２】
合成例１で得られた２−エチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．２４５ｇをアクリルエマルジョンＢ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例１０】
【００３３】
合成例１で得られた２−エチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．１４７ｇをアクリルエマルジョンＢ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例１１】
【００３４】
合成例２で得られた２−エチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．２４５ｇをアクリルエマルジョンＢ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例１２】
【００３５】
合成例２で得られた２−エチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．１４７ｇをアクリルエマルジョンＢ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例１３】
【００３６】
合成例３で得られた３，５，５−トリメチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．２４５ｇをアクリルエマルジョンＢ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例１４】
【００３７】
合成例３で得られた３，５，５−トリメチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．１４７ｇをアクリルエマルジョンＢ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例１５】
【００３８】
合成例４で得られた３，５，５−トリメチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．２４５ｇをアクリルエマルジョンＢ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例１６】
【００３９】
合成例４で得られた３，５，５−トリメチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．１４７ｇをアクリルエマルジョンＢ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例１７】
【００４０】
合成例５で得られた２−エチルヘキサン酸エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．２４５ｇをアクリルエマルジョンＢ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【実施例１８】
【００４１】
合成例５で得られた２−エチルヘキサン酸エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル０．１４７ｇをアクリルエマルジョンＢ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
比較例１〜３
造膜助剤として２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレート、ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、それぞれ０．４５ｇをアクリルエマルジョンＡ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
比較例４〜６
造膜助剤として２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレート、ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、それぞれ０．２４５ｇをアクリルエマルジョンＢ１０ｇに添加して、水性樹脂組成物を調製した。
【００４２】
[試験例]
実施例１〜１８および比較例１〜６で調製した水性樹脂組成物を用いて、以下に示す各項目について試験した。
臭気：３人による嗅覚測定法により評価した。
１：無臭
２：やっと感知できる臭い
３：何の臭いであるか判る弱い臭い
４：らくに感知できる臭い
５：強い臭い
造膜温度（ＭＦＴ）：ヨシミツ精機（株）製造膜温度装置を用いて測定した。
測定温度範囲：−５℃〜４５℃、塗布膜厚：７５μｍ、乾燥時間：４時間
塗膜外観：ガラス板上にアプリケーターで膜厚７５μｍとなるように塗布して乾燥し、目視により評価した。
○：ツブやクラックが無い。
△：ツブやクラックが少しある。
×：ツブやクラックが全面にある。
べたつき性：ガラス板上にアプリケーターで膜厚７５μｍとなるように塗布して室温で乾燥し、成膜１日後のべたつき性を指触により評価した。
◎：指先にべたつきが感じられない。
○：若干べたつきが感じられる。
△：ある程度べたつく。
×：べたつく
試験結果を表１、表２に示す。表中、ＰＨＲ（％）は樹脂（固形分）に対する造膜助剤の添加量を表す。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、ＶＯＣ規制や臭気の観点から安全性に優れ、環境に配慮した造膜助剤等を提供する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ｉ）
【化１】
（式中、ＡＯは炭素数２〜３のオキシアルキレン基を表し、ｎは１〜３の整数を表し、ｎが１のとき、Ｒ１はｎ−ブチル基またはイソブチル基を表し、Ｒ２は炭素数７または８の分岐状のアルキル基を表し、ｎが２または３のとき、Ｒ１は炭素数３〜４のアルキル基を表し、Ｒ２は炭素数６〜９の分岐状のアルキル基を表す）で表される脂肪族飽和カルボン酸モノエステルを含有する造膜助剤。
【請求項２】
２−エチルヘキサン酸エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、２−エチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステルまたは２−エチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステルの少なくとも１つを含む造膜助剤。
【請求項３】
３，５，５−トリメチルヘキサン酸エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステルまたは３，５，５−トリメチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステルの少なくとも１つを含む造膜助剤。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載の造膜助剤とアクリルエマルジョンを含有する水性樹脂組成物。
【請求項１】
一般式（Ｉ）
【化１】
（式中、ＡＯは炭素数２〜３のオキシアルキレン基を表し、ｎは１〜３の整数を表し、ｎが１のとき、Ｒ１はｎ−ブチル基またはイソブチル基を表し、Ｒ２は炭素数７または８の分岐状のアルキル基を表し、ｎが２または３のとき、Ｒ１は炭素数３〜４のアルキル基を表し、Ｒ２は炭素数６〜９の分岐状のアルキル基を表す）で表される脂肪族飽和カルボン酸モノエステルを含有する造膜助剤。
【請求項２】
２−エチルヘキサン酸エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、２−エチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステルまたは２−エチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステルの少なくとも１つを含む造膜助剤。
【請求項３】
３，５，５−トリメチルヘキサン酸エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステル、３，５，５−トリメチルヘキサン酸ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステルまたは３，５，５−トリメチルヘキサン酸トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテルエステルの少なくとも１つを含む造膜助剤。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載の造膜助剤とアクリルエマルジョンを含有する水性樹脂組成物。
【公開番号】特開２０１０−２４２２０（Ｐ２０１０−２４２２０Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９５９１（Ｐ２００９−９５９１）
【出願日】平成２１年１月２０日（２００９．１．２０）
【出願人】（０００１６２６０７）協和発酵ケミカル株式会社 (60)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２０日（２００９．１．２０）
【出願人】（０００１６２６０７）協和発酵ケミカル株式会社 (60)
【Ｆターム（参考）】
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