JP2001131466A - Aqueous coating composition - Google Patents

Aqueous coating composition

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JP2001131466A
JP2001131466A JP30961499A JP30961499A JP2001131466A JP 2001131466 A JP2001131466 A JP 2001131466A JP 30961499 A JP30961499 A JP 30961499A JP 30961499 A JP30961499 A JP 30961499A JP 2001131466 A JP2001131466 A JP 2001131466A
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coating composition
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aqueous coating composition which is excellent in weatherability, transparency, adhesiveness, storage stability. SOLUTION: The composition comprises a copolymer obtained by radical polymerization by use of an ethylenically unsaturated monomer having a solubility in water within a specified range and an oil-soluble radical polymerization initiator having a solubility in water within a specified range in the presence of an aqueous dispersion of a polyorganosiloxane.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、耐候性の優れた水
性被覆組成物に関する。特に、本発明は、ポリオルガノ
シロキサン系エマルジョンを含有し、長期間にわたって
優れた耐候性、すなわち、優れた光沢保持性、耐黄変
性、耐水性、透明性及び基材密着性を有する被膜を形成
することができ、各種水性塗料に広く利用することがで
きる水性被覆組成物に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an aqueous coating composition having excellent weather resistance. In particular, the present invention comprises a polyorganosiloxane emulsion and forms a coating having excellent weather resistance over a long period of time, that is, excellent gloss retention, yellowing resistance, water resistance, transparency and substrate adhesion. And a water-based coating composition which can be widely used for various water-based paints.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、環境保全及び安全衛生の観点か
ら、塗料の有機溶剤型から水性型、特に水性エマルジョ
ン型への移行が進んでいる。そのため、水性塗料の用途
が拡大され、それに伴って水性塗料への要求性能が高度
になってきている。特に、そのような性能として、塗膜
の外観や耐候性、貯蔵安定性等は常にその向上の重要性
が指摘されている。
2. Description of the Related Art In recent years, from the viewpoints of environmental protection and health and safety, there has been an increasing shift from organic solvent type paints to aqueous type paints, especially aqueous emulsion type paints. For this reason, applications of the water-based paint have been expanded, and accordingly, the required performance of the water-based paint has become higher. In particular, as such performance, the appearance, weather resistance, storage stability, and the like of the coating film are always pointed out by the importance of improvement.

【0003】これらの要求に対して、特開昭58−18
0563号では、アクリル系重合体エマルジョンにシリ
コーン系重合体エマルジョンを配合したものを塗料主成
分として用いることが提案されている。また、特開平4
−261454号では、シリコーン系重合体エマルジョ
ンの存在下にアクリル系単量体を共重合させたものなど
が提案されている。しかしながら、かかる組成物を用い
た場合には、アクリル系共重合体とシリコーン系重合体
とは相溶性が乏しく、また屈折率も異なるため、塗膜の
透明性が損なわれることや、塗膜を形成した時に互いに
分離してしまい、十分な耐水性や塗膜強度が得られない
等の欠点がある。
In response to these requirements, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-18 / 1983
No. 0563 proposes to use a mixture of an acrylic polymer emulsion and a silicone polymer emulsion as a main component of the paint. In addition, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
No. 261454 proposes an acrylic monomer copolymerized in the presence of a silicone polymer emulsion. However, when such a composition is used, the compatibility between the acrylic copolymer and the silicone polymer is poor, and the refractive index is also different, so that the transparency of the coating film is impaired or the coating film is damaged. When formed, they are separated from each other, resulting in a drawback that sufficient water resistance and coating film strength cannot be obtained.

【0004】上記のような問題を解決するために、特開
平11−12311号では、低分子量シリコーン系重合
体と単量体の水性分散体を、油溶性の開始剤や反応性乳
化剤を使用することにより、共重合させたものなどが提
案されている。しかし、この場合には、高分子量シリコ
ーン系重合体を用いた場合に重合安定性が損なわれるこ
とから、低分子量シリコーン系重合体しか使えないた
め、十分な塗膜強度が得られないという欠点がある。
In order to solve the above problems, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-12311 discloses that an aqueous dispersion of a low molecular weight silicone polymer and a monomer is used with an oil-soluble initiator or a reactive emulsifier. Accordingly, copolymerized products have been proposed. However, in this case, since the polymerization stability is impaired when a high molecular weight silicone polymer is used, only a low molecular weight silicone polymer can be used. is there.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の如き
従来技術の問題点を解決し、耐候性、透明性、密着性、
貯蔵安定性等に優れた水性被覆組成物を提供することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the problems of the prior art as described above, and provides weather resistance, transparency, adhesion, and the like.
An object is to provide an aqueous coating composition having excellent storage stability and the like.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討した結果、ポリオルガノシロ
キサン重合体の水性分散体の存在下に、特定の範囲の水
への溶解性を持つエチレン性不飽和単量体と特定の範囲
の水への溶解性を持つ油溶性ラジカル重合開始剤とを用
いてラジカル重合させることにより、優れた耐候性、透
明性及び密着性を有し、貯蔵安定性等にも優れた性能を
有する水性被覆組成物が得られることを見出し、本発明
を完成するに至ったものである。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, it has been found that, in the presence of an aqueous dispersion of a polyorganosiloxane polymer, the solubility in a specific range of water is reduced. It has excellent weather resistance, transparency and adhesion by radical polymerization using an ethylenically unsaturated monomer having an oil-soluble radical polymerization initiator having a specific range of water solubility. It has been found that an aqueous coating composition having excellent performance in storage stability and the like can be obtained, and the present invention has been completed.

【0007】すなわち、本発明の水性被覆組成物は、オ
ルガノシロキサン(I)とグラフト交叉剤(II)とを
共縮合させて得られるポリオルガノシロキサン重合体
(III)1〜50質量%(固形分)の水性分散体の存
在下に、(a)20℃における水への溶解性が0.5質
量%以下である油溶性ラジカル重合開始剤(IV)を用
い、(b)20℃における水への溶解性が0.1〜10
質量%であるエチレン性不飽和単量体(V)1〜99質
量%及び(c)他のエチレン性不飽和単量体(VI)0
〜98質量%((III)+(V)+(VI)=100
質量%)を、(d)得られる共重合体100質量部に対
して0.5〜5質量部の乳化剤の存在で、ラジカル重合
させて得られる共重合体(A)を含有するものである。
That is, the aqueous coating composition of the present invention comprises 1 to 50% by mass (solid content) of a polyorganosiloxane polymer (III) obtained by co-condensing an organosiloxane (I) and a graft-linking agent (II). (A) using an oil-soluble radical polymerization initiator (IV) having a solubility in water of 0.5% by mass or less at 20 ° C. in the presence of the aqueous dispersion of (b), Solubility of 0.1 to 10
1 to 99% by mass of the ethylenically unsaturated monomer (V), which is 1% by mass, and (c) 0 other ethylenically unsaturated monomer (VI).
9898% by mass ((III) + (V) + (VI) = 100
(D) contains (A) a copolymer (A) obtained by radical polymerization in the presence of 0.5 to 5 parts by mass of an emulsifier with respect to 100 parts by mass of the obtained copolymer. .

【0008】ここで、共重合体(A)中にはエチレン性
不飽和カルボン酸単量体単位が0.1〜10質量%の量
で含有されているのが好ましい。また、共重合体(A)
を重合させる際に使用される乳化剤は、ラジカル重合性
のエチレン性不飽和基を有する、いわゆる反応性乳化剤
であるのが好ましい。
Here, the copolymer (A) preferably contains an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit in an amount of 0.1 to 10% by mass. Further, the copolymer (A)
Is preferably a so-called reactive emulsifier having a radically polymerizable ethylenically unsaturated group.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明に使用されるオルガノシロ
キサン(I)は、例えば、一般式R1 m SiO(4-m)/2
(式中、R1 は置換又は非置換の1価の炭化水素基であ
り、mは0〜3の整数を表す)で表される構造単位を有
するものであり、直鎖状、分枝状もしくは環状構造を有
するものである。このオルガノシロキサン(I)が有す
る置換又は非置換の1価の炭化水素基としては、例え
ば、メチル基、エチル基、プロピル基、ビニル基、フェ
ニル基及びそれらの水素原子をハロゲン原子又はシアノ
基で置換した置換炭化水素基等を挙げることができる。
オルガノシロキサン(I)の具体例としては、ヘキサメ
チルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラ
シロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデ
カメチルシクロヘキサシロキサン、トリメチルトリフェ
ニルシクロトリシロキサン等の環状化合物の他に、直鎖
状あるいは分枝状のオルガノシロキサンを挙げることが
できる。なお、このオルガノシロキサン(I)は、予め
重合されたポリオルガノシロキサンであってもよい。こ
の場合、その分子鎖末端は水酸基、アルコキシ基、トリ
メチルシリル基、ジメチルビニルシリル基、メチルフェ
ニルビニルシリル基、メチルジフェニルシリル基等で封
鎖されていてもよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The organosiloxane (I) used in the present invention has, for example, the general formula R 1 m SiO (4-m) / 2
(Wherein R 1 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group, and m represents an integer of 0 to 3), and has a linear or branched structure. Or it has a cyclic structure. Examples of the substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group possessed by the organosiloxane (I) include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a vinyl group, a phenyl group and a hydrogen atom of such a group represented by a halogen atom or a cyano group. Examples thereof include a substituted substituted hydrocarbon group.
Specific examples of the organosiloxane (I) include, in addition to cyclic compounds such as hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, dodecamethylcyclohexasiloxane, and trimethyltriphenylcyclotrisiloxane, A chain or branched organosiloxane can be mentioned. In addition, this organosiloxane (I) may be a polyorganosiloxane previously polymerized. In this case, the terminal of the molecular chain may be blocked with a hydroxyl group, an alkoxy group, a trimethylsilyl group, a dimethylvinylsilyl group, a methylphenylvinylsilyl group, a methyldiphenylsilyl group, or the like.

【0010】本発明で使用されるグラフト交叉剤(I
I)としては、例えば、分子内に1個以上の加水分解性
シリル基と、1個以上のエチレン性不飽和基又はメルカ
プト基を含有するものを挙げることができる。加水分解
性シリル基としては、重合反応性、取り扱いの容易さ等
の点からアルコキシシリル基が好ましい。グラフト交叉
剤の具体例としては、ビニルメチルジメトキシシラン、
ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン
等のビニルシラン類や3−(メタ)アクリロキシプロピ
ルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロ
ピルメチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキ
シプロピルトリエトキシシラン等の(メタ)アクリロキ
シアルキルシラン類、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メチルジメトキシ
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エトキシシラン等のメ
ルカプトアルキルシラン類等が挙げられる。これらの成
分は必要に応じて単独であるいは2種以上を併用して使
用することができる。
The graft crosslinking agent (I) used in the present invention
Examples of I) include those containing one or more hydrolyzable silyl groups and one or more ethylenically unsaturated groups or mercapto groups in the molecule. As the hydrolyzable silyl group, an alkoxysilyl group is preferable in terms of polymerization reactivity, ease of handling, and the like. Specific examples of the graft crosslinking agent include vinylmethyldimethoxysilane,
Vinylsilanes such as vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropylmethyldimethoxysilane, and 3- (meth) acryloxypropyltriethoxysilane (Meth) acryloxyalkylsilanes, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane,
And mercaptoalkylsilanes such as 3-mercaptopropylmethyldiethoxysilane. These components can be used alone or in combination of two or more as necessary.

【0011】上記のグラフト交叉剤(II)の使用割合
は(I)成分と(II)成分の合計質量に対して0.1
〜30質量%、好ましくは0.5〜20質量%であるの
がよく、0.1質量%以上のグラフト交叉剤を使用する
ことにより、高分子量のポリオルガノシロキサン重合体
(III)とエチレン性不飽和単量体成分のグラフト重
合が効率良く行われ、塗装被膜の耐候性や耐水性を効果
的に向上させることができる。また、30質量%以下の
グラフト交叉剤を使用することにより、ポリオルガノシ
ロキサン(III)の分子量を下げることなくグラフト
率を向上させ、塗装被膜の耐候性を効果的に向上させる
ことができる。
The use ratio of the above grafting agent (II) is 0.1% with respect to the total mass of the components (I) and (II).
The amount is preferably from 30 to 30% by mass, preferably from 0.5 to 20% by mass, and by using a graft-linking agent of 0.1% by mass or more, the high molecular weight polyorganosiloxane polymer (III) and Graft polymerization of the unsaturated monomer component is efficiently performed, and the weather resistance and water resistance of the coating film can be effectively improved. Further, by using a graft crosslinking agent of 30% by mass or less, the graft ratio can be improved without lowering the molecular weight of the polyorganosiloxane (III), and the weather resistance of the coating film can be effectively improved.

【0012】ポリオルガノシロキサン重合体(III)
は、前記オルガノシロキサン(I)とグラフト交叉剤
(II)とをホモミキサーや圧力型ホモジナイザー等で
水中に強制的に乳化分散させたものに、重縮合開始剤と
してアルキルベンゼンスルホン酸等の酸を加えて重縮合
させることにより製造することができ、この重縮合の後
でこの酸成分をアルカリ成分で中和することにより乳化
剤として使用することもできる。この重縮合開始剤の使
用量は、特に限定されるものではなく、目的とするポリ
オルガノシロキサン重合体の分子量、固形分量及び重合
温度等の重合条件により任意に設定できるものである
が、重合を速やかに進行させるためにはオルガノシロキ
サン(I)成分とグラフト交叉剤(II)成分との合計
量に対して0.5質量%以上の量で使用するのが望まし
い。
Polyorganosiloxane polymer (III)
Is a method in which an acid such as alkylbenzene sulfonic acid is added as a polycondensation initiator to a product obtained by forcibly emulsifying and dispersing the organosiloxane (I) and the graft-linking agent (II) in water using a homomixer or a pressure homogenizer. It can be used as an emulsifier by neutralizing the acid component with an alkali component after the polycondensation. The amount of the polycondensation initiator to be used is not particularly limited, and can be arbitrarily set according to polymerization conditions such as a molecular weight, a solid content, and a polymerization temperature of a target polyorganosiloxane polymer. For rapid progress, it is desirable to use an amount of 0.5% by mass or more based on the total amount of the organosiloxane (I) component and the graft crosslinking agent (II) component.

【0013】なお、このようにして得られるポリオルガ
ノシロキサン重合体(III)の平均分子量は10,0
00以上であり、好ましくは50,000以上であるの
がよい。このような比較的高分子量のポリオルガノシロ
キサン共重合体(III)を使用することにより、塗装
被膜の耐候性を特に向上させることが可能となる。本発
明の水性被覆組成物に使用される共重合体(A)は、上
記のようにして得られるポリオルガノシロキサン重合体
(III)の水性分散体に、ラジカル重合開始剤(I
V)を含むエチレン性不飽和単量体(V)を添加し、
(IV)及び(V)を(III)中に浸透させた後に重
合を開始させ、次いで更にエチレン性不飽和単量体(V
I)と乳化剤とを添加し、重合させることにより得られ
るものである。
The polyorganosiloxane polymer (III) thus obtained has an average molecular weight of 10,0.
It is preferably at least 00, more preferably at least 50,000. By using such a relatively high molecular weight polyorganosiloxane copolymer (III), it becomes possible to particularly improve the weather resistance of the coating film. The copolymer (A) used in the aqueous coating composition of the present invention is prepared by adding a radical polymerization initiator (I) to the aqueous dispersion of the polyorganosiloxane polymer (III) obtained as described above.
V) containing an ethylenically unsaturated monomer (V),
After infiltration of (IV) and (V) into (III), the polymerization is initiated and then further ethylenically unsaturated monomers (V
It is obtained by adding I) and an emulsifier and polymerizing.

【0014】ポリオルガノシロキサン重合体(III)
とエチレン性不飽和単量体(V)及び(VI)とのグラ
フト重合に使用するラジカル重合開始剤(IV)は、2
0℃における水への溶解性が0.5質量%以下であれば
特に限定されるものではなく、公知のものが使用でき
る。20℃における水への溶解性が0.5質量%以下の
ラジカル重合性開始剤を使用することにより、開始剤の
ポリオルガノシロキサン重合体(III)中への浸透が
効率よく行われるため、エチレン性不飽和単量体(V)
及び(VI)との共重合において、グラフト率や相溶性
が向上し、耐候性に優れた塗膜を得ることができる。
Polyorganosiloxane polymer (III)
The radical polymerization initiator (IV) used for the graft polymerization of ethylenically unsaturated monomers (V) and (VI) is 2
There is no particular limitation as long as the solubility in water at 0 ° C. is 0.5% by mass or less, and known compounds can be used. By using a radically polymerizable initiator having a solubility in water of 0.5% by mass or less at 20 ° C., the permeation of the initiator into the polyorganosiloxane polymer (III) is efficiently carried out. Unsaturated monomer (V)
In the copolymerization with (VI) and (VI), the graft ratio and compatibility are improved, and a coating film having excellent weather resistance can be obtained.

【0015】逆に、20℃における水への溶解性が0.
5質量%を超える開始剤を使用すると、ポリオルガノシ
ロキサン重合体(III)とエチレン性不飽和単量体
(V)とのグラフト重合において、高いグラフト率が得
られず、塗膜の透明性や耐候性が低下する。20℃にお
ける水への溶解性が0.5質量%以下のラジカル重合開
始剤の具体例としては、アゾビスイソブチロニトリル、
2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)、2−フェニルアゾ−4−メトキシ−2,4−ジメ
チルバレロニトリル等の難水溶性アゾ化合物類や過酸化
ベンゾイル、クメンハイドロパーオキサイド、t−ブチ
ルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチル
パーオキシイソブチレート等の有機過酸化物類等が挙げ
られる。これらの開始剤は単独でも使用できるほか、2
種以上の開始剤を併用してもよい。また、耐水性に影響
を及ぼさない範囲であれば、硫酸第一鉄/デキストロー
スや亜硫酸水素ナトリウム等の還元剤との併用によるレ
ドックス型としても使用できる。
Conversely, the solubility in water at 20 ° C. is 0.
When the initiator exceeds 5% by mass, a high graft ratio cannot be obtained in the graft polymerization of the polyorganosiloxane polymer (III) and the ethylenically unsaturated monomer (V), and the transparency of the coating film and the The weather resistance decreases. Specific examples of the radical polymerization initiator having a solubility in water at 20 ° C. of 0.5% by mass or less include azobisisobutyronitrile,
Poorly water-soluble azo compounds such as 2,2-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) and 2-phenylazo-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, t- Organic peroxides such as butylperoxy-2-ethylhexanoate and t-butylperoxyisobutyrate are exemplified. These initiators can be used alone, or 2
More than one initiator may be used in combination. In addition, as long as it does not affect the water resistance, it can be used as a redox type in combination with a reducing agent such as ferrous sulfate / dextrose or sodium hydrogen sulfite.

【0016】本発明の水性被覆組成物を構成する共重合
体(A)に使用するエチレン性不飽和単量体成分(V)
としては、20℃における水への溶解性が0.1〜10
質量%のものを使用することが必要であり、この溶解性
が1〜10質量%の範囲のものを使用するのが好まし
く、1〜9質量%のものを使用するのが更に好ましい。
20℃の水への溶解性が0.1質量%以上のエチレン性
不飽和単量体を使用することにより、油溶性ラジカル重
合開始剤(IV)をポリオルガノシロキサン重合体(I
II)中に効率よく浸透させることができ、ポリオルガ
ノシロキサン重合体(III)とエチレン性不飽和単量
体(V)との高効率のグラフト重合が可能となり、逆に
20℃の水への溶解性が10質量%以下のエチレン性不
飽和単量体を使用することにより、塗装被膜が水を吸い
込み易くすることを防止でき、被膜の耐候性を向上させ
ることができる。
The ethylenically unsaturated monomer component (V) used in the copolymer (A) constituting the aqueous coating composition of the present invention
May have a solubility in water at 20 ° C. of 0.1 to 10
It is necessary to use a compound having a solubility in the range of 1 to 10% by mass, more preferably 1 to 9% by mass.
By using an ethylenically unsaturated monomer having a solubility in water of 20 ° C. of 0.1% by mass or more, the oil-soluble radical polymerization initiator (IV) can be converted to a polyorganosiloxane polymer (I
II), it is possible to efficiently infiltrate the polyorganosiloxane polymer (III) and the ethylenically unsaturated monomer (V) with high efficiency. By using an ethylenically unsaturated monomer having a solubility of 10% by mass or less, the coating film can be prevented from easily absorbing water, and the weather resistance of the coating film can be improved.

【0017】逆に、20℃における水への溶解性が0.
1%未満のエチレン性不飽和単量体を使用した場合に
は、ラジカル重合開始剤(IV)のポリオルガノシロキ
サン重合体(III)への浸透が十分に行われないた
め、ポリオルガノシロキサン重合体(III)とエチレ
ン性不飽和単量体(V)とのグラフト重合において、高
いグラフト率が得られず、また重合が不安定になり、多
量の凝集物が生じることとなる。
Conversely, the solubility in water at 20 ° C. is 0.
When less than 1% of the ethylenically unsaturated monomer is used, the radical polymerization initiator (IV) does not sufficiently penetrate into the polyorganosiloxane polymer (III), so that the polyorganosiloxane polymer is not used. In the graft polymerization of (III) and the ethylenically unsaturated monomer (V), a high graft ratio cannot be obtained, the polymerization becomes unstable, and a large amount of aggregates are generated.

【0018】また、20℃における水への溶解性が10
質量%を超えるエチレン性不飽和単量体を使用した場合
には、塗装被膜の親水性が上がり、塗装被膜内へ水が侵
入しやすくなるため、塗膜の耐水性が悪化し、耐候性も
低下することとなる。エチレン性不飽和単量体(V)の
使用量は、1〜99質量%、好ましくは5〜79質量%
の範囲である。この範囲であれば、ラジカル重合開始剤
(IV)のポリオルガノシロキサン重合体(III)へ
の浸透が十分に行われる結果、ポリオルガノシロキサン
重合体(III)とエチレン性不飽和単量体(V)と
の、そして後に続くエチレン性不飽和単量体(VI)と
のグラフト重合において、高いグラフト率が得られる。
このエチレン性不飽和単量体(V)の使用量が1質量%
未満ではポリオルガノシロキサン重合体(III)とエ
チレン性不飽和単量体(V)及び(VI)との重合が十
分に進まない結果、グラフト率が不十分となる。
The solubility in water at 20 ° C. is 10%.
When an ethylenically unsaturated monomer in excess of mass% is used, the hydrophilicity of the coating film increases, and water easily penetrates into the coating film, so that the water resistance of the coating film deteriorates and the weather resistance also decreases. Will decrease. The amount of the ethylenically unsaturated monomer (V) used is 1 to 99% by mass, preferably 5 to 79% by mass.
Range. Within this range, the radical polymerization initiator (IV) sufficiently penetrates into the polyorganosiloxane polymer (III), so that the polyorganosiloxane polymer (III) and the ethylenically unsaturated monomer (V ) And subsequently with the ethylenically unsaturated monomer (VI), a high degree of grafting is obtained.
The amount of the ethylenically unsaturated monomer (V) used is 1% by mass.
If it is less than 3, polymerization of the polyorganosiloxane polymer (III) and the ethylenically unsaturated monomers (V) and (VI) does not proceed sufficiently, resulting in an insufficient graft ratio.

【0019】使用されるエチレン性不飽和単量体(V)
の具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メ
タ)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t−ブチル、(メタ)アク
リル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸テトラフルフリ
ル、メタクリル酸2−メトキシエチル、メタクリル酸2
−エトキシエチル、ジメタクリル酸エチレングリコー
ル、ジメタクリル酸トリエチレングリコール、コハク酸
2−メタクリロイルオキシエチル、マレイン酸2−メタ
クリロイルオキシエチル、ヘキサヒドロフタル酸−メタ
クリロイルオキシエチル、メタクリル酸ジエチルアミノ
エチル等の(メタ)アクリル酸エステル類やアクリロニ
トリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル化合
物、更には各種の芳香族ビニル化合物やエチレン性不飽
和カルボン酸ビニルエステル化合物及びそれらの混合物
が挙げられるが、20℃における水への溶解性が0.1
〜10質量%のものであれば上記のものに限られるもの
ではない。
Ethylenically unsaturated monomer (V) used
Specific examples of methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl acrylate, i-butyl acrylate, t-butyl acrylate, glycidyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid Tetrafurfuryl, 2-methoxyethyl methacrylate, methacrylic acid 2
(Meth) such as ethoxyethyl, ethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, 2-methacryloyloxyethyl succinate, 2-methacryloyloxyethyl maleate, hexahydrophthalic acid-methacryloyloxyethyl, diethylaminoethyl methacrylate, etc. ) Acrylic esters, vinyl cyanide compounds such as acrylonitrile and methacrylonitrile, as well as various aromatic vinyl compounds, ethylenically unsaturated carboxylic acid vinyl ester compounds, and mixtures thereof. Has a solubility of 0.1
It is not limited to the above as long as it is 10 to 10% by mass.

【0020】本発明の水性被覆組成物に含まれる共重合
体(A)に使用されるその他エチレン性不飽和単量体
(VI)としては、メタクリル酸n−ブチル、メタクリ
ル酸i−ブチル、メタクリル酸t−ブチル、(メタ)ア
クリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウ
リル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリ
ル酸シクロヘキシル等の(メタ)アクリル酸アルキルエ
ステル化合物や、スチレン、ビニルトルエン等の芳香族
ビニル化合物、1,3−ブタジエン、イソプレン、2−
クロロー1,3―ブタジエン等の共役ジエン化合物等が
挙げられるが、ラジカル重合可能なものであればこれら
に限られるものではない。
Other ethylenically unsaturated monomers (VI) used in the copolymer (A) contained in the aqueous coating composition of the present invention include n-butyl methacrylate, i-butyl methacrylate, and methacrylic acid. (Meth) acrylic acid alkyl ester compounds such as t-butyl acid, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, styrene and vinyltoluene Aromatic vinyl compounds such as 1,3-butadiene, isoprene, 2-
Examples thereof include conjugated diene compounds such as chloro-1,3-butadiene, but are not limited thereto as long as they are capable of radical polymerization.

【0021】また、本発明の水性被覆組成物に含まれる
共重合体(A)には、エチレン性不飽和単量体に由来す
る単位が含まれていることが好ましく、そのような単量
体単位の量は共重合体(A)に対して0.1〜10質量
%であるのが好ましく、1〜8質量%であるのが更に好
ましい。共重合体(A)が0.1質量%以上のエチレン
性不飽和カルボン酸単量体単位を有することにより、各
種基材に対する密着性と貯蔵時や塗料化配合時の分散安
定性を効果的に向上させることができ、逆に10質量%
以下のエチレン性不飽和カルボン酸単量体単位を有する
ことにより、重合時の安定性を損なうことなく共重合体
(A)の重合を容易に行うことができる。
The copolymer (A) contained in the aqueous coating composition of the present invention preferably contains a unit derived from an ethylenically unsaturated monomer. The amount of the unit is preferably from 0.1 to 10% by mass, more preferably from 1 to 8% by mass, based on the copolymer (A). The copolymer (A) has 0.1% by mass or more of an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit, so that the adhesion to various substrates and the dispersion stability during storage and blending into a coating can be effectively achieved. 10% by mass
By having the following ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer units, the copolymer (A) can be easily polymerized without impairing the stability during polymerization.

【0022】本発明の水性被覆組成物に含まれる共重合
体(A)に含まれるエチレン性不飽和カルボン酸単量体
の具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイ
ン酸、フマル酸、イタコン酸、2−メタクリロキシエチ
ルコハク酸、2−メタクリロキシエチルフタル酸、2−
メタクリロキシエチルヘキサヒドロフタル酸等が挙げら
れる。
Specific examples of the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer contained in the copolymer (A) contained in the aqueous coating composition of the present invention include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itacone Acid, 2-methacryloxyethyl succinic acid, 2-methacryloxyethyl phthalic acid, 2-
Methacryloxyethyl hexahydrophthalic acid and the like.

【0023】本発明の水性被覆組成物に含まれる共重合
体(A)を重合する過程においてポリオルガノシロキサ
ン重合体(III)とエチレン性不飽和単量体(V)及
び(VI)との重合に際して使用する乳化剤としては、
一般的な乳化重合等に使用されるアニオン系、カチオン
系、ノニオン系等の公知の各種乳化剤を使用することが
できるが、スルホン酸基又は硫酸エステル基のナトリウ
ム、カリウム、アンモニウム塩等のアニオン性の乳化剤
を使用することが好ましい。
In the course of polymerizing the copolymer (A) contained in the aqueous coating composition of the present invention, polymerization of the polyorganosiloxane polymer (III) with the ethylenically unsaturated monomers (V) and (VI) The emulsifier used for
Various known emulsifiers such as anionic, cationic, nonionic and the like used in general emulsion polymerization can be used, and anionic salts such as sodium, potassium, and ammonium salts of a sulfonic acid group or a sulfate group can be used. It is preferable to use an emulsifier of

【0024】更に、本発明においては、エマルジョンの
貯蔵安定性の向上や塗膜の耐水性を向上させるために、
ラジカル重合可能なエチレン性不飽和基を有するいわゆ
る反応性乳化剤を使用することがより好ましい。このよ
うな反応性乳化剤の例としては、三洋化成(株)製のエ
レミノール(商標)JS−2や、花王(株)製のラテム
ル(商標)S−120、S−180、S−180A、旭
電化工業(株)製のアデカリアソープ(商標)SE−1
0N、第一工業製薬(株)製のアクアロンHSシリーズ
等が挙げられる。
Further, in the present invention, in order to improve the storage stability of the emulsion and the water resistance of the coating film,
It is more preferable to use a so-called reactive emulsifier having a radically polymerizable ethylenically unsaturated group. Examples of such a reactive emulsifier include Eleminol (trademark) JS-2 manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd., Latemul (trademark) S-120, S-180, S-180A manufactured by Kao Corporation, and Asahi. Adecaria Soap (trademark) SE-1 manufactured by Denka Kogyo Co., Ltd.
0N, Aqualon HS series manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.

【0025】共重合体(A)を作成する際に使用する乳
化剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を併用する
ことも可能であり、その使用量は共重合体(A)100
質量部に対して0.5〜5質量部であり、0.5質量部
以上の量の乳化剤を添加して共重合体(A)を調製する
ことにより、分散安定性を向上させることができ、逆に
5質量部以下の量の乳化剤で共重合体(A)を調製する
ことにより、塗装被膜の耐水性を低下させることなく、
分散安定性に優れた共重合体(A)を得ることができ
る。
The emulsifier used for preparing the copolymer (A) may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
It is 0.5 to 5 parts by mass with respect to parts by mass, and the dispersion stability can be improved by adding the emulsifier in an amount of 0.5 part by mass or more to prepare the copolymer (A). Conversely, by preparing the copolymer (A) with an emulsifier in an amount of 5 parts by mass or less, without lowering the water resistance of the coating film,
A copolymer (A) having excellent dispersion stability can be obtained.

【0026】ポリオルガノシロキサン重合体(III)
の水性分散体の存在下でエチレン性不飽和単量体(V)
及び(VI)を重合させる際の仕込み組成は、固形分換
算で(III)成分、(V)成分及び(VI)成分の合
計量に対して(III)成分が1〜50質量%、(V)
成分が1〜99質量%、(VI)成分が0〜98質量%
であり、好ましくは(III)成分5〜50質量%に対
して、(V)成分が5〜75質量%、(VI)成分が2
0〜90質量%である。また、本発明の水性被覆組成物
の使用に際しては、ポリオルガノシロキサン系エマルジ
ョンの固形分濃度は、通常、20〜70質量%、好まし
くは30〜60質量%の範囲である。
Polyorganosiloxane polymer (III)
Ethylenically unsaturated monomer (V) in the presence of an aqueous dispersion of
When the polymerization composition of (VI) and (VI) is polymerized, the component (III) is 1 to 50% by mass based on the total amount of the component (III), the component (V) and the component (VI) in terms of solid content, )
Component is 1 to 99% by mass, component (VI) is 0 to 98% by mass.
Preferably, the component (V) is 5 to 75% by mass and the component (VI) is 2 to 5 to 50% by mass with respect to the component (III).
0 to 90% by mass. When using the aqueous coating composition of the present invention, the solid content concentration of the polyorganosiloxane-based emulsion is usually in the range of 20 to 70% by mass, preferably 30 to 60% by mass.

【0027】本発明においてポリオルガノシロキサン重
合体(III)とエチレン性不飽和単量体(V)及び
(VI)と、更に好ましくは反応性乳化剤との共重合を
効率よく進行させる手順としては、ラジカル重合開始剤
(IV)をエチレン性不飽和単量体(V)の一部もしく
は全部に溶解させたものをポリオルガノシロキサン重合
体(III)に先ず含浸させ、次いで残りのエチレン性
不飽和単量体(V)及び(VI)、そして反応性乳化剤
を添加し、含浸させて一括重合させる方法や、ポリオル
ガノシロキサン重合体(III)にラジカル重合開始剤
(IV)をエチレン性不飽和単量体(V)の一部もしく
は全部に溶解させたものを含浸させて重合させた後、更
に残りのエチレン性不飽和単量体(V)及び(VI)、
そして反応性乳化剤を滴下添加して重合させる分割滴下
重合方式等が挙げられる。
In the present invention, the procedure for efficiently proceeding the copolymerization of the polyorganosiloxane polymer (III) with the ethylenically unsaturated monomers (V) and (VI), and more preferably with the reactive emulsifier, is as follows. A radical polymerization initiator (IV) dissolved in part or all of the ethylenically unsaturated monomer (V) is first impregnated into the polyorganosiloxane polymer (III), and then the remaining ethylenically unsaturated monomer (V) is dissolved. A method in which the monomers (V) and (VI) and a reactive emulsifier are added and impregnated and polymerized at once, or a radical polymerization initiator (IV) is added to the polyorganosiloxane polymer (III) by an ethylenically unsaturated monomer. After impregnating and polymerizing a substance dissolved in part or all of the body (V), the remaining ethylenically unsaturated monomers (V) and (VI) are further added.
Then, a split dropping polymerization system in which a reactive emulsifier is added dropwise to carry out polymerization is exemplified.

【0028】また、本発明の水性被覆組成物には、塗膜
形成性を改善するために、必要に応じて造膜助剤を添加
することもできる。そのような造膜助剤の具体例として
は、メタノール、エタノール、2−プロパノール、エチ
レングリコール、プロピレングリコール、2,2,4−
トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイソブチレ
ート、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、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n−ブチルエーテル等が挙げられる。更に、本発
明の水性被覆組成物は、必要に応じて公知の顔料や紫外
線吸収剤、酸化防止剤、耐熱性向上剤、レベリング剤、
タレ防止剤、艶消し剤等の各種添加剤等を含んでいても
よく、さらに他のエマルジョン樹脂、水溶性樹脂、粘性
制御剤等と混合して用いられてもよい。
The aqueous coating composition of the present invention may optionally contain a film-forming aid in order to improve the film-forming properties. Specific examples of such a film-forming aid include methanol, ethanol, 2-propanol, ethylene glycol, propylene glycol, 2,2,4-
Trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol mono n-butyl ether, and the like. Furthermore, the aqueous coating composition of the present invention is a known pigment or ultraviolet absorber, an antioxidant, a heat resistance improver, a leveling agent, if necessary.
It may contain various additives such as an anti-sagging agent and a matting agent, and may be used as a mixture with other emulsion resins, water-soluble resins, viscosity control agents and the like.

【0029】[0029]

【実施例】以下、本発明を実施例により更に説明する。
実施例中の「部」は全て質量部で示す。また、実施例及
び比較例における性能の評価は、以下に示す方法を用い
て行った。なお、本文中の20℃における水への溶解性
は、溶解性質量%〔(溶質の質量〔kg〕/溶媒(20
℃の水)の質量〔kg〕)x100〕〔wt%〕で表し
ている。
EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to examples.
All "parts" in the examples are indicated by parts by mass. The evaluation of the performance in Examples and Comparative Examples was performed using the following method. The solubility in water at 20 ° C. in the text is represented by the solubility mass% [(mass of solute [kg] / solvent (20
C. of water) [kg]) × 100] [wt%].

【0030】(1)耐候性試験 タイペークR−930(石原産業(株)製の硫酸法酸化
チタン)196.3g、OROTAN SG(ローム&
ハース社製の顔料分散剤)2.1g、サーフィノール
DF−58(エア・プロダクツ社製の消泡剤)0.08
g、プロピレングリコール29.4g、脱イオン水3
4.3g及び28%アンモニア水溶液1.8gを十分に
混合した後、ガラスビーズを加えて高速分散機で30分
間顔料分散を行い、ガラスビーズ等を300メッシュナ
イロン紗で濾別したものを評価用のミルベースとした。
次いで、水性被覆組成物(エマルジョン)120g(固
形分45%基準)に対し、上記の評価用ミルベース55
g、キョウワノールM(協和発酵(株)製の可塑剤)
6.4g及びRHEOLATE 350(RHEOX社
製の増粘剤)1.5gを順に加え、十分に攪拌した後に
フォードカップ#4で100秒〜140秒程度になるよ
うに脱イオン水を加えて調整した。
(1) Weather resistance test Taipaque R-930 (sulfuric acid method titanium oxide manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) 196.3 g, OROTAN SG (ROHM &
2.1 g of a pigment dispersant manufactured by Haas Co., Ltd., Surfynol
DF-58 (Antifoamer manufactured by Air Products) 0.08
g, propylene glycol 29.4 g, deionized water 3
After sufficiently mixing 4.3 g and 1.8 g of a 28% aqueous ammonia solution, glass beads were added, the pigment was dispersed with a high-speed disperser for 30 minutes, and the glass beads and the like were filtered off with a 300 mesh nylon gauze for evaluation. Mill base.
Next, with respect to 120 g of the aqueous coating composition (emulsion) (based on a solid content of 45%), the above mill base 55
g, Kyowanol M (plasticizer manufactured by Kyowa Hakko Co., Ltd.)
6.4 g and RHEOLATE 350 (a thickener manufactured by RHEOX) 1.5 g were sequentially added, and after sufficient stirring, deionized water was added using Ford cup # 4 so as to be about 100 to 140 seconds. .

【0031】調整後、再度300メッシュナイロン紗を
用いて濾過を行い、耐候性試験用の白エナメル水性塗料
を作成した。この水性塗料を150mm×70mmのリ
ン酸亜鉛処理鋼板にバーコーター#40で塗装し、20
℃×65%Rhの環境下で30分間セッティングを行っ
た後に80℃の乾燥機中で1時間乾燥を行い、耐候性試
験用の塗装板を作成した。
After the adjustment, filtration was performed again using a 300 mesh nylon gauze to prepare a white enamel aqueous paint for a weather resistance test. This water-based paint was applied to a zinc phosphate-treated steel sheet of 150 mm × 70 mm using a bar coater # 40.
After setting for 30 minutes in an environment of 65 ° C. × 65% Rh, drying was performed in a dryer at 80 ° C. for 1 hour to prepare a coated plate for a weather resistance test.

【0032】この塗装板の塗装面以外にポリエステルテ
ープを張り付け、耐候性試験時にかかる水滴等が塗装面
以外のところへ付着することを防止した後に、放射照度
30W/m2 、照射時温度70℃、湿潤時温度50℃、
1サイクル12時間(照射時間8時間、湿潤時間4時
間)に設定したスガ試験機(株)製のデューパネル光コ
ントロールウエザーオメーター DPWL−5型に作成
した塗装板を入れ、1000時間経過後の60゜グロス
の保持率と色差(△E値)を指標として耐候性試験を実
施した。
After applying a polyester tape to the coated surface of the coated plate to prevent water droplets and the like from being attached to the portions other than the coated surface during the weather resistance test, the irradiance is 30 W / m 2 , and the irradiation temperature is 70 ° C. , Wet temperature 50 ° C,
The coated plate prepared in a Suga Test Instruments Co., Ltd. DuPanel light control weatherometer DPWL-5 type set for 12 hours per cycle (irradiation time 8 hours, wet time 4 hours) was placed, and after 1000 hours had passed. A 60% gloss retention and color difference (ΔE value) were used as indices to conduct a weather resistance test.

【0033】(2)耐水性試験 水性被覆組成物(エマルジョン)に可塑剤としてブチル
セルソルブを20wt%(対固形分)及び増粘剤として
RHEOX社製のRHEOLATE350を3wt%
(対固形分)添加し、十分に攪拌した後に300メッシ
ュナイロン紗で濾過を行い、水性塗料を作成した。
(2) Water resistance test In the aqueous coating composition (emulsion), 20 wt% of butyl cellosolve (based on solid content) as a plasticizer and 3 wt% of RHEOLATE 350 manufactured by RHEOX as a thickener were used.
(To solid content), and after sufficient stirring, filtration was performed with a 300 mesh nylon gauze to prepare an aqueous paint.

【0034】この水性塗料を150mm×70mmのリ
ン酸亜鉛処理鋼板にバーコーター#40で塗装し、20
℃×65%Rhの環境下で30分間セッティングを行っ
た後に80℃の乾燥機中で1時間乾燥を行い、耐水性試
験用の塗装板を作成した。この塗装板の塗装面以外にポ
リエステルテープを張り付け、耐水性試験時にかかる水
滴等が塗装面以外のところへ付着することを防止した後
に、40℃の温水中に浸漬し、7日間放置した後に取り
出し、取り出し直後の塗装被膜の白化及びブリスターの
有無を目視で確認し、以下の基準で評価した。
The water-based paint was applied to a zinc phosphate-treated steel sheet of 150 mm × 70 mm with a bar coater # 40.
After setting for 30 minutes in an environment of 65 ° C. × 65% Rh, drying was performed in a dryer at 80 ° C. for 1 hour to prepare a coated plate for a water resistance test. A polyester tape is stuck on the painted surface of the painted plate to prevent water droplets and the like during the water resistance test from adhering to places other than the painted surface, then immersed in warm water at 40 ° C, left for 7 days, and then taken out Immediately after the removal, the coating film was visually checked for whitening and blisters, and evaluated according to the following criteria.

【0035】 ◎ 塗装被膜に温水に浸漬した部分と浸漬しなかった部
分の境界が見られず、塗装被膜の白化及びブリスターも
ない。 ○ 塗装被膜に温水に浸漬した部分と浸漬しなかった部
分の境界がわずかに見られるが、塗装被膜の白化及びブ
リスターはない。 △ 塗装被膜にわずかではあるが、白化またはブリスタ
ーがある。
◎ No boundary between the portion immersed in warm water and the portion not immersed in the coating film was not observed, and there was neither whitening nor blistering of the coating film. ○ The boundary between the part immersed in the warm water and the part not immersed in the paint film is slightly seen, but there is no whitening or blister of the paint film. △ The coating film is slightly whitened or blistered.

【0036】 × 塗装被膜にあきらかな白化やブリスターがある。 (3)貯蔵安定性 貯蔵安定性は、50℃の恒温水槽中で168時間浸漬後
に粘度、pH等の変化をチェックし、以下の基準で評価
した。 ○ 凝集物の発生がなく、粘度、pHの変化が0.5未
満で且つ粘度の変化が初期値の5 %未満のもの △ 粘度、pHの変化が1.0未満で且つ粘度の変化が
初期値の10%未満のもの × 凝集物と思われるものやゲル化等が発生し、コーテ
ィング材料として使用できない状態になっていたもの <ポリオルガノシロキサン重合体の作成>本発明で規定
した(I)の化合物である環状ジメチルシロキサンオリ
ゴマー3〜7量体混合物98部と、同様に本発明で規定
した(II)の化合物であるγ−メタクリロキシプロピ
ルメチルジメトキシシラン2部、水310部及びドデシ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.67部からなる組
成物をホモミキサーで予備混合した後、圧力式ホモジナ
イザーにより200kg/cm2 の圧力で強制乳化して
シリコーン原料エマルジョンを得た。
× The coating film has clear whitening and blisters. (3) Storage Stability The storage stability was evaluated based on the following criteria by checking changes in viscosity, pH, etc. after immersion in a constant temperature water bath at 50 ° C. for 168 hours. ○ No change in viscosity and pH of less than 0.5 and no change in viscosity of less than 5% of the initial value △ No change in viscosity and pH less than 1.0 and initial change in viscosity Less than 10% of the value x What seems to be agglomerates, gelled, etc., and could not be used as a coating material <Preparation of polyorganosiloxane polymer> (I) specified in the present invention 98 parts of a cyclic dimethylsiloxane oligomer tri- to 7-mer mixture which is a compound of the formula (II), 2 parts of γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane which is also a compound of the formula (II), 310 parts of water and dodecylbenzenesulfone after a composition comprising sodium 0.67 parts were premixed by a homomixer, and forced emulsification at a pressure of 200 kg / cm 2 by pressure homogenizer silico To obtain a down raw materials emulsion.

【0037】次いで、水90部及びドデシルベンゼンス
ルホン酸10部を攪拌機、コンデンサー、加熱ジャケッ
ト及び滴下ポンプを備えたフラスコに仕込み、攪拌下
に、フラスコ内の温度を85℃に保ちながら4時間かけ
て上記のシリコーン原料エマルジョンを滴下した。滴下
終了後、さらに1時間重合を進行させた後、冷却してド
デシルベンザンスルホン酸と等モル量の水酸化ナトリウ
ムを加えてポリオルガノシロキサン重合体(III−
1)を得た。
Next, 90 parts of water and 10 parts of dodecylbenzenesulfonic acid were charged into a flask equipped with a stirrer, a condenser, a heating jacket and a dropping pump, and the mixture was stirred for 4 hours while maintaining the temperature inside the flask at 85 ° C. The above silicone raw material emulsion was dropped. After the completion of the dropwise addition, the polymerization was further allowed to proceed for 1 hour, followed by cooling and adding an equimolar amount of sodium hydroxide to dodecylbenzanesulfonic acid to obtain a polyorganosiloxane polymer (III-
1) was obtained.

【0038】得られた重合体のポリスチレン換算質量平
均分子量は、168,000であった。同様に、環状ジ
メチルシロキサンオリゴマー3〜7量体混合物98部、
γ−メタクリロキシプロピルメチルトリメトキシシラン
2部、水200部及びドデシルベンゼンスルホン酸0.
67部とドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.6
7部からなる組成物をホモミキサーで予備混合した後、
圧力式ホモジナイザーにより200kg/cm2 の圧力
で強制乳化してシリコーン原料エマルジョンを得た。
The obtained polymer had a weight average molecular weight in terms of polystyrene of 168,000. Similarly, 98 parts of a cyclic dimethylsiloxane oligomer tri- to 7-mer mixture,
2 parts of γ-methacryloxypropylmethyltrimethoxysilane, 200 parts of water and 0.1 part of dodecylbenzenesulfonic acid.
67 parts and sodium dodecylbenzenesulfonate 0.6
After premixing the composition consisting of 7 parts with a homomixer,
The emulsion was forcibly emulsified with a pressure homogenizer at a pressure of 200 kg / cm 2 to obtain a silicone raw material emulsion.

【0039】このシリコーン原料エマルジョンを攪拌
機、コンデンサー、加熱ジャケット及び滴下ポンプを備
えたフラスコに一括で仕込み、80℃に昇温し、攪拌下
で6時間反応させた後、冷却してドデシルベンゼンスル
ホン酸と等モル量の水酸化ナトリウムを加えてポリオル
ガノシロキサン重合体(III−2)を得た。得られた
重合体のポリスチレン換算重量平均分子量は、323,
000であった。
This silicone raw material emulsion was charged all at once into a flask equipped with a stirrer, a condenser, a heating jacket and a dropping pump, heated to 80 ° C., reacted under stirring for 6 hours, cooled, and cooled to dodecylbenzenesulfonic acid. Then, an equimolar amount of sodium hydroxide was added to obtain a polyorganosiloxane polymer (III-2). The weight average molecular weight of the obtained polymer in terms of polystyrene was 323,
000.

【0040】実施例1 得られたポリオルガノシロキサン重合体(III−1)
1部に2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニト
リル)0.15部を溶解させたメタクリル酸メチル(以
下MMAと記す)5部を攪拌しながら混合し、40分間
窒素雰囲気下に室温で攪拌する。その後、水62部を仕
込み、80℃に昇温した、攪拌機、コンデンサー、温度
制御装置、滴下ポンプ及び窒素導入管を備えたフラスコ
内に一括添加する。攪拌下にフラスコ内温80℃で5分
間保持した後、メタクリル酸t−ブチル32部、メタク
リル酸n−ブチル25部、アクリル酸2−エチルヘキシ
ル35部、アクリル酸2部とネオペレックスF−25
5部及び28%アンモニア水溶液0.1部を水40部に
予め乳化分散させたものを2時間かけて滴下し、重合を
行ったた。滴下終了後、90℃に昇温して1時間保持し
た後、1−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエー
ト0.125部を添加し、更に2時間保持した。反応液
を室温まで冷却後、28%アンモニア水溶液で中和して
ポリオルガノシロキサン系エマルジョン(水性被覆組成
物)Aを得た。
Example 1 Polyorganosiloxane polymer (III-1) obtained
To 1 part, 5 parts of methyl methacrylate (hereinafter referred to as MMA) in which 0.15 part of 2,2-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was dissolved was mixed with stirring, and the mixture was stirred at room temperature under a nitrogen atmosphere for 40 minutes. And stir. Thereafter, 62 parts of water are charged and added all at once to a flask which has been heated to 80 ° C. and provided with a stirrer, a condenser, a temperature controller, a dropping pump and a nitrogen inlet tube. After maintaining the temperature in the flask at 80 ° C. for 5 minutes with stirring, 32 parts of t-butyl methacrylate, 25 parts of n-butyl methacrylate, 35 parts of 2-ethylhexyl acrylate, 2 parts of acrylic acid, and Neoperex F-25
A solution obtained by emulsifying and dispersing 5 parts and 0.1 part of a 28% aqueous ammonia solution in 40 parts of water in advance was added dropwise over 2 hours to carry out polymerization. After completion of the dropwise addition, the temperature was raised to 90 ° C. and maintained for 1 hour. Then, 0.125 parts of 1-butylperoxy-2-ethylhexanoate was added, and the temperature was further maintained for 2 hours. After the reaction solution was cooled to room temperature, it was neutralized with a 28% aqueous ammonia solution to obtain a polyorganosiloxane emulsion (aqueous coating composition) A.

【0041】実施例1のポリオルガノシロキサン系エマ
ルジョンの組成及び特性値を表1に、塗装被膜の性能評
価結果を表3に示した。 実施例2〜8 実施例1と同様の重合方法で、表1に記した組成のポリ
オルガノシロキサン系エマルジョンを調製した。
Table 1 shows the composition and characteristic values of the polyorganosiloxane emulsion of Example 1, and Table 3 shows the results of evaluating the performance of the coating film. Examples 2 to 8 By the same polymerization method as in Example 1, polyorganosiloxane emulsions having the compositions shown in Table 1 were prepared.

【0042】これらの実施例のポリオルガノシロキサン
系エマルジョンの組成及び特性値を表1に、塗装被膜の
評価結果を表3に示した。 比較例1〜6 実施例1と同様の重合方法で、表2に記した組成のポリ
オルガノシロキサン系エマルジョンを作成した。なお、
比較例3ではラジカル重合開始剤(IV)をエチレン性
不飽和単量体(V)の代わりに(VI)の化合物である
メタクリル酸シクロヘキシルに溶解させたものを実施例
1と同様の重合処方で用いた。
The compositions and characteristic values of the polyorganosiloxane emulsions of these examples are shown in Table 1, and the evaluation results of the coating films are shown in Table 3. Comparative Examples 1 to 6 Polyorganosiloxane emulsions having the compositions shown in Table 2 were prepared by the same polymerization method as in Example 1. In addition,
In Comparative Example 3, the radical polymerization initiator (IV) was dissolved in cyclohexyl methacrylate, which is the compound of (VI), in place of the ethylenically unsaturated monomer (V). Using.

【0043】これらの比較例のポリオルガノシロキサン
系エマルジョンの組成及び特性値を表2に、塗装被膜の
評価結果を表3に示した。ただし、比較例3では重合中
に著しいカレットが発生し、比較例5ではラジカル重合
性開始剤(IV)を溶解させたエチレン性不飽和単量体
(VI)をポリオルガノシロキサン重合体(III)の
水性分散体に添加した段階でポリオルガノシロキサン重
合体が凝集したことから重合を継続することが困難とな
り、重合を中止したため、塗装被膜の評価はできなかっ
た。
Table 2 shows the compositions and characteristic values of the polyorganosiloxane-based emulsions of these comparative examples, and Table 3 shows the evaluation results of the coating films. However, in Comparative Example 3, significant cullet was generated during the polymerization, and in Comparative Example 5, the ethylenically unsaturated monomer (VI) in which the radically polymerizable initiator (IV) was dissolved was used as the polyorganosiloxane polymer (III). The polymerization was difficult to continue because the polyorganosiloxane polymer aggregated at the stage of addition to the aqueous dispersion, and the polymerization was stopped. Therefore, the coating film could not be evaluated.

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】[0045]

【表2】 [Table 2]

【0046】[0046]

【表3】 [Table 3]

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明の水性被覆組成物は、耐水性、耐
久性に優れた塗膜を与え、水性塗料用樹脂として様々な
塗料用途に用いることができるものであり、工業上非常
に有益なものである。
Industrial Applicability The aqueous coating composition of the present invention provides a coating film having excellent water resistance and durability and can be used as a resin for aqueous coatings in various coating applications, and is very useful in industry. It is something.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福住 達志 愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目1番60号 三菱レイヨン株式会社商品開発研究所内 (72)発明者 池上 幸弘 愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目1番60号 三菱レイヨン株式会社商品開発研究所内 (72)発明者 堀田 一彦 愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目1番60号 三菱レイヨン株式会社商品開発研究所内 Fターム(参考) 4J038 CP091 GA06 JA66 JB23 JC09 JC14 KA03 KA09 MA10 NA01 NA03 NA04 NA12 NA26 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tatsushi Fukuzumi 4-160 Sunadabashi, Higashi-ku, Nagoya, Aichi Prefecture Inside Mitsubishi Rayon Co., Ltd. (72) Inventor Yukihiro Ikegami 4-1-1 Sunadabashi, Higashi-ku, Nagoya-shi, Aichi Prefecture No.60 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Product Development Laboratory (72) Inventor Kazuhiko Hotta 4-160 Sunadabashi, Higashi-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Product Development Laboratory F-term (reference) 4J038 CP091 GA06 JA66 JB23 JC09 JC14 KA03 KA09 MA10 NA01 NA03 NA04 NA12 NA26

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 オルガノシロキサン(I)とグラフト交
叉剤(II)とを共縮合させて得られるポリオルガノシ
ロキサン重合体(III)1〜50質量%(固形分)を
含む水性分散体の存在下に、 (a)20℃における水への溶解性が0.5質量%以下
である油溶性ラジカル重合開始剤(IV)を用い、 (b)20℃における水への溶解性が0.1〜10質量
%であるエチレン性不飽和単量体(V)1〜99質量%
及び (c)他のエチレン性不飽和単量体(VI)0〜98質
量%((III)+(V)+(VI)=100質量%)
を、 (d)得られる共重合体100質量部に対して0.5〜
5質量部の乳化剤の存在で、ラジカル重合させて得られ
る共重合体(A)を含有する水性被覆組成物。
1. An aqueous dispersion containing 1 to 50% by mass (solid content) of a polyorganosiloxane polymer (III) obtained by co-condensing an organosiloxane (I) and a graft-linking agent (II). (A) using an oil-soluble radical polymerization initiator (IV) having a solubility in water at 20 ° C of 0.5% by mass or less, and (b) a solubility in water at 20 ° C of 0.1 to 1 to 99% by mass of an ethylenically unsaturated monomer (V) which is 10% by mass
And (c) 0 to 98% by mass of the other ethylenically unsaturated monomer (VI) ((III) + (V) + (VI) = 100% by mass)
From 0.5 to 100 parts by mass of the resulting copolymer.
An aqueous coating composition containing a copolymer (A) obtained by radical polymerization in the presence of 5 parts by mass of an emulsifier.
【請求項2】 エチレン性不飽和カルボン酸単量体単位
が共重合体(A)中に0.1〜10質量%含まれる、請
求項1記載の水性被覆組成物。
2. The aqueous coating composition according to claim 1, wherein the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit is contained in the copolymer (A) in an amount of 0.1 to 10% by mass.
【請求項3】 乳化剤が反応性乳化剤である、請求項1
または2記載の水性被覆組成物。
3. The method of claim 1, wherein the emulsifier is a reactive emulsifier.
Or the aqueous coating composition according to 2.
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