JP2000044807A - Resin composition, its production and coated product - Google Patents
Resin composition, its production and coated productInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は水系樹脂組成物及び
その製造方法、並びにその利用に関する。更に詳しく
は、シロキサン組成物を全樹脂固形分の0.1〜99重
量%含む樹脂組成物であって保存安定性に優れたコ−テ
イング組成物や塗料を提供しうるもの、特にシロキサン
組成物が0.1〜60重量%含有する樹脂組成物であっ
て、鉄等の金属や無機系のサイデイングボ−ド等の上塗
り塗料やトップコ−テイング、下地処理剤等に使用さ
れ、下地との密着性が向上し且つ表面硬度や耐汚染性が
改善された塗膜を形成する樹脂組成物、あるいはシロキ
サン組成物を60〜99重量%含有する樹脂組成物であ
って、耐熱コ−テイング剤として有用であり、さらに樹
脂に耐熱性、高硬度、耐擦り傷性、耐薬品性を付与する
水系無機質添加剤としても有用なものを提供するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aqueous resin composition, a method for producing the same, and use thereof. More specifically, a resin composition containing the siloxane composition in an amount of 0.1 to 99% by weight of the total resin solids, which can provide a coating composition or a coating material having excellent storage stability, especially a siloxane composition Is a resin composition containing from 0.1 to 60% by weight, and is used as a top coating material, a top coating, a surface treatment agent, etc., such as a metal such as iron or an inorganic siding board, and adheres to a substrate. Or a resin composition containing a siloxane composition in an amount of 60 to 99% by weight, which is a heat-resistant coating agent. Further, the present invention provides a useful one as an aqueous inorganic additive which imparts heat resistance, high hardness, abrasion resistance and chemical resistance to a resin.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、アクリル樹脂を始めとする各種高
分子と有機ケイ素組成物とを含有する樹脂組成物が有
機、無機双方の利点を兼ね備えた素材として注目されて
いる。これらの成分を含有する樹脂組成物は一般的に成
分間相溶性、液の貯蔵安定性、塗膜物性等の為、有機溶
剤として高級アルコ−ル類、ケトン類、エステル類、芳
香族類の1種類あるいは2種類以上を大量に混合して使
用している。2. Description of the Related Art In recent years, a resin composition containing various polymers such as an acrylic resin and an organic silicon composition has attracted attention as a material having both organic and inorganic advantages. Resin compositions containing these components are generally used as organic solvents for higher alcohols, ketones, esters, and aromatics because of compatibility between components, storage stability of liquids, and physical properties of coating films. One type or two or more types are mixed and used in large quantities.
【0003】[0003]
【発明が解決しようする課題】これら有機溶剤は塗工時
に揮発し地球環境保護上問題となる為、その使用を規制
する動きが世界的に起こっている。特に金属、セメント
あるいは各種の窯業基材にコ−テイングを施す場合、比
較的高温処理を要するため溶剤の揮発は引火の危険が生
じる為いっそう問題である。そこで水系溶剤を用いた有
機ケイ素組成物を含有した樹脂組成物の開発が望まれて
いる。しかし、水系溶剤を用いた場合、一般的に硬化性
組成物中の有機ケイ素組成物と有機高分子との親和性も
充分でない上に有機ケイ素組成物が水との相溶性に乏し
い為、水系溶剤中に有機溶剤が必須であり、有機溶剤を
排除する事ができない上に水系溶剤を用いた樹脂組成物
は貯蔵中に固化してしまうことが有り実用化が困難であ
った。Since these organic solvents volatilize during coating and pose a problem in the protection of the global environment, there is a worldwide movement to regulate their use. In particular, when coating metal, cement or various ceramic base materials, volatilization of the solvent is more problematic because a relatively high temperature treatment is required and volatilization of the solvent causes a danger of ignition. Therefore, development of a resin composition containing an organic silicon composition using an aqueous solvent has been desired. However, when an aqueous solvent is used, the affinity between the organosilicon composition and the organic polymer in the curable composition is generally not sufficient, and the organosilicon composition has poor compatibility with water. An organic solvent is indispensable in the solvent, and the organic solvent cannot be excluded. In addition, the resin composition using an aqueous solvent may solidify during storage, which makes it difficult to put it into practical use.
【0004】[0004]
【課題を解決する為の手段】そこで本発明者らは、上記
課題に鑑みて鋭意検討を重ねた結果、特定のシロキサン
組成物と特定の水溶性樹脂とを配合して得られる樹脂組
成物が、上記の課題を解決しうることを見出し、本発明
に到達した。すなわち本発明は、以下の(1)及び
(2)を配合してなる樹脂組成物、 (1)シロキサン結合を有する水溶性樹脂 (2)一般式(A): SiOa Xb Yc で示される
シロキサン組成物 (式中、Xは加水分解性基、Yは非加水分解性基であ
り、0≦a≦1.4、b/(b+c)=0.01〜1.
0、但し2a+b+c=4である。) 一般式(B):SiOa'Xb'Yc' (式中、Xは加水分解性基、Yは非加水分解性基であ
り、1.4<a’<2、b’/(b’+c’)=0.0
1〜1.0、但し2a’+b’+c’=4である。)で
表されるシロキサン成分を含有することを特徴とする樹
脂組成物、The present inventors have made intensive studies in view of the above problems, and as a result, have found that a resin composition obtained by blending a specific siloxane composition and a specific water-soluble resin is obtained. The inventors have found that the above problems can be solved, and have reached the present invention. That is, the present invention provides a resin composition obtained by blending the following (1) and (2), (1) a water-soluble resin having a siloxane bond, (2) a general formula (A): represented by SiO a X b Y c . (Wherein X is a hydrolyzable group, Y is a non-hydrolyzable group, 0 ≦ a ≦ 1.4, b / (b + c) = 0.01-1.
0, where 2a + b + c = 4. General formula (B): SiO a ′ X b ′ Y c ′ (where X is a hydrolyzable group, Y is a non-hydrolyzable group, and 1.4 <a ′ <2, b ′ / ( b ′ + c ′) = 0.0
1 to 1.0, where 2a '+ b' + c '= 4. A) a resin composition comprising a siloxane component represented by
【0005】上記いずれかの樹脂組成物中に、顔料及び
/又は粉体を分散してなることを特徴とする塗料組成
物、上記いずれかの樹脂組成物に、エポキシ樹脂、ポリ
イソシアネート樹脂、メラミン樹脂、又はアジリジン、
オキサゾリン環、もしくはカルボジイミド基を有する樹
脂を配合してなることを特徴とする硬化性樹脂組成物、
及び以下の(1)と(2)を、pH2〜11、温度0〜
200℃の範囲で配合及び熟成を行うことを特徴とする
樹脂組成物の製造方法、 (1)シロキサン結合を有する水溶性樹脂 (2)一般式(A)で示されるシロキサン組成物 一般式(A): SiOa Xb Yc (式中、Xは加水分解性基、Yは非加水分解性基であ
り、0≦a≦1.4、b/(b+c)=0.01〜1.
0、但し2a+b+c=4である。)、上記の硬化性樹
脂組成物を基材上に塗装してなる塗装物、上記の塗料組
成物を基材上に塗装してなる塗装物、に存する。すなわ
ち、上記の樹脂組成物を塗装、硬化して得られた皮膜は
高硬度、耐溶剤性、耐薬品性に優れた塗膜を供し得る事
を見いだし本発明に達したのである。[0005] A coating composition comprising a pigment and / or powder dispersed in any one of the above resin compositions, and an epoxy resin, a polyisocyanate resin, or a melamine Resin, or aziridine,
An oxazoline ring, or a curable resin composition characterized by comprising a resin having a carbodiimide group,
And the following (1) and (2), pH 2-11, temperature 0
A method for producing a resin composition, which comprises blending and aging in the range of 200 ° C., (1) a water-soluble resin having a siloxane bond, and (2) a siloxane composition represented by the general formula (A). ): SiO a X b Y c (where X is a hydrolyzable group, Y is a non-hydrolyzable group, 0 ≦ a ≦ 1.4, b / (b + c) = 0.01 to 1.
0, where 2a + b + c = 4. ), Coated articles obtained by applying the above-mentioned curable resin composition on a substrate, and coated articles obtained by applying the above-mentioned coating composition onto a substrate. That is, the inventors have found that a film obtained by applying and curing the above resin composition can provide a film having high hardness, solvent resistance and chemical resistance, and have reached the present invention.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。 (1)シロキサン結合を有する水溶性樹脂の説明 本発明で用いることのできるシロキサン結合を有する水
溶性樹脂は、シロキサン結合((Si−O)nで示され
る)を有する樹脂であって、「水に溶解」するものであ
れば特に限定されない。「水に溶解」とは、樹脂成分と
水を混合した場合に、見た目で無色透明の外観を有し、
均一溶解が可能な樹脂のことである。形態として水溶性
合成樹脂、水性合成樹脂エマルジョンのいずれでも使用
可能であり、合成樹脂水溶液、合成樹脂水分散液、水性
デスパ−ジョン、ラテックス、などの名称で呼ばれてい
るものでも外観上、均一透明であるものも含まれる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail. (1) Description of Water-Soluble Resin Having Siloxane Bond The water-soluble resin having a siloxane bond that can be used in the present invention is a resin having a siloxane bond (indicated by (Si—O) n), It is not particularly limited as long as it dissolves in. `` Dissolved in water '' means that when the resin component and water are mixed, it has a colorless and transparent appearance,
A resin that can be uniformly dissolved. As the form, any of a water-soluble synthetic resin and an aqueous synthetic resin emulsion can be used, and even those called by the names of synthetic resin aqueous solution, synthetic resin aqueous dispersion, aqueous dispersion, latex, etc. are uniform in appearance. Also includes those that are transparent.
【0007】水溶性合成樹脂の樹脂成分として用いられ
る樹脂の種類は、水溶性樹脂であれば特に限定されない
が、例えば以下の様なものが挙げられる。アクリル樹
脂、アクリル・スチレン共重合樹脂、酢酸ビニル樹脂、
酢酸ビニル・アクリル共重合樹脂、酢酸ビニル部分鹸化
ビニルアルコ−ル樹脂、ビニルアルコ−ル樹脂、エチレ
ン・酢酸ビニル共重合樹脂、オレフィン系樹脂、塩ビ系
樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩ビ・アクリル共重合樹
脂、スチレンブタジン共重合樹脂等のラジカル重合樹脂
やイオン重合樹脂等の樹脂を用いる事ができるし、ウレ
タン樹脂、ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂、フェノキ
シ樹脂、エポキシ樹脂等の縮合系樹脂を用いる事もでき
る。The type of resin used as the resin component of the water-soluble synthetic resin is not particularly limited as long as it is a water-soluble resin, and examples thereof include the following. Acrylic resin, acrylic / styrene copolymer resin, vinyl acetate resin,
Vinyl acetate / acrylic copolymer resin, vinyl acetate partially saponified vinyl alcohol resin, vinyl alcohol resin, ethylene / vinyl acetate copolymer resin, olefin resin, vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin, vinyl chloride / acrylic copolymer resin, styrene A resin such as a radical polymerizable resin such as a butazine copolymer resin or an ionic polymerizable resin can be used, and a condensed resin such as a urethane resin, a polyester resin, a nylon resin, a phenoxy resin, or an epoxy resin can also be used.
【0008】シロキサン結合を有する水溶性樹脂は、加
水分解性シリル基を有する樹脂を水系または溶剤系で加
水分解縮合させることで得られる。又、加水分解する前
の加水分解性シリル基がどの様な形でもかまわず、下記
の一般式(C)で表されるアルコキシシリル基、アセト
キシシリル基、オキシムシリル基、アミドシリル基を有
する重合体をあらかじめ加水分解縮合させて得られるシ
ロキサン結合を有する水溶性の合成樹脂であれば、いず
れも使用可能である。A water-soluble resin having a siloxane bond can be obtained by hydrolyzing and condensing a resin having a hydrolyzable silyl group in an aqueous or solvent system. Further, the hydrolyzable silyl group before hydrolysis may be in any form, and may be a polymer having an alkoxysilyl group, an acetoxysilyl group, an oximesilyl group, or an amidosilyl group represented by the following general formula (C). Any water-soluble synthetic resin having a siloxane bond, which is obtained by preliminarily hydrolytic condensation, can be used.
【0009】 [0009]
【0010】[0010]
【化1】 Embedded image
【0011】 (R2〜R6は、炭素数1〜8までの炭化水素基又はフ
ェニル基) Rg:炭素数1〜8までの炭化水素基又はフェニル基 これらの水溶性樹脂の合成法及び水溶化の製法としては
下記に示す公知の方法を挙げる事ができる。[0011] (R2 to R6 are a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or a phenyl group) Rg: a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or a phenyl group As a method for synthesizing these water-soluble resins and a method for making them water-soluble, The following known methods can be mentioned.
【0012】水溶化 1)水溶液重合法 水性媒体中もしくはこれと親水性溶剤との混合体中でラ
ジカル重合性モノマ−をラジカル重合(溶液重合、乳化
重合も含む)することにより水溶性樹脂を得る方法 2)後水溶液化法 ラジカル重合または縮合反応により得た親水性官能基を
多量に有する水可溶性のポリマ−を水中に添加溶解させ
て水溶性樹脂を得る方法Water-solubilization 1) Aqueous solution polymerization method A water-soluble resin is obtained by radical polymerization (including solution polymerization and emulsion polymerization) of a radically polymerizable monomer in an aqueous medium or a mixture thereof with a hydrophilic solvent. Method 2) Post aqueous solution method A method of obtaining a water-soluble resin by adding and dissolving a water-soluble polymer having a large amount of hydrophilic functional groups obtained by radical polymerization or condensation reaction in water.
【0013】上記製造方法のいずれにより水溶性合成樹
脂を得るかは合成樹脂の種類により異なり、例えばアク
リル樹脂、アクリルスチレン共重合樹脂は乳化重合、溶
液重合あるいは水溶液重合により製造される。これらの
うち、アクリル樹脂(アクリル、スチレン共重合樹脂を
も含む)の水溶性樹脂、ウレタン樹脂の水溶性樹脂が塗
膜物性の点より望ましい。Whether the water-soluble synthetic resin is obtained by any of the above-mentioned production methods depends on the type of the synthetic resin. For example, acrylic resin and acrylic styrene copolymer resin are produced by emulsion polymerization, solution polymerization or aqueous solution polymerization. Among them, a water-soluble resin of an acrylic resin (including an acrylic resin and a styrene copolymer resin) and a water-soluble resin of a urethane resin are preferable from the viewpoint of coating film properties.
【0014】混和安定性の為と物性発現の為のシロキサ
ン結合の導入方法は、加水分解性シリル基を有するラジ
カル2重結合性のアルコキシシラン、アセトキシシラ
ン、オキシムシラン、アミドシラン等、又は連鎖移動剤
効果のあるメルカプトアルコキシシラン、メリカプトア
セトキシシラン、メルカプトオキシムシラン、メルカプ
トアミドシラン等をラジカル重合時に共重合させた後に
加水分解縮合させる方法。The method of introducing a siloxane bond for the purpose of stabilizing the mixture and for exhibiting the physical properties includes a radical double bond having a hydrolyzable silyl group, such as alkoxysilane, acetoxysilane, oximesilane, or amidosilane, or a chain transfer agent. A method in which mercaptoalkoxysilane, mercaptoacetoxysilane, mercaptooximesilane, mercaptoamidosilane, and the like, which are effective, are copolymerized during radical polymerization and then hydrolyzed and condensed.
【0015】ポリオレフィン系樹脂とラジカル2重結合
性の上記シランをラジカル開始剤と共存下でグラフトさ
せた後、加水分解縮合させる方法。多岐官能基と反応性
を有するアミンアルコキシシラン、アミンオキシムシラ
ン、アミンアミドシラン、アミンアセトキシシラン、グ
リシジルアルコキシシラン、グリシジルアセトキシシラ
ン、グリシジルオキシムシラン、グリシジルアミドシラ
ン、イソシアネ−トアルコキシシラン、イソシアネ−ト
アセトキシシラン、イソシアネ−トオキシムシラン、イ
ソシアネ−トアミドシラン、クロルアルコキシシラン、
クロルアセトキシシラン、クロルオキシムシラン、クロ
ルアミドシラン、カルボキシル基を有するアルコキシシ
ラン、アセトキシシラン、オキシムシラン、アミドシラ
ン等を樹脂重合時もしくは樹脂重合後時に使用して樹脂
に結合させた後、加水分解縮合させる方法と樹脂作製の
後に反応させて結合させて加水分解縮合させる方法があ
る。A method in which the above-mentioned silane having a radical double bond with a polyolefin resin is grafted in the presence of a radical initiator, followed by hydrolysis and condensation. Amine alkoxysilane, amine oxime silane, amine amide silane, amine acetoxy silane, glycidyl alkoxy silane, glycidyl acetoxy silane, glycidyl oxime silane, glycidyl amide silane, isocyanate alkoxy silane, isocyanate alkoxy silane having reactivity with various functional groups Silane, isocyanate-oxime silane, isocyanate-amide silane, chloroalkoxysilane,
Chloroacetoxysilane, chlorooxime silane, chloramidosilane, alkoxysilane having a carboxyl group, acetoxysilane, oxime silane, amide silane, etc. are used at the time of resin polymerization or after resin polymerization, and then bonded to the resin, followed by hydrolysis and condensation. There is a method and a method of reacting and bonding after the resin production to carry out hydrolysis and condensation.
【0016】例えば、樹脂にグリシジル基に導入してア
ミノシランを反応付与させたり、樹脂のカルボキシル基
にグリシジルシランを反応付与させた後、水存在下で加
水分解縮合させることでシロキサン結合を有し、かつ部
分的に加水分解性シリル基及び/又はシラノール基が残
った安定な水溶性樹脂が得られる。また、上記した加水
分解性シリル基の導入量としては、樹脂モノマ−全量1
00重量部に対し使用するアルコキシシラン類、アセト
キシシラン類、オキシムシラン類、アミドシラン類を
0.1〜70重量部の範囲で用いることが好ましく、更
に好ましくは1〜30重量部の範囲である。For example, after a glycidyl group is introduced into a resin to give an aminosilane, or a carboxyl group of the resin is reacted with glycidylsilane, the resin is hydrolyzed and condensed in the presence of water to have a siloxane bond. In addition, a stable water-soluble resin in which a hydrolyzable silyl group and / or silanol group remains partially can be obtained. The amount of the above-mentioned hydrolyzable silyl group to be introduced is as follows.
It is preferable to use the alkoxysilanes, acetoxysilanes, oxime silanes, and amidosilanes in an amount of 0.1 to 70 parts by weight, more preferably 1 to 30 parts by weight, per 100 parts by weight.
【0017】樹脂中に導入するアルコキシ基含有シラン
類、アセトキシ基含有シラン類、オキシム基含有シラン
類、アミド基含有シラン類が樹脂モノマ−全量100重
量部に対し、0.1重量部未満の場合、後述するシロキ
サン組成物を配合して得られる水溶性樹脂組成物の貯蔵
安定性不良及び硬度、耐薬品性、耐候性等の塗膜特性の
発現効果が小さいものとなる。また、樹脂モノマ−全量
100重量部に対し70重量部を超えたものは、水溶性
樹脂自身がゲル化し易く安定な重合物が得られない。以
下、これらを詳細に述べる。When the amount of the alkoxy group-containing silane, acetoxy group-containing silane, oxime group-containing silane and amide group-containing silane introduced into the resin is less than 0.1 part by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the resin monomer. In addition, the water-soluble resin composition obtained by blending the siloxane composition described below has poor storage stability and a small effect of developing coating properties such as hardness, chemical resistance and weather resistance. On the other hand, if the amount of the resin monomer exceeds 70 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the resin monomer, the water-soluble resin itself easily gels and a stable polymer cannot be obtained. Hereinafter, these will be described in detail.
【0018】(乳化重合法によるシロキサン結合を有す
る水溶性樹脂)シロキサン結合を有する水溶性樹脂は、
通常の乳化重合法により製造することができる。重合に
用いるモノマ−成分としてアクリル酸エステル、メタク
リル酸エステル、スチレンまたはその誘導体、アクリル
ニトリル、酢酸ビニルその他のビニル系モノマ−あるい
はブタジエン、クロロプレン、イソプレン等のジエン系
モノマ−の中から1種以上を選択して必須成分として加
水分解性シリル基を有するラジカル2重結合性モノマ−
もしくは加水分解性シリル基を有するメルカプトシラ
ン、反応性を有するグリシジルを有する加水分解性シラ
ンを選択して用いる事ができる。(Water-soluble resin having siloxane bond by emulsion polymerization method)
It can be produced by a usual emulsion polymerization method. As the monomer component used for the polymerization, one or more of acrylic acid esters, methacrylic acid esters, styrene or derivatives thereof, acrylonitrile, vinyl acetate and other vinyl monomers, or diene monomers such as butadiene, chloroprene and isoprene are used. A radical double bond monomer having a hydrolyzable silyl group as an essential component
Alternatively, a mercaptosilane having a hydrolyzable silyl group or a hydrolyzable silane having glycidyl having a reactivity can be selected and used.
【0019】メタクリル酸エステルの具体例としては、
メタアクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリ
ル酸−n−ブチル、メタクリル酸−t−ブチル、メタク
リル酸−i−ブチル、メタクリル酸−2−エチルヘキシ
ルなどが挙げられる。アクリル酸エステルの具体例とし
ては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸−n−ブチル、アクリル酸−i−ブチル、アクリル酸
−2−エチルヘキシル、アクリル酸オクチルなどが挙げ
られ、これらのメタクリル酸エステル及びアクリル酸エ
ステルは通常、単独でまた2種以上を混合して用いられ
る。また、前記スチレン誘導体の例としてはスチレン、
α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどが挙げられ
る。Specific examples of the methacrylic acid ester include:
Examples thereof include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, i-butyl methacrylate, and 2-ethylhexyl methacrylate. Specific examples of the acrylate include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, i-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, octyl acrylate, and the like. Esters and acrylates are usually used alone or as a mixture of two or more. Examples of the styrene derivative include styrene,
α-methylstyrene, vinyltoluene and the like.
【0020】その他のビニルモノマ−としては(メタ)
アクリルニトリル、(メタ)アクリルアミド、N−メチ
ロ−ル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸2
−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、
アクリル酸−N,N−ジメチルアミノエチル、アクリル
酸−N,N−ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル
酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸ブトキシエチ
ル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バ−サテイック
酸ビニル、塩化ビニル等が挙げられる。Other vinyl monomers include (meth)
Acrylonitrile, (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, (meth) acrylic acid 2
-Hydroxyethyl, glycidyl (meth) acrylate,
-N, N-dimethylaminoethyl acrylate, -N, N-diethylaminoethyl acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl vasateate, Vinyl chloride and the like.
【0021】加水分解性シリル基を有するアルコキシシ
ラン類、アセトキシシラン類、オキシムシラン類、アミ
ドシラン類の具体例としては、アルコキシシリル基含有
不飽和単量体の、ビニルトリメトキシシラン、ビニルト
リエトキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、ジ
メチルビニルメトキシシラン、ジメチルビニルエトキシ
シラン、メチルビニルジエトキシシラン、ビニルトリス
(メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリアセトキシシ
ラン、メチルビニルジアセトキシシラン、ジメチルビニ
ルアセトキシシシラン、3−メタクリロキシプロピルト
リメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチル
ジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルジメチ
ルメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエ
トキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエ
トキシシラン、3−メタクリロキシプロピルジメチルエ
トキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリオキシ
ムシラン等を挙げる事ができる。Specific examples of the alkoxysilanes having a hydrolyzable silyl group, acetoxysilanes, oxime silanes and amidosilanes include alkoxysilyl group-containing unsaturated monomers such as vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane. , Methylvinyldimethoxysilane, dimethylvinylmethoxysilane, dimethylvinylethoxysilane, methylvinyldiethoxysilane, vinyltris (methoxyethoxy) silane, vinyltriacetoxysilane, methylvinyldiacetoxysilane, dimethylvinylacetoxysilane, 3-methacryloxy Propyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyldimethylmethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3 Methacryloxy propyl methyl diethoxy silane, 3-methacryloxypropyl dimethyl ethoxysilane, 3-methacryloxypropyl tri oxime silane can be exemplified.
【0022】連鎖移動効果のある加水分解性シリル基含
有単量体としては、3−メルカプトプロピルトリメトキ
シシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラ
ン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、
3−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、3−
メルカプトプロピルジメチルメトキシシラン、3−メル
カプトプロピルジメチルエトキシシラン、3−メルカプ
トプロピルトリアセトキシシラン、3−メルカプトプロ
ピルメチルジアセトキシシラン、3−メルカプトプロピ
ルジメチルアセトキシシラン、3−メルカプトプロピル
トリオキシムシラン、等を挙げる事ができる。Examples of the hydrolyzable silyl group-containing monomer having a chain transfer effect include 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane,
3-mercaptopropylmethyldiethoxysilane, 3-
Mercaptopropyldimethylmethoxysilane, 3-mercaptopropyldimethylethoxysilane, 3-mercaptopropyltriacetoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldiacetoxysilane, 3-mercaptopropyldimethylacetoxysilane, 3-mercaptopropyltrioximesilane, etc. Can do things.
【0023】さらには各種官能基と反応性のあるアミノ
アルコキシシラン類、アミノアセトキシシラン類とし
て、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルト
リメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−ア
ミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエ
チル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、
N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチル
ジエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−ア
ミノプロピルジメチルメトキシシラン、N−(2−アミ
ノエチル)−3−プロピルジメチルエトキシシラン、N
−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリアセ
トキシシラン等が挙げる事ができる。Furthermore, aminoalkoxysilanes and aminoacetoxysilanes reactive with various functional groups include N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane and N- (2-aminoethyl)- 3-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane,
N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldiethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyldimethylmethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-propyldimethylethoxysilane , N
-(2-aminoethyl) -3-aminopropyltriacetoxysilane and the like can be mentioned.
【0024】またグリシジル基を有するアルコキシシラ
ン類、アセトキシシラン類として、3−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピル
トリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチル
ジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルジメチル
メトキシシラン、3−グリシドキシプロピルジメチルエ
トキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリアセトキ
シシラン等を挙げる事ができる。As the alkoxysilanes and acetoxysilanes having a glycidyl group, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidylsilane Sidoxypropyldimethylmethoxysilane, 3-glycidoxypropyldimethylethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriacetoxysilane and the like can be mentioned.
【0025】更に、クロルを有するアルコキシシラン
類、アセトキシシラン類として3−クロロプロピルトリ
メトキシシラン、3−クロロプロピルトリエトキシシラ
ン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−
クロロプロピルメチルジエトキシシラン、3−クロロプ
ロピルジメチルメトキシシラン、3−クロロプロピルジ
メチルエトキシシラン、3−クロロプロピルトリアセト
キシシラン等を挙げる事ができる。これらの加水分解性
シリル基を有するシラン類以外で、オキシムシラン類、
アミドシラン類も使用可能である。これらの加水分解性
シリル基を有するシラン類は、下記の一般式(D)で表
され、1種単独又は2種以上を混合して用いることがで
きる。Further, chloro-containing alkoxysilanes, acetoxysilanes such as 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 3-chloropropylmethyldimethoxysilane,
Examples thereof include chloropropylmethyldiethoxysilane, 3-chloropropyldimethylmethoxysilane, 3-chloropropyldimethylethoxysilane, and 3-chloropropyltriacetoxysilane. Other than these silanes having a hydrolyzable silyl group, oxime silanes,
Amidosilanes can also be used. These silanes having a hydrolyzable silyl group are represented by the following general formula (D), and can be used alone or in combination of two or more.
【0026】 [0026]
【0027】[0027]
【化2】 Embedded image
【0028】 [0028]
【0029】[0029]
【化3】 Embedded image
【0030】 (R2〜R6は、炭素数1〜8までの炭化水素基又はフ
ェニル基) Rg:炭素数1〜8までの炭化水素基又はフェニル基[0030] (R2 to R6 are a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or a phenyl group) Rg: a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or a phenyl group
【0031】これらモノマ−を乳化重合する際には、生
成したエマルジョン粒子を重合時安定化させる為と水溶
解させる為に親水性を有するラジカル重合性モノマ−を
共重合する事が必要となる。親水性を有するラジカル重
合性モノマ−としては、アニオン性、カチオン性、ノニ
オン性、両イオン性のものが挙げられる。アニオン性モ
ノマ−では、分子内にカルボキシル基を有するモノマ−
としてはマレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン
酸、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。In emulsion polymerization of these monomers, it is necessary to copolymerize a radical polymerizable monomer having hydrophilicity in order to stabilize the produced emulsion particles during polymerization and to dissolve them in water. Examples of the radical polymerizable monomer having hydrophilicity include anionic, cationic, nonionic and zwitterionic monomers. In the anionic monomer, a monomer having a carboxyl group in the molecule is used.
Examples thereof include maleic acid, fumaric acid, crotonic acid, itaconic acid, acrylic acid, methacrylic acid and the like.
【0032】同じく分子内にスルフォン酸基を有するモ
ノマ−としては、ビニルスルフォン酸、(メタ)アリル
スルフォン酸、スチレンスルフォン酸、(メタ)アクリ
ル酸−2−エチルスルフォン酸、アクリルアミド−2−
メチルプロパンスルフォン酸等が挙げられる。同じく分
子内にリン酸基を有するモノマ−としては、(メタ)ア
クリル酸−2−ヒドロキシエチルリン酸エステル等が挙
げられる。Similarly, monomers having a sulfonic acid group in the molecule include vinylsulfonic acid, (meth) allylsulfonic acid, styrenesulfonic acid, (meth) acrylic acid-2-ethylsulfonic acid, and acrylamide-2-acid.
Methyl propane sulfonic acid and the like. Similarly, examples of the monomer having a phosphoric acid group in the molecule include (meth) acrylic acid-2-hydroxyethyl phosphate.
【0033】これらのアニオン性モノマ−は、アンモニ
ア、トリメチルアミンやモノエタノ−ルアミンの様な有
機アミン、ナトリウム、カリウムの様なアルカリ金属の
塩として用いることもできる。カチオン性モノマ−の例
としては、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノメチル、
(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル、(メタ)ア
クリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジ
メチルアミノプロピル、メタクリルアミドプロピルトリ
メチルアンモニウムクロライド、メタクリル酸−2−ヒ
ドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、
ジアリルジメチルアンモニウムクロライド、p−ビニル
ベンジルアンモニウムクロライドがあげられる。These anionic monomers can be used as salts of organic amines such as ammonia, trimethylamine and monoethanolamine, and salts of alkali metals such as sodium and potassium. Examples of the cationic monomer include dimethylaminomethyl (meth) acrylate,
Diethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylate, methacrylamidopropyltrimethylammonium chloride, 2-hydroxypropyltrimethylammonium methacrylate,
Diallyldimethylammonium chloride and p-vinylbenzylammonium chloride.
【0034】ノニオン性モノマ−の例としては、(メ
タ)アクリルアミド、N−メチロ−ル(メタ)アクリル
アミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、ア
クリロイルモルホリン、ジアセトンアクリルアミド、ビ
ニルピロリドン、ビニルオキサゾリドン、(メタ)アク
リル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキ
シプロピルなどがあげられる。Examples of nonionic monomers include (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, acryloylmorpholine, diacetone acrylamide, vinylpyrrolidone, vinyloxazolidone, Examples thereof include hydroxyethyl (meth) acrylate and hydroxypropyl (meth) acrylate.
【0035】これらの親水基を有するラジカル重合性モ
ノマ−の中では、PH領域での安定性を考慮するとアニ
オン性モノマ−もしくはカチオン性モノマ−が好まし
い。ノニオン性モノマ−をエマルジョンを安定化する為
に必要量導入すると、皮膜の耐水性の点で問題がある。
これら親水性モノマ−の使用量は、少なすぎるとエマル
ジョン重合時の安定性を低下させ、中和時に水溶解させ
る事が不可能となるし、多すぎると乾燥皮膜の耐水性が
悪くなる為、重合性モノマ−全量100重量部に対し5
〜50重量部、好ましくは10〜30重量部の範囲で用
いられる。Of these radically polymerizable monomers having a hydrophilic group, anionic monomers or cationic monomers are preferable in consideration of the stability in the PH region. When a nonionic monomer is introduced in a necessary amount to stabilize the emulsion, there is a problem in terms of water resistance of the film.
If the amount of these hydrophilic monomers used is too small, the stability during emulsion polymerization is reduced, and it becomes impossible to dissolve in water during neutralization.If the amount is too large, the water resistance of the dried film deteriorates. 5 to 100 parts by weight of polymerizable monomer
It is used in an amount of from 50 to 50 parts by weight, preferably from 10 to 30 parts by weight.
【0036】乳化重合反応は、乳化剤の存在下において
水媒体中で攪拌下に所定温度でモノマ−及び重合開始剤
を一括であるいは連続的に供給する事より行われる。乳
化剤の使用量は、重合性モノマー全量100重量部に対
し、通常0.05〜10重量部、好ましくは0.1〜5
重量部の範囲で用いられ、具体例として、ステアリルア
ミン塩酸塩、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライ
ド、トリメチルオクタドデシルアンモニウムクロライド
等のカチオン系乳化剤、オレイン酸カリウム、ラウリル
硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリ
ウム、アルカンスルフォン酸ナトリウム、アルキルナフ
タレンスルフォン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハ
ク酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエ−テル
硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルアリルエ
−テル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエ
−テル燐酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアリ
ルエ−テル燐酸エステルなどのアニオン系乳化剤、ポリ
オキシエチレンアルキルエ−テル、ポリオキシエチレン
アルキルアリルエ−テル、ポリオキシエチレンオキシプ
ロピレンブロックポリマ−、ポリエチレングリコ−ル脂
肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エ
ステルなどのノニオン系乳化剤、ラウリルベタイン、ラ
ウリルジメチルアミンオキサイドなどの両イオン性乳化
剤があげられる。The emulsion polymerization reaction is carried out by supplying a monomer and a polymerization initiator all at once or continuously at a predetermined temperature while stirring in an aqueous medium in the presence of an emulsifier. The amount of the emulsifier used is usually 0.05 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the polymerizable monomer.
Used in the range of parts by weight, specific examples include stearylamine hydrochloride, lauryltrimethylammonium chloride, cationic emulsifiers such as trimethyloctadodecylammonium chloride, potassium oleate, sodium lauryl sulfate, sodium dodecylbenzenesulfonate, alkanesulfonic acid Sodium, sodium alkylnaphthalene sulfonate, sodium dialkyl sulfosuccinate, sodium polyoxyethylene alkyl ether sulfate, sodium polyoxyethylene alkyl allyl ether sulfate, polyoxyethylene alkyl ether phosphate, polyoxyethylene alkyl allyl ester Anionic emulsifiers such as terphosphates, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl allyl esters; Ether, polyoxyethylene polyoxypropylene block polymers -, polyethylene glycol - Le fatty acid esters, nonionic emulsifiers such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, lauryl betaine, is amphoteric emulsifiers such as lauryl dimethyl amine oxide and the like.
【0037】また分子構造中に重合性の2重結合を有す
る、いわゆる反応性乳化剤として市販されている乳化剤
を使用する事もできる。反応性乳化剤の使用量は、重合
性モノマー全量100重量部に対し、通常10重量部以
下、好ましくは8重量部以下、より好ましくは5重量部
以下である。該反応性乳化剤の例としては、旭電化工業
(株)製(アデカリアソ−プSE−10N)、花王
(株)製(ラテムルS−180)、三洋化成工業(株)
製(エレミノ−ルJS−2)、第一工業製薬(株)製
(アクアロンHS−10)、日本乳化剤(株)製(アン
トックスMS−60)などがあげられる。Emulsifiers having a polymerizable double bond in the molecular structure and commercially available as so-called reactive emulsifiers can also be used. The amount of the reactive emulsifier to be used is generally 10 parts by weight or less, preferably 8 parts by weight or less, more preferably 5 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the total amount of the polymerizable monomer. Examples of the reactive emulsifier include (Adekariasope SE-10N) manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., (Latemul S-180) manufactured by Kao Corporation, and Sanyo Chemical Industry Co., Ltd.
(Eaminol JS-2), Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. (Aqualon HS-10), Nippon Emulsifier Co., Ltd. (Antox MS-60), and the like.
【0038】又、必要に応じて各種メルカプタン類、α
メチルスチレン、ハロゲン化アルキルなどの連鎖移動剤
を用いても良い。主に連鎖移動剤で重合体の分子量を調
節し水溶解性を向上させる目的で用いる。使用量として
は、重合性モノマー全量100重量部に対し0.01〜
10重量部であり、0.01重量部未満では分子量低下
の効果が少なく、10重量部を超えると重合阻害を起こ
して重合性に問題がでる。If necessary, various mercaptans, α
A chain transfer agent such as methylstyrene and alkyl halide may be used. It is used mainly for controlling the molecular weight of the polymer with a chain transfer agent to improve water solubility. The amount used is 0.01 to 100 parts by weight of the total amount of the polymerizable monomer.
When the amount is less than 0.01 part by weight, the effect of reducing the molecular weight is small, and when the amount exceeds 10 parts by weight, polymerization is inhibited, and a problem is caused in the polymerizability.
【0039】ほかに水溶性高分子のポリビニ−ルアルコ
−ル、ヒドロキシエチルセルロ−ス、水溶性アクリル共
重合体、スチレンスルフォン酸ナトリウムの共重合体等
も単独もしくは上記の乳化剤と併用して用いることがで
きる。重合時のモノマ−濃度は合計量で通常30〜70
重量%、好ましくは35〜65重量%であり、重合開始
剤としては一般に用いられるラジカル重合開始剤、たと
えば過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムなどの過硫酸
塩、2,2’−アゾビスイソブチルニトリル、2,2’
(2、4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ系重合開
始剤、ベンゾイルパ−オキサイド、ラウリルパ−オキサ
イドなどの過酸化物系重合開始剤などがあげられる。In addition, a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol, hydroxyethyl cellulose, a water-soluble acrylic copolymer, and a copolymer of sodium styrene sulfonate may be used alone or in combination with the above-mentioned emulsifier. Can be. The monomer concentration at the time of polymerization is usually 30 to 70 in total.
%, Preferably 35 to 65% by weight. Examples of the polymerization initiator include generally used radical polymerization initiators such as persulfates such as ammonium persulfate and potassium persulfate, and 2,2′-azobisisobutylnitrile. , 2 '
Examples thereof include azo-based polymerization initiators such as (2,4-dimethylvaleronitrile) and peroxide-based polymerization initiators such as benzoyl peroxide and lauryl peroxide.
【0040】ラジカル重合開始剤の使用量は、重合性モ
ノマー全量100重量部に対し0.2〜10重量部、好
ましくは0.3〜5重量部である。また、重合時の反応
時間は通常2〜16時間であり、重合時の温度は通常6
0〜100℃である。中和工程では、通常温度として0
〜90℃までの条件下でとりおこない、温度を上げるこ
とで水溶化の時間を短縮する事が可能となる。また、ノ
ニオン性モノマーの使用の場合はその工程を必要としな
い。The amount of the radical polymerization initiator used is 0.2 to 10 parts by weight, preferably 0.3 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the polymerizable monomer. The reaction time during the polymerization is usually 2 to 16 hours, and the temperature during the polymerization is usually 6 hours.
0-100 ° C. In the neutralization step, the temperature is usually 0
It is carried out under conditions of up to 90 ° C., and raising the temperature makes it possible to shorten the time of water-solubilization. In the case of using a nonionic monomer, this step is not required.
【0041】この中和工程で、導入したアルコキシシリ
ル基が加水分解縮合され、部分シロキサン結合を有する
水溶性樹脂を同時に得ることができる。又、中和の程度
は、例えばカルボキシル基含有水溶性樹脂の場合、カル
ボキシル基を20モル重量%以上中和されていればよい
が、好ましくは30重量%以上、更に好ましくは80モ
ル重量%以上中和されていれば良い。In this neutralization step, the introduced alkoxysilyl group is hydrolyzed and condensed, and a water-soluble resin having a partial siloxane bond can be obtained at the same time. The degree of neutralization may be, for example, in the case of a carboxyl group-containing water-soluble resin, the carboxyl group may be neutralized in an amount of 20 mol% or more, preferably 30% by weight or more, more preferably 80% by weight or more. It only has to be neutralized.
【0042】中和に用いる中和剤としては、アニオン性
モノマーの場合は、アンモニア、有機アミン等の塩基性
化合物であり、有機アミンの具体例は、モノメチルアミ
ン、ジエチルアミン、トリエチルアミンなどのアルキル
アミン。モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、
トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、ジ
エチルアミノエタノールなどのアルカノールアミン。モ
ルホリン、ピリジン、ピペラジン等を挙げる事ができ
る。The neutralizing agent used for neutralization is a basic compound such as ammonia or an organic amine in the case of an anionic monomer, and specific examples of the organic amine are alkylamines such as monomethylamine, diethylamine and triethylamine. Monoethanolamine, diethanolamine,
Alkanolamines such as triethanolamine, dimethylaminoethanol and diethylaminoethanol. Examples include morpholine, pyridine, piperazine and the like.
【0043】また、無機の水溶性アルカリも使用可能
で、たとえば水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど、
更には炭酸水素ナトリウム、ピロリン酸などが挙げられ
る。カチオン性モノマーの場合は、水溶性化として無機
酸、有機酸でアミノ基を中和することで水溶化できる
が、中和の程度は、例えばアミノ基含有水溶性樹脂の場
合、アミノ基を20モル重量%以上中和されていればよ
いが、好ましくは30モル重量%以上、より好ましは8
0モル重量%以上中和されていれば良い。この時、用い
る中和剤としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、コハク
酸、クエン酸、リンゴ酸等の有機酸。また、塩酸、リン
酸、硫酸、硝酸等の無機酸等も使用できる。Also, inorganic water-soluble alkalis can be used, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc.
Furthermore, sodium hydrogen carbonate, pyrophosphoric acid and the like can be mentioned. In the case of a cationic monomer, it can be solubilized by neutralizing an amino group with an inorganic acid or an organic acid as a water-solubilizing agent. It may be neutralized in an amount of at least 30 mol% by weight, preferably at least 30 mol%, more preferably at least 8 mol%.
What is necessary is just to neutralize 0 mol% or more. At this time, the neutralizing agent used is an organic acid such as formic acid, acetic acid, propionic acid, succinic acid, citric acid and malic acid. In addition, inorganic acids such as hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, and nitric acid can also be used.
【0044】ノニオン性のモノマーは、それ自体中和す
ることなく樹脂を水溶化させうるモノマ−であるが、水
溶化に際しての必要量は重合性モノマー全量100重量
部に対して7〜50重量部、より好ましくは15〜50
重量部である。乳化重合法で得られるシロキサン結合を
有する水溶性樹脂の重量平均分子量は、500〜500
000で、好ましくは1000〜100000である。The nonionic monomer is a monomer capable of solubilizing the resin without neutralizing the monomer, but the amount required for water solubilization is 7 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the total polymerizable monomer. , More preferably 15 to 50
Parts by weight. The weight average molecular weight of the water-soluble resin having a siloxane bond obtained by the emulsion polymerization method is 500 to 500.
000, preferably 1,000 to 100,000.
【0045】(溶液重合法によるシロキサン結合を有す
る水溶性合成樹脂)溶液重合法を採用する場合、後の水
溶性及び水分散性の付与工程を考慮すると水溶性の有機
溶剤中で重合を行う事が好ましい。このような水溶性の
有機溶剤としては、メチルアルコール、エチルアルコー
ル、イソプロピルアルコール、ノルマルプロピルアルコ
ール、ブチルアルコールなどのアルコール類、メチルエ
チルケトンなどのケトン類、エチレングリコールモノメ
チルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテ
ル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレ
ングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコー
ルモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチ
ルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテ
ル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピ
レングリコールモノブチルエーテルなどのエーテル類等
が例示できる。(Water-soluble synthetic resin having siloxane bond by solution polymerization method) When the solution polymerization method is adopted, it is necessary to carry out the polymerization in a water-soluble organic solvent in consideration of the subsequent steps of imparting water solubility and water dispersibility. Is preferred. Examples of such a water-soluble organic solvent include alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, normal propyl alcohol, and butyl alcohol; ketones such as methyl ethyl ketone; ethylene glycol monomethyl ether; ethylene glycol monoethyl ether; Examples thereof include ethers such as monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, and propylene glycol monobutyl ether.
【0046】使用される重合性モノマーは上記の乳化重
合で示したモノマー群と同一のものが使用できる。あと
で水溶化させる為に単量体の構成はアニオン性を付与す
るモノマーは重合性モノマー全量100重量部に対し
て、5〜50重量部を必要とし、ノニオン性モノマーで
あれば7〜50重量部、カチオン性モノマーであれば5
〜50重量部を必要とする。As the polymerizable monomer to be used, the same monomers as those shown in the above-mentioned emulsion polymerization can be used. In order to make the monomer water-soluble later, the monomer that imparts anionic property requires 5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the polymerizable monomer, and 7 to 50 parts by weight for a nonionic monomer. Parts, if it is a cationic monomer, 5
Requires ~ 50 parts by weight.
【0047】特にアニオン系モノマーのうち不飽和カル
ボン酸を用いる場合の使用量は、上記の重合性モノマー
全量100重量部に対して5〜50重量部、好ましくは
10〜40重量部である。5重量部未満では水分散水可
溶化不良となり、50重量部を超えると皮膜の耐水性、
耐アルカリ性が不良となる。又、中和の程度は、含有す
るカルボキシル基を20モル重量%以上中和されていれ
ばよいが、好ましくは30モル重量%以上、更に好まし
くは80モル重量%以上中和されていれば良い。In particular, when an unsaturated carboxylic acid is used among the anionic monomers, the amount used is 5 to 50 parts by weight, preferably 10 to 40 parts by weight, based on 100 parts by weight of the entire polymerizable monomer. If it is less than 5 parts by weight, poor water-solubilization water solubilization will result, and if it exceeds 50 parts by weight, the water resistance of the film,
The alkali resistance becomes poor. The degree of neutralization may be such that the carboxyl group contained is neutralized by 20 mol% or more, preferably 30 mol% or more, more preferably 80 mol% or more. .
【0048】中和に用いる中和剤としては、アニオン性
モノマーの場合は、アンモニア、有機アミン等の塩基性
化合物であり、有機アミンの具体例は、モノメチルアミ
ン、ジエチルアミン、トリエチルアミンなどのアルキル
アミン。モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、
トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、ジ
エチルアミノエタノールなどのアルカノールアミン。モ
ルホリン、ピリジン、ピペラジン等を挙げることができ
る。The neutralizing agent used for neutralization is a basic compound such as ammonia or an organic amine in the case of an anionic monomer, and specific examples of the organic amine are alkylamines such as monomethylamine, diethylamine and triethylamine. Monoethanolamine, diethanolamine,
Alkanolamines such as triethanolamine, dimethylaminoethanol and diethylaminoethanol. Examples include morpholine, pyridine, piperazine and the like.
【0049】また、無機の水溶性アルカリも使用可能
で、たとえば水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど、
更には炭酸水素ナトリウム、ピロリン酸などが挙げられ
る。カチオン性モノマーの場合は、水溶性化として無機
酸、有機酸でアミノ基を中和することで水溶化できる
が、中和の程度は、例えばアミノ基含有水溶性樹脂の場
合、アミノ基を20モル重量%以上中和されていればよ
いが、好ましくは30モル重量%以上、より好ましは8
0モル重量%以上中和されていれば良い。この時、用い
る中和剤としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、コハク
酸、クエン酸、リンゴ酸等の有機酸。また、塩酸、リン
酸、硫酸、硝酸等の無機酸等も使用できる。Also, inorganic water-soluble alkalis can be used, such as sodium hydroxide and potassium hydroxide.
Furthermore, sodium hydrogen carbonate, pyrophosphoric acid and the like can be mentioned. In the case of a cationic monomer, it can be solubilized by neutralizing an amino group with an inorganic acid or an organic acid as a water-solubilizing agent. It may be neutralized in an amount of at least 30 mol% by weight, preferably at least 30 mol%, more preferably at least 8 mol%.
What is necessary is just to neutralize 0 mol% or more. At this time, the neutralizing agent used is an organic acid such as formic acid, acetic acid, propionic acid, succinic acid, citric acid and malic acid. In addition, inorganic acids such as hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, and nitric acid can also be used.
【0050】ノニオン性のモノマーは、それ自体中和す
ることなく樹脂を水溶化させうるモノマ−であるが、水
溶化に際しての必要量は重合性モノマー全量100重量
部に対して7〜50重量部、より好ましくは15〜50
重量部である。さらに、必要に応じて各種メルカプタン
類、αメチルスチレン、ハロゲン化アルキルなどの連鎖
移動剤を用いても良い。主に連鎖移動剤で重合体の分子
量を調節し水溶解性を向上させる目的で用いる。使用量
として重合性モノマー全量100重量部に対し0.01
〜10重量部である。The nonionic monomer is a monomer capable of solubilizing the resin without neutralizing itself, but the amount required for water solubilization is 7 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the total polymerizable monomer. , More preferably 15 to 50
Parts by weight. Further, a chain transfer agent such as various mercaptans, α-methylstyrene, and alkyl halide may be used as needed. It is used mainly for controlling the molecular weight of the polymer with a chain transfer agent to improve water solubility. The amount used is 0.01 to 100 parts by weight of the total amount of the polymerizable monomer.
To 10 parts by weight.
【0051】重合方法は、前記の親水性溶剤もしくは水
及び/又はこれらの混合物中で前記のアルコキシリル基
含有モノマー及びその他の親水基モノマーとその他のエ
チレン性不飽和単量体を混合したものを分割及び/又は
一括で仕込み、前記の重合開始剤を添加してラジカル重
合を進める。重合時のモノマー濃度は合計量で30〜7
0重量%、好ましくは35〜65重量%であり、ラジカ
ル重合開始剤は重合性モノマ−全量100重量部に対し
0.1〜10重量部、好ましくは0.3〜5重量部であ
る。反応時間は2〜16時間であり、重合時の反応温度
は通常60〜100℃である。In the polymerization method, a mixture of the above-mentioned alkoxyl group-containing monomer and other hydrophilic group monomers and other ethylenically unsaturated monomers in the above-mentioned hydrophilic solvent or water and / or a mixture thereof is used. It is divided and / or charged in a lump, and the above-mentioned polymerization initiator is added to promote radical polymerization. The monomer concentration during the polymerization is 30 to 7 in total.
0% by weight, preferably 35 to 65% by weight, and the radical polymerization initiator is 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.3 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the polymerizable monomer. The reaction time is 2 to 16 hours, and the reaction temperature during polymerization is usually 60 to 100 ° C.
【0052】また、水溶化は、上記の親水性モノマーの
種類により異なるが工程として重合した樹脂をカチオン
性およびアニオン性については水溶化させうる中和剤と
水を添加させることで目的のシロキサン結合を有する水
溶性樹脂が得られる。中和工程では、通常温度として0
〜90℃までの条件下でとりおこない、温度を上げるこ
とで水溶化の時間を短縮する事が可能となる。また、ノ
ニオン性モノマーの使用の場合は、その工程を必要とし
ない。溶液重合法で得られるシロキサン結合を有する水
溶性樹脂の重量平均分子量は、500〜500000
で、好ましくは1000〜100000である。The water-solubilization depends on the type of the above-mentioned hydrophilic monomer, but as a step, the polymerized resin is cationically and anionically converted to a water-soluble neutralizing agent and water by adding a neutralizing agent and water. Is obtained. In the neutralization step, the temperature is usually 0
It is carried out under conditions of up to 90 ° C., and raising the temperature makes it possible to shorten the time of water-solubilization. In the case of using a nonionic monomer, the step is not required. The weight average molecular weight of the water-soluble resin having a siloxane bond obtained by a solution polymerization method is 500 to 500,000.
And preferably from 1,000 to 100,000.
【0053】(2)一般式(A)のシロキサン組成物の
説明 本発明の水系組成物に用いるシロキサン組成物は、 一般式(A): SiOa Xb Yc (式中、Xは加水分解性基、Yは非加水分解性基であ
り、0≦a≦1.4、b/(b+c)=0.01〜1.
0、但し2a+b+c=4である。)で示されるもので
ある。(2) Description of the siloxane composition of the general formula (A) The siloxane composition used in the aqueous composition of the present invention is represented by the general formula (A): SiO a X b Y c (where X is a hydrolysis And Y is a non-hydrolyzable group, 0 ≦ a ≦ 1.4, b / (b + c) = 0.01 to 1.
0, where 2a + b + c = 4. ).
【0054】本発明で、前述したシロキサン結合を有す
る水溶性樹脂と配合して使用するシロキサン組成物と
は、0≦a≦1.4のシロキサン組成物であれば何れも
使用することが可能である。係数aはシロキサン組成物
のシロキサン縮合度を示す係数であり、a=0の場合は
シロキサン結合を有さないケイ素組成物のモノマーであ
る。また、a>0の場合はシロキサン結合を有するオリ
ゴマーである。本発明に用いるシロキサン組成物は、ケ
イ素組成物のモノマー及び/又はオリゴマー単独で用い
ても良いし、これらの一種以上の混合物を用いても良
い。In the present invention, the siloxane composition to be used in combination with the above-mentioned water-soluble resin having a siloxane bond may be any siloxane composition satisfying 0 ≦ a ≦ 1.4. is there. The coefficient a is a coefficient indicating the degree of siloxane condensation of the siloxane composition. When a = 0, the monomer is a silicon composition monomer having no siloxane bond. When a> 0, the oligomer has a siloxane bond. As the siloxane composition used in the present invention, a monomer and / or oligomer of the silicon composition may be used alone, or a mixture of one or more of these may be used.
【0055】一般式(A)は、これらのケイ素組成物を
単独又は混合物としたシロキサン組成物を示性式で表し
たものである。a>1.4では、シロキサン組成物が高
粘度となりゲル化し易く、貯蔵安定性が著しく低下する
ため使用困難となる。また、a=2の場合は、後述する
XまたはYの有機性官能基を有していないシリカ(Si
O2 )である。a=2のシリカ、例えばコロイダルシリ
カ、フュームドシリカ等は有機性官能基を有さない粒子
状シリカであるため、本発明で用いる水溶性樹脂と配合
して塗料組成物とした場合の貯蔵安定性は良好である
が、塗膜にした場合の高硬度、耐溶剤性、耐薬品性の向
上効果は期待できない。In the general formula (A), a siloxane composition using these silicon compositions alone or as a mixture is represented by a chemical formula. When a> 1.4, the siloxane composition has a high viscosity and is easily gelled, and the storage stability is significantly reduced, so that it becomes difficult to use the composition. When a = 2, silica (Si) having no X or Y organic functional group described later is used.
O 2 ). Silicas having a = 2, such as colloidal silica and fumed silica, are particulate silicas having no organic functional groups. Therefore, storage stability when a water-soluble resin used in the present invention is blended to form a coating composition. Although the properties are good, the effects of improving high hardness, solvent resistance and chemical resistance when formed into a coating film cannot be expected.
【0056】係数aの範囲は、0≦a≦1.4であり、
好ましくは0.5≦a≦1.4、更に好ましくは0.6
≦a≦1.2であることが、これと水溶性樹脂とを配合
・熟成して得られる水溶性樹脂組成物を、被膜又は塗膜
にした時の高硬度、耐溶剤性、耐薬品性等の機能発現が
顕著であり最も好ましい。Xは加水分解性基であり、加
水分解縮合反応等でシロキサン結合が形成可能な基であ
る。この様な基としては、ハロゲン基、水素基、水酸
基、OR基等であり、これらのうち一種以上の基であ
る。ハロゲン基としては、−F、−Cl、−Br、−I
等が挙げられる。OR基としては、Rがアルキル基、シ
クロアルキル基、アルコキシアルキル基、アリール基、
アラルキル基、アルキルポリオキシアルキレニル基うち
一種以上の基である。Rとしての代表例を以下に示す。The range of the coefficient a is 0 ≦ a ≦ 1.4,
Preferably 0.5 ≦ a ≦ 1.4, more preferably 0.6
≦ a ≦ 1.2, when the water-soluble resin composition obtained by blending and aging this with a water-soluble resin has high hardness, solvent resistance, and chemical resistance when formed into a film or a film. And the like are most preferable because they exhibit remarkable functions. X is a hydrolyzable group, which is a group capable of forming a siloxane bond by a hydrolytic condensation reaction or the like. Examples of such a group include a halogen group, a hydrogen group, a hydroxyl group, an OR group and the like, and one or more of these groups. As the halogen group, -F, -Cl, -Br, -I
And the like. As the OR group, R represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxyalkyl group, an aryl group,
It is one or more of an aralkyl group and an alkylpolyoxyalkylenyl group. Representative examples of R are shown below.
【0057】アルキル基としては、例えばメチル基、エ
チル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル
基、ヘプチル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、
デシル基等が挙げられ、直鎖又は分岐状の何れでも良
い。シクロアルキル基としては、例えばシクロヘキシル
基、シクロブチル基、シクロペンチル基等が挙げられ
る。アルコキシアルキル基としては、例えばメトキシエ
チル基、エトキシエチル基、ブトキシエチル基等が挙げ
られる。Examples of the alkyl group include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, 2-ethylhexyl, octyl,
A decyl group or the like may be mentioned, and it may be linear or branched. Examples of the cycloalkyl group include a cyclohexyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, and the like. Examples of the alkoxyalkyl group include a methoxyethyl group, an ethoxyethyl group, a butoxyethyl group, and the like.
【0058】アリール基としては、例えばフェニル基、
トリル基、キシリル基等が挙げられる。アラルキル基と
しては、例えばベンジル基、フェネチル基等が挙げられ
る。アルキルポリオキシアルキレニル基としては、CH
3 −(OCH2 CH2 )n−、C2 H5 −(OCH2 C
H2 )n −、CH3 −(OCH2 CHCH3 )n −、C
2 H5 −(OCH2 CHCH3 )n −等が挙げられる。As the aryl group, for example, a phenyl group,
Examples include a tolyl group and a xylyl group. Examples of the aralkyl group include a benzyl group and a phenethyl group. Examples of the alkylpolyoxyalkylenyl group include CH
3 - (OCH 2 CH 2) n-, C 2 H 5 - (OCH 2 C
H 2) n -, CH 3 - (OCH 2 CHCH 3) n -, C
2 H 5 - (OCH 2 CHCH 3) n - , and the like.
【0059】Xが、ハロゲン基の場合は加水分解により
ハロゲン化水素を副生し、水素基の場合は水素を副生す
ることから、これらの引火性、腐食性及び毒性に注意す
る必要がある。このことから、XとしてはOR基が好ま
しく、水性樹脂との反応及びシロキサン組成物自身の加
水分解縮合によるシロキサン結合の形成のし易さを考慮
すると、Rはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル
基のうち一種以上から選択することが好ましい。これに
より、水溶性樹脂と配合・熟成して得られる水溶性樹脂
組成物を、被膜又は塗膜化する過程で高架橋し、得られ
る塗膜での高硬度、耐溶剤性、耐薬品性等の機能発現が
最も顕著となる。When X is a halogen group, hydrogen halide is by-produced by hydrolysis, and when X is a hydrogen group, hydrogen is by-produced. Therefore, it is necessary to pay attention to their flammability, corrosiveness and toxicity. . For this reason, X is preferably an OR group. Considering the ease of forming a siloxane bond by the reaction with the aqueous resin and the hydrolytic condensation of the siloxane composition itself, R represents a methyl group, an ethyl group, a propyl group, It is preferable to select from one or more butyl groups. Thereby, the water-soluble resin composition obtained by blending and aging with the water-soluble resin is highly crosslinked in the process of forming a film or a coating film, and the resulting coating film has high hardness, solvent resistance, chemical resistance, etc. The function expression is most remarkable.
【0060】Yは非加水分解性基であり、アルキル基、
シクロアルキル基、アルコキシアルキル基、アルケニル
基、アリール基、アラルキル基、アルキルポリオキシア
ルキレニル基、アシル基、アシルオキシアルキル基及び
グリシジルオキシアルキル基うち一種以上の基である。
Yとしての代表例を以下に示す。アルキル基としては、
例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペ
ンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、2−エチルヘキシ
ル基、オクチル基、デシル基等が挙げられ、直鎖又は分
岐状の何れでも良い。Y is a non-hydrolyzable group, an alkyl group,
It is one or more of a cycloalkyl group, an alkoxyalkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkylpolyoxyalkylenyl group, an acyl group, an acyloxyalkyl group and a glycidyloxyalkyl group.
Representative examples of Y are shown below. As the alkyl group,
For example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, a 2-ethylhexyl group, an octyl group, a decyl group and the like can be mentioned.
【0061】シクロアルキル基としては、例えばシクロ
ヘキシル基、シクロブチル基、シクロペンチル基等が挙
げられる。アルコキシアルキル基としては、例えばメト
キシエチル基、エトキシエチル基、ブトキシエチル基等
が挙げられる。アルケニル基としては、例えばビニル
基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、1−ブテニ
ル基、2−ブテニル基等が挙げられる。Examples of the cycloalkyl group include a cyclohexyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group and the like. Examples of the alkoxyalkyl group include a methoxyethyl group, an ethoxyethyl group, a butoxyethyl group, and the like. Examples of the alkenyl group include a vinyl group, a 1-propenyl group, a 2-propenyl group, a 1-butenyl group, a 2-butenyl group, and the like.
【0062】アリール基としては、例えばフェニル基、
トリル基、キシリル基等が挙げられる。アラルキル基と
しては、例えばベンジル基、フェネチル基等が挙げられ
る。アルキルポリオキシアルキレニル基としては、CH
3 −(OCH2 CH2 )n−、C2 H5 −(OCH2 C
H2 )n −、CH3 −(OCH2 CHCH3 )n −、C
2 H5 −(OCH2 CHCH3 )n −等が挙げられる。As the aryl group, for example, a phenyl group,
Examples include a tolyl group and a xylyl group. Examples of the aralkyl group include a benzyl group and a phenethyl group. Examples of the alkylpolyoxyalkylenyl group include CH
3 - (OCH 2 CH 2) n-, C 2 H 5 - (OCH 2 C
H 2) n -, CH 3 - (OCH 2 CHCH 3) n -, C
2 H 5 - (OCH 2 CHCH 3) n - , and the like.
【0063】アシル基としては、例えばアセチル基、プ
ロピオニル基等が挙げられる。アシルオキシアルキル基
としては、例えばアクリロイルオキシプロピル基、メタ
クリロイルオキシプロピル基等が挙げられる。グリシジ
ルオキシアルキル基としては、例えばグリシジルオキシ
プロピル基等が挙げられる。また、エポキシ環含有基と
してβ(3・4−エポキシシクロヘキシル)エチル基等
も挙げられる。Examples of the acyl group include an acetyl group and a propionyl group. Examples of the acyloxyalkyl group include an acryloyloxypropyl group and a methacryloyloxypropyl group. The glycidyloxyalkyl group includes, for example, a glycidyloxypropyl group. Further, as the epoxy ring-containing group, a β (3 · 4-epoxycyclohexyl) ethyl group and the like can be mentioned.
【0064】Yは、水溶性樹脂を配合・熟成して得られ
る水溶性樹脂組成物の貯蔵安定性向上及び得られる塗膜
の可とう性向上に寄与すると共に、水溶性樹脂との相溶
性改良の効果があり、これらの特徴に鑑みて広範囲の選
択が可能である。本発明の水溶性樹脂組成物に用いるシ
ロキサン組成物のX及びYの選択は、水溶性樹脂組成物
の使用目的に応じて適宜行うことができる。すなわち、
本発明の水溶性樹脂組成物中の水溶性樹脂成分との相溶
性及び貯蔵安定性、更には得られる塗膜での高硬度、可
とう性、耐溶剤性、耐薬品性等の機能発現に鑑みて選択
すればよい。Y contributes to improving the storage stability of the water-soluble resin composition obtained by blending and aging the water-soluble resin, improving the flexibility of the resulting coating film, and improving the compatibility with the water-soluble resin. In view of these characteristics, a wide range of selection is possible. Selection of X and Y of the siloxane composition used in the water-soluble resin composition of the present invention can be appropriately performed according to the purpose of use of the water-soluble resin composition. That is,
For compatibility and storage stability with the water-soluble resin component in the water-soluble resin composition of the present invention, and also for expressing functions such as high hardness, flexibility, solvent resistance, and chemical resistance in the obtained coating film. You only have to take that into consideration.
【0065】XとYの割合は、b/(b+c)で表され
0.01〜1.0モル比の範囲である。好ましくは0.
1〜1.0モル比の範囲であり、更に好ましくは0.5
〜1.0の範囲である。b/(b+c)<0.01モル
比のシロキサン組成物を水溶性樹脂に配合・熟成して水
溶性樹脂組成物とした場合は、得られる塗膜等の耐擦傷
性、耐溶剤性、耐薬品性等の機能発現性が乏しくなり問
題である。The ratio between X and Y is represented by b / (b + c) and is in the range of 0.01 to 1.0 molar ratio. Preferably 0.
The molar ratio is in the range of 1 to 1.0, more preferably 0.5 to 1.0.
~ 1.0. When a siloxane composition having a molar ratio of b / (b + c) <0.01 is blended and aged with a water-soluble resin to form a water-soluble resin composition, the resulting coating film has scratch resistance, solvent resistance, and resistance to water. This is a problem because the ability to express functions such as chemical properties is poor.
【0066】特に0.6≦a≦1.2、b/(b+c)
=0.5〜1.0モル比(但し、2a+b+c=4)の
双方の範囲を満たす様な、本発明に用いるシロキサン組
成物を水溶性樹脂に配合・熟成し水溶性樹脂組成物とし
た際に、液の貯蔵安定性に優れ、且つ塗膜を形成した際
の耐擦傷性、耐溶剤性、耐薬品性等の機能発現が最も著
しい。In particular, 0.6 ≦ a ≦ 1.2, b / (b + c)
= 0.5 to 1.0 molar ratio (provided that 2a + b + c = 4) when the siloxane composition used in the present invention is blended and aged in a water-soluble resin to form a water-soluble resin composition. In addition, the storage stability of the liquid is excellent, and functions such as scratch resistance, solvent resistance, and chemical resistance when a coating film is formed are most remarkable.
【0067】これらの一般式(A):SiOa Xb Yc
で表されるシロキサン組成物の具体例としては、例えば
テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ
−n−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラ
ン、テトラ−n−ブトキシシラン、テトライソブトキシ
シラン、テトラ−t−ブトキシシラン、テトラフェノキ
シシラン等のテトラアルコキシシラン組成物及び/又は
これらの部分加水分解縮合物。These general formulas (A): SiOa Xb Yc
Specific examples of the siloxane composition represented by, for example, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetraisobutoxysilane, tetra-t- Tetraalkoxysilane compositions such as butoxysilane and tetraphenoxysilane and / or partially hydrolyzed condensates thereof.
【0068】メチルトリメトキシシラン、メチルトリエ
トキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルト
リイソプロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、
エチルトリエトキシシラン、エチルトリプロポキシシラ
ン、エチルトリイソプロポキシシラン、プロピルトリメ
トキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルト
リメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ペンチ
ルトリメトキシシラン、ペンチルトリエトキシシラン、
ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシ
ラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエト
キシシラン、フェニルトリプロポキシシラン、フェニル
トリイソプロポキシシラン、ベンジルトリメトキシシラ
ン、ベンジルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピル
トリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘ
キシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エ
ポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、3
−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メ
タクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリ
メトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3−メル
カプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプ
ロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリエ
トキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルト
リエトキシシラン等のトリアルコキシシラン化合物及び
/又はこれらの部分加水分解縮合物。Methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltriisopropoxysilane, ethyltrimethoxysilane,
Ethyltriethoxysilane, ethyltripropoxysilane, ethyltriisopropoxysilane, propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, butyltrimethoxysilane, butyltriethoxysilane, pentyltrimethoxysilane, pentyltriethoxysilane,
Hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltripropoxysilane, phenyltriisopropoxysilane, benzyltrimethoxysilane, benzyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane , 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 3
-Methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane And / or trialkoxysilane compounds such as N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane and 3-ureidopropyltriethoxysilane and / or partially hydrolyzed condensates thereof.
【0069】ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエ
トキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジ
エトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェ
ニルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチ
ルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチ
ルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジ
メトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジトキシシ
ラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピル
メチルジメトキシシラン等のジアルコキシシラン化合物
及び/又はこれらの部分加水分解縮合物。Dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, -Dialkoxysilane compounds such as mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane and / or partial hydrolysis condensates thereof.
【0070】メチルトリクロロシラン、ビニルトリクロ
ロシラン、フェニルトリクロロシラン、メチルジクロロ
シラン、ジメチルジクロロシラン、ジメチルクロロシラ
ン、メチルビニルジクロロシラン、3−クロロプロピル
メチルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、メ
チルフェニルジクロロシラン等のクロロシラン化合物及
び/又はこれらの部分加水分解縮合物。Chlorosilanes such as methyltrichlorosilane, vinyltrichlorosilane, phenyltrichlorosilane, methyldichlorosilane, dimethyldichlorosilane, dimethylchlorosilane, methylvinyldichlorosilane, 3-chloropropylmethyldichlorosilane, diphenyldichlorosilane, and methylphenyldichlorosilane Compounds and / or partially hydrolyzed condensates thereof.
【0071】これらのシロキサン組成物は単独で用いて
も良いし、二種以上を併用しても構わない。 (3)シロキサン結合を有する水溶性樹脂とシロキサン
組成物の配合及び熟成 本発明は、前述したシロキサン結合を有する水溶性樹脂
とシロキサン組成物を配合し、特定の条件下で熟成する
ことで、従来の水系樹脂又は加水分解性シリル基含有水
系樹脂にシロキサン組成物を単純に配合しただけの水系
樹脂組成物に比べ、シロキサン組成物の配合量を大幅に
増量しても、得られるシロキサン組成物を含有する水系
樹脂組成物の貯蔵安定性は良好であると共に、これを各
種基材に塗布して得られる塗膜は、高硬度、耐擦傷性、
耐薬品性、耐候性等に優れた特性を発現するものであ
る。These siloxane compositions may be used alone or in combination of two or more. (3) Mixing and Aging of a Water-Soluble Resin Having a Siloxane Bond and a Siloxane Composition According to the present invention, a water-soluble resin having a siloxane bond and a siloxane composition described above are blended and aged under a specific condition. Compared to an aqueous resin composition in which a siloxane composition is simply added to an aqueous resin or a hydrolyzable silyl group-containing aqueous resin, the obtained siloxane composition can be obtained even if the amount of the siloxane composition is greatly increased. The storage stability of the contained aqueous resin composition is good, and the coating film obtained by applying this to various substrates has high hardness, scratch resistance,
It exhibits excellent properties such as chemical resistance and weather resistance.
【0072】本発明のシロキサン結合を有する水溶性樹
脂とシロキサン組成物の配合は、室温〜200℃の範囲
で両者を混合すれば良く、配合方法は特に限定されな
い。工業的には、例えば混合機、反応器等の混合又は攪
拌が可能な装置に、両者を仕込み良く混合して配合する
方法、又はシロキサン結合を有する水溶性樹脂を攪拌し
ておいて、これにシロキサン組成物を除々に添加して混
合して配合する方法でも構わない。The water-soluble resin having a siloxane bond of the present invention and the siloxane composition may be mixed at room temperature to 200 ° C., and the mixing method is not particularly limited. Industrially, for example, a method in which both are charged and mixed well into a device capable of mixing or stirring such as a mixer or a reactor, or a water-soluble resin having a siloxane bond is stirred, A method of gradually adding, mixing and blending the siloxane composition may be used.
【0073】本発明では、前述の配合後、得られた配合
液をPH2〜11、液温0〜200℃で1〜8時間の加
熱熟成させることを特徴としており、これにより添加し
たシロキサン組成物は、シロキサン結合を有する水溶性
樹脂中で加水分解縮合が更に進行し、シロキサン結合を
有する水溶性樹脂と部分的に反応してシロキサン結合を
形成することで、水溶性樹脂をマトリックスとして、こ
れと部分的に結合した慣性半径20〜200Åの微粒子
状のシロキサン組成物が均一分散した海島構造を有する
貯蔵安定性良好な水溶性樹脂組成物を得ることができ
る。熟成の条件は、好ましくは40〜90℃、1〜8h
rである。また系のPHは、より好ましくはPH6〜1
1である。これにより得られた水溶性樹脂組成物は、熟
成後さらに水その他各種溶媒または分散媒を加える事が
できる。さらには熟成後脱溶剤して完全に水系化する事
も可能である。The present invention is characterized in that after the above-mentioned blending, the resulting blended solution is aged by heating at pH 2 to 11 at a liquid temperature of 0 to 200 ° C. for 1 to 8 hours. In a water-soluble resin having a siloxane bond, hydrolysis and condensation further proceed, and the siloxane bond is formed by partially reacting with the water-soluble resin having a siloxane bond. It is possible to obtain a water-soluble resin composition having good storage stability and having a sea-island structure in which a particulate siloxane composition having an inertia radius of 20 to 200 ° partially bonded is uniformly dispersed. The aging conditions are preferably 40 to 90 ° C and 1 to 8 hours.
r. The pH of the system is more preferably PH6-1.
It is one. The water-soluble resin composition thus obtained can be further added with water or various other solvents or a dispersion medium after aging. Furthermore, it is also possible to completely remove the solvent after the aging to completely remove the solvent.
【0074】シロキサン結合を有する水溶性樹脂とシロ
キサン組成物の配合比は、両者の不揮発分の重量比でシ
ロキサン結合を有する水溶性樹脂/シロキサン組成物=
99.99/0.01〜1/99、好ましくは97/3
〜40/60である。シロキサン結合を有する水溶性樹
脂/シロキサン組成物の配合比が、99.99/0.0
1〜40/60の場合は、得られる樹脂組成物の特徴は
樹脂側の性質が強く無機の性質がそこに加味された性能
(膜形成能、耐光性、耐久性、防水性)を示す。一方、
シロキサン結合を有する水溶性樹脂/シロキサン組成物
の配合比が、39/61〜1/99の場合は、厚膜とし
て膜形成能が弱く無機的性質(耐熱性、高硬度、高強
度)等の性質を示す。The mixing ratio of the water-soluble resin having a siloxane bond and the siloxane composition is such that the weight ratio of the water-soluble resin having a siloxane bond / siloxane composition =
99.99 / 0.01 to 1/99, preferably 97/3
4040/60. When the mixing ratio of the water-soluble resin having a siloxane bond / siloxane composition is 99.99 / 0.0
In the case of 1 to 40/60, the characteristics of the obtained resin composition show properties (film-forming ability, light resistance, durability, waterproofness) in which the properties on the resin side are strong and inorganic properties are added thereto. on the other hand,
When the mixing ratio of the water-soluble resin having a siloxane bond / siloxane composition is 39/61 to 1/99, the film-forming ability as a thick film is weak, and inorganic properties (heat resistance, high hardness, high strength) and the like are poor. Show properties.
【0075】本発明においては、上述した熟成を経た配
合液(以下、水溶性樹脂組成物と言う)に安定剤、PH
調整剤、界面活性剤、粘度調整剤等の添加剤を含有して
いても良い。また、顔料、充填剤、分散剤、防腐剤、防
かび剤、可塑剤などの公知の添加剤や後述する硬化剤を
配合してもよい。また、シロキサン組成物の配合比の高
い水溶性樹脂組成物については、塗料の耐ブロッキング
添加剤、または表面硬度向上の添加剤としてコーティン
グ剤や塗料に配合して用いることも可能である。In the present invention, a stabilizer, PH,
It may contain additives such as a regulator, a surfactant, and a viscosity modifier. In addition, known additives such as pigments, fillers, dispersants, preservatives, fungicides, and plasticizers, and curing agents described below may be added. In addition, a water-soluble resin composition having a high compounding ratio of the siloxane composition can be used by being added to a coating agent or a paint as an anti-blocking additive or an additive for improving surface hardness of the paint.
【0076】(4)硬化剤の説明 本発明の水溶性樹脂組成物に耐薬品性、皮膜硬度及び耐
候性の更なる向上の為、硬化剤を配合する事ができる。
硬化剤としては、樹脂側の官能基(例えばカルボキシル
基、水酸基、スルフォン酸基、アミノ基)及びシロキサ
ン組成物側の官能基(例えばシラノ−ル基及び加水分解
性シリル基)と反応性を有する官能基(例えばエポキシ
基、グリシジル基、イソシアネ−ト基、アジリジン、オ
キサゾリン環、カルボジイミド基)を有する樹脂であれ
ば特に限定されない。(4) Description of Curing Agent A curing agent can be added to the water-soluble resin composition of the present invention in order to further improve chemical resistance, film hardness and weather resistance.
As the curing agent, it has reactivity with functional groups (for example, carboxyl group, hydroxyl group, sulfonic acid group, amino group) on the resin side and functional groups (for example, silanol group and hydrolyzable silyl group) on the siloxane composition side. The resin is not particularly limited as long as it has a functional group (for example, epoxy group, glycidyl group, isocyanate group, aziridine, oxazoline ring, carbodiimide group).
【0077】樹脂の種類としてはエポキシ樹脂、ポリイ
ソシアネ−ト樹脂、アジリジン、メラミン樹脂、アジリ
ジン、オキサゾリン環を有する樹脂、カルボジイミド基
を有する樹脂などが挙げられる。樹脂の形態としては溶
剤系樹脂、水系樹脂(水分散タイプと水可溶性タイプ)
及びバルクの樹脂のいずれでも使用可能であるが、水系
樹脂が特に好ましい。上記硬化剤を1種もしくは2種以
上組み合わせて用いる事もできる。硬化剤配合液は使用
上ポットライフがあるものが好ましいが、1液化して使
用する方法および使用前2液を混合して使用する方法の
どちらでも構わない。後者の方法の場合、配合液のポッ
トライフは10時間〜3日程度あれば十分である。Examples of the type of resin include epoxy resin, polyisocyanate resin, aziridine, melamine resin, aziridine, a resin having an oxazoline ring, and a resin having a carbodiimide group. Resin forms include solvent-based resin and water-based resin (water-dispersed type and water-soluble type)
Any of a resin and a bulk resin can be used, but an aqueous resin is particularly preferable. The above curing agents can be used alone or in combination of two or more. It is preferable that the curing agent compounding liquid has a pot life in use. However, either a method of using one liquid and a method of mixing and using two liquids before use may be used. In the case of the latter method, it is sufficient that the pot life of the blended liquid is about 10 hours to 3 days.
【0078】硬化剤配合量については樹脂側及びシロキ
サン組成物側の官能基に対して硬化剤の官能基がモル比
で10/1〜1/4であれば良く、好ましくは3/1〜
1/2である。官能基モル比が10/1未満の場合、硬
化剤を配合した性能向上の効果が得られず、1/4より
多い場合には硬化剤配合液の安定性が不良となり使用上
のポットライフが得られずゲル化に至る事がある。The compounding amount of the curing agent may be such that the functional group of the curing agent is 10/1 to 1/4 in molar ratio with respect to the functional groups on the resin side and the siloxane composition side, and preferably 3/1 to 1/4.
It is 1/2. When the molar ratio of the functional group is less than 10/1, the effect of improving the performance by mixing the curing agent cannot be obtained, and when it is more than 1/4, the stability of the curing agent compounding solution becomes poor, and the pot life during use becomes poor. It may not be obtained and may lead to gelation.
【0079】以上説明した本発明の樹脂組成物を、各種
の基材上に塗装した塗装物を得ることができる。又、本
発明の樹脂組成物に顔料その他の粉体を分散して塗料化
した塗料組成物を基材上に塗装した塗装物を得ることが
できる。かかる水溶性樹脂組成物の塗装方法としては、
ポリマ−、金属、セラミック等の基材や線材に含浸法、
スピンコ−タ−法、スプレ−法等で造膜したり、上記顔
料、充填剤、分散剤等で塗料化した塗料組成物を金属建
材、無機建材、セメント硬化物にロ−ルコ−タ−、カ−
テンコ−タ−、スプレ−で塗装造膜させる事ができ、加
熱工程をとる事もできる。さらには建設現場で無機建
材、金属建材、瓦等に直接スプレ−塗装する事も可能で
ある。本発明の水溶性樹脂組成物は液の貯蔵安定性に優
れ、得られる塗膜は高硬度、耐溶剤性、耐薬品性、耐候
性に優れる特徴を有する。以下、本発明を実施例を用い
て更に具体的に説明する。The above-described resin composition of the present invention can be applied to various substrates to obtain coated articles. Further, a coated product obtained by coating a base material with a coating composition obtained by dispersing a pigment or other powder in the resin composition of the present invention to obtain a coating can be obtained. As a coating method of such a water-soluble resin composition,
Impregnation method for base material and wire rod such as polymer, metal and ceramic,
A coating composition formed by spin coating, spraying, or the like, or coated with the above pigment, filler, dispersant, or the like, is applied to a metal building material, an inorganic building material, or a hardened cement material by using a roll coater, Car
The coating film can be formed with a ten coater or a sprayer, and a heating step can be taken. Furthermore, it is also possible to directly spray-coat inorganic building materials, metal building materials, tiles, etc. at the construction site. The water-soluble resin composition of the present invention has excellent storage stability of the liquid, and the resulting coating film has characteristics of high hardness, solvent resistance, chemical resistance, and weather resistance. Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
【0080】実施例1 (シロキサン結合を有する水溶性樹脂の合成)攪拌機、
温度調整器、温度計、還流冷却器、滴下ロ−ト及び窒素
ガス導入管を備えた内容積2リットルの四つ口フラスコ
内に、エチルアルコール400gを仕込み、窒素ガスを
導入しつつ75℃に昇温し、AIBN(2,2’−アゾ
ビスイソブチルニトリル)1.6gを添加した後、アク
リル酸ブチル100g、メタクリル酸メチル200g、
メタクリル酸60g、3−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン40gを攪拌混合して得たモノマ−混合
液を滴下ロ−トより5時間かけて滴下し75℃で重合を
行った。Example 1 (Synthesis of Water-Soluble Resin Having Siloxane Bond)
400 g of ethyl alcohol is charged into a two-liter four-necked flask equipped with a temperature controller, a thermometer, a reflux condenser, a dropping funnel and a nitrogen gas inlet tube, and heated to 75 ° C. while introducing nitrogen gas. After raising the temperature and adding 1.6 g of AIBN (2,2′-azobisisobutylnitrile), 100 g of butyl acrylate, 200 g of methyl methacrylate,
A monomer mixture obtained by stirring and mixing 60 g of methacrylic acid and 40 g of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane was added dropwise from a dropping funnel over 5 hours to carry out polymerization at 75 ° C.
【0081】滴下終了後、ADVN(2,2’アゾビス
2,4−ジメチルバレロニトリル)0.8gをエチルア
ルコール2gに溶解して添加し、80℃で3時間熟成し
た後、冷却して25%アンモニウム水20g、イオン交
換水200gを添加し、シロキサン結合を有する水溶性
樹脂A−1を得た。得られた水溶性樹脂A−1は不揮発
分40.1%、PH8.0、粘度1000cPの透明水
溶液であった。After completion of the dropwise addition, 0.8 g of ADVN (2,2 'azobis 2,4-dimethylvaleronitrile) dissolved in 2 g of ethyl alcohol was added, the mixture was aged at 80 ° C. for 3 hours, and cooled to 25% 20 g of ammonium water and 200 g of ion-exchanged water were added to obtain a water-soluble resin A-1 having a siloxane bond. The obtained water-soluble resin A-1 was a transparent aqueous solution having a nonvolatile content of 40.1%, a pH of 8.0 and a viscosity of 1000 cP.
【0082】(配合及び熟成)攪拌機、温度調整器、温
度計、還流冷却器、滴下ロ−トを備えた内容積2リット
ルの四つ口フラスコに、上記で作製した水溶性樹脂A−
1:1000g、イオン交換水100gを仕込み、昇温
して内温60℃で滴下ロ−トを用いて、シロキサン組成
物であるMKCシリケ−トMS51(三菱化学(株)製
ポリメトキシシロキサン:重量平均分子量500〜80
0、示性式SiO0.8(OMe)2.4)100gを攪拌さ
せながら30分を要して徐々に滴下し、さらに同一温度
で攪拌下5時間の熟成を行い、その後、冷却して水溶性
樹脂組成物A−2を得た。この水溶性樹脂組成物A−2
は、不揮発分40.5%、PH8.0、粘度、3000
cPの透明水溶液であった。(Blending and Aging) The water-soluble resin A- prepared above was placed in a two-liter four-necked flask equipped with a stirrer, a temperature controller, a thermometer, a reflux condenser, and a dropping funnel.
1: 1000 g and 100 g of ion-exchanged water were charged, the temperature was raised, and at an internal temperature of 60 ° C., a dropping funnel was used to prepare a siloxane composition MKC silicate MS51 (polymethoxysiloxane manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation: weight Average molecular weight 500-80
0, 100 g of SiO 0.8 (OMe) 2.4 ) was gradually added dropwise over 30 minutes while stirring, and aged at the same temperature for 5 hours with stirring. The product A-2 was obtained. This water-soluble resin composition A-2
Has a nonvolatile content of 40.5%, a pH of 8.0, a viscosity of 3,000
It was a clear aqueous solution of cP.
【0083】(脱溶剤)攪拌機、温度調整器、温度計、
還流冷却器もしくは精留塔、滴下ロ−トを備えた内容積
2リットルの四つ口フラスコに、上記で作製した水溶性
樹脂組成物A−2:1000gを仕込み、昇温して内温
80℃で共沸させながら減圧下5時間、エチルアルコー
ルを系外に除去しながら450gをとり出した。更に攪
拌しながら30分を要して徐々にイオン交換水460g
滴下し、同一温度で攪拌下2時間の完全水溶化を行い、
その後、冷却して水溶性樹脂組成物A−3を得た。この
水溶性樹脂組成物−1は、不揮発分40.2%、PH
8.0、粘度5000cP、エチルアルコール0.3%
含有するの透明水溶液であった。尚、エチルアルコール
は、ガスクロマトグラフィ−で測定した。(Solvent removal) Stirrer, temperature controller, thermometer,
Into a two-liter four-necked flask equipped with a reflux condenser or a rectification tower and a dropping funnel was charged 1000 g of the water-soluble resin composition A-2 prepared above, and the temperature was raised to an internal temperature of 80 g. 450 g was taken out while removing the ethyl alcohol out of the system under reduced pressure for 5 hours while azeotropically boiling at ℃. 460 g of deionized water gradually over 30 minutes with stirring
The solution was dropped and completely solubilized for 2 hours with stirring at the same temperature.
Then, it cooled and obtained the water-soluble resin composition A-3. This water-soluble resin composition-1 has a nonvolatile content of 40.2%, PH
8.0, viscosity 5000cP, ethyl alcohol 0.3%
Was a clear aqueous solution. Ethyl alcohol was measured by gas chromatography.
【0084】実施例1のシロキサン結合を有する水溶性
樹脂A−1及び水溶性樹脂組成物A−2の解析 1)Si−NMRによるシロキサン縮合度の確認 本発明における、縮合度はSi−NMRを測定すること
によって容易に知ることが出来る。テトラメチルシラン
のケミカルシフト値を0ppmとして、テトラアルコキ
シシラン(4官能)の加水分解縮合物は、ケミカルシフ
ト値、−75〜−120ppmの間に5群のピークを与
え、それぞれQ0 ,Q1 ,Q2 ,Q3 ,Q 4 と称する。
各ピークはシロキサンの数に由来し次のように、Q0 は
シロキサンの数が0のモノマー、Q1 はシロキサンの数
が1つ、Q2 はシロキサンの数が2つ、Q3 は,シロキ
サンの数が3つ、Q4 はシロキサンの数が4つの物を表
す。これらの各ピークの面積比を求め、以下の式に従っ
て計算することにより、縮合度aが求まる。シリカ(S
iO2 )の場合はa=2となる。The water solubility of Example 1 having a siloxane bond
Analysis of Resin A-1 and Water-soluble Resin Composition A-2 1) Confirmation of Degree of Siloxane Condensation by Si-NMR The degree of condensation in the present invention is measured by Si-NMR.
Can be easily known. Tetramethylsilane
The chemical shift value of
The hydrolysis condensate of silane (tetrafunctional) is
Value, giving 5 groups of peaks between -75 and -120 ppm
For each Q0, Q1, QTwo, QThree, Q FourCalled.
Each peak is derived from the number of siloxanes, as follows:0Is
Monomer having zero siloxane, Q1Is the number of siloxane
There is one, QTwoMeans two siloxanes, QThreeIs Shiroki
Three suns, QFourIndicates a product with four siloxanes
You. Calculate the area ratio of each of these peaks and calculate
By calculation, the degree of condensation a is determined. Silica (S
iOTwo)), A = 2.
【0085】a=A×0+B×0.5+C×1.0+D
×1.5+E×2 Q0 ,Q1 ,Q2 ,Q3 ,Q4 の各面積比をA:B:
C:D:Eとする。ただし、A+B+C+D+E=1ま
た、下記の式から4官能のメチルシリケートのシロキサ
ン形成度を求めることが出来る。A = A × 0 + B × 0.5 + C × 1.0 + D
× 1.5 + E × 2 Each area ratio of Q 0 , Q 1 , Q 2 , Q 3 , Q 4 is represented by A: B:
C: D: E. However, A + B + C + D + E = 1 Also, the siloxane formation degree of tetrafunctional methyl silicate can be determined from the following equation.
【0086】 シロキサン形成度(%)=(a/2)×100 また、本発明の実施例で使用した3官能の3−メタクリ
ロキシプロピルトリメトキシシラン(以下A−174と
称する)のケミカルシフト値は、−41〜−70ppm
に4群のピークを与え、それぞれQ0 ’,Q1 ’,
Q2 ’,Q3 ’と称する。Degree of siloxane formation (%) = (a / 2) × 100 Chemical shift value of trifunctional 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (hereinafter referred to as A-174) used in Examples of the present invention. Is −41 to −70 ppm
Gives four groups of peaks, Q 0 ′, Q 1 ′,
They are referred to as Q 2 ′ and Q 3 ′.
【0087】4官能の場合と同様に、各ピークはシロキ
サンの数に由来し次のように、Q0’はシロキサンの数
が0のモノマー、Q1 ’はシロキサンの数が1つ、
Q2 ’はシロキサンの数が2つ、Q3 ’は,シロキサン
の数が3つの物を表す。これらの各ピークの面積比を求
め、以下の式に従って計算することにより、縮合度a’
が求まる。3官能基が全てシロキサン結合を形成した場
合はa’=1.5となる。As in the tetrafunctional case, each peak is derived from the number of siloxanes, and Q 0 ′ is a monomer having zero siloxane, Q 1 ′ is a monomer having one siloxane, and
Q 2 ′ represents a substance having two siloxanes, and Q 3 ′ represents a substance having three siloxanes. By determining the area ratio of each of these peaks and calculating according to the following equation, the degree of condensation a ′
Is found. When all three functional groups form a siloxane bond, a '= 1.5.
【0088】a’=A’×0+B’×0.5+C’×
1.0+D’×1.5 Q0 ’,Q1 ’,Q2 ’,Q3 ’の各面積比をA’:
B’:C’:D’とする。 ただし、A’+B’+C’+D’=1 また、下記の式から3官能のA−174のシロキサン形
成度を求めることが出来る。A ′ = A ′ × 0 + B ′ × 0.5 + C ′ ×
1.0 + D ′ × 1.5 The area ratio of Q 0 ′, Q 1 ′, Q 2 ′, Q 3 ′ is A ′:
B ': C': D '. However, A ′ + B ′ + C ′ + D ′ = 1 Further, the siloxane formation degree of trifunctional A-174 can be determined from the following equation.
【0089】 シロキサン形成度(%)=(a’/1.5)×100 このように、3官能の物質と4官能の物質のSi−NM
Rピークは異なったケミカルシフト値を有しているの
で、それぞれの状態(縮合度)を別々に観察することが
可能である。Degree of siloxane formation (%) = (a ′ / 1.5) × 100 Thus, the Si-NM of the trifunctional substance and the tetrafunctional substance
Since the R peak has different chemical shift values, it is possible to observe each state (condensation degree) separately.
【0090】(MKCシリケートMS51のSi−NM
R測定)実施例1で用いた、テトラメトキシシランの部
分加水分解縮合物であるMKCシリケートMS51のS
i−NMRを測定し、Q0 ,Q1 ,Q2 ,Q3 ,Q4 の
ケミカルシフトは、それぞれ77〜79,85〜67,
92〜96,100〜104,106〜120ppmの
位置に確認された。これらのピーク面積比から、シロキ
サン縮合度a=0.80、シロキサン形成度40.0%
であること判った。(Si-NM of MKC silicate MS51)
R measurement) MKC silicate MS51 which is a partially hydrolyzed condensate of tetramethoxysilane used in Example 1
The i-NMR was measured, and the chemical shifts of Q 0 , Q 1 , Q 2 , Q 3 , and Q 4 were 77 to 79, 85 to 67, respectively.
It was confirmed at the positions of 92 to 96, 100 to 104 and 106 to 120 ppm. From these peak area ratios, the siloxane condensation degree a = 0.80 and the siloxane formation degree 40.0%
I knew it was.
【0091】[0091]
【表1】 [Table 1]
【0092】(A−174加水分解縮合物のSi−NM
R測定)実施例1の水溶性樹脂A−1の合成で用いた、
A−174のみの部分加水分解縮合物であるホモポリマ
ーを合成し、この物のSi−NMRを測定した。
Q0 ’,Q1 ’,Q2 ’,Q3 ’のケミカルシフトは、
それぞれ−41.0,−50.0,−59.0,−6
8.5ppmに確認された。このことから、3官能のA
−174ホモポリマーは、4官能のメチルシリケートと
は異なったケミカルシフト値を有し、それぞれのシロキ
サン縮合度及びシロキサン形成度を求めることが可能で
あることが確認された。 (水溶性樹脂A−1のSi−NMR測定)実施例1の水
溶性樹脂A−1のSi−NMR測定結果を下記に示す。(A-174 Si-NM of hydrolysis condensate)
R measurement) used in the synthesis of the water-soluble resin A-1 of Example 1,
A homopolymer which was a partially hydrolyzed condensate of only A-174 was synthesized, and the Si-NMR of this product was measured.
The chemical shift of Q 0 ′, Q 1 ′, Q 2 ′, Q 3 ′ is
-41.0, -50.0, -59.0, -6 respectively
It was confirmed at 8.5 ppm. From this, trifunctional A
The -174 homopolymer has a chemical shift value different from that of tetrafunctional methyl silicate, and it was confirmed that the respective siloxane condensation degrees and siloxane formation degrees can be determined. (Si-NMR measurement of water-soluble resin A-1) The result of Si-NMR measurement of the water-soluble resin A-1 of Example 1 is shown below.
【0093】[0093]
【表2】 [Table 2]
【0094】この結果から、水溶性樹脂A−1の有する
加水分解性シリル基(A−174由来)は、約77%が
シロキサン結合を形成していることが確認された。 (水溶性樹脂組成物A−2のSi−NMR測定)前述の
水溶性樹脂A−1にMS51を配合・熟成した実施例1
の水溶性樹脂組成物A−2のSi−NMR測定結果を下
記に示す。From the results, it was confirmed that about 77% of the hydrolyzable silyl group (derived from A-174) of the water-soluble resin A-1 had a siloxane bond. (Si-NMR measurement of water-soluble resin composition A-2) Example 1 in which MS51 was blended and aged with the above-mentioned water-soluble resin A-1.
Of the water-soluble resin composition A-2 is shown below.
【0095】[0095]
【表3】 [Table 3]
【0096】[0096]
【表4】 [Table 4]
【0097】MS51(シロキサン組成物)は、シロキ
サン結合を有する水溶性樹脂A−1中で、Q4 の増加が
著しく、シロキサン形成度で40%から約98%へと大
幅に増加し、ほぼシリカに近い状態まで加水分解縮合反
応が進行している。一方、水溶性樹脂サイドの加水分解
性シリル基(A−174)もQ3 ’が増加し、シロキサ
ン形成度が76.9%から82.7%へ増加している。[0097] MS51 (siloxane composition), among the water-soluble resin A-1 having a siloxane bond, significantly increased Q 4, increased significantly to 40% to about 98% siloxane formed of substantially silica The hydrolysis-condensation reaction has progressed to a state close to. On the other hand, the hydrolyzable silyl group (A-174) on the water-soluble resin side also has an increased Q 3 ′, and the degree of siloxane formation has been increased from 76.9% to 82.7%.
【0098】これらの結果から、本発明の方法でシロキ
サン結合を有する水溶性樹脂A−1とMS51を配合・
熟成することで、MS51は加水分解縮合反応が進行し
シリカ粒子に近い状態で存在し、その一部が水溶性樹脂
の有する加水分解性シリル基とシロキサン結合している
ため、貯蔵安定性良好な液状を保っていると考えられ
る。このことは、後述するシロキサン結合を有さない水
溶性樹脂F−1とMS51、又はシロキサン結合を有す
る水性樹脂A−1とMS51を室温で単純にブレンドし
た場合、樹脂成分とMS51成分が安定なシロキサン結
合を持たないため、その混合組成物がMS51の加水分
解縮合に伴い、最終的にはゲル化に至ることからも推察
できる。From these results, the water-soluble resin A-1 having a siloxane bond was blended with MS51 by the method of the present invention.
By aging, MS51 undergoes a hydrolysis-condensation reaction and exists in a state close to silica particles, and a part of the MS51 is siloxane-bonded to a hydrolyzable silyl group of a water-soluble resin. It is considered to be liquid. This means that when the water-soluble resin F-1 having no siloxane bond and MS51 described later or the aqueous resin A-1 having a siloxane bond and MS51 are simply blended at room temperature, the resin component and the MS51 component are stable. Since it does not have a siloxane bond, it can be inferred from the fact that the mixed composition eventually undergoes hydrolytic condensation of MS51, eventually leading to gelation.
【0099】2)GPC分析による分子量変化の確認 (シロキサン結合を有する水溶性樹脂A−1及びMS5
1のGPC測定) ・水溶性樹脂A−1 分子量2700と8400にピー
クトップを有する。 ・MS51 分子量350〜480にピークト
ップを有する。 (水溶性樹脂組成物A−2のGPC測定)分子量270
0付近と10万付近にピークトップを有しており、水溶
性樹脂A−1の分子量8400及びMS51の分子量3
50〜480付近のピークトップが消失していることが
確認された。これから、水溶性樹脂A−1の分子量84
00付近の物とMS51とが反応して、分子量10万付
近の物が生成したと考えられる。2) Confirmation of molecular weight change by GPC analysis (Water-soluble resin A-1 having siloxane bond and MS5
GPC measurement of 1) Water-soluble resin A-1 has a peak top at molecular weights of 2700 and 8400. -MS51 It has a peak top at a molecular weight of 350 to 480. (GPC measurement of water-soluble resin composition A-2) Molecular weight 270
It has peak tops near 0 and 100,000, and has a molecular weight of 8400 for water-soluble resin A-1 and a molecular weight of 3 for MS51.
It was confirmed that the peak top around 50 to 480 disappeared. From this, the molecular weight of the water-soluble resin A-1 is 84
It is considered that a substance having a molecular weight of about 100,000 reacted with the substance at about 00 and MS51.
【0100】3)小角X線散乱法による微小粒子の確認 〔小角X線散乱法〕微小粒子の存在は、小角散乱X線等
の手段で容易に確認できる。すなわち、微小粒子の存在
により、入射X線の回折強度分布が、入射線方向に中心
散乱と呼ばれる散漫な散乱、すなわち小角X線散乱を示
す散乱強度Iは、次のGuinierの式により与えら
れる。3) Confirmation of fine particles by small-angle X-ray scattering method [Small-angle X-ray scattering method] The presence of fine particles can be easily confirmed by means such as small-angle scattering X-rays. That is, due to the presence of the microparticles, the scattering intensity I in which the diffraction intensity distribution of the incident X-ray indicates central scattering in the incident line direction, ie, small angle X-ray scattering, is given by the following Guinier's equation.
【0101】 I(h)=C・exp(−h2 Rg2 /3) (I:散乱強度、h:散乱ベクトル(=4πsinθ/
λ)、Rg:微小粒子の慣性半径、C:Const、
λ:1.5418Å、θ:ひろがり角) 上記のGuinierの式の両辺の常用対数をとると、 logI(h)=logC−(h2 Rg2 /3) となり、従って、微小粒子が存在する場合、散乱強度を
測定し、散乱ベクトルに対する両対数グラフをプロット
(得られるプロットはギニエプロットと称される)し、
傾きを求めることにより、微小粒子の慣性半径を求める
ことができる。ギニエプロットの傾きをkとすると k=−Rg2 /3 の関係から慣性半径Rgが得られる。[0101] I (h) = C · exp (-h 2 Rg 2/3) (I: scattering intensity, h: scattering vector (= 4πsinθ /
λ), Rg: radius of gyration of the microparticle, C: Const,
lambda: 1.5418 Å, theta: the spread angle) taking common logarithm of the expression of both sides of the above Guinier, logI (h) = logC- (h 2 Rg 2/3) next, therefore, if there are small particles , Measure the scattering intensity and plot a log-log graph against the scattering vector (the resulting plot is called a Guinier plot);
By calculating the inclination, the radius of inertia of the fine particles can be obtained. When the inclination of the Guinier plot, and k k = -Rg 2/3 radius of gyration Rg of the relationship are obtained.
【0102】また、散乱強度が十分にある場合は、散乱
ベクトルのフーリエ変換により距離分布関数を求め、そ
のピーク位置から慣性半径、ピーク幅から形状やそのバ
ラツキを知ることができる。本発明における慣性半径
は、ギニエプロットがほぼ直線で、その傾きから慣性半
径が1つに定まる場合は、この値をいうものとする。ま
た、ギニエプロットが曲線であり、その傾きからは慣性
半径が1つに定まらない場合は、散乱ベクトルのフーリ
エ変換により距離分布関数を求め、そのピーク位置から
求めた慣性半径をいうものとする。When the scattering intensity is sufficient, a distance distribution function is obtained by Fourier transform of the scattering vector, and the radius of inertia can be determined from the peak position, and the shape and its variation can be determined from the peak width. The radius of inertia in the present invention refers to this value when the Guinier plot is a substantially straight line and the radius of inertia is determined to be one from its slope. When the Guinier plot is a curve, and the slope of the Guineer plot does not determine one radius of inertia, a distance distribution function is obtained by Fourier transform of a scattering vector, and the radius of inertia obtained from the peak position is used.
【0103】慣性半径Rgは粒子半径rと相関を持ち、
球状粒子の場合は以下の関係が成り立つ。 Rg2 =3/5・r2 粒子半径rの2倍が相関長lcとほぼ等しい場合は、試
料中の散乱体が単分散で球状であるという関係があり、
相関長lcは、以下の式で求められる。 lc=∫[I(h)hdh ]/∫[I(h)h2dh] 微小粒子の慣性半径を、下記に示す小角散乱X線分析に
より求めた。The radius of inertia Rg has a correlation with the particle radius r,
In the case of spherical particles, the following relationship holds. Rg 2 = 3/5 · r 2 When twice the particle radius r is substantially equal to the correlation length lc, there is a relationship that the scatterer in the sample is monodisperse and spherical,
The correlation length lc is obtained by the following equation. lc = ∫ [I (h) hdh] / ∫ [I (h) h 2 dh] The radius of gyration of the fine particles was determined by the small-angle scattering X-ray analysis shown below.
【0104】 〔小角散乱X線分析条件〕 X線発生装置:理学電機社製 RU−200B(回転対陰極型) X 線 源 :Cu−Kα線 平板グラファイトインシデントモノクロメーター使用 電流、電圧 :40kV、200mA 光 学 系 :理学電機社製 Kratkyカメラ U−スリット 幅70μm 高さ15mm 検 出 器 :理学電機社製 PSPC(位置敏感型比例計数装置) 受光スリット 高さ8mm 積算時間 4000秒 チャンネル数 512(45.7ch/deg.) 試料から検出器までの距離:300mm[Small Angle Scattering X-Ray Analysis Conditions] X-ray generator: RU-200B (Rotating Cathode Type) manufactured by Rigaku Corporation X-ray source: Cu-Kα ray Flat graphite incident monochromator used Current, voltage: 40 kV, 200 mA Optical system: Kratky camera manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd. U-slit Width: 70 μm Height: 15 mm Detector: PSPC (Position-sensitive proportional counter) manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd. Light receiving slit: 8 mm height Integration time: 4000 seconds Number of channels: 512 (45. 7ch / deg.) Distance from sample to detector: 300mm
【0105】〔測定結果〕 MS51の測定結果 慣性半径4Å以下と言う結果であったが、この値は本分
析法では検出下限以下であることから粒子の形成は無い
と言える。 水溶性樹脂A−1の測定結果 慣性半径 12.6Å、相関長 28.6Åであった。 水溶性樹脂組成物A−2の測定結果 慣性半径 42.6Å、相関長 61.5Åであった。[Measurement Results] The measurement results of MS51 The result was that the radius of inertia was 4 ° or less, but since this value is below the lower limit of detection in this analysis method, it can be said that there is no particle formation. Measurement result of water-soluble resin A-1 The radius of inertia was 12.6 ° and the correlation length was 28.6 °. Measurement result of water-soluble resin composition A-2 The radius of inertia was 42.6 ° and the correlation length was 61.5 °.
【0106】[0106]
【表5】 [Table 5]
【0107】実施例1のシロキサン組成物(MS51)
を配合していない水溶性樹脂A−1は、慣性半径Rgは
約13Å、相関長Lcは約29Åであった。一方、MS
51を配合・熟成してなる水溶性樹脂組成物A−2は、
慣性半径Rg約43Å、相関長Lc約62Åと、MS5
1配合前の水溶性樹脂A−1に比べて明らかに散乱強度
が強くなっており、粒子としての存在が確認された。ま
た、MS51を配合・熟成してなる水溶性樹脂組成物A
−2は、距離分布関数が左右非対称であり、慣性半径の
2倍が相関長とほぼ等しければ粒子は単分散で球形に近
いとされることから、本系での粒子は単分散でなく、い
びつな形状をとっている物と推察される。The siloxane composition of Example 1 (MS51)
Has a radius of inertia Rg of about 13 ° and a correlation length Lc of about 29 °. Meanwhile, MS
The water-soluble resin composition A-2 obtained by blending and aging 51 is
Inertia radius Rg about 43 °, correlation length Lc about 62 °, MS5
The scattering intensity was clearly higher than that of the water-soluble resin A-1 before one compounding, and the presence as particles was confirmed. A water-soluble resin composition A prepared by blending and aging MS51
-2, the distance distribution function is asymmetrical, and if twice the radius of inertia is approximately equal to the correlation length, the particles are considered to be monodisperse and nearly spherical, so the particles in this system are not monodisperse, It is presumed to have an irregular shape.
【0108】4)解析のまとめ Si−NMR、GPC及び小角X線散乱の解析結果か
ら、添加したシロキサン組成物自身(MS51)は数十
Å以上に成長して、ほぼシリカ(SiO2 )に近い状態
と成っているにも関わらず、部分的に樹脂側とシロキサ
ン結合しているため安定化され液全体がゲル化に至らな
いものと考えられる。4) Summary of Analysis From the analysis results of Si-NMR, GPC and small angle X-ray scattering, the added siloxane composition itself (MS51) grows to several tens of degrees or more and is almost close to silica (SiO 2 ). Despite the state, it is considered that the liquid is stabilized because it is partially siloxane-bonded to the resin side, and the whole liquid does not gel.
【0109】実施例2 (シロキサン結合を有する水溶性樹脂の合成)攪拌機、
温度調整器、温度計、還流冷却器、滴下ロ−ト及び窒素
ガス導入管を備えた内容積2リットルの四つ口フラスコ
内に、イソプロピルアルコール400gを仕込み、窒素
ガスを導入しつつ75℃に昇温し、AIBN1.6gを
添加した後、アクリル酸ブチル100g、メタクリル酸
メチル220g、メタクリル酸60g、3−メタクリロ
キシプロピルトリメトキシシラン20g、ラウリルメル
カプタン5gを攪拌混合して得たモノマ−混合液を滴下
ロ−トより5時間かけて滴下し75℃で重合を行った。Example 2 (Synthesis of Water-Soluble Resin Having Siloxane Bond)
400 g of isopropyl alcohol was charged into a two-liter four-necked flask equipped with a temperature controller, a thermometer, a reflux condenser, a dropping funnel and a nitrogen gas inlet tube, and heated to 75 ° C. while introducing nitrogen gas. After raising the temperature and adding 1.6 g of AIBN, a monomer mixture obtained by stirring and mixing 100 g of butyl acrylate, 220 g of methyl methacrylate, 60 g of methacrylic acid, 20 g of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and 5 g of lauryl mercaptan. Was added dropwise from a dropping funnel over 5 hours to carry out polymerization at 75 ° C.
【0110】滴下終了後、ADVN0.8gをイソプロ
ピルアルコール2gに溶解して添加し、80℃で3時間
熟成した後、冷却して25%アンモニウム水20g、イ
オン交換水800g、イソプロピルアルコ−ル400g
rを添加し、シロキサン結合を有する水溶性樹脂B−1
を得た。得られた水溶性樹脂B−1は不揮発分20.1
%、PH8.0、粘度100cPの透明水溶液であっ
た。After completion of the dropwise addition, 0.8 g of ADVN was dissolved in 2 g of isopropyl alcohol and added. The mixture was aged at 80 ° C. for 3 hours, cooled and cooled, 20 g of 25% ammonium water, 800 g of ion-exchanged water and 400 g of isopropyl alcohol.
r-containing water-soluble resin B-1 having a siloxane bond
I got The obtained water-soluble resin B-1 had a nonvolatile content of 20.1.
%, PH 8.0 and viscosity 100 cP.
【0111】(配合及び熟成)攪拌機、温度調整器、温
度計、還流冷却器、滴下ロ−トを備えた内容積2リット
ルの四つ口フラスコに、上記で作製した水溶性樹脂B−
1:1000g、イオン交換水50gを仕込み、昇温し
て内温60℃で滴下ロ−トを用いて、シロキサン組成物
であるMKCシリケートMS51(三菱化学(株)製)
50gを攪拌させながら30分を要して徐々に滴下し、
さらに同一温度で攪拌下5時間の熟成をを行い、その
後、冷却して水溶性樹脂組成物B−2を得た。この水溶
性樹脂組成物B−2は、不揮発分20.5%、PH8.
0、粘度200cPの透明水溶液であった。(Blending and aging) The water-soluble resin B- prepared above was placed in a 2-liter four-necked flask equipped with a stirrer, a temperature controller, a thermometer, a reflux condenser, and a dropping funnel.
1: 1000 g and 50 g of ion-exchanged water were charged, the temperature was raised, and at an internal temperature of 60 ° C., using a dropping funnel, a siloxane composition MKC silicate MS51 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).
While stirring 50 g, gradually drop it over 30 minutes,
Further, aging was performed at the same temperature for 5 hours with stirring, and then the mixture was cooled to obtain a water-soluble resin composition B-2. This water-soluble resin composition B-2 has a nonvolatile content of 20.5% and a pH of 8.
0 and a transparent aqueous solution having a viscosity of 200 cP.
【0112】(脱溶剤)攪拌機、温度調整器、温度計、
還流冷却器もしくは精留塔、滴下ロ−トを備えた内容積
2リットルの四つ口フラスコに、上記で作製した水溶性
樹脂組成物B−2:1000gを仕込み、昇温して内温
90℃で共沸させながら減圧下5時間、イソプロピルア
ルコールを系外に除去しながら850gをとり出した。
更に攪拌しながら30分を要して徐々にイオン交換水8
50g滴下し、同一温度で攪拌下2時間の完全水溶化を
行い、その後、冷却して水溶性樹脂組成物B−3を得
た。この水溶性樹脂組成物B−3は、不揮発分21.2
%、PH8.0、粘度5000cP、イソプロピルアル
コール0.3%含有するの透明水溶液であった。尚、イ
ソプロピルアルコールは、ガスクロマトグラフィ−で測
定した。(Solvent removal) Stirrer, temperature controller, thermometer,
Into a two-liter four-necked flask equipped with a reflux condenser or a rectification tower and a dropping funnel was charged 1000 g of the water-soluble resin composition B-2 prepared above, and the temperature was raised to an internal temperature of 90%. 850 g was taken out while removing isopropyl alcohol from the system under reduced pressure for 5 hours while azeotroping at ℃.
It takes 30 minutes while further stirring, and gradually deionized water 8
50 g was added dropwise, and the mixture was completely dissolved in water for 2 hours with stirring at the same temperature, and then cooled to obtain a water-soluble resin composition B-3. This water-soluble resin composition B-3 has a nonvolatile content of 21.2.
%, PH 8.0, viscosity 5000 cP, and 0.3% isopropyl alcohol. In addition, isopropyl alcohol was measured by gas chromatography.
【0113】実施例3 (シロキサン結合を有する水溶性樹脂の合成)攪拌機、
温度調整器、温度計、還流冷却器、滴下ロ−ト及び窒素
ガス導入管を備えた内容積2リットルの四つ口フラスコ
内に、ブチルセロソルブ400gを仕込み、窒素ガスを
導入しつつ75℃に昇温し、AIBN1.6gを添加し
た後、アクリル酸ブチル20g、メタクリル酸メチル1
80g、アクリル酸80g、3−アクリロキシプロピル
トリメトキシシラン120g、ラウリルメルカプタン8
gを攪拌混合して得たモノマ−混合液を滴下ロ−トより
5時間かけて滴下し75℃で重合を行った。 滴下終了
後、ADVN0.8gをブチルセロソルブ2gに溶解し
て添加し、80℃で3時間熟成した後、冷却して25%
アンモニウム水20g、イオン交換水400gを添加
し、シロキサン結合を有する水溶性樹脂C−1を得た。
得られた水溶性樹脂C−1は不揮発分33.1%、PH
8.0、粘度3000cPの透明水溶液であった。Example 3 (Synthesis of Water-Soluble Resin Having Siloxane Bond)
400 g of butyl cellosolve was charged into a two-liter four-necked flask equipped with a temperature controller, a thermometer, a reflux condenser, a dropping funnel and a nitrogen gas inlet tube, and the temperature was raised to 75 ° C. while introducing nitrogen gas. After heating and adding 1.6 g of AIBN, 20 g of butyl acrylate and 1 g of methyl methacrylate were added.
80 g, 80 g of acrylic acid, 120 g of 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, lauryl mercaptan 8
g was stirred and mixed, and a monomer mixture obtained was dropped from a dropping funnel over 5 hours to carry out polymerization at 75 ° C. After completion of the dropwise addition, 0.8 g of ADVN was dissolved in 2 g of butyl cellosolve, added, and aged at 80 ° C. for 3 hours.
20 g of ammonium water and 400 g of ion-exchanged water were added to obtain a water-soluble resin C-1 having a siloxane bond.
The obtained water-soluble resin C-1 has a nonvolatile content of 33.1%, PH
It was a clear aqueous solution with a viscosity of 3000 cP and a pH of 8.0.
【0114】(配合及び熟成)攪拌機、温度調整器、温
度計、還流冷却器、滴下ロ−トを備えた内容積2リット
ルの四つ口フラスコに、上記で作製した水溶性樹脂B−
1:1000g、イオン交換水330gを仕込み、昇温
して内温60℃で滴下ロ−トを用いて、シロキサン組成
物であるMKCシリケートMS51(三菱化学(株)
製)330gを攪拌させながら30分を要して徐々に滴
下し、さらに同一温度で攪拌下で5時間の熟成を行い、
その後、冷却して水溶性樹脂組成物C−2を得た。この
水溶性樹脂組成物C−2は、不揮発分33.5%、PH
8.0、粘度6000cPの透明水溶液であった。(Blending and Aging) The water-soluble resin B- prepared above was placed in a two-liter four-necked flask equipped with a stirrer, a temperature controller, a thermometer, a reflux condenser, and a dropping funnel.
1: 1000 g and ion-exchanged water 330 g were charged and heated to an internal temperature of 60 ° C. using a dropping funnel to prepare a siloxane composition MKC silicate MS51 (Mitsubishi Chemical Corporation)
) Was gradually added dropwise over 30 minutes with stirring, and aged at the same temperature for 5 hours under stirring.
Then, it cooled and obtained the water-soluble resin composition C-2. This water-soluble resin composition C-2 has a nonvolatile content of 33.5%, PH
It was a clear aqueous solution having a viscosity of 8.0 cP and a viscosity of 6000 cP.
【0115】実施例4 (シロキサン結合を有する水溶性樹脂の合成)攪拌機、
温度調整器、温度計、還流冷却器、滴下ロ−ト及び窒素
ガス導入管を備えた内容積2リットルの四つ口フラスコ
内に、イソプロピルアルコール400gを仕込み、窒素
ガスを導入しつつ75℃に昇温し、AIBN1.6gを
添加した後、アクリル酸2エチルヘキシル100g、メ
タクリル酸メチル200g、ジメチルアミノエチルメタ
クリレ−ト60g、3−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン40gを攪拌混合して得たモノマ−混合液
を滴下ロ−トより5時間かけて滴下し75℃で重合を行
った。 滴下終了後、ADVN0.8gをイソプロピル
アルコール2gに溶解して添加し、80℃で3時間熟成
した後、冷却して酢酸10g、イオン交換水400gを
添加し、シロキサン結合を有する水溶性樹脂D−1を得
た。得られた水溶性樹脂D−1は不揮発分33.1%、
PH6.0、粘度1800cPの透明水溶液であった。Example 4 (Synthesis of Water-Soluble Resin Having Siloxane Bond)
400 g of isopropyl alcohol was charged into a two-liter four-necked flask equipped with a temperature controller, a thermometer, a reflux condenser, a dropping funnel and a nitrogen gas inlet tube, and heated to 75 ° C. while introducing nitrogen gas. After raising the temperature and adding 1.6 g of AIBN, a monomer obtained by stirring and mixing 100 g of 2-ethylhexyl acrylate, 200 g of methyl methacrylate, 60 g of dimethylaminoethyl methacrylate, and 40 g of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane. The mixture was dropped from a dropping funnel over 5 hours, and polymerization was carried out at 75 ° C. After completion of the dropping, 0.8 g of ADVN was dissolved in 2 g of isopropyl alcohol and added, and the mixture was aged at 80 ° C. for 3 hours. After cooling, 10 g of acetic acid and 400 g of ion-exchanged water were added. 1 was obtained. The obtained water-soluble resin D-1 has a nonvolatile content of 33.1%,
It was a clear aqueous solution having a pH of 6.0 and a viscosity of 1800 cP.
【0116】(配合及び熟成)攪拌機、温度調整器、温
度計、還流冷却器、滴下ロ−トを備えた内容積2リット
ルの四つ口フラスコに、上記で作製した水溶性樹脂D−
1:1000g、イオン交換水100gを仕込み、昇温
して内温60℃で滴下ロ−トを用いて、シロキサン組成
物であるMKCシリケ−トMS56(三菱化学(株)製
ポリメトキシシロキサン:重量平均分子量1000〜1
400、示性式SiO1.0(OMe)2.0)100gを攪
拌させながら30分を要して徐々に滴下し、さらに同一
温度で攪拌下5時間の熟成を行い、その後、冷却して水
溶性樹脂組成物D−2を得た。この水溶性樹脂組成物D
−2は、不揮発分33.5%、PH8.0、粘度300
0cPの透明水溶液であった。(Mixing and aging) The water-soluble resin D- prepared above was placed in a two-liter four-necked flask equipped with a stirrer, a temperature controller, a thermometer, a reflux condenser, and a dropping funnel.
1: 1000 g and 100 g of ion-exchanged water were charged and heated to an internal temperature of 60 ° C. using a dropping funnel to prepare a siloxane composition MKC silicate MS56 (polymethoxysiloxane manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation: weight Average molecular weight 1000-1
400, 100 g of SiO 1.0 (OMe) 2.0 ) was gradually added dropwise with stirring over 30 minutes, and aged at the same temperature for 5 hours with stirring. The product D-2 was obtained. This water-soluble resin composition D
-2: Non-volatile content 33.5%, PH 8.0, viscosity 300
It was a clear aqueous solution of 0 cP.
【0117】実施例5 (シロキサン結合を有する水溶性樹脂の合成)攪拌機、
温度調整器、温度計、還流冷却器、滴下ロ−ト及び窒素
ガス導入管を備えた内容積2リットルの四つ口フラスコ
内に、イソプロピルアルコール400gを仕込み、窒素
ガスを導入しつつ75℃に昇温し、AIBN1.6gを
添加した後、アクリル酸ブチル40g、メタクリル酸メ
チル200g、ヒドロキシエチルメタクリレ−ト160
g、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン4
gを攪拌混合して得たモノマ−混合液を滴下ロ−トより
5時間かけて滴下し75℃で重合を行った。 滴下終了
後、ADVN0.8gをイソプロピルアルコール2gに
溶解して添加し、80℃で3時間熟成した後、冷却して
トリエチルアミン2g、イオン交換水400gを添加
し、シロキサン結合を有する水溶性樹脂E−1を得た。
得られた水溶性樹脂E−1は不揮発分33.1%、PH
7.0、粘度1000cPの透明水溶液であった。Example 5 (Synthesis of Water-Soluble Resin Having Siloxane Bond)
400 g of isopropyl alcohol was charged into a two-liter four-necked flask equipped with a temperature controller, a thermometer, a reflux condenser, a dropping funnel and a nitrogen gas inlet tube, and heated to 75 ° C. while introducing nitrogen gas. After heating and adding 1.6 g of AIBN, 40 g of butyl acrylate, 200 g of methyl methacrylate, 160 g of hydroxyethyl methacrylate
g, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane 4
g was stirred and mixed, and a monomer mixture obtained was dropped from a dropping funnel over 5 hours to carry out polymerization at 75 ° C. After completion of the dropwise addition, 0.8 g of ADVN was dissolved in 2 g of isopropyl alcohol and added, and the mixture was aged at 80 ° C. for 3 hours. After cooling, 2 g of triethylamine and 400 g of ion-exchanged water were added. 1 was obtained.
The obtained water-soluble resin E-1 has a nonvolatile content of 33.1%, PH
It was a clear aqueous solution with a viscosity of 7.0 and a viscosity of 1000 cP.
【0118】(配合及び熟成)攪拌機、温度調整器、温
度計、還流冷却器、滴下ロ−トを備えた内容積2リット
ルの四つ口フラスコに、上記で作製した水溶性樹脂E−
1:1000g、イオン交換水30gを仕込み、昇温し
て内温60℃で滴下ロ−トを用いて、シロキサン組成物
であるMKCシリケートMS51(三菱化学(株)製)
30gを攪拌させながら30分を要して徐々に滴下し、
さらに同一温度で攪拌下5時間の熟成を行い、その後、
冷却して水溶性樹脂組成物E−2を得た。この水溶性樹
脂組成物E−2は、不揮発分33.5%、PH8.0、
粘度3000cPの透明水溶液であった。(Blending and Aging) The water-soluble resin E- prepared above was placed in a two-liter four-necked flask equipped with a stirrer, a temperature controller, a thermometer, a reflux condenser, and a dropping funnel.
1: 1000 g and 30 g of ion-exchanged water were charged, the temperature was raised, and at an internal temperature of 60 ° C., using a dropping funnel, a siloxane composition MKC silicate MS51 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).
While stirring 30 g, gradually drop it over 30 minutes,
Further aging for 5 hours under stirring at the same temperature,
Upon cooling, a water-soluble resin composition E-2 was obtained. This water-soluble resin composition E-2 has a nonvolatile content of 33.5%, PH of 8.0,
It was a transparent aqueous solution having a viscosity of 3000 cP.
【0119】比較例1 実施例1の水溶性樹脂A−1の合成の項で、3−メタク
リロキシプロピルトリメトキシシラン(A−174)を
除いた以外は、実施例1と同一モノマー組成及び操作を
行い、シロキサン結合を有さない水溶性樹脂F−1を得
た。得られた水溶性樹脂F−1は、不揮発分38.5
%、PH8.0、粘度500cPの透明水溶液であっ
た。Comparative Example 1 The same monomer composition and operation as in Example 1 except that 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (A-174) was omitted in the section of synthesis of the water-soluble resin A-1 in Example 1. Was carried out to obtain a water-soluble resin F-1 having no siloxane bond. The obtained water-soluble resin F-1 had a nonvolatile content of 38.5.
%, PH 8.0, and a viscosity of 500 cP.
【0120】比較例2 比較例1で得られた水溶性樹脂F−1:500gに、M
KCシリケートMS51(三菱化学(株)製)50gを
室温、攪拌下で30分を要して滴下し、60℃まで昇温
してPH8.0で攪拌下、熟成して水溶性樹脂組成物F
−2を合成していたところ、30分後に液全体がゲル化
してしまった。Comparative Example 2 The water-soluble resin F-1 obtained in Comparative Example 1 was mixed with 500 g of M
50 g of KC silicate MS51 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was added dropwise over 30 minutes at room temperature and with stirring, the temperature was raised to 60 ° C., and the mixture was aged with stirring at PH 8.0, and the water-soluble resin composition F was obtained.
During the synthesis of -2, the whole liquid gelled after 30 minutes.
【0121】比較例3 実施例1で得られた水溶性樹脂A−1:500gに、M
KCシリケートMS51(三菱化学(株)製)50gを
室温、攪拌下で30分を要して滴下し、配合しただけの
熟成操作を行っていない水溶性樹脂組成物A−4を合成
した。得られた水溶性樹脂A−4は、不揮発分45.2
%、PH7.8、粘度1200cPの透明水溶液であっ
た。Comparative Example 3 The water-soluble resin A-1 obtained in Example 1 was added to 500 g of M
50 g of KC silicate MS51 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was added dropwise at room temperature and with stirring over 30 minutes to synthesize a water-soluble resin composition A-4 that had just been blended and had not been subjected to aging. The obtained water-soluble resin A-4 had a nonvolatile content of 45.2.
%, PH 7.8, and a viscosity of 1200 cP.
【0122】比較例4 攪拌機、温度調整器、温度計、還流冷却器、滴下ロ−ト
及び窒素ガス導入管を備えた内容積2リットルの四つ口
フラスコ内に、イソプロピルアルコール400gを仕込
み、窒素ガスを導入しつつ75℃に昇温し、AIBN
1.6gを添加した後、メタクリル酸メチル20g、メ
タクリル酸60g、3−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン320g、ラウリルメルカプタン5gを攪
拌混合して得たモノマ−混合液を滴下ロ−トより5時間
かけて滴下し75℃で重合を行った。 滴下終了後、A
DVN0.8gをイソプロピルアルコール2gに溶解し
て添加し、80℃で熟成させて水溶性樹脂G−1を合成
中、熟成1時間後に内容物がゲル化し水溶性樹脂G−1
を得ることができなかった。Comparative Example 4 400 g of isopropyl alcohol was charged into a two-liter four-necked flask equipped with a stirrer, a temperature controller, a thermometer, a reflux condenser, a dropping funnel and a nitrogen gas inlet tube. The temperature was raised to 75 ° C while introducing gas, and AIBN
After adding 1.6 g, a monomer mixture obtained by stirring and mixing 20 g of methyl methacrylate, 60 g of methacrylic acid, 320 g of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and 5 g of lauryl mercaptan was dropped from the dropping funnel for 5 hours. The mixture was added dropwise to carry out polymerization at 75 ° C. After dropping, A
0.8 g of DVN is dissolved in 2 g of isopropyl alcohol and added, and the mixture is aged at 80 ° C. to synthesize the water-soluble resin G-1.
Could not get.
【0123】実施例6 コ−テイング液の調製及びクリアー塗膜評価 実施例1〜5、比較例1〜3で得られた水溶性樹脂及び
水溶性樹脂組成物中の固形分濃度が20%になる様に水
を適宜配合して、粘度100cp以下のコーティング液
を調製した。これらのコーティング液を50℃×2週間
保存した時の粘度上昇又はゲル化状況を確認した放置安
定性の結果、並びに各水溶性樹脂組成物調製におけるM
S51添加時の混和安定性を表−1に示す。Example 6 Preparation of Coating Solution and Evaluation of Clear Coating Film The water-soluble resin obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 and the solid content concentration in the water-soluble resin composition were reduced to 20%. Water was appropriately blended to prepare a coating liquid having a viscosity of 100 cp or less. The viscosity increase or the gelation state of these coating liquids when they were stored at 50 ° C. for 2 weeks were confirmed as a result of standing stability, and the M in the preparation of each water-soluble resin composition.
Table 1 shows the mixing stability when S51 was added.
【0124】更に、これらのコーティング液100g
(実施例1〜4と比較例1)に、耐水性向上の為、水溶
性エポキシ樹脂(ナガセ化成(株)製)デナコ−ルEX
−521(ポリグリセロ−ルポリグリシジルエ−テル)
10gを配合したのち、又実施例5のコ−テイング液1
00gにポリイソシアネート樹脂(ダウ・ポリウレタン
日本(株)製)PAPI135:5gを配合した後、ガ
ラス基板を用いて塗布量100g/m2 でスプレー塗装
を行ない、40℃×30分間硬化させて得られたクリア
ー塗膜の評価結果を表−2に示す。Further, 100 g of these coating liquids
(Examples 1 to 4 and Comparative Example 1) were added to a water-soluble epoxy resin (manufactured by Nagase Kasei Co., Ltd.) Denacol EX to improve water resistance.
-521 (polyglycerol polyglycidyl ether)
After mixing 10 g, the coating liquid 1 of Example 5
After mixing 5 g of PAPI135: 5 g of a polyisocyanate resin (manufactured by Dow Polyurethane Nippon Co., Ltd.) with 00 g, spray coating is performed at a coating amount of 100 g / m 2 using a glass substrate, and cured at 40 ° C. for 30 minutes. Table 2 shows the evaluation results of the resulting clear coating films.
【0125】実施例7 塗料調製及び塗膜評価 実施例1〜4、比較例1の各コーティング液100g
に、水溶性エポキシ樹脂(ナガセ化成(株)製)デナコ
−ルEX−521(ポリグリセロ−ルポリグリシジルエ
−テル)10g及び大日本インキ株式会社製のチタンペ
ーストSDー7042(60%水分散チタンペースト)
5gを配合し攪拌して、各塗料を調製した。また、実施
例5のコーティング液にポリイソシアネート樹脂(ダウ
・ポリウレタン日本(株)製)PAPI135:5g及
び大日本インキ株式会社製のチタンペーストSDー70
42(60%水分散チタンペースト)5gを配合し攪拌
して、各塗料を調製した。基材としてスレート板を用い
て、塩化ゴム系シ−ラー(メーカー旭電化(株)製)を
100g/m2 wetでスプレー塗装を行い、常温で2
日放置後、上記で調整した各塗料を250〜300g/
m2 wetでスプレ−塗装を行い、40℃×30分間硬
化せさせて塗膜を作製した。これらの塗膜の評価結果を
表−3に示す。塗膜評価の試験方法について、以下に述
べる。Example 7 Preparation of paint and evaluation of coating film 100 g of each coating solution of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1
10 g of a water-soluble epoxy resin (manufactured by Nagase Kasei Co., Ltd.) Denacol EX-521 (polyglycerol polyglycidyl ether) and titanium paste SD-7042 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) paste)
5 g were blended and stirred to prepare each paint. Also, 5 g of polyisocyanate resin (manufactured by Dow Polyurethane Japan Co., Ltd.) PAPI135: 5 g and titanium paste SD-70 manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd. were added to the coating solution of Example 5.
5 g of 42 (60% water-dispersed titanium paste) was mixed and stirred to prepare each paint. Using a slate plate as a base material, a chlorinated rubber sealer (manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.) was spray-coated at 100 g / m 2 wet,
After standing for a day, each of the above-prepared paints is 250 to 300 g /
Spray coating was performed with m 2 wet and cured at 40 ° C. for 30 minutes to form a coating film. Table 3 shows the evaluation results of these coating films. The test method for evaluating the coating film is described below.
【0126】試験方法1 (耐温水性) 試料を60℃10日間温水に全没させ引き上げた際の外
観と常温乾燥後の外観判定を行った。 ◎:剥離がない。 ○:ピンホ−ル状の剥離が発生。 △:部分的に剥離が発生。 ×:全体的に剥離が発生。Test Method 1 (Warm Water Resistance) The appearance when the sample was completely immersed in warm water at 60 ° C. for 10 days and was pulled up, and the appearance after drying at room temperature were determined. A: No peeling. :: Pinhole-shaped peeling occurred. Δ: Partial peeling occurred. ×: Peeling occurred entirely.
【0127】試験方法2 (耐溶剤性) テトラヒドロフラン(以下,THFと言う)、メチルエ
チルケトン(以下、MEKと言う)またはメタノ−ルを
ペ−パ−タオルに充分含浸させ、試験片の皮膜、塗膜を
50回ラビングしたあとにの表面状態を観察し、以下の
判定基準に基づいて評価した。 ◎:白化およびふくれがない。 ○:少し白化が発生。 △:白化とふくれが同時に発生。 ×:皮膜、塗膜が溶解。Test Method 2 (Solvent Resistance) A paper towel was sufficiently impregnated with tetrahydrofuran (hereinafter referred to as THF), methyl ethyl ketone (hereinafter referred to as MEK) or methanol to form a film or a coating film on the test piece. Was rubbed 50 times, the surface condition was observed, and evaluated based on the following criteria. A: No whitening or blistering. :: slight whitening occurred. Δ: Whitening and blistering occurred simultaneously. ×: Film and coating film dissolved.
【0128】試験方法3 (鉛筆硬度) 試料の皮膜もしくは塗膜面に各種硬度用の鉛筆で45度
の角度で線を引きた後、消しゴムで表面を消し皮膜面塗
膜面に傷がついて消す事のできない傷のつかない鉛筆の
硬度をその皮膜塗膜の硬度とした。 試験方法4 (塗膜初期光沢) 各塗料塗装板を光沢率計(入射角60度反射角60度)
で測定した。Test Method 3 (Pencil Hardness) After drawing a line at an angle of 45 ° on the film or coating surface of the sample with a pencil for various hardness, the surface was erased with an eraser, and the coating surface of the coating surface was scratched and erased. The hardness of the pencil which cannot be scratched and which cannot be scratched was defined as the hardness of the coating film. Test method 4 (Initial gloss of paint film) Each paint coated plate was measured with a gloss meter (incident angle 60 degrees, reflection angle 60 degrees).
Was measured.
【0129】試験方法5 (塗膜光沢率) 各塗料塗装板をサンシャインウェ−ザ−試験機で200
0hr、UV照射した試験片を光沢率計(入射角60度
反射角60度)で測定した光沢が初期光沢の何%に相当
するかを測定した。 試験方法6 (塗膜色差) 各塗料塗装板をサンシャインウェ−ザ−試験機で200
0hr、UV照射した試験片を色差計で測定し初期色差
との差を測定した。Test Method 5 (Gloss of coating film) Each paint-coated plate was measured for 200 days with a sunshine weathering tester.
The test piece irradiated with UV light for 0 hr was measured with a gloss meter (incidence angle: 60 degrees, reflection angle: 60 degrees) to determine what percentage of the initial gloss was. Test Method 6 (Color difference of coating film) Each paint-coated plate was tested with a sunshine weathering tester for 200 hours.
The test piece irradiated with UV light for 0 hr was measured with a color difference meter, and the difference from the initial color difference was measured.
【0130】試験方法7 (汚染性) 各塗料塗装板を屋外暴露台に南向きに45度の角度で1
年放置した後、汚染性の度合いを下記判断基準で評価し
た。 ◎ 水洗せずに塗膜面の汚れがほどんど目立たない。 ○ 軽い水洗いで塗膜表面の汚れがとれた。 △ 強く水洗いで塗膜表面の汚れがとれた。 × 水洗では塗膜表面の汚れがとれない。Test Method 7 (Contamination) Each paint-coated plate was placed on an outdoor exposure table at a 45 ° southward angle of 1 °.
After standing for one year, the degree of contamination was evaluated according to the following criteria. ◎ The stain on the coating film surface is hardly noticeable without washing with water. ○ Dirt on the surface of the coating film was removed by light washing. Δ: The surface of the coating film was strongly stained by washing with water. × The stain on the coating film surface cannot be removed by washing with water.
【0131】サンシャインウェ−ザ−試験機 東洋精機製作所株式会社 製Ci35キセノン灯式ウェ
−ザ−メ−タ− 光沢率計 スガ試験機株式会社 製UGV−50D型デジタル変角
光沢計 色差計 ミノルタカメラ株式会社 製CR−300色彩色差計Sunshine weathering tester Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. Ci35 xenon lamp-type weathermeter gloss meter Suga Testing Machine Co., Ltd. UGV-50D digital variable angle glossmeter Color difference meter Minolta camera Co., Ltd. CR-300 colorimeter
【0132】[0132]
【表6】 [Table 6]
【0133】[0133]
【表7】 各コーティング液は、水を加えて固形分20%(粘度1
00cp以下)に調整したものを塗膜化した。[Table 7] Each coating solution was added with water to a solid content of 20% (viscosity 1
(Less than 00 cp).
【0134】[0134]
【表8】 [Table 8]
【0135】[0135]
【発明の効果】本発明の水溶性樹脂組成物又はこれを含
有する塗料組成物は、従来の加水分解性シリル基を含有
する水系樹脂組成物及びこれにシロキサン化合物を単純
に配合しただけの水系樹脂組成物に比べ、貯蔵安定性が
極めて良く、且つこれを硬化して得られる塗膜の高硬
度、耐擦傷性、耐薬品性、耐汚染性、耐候性、耐熱性等
の機能発現に優れた効果を示し、コーティング剤、塗
料、接着剤等の用途では特に有用なものである。The water-soluble resin composition or the coating composition containing the same according to the present invention comprises a conventional water-based resin composition containing a hydrolyzable silyl group and a water-based resin composition obtained by simply adding a siloxane compound thereto. Compared with the resin composition, the storage stability is extremely good, and the coating film obtained by curing this resin has excellent functions such as high hardness, scratch resistance, chemical resistance, stain resistance, weather resistance and heat resistance. It is particularly useful in applications such as coating agents, paints, and adhesives.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三木 大助 大阪府枚方市招提田近1丁目13番地 中央 理化工業株式会社内 (72)発明者 田中 誠一朗 北九州市八幡西区黒崎城石1番1号 三菱 化学株式会社黒崎事業所内 (72)発明者 沢井 毅 北九州市八幡西区黒崎城石1番1号 三菱 化学株式会社黒崎事業所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Daisuke Miki, Inventor 1-13-13, Shodida, Hirakata City, Osaka Prefecture Inside Chuo Rika Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Takeshi Sawai 1-1 Kurosaki Castle Stone, Yawatanishi-ku, Kitakyushu-shi Mitsubishi Chemical Corporation Kurosaki Office
Claims (14)
樹脂組成物。 (1)シロキサン結合を有する水溶性樹脂 (2)一般式(A)で示されるシロキサン組成物 一般式(A): SiOa Xb Yc (式中、Xは加水分解性基、Yは非加水分解性基であ
り、0≦a≦1.4、b/(b+c)=0.01〜1.
0、但し2a+b+c=4である。)1. A resin composition comprising the following (1) and (2): (1) a water-soluble resin having a siloxane bond (2) a siloxane composition represented by the general formula (A): a general formula (A): SiO a X b Y c (where X is a hydrolyzable group, and Y is A hydrolyzable group, 0 ≦ a ≦ 1.4, b / (b + c) = 0.01 to 1.
0, where 2a + b + c = 4. )
あることを特徴とする請求項1記載の樹脂組成物。2. The resin composition according to claim 1, wherein (1) is a water-soluble resin having a pH of 2 to 11.
を中和してなる水溶性樹脂であることを特徴とする請求
項1又は2に記載の樹脂組成物。3. The resin composition according to claim 1, wherein (1) is a water-soluble resin obtained by neutralizing a resin having a carboxyl group.
水溶性樹脂であることを特徴とする請求項1又は2に記
載の樹脂組成物。4. The resin composition according to claim 1, wherein (1) is a water-soluble resin comprising a resin having a hydroxyl group.
を中和してなる水溶性樹脂であることを特徴とする請求
項1又は2に記載の樹脂組成物。5. The resin composition according to claim 1, wherein (1) is a water-soluble resin obtained by neutralizing a resin having a sulfonic acid group.
=0であることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記
載の樹脂組成物。6. The siloxane composition of (2), wherein c
= 0, wherein the resin composition according to any one of claims 1 to 5.
り、1.4<a’<2、b’/(b’+c’)=0.0
1〜1.0、但し2a’+b’+c’=4である。)で
表されるシロキサン成分を含有することを特徴とする樹
脂組成物。7. A general formula (B): SiO a ′ X b ′ Y c ′ (wherein X is a hydrolyzable group, Y is a non-hydrolyzable group, and 1.4 <a ′ <2; b ′ / (b ′ + c ′) = 0.0
1 to 1.0, where 2a '+ b' + c '= 4. A resin composition comprising a siloxane component represented by the formula (1):
る慣性半径が20Å〜200Åの微粒子を形成している
ことを特徴とする請求項7に記載の樹脂組成物。8. The resin composition according to claim 7, wherein the siloxane component forms fine particles having an inertial radius of 20 ° to 200 ° according to a small-angle X-ray scattering method.
中に、顔料及び/又は粉体を分散してなることを特徴と
する塗料組成物。9. A coating composition comprising a pigment and / or powder dispersed in the resin composition according to claim 1.
成物に、エポキシ樹脂、ポリイソシアネート樹脂、メラ
ミン樹脂、又はアジリジン、オキサゾリン環、もしくは
カルボジイミド基を有する樹脂を配合してなることを特
徴とする硬化性樹脂組成物。10. A resin composition according to claim 1, further comprising an epoxy resin, a polyisocyanate resin, a melamine resin, or a resin having an aziridine, oxazoline ring, or carbodiimide group. Characteristic curable resin composition.
1、温度0〜200℃の範囲で配合及び熟成を行うこと
を特徴とする樹脂組成物の製造方法。 (1)シロキサン結合を有する水溶性樹脂 (2)一般式(A)で示されるシロキサン組成物 一般式(A): SiOa Xb Yc (式中、Xは加水分解性基、Yは非加水分解性基であ
り、0≦a≦1.4、b/(b+c)=0.01〜1.
0、但し2a+b+c=4である。)11. The following (1) and (2) are adjusted to pH 2-1.
1. A method for producing a resin composition, wherein compounding and aging are performed in a temperature range of 0 to 200 ° C. (1) a water-soluble resin having a siloxane bond (2) a siloxane composition represented by the general formula (A): a general formula (A): SiO a X b Y c (where X is a hydrolyzable group, and Y is A hydrolyzable group, 0 ≦ a ≦ 1.4, b / (b + c) = 0.01 to 1.
0, where 2a + b + c = 4. )
剤を存在させ、温度0〜200℃の範囲内で配合及び熟
成を行うことを特徴とする請求項11に記載の樹脂組成
物の製造方法。12. The resin composition according to claim 11, wherein an organic solvent is present when compounding (1) and (2), and compounding and aging are performed within a temperature range of 0 to 200 ° C. Method of manufacturing a product.
を基材上に塗装してなる塗装物。13. A coated product obtained by coating the curable resin composition according to claim 10 on a substrate.
に塗装してなる塗装物。14. A coated product obtained by coating the coating composition according to claim 9 on a substrate.
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