JP2002180011A - Water-borne coating composition - Google Patents

Water-borne coating composition

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JP2002180011A
JP2002180011A JP2000377435A JP2000377435A JP2002180011A JP 2002180011 A JP2002180011 A JP 2002180011A JP 2000377435 A JP2000377435 A JP 2000377435A JP 2000377435 A JP2000377435 A JP 2000377435A JP 2002180011 A JP2002180011 A JP 2002180011A
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coating composition
water
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Tadashi Aizawa
匡 相澤
Ryuichi Aoki
隆一 青木
Hiroji Sasaki
博治 佐々木
Kazuyoshi Tokida
和義 常田
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Dai Nippon Toryo KK
Original Assignee
Dai Nippon Toryo KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a water-borne coating composition capable of forming a film having excellent hot water, weather and alkali resistances, etc. SOLUTION: This water-borne coating composition comprises the following components. (I) an aqueous resin having hydrolyzable silyl groups in the molecule and (II) a cagelike ammonium silicate compound obtained by reacting (a) 0.5-1.5 mol of an organosilane compound comprising an organoslilane represented by formula (1): Si(OR1)4 [wherein, R1 is a 1-5C alkyl group] and an organosilane represented by formula (2): R2Si(OR3)3 [wherein, R2 is a 1-8C organic group; and R3 is a 1-5C alkyl group] in [(0.3-1.0):(0.7-0)] molar ratio of both with (b) 1.0 mol of a quaternary ammonium compound in the presence of water.

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、耐熱水性や、耐候
性、耐汚染性、耐溶剤性、耐アルカリ性等に優れた塗膜
を形成することのできる水性塗料組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aqueous coating composition capable of forming a coating film having excellent hot water resistance, weather resistance, stain resistance, solvent resistance, alkali resistance and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】オルガノシラン及び/又はその部分加水
分解縮合物と、シリル基含有ビニル系樹脂を加水分解縮
合反応させて得られる有機無機複合樹脂と硬化剤の混合
物を結合剤とする塗膜は、耐候性、耐汚染性等に優れ、
またオルガノポリシロキサン系無機樹脂を結合剤とする
塗膜に比較しクラックが生じにくく、それ故、前述の有
機無機複合樹脂と硬化剤との混合物を結合剤とする塗料
組成物が注目されるようになってきている。しかしなが
ら、このような塗料組成物の多くは、有機溶剤を溶媒と
する有機溶剤系塗料であり、大気汚染や省資源の観点か
らは好ましくない。そこで、有機無機複合樹脂と硬化剤
との混合物を結合剤とする水系塗料も開発されてきてい
るが、得られる塗膜は、耐熱水性や耐アルカリ性等が劣
る問題点があった。
2. Description of the Related Art A coating film comprising, as a binder, a mixture of an organic-inorganic composite resin and a curing agent obtained by subjecting an organosilane and / or a partially hydrolyzed condensate thereof to a hydrolysis-condensation reaction of a silyl group-containing vinyl resin is used. Excellent in weather resistance, stain resistance, etc.,
Also, as compared with a coating film using an organopolysiloxane-based inorganic resin as a binder, cracks are less likely to occur, and therefore, a paint composition using a mixture of the above-mentioned organic-inorganic composite resin and a curing agent as a binder has attracted attention. It is becoming. However, many of such coating compositions are organic solvent-based coatings using an organic solvent as a solvent, which is not preferable from the viewpoint of air pollution and resource saving. Accordingly, water-based paints using a mixture of an organic-inorganic composite resin and a curing agent as a binder have been developed, but the resulting coating film has a problem in that hot water resistance and alkali resistance are poor.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の課題を背景になされたもので、加水分解性シ
リル基を有する水性樹脂と、がご状アンモニウムシリケ
ート化合物からなる硬化剤とを用いることにより、耐熱
水性や、耐アルカリ性、耐候性、耐汚染性等に優れた塗
膜を形成することのできる水性塗料組成物を提供するこ
とを目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and is directed to an aqueous resin having a hydrolyzable silyl group and a curing agent comprising a cornified ammonium silicate compound. It is an object of the present invention to provide an aqueous coating composition capable of forming a coating film having excellent hot water resistance, alkali resistance, weather resistance, stain resistance, and the like by using the same.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、以下の
発明、(I)分子中に加水分解性シリル基を有する水性
樹脂、及び(II)(a)式(1)、Si(OR14〔式
中、R1は、炭素数1〜5のアルキル基である。〕で示
されるオルガノシランと、式(2)、R2Si(OR3
3〔式中、R2は、炭素数1〜8の有機基であり、R
3は、炭素数1〜5のアルキル基である。〕で示される
オルガノシランと、からなり、かつ、両者のモル比が、
〔(0.3〜1.0):(0.7〜0)〕であるオルガ
ノシラン化合物0.5〜1.5モルと、(b)四級アン
モニウム化合物1.0モルと、を水の存在下で反応させ
て得られるかご状アンモニウムシリケート化合物、を含
有する水性塗料組成物に関する。
That is, the present invention provides the following invention, (I) an aqueous resin having a hydrolyzable silyl group in a molecule, and (II) (a) a compound represented by the formula (1), Si (OR) 1 ) 4 wherein R 1 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. And an organosilane represented by the formula (2): R 2 Si (OR 3 )
3 [wherein R 2 is an organic group having 1 to 8 carbon atoms;
3 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. And an organosilane represented by the formula:
0.5 to 1.5 mol of an organosilane compound ([0.3 to 1.0) :( 0.7 to 0)] and 1.0 mol of a (b) quaternary ammonium compound are combined with water. A cage-like ammonium silicate compound obtained by reacting in the presence of an aqueous solution.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下、本発明について、詳細に説
明する。(I)成分 本発明の塗料組成物の構成成分(I)は、分子中に加水
分解性シリル基を有し、水に溶解もしくは安定に分散す
る水性樹脂である。このような特性を有する樹脂であれ
ば従来から塗料用として公知の各種オルガノポリシロキ
サン系無機樹脂や、ビニル系樹脂、あるいはこれらの反
応物である有機無機複合樹脂や混合樹脂が、特に制限な
く利用可能である。特に、本発明においては、以下説明
する樹脂(A)、樹脂(B)が好適である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail. (I) Component The component (I) of the coating composition of the present invention is an aqueous resin having a hydrolyzable silyl group in the molecule and being dissolved or stably dispersed in water. As long as the resin has such characteristics, various known organopolysiloxane-based inorganic resins and vinyl resins, or organic-inorganic composite resins or mixed resins that are the reactants of these resins can be used without particular limitation. It is possible. Particularly, in the present invention, the resin (A) and the resin (B) described below are preferable.

【0006】樹脂(A) 樹脂(A)は、(c)式(3)、R4 nSi(OR54-n 〔式中、R4は、炭素数1〜8の有機基であり、R5は、
炭素数1〜5のアルキル基であり、nは、1又は2であ
る。〕で示されるオルガノシラン及び/又はその部分加
水分解縮合物100質量部と、(d)(i)分子中に重合
性不飽和基及び珪素原子に直結した加水分解性基を有す
る重合性不飽和モノマー 1〜50質量%と、(ii)上記
(i)成分以外の重合性不飽和モノマー 99〜50質量%
とからなるモノマー成分10〜2000質量部とを、A
l、Ti又はZr系金属キレート化合物等の縮合反応促
進剤の存在下にて、水中で乳化重合して得られた水性樹
脂である。
[0006] Resin (A) The resin (A), (c) Equation (3), R 4 n Si (OR 5) 4-n wherein, R 4 is an organic group having 1 to 8 carbon atoms , R 5 is
It is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and n is 1 or 2. And (d) (i) a polymerizable unsaturated group having a polymerizable unsaturated group and a hydrolyzable group directly bonded to a silicon atom in the molecule. 1 to 50% by mass of a monomer;
(i) polymerizable unsaturated monomer other than the component 99 to 50% by mass
And 10 to 2000 parts by mass of a monomer component consisting of
1, an aqueous resin obtained by emulsion polymerization in water in the presence of a condensation reaction accelerator such as a Ti or Zr-based metal chelate compound.

【0007】上記式(3)において、R4としての有機
基としては、例えば、アルキル基や、シクロアルキル
基、アリール基等が挙げられる。ここで、アルキル基と
しては、直鎖でも分岐したものでもよい。アルキル基と
しては、例えば、メチル基や、エチル基、n−プロピル
基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、s
−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、
ヘプチル基、オクチル基等のアルキル基が挙げられる。
好ましいアルキル基は、炭素数が、1〜4個のものであ
る。シクロアルキル基としては、例えば、シクロヘキシ
ル基や、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等が好適
に挙げられる。アリール基としては、例えば、フエニル
基等が挙げられる。
In the above formula (3), examples of the organic group as R 4 include an alkyl group, a cycloalkyl group and an aryl group. Here, the alkyl group may be linear or branched. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, an i-butyl group, and s.
-Butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group,
Examples include an alkyl group such as a heptyl group and an octyl group.
Preferred alkyl groups have 1 to 4 carbon atoms. Preferred examples of the cycloalkyl group include a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the aryl group include a phenyl group.

【0008】上記各官能基は、任意に置換基を有しても
よい。このような置換基としては、例えば、ハロゲン原
子(例えば、塩素原子や、臭素原子、フツ素原子等)
や、(メタ)アクリロイル基、メルカプト基、脂環式基
等が挙げられる。R5としてのアルキル基としては、直
鎖でも分岐したものでもよい。このようなアルキル基と
しては、例えば、メチル基や、エチル基、n−プロピル
基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、s
−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基等が挙げられ、
好ましいアルキル基は、炭素数が、1〜2個のものであ
る。
Each of the above functional groups may optionally have a substituent. Examples of such a substituent include a halogen atom (for example, a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, etc.)
And (meth) acryloyl group, mercapto group, alicyclic group and the like. The alkyl group as R 5 may be linear or branched. Examples of such an alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, an i-butyl group, and s.
-Butyl group, t-butyl group, pentyl group and the like,
Preferred alkyl groups have 1 to 2 carbon atoms.

【0009】上記式(3)で示されるオルガノシランの
具体例としては、例えば、メチルトリメトキシシラン
や、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシ
ラン、エチルトリエトキシシラン、n−プロピルトリメ
トキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、i−
プロピルトリメトキシシラン、i−プロピルトリエトキ
シシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ
−クロロプロピルトリエトキシシラン、3,3,3−ト
リフルオロプロピルトリメトキシシラン、3,3,3−
トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、シクロヘキ
シルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル
トリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメト
キシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラ
ン、フェニルトリメトキシシラン、
Specific examples of the organosilane represented by the above formula (3) include, for example, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, and n-propyltrimethoxysilane. -Propyltriethoxysilane, i-
Propyltrimethoxysilane, i-propyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ
-Chloropropyltriethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3,3,3-
Trifluoropropyltriethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane ,

【0010】フェニルトリエトキシシラン、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、
メチルフェニルジメトキシシラン、ジメチルジプロポキ
シシランなどが挙げられるが、好ましくは、メチルトリ
メトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチル
トリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシランであ
る。
Phenyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane,
Methylphenyldimethoxysilane, dimethyldipropoxysilane and the like can be mentioned, and preferred are methyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane and dimethyldimethoxysilane.

【0011】(c)成分は、これらオルガノシランの1
種単独、もしくは、2種以上混合したもの、あるいは、
これらを加水分解縮合反応して得られた部分加水分解縮
合物である。部分加水分解縮合物の分子量は、ポリスチ
レン換算重量平均分子量で、例えば、300〜500
0、好ましくは、500〜3000が適当であり、この
ような分子量の縮合物を使用することにより、重合安定
性、貯蔵安定性を悪化させることなく、密着性のよい塗
膜が得られる。また、オルガノシランの部分加水分解縮
合物は、ケイ素原子に結合した−OH基や−OR5
を、例えば、1個以上、好ましくは3〜30個有するも
のが適当である。
The component (c) comprises one of these organosilanes.
Species alone, or a mixture of two or more, or
These are partially hydrolyzed condensates obtained by subjecting these to hydrolysis and condensation reactions. The molecular weight of the partially hydrolyzed condensate is a weight average molecular weight in terms of polystyrene, for example, 300 to 500.
0, preferably 500 to 3000, and by using a condensate having such a molecular weight, a coating film having good adhesion can be obtained without deteriorating polymerization stability and storage stability. Furthermore, partial hydrolysis condensate of organosilane, a -OH group or -OR 5 group bonded to the silicon atom, for example, 1 or more, and preferably those having 3 to 30.

【0012】このような縮合物の具体例としては、市販
品として東レ・ダウコーニング社製のSH6018や、
DC6−2230、SR2402、DC3037、DC
3074;信越化学工業社製のKR−211や、KR−
212、KR−213、KR−214、KR−215,
KR−216、KR−218;東芝シリコーン社製のT
SR−145や、TSR−160、TSR−165、Y
R−3187等が挙げられる。本発明において、(c)
成分は、次式、 −OR5 (R5は、炭素数1〜5のアルキル基である。)の珪素
原子に直結した加水分解性基が、全て加水分解し、−O
Hのみとなった部分加水分解縮合物を用いるほうが、乳
化重合の際、揮発性有機化合物となるアルコールの生成
が少なく、安定に乳化重合を完結することができるの
で、特に好ましい。
Specific examples of such a condensate include commercially available products such as SH6018 manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd.,
DC6-2230, SR2402, DC3037, DC
3074; KR-211 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KR-
212, KR-213, KR-214, KR-215,
KR-216, KR-218; T made by Toshiba Silicone Co., Ltd.
SR-145, TSR-160, TSR-165, Y
R-3187 and the like. In the present invention, (c)
Component has the formula, -OR 5 (R 5 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.) Hydrolyzable groups directly attached to a silicon atom, all hydrolyzed, -O
It is particularly preferable to use a partially hydrolyzed condensate containing only H, because the production of alcohols as volatile organic compounds is reduced during the emulsion polymerization and the emulsion polymerization can be stably completed.

【0013】また、上記式(3)で示されるオルガノシ
ランの部分加水分解縮合物と縮合反応していないオルガ
ノシランとは、前者100質量部に対し後者1〜30質
量部、好ましくは、1〜10質量部併用するのが、乳化
重合時、(c)成分と後述する(d)成分とが効率よく
グラフト化反応する傾向にあり、また、両者の割合によ
って、得られる塗膜の硬度の調整が可能となるので望ま
しい。(d)成分は、以下説明する(i)成分と(ii)成分
とからなる重合性不飽和モノマー成分ある。
The organosilane which has not been condensed with the partially hydrolyzed condensate of the organosilane represented by the above formula (3) is 1 to 30 parts by mass, preferably 1 to 30 parts by mass, per 100 parts by mass of the former. When 10 parts by mass are used in combination, the component (c) and the component (d) described later tend to undergo a grafting reaction efficiently during emulsion polymerization, and the hardness of the coating film obtained is adjusted by the ratio of both components. It is desirable because it becomes possible. The component (d) is a polymerizable unsaturated monomer component composed of the components (i) and (ii) described below.

【0014】(i)成分は、乳化重合して、後述する(ii)
成分とビニル系共重合体を形成するための重合性不飽和
基と、上記式(3)で示されるオルガノシラン及び/又
はその部分加水分解縮合物と縮合反応し、該縮合物を前
述の共重合体にグラフト化させるための珪素原子に直結
した加水分解性基とを有する重合性不飽和モノマーであ
る。このような重合性不飽和モノマーの具体例として
は、例えば、ビニルトリメトキシシランや、ビニルトリ
エトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニ
ルメチルジエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシ
プロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキ
シプロピルトリエトキシシラン、β−(メタ)アクリロ
キシエチルトリメトキシシラン、β−(メタ)アクリロ
キシエチルトリエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロ
キシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(メタ)ア
クリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−(メ
タ)アクリロキシプロピルメチルジプロポキシシラン、
γ−(メタ)アクリロキシブチルフェニルジメトキシシ
ラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルジメチルメト
キシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルジエチ
ルメトキシシラン等を例示することができる。
[0014] The component (i) is subjected to emulsion polymerization to form the component (ii) described below.
A condensation reaction with a polymerizable unsaturated group for forming a vinyl copolymer with the component and the organosilane represented by the above formula (3) and / or a partially hydrolyzed condensate thereof is carried out. It is a polymerizable unsaturated monomer having a hydrolyzable group directly bonded to a silicon atom for grafting to a polymer. Specific examples of such a polymerizable unsaturated monomer include, for example, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyltriethoxysilane, β- (meth) acryloxyethyltrimethoxysilane, β- (meth) acryloxyethyltriethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ- (Meth) acryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropylmethyldipropoxysilane,
Examples include γ- (meth) acryloxybutylphenyldimethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyldimethylmethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyldiethylmethoxysilane, and the like.

【0015】(ii)成分は、前述の(i)成分とラジカル重
合してビニル系共重合体を形成するものであり、従来か
らビニル系共重合体の製造に使用されている各種重合性
不飽和モノマーが使用できる。具体的には、例えば、
(メタ)アクリル酸メチルや、(メタ)アクリル酸エチ
ル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸
ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メ
タ)アクリル酸オクチル、(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
クリル酸エステルモノマー;(メタ)アクリル酸や、ク
ロトン酸、イタコン酸、イタコン酸ハーフエステル、
The component (ii) is a component which forms a vinyl copolymer by radical polymerization with the component (i), and various polymerizable polymers conventionally used in the production of vinyl copolymers. Saturated monomers can be used. Specifically, for example,
Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid (Meth) acrylic acid ester monomers such as stearyl and cyclohexyl (meth) acrylate; (meth) acrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, itaconic acid half ester,

【0016】マレイン酸、マレイン酸ハーフエステル、
無水マレイン酸、フマル酸等のカルボキシル基含有モノ
マーあるいはこれらの酸無水物;(メタ)アクリル酸ヒ
ドロキシエチルや、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロ
ピル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシブチル、多価アル
コールのモノ(メタ)アクリル酸エステル等の水酸基含
有モノマ−;グリシジル(メタ)アクリレートや、アリ
ルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有モノマー;ス
チレンや、メチルスチレン、メトキシスチレン等のスチ
レン系モノマー;その他、ビニルトルエン、N−メチロ
ールアクリルアミド、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル、塩化ビニル、(メタ)アクリロニトリル等を例示す
ることができる。
Maleic acid, maleic acid half ester,
Carboxyl group-containing monomers such as maleic anhydride and fumaric acid or anhydrides thereof; hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, monohydric alcohols ( Hydroxyl-containing monomers such as (meth) acrylates; epoxy-containing monomers such as glycidyl (meth) acrylate and allyl glycidyl ether; styrene-based monomers such as styrene, methylstyrene, and methoxystyrene; Examples include methylol acrylamide, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl chloride, (meth) acrylonitrile, and the like.

【0017】(d)成分は以上説明した(i)成分と(ii)
成分とからなり、両者の配合質量割合は、(1〜5
0):(99〜50)、好ましくは(1.5〜30):
(98.5〜70)であり、かつ(d)成分の配合量
は、(c)成分100質量部に対し、10〜2000質
量部、好ましくは、50〜1000質量部が適当であ
る。
The component (d) comprises the components (i) and (ii) described above.
Components, and the compounding mass ratio of both is (1 to 5
0): (99-50), preferably (1.5-30):
(98.5 to 70), and the amount of the component (d) is suitably from 10 to 2,000 parts by mass, preferably from 50 to 1,000 parts by mass, per 100 parts by mass of the component (c).

【0018】(i)成分と(ii)成分との割合において、(i)
成分が、上記範囲より多すぎると、得られる塗膜の外観
や耐クラック性等が低下する傾向にあり、逆に少なすぎ
ると、塗料の貯蔵安定性や、得られる塗膜の耐熱水性や
耐アルカリ性等が低下する傾向にある。また、(d)成
分の配合量が、前記範囲より多すぎると、得られる塗膜
の耐候性や、耐汚染性等が低下する傾向にあり、逆に少
なすぎると、得られる塗膜の耐クラック性や耐アルカリ
性等が低下する傾向にある。縮合反応促進剤としては、
公知の各種促進剤が利用可能であるが、特に、Al、T
i又はZr系金属キレート化合物は、前述の(c)成分
であるオルガノシラン及び/又はその部分加水分解縮合
物と前述の(i)成分である重合性不飽和モノマー中の加
水分解性基との縮合反応を促進させるとともに、(i)成
分と(ii)成分とから形成されるビニル系共重合体に
(c)成分をグラフト化させ、それにより得られる塗膜
の耐熱水性や、耐アルカリ性等を向上させるため好まし
い。
In the ratio of component (i) to component (ii), (i)
If the component is more than the above range, the appearance and crack resistance of the obtained coating film tend to be deteriorated, and if it is too small, the storage stability of the coating material and the hot water resistance and resistance of the obtained coating film are reduced. Alkalinity and the like tend to decrease. On the other hand, if the amount of the component (d) is too large, the weather resistance and stain resistance of the resulting coating film tend to decrease. Conversely, if the amount is too small, the resistance of the resulting coating film tends to decrease. Cracking properties, alkali resistance, and the like tend to decrease. As the condensation reaction accelerator,
Although various known accelerators can be used, in particular, Al, T
The i or Zr-based metal chelate compound is formed by the above-mentioned component (c) of the organosilane and / or its partially hydrolyzed condensate and the aforementioned component (i) of the polymerizable unsaturated monomer in the polymerizable unsaturated monomer. In addition to accelerating the condensation reaction, the component (c) is grafted to the vinyl copolymer formed from the components (i) and (ii), and the resulting coating film has a hot water resistance, an alkali resistance and the like. It is preferable to improve

【0019】Al、Ti又はZr系金属キレート化合物
としては、従来からオルガノシランを縮合反応させるた
めに使用されているものがそのまま使用可能であるが、
具体的には、例えば、テトラアセチルアセテートジルコ
ニウムや、テトラエチルアセトアセテートジルコニウ
ム、トリ−n−ブトキシエチルアセトアセテートジルコ
ニウム、ジ−n−ブトキシジ(エチルアセトアセテー
ト)ジルコニウム等のジルコニウムキレート化合物;ジ
イソプロポキシビス(アセチルアセテート)チタンや、
ジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)チタ
ン等のチタンキレート化合物;モノアセチルアセテート
ビス(エチルアセトアセテート)アルミニウムや、ジイ
ソプロポキシエチルアセトアセテートアルミニウム、ト
リスアセチルアセテートアルミニウム等のアルミニウム
キレート化合物などの有機金属化合物が挙げられる。
As the Al, Ti or Zr-based metal chelate compounds, those conventionally used for condensing organosilanes can be used as they are.
Specifically, for example, zirconium chelate compounds such as tetraacetyl acetate zirconium, tetraethyl acetoacetate zirconium, tri-n-butoxyethyl acetoacetate zirconium, and di-n-butoxydi (ethylacetoacetate) zirconium; diisopropoxybis ( Acetyl acetate) titanium,
Titanium chelate compounds such as diisopropoxybis (ethylacetoacetate) titanium; organometallic compounds such as aluminum chelate compounds such as monoacetylacetatebis (ethylacetoacetate) aluminum, diisopropoxyethylacetoacetatealuminum, and trisacetylacetatealuminum Is mentioned.

【0020】Al、Ti又はZr系金属キレート化合物
の配合量は、(c)成分100質量部に対し、例えば、
0.3〜10質量部、好ましくは、0.5〜5質量部が
適当である。樹脂(A)の製造方法は、例えば、前述の
(c)成分と(d)成分とを、均一溶液になるまで攪拌
混合し、更にその中に、前述の金属キレート化合物を混
合し、溶液を調製する。次いで、該溶液を、水中にて乳
化剤存在下で、攪拌し、プレエマルジョン化した後、も
しくはプレエマルジョン化しないで、水中にて、乳化
剤、重合開始剤、更に必要に応じて、連鎖移動剤や乳化
安定剤等の存在下で、通常、60〜90℃の温度で、2
〜10時間乳化重合反応させることにより樹脂(A)、
すなわち、水性有機無機複合樹脂の水分散液を製造す
る。
The compounding amount of the Al, Ti or Zr-based metal chelate compound is, for example, based on 100 parts by mass of the component (c).
0.3 to 10 parts by mass, preferably 0.5 to 5 parts by mass is suitable. In the method for producing the resin (A), for example, the above-mentioned component (c) and the component (d) are stirred and mixed until a uniform solution is obtained, and the above-mentioned metal chelate compound is further mixed therein. Prepare. Next, the solution is stirred in water in the presence of an emulsifier, and after pre-emulsification or without pre-emulsification, in water, an emulsifier, a polymerization initiator, and, if necessary, a chain transfer agent or In the presence of an emulsion stabilizer or the like, usually at a temperature of 60 to 90 ° C, 2
Resin (A) by emulsion polymerization reaction for 10 to 10 hours,
That is, an aqueous dispersion of the aqueous organic-inorganic composite resin is produced.

【0021】前述の乳化剤としては、従来から公知のア
ニオン系や、カチオン系、ノニオン系の各種界面活性剤
や、ラジカル重合可能な官能基を有する反応性乳化剤が
適宜使用可能である。具体的には、例えば、高級アルコ
ールの硫酸エステル塩や、ポリオキシエチレンアルキル
サルフェート塩、アルキルベンゼンスルホン塩、ポリオ
キシプロピレンアルキルサルフェート塩、ポリオキシエ
チレンアルキルフェノールエーテルサルフェート塩、ポ
リオキシプロピレンアルキルフェノールエーテルサルフ
ェート塩等のアニオン界面活性剤;アルキルトリメチル
アンモニウムクロライド、アルキルベンジルアンモニウ
ムクロライド等のカチオン界面活性剤;ポリオキシエチ
レンアルキルエーテル、
As the above-mentioned emulsifier, various types of conventionally known anionic, cationic and nonionic surfactants and reactive emulsifiers having a radically polymerizable functional group can be appropriately used. Specifically, for example, sulfuric acid ester salts of higher alcohols, polyoxyethylene alkyl sulfate salts, alkylbenzene sulfone salts, polyoxypropylene alkyl sulfate salts, polyoxyethylene alkylphenol ether sulfate salts, polyoxypropylene alkylphenol ether sulfate salts and the like Anionic surfactants; cationic surfactants such as alkyltrimethylammonium chloride and alkylbenzylammonium chloride; polyoxyethylene alkyl ethers;

【0022】ポリオキシプロピレンアルキルエーテル、
ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリ
オキシプロピレンアルキルフェノールエーテル、エチレ
ンオキサイドプロピレンオキサイドブロックポリマー、
ソルビタン誘導体等のノニオン界面活性剤;及びトリメ
チロールプロパンのアクリル酸エステル、アルケニルコ
ハク酸モノアリルエステル塩等の反応性乳化剤などが挙
げられる。また、重合開始剤としては、例えば、過硫酸
アンモニウムや、過硫酸カリウム、過酸化水素水、t−
ブチルハイドロパーオキサイド等の水溶性重合開始剤;
アゾイソブチロニトリルや、ベンゾイルパーオキサイ
ド、クミルパーオキシオクトエート等の油溶性重合性開
始剤;ロンガリット、アスコルビン酸等の還元剤を併用
したレドツクス系などが挙げられる。
A polyoxypropylene alkyl ether,
Polyoxyethylene alkylphenol ether, polyoxypropylene alkylphenol ether, ethylene oxide propylene oxide block polymer,
Nonionic surfactants such as sorbitan derivatives; and reactive emulsifiers such as trimethylolpropane acrylate and alkenyl succinate monoallyl ester salts. Further, as the polymerization initiator, for example, ammonium persulfate, potassium persulfate, hydrogen peroxide, t-
Water-soluble polymerization initiators such as butyl hydroperoxide;
Oil-soluble polymerizable initiators such as azoisobutyronitrile, benzoyl peroxide and cumylperoxy octoate; and redox type using a reducing agent such as Rongalit and ascorbic acid in combination.

【0023】また、連鎖移動剤としては、例えば、n−
ドデシルメルカプタンなどの長鎖のアルキルメルカプタ
ン類や、芳香族メルカプタン類、ハロゲン化炭化水素類
等を挙げることができる。また、乳化安定剤としては、
ポリビニルアルコールや、ヒドロキシエチルセルロー
ス、ポリビニルピロリドン等を挙げることができる。水
性有機無機複合樹脂の水分散液を製造する乳化重合法と
して、一括仕込み法を例示したが、その他前述の溶液も
しくは、そのプレエマルジョン化液を水中に連続的に滴
下しながら乳化重合する滴下法;前述の溶液もしくは、
そのプレエマルジョン化液の一部を、水中で乳化重合さ
せた後、残部を滴下しながら乳化重合するシード重合
法;更には、コアシェルの(d)成分である重合性不飽
和モノマー組成を変えたコア/シェル重合法等も適宜採
用することも可能である。
Examples of the chain transfer agent include, for example, n-
Examples thereof include long-chain alkyl mercaptans such as dodecyl mercaptan, aromatic mercaptans, and halogenated hydrocarbons. In addition, as an emulsion stabilizer,
Polyvinyl alcohol, hydroxyethyl cellulose, polyvinyl pyrrolidone and the like can be mentioned. As an emulsion polymerization method for producing an aqueous dispersion of an aqueous organic-inorganic composite resin, a batch charging method has been exemplified. However, the above-mentioned solution or a dropping method in which the pre-emulsified liquid is continuously dropped into water while emulsion polymerization is performed. The aforementioned solution or
A seed polymerization method in which a part of the pre-emulsified liquid is subjected to emulsion polymerization in water, and then the remaining part is added dropwise to carry out emulsion polymerization; further, the composition of the polymerizable unsaturated monomer, which is the component (d) of the core-shell, was changed. A core / shell polymerization method or the like can be appropriately adopted.

【0024】このようにして得られた水性有機無機複合
樹脂の水分散液は、凍結−融解安定性や、貯蔵安定性を
改善するために、アンモニアや、トリメチルアミン、ト
リエチルアミン、ジメチルエタノールアミン等のアミン
類でpH6〜9に調整したものが好ましい。樹脂(B) 樹脂(B)は、(e)上記式(3)で示されるオルガノ
シラン及び/又はその部分加水分解縮合物100質量部
と、(f)加水分解性シリル基又は水酸基と結合したケ
イ素原子を有するシリル基を有し、かつ酸価が20〜1
50mgKOH/gのシリル基含有ビニル系樹脂5〜2
00質量部との加水分解縮合反応物を、中和剤で中和し
て得られた水性樹脂である。(e)成分は、前述の
(c)成分と同様である。
The aqueous dispersion of the aqueous organic-inorganic composite resin thus obtained may be used in order to improve the freeze-thaw stability and the storage stability by using ammonia, amines such as trimethylamine, triethylamine and dimethylethanolamine. It is preferable that the pH is adjusted to 6 to 9 by the above-mentioned methods. Resin (B) The resin (B) was bonded to (e) 100 parts by mass of the organosilane represented by the above formula (3) and / or its partially hydrolyzed condensate, and (f) a hydrolyzable silyl group or a hydroxyl group. It has a silyl group having a silicon atom, and has an acid value of 20 to 1.
50 mg KOH / g silyl group-containing vinyl resin 5-2
This is an aqueous resin obtained by neutralizing a hydrolysis-condensation reaction product with 00 parts by mass with a neutralizing agent. The component (e) is the same as the component (c) described above.

【0025】(f)成分は、ビニル系樹脂の末端あるい
は側鎖に加水分解性シリル基又は水酸基と結合したケイ
素原子を有するシリル基を樹脂1分子中に少なくとも1
個、好ましくは、2個以上有し、かつ酸価が20〜15
0mgKOH/g、好ましくは、分子量が、例えば、約
1000〜50000のビニル系樹脂である。前記シリ
ル基は、式(4)、 −SiXP(R6(3-P) 〔式中、Xは、アルコキシ基や、アシロキシ基、ハロゲ
ン基、ケトキシメート基、メルカプト基、アルケニルオ
キシ基、フェノキシ基等の加水分解性基又は水酸基であ
り、R6は、水素又は炭素数1〜10のアルキル基、ア
リール基、アラルキル基等の1価の炭化水素基であり、
Pは、1〜3の整数である。〕で示されるものである。
The component (f) contains at least one silyl group having a silicon atom bonded to a hydrolyzable silyl group or a hydroxyl group at the terminal or side chain of the vinyl resin in one molecule of the resin.
, Preferably two or more, and an acid value of 20 to 15
0 mgKOH / g, preferably a vinyl resin having a molecular weight of, for example, about 1,000 to 50,000. The silyl groups of the formula (4), -SiX P (R 6) (3-P) wherein, X is, or alkoxy group, an acyloxy group, a halogen group, a ketoximate group, a mercapto group, an alkenyloxy group, phenoxy R 6 is hydrogen or a monovalent hydrocarbon group such as an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group, an aralkyl group,
P is an integer of 1 to 3. ].

【0026】シリル基含有ビニル系樹脂は、例えば、式
(5)、 (X)P(R6(3 - P)Si−H 〔式中、X、R6及びPは、上記式(4)と同じ意味で
ある。〕で示されるヒドロシラン化合物と、炭素−炭素
二重結合を有するビニル系樹脂とを常法に従って、反応
させることにより製造できる。なお、前記ヒドロシラン
化合物としては、例えば、メチルジクロロヒドロシラン
や、メチルジエトキシヒドロシラン、メチルジアセトキ
シヒドロシラン等が代表的なものとして挙げられる。ヒ
ドロシラン化合物の使用量は、ビニル系樹脂中に含まれ
る炭素−炭素二重結合に対し、例えば、0.5〜2倍モ
ル量が適当である。
The vinyl resin having a silyl group is, for example, a compound represented by the formula (5), (X) P (R 6 ) (3 - P) Si—H wherein X, R 6 and P are represented by the above formula (4) ) Has the same meaning as ] And a vinyl resin having a carbon-carbon double bond according to a conventional method. In addition, as the hydrosilane compound, for example, methyldichlorohydrosilane, methyldiethoxyhydrosilane, methyldiacetoxyhydrosilane, and the like are typical examples. The amount of the hydrosilane compound used is suitably, for example, 0.5 to 2 times the molar amount of the carbon-carbon double bond contained in the vinyl resin.

【0027】前記ビニル系樹脂は、(メタ)アクリル酸
や、イタコン酸、フマル酸等のカルボン酸又は無水マレ
イン酸等の酸無水物を必須ビニル系モノマーとして含有
し、更に(メタ)アクリル酸メチルや、(メタ)アクリ
ル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アク
リル酸2−エチルヘキシル、シクロヘキシル(メタ)ア
クリル酸等の(メタ)アクリル酸エステル;2−ヒドロ
キシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロ
ピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシビニルエー
テル等の水酸基含有ビニルモノマー;アクリロニトリ
ル、スチレン、α−メチルスチレン、酢酸ビニル、プロ
ピオン酸ビニル等からなる群から選ばれるその他ビニル
系モノマーとの共重合体が好適であり、共重合体製造時
に、(メタ)アクリル酸アリルやジアリルフタレート等
をラジカル共重合させることにより、ビニル系樹脂中に
ヒドロシリル化反応させる為の炭素−炭素二重結合の導
入が可能となる。
The vinyl resin contains (meth) acrylic acid, a carboxylic acid such as itaconic acid and fumaric acid, or an acid anhydride such as maleic anhydride as an essential vinyl monomer, and further comprises methyl (meth) acrylate. And (meth) acrylates such as ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and cyclohexyl (meth) acrylic acid; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2 -Hydroxy group-containing vinyl monomers such as -hydroxypropyl (meth) acrylate and 2-hydroxyvinyl ether; copolymers with other vinyl monomers selected from the group consisting of acrylonitrile, styrene, α-methylstyrene, vinyl acetate, vinyl propionate, etc. Are preferred, and (meth) acrylic By radical copolymerization of allyl or diallyl phthalate, carbon in order to hydrosilylation reaction in the vinyl resin - allows the introduction of carbon double bonds.

【0028】なお、前述のカルボン酸又は酸無水物は、
共重合体の構成モノマー中に、得られるビニル系樹脂の
酸価が、20〜150mgKOH/g、好ましくは50
〜120mgKOH/gとなるように含有させるのが好
ましい。酸価が、上記範囲より小さいと、得られる塗料
の貯蔵安定性が低下する傾向にあり、逆に大きいと、得
られる塗膜の耐水性、耐熱水性等が低下する傾向にあ
る。また、上記のシリル基含有ビニル系樹脂の、その他
の製造方法としては、前述カルボン酸又は酸無水物を含
むビニル系モノマー及び前述の(i)成分からなるシリル
基含有ビニル化合物を必須モノマーとして含有し、さら
に必要に応じて前述のその他ビニル系モノマーの1種又
は2種以上をラジカル重合させる方法もある。
The above-mentioned carboxylic acid or acid anhydride is
In the constituent monomers of the copolymer, the acid value of the obtained vinyl resin is 20 to 150 mgKOH / g, preferably 50 to 50 mgKOH / g.
It is preferred that the content be contained so as to be 120 mgKOH / g. When the acid value is smaller than the above range, the storage stability of the obtained paint tends to decrease, and when it is larger, the water resistance, hot water resistance and the like of the obtained coating film tend to decrease. Further, as the other method for producing the silyl group-containing vinyl resin, a vinyl monomer containing the carboxylic acid or acid anhydride and a silyl group-containing vinyl compound composed of the component (i) are contained as essential monomers. Further, there is a method in which one or more of the above-mentioned other vinyl monomers are subjected to radical polymerization, if necessary.

【0029】これらシリル基含有ビニル系樹脂の具体例
としては、例えば、市販品として鐘淵化学工業社製のカ
ネカゼムラツク等が挙げられる。中和剤は、従来から中
和剤として公知の各種含窒素塩基性化合物が特に制限な
く利用できる。具体的には、例えば、トリメチルアミン
や、トリエチルアミン、トリブチルアミン等のアルキル
アミン類、トリエタノールアミン、ジメチルエタノール
アミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、
N−メチルジエタノールアミン、N,N−ジメチルエタ
ノールアミン、エチルプロパノールアミン等のアルコー
ルアミン類、モルホリン、アンモニア等の揮発性含窒素
塩基性化合物が代表的なものとして挙げられる。
Specific examples of these silyl group-containing vinyl resins include commercially available products such as Kanekazemurakku manufactured by Kanegafuchi Chemical Industry Co., Ltd. As the neutralizer, various nitrogen-containing basic compounds conventionally known as neutralizers can be used without particular limitation. Specifically, for example, trimethylamine, triethylamine, alkylamines such as tributylamine, triethanolamine, dimethylethanolamine, diethanolamine, monoethanolamine,
Representative examples include alcohol amines such as N-methyldiethanolamine, N, N-dimethylethanolamine and ethylpropanolamine, and volatile nitrogen-containing basic compounds such as morpholine and ammonia.

【0030】また、γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ランや、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−
(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキ
シシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロ
ピルメチルジメトキシシラン、N−(β−アミノエチ
ル)−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N
−シクロへキシル−γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、N−シクロヘキシル−γ−アミノプロピルトリエ
トキシシラン、γ−(2−アミノエチル)−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)−
アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アニリノ
プロピルトリメトキシシランなどのアミノ基含有アルコ
キシシランも中和剤の一部として併用可能である。
Further, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-
(Β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, N
-Cyclohexyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-cyclohexyl-γ-aminopropyltriethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) -aminopropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl)-
Amino group-containing alkoxysilanes such as aminopropylmethyldimethoxysilane and γ-anilinopropyltrimethoxysilane can also be used as a part of the neutralizing agent.

【0031】樹脂(B)の製造方法は、例えば、上記の
(e)成分と(f)成分との混合物を、水及び触媒の存
在下で加水分解縮合反応させる。(e)成分と(f)成
分との混合割合は、前者100質量部に対し、後者は5
〜200質量部、好ましくは、10〜150質量部であ
ることが適当である。なお、後者が上記範囲より少ない
と、得られる塗膜の外観や耐クラツク性、耐凍害性、耐
アルカリ性等が低下する傾向にあり、逆に多すぎると、
得られる塗膜の耐候性、耐汚染性等が低下する傾向にあ
る。また、水の量は、(e)成分と(f)成分との混合
物中に初期に存在していた加水分解性基の45〜100
%、好ましくは、50〜90%が加水分解するのに充分
な量であり、具体的には前記混合物中の加水分解性基総
数の0.4〜1.0倍、好ましくは、0.5〜0.9倍
のモル数となる量が適当である。
In the method for producing the resin (B), for example, a mixture of the above-mentioned components (e) and (f) is subjected to a hydrolytic condensation reaction in the presence of water and a catalyst. The mixing ratio of the component (e) to the component (f) is 5 parts per 100 parts by mass of the former.
It is suitably from 200 to 200 parts by mass, preferably from 10 to 150 parts by mass. Incidentally, if the latter is less than the above range, the appearance and crack resistance of the obtained coating film, frost damage resistance, alkali resistance and the like tend to decrease, and conversely, if too large,
The weather resistance, stain resistance and the like of the obtained coating film tend to decrease. The amount of water is 45 to 100 of the hydrolyzable group initially present in the mixture of the component (e) and the component (f).
%, Preferably 50 to 90%, which is sufficient to hydrolyze, specifically 0.4 to 1.0 times the total number of hydrolysable groups in the mixture, preferably 0.5 to 90%. It is appropriate that the amount is 0.9 times the number of moles.

【0032】また、触媒としては、硝酸や、塩酸等の無
機酸や、酢酸、蟻酸、プロピオン酸等の有機酸を挙げる
ことができる。触媒の添加量は、前記混合物のpHが3
〜6になる量が適当である。加水分解縮合反応は、
(e)成分と(f)成分との混合物を、水及び触媒の存
在下で、40〜80℃、好ましくは、45〜65℃で、
2〜10時間撹拌しながら反応させる方法が適当であ
る。なお、水の量を(e)成分と(f)成分との混合物
中に初期に存在していた加水分解性基の45%以上とす
るのは、樹脂(B)、即ち、有機無機複合樹脂の水分散
液(エマルション)となった時に、貯蔵安定性がよく、
透明性の高い膜形成が可能であるためである。
Examples of the catalyst include inorganic acids such as nitric acid and hydrochloric acid, and organic acids such as acetic acid, formic acid and propionic acid. The amount of the catalyst added is such that the pH of the mixture is 3
An amount of up to 6 is appropriate. The hydrolysis condensation reaction is
Mixing the mixture of component (e) with component (f) in the presence of water and a catalyst at 40-80 ° C, preferably 45-65 ° C;
A method of reacting while stirring for 2 to 10 hours is suitable. The amount of water is set to 45% or more of the hydrolyzable group initially present in the mixture of the component (e) and the component (f) with the resin (B), that is, the organic-inorganic composite resin. When it becomes an aqueous dispersion (emulsion), storage stability is good,
This is because a highly transparent film can be formed.

【0033】また、(e)成分と(f)成分との加水分
解縮合反応を上記のように一段階で実施することが可能
であるが、生成物の貯蔵安定性の観点から次のような二
段階で反応させることが、更に好ましい。即ち、第一段
階として、水及び酸触媒の存在下で、(e)成分と
(f)成分との混合物中に初期に存在していた加水分解
性基の40〜80%、好ましくは、45〜70%が加水
分解縮合反応するように、40〜80℃、好ましくは、
45〜65℃で、1〜8時間、撹拌しながら反応させ
る。
Although the hydrolysis-condensation reaction between the component (e) and the component (f) can be carried out in one step as described above, from the viewpoint of storage stability of the product, More preferably, the reaction is performed in two steps. That is, as a first step, in the presence of water and an acid catalyst, 40-80%, preferably 45%, of the hydrolyzable groups initially present in the mixture of component (e) and component (f). 40 to 80 ° C., preferably so that about 70% undergoes a hydrolytic condensation reaction.
The reaction is carried out at 45 to 65 ° C. for 1 to 8 hours with stirring.

【0034】第二段階として、第一段階に続いて、更に
水及びトリメトキシボラン、トリエトキシボラン等のト
リアルコキシボランあるいは、前述の金属キレート化合
物を添加し、加水分解縮合反応させる。第二段階で添加
する水の量は、(f)成分と(g)成分との混合物中に
初期に存在していた加水分解性基の45〜100%、好
ましくは、50〜90%が加水分解及び縮合反応するの
に充分な量である。第二段階で用いるトリアルコキシボ
ランや金属キレート化合物は、縮合反応を促進し、塗膜
の外観や、耐候性、耐汚染性、耐熱水性等を向上させる
ことができる。これら触媒量は、第一段階で得られた反
応物と未反応で残っている上記(e)成分と(f)成分
との合計量100質量部に対して、0.001〜5質量
部、好ましくは、0.005〜2質量部が適当である。
第二段階における加水分解縮合反応は、第一段階と同様
に40〜80℃で2〜5時間反応させるのが適当であ
る。
As a second step, after the first step, water and a trialkoxy borane such as trimethoxy borane or triethoxy borane or the above-mentioned metal chelate compound are further added, and a hydrolysis condensation reaction is carried out. The amount of water added in the second stage is such that 45-100%, preferably 50-90% of the hydrolyzable groups initially present in the mixture of component (f) and component (g) are hydrolyzed. It is an amount sufficient for decomposition and condensation reactions. The trialkoxy borane or metal chelate compound used in the second step can accelerate the condensation reaction and improve the appearance, weather resistance, stain resistance, hot water resistance and the like of the coating film. These catalysts are used in an amount of 0.001 to 5 parts by mass based on 100 parts by mass of the total of the components (e) and (f) remaining unreacted with the reactant obtained in the first stage. Preferably, 0.005 to 2 parts by mass is appropriate.
The hydrolysis-condensation reaction in the second step is suitably carried out at 40 to 80 ° C. for 2 to 5 hours as in the first step.

【0035】なお、加水分解縮合反応物は、その反応で
生成するアルコール分により、又はそのアルコール分と
必要に応じて添加した後述する有機溶媒とにより溶液状
態となっている。このようにして得られた有機無機複合
樹脂の溶液に、中和剤を加え、均一に分散させ、中和し
た後、水を加えるか、もしくは中和剤と水とを同時に加
え、攪拌することにより強制分散させ、樹脂(B)の水
分散液(エマルジョン)を得る。
The hydrolysis-condensation reaction product is in a solution state by the alcohol generated by the reaction, or by the alcohol and an organic solvent to be described later added as necessary. To the solution of the organic-inorganic composite resin thus obtained, add a neutralizing agent, uniformly disperse and neutralize, and then add water or simultaneously add the neutralizing agent and water and stir. To obtain an aqueous dispersion (emulsion) of the resin (B).

【0036】(II)成分 本発明の塗料組成物の構成成分(II)は、成分(I)の硬化
剤となるかご状アンモニウムシリケート化合物である。
該化合物は、(a)式(1) Si(OR14〔式中、
1は、炭素数1〜5のアルキル基である。〕で示され
るオルガノシランと、式(2) R2Si(OR3
3〔式中、R2は、炭素数1〜8の有機基であり、R
3は、炭素数1〜5のアルキル基である。〕で示される
オルガノシランからなり、かつ、両者のモル比が、
〔(0.3〜1.0):(0.7〜0)〕、好ましく
は、〔(0.8〜1.0):(0.2〜0)であるオル
ガノシラン化合物0.5〜1.5モル、好ましくは、
0.8〜1.1モルと、(b)四級アンモニウム化合物
1.0モルとを、水の存在下で反応させて得られるもの
である。なお、(a)成分と(b)成分との割合が、上
記範囲より前者が過剰になると、未反応の残存する
(a)成分が、得られる塗膜の硬化性や耐汚染性等に悪
影響及ぼし易くなり、逆に後者が過剰になると、未反応
の残存する(b)成分が塗料の貯蔵安定性に悪影響及ぼ
し易くなる。
Component (II) The component (II) of the coating composition of the present invention is a cage-like ammonium silicate compound serving as a curing agent for the component (I).
The compound is represented by the formula (a): Si (OR 1 ) 4 [wherein:
R 1 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. And an organosilane represented by the formula (2): R 2 Si (OR 3 )
3 [wherein R 2 is an organic group having 1 to 8 carbon atoms;
3 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. The organosilane represented by the formula, and the molar ratio of both,
[(0.3 to 1.0): (0.7 to 0)], preferably, [(0.8 to 1.0): an organosilane compound of (0.2 to 0) 0.5 to 1.5 mol, preferably
It is obtained by reacting 0.8 to 1.1 mol with 1.0 mol of the (b) quaternary ammonium compound in the presence of water. If the ratio of the component (a) to the component (b) exceeds the above range, the unreacted remaining component (a) adversely affects the curability and stain resistance of the resulting coating film. When the latter is excessive, the unreacted remaining component (b) tends to adversely affect the storage stability of the paint.

【0037】上記式(1)において、R1のアルキル基
としては、例えば、メチル基や、エチル基、n−プロピ
ル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、
S−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基等が挙げら
れ、好ましいアルキル基は、炭素数が1〜2個のもので
ある。上記式(1)で示されるオルガノシランの具体例
としては、例えば、テトラメトキシシランや、テトラエ
トキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキ
シシランなどが挙げられる。上記式(2)のオルガノシ
ランは、前述の式(3)で示されるオルガノシランのn
値が、1の場合と同様である。
In the above formula (1), examples of the alkyl group for R 1 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, an i-butyl group,
Examples thereof include an S-butyl group, a t-butyl group, and a pentyl group. Preferred alkyl groups have 1 to 2 carbon atoms. Specific examples of the organosilane represented by the above formula (1) include, for example, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, and the like. The organosilane of the above formula (2) is obtained by converting n of the organosilane represented by the above formula (3).
This is the same as when the value is 1.

【0038】また、(b)成分である四級アンモニウム
化合物は、式(6)、NR7 38OH〔式中、R7は、炭
素数1〜8のアルキル基であり、R8は、炭素数1〜8
の有機基である。〕で示される化合物である。式中のR
7のアルキル基としては、直鎖でも分岐したものでもよ
い。アルキル基としては、例えば、メチル基や、エチル
基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、
i−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル
基、ヘキシル基、オクチル基等が挙げられ、好ましいア
ルキル基は、炭素数が、1〜2個のものである。R8
有機基としては、例えば、アルキル基や、シクロアルキ
ル基、アリール基等が挙げられる。ここで、アルキル基
としては、直鎖でも分岐したものでもよい。アルキル基
としては、例えば、メチル基や、エチル基、n―プロピ
ル基、i―プロピル基、n―ブチル基、i―ブチル基、
s―ブチル基、t―ブチル基、ペンチル基、ヘキシル
基、ヘプチル基、オクチル基等のアルキル基が挙げられ
る。好ましいアルキル基は、炭素数が、1〜4個のもの
である。
Further, quaternary ammonium compound which is component (b), the formula (6), NR 7 3 R 8 OH wherein, R 7 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, R 8 is , Carbon number 1-8
Is an organic group. ] The compound shown by these. R in the formula
The alkyl group of 7 may be linear or branched. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group,
Examples thereof include an i-butyl group, an s-butyl group, a t-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, and an octyl group. Preferred alkyl groups have 1 to 2 carbon atoms. Examples of the organic group for R 8 include an alkyl group, a cycloalkyl group, and an aryl group. Here, the alkyl group may be linear or branched. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, an i-butyl group,
Examples thereof include alkyl groups such as s-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group and the like. Preferred alkyl groups have 1 to 4 carbon atoms.

【0039】シクロアルキル基としては、例えば、シク
ロへキシル基や、シクロヘプチル基、シクロオクチル基
等が挙げられる。アリール基としては、例えばフェニル
基等が挙げられる。このような4級アンモニウム化合物
の具体例としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキ
シドや、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシ
ド、トリメチルエチルアンモニウムヒドロキシド等が好
ましいものとして挙げられる。(ii)成分のかご状化合
物は、例えば、前述の(b)成分1.0モルに対して、
(a)成分を0.5〜1.5モル、好ましくは0.8〜
1.1モル、水を4.0モル以上、好ましくは5.0〜
10.0モルを混合した溶液を、10〜30℃の温度下
で、5〜10時間撹拌させながら反応させることにより
製造される。かご状化合物の構造は、例えば、式(1)
で示されるオルガノシランのみからなる(a)成分と
(b)成分から得られるものは、式(7)で示されるよ
うなものである。
Examples of the cycloalkyl group include a cyclohexyl group, a cycloheptyl group and a cyclooctyl group. Examples of the aryl group include a phenyl group. Specific examples of such a quaternary ammonium compound include tetramethylammonium hydroxide, benzyltrimethylammonium hydroxide, and trimethylethylammonium hydroxide. The cage compound of the component (ii) is, for example, based on 1.0 mole of the component (b),
Component (a) is 0.5 to 1.5 moles, preferably 0.8 to 1.5 moles.
1.1 mol, water is 4.0 mol or more, preferably 5.0 to
It is manufactured by reacting a solution in which 10.0 mol is mixed while stirring at a temperature of 10 to 30 ° C. for 5 to 10 hours. The structure of the cage compound is represented by, for example, the formula (1)
The components obtained from the components (a) and (b) consisting only of the organosilane represented by the formula (1) are those represented by the formula (7).

【0040】式(7)Equation (7)

【化1】 〔式(7)中、Xは、NR7 38であり、R7及びR
8は、上記式(6)のそれと同様である。〕 また、オルガノシラン化合物として、式(2)で示され
るオルガノシランを併用して反応させたものは、式
(7)中の〔≡SiO-+〕の一部が、〔≡SiR 2
に置換された構造となったものである。成分(I)の分子
中に加水分解性シリル基を有する水性樹脂と、成分(II)
のかご状アンモニウムシリケート化合物とを混合する
と、成分(I)中の加水分解性シリル基と、成分(II)中の
≡Si−O-との間で反応し、網目状の架橋体を形成
し、塗膜を硬化させるのである。
Embedded image[In the formula (7), X is NR7 ThreeR8And R7And R
8Is the same as that of the above formula (6). Further, an organosilane compound represented by the formula (2)
The reaction in which the organosilane is used together has the formula
(7) [≡SiO-X+] Is part of [≡SiR Two]
In the structure. Component (I) molecule
An aqueous resin having a hydrolyzable silyl group therein, and a component (II)
Mixing with basket-like ammonium silicate compound
And the hydrolyzable silyl group in component (I) and the component (II)
≡Si-O-To form a cross-linked network
Then, the coating is cured.

【0041】なお、成分(I)と成分(II)との配合割合
は、成分(I)中の加水分解性シリル基と、成分(II)中の
≡SiO-+とのモル比が、(1:0.5〜1.5)、
好ましくは、(1:0.7〜1.3)が適当である。本
発明の水性塗料組成物は、以上説明した主剤成分となる
(I)成分の水分散液と、その硬化剤となる(II)成分とを
主成分とし、更に、必要に応じて、塗料の貯蔵安定性や
塗装作業性を良くするための希釈水や、有機溶媒及び充
填剤、染料、更には、増粘剤、顔料分散剤等の各種添加
剤などを配合したものから構成される。
The mixing ratio of the component (I) and the component (II) is such that the molar ratio of the hydrolyzable silyl group in the component (I) to ≡SiO - X + in the component (II) is (1: 0.5-1.5),
Preferably, (1: 0.7 to 1.3) is appropriate. The aqueous coating composition of the present invention is the main component described above.
The aqueous dispersion of the component (I) and the component (II) serving as a curing agent as the main components, and further, if necessary, dilution water for improving the storage stability and coating workability of the paint, It is composed of a mixture of an organic solvent, a filler, a dye, and various additives such as a thickener and a pigment dispersant.

【0042】上記有機溶媒としては、メタノールや、エ
タノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール
類、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等のアルコールエーテル
類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類等の親
水性有機溶媒や、それとトルエン、キシレン、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル等の疎水性の各種塗料用有機溶媒との混
合有機溶媒が使用可能である。これら有機溶媒は、あら
かじめ成分(I)もしくは成分(II)のいずれか一方に配合
しておくことも可能である。有機溶媒の配合量は、塗料
組成物中、0〜20質量%、好ましくは0〜10質量%
が適当である。
Examples of the organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol, alcohol ethers such as ethylene glycol monoethyl ether and ethylene glycol monobutyl ether, and ketones such as acetone and methyl ethyl ketone. It is possible to use a solvent or a mixed organic solvent thereof with various hydrophobic organic solvents for coating such as toluene, xylene, ethyl acetate and butyl acetate. These organic solvents can be previously blended with either component (I) or component (II). The amount of the organic solvent is 0 to 20% by mass, preferably 0 to 10% by mass in the coating composition.
Is appropriate.

【0043】前記充填材としては、タルクや、炭酸バリ
ウム、炭酸カルシウム、ベントナイト、酸化チタン、カ
ーボンブラック、ベンガラ、リトポン等の各種塗料用体
質顔料や着色顔料が使用可能である。充填材の配合量
は、塗料組成物の固形分中、0〜70質量%、好ましく
は0〜50質量%が適当である。本発明の塗料組成物
は、被塗物表面に刷毛、スプレー、ローラー、ディッピ
ングなどの塗装手段により塗装し、常温もしくは300
℃以下の温度で焼付けることにより硬化塗膜を形成する
ことが可能である。なお、被塗物としては、無機窯業基
材や、ステンレス、アルミニウム等の各種金属基材、ガ
ラス基材、プラスチック基材、紙基材などが挙げられ
る。
As the filler, extenders and coloring pigments for various coatings such as talc, barium carbonate, calcium carbonate, bentonite, titanium oxide, carbon black, red iron, lithopone and the like can be used. The amount of the filler is suitably from 0 to 70% by mass, and preferably from 0 to 50% by mass, based on the solid content of the coating composition. The coating composition of the present invention is applied to the surface of the object to be coated by a coating means such as brush, spray, roller, dipping, etc.
It is possible to form a cured coating film by baking at a temperature of not more than ℃. Examples of the substrate include inorganic ceramic substrates, various metal substrates such as stainless steel and aluminum, glass substrates, plastic substrates, and paper substrates.

【0044】[0044]

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。なお、実施例中「部」、「%」は、特に断らない
限り質量基準で示す。 <水性樹脂分散液Aの調製>ガラス製ビーカーに、フェ
ニルトリアルコキシシラン及びメチルトリアルキルアル
コキシシランの部分加水分解縮合物〔「DC6−223
0」(東レ・ダウコーニング(株)製;固形分100
%)〕を15部と、γ−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン0.5部、メチルメタクリレート15部、
n−ブチルアクリレート9部、メタクリル酸0.5部と
からなるモノマー混合物を仕込み、均一溶液となるまで
撹拌した。均一混合後、トリアセチルアセテートアルミ
ニウム0.1部とメチルトリメトキシシラン1.0部と
ジメチルジメトキシシラン1.0部を添加混合し、続い
て、反応性アニオン系界面活性剤〔「アデカリアソープ
SE−1025N」(旭電化工業(株)製)〕0.75
部とイオン交換水18部の混合液を加え、高速撹拌機で
攪拌し、プレエマルジョン化し、エマルジョン溶液を製
造した。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. In the examples, “parts” and “%” are shown on a mass basis unless otherwise specified. <Preparation of Aqueous Resin Dispersion A> In a glass beaker, a partially hydrolyzed condensate of phenyltrialkoxysilane and methyltrialkylalkoxysilane [“DC6-223”
0 "(manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd .; solid content 100)
%)], 0.5 part of γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 15 parts of methyl methacrylate,
A monomer mixture consisting of 9 parts of n-butyl acrylate and 0.5 part of methacrylic acid was charged and stirred until a uniform solution was obtained. After homogenous mixing, 0.1 part of triacetylacetate aluminum, 1.0 part of methyltrimethoxysilane and 1.0 part of dimethyldimethoxysilane are added and mixed. -1025N "(manufactured by Asahi Denka Kogyo KK)] 0.75
And a mixture of 18 parts of ion-exchanged water and stirring with a high-speed stirrer to form a pre-emulsion to produce an emulsion solution.

【0045】還流冷却器、温度計及び攪拌機を備えた反
応器に、脱イオン交換水を32部、炭酸水素ナトリウム
を0.1部、「アデカリアソープSE−1025N」を
0.65部仕込み、撹拌しながら78℃に昇温した。同
温度を保持しながら、過硫酸カリウム0.15部を仕込
み、投入5分後より上記エマルジョン溶液を3時間かけ
て均一滴下した。滴下終了30分後に過硫酸カリウム1
%水溶液を1部添加し、更に同温度で2時間撹拌を続け
た後、50℃に冷却し、ジメチルエタノールアミン0.
15部を添加し、反応を完結した。得られた水性樹脂分
散液Aは、固形分濃度45%、pH7.5であった。
A reactor equipped with a reflux condenser, a thermometer, and a stirrer was charged with 32 parts of deionized exchanged water, 0.1 part of sodium bicarbonate, and 0.65 part of "Adekaria Soap SE-1025N". The temperature was raised to 78 ° C. while stirring. While maintaining the same temperature, 0.15 parts of potassium persulfate was charged, and after 5 minutes from the introduction, the above-mentioned emulsion solution was uniformly dropped over 3 hours. 30 minutes after the completion of dropping, potassium persulfate 1
% Aqueous solution was added, and the mixture was further stirred at the same temperature for 2 hours, cooled to 50 ° C., and diluted with dimethylethanolamine 0.1%.
15 parts were added to complete the reaction. The resulting aqueous resin dispersion A had a solids concentration of 45% and a pH of 7.5.

【0046】<水性樹脂分散液Bの調製>還流冷却器お
よび攪拌機を備えた反応器に、エチレングリコールモノ
ブチルエーテル100部を加え、撹拌しながら100℃
に加温した。次に、イソブチルメタクリレート50部、
2−エチルヘキシルメタクリレート31.5部、γ−メ
タクリロキシプロピルトリメトキシシラン10部、アク
リル酸8.5部、及びt−ブチルペルオキシ−2−エチ
ルヘキサノエート2.5部の混合溶液を、100℃で3
時間かけて滴下し、その後105℃に昇温し、2時間維
持し、反応を終了させ、固形分50%、樹脂の酸価65
mgKOH/g、数平均分子量10000のシリル基含
有ビニル系樹脂溶液(イ)を製造した。
<Preparation of Aqueous Resin Dispersion B> 100 parts of ethylene glycol monobutyl ether was added to a reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer, and stirred at 100 ° C.
Was heated. Next, 50 parts of isobutyl methacrylate,
A mixed solution of 31.5 parts of 2-ethylhexyl methacrylate, 10 parts of γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 8.5 parts of acrylic acid, and 2.5 parts of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate was heated at 100 ° C. 3
The mixture was added dropwise over a period of time, then the temperature was raised to 105 ° C. and maintained for 2 hours to terminate the reaction, the solid content was 50%, and the acid value of the resin was 65.
mgKOH / g, a silyl group-containing vinyl resin solution (a) having a number average molecular weight of 10,000 was produced.

【0047】還流冷却器及び攪拌機を備えた反応器に、
メチルトリメトキシシランの部分加水分解縮合物〔「S
R2402」(東レ・ダウコーニング(株)製;固形分
100%)〕を23部、メチルトリメトキシシランを8
部、ジメチルジメトキシシランを1.7部と、上記シリ
ル基含有ビニル系樹脂溶液(イ)を25部、イソプロパ
ノールを10部加え、混合した後、イオン交換水3.0
部と0.1規定塩酸0.05部を加え、60℃で3時間
反応させた。次いで、モノアセチルアセテートビス(エ
チルアセトアセテート)アルミニウム0.3部とイオン
交換水0.8部を加え、更に60℃で3時間反応させ
た。次いでトリエチルアミン0.6部と水37部を加
え、50℃で1時間撹拌したのち、減圧〔1.3×10
4Pa(100トール)〕下、脱溶剤を行った後、水で
固形分濃度35%になるように希釈調整を行い、水性樹
脂分散液Bを調製した。
In a reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer,
Partially hydrolyzed condensate of methyltrimethoxysilane [“S
R2402 "(manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd .; solid content 100%), and 8 parts of methyltrimethoxysilane.
Parts, 1.7 parts of dimethyldimethoxysilane, 25 parts of the above silyl group-containing vinyl resin solution (a), and 10 parts of isopropanol, and mixed.
And 0.05 part of 0.1 N hydrochloric acid, and reacted at 60 ° C. for 3 hours. Next, 0.3 parts of aluminum monoacetylacetate bis (ethylacetoacetate) and 0.8 parts of ion-exchanged water were added, and the mixture was further reacted at 60 ° C. for 3 hours. Subsequently, 0.6 parts of triethylamine and 37 parts of water were added, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 1 hour, and then reduced in pressure [1.3 × 10 3
After removing the solvent under 4 Pa (100 Torr), dilution was adjusted with water to a solid content concentration of 35% to prepare an aqueous resin dispersion B.

【0048】<硬化剤Cの調製>還流冷却器及び攪拌機
を備えた反応器に、(a)テトラエトキシシラン15.
0部(72mMol)と(b)テトラメチルアンモニウ
ムヒドロキシド−10%メタノール溶液65.6部(7
2mMol)、更に(c)イオン交換水13.0部(7
22mMol)を仕込み、20℃で、6時間攪拌し、か
ご状アンモニウムシリケート化合物からなる硬化剤Cを
得た。
<Preparation of curing agent C> In a reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer, (a) tetraethoxysilane
0 part (72 mMol) and (b) 65.6 parts of tetramethylammonium hydroxide-10% methanol solution (7
2mMol), and (c) 13.0 parts of ion-exchanged water (7
22 mMol) and stirred at 20 ° C. for 6 hours to obtain a curing agent C composed of a cage-like ammonium silicate compound.

【0049】<硬化剤Dの調製>還流冷却器及び攪拌機
を備えた反応器に、(a)テトラエトキシシラン22.
0部(106mMol)と(b)テトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシド−15%水溶液64.2部(106m
Mol)を仕込み、20℃で、6時間攪拌し、かご状ア
ンモニウムシリケート化合物からなる硬化剤Dを得た。
<Preparation of curing agent D> In a reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer, (a) tetraethoxysilane
0 part (106 mMol) and 64.2 parts (106 m) of (b) tetramethylammonium hydroxide-15% aqueous solution
Mol) and stirred at 20 ° C. for 6 hours to obtain a curing agent D composed of a cage-like ammonium silicate compound.

【0050】実施例1〜4及び比較例1〜2 上記水分散液A〜Bと硬化剤C〜Dを表1に示す割合
で、塗装直前に混合し、水性塗料組成物を調製した。な
お、比較例3は、硬化剤として表1に示す従来の硬化剤
を使用した。得られた水性塗料組成物につき、以下の通
り塗板を作成し、得られる塗膜の外観や、硬度、耐汚染
性、耐熱水性、耐候性、耐アルカリ性の各塗膜性能試験
をし、その結果をそれぞれ表1の下段に示した。
Examples 1-4 and Comparative Examples 1-2 The aqueous dispersions A and B and the curing agents C and D were mixed in the proportions shown in Table 1 immediately before coating to prepare an aqueous coating composition. In Comparative Example 3, conventional curing agents shown in Table 1 were used as curing agents. For the obtained aqueous coating composition, a coated plate was prepared as described below, and the appearance and hardness of the obtained coating film, hardness, stain resistance, hot water resistance, weather resistance, and alkali resistance were tested. Are shown in the lower part of Table 1, respectively.

【0051】<塗膜性能試験>素材として石膏スラグパ
ーライト板(厚さ12mm)を用い、その表面にポリイ
ソシアネートプレポリマー溶液シーラー〔「Vセラン♯
100シーラー」(大日本塗料(株)製)〕(酢酸ブチ
ル:キシレン=1:1の溶液で100%希釈)を塗着量
が90〜100g/m2(wet質量)となるように吹
付塗装した。これを100℃で5分間乾燥した。次い
で、ベース塗料として、アクリルシリコーン樹脂系塗料
〔「Vセラン♯500エナメル」(大日本塗料(株)
製)〕(酢酸ブチル:キシレン=1:1の溶液で40%
希釈)を塗着量が80〜90g/m2(wet質量)と
なるように吹付塗装した。これを120℃で15分間乾
燥した。次いで、表1に示す配合からなる実施例1〜4
及び比較例1〜2の各塗料組成物を塗着量が(130±
10)g/m2(wet質量)となるように吹き付け塗
装した。これを80℃で、12分間乾燥した後、室温で
さらに3日間乾燥し、塗板を作成した。なお、試験方法
及び評価は、以下に基づいて行った。
<Coating Film Performance Test> A gypsum slag perlite plate (thickness: 12 mm) was used as a material, and a polyisocyanate prepolymer solution sealer [“V-Seran.
100 sealer "(manufactured by Dainippon Paint Co., Ltd.)] (100% dilution with a solution of butyl acetate: xylene = 1: 1) by spray coating so that the coating amount is 90 to 100 g / m 2 (wet mass). did. This was dried at 100 ° C. for 5 minutes. Next, as a base paint, an acrylic silicone resin-based paint [“V-Seran 500 Enamel” (Dainippon Paint Co., Ltd.)
(Butyl acetate: xylene = 1: 1 solution 40%)
(Dilution) was spray-coated such that the coating amount was 80 to 90 g / m 2 (wet mass). This was dried at 120 ° C. for 15 minutes. Next, Examples 1 to 4 having the formulations shown in Table 1
And the coating amount of each coating composition of Comparative Examples 1-2 was (130 ±
10) Spray coating was performed so as to give g / m 2 (wet mass). This was dried at 80 ° C. for 12 minutes, and further dried at room temperature for 3 days to prepare a coated plate. In addition, the test method and evaluation were performed based on the following.

【0052】外観:塗板に形成された塗膜外観を目視判
定した。 硬度:JIS K 5400により測定した鉛筆硬度 耐熱水性:塗板を80℃の水中に浸漬して塗膜外観を、
浸漬中及び塗膜乾燥後において目視判定した。評価 ◎・・・浸漬中及び塗膜乾燥後共に変化なし ○・・・浸漬中軽微な白化あるが、塗膜乾燥後では変化
なし △・・・浸漬中での白化ひどく、塗膜乾燥後では光沢低
下、白化等の軽微な変化あり ×・・・浸漬中での白化ひどく、塗膜乾燥後では光沢低
下、白化等の変化大
Appearance: The appearance of the coating film formed on the coated plate was visually judged. Hardness: Pencil hardness measured according to JIS K 5400 Hot water resistance: The coated plate was immersed in water at 80 ° C.
During the immersion and after the coating film was dried, it was visually judged. Evaluation ◎ ・ ・ ・ No change during immersion and after coating film drying ○ ・ ・ ・ Slight whitening during immersion, but no change after coating film drying △ ・ ・ ・ Whitening during immersion severe, after coating film drying There are slight changes such as decrease in gloss and whitening. × ・ ・ ・ Severe whitening during immersion, and large changes such as decrease in gloss and whitening after drying of the coating film.

【0053】耐汚染性:赤、黒マジックインキを塗布し
てから24時間後に、n−ブタノールでぬらした布でふ
きとり、除染性を目視判定した。評価 ◎・・・完全除去 ○・・・極く軽微な汚染 △・・・少し汚染 ×・・・汚染著しい
Stain resistance: Twenty-four hours after the application of the red and black magic inks, they were wiped off with a cloth wetted with n-butanol, and decontamination properties were visually evaluated. Evaluation ◎ ・ ・ ・ Complete removal ○ ・ ・ ・ Extremely slight contamination △ ・ ・ ・ Slight contamination × ・ ・ ・ Remarkable contamination

【0054】耐候性:サンシャインウェザー−オーメー
ター3000時間評価 ○・・・塗膜外観に変化はなく、光沢保持率95%以上 △・・・塗膜外観変化が軽微にあり、光沢保持率80〜
94% ×・・・塗膜変化が著しい、光沢保持率80%未満 耐アルカリ性:飽和消石灰アルカリ水溶液に各塗板を4
0℃で10日間浸漬後、塗膜表面を目視評価した。評価 ○・・・変化なし △・・・塗膜表面若干白化 ×・・・塗膜表面白濁
Weather resistance: Sunshine weather-o-meter 3000 hours evaluation ○: no change in appearance of coating film, gloss retention of 95% or more △: slight change in appearance of coating film, gloss retention: 80 to 80%
94% ×: The change in the coating film is remarkable, the gloss retention is less than 80%.
After immersion at 0 ° C. for 10 days, the coating film surface was visually evaluated. Evaluation ○ ・ ・ ・ No change △ ・ ・ ・ Slight whitening of coating film × ・ ・ ・ Coating of coating film surface

【表1】表1 [Table 1] Table 1

【0055】表1から明らかの通り、本発明の水性塗料
組成物である実施例1〜4は、優れた塗膜性能を有して
いた。一方、硬化剤を含まない比較例1、比較例2及び
従来の硬化剤を使用した比較例3では、耐汚染性や、耐
熱水性、耐アルカリ性等が劣っていた。
As is clear from Table 1, Examples 1 to 4, which are the aqueous coating compositions of the present invention, had excellent coating performance. On the other hand, Comparative Examples 1 and 2 containing no curing agent and Comparative Example 3 using a conventional curing agent were inferior in stain resistance, hot water resistance, alkali resistance and the like.

【発明の効果】本発明の水性塗料組成物は、耐熱水性
や、耐候性、耐汚染性、耐溶剤性、耐アルカリ性等に優
れた塗膜を形成させることができる。
The aqueous coating composition of the present invention can form a coating film having excellent hot water resistance, weather resistance, stain resistance, solvent resistance, alkali resistance and the like.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08G 77/442 C08G 77/442 C09D 157/00 C09D 157/00 183/02 183/02 183/04 183/04 183/07 183/07 (72)発明者 佐々木 博治 栃木県那須郡西那須野町下永田7−1414− 46 (72)発明者 常田 和義 栃木県那須郡西那須野町下永田1−981 Fターム(参考) 4J011 PA99 PC02 4J026 AB44 BA04 BA05 BA25 BA27 BA43 BB02 BB03 DB04 GA06 4J035 BA04 CA13M CA14M CA181 EB02 EB04 EB10 FB01 GA02 4J038 CC021 CD021 CG081 CG141 DL021 DL031 DL111 GA06 GA07 GA12 GA13 JB01 JC38 KA03 MA07 MA08 MA10 MA14 NA03 NA04 NA05 NA14 PA19 PB05 PC03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08G 77/442 C08G 77/442 C09D 157/00 C09D 157/00 183/02 183/02 183/04 183 / 04 183/07 183/07 (72) Inventor Hiroharu Sasaki 7-1414-46, Shimonagata, Nishinasuno-machi, Nasu-gun, Tochigi Prefecture (72) Inventor Kazuyoshi 1-981 Shimonagata, Nishinasuno-machi, Nasu-gun, Tochigi F-term (reference) 4J011 PA99 PC02 4J026 AB44 BA04 BA05 BA25 BA27 BA43 BB02 BB03 DB04 GA06 4J035 BA04 CA13M CA14M CA181 EB02 EB04 EB10 FB01 GA02 4J038 CC021 CD021 CG081 CG141 DL021 DL031 DL111 GA06 GA03 GA03 GA03 GA03 GA03 GA03 GA03 GA03 PC03

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(I)分子中に加水分解性シリル基を有す
る水性樹脂、及び (II)(a)式(1)、Si(OR14 〔式中、R1は、炭素数1〜5のアルキル基である。〕
で示されるオルガノシランと、 式(2)、R2Si(OR33 〔式中、R2は、炭素数1〜8の有機基であり、R3は、
炭素数1〜5のアルキル基である。〕で示されるオルガ
ノシランとからなり、かつ、両者のモル比が、〔(0.
3〜1.0):(0.7〜0)〕であるオルガノシラン
化合物0.5〜1.5モルと、(b)四級アンモニウム
化合物1.0モルと、を水の存在下で反応させて得られ
るかご状アンモニウムシリケート化合物、を含有するこ
とを特徴とする水性塗料組成物。
(I) an aqueous resin having a hydrolyzable silyl group in the molecule; and (II) (a) Formula (1), Si (OR 1 ) 4 wherein R 1 is carbon To 5 alkyl groups. ]
Organosilane represented in the formula (2), R 2 Si ( OR 3) 3 wherein, R 2 is an organic group having 1 to 8 carbon atoms, R 3 is
It is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. ] And the molar ratio of the two is [(0.
3 to 1.0): 0.5 to 1.5 mol of the organosilane compound (0.7 to 0)] and 1.0 mol of the quaternary ammonium compound (b) in the presence of water An aqueous coating composition comprising a cage-like ammonium silicate compound obtained by the above method.
【請求項2】 前記水性樹脂(I)が、 (c)式(3)、R4 nSi(OR54-n 〔式中、R4は、炭素数1〜8の有機基であり、R5は、
炭素数1〜5のアルキル基であり、nは、1又は2であ
る。〕で示されるオルガノシラン及び/又はその部分加
水分解縮合物100質量部と、(d)(i)分子中に重
合性不飽和基及び珪素原子に直結した加水分解性基を有
する重合性不飽和モノマー 1〜50質量%と、(ii)
前記(i)成分以外の重合性不飽和モノマー 99〜50
質量%と、からなるモノマー成分10〜2000質量部
と、を水中で乳化重合して得られた水性樹脂である、請
求項1に記載の水性塗料組成物。
Wherein said aqueous resin (I) is, (c) Equation (3), R 4 n Si (OR 5) 4-n wherein, R 4 is an organic group having 1 to 8 carbon atoms , R 5 is
It is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and n is 1 or 2. And (d) (i) a polymerizable unsaturated group having a polymerizable unsaturated group and a hydrolyzable group directly bonded to a silicon atom in the molecule. (Ii) 1 to 50% by mass of a monomer;
Polymerizable unsaturated monomer other than the component (i) 99 to 50
The aqueous coating composition according to claim 1, wherein the aqueous coating composition is an aqueous resin obtained by emulsion polymerization of 10% to 2000% by mass of a monomer component consisting of
【請求項3】 前記水性樹脂(I)が、(e)前記式
(3)で示されるオルガノシラン及び/又はその部分加
水分解縮合物100質量部と、(f)加水分解性シリル
基又は水酸基と結合したケイ素原子を有するシリル基を
有し、かつ酸価が20〜150mgKOH/gのシリル
基含有ビニル系樹脂5〜200質量部と、の加水分解縮
合反応物を、中和剤で中和して得られた水性樹脂であ
る、請求項1に記載の水性塗料組成物。
3. The aqueous resin (I) comprises (e) 100 parts by mass of an organosilane represented by the formula (3) and / or a partially hydrolyzed condensate thereof, and (f) a hydrolyzable silyl group or a hydroxyl group. Neutralization of a hydrolysis-condensation reaction product of 5-200 parts by mass of a silyl group-containing vinyl resin having a silyl group having a silicon atom and an acid value of 20 to 150 mgKOH / g, with a neutralizing agent The aqueous coating composition according to claim 1, which is an aqueous resin obtained by the above method.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009173760A (en) * 2008-01-23 2009-08-06 Kaneka Corp Liquid polysiloxane-based compound having polyhedron structure, composition using the compound and its cured product
JP2010275544A (en) * 2009-04-30 2010-12-09 Shin-Etsu Chemical Co Ltd Cage silsesquioxane-peroxotitanium composite photocatalyst coating liquid for forming hydrophilic film, and coating film
JP2010275542A (en) * 2009-04-30 2010-12-09 Shin-Etsu Chemical Co Ltd Photocatalyst coating liquid and coating film
JP2010275543A (en) * 2009-04-30 2010-12-09 Shin-Etsu Chemical Co Ltd Cage silsesquioxane-peroxotitanium composite coating liquid for forming hydrophilic film, and coating film
JP2010275541A (en) * 2009-04-30 2010-12-09 Shin-Etsu Chemical Co Ltd Coating liquid for forming hydrophilic film and coating film
JP2011208112A (en) * 2010-03-09 2011-10-20 Shin-Etsu Chemical Co Ltd Coating liquid for forming hydrophilic film and hydrophilic film obtained using the same
JP2011208113A (en) * 2010-03-09 2011-10-20 Shin-Etsu Chemical Co Ltd Coating liquid of photocatalyst for forming hydrophilic film and hydrophilic film of photocatalyst obtained by using the same
JP2018159789A (en) * 2017-03-22 2018-10-11 Jsr株式会社 Silicon-containing film forming composition for resist process, silicon-containing film, and pattern forming method
JP2019531379A (en) * 2016-11-04 2019-10-31 エルジー・ケム・リミテッド Coating composition

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009173760A (en) * 2008-01-23 2009-08-06 Kaneka Corp Liquid polysiloxane-based compound having polyhedron structure, composition using the compound and its cured product
JP2010275544A (en) * 2009-04-30 2010-12-09 Shin-Etsu Chemical Co Ltd Cage silsesquioxane-peroxotitanium composite photocatalyst coating liquid for forming hydrophilic film, and coating film
JP2010275542A (en) * 2009-04-30 2010-12-09 Shin-Etsu Chemical Co Ltd Photocatalyst coating liquid and coating film
JP2010275543A (en) * 2009-04-30 2010-12-09 Shin-Etsu Chemical Co Ltd Cage silsesquioxane-peroxotitanium composite coating liquid for forming hydrophilic film, and coating film
JP2010275541A (en) * 2009-04-30 2010-12-09 Shin-Etsu Chemical Co Ltd Coating liquid for forming hydrophilic film and coating film
JP2011208112A (en) * 2010-03-09 2011-10-20 Shin-Etsu Chemical Co Ltd Coating liquid for forming hydrophilic film and hydrophilic film obtained using the same
JP2011208113A (en) * 2010-03-09 2011-10-20 Shin-Etsu Chemical Co Ltd Coating liquid of photocatalyst for forming hydrophilic film and hydrophilic film of photocatalyst obtained by using the same
JP2019531379A (en) * 2016-11-04 2019-10-31 エルジー・ケム・リミテッド Coating composition
JP2018159789A (en) * 2017-03-22 2018-10-11 Jsr株式会社 Silicon-containing film forming composition for resist process, silicon-containing film, and pattern forming method

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