JP2003183574A - Aqueous one-portion coating material and coating method using the same - Google Patents

Aqueous one-portion coating material and coating method using the same

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JP2003183574A
JP2003183574A JP2001383536A JP2001383536A JP2003183574A JP 2003183574 A JP2003183574 A JP 2003183574A JP 2001383536 A JP2001383536 A JP 2001383536A JP 2001383536 A JP2001383536 A JP 2001383536A JP 2003183574 A JP2003183574 A JP 2003183574A
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JP
Japan
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aqueous
isocyanate group
group
polyisocyanate
water
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Application number
JP2001383536A
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Japanese (ja)
Inventor
Ichiro Higashikubo
一郎 東久保
Akira Sugano
晶 菅野
Takeshi Morishima
剛 森島
Toshiaki Sasahara
俊昭 笹原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Polyurethane Industry Co Ltd
Original Assignee
Nippon Polyurethane Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aqueous one-portion coating material which excels in storage stability, is environment-friendly, adheres to a substrate in a short period, and has a good appearance of a coated film, and a coating method having excellent workability. <P>SOLUTION: The aqueous one-portion coating material contains a thermosetting aqueous resin emulsion which is obtained by dispersing an organic polyisocyanate modified with a silane coupling agent into water or dispersing the organic polyisocyanate into an aqueous resin emulsion having a silane coupling agent structure to react the isocyanate groups with water until free isocyanate groups do not exist. The coating method comprises coating the aqueous one-portion coating material on the substrate at <80°C, and then is heat-cured at 80-300°C. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、水性一液コーティ
ング剤及びそれを用いたコーティング方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an aqueous one-component coating agent and a coating method using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】有機溶剤を多く含有するコーティング剤
は、人体への悪影響、爆発火災等の安全衛生上の問題、
また、大気汚染等の公害問題を有する。そこで、これら
の問題点を改善するため、近年水性システム開発が活発
に行われている。一方、ウレタン系コーティング剤は、
様々な基材に対して良好な密着性を示す。そこで、従来
の水性ウレタン系コーティング剤は、(a)活性水素基
を有する主剤と、ポリイソシアネート硬化剤とからなる
二液タイプ、(b)活性水素基を有する主剤に、あらか
じめブロックイソシアネートを配合した一液タイプ、
(c)イソシアネート基を有する樹脂からなる一液タイ
プ、に大別される。
2. Description of the Related Art A coating agent containing a large amount of an organic solvent has a harmful effect on the human body, safety and health problems such as explosion and fire,
It also has pollution problems such as air pollution. Therefore, in order to improve these problems, aqueous system development has been actively conducted in recent years. On the other hand, urethane coating agents
Shows good adhesion to various substrates. Therefore, the conventional water-based urethane coating agent is a two-component type composed of (a) a main agent having an active hydrogen group and a polyisocyanate curing agent, and (b) a main agent having an active hydrogen group in which a block isocyanate is preliminarily blended. One-liquid type,
(C) It is roughly classified into a one-pack type composed of a resin having an isocyanate group.

【0003】(a)タイプとしては、特開平11−13
1016号公報が挙げられ、これには、主剤として特定
の水系アクリル樹脂と、硬化剤として水分散性ポリイソ
シアネート組成物を用いた水系コーティング剤が開示さ
れている。(b)タイプとしては、特開平8−4891
3号公報が挙げられ、主剤として特定の疎水性重合体を
界面活性剤にて水に分散させたものと、硬化剤としてブ
ロックイソシアネートを用いた水系コーティング剤が開
示されている。(c)タイプとしては、特開平7−48
429号公報が挙げられ、これには水に分散させた自己
乳化性ポリイソシアネートを用いたコーティング剤が開
示されている。
As the type (a), Japanese Patent Laid-Open No. 11-13
No. 1016 discloses a water-based coating agent using a specific water-based acrylic resin as a main agent and a water-dispersible polyisocyanate composition as a curing agent. As the type (b), Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-4891
No. 3, which discloses a main component in which a specific hydrophobic polymer is dispersed in water with a surfactant, and an aqueous coating agent using blocked isocyanate as a curing agent. As the type (c), there is JP-A-7-48.
No. 429, which discloses a coating agent using a self-emulsifying polyisocyanate dispersed in water.

【0004】しかし、(a)タイプのコーティング剤
は、主剤と硬化剤を使用直前に配合しなければならない
ため、配合ミス、保管場所の確保等といった問題があ
る。また、主剤と硬化剤を配合した後は、早急に使い切
らなければならず、一旦配合したものを保管することは
非常に困難である。(b)タイプでは、硬化の際に解離
していないブロック剤が徐々に解離していくため密着性
低下等の問題がある。(c)タイプでは、水とイソシア
ネート基との反応に際に発生する炭酸ガスによる問題
(貯蔵時の容器の破損、被膜の状態不良)等がある。
However, the type (a) type coating agent has a problem in that the main agent and the curing agent must be compounded immediately before use, so that the composition may be erroneous and a storage place may be secured. Further, after the main agent and the curing agent have been mixed, they must be used up immediately, and it is very difficult to store the once mixed. In the type (b), the blocking agent that has not been dissociated during curing gradually dissociates, which causes a problem such as a decrease in adhesion. The type (c) has problems such as carbon dioxide gas generated during the reaction between water and isocyanate groups (damage of the container during storage, poor state of the coating).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、貯蔵安定性
に優れ、環境に配慮して安全であり、短時間で基材への
密着性が発現し、良好な被膜外観を有する水性一液コー
ティング剤、及び作業性に優れたコーティング方法を提
供することを目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is an aqueous one-component solution which has excellent storage stability, is safe in consideration of the environment, exhibits adhesiveness to a substrate in a short time, and has a good film appearance. It is an object to provide a coating agent and a coating method having excellent workability.

【0006】本発明者等は鋭意検討した結果、特定の水
分散体を用いた水性一液コーティング剤が、前記課題を
解決することを見いだし、本発明を完成させるに至っ
た。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that an aqueous one-component coating agent using a specific aqueous dispersion can solve the above problems, and have completed the present invention.

【0007】すなわち本発明は、下記の(1)〜(6)
に示されるものである。 (1) 少なくとも有機ジイソシアネートとイソシアネ
ート反応性基を有するシランカップリング剤を用いて、
イソシアネート基とイソシアネート反応性基を直接的に
反応させて得られる有機ポリイソシアネートを水に分散
させて、イソシアネート基と水を実質的に遊離イソシア
ネート基が存在しなくなるまで反応させて得られ、かつ
実質的に遊離イソシアネート基を有さない一液熱硬化性
水性樹脂エマルションを含有すること、を特徴とする水
性一液コーティング剤。
That is, the present invention provides the following (1) to (6):
Is shown in. (1) Using a silane coupling agent having at least an organic diisocyanate and an isocyanate-reactive group,
An organic polyisocyanate obtained by directly reacting an isocyanate group and an isocyanate-reactive group is dispersed in water, and the isocyanate group and water are reacted until substantially no free isocyanate group is present, and substantially An aqueous one-component coating agent comprising a one-component thermosetting aqueous resin emulsion that does not have free isocyanate groups.

【0008】(2) 少なくとも有機ジイソシアネート
とイソシアネート基を有するシランカップリング剤を用
いて、イソシアネート基間を直接的又は間接的に反応さ
せて得られる有機ポリイソシアネートを水に分散させ
て、イソシアネート基と水を実質的に遊離イソシアネー
ト基が存在しなくなるまで反応させて得られ、かつ実質
的に遊離イソシアネート基を有さない一液熱硬化性水性
樹脂エマルションを含有すること、を特徴とする水性一
液コーティング剤。
(2) An organic polyisocyanate obtained by directly or indirectly reacting isocyanate groups with at least an organic diisocyanate and a silane coupling agent having an isocyanate group is dispersed in water to form an isocyanate group. An aqueous one-component composition obtained by reacting water until substantially no free isocyanate groups are present, and containing a one-component thermosetting aqueous resin emulsion having substantially no free isocyanate groups. Coating agent.

【0009】(3) 有機ポリイソシアネートとイソシ
アネート基を有するシランカップリング剤を混合してか
ら水に分散させて、イソシアネート基と水を実質的に遊
離イソシアネート基が存在しなくなるまで反応させて得
られ、かつ実質的に遊離イソシアネート基を有さない一
液熱硬化性水性樹脂エマルションを含有すること、を特
徴とする水性一液コーティング剤。
(3) Obtained by mixing an organic polyisocyanate and a silane coupling agent having an isocyanate group, dispersing the mixture in water, and reacting the isocyanate group with water until substantially no free isocyanate group is present. And a one-component thermosetting water-based resin emulsion having substantially no free isocyanate group, an aqueous one-component coating agent.

【0010】(4) シランカップリング剤を分子骨格
に導入した水性樹脂エマルジョンに有機ポリイソシアネ
ートを分散させて、イソシアネート基と水を実質的に遊
離イソシアネート基が存在しなくなるまで反応させて得
られ、かつ実質的に遊離イソシアネート基を有さない一
液熱硬化性水性樹脂エマルションを含有すること、を特
徴とする水性一液コーティング剤。
(4) Obtained by dispersing an organic polyisocyanate in an aqueous resin emulsion in which a silane coupling agent is introduced into the molecular skeleton, and reacting an isocyanate group with water until substantially no free isocyanate group is present, An aqueous one-component coating agent comprising a one-component thermosetting aqueous resin emulsion having substantially no free isocyanate group.

【0011】(5) 有機ポリイソシアネートが自己乳
化性ポリイソシアネートであること、を特徴とする前記
(1)〜(4)のいずれかに記載の水性一液コーティン
グ剤。
(5) The aqueous one-component coating agent according to any one of (1) to (4) above, wherein the organic polyisocyanate is a self-emulsifying polyisocyanate.

【0012】(6) 前記(1)〜(5)のいずれかに
記載の水性一液コーティング剤を、80℃未満で基材に
塗布した後、80〜300℃で熱硬化させること、を特
徴とするコーティング方法。
(6) The aqueous one-pack coating agent according to any one of (1) to (5) is applied to a substrate at a temperature of less than 80 ° C. and then heat cured at 80 to 300 ° C. And coating method.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下に本発明について詳細に説明
する。本発明の水性一液コーティング剤は、有機ポリイ
ソシアネート、シランカップリング剤成分、水から得ら
れるもので、実質的に遊離のイソシアネート基を有さな
い一液熱硬化性水性樹脂エマルションを含有することを
特徴とする。なお「一液熱硬化性」とは、硬化剤や架橋
剤を用いることなくそれ単独で加熱することで硬化する
ということである。また「硬化」とは、被膜にした場合
に少なくとも耐溶剤性を有する被膜になるということで
ある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below. The aqueous one-component coating agent of the present invention is obtained from an organic polyisocyanate, a silane coupling agent component, and water, and contains a one-component thermosetting aqueous resin emulsion having substantially no free isocyanate group. Is characterized by. In addition, "one-component thermosetting" means that it is cured by heating it alone without using a curing agent or a crosslinking agent. Further, "curing" means that when a film is formed, it becomes a film having at least solvent resistance.

【0014】本発明に用いられる有機ポリイソシアネー
トは水分散前の段階で、(イ)分子骨格内にシランカッ
プリング剤構造を有するもの、(ロ)分子骨格内にシラ
ンカップリング剤構造を有さないもの、に分類される。
The organic polyisocyanate used in the present invention has (a) a silane coupling agent structure in the molecular skeleton and (b) a silane coupling agent structure in the molecular skeleton before the water dispersion. Not classified.

【0015】前記(イ)の有機ポリイソシアネートは、
(イ−1)有機ジイソシアネートとイソシアネート反応
性基を有するシランカップリング剤を直接的に反応させ
て得られるもの、(イ−2)有機ジイソシアネートとイ
ソシアネート基を有するシランカップリング剤を直接的
又は間接的に反応させて得られるものがある。ここで
「直接的」とは、仲立ちとなる化合物を介することなく
という意味であり、「間接的」仲立ちとなる化合物を介
してという意味である。具体的には下記式に示すような
ことである。
The organic polyisocyanate of (a) above is
(A-1) A product obtained by directly reacting an organic diisocyanate with a silane coupling agent having an isocyanate-reactive group, and (a-2) directly or indirectly using a silane coupling agent having an organic diisocyanate and an isocyanate group. There is something that can be obtained by reacting dynamically. Here, "directly" means not through a compound that acts as an intermediary, but means that the compound that acts as an "indirect" mediates. Specifically, it is as shown in the following formula.

【化1】 [Chemical 1]

【化2】 [Chemical 2]

【化3】 (R1、R2は2価の炭化水素基を示し、R3は1価の炭
化水素基を示し、R4は3価の炭化水素基を示しす。)
[Chemical 3] (R 1 and R 2 represent a divalent hydrocarbon group, R 3 represents a monovalent hydrocarbon group, and R 4 represents a trivalent hydrocarbon group.)

【0016】すなわち、式(1)、(2)の場合は、仲
立ちする化合物の存在なく「直接的」に有機ジイソシア
ネートとシランカップリング剤が反応していることにな
る。式(3)の場合は、仲立ちする化合物を介して「間
接的」に有機ジイソシアネートとシランカップリング剤
が反応していることになる。
That is, in the case of the formulas (1) and (2), it means that the organic diisocyanate and the silane coupling agent are reacted “directly” without the presence of any intervening compound. In the case of the formula (3), the organic diisocyanate and the silane coupling agent are "indirectly" reacted through the mediating compound.

【0017】前記(ロ)の有機ポリイソシアネートは、
当初は分子骨格内にシランカップリング剤構造を有して
いないが、水分散・反応後は分子骨格内にシランカップ
リング剤構造を有することになる。
The above-mentioned organic polyisocyanate (b) is
Initially, it does not have a silane coupling agent structure in the molecular skeleton, but after water dispersion / reaction, it has a silane coupling agent structure in the molecular skeleton.

【0018】本発明に用いられる有機ポリイソシアネー
トのイソシアネート含量は、1〜30質量%が好まし
く、特に1〜25質量%が好ましい。また、25℃にお
ける粘度は、5,000mPa・s以下が好ましく、特
に4,500mPa・s以下が好ましい。また、平均官
能基数は2〜5が好ましく、2〜4が特に好ましい。
The isocyanate content of the organic polyisocyanate used in the present invention is preferably 1 to 30% by mass, and particularly preferably 1 to 25% by mass. The viscosity at 25 ° C is preferably 5,000 mPa · s or less, and particularly preferably 4,500 mPa · s or less. Moreover, 2-5 are preferable and, as for the average number of functional groups, 2-4 are especially preferable.

【0019】前記有機ポリイソシアネートは、有機ジイ
ソシアネートの、ウレトジオン変性体、カルボジイミド
変性体、イソシアヌレート変性体、ウレトンイミン変性
体等が好ましい。この有機ジイソシアネートとしては、
2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレン
ジイソシアネート、キシレン−1,4−ジイソシアネー
ト、キシレン−1,3−ジイソシアネート、4,4′−
ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4′−ジフェ
ニルメタンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルエ
ーテルジイソシアネート、2−ニトロジフェニル−4,
4′−ジイソシアネート、2,2′−ジフェニルプロパ
ン−4,4′−ジイソシアネート、3,3′−ジメチル
ジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート、4,
4′−ジフェニルプロパンジイソシアネート、m−フェ
ニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネ
ート、ナフチレン−1,4−ジイソシアネート、ナフチ
レン−1,5−ジイソシアネート、3,3′−ジメトキ
シジフェニル−4,4′−ジイソシアネート等の芳香族
ジイソシアネート、ポリフェニレンポリメチレンポリイ
ソシアネート、クルードトリレンジイソシアネート等の
芳香族ポリイソシアネート、テトラメチレンジイソシア
ネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、デカメチレ
ンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等の脂肪
族ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水
素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシレンジ
イソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシア
ネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート等の脂
環族ジイソシアネートが挙げられる。なお、有機ジイソ
シアネートの一部を、γ−イソシアネートプロピルトリ
エトキシシラン等のイソシアネート基含有シランカップ
リング剤に置き換えてもよい。
The organic polyisocyanate is preferably a uretdione modified product, a carbodiimide modified product, an isocyanurate modified product, or a uretonimine modified product of an organic diisocyanate. As this organic diisocyanate,
2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, xylene-1,4-diisocyanate, xylene-1,3-diisocyanate, 4,4'-
Diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenyl ether diisocyanate, 2-nitrodiphenyl-4,
4'-diisocyanate, 2,2'-diphenylpropane-4,4'-diisocyanate, 3,3'-dimethyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, 4,
Aroma such as 4'-diphenylpropane diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, naphthylene-1,4-diisocyanate, naphthylene-1,5-diisocyanate, 3,3'-dimethoxydiphenyl-4,4'-diisocyanate Group diisocyanates, polyphenylene polymethylene polyisocyanates, aromatic polyisocyanates such as crude tolylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, aliphatic diisocyanates such as lysine diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, hydrogen Added xylene diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, tetrame Alicyclic diisocyanates such as Le xylene diisocyanate. In addition, a part of the organic diisocyanate may be replaced with an isocyanate group-containing silane coupling agent such as γ-isocyanatopropyltriethoxysilane.

【0020】また、上記有機ジイソシアネートと、活性
水素基含有化合物及び/又はイソシアネート反応性基を
有するシランカップリング剤を反応させたイソシアネー
ト基末端プレポリマー、このプレポリマーを更にビウレ
ット変性、アロファネート変性、カルボジイミド変性、
ウレトンイミン変性、ウレトジオン変性、イソシアヌレ
ート変性、これらの変性の組み合わせによって得られる
ポリイソシアネートも好適に使用することができる。な
お、「イソシアネート反応性基」とは、水酸基・アミノ
基・メルカプト基等の活性水素を有する基の他、エポキ
シ基等を含む概念である。
Further, an isocyanate group-terminated prepolymer obtained by reacting the above organic diisocyanate with a silane coupling agent having an active hydrogen group-containing compound and / or an isocyanate-reactive group, and the prepolymer is further biuret-modified, allophanate-modified, carbodiimide. Degeneration,
A polyisocyanate obtained by uretonimine modification, uretdione modification, isocyanurate modification, or a combination of these modifications can also be preferably used. The "isocyanate-reactive group" is a concept including a group having active hydrogen such as a hydroxyl group, an amino group and a mercapto group, as well as an epoxy group.

【0021】活性水素基含有化合物としては、具体的に
は水、(数平均)分子量62から500未満の低分子ポ
リオール、低分子ポリアミン、低分子アミノアルコー
ル、数平均分子量500〜10,000の高分子ポリオ
ール等が挙げられる。これらの活性水素基含有化合物は
いずれも単独であるいは2種以上混合して使用すること
ができる。
Specific examples of the active hydrogen group-containing compound include water, a low molecular weight polyol having a (number average) molecular weight of 62 to less than 500, a low molecular weight polyamine, a low molecular weight amino alcohol, and a high number average molecular weight of 500 to 10,000. A molecular polyol etc. are mentioned. Any of these active hydrogen group-containing compounds may be used alone or in combination of two or more.

【0022】低分子ポリオールとしては、エチレングリ
コール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパン
ジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジ
オール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジ
オール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−1,
5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタン
ジオール、ネオペンチルグリコール、1,8−オクタン
ジオール、1,9−ノナンジオール、デカメチレングリ
コール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2
−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオー
ル、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオー
ル、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−n−
ヘキサデカン−1,2−エチレングリコール、2−n−
エイコサン−1,2−エチレングリコール、2−n−オ
クタコサン−1,2−エチレングリコール、シクロヘキ
サン−1,4−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジ
メタノール、3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロピ
ル−3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロピオネー
ト、ダイマー酸ジオール、ビスフェノールA、水素添加
ビスフェノールA、ビスフェノールAのエチレンオキサ
イド又はプロピレンオキサイド付加物、水素添加ビスフ
ェノールAのエチレンオキサイド又はプロピレンオキサ
イド付加物、トリメチロールプロパン、グリセリン、ヘ
キサントリオール、クオドロール、ペンタエリスリトー
ル、ソルビトール等のイオン性極性基を有さない低分子
ポリオール類、2,2−ジメチロールプロピオン酸、
2,2−ジメチロールブタン酸等の−COOH含有低分
子ポリオール類、−COOH含有低分子ポリオール類と
アンモニア、有機アミン、アルカリ金属、アルカリ土類
金属等との塩、2−スルホ−1,3−プロパンジオー
ル、2−スルホ−1,4−ブタンジオール等のスルホン
酸基含有低分子ポリオール類、スルホン酸基含有低分子
ポリオール類とアンモニア、有機アミン、アルカリ金
属、アルカリ土類金属等との塩等が挙げられる。また、
γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイ
ソシアネート基含有シランカップリング剤と低分子ポリ
オールとを水酸基過剰の条件で反応させて得られる反応
物も使用できる。
The low molecular weight polyols include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol and 1,5. -Pentanediol, 1,6-hexanediol, 2-methyl-1,
5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, decamethylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 2,2-diethyl- 1,3-propanediol, 2
-N-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2-n-
Hexadecane-1,2-ethylene glycol, 2-n-
Eicosane-1,2-ethylene glycol, 2-n-octacosane-1,2-ethylene glycol, cyclohexane-1,4-diol, cyclohexane-1,4-dimethanol, 3-hydroxy-2,2-dimethylpropyl- 3-hydroxy-2,2-dimethylpropionate, dimer acid diol, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, ethylene oxide or propylene oxide adduct of bisphenol A, ethylene oxide or propylene oxide adduct of hydrogenated bisphenol A, tri Low molecular weight polyols having no ionic polar group such as methylolpropane, glycerin, hexanetriol, quadrol, pentaerythritol, sorbitol, 2,2-dimethylolpropionic acid,
-COOH-containing low molecular weight polyols such as 2,2-dimethylolbutanoic acid, salts of -COOH-containing low molecular weight polyols with ammonia, organic amines, alkali metals, alkaline earth metals, etc., 2-sulfo-1,3 -Sulfonic acid group-containing low molecular weight polyols such as propanediol and 2-sulfo-1,4-butanediol, and salts of sulfonic acid group-containing low molecular weight polyols with ammonia, organic amines, alkali metals, alkaline earth metals, etc. Etc. Also,
A reaction product obtained by reacting an isocyanate group-containing silane coupling agent such as γ-isocyanatopropyltriethoxysilane with a low-molecular polyol under conditions of excess hydroxyl groups can also be used.

【0023】低分子ポリアミンとしては、エチレンジア
ミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、
メンセンジアミン、4,4′−ジフェニルメタンジアミ
ン、4,4′−ジアミノジフェニルスルホン、メタキシ
レンジアミン、ピペラジン等が挙げられる。
As the low molecular weight polyamine, ethylenediamine, hexamethylenediamine, isophoronediamine,
Mensendiamine, 4,4'-diphenylmethanediamine, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, metaxylenediamine, piperazine and the like can be mentioned.

【0024】低分子アミノアルコールとしては、モノエ
タノールアミン、モノプロパノールアミン、ジエタノー
ルアミン、ジプロパノールアミン等のモノアルカノール
アミン、ジアルカノールアミンが挙げられる。
Examples of low molecular weight amino alcohols include monoalkanolamines such as monoethanolamine, monopropanolamine, diethanolamine and dipropanolamine, and dialkanolamines.

【0025】高分子ポリオールとしては、ポリエステル
ポリオール、ポリアミドエステルポリオール、ポリカー
ボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエ
ーテルエステルポリオール、ポリオレフィンポリオー
ル、動植物系ポリオール等が挙げられる。
Examples of the polymer polyol include polyester polyol, polyamide ester polyol, polycarbonate polyol, polyether polyol, polyether ester polyol, polyolefin polyol, animal / plant type polyol and the like.

【0026】ポリエステルポリオールとしては、フタル
酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボ
ン酸、酒石酸、シュウ酸、マロン酸、グルタル酸、ピメ
リン酸、スベリン酸、クルタコン酸、アゼライン酸、セ
バシン酸、コハク酸、アジピン酸、1,4−シクロヘキ
シルジカルボン酸、α−ハイドロムコン酸、β−ハイド
ロムコン酸、α−ブチル−α−エチルグルタル酸、α,
β−ジエチルサクシン酸、マレイン酸、フマル酸、トリ
メリット酸、ピロメリット酸等のカチオン性基を有さな
いポリカルボン酸類、5−スルホ−イソフタル酸等のス
ルホン酸基含有ポリカルボン酸類やこのスルホン酸基含
有ポリカルボン酸とアンモニア、有機アミン、アルカリ
金属、アルカリ土類金属等との塩類、これらの酸無水
物、酸ハライド、ジアルキルエステル等の1種類以上
と、前述の低分子ポリオールとの反応によって得られる
もの等が挙げられる。更に、前述の低分子ポリオールを
開始剤として、ε−カプロラクトン、アルキル置換ε−
カプロラクトン、δ−バレロラクトン、アルキル置換δ
−バレロラクトン等の環状エステル(いわゆるラクト
ン)モノマーを開環重合させて得られるラクトン系ポリ
エステルポリオール等が挙げられる。また更に、低分子
ポリオールの一部に替えてヘキサメチレンジアミン、イ
ソホロンジアミン、モノエタノールアミン等の低分子ポ
リアミンや低分子アミノアルコールを用いて得られるポ
リアミドエステルポリオールが挙げられる。
As the polyester polyol, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, tartaric acid, oxalic acid, malonic acid, glutaric acid, pimelic acid, suberic acid, curtaconic acid, azelaic acid, sebacic acid, succinic acid, Adipic acid, 1,4-cyclohexyldicarboxylic acid, α-hydromuconic acid, β-hydromuconic acid, α-butyl-α-ethylglutaric acid, α,
β-diethylsuccinic acid, maleic acid, fumaric acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, and other polycarboxylic acids having no cationic group, and sulfonic acid group-containing polycarboxylic acids such as 5-sulfo-isophthalic acid and their sulfones. Reaction of a salt of an acid group-containing polycarboxylic acid with ammonia, an organic amine, an alkali metal, an alkaline earth metal, etc., one or more of these acid anhydrides, acid halides, dialkyl esters, etc., and the aforementioned low-molecular polyol And the like can be mentioned. Furthermore, using the above-mentioned low molecular weight polyol as an initiator, ε-caprolactone, alkyl-substituted ε-
Caprolactone, δ-valerolactone, alkyl-substituted δ
Examples thereof include lactone-based polyester polyols obtained by ring-opening polymerization of cyclic ester (so-called lactone) monomers such as valerolactone. Further, a polyamide ester polyol obtained by using a low molecular weight polyamine such as hexamethylenediamine, isophoronediamine, monoethanolamine or the like and a low molecular weight amino alcohol in place of a part of the low molecular weight polyol can be mentioned.

【0027】ポリカーボネートポリオールとしては、前
述の低分子ポリオールの1種類以上と、エチレンカーボ
ネート、ジエチルカーボネート、ジフェニルカーボネー
トとの脱アルコール反応や脱フェノール反応から得られ
るものが挙げられる。
Examples of the polycarbonate polyols include those obtained by dealcoholation reaction and dephenolation reaction of one or more kinds of the above-mentioned low molecular weight polyols with ethylene carbonate, diethyl carbonate and diphenyl carbonate.

【0028】ポリエーテルポリオールとしては、前述の
低分子ポリオール、低分子ポリアミンや低分子アミノア
ルコールを開始剤として、エチレンオキサイド、プロピ
レンオキサイド等のアルキレンオキサイド、テトラヒド
ロフラン等の環状エーテルの単品又は混合物を開環重合
させて得られるもの等が挙げられる。
As the polyether polyol, the above-mentioned low molecular weight polyol, low molecular weight polyamine or low molecular weight amino alcohol is used as an initiator to open an alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide, or a cyclic ether such as tetrahydrofuran, or a mixture thereof. The thing obtained by superposing | polymerizing is mentioned.

【0029】ポリエーテルエステルポリオールとして
は、前述のポリエーテルポリオールと前述のジカルボン
酸等から得られるコポリオール等が挙げられる。また、
前述のポリエステルやポリカーボネートと、アルキレン
オキサイドや環状エーテルとの反応で得られるものが挙
げられる。
Examples of the polyether ester polyol include the above-mentioned polyether polyol and the above-mentioned copolyol obtained from dicarboxylic acid and the like. Also,
Examples thereof include those obtained by reacting the above-mentioned polyester or polycarbonate with alkylene oxide or cyclic ether.

【0030】ポリオレフィンポリオールとしては、水酸
基を2個以上有するポリブタジエン、水素添加ポリブタ
ジエン、ポリイソプレン、水素添加ポリイソプレン、こ
れらの塩素化物等が挙げられる。
Examples of the polyolefin polyol include polybutadiene having two or more hydroxyl groups, hydrogenated polybutadiene, polyisoprene, hydrogenated polyisoprene, and chlorinated products thereof.

【0031】動植物系ポリオールとしては、ヒマシ油系
ポリオール、絹フィブロイン等が挙げられる。
Examples of animal and plant polyols include castor oil-based polyols and silk fibroin.

【0032】また、数平均分子量が500以上で、か
つ、1分子中に活性水素基を平均1個以上有するもので
あれば、ダイマー酸系ポリオール、水素添加ダイマー酸
系ポリオールの他に、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、
ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ロジン樹脂、尿素樹
脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、クマロン樹脂、ポ
リビニルアルコール等の活性水素基含有樹脂も使用でき
る。
In addition to dimer acid type polyols and hydrogenated dimer acid type polyols, epoxy resins having a number average molecular weight of 500 or more and having an average of 1 or more active hydrogen groups in one molecule are also used. , Polyamide resin,
Resins containing active hydrogen groups such as polyester resin, acrylic resin, rosin resin, urea resin, melamine resin, phenol resin, coumarone resin, polyvinyl alcohol and the like can also be used.

【0033】イソシアネート反応性基を有するシランカ
ップリング剤としては、β−(3,4−エポキシシクロ
ヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシラン等のエポキシシラン化合
物や、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−アミノプロピルメチルジメトキシ
シラン等のアミノシラン化合物や、γ−メルカプトプロ
ピルトリメトキシシラン等のメルカプトシラン化合物等
が挙げられる。
Examples of the silane coupling agent having an isocyanate-reactive group include epoxysilane compounds such as β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and γ-amino. Propyltriethoxysilane, N-β
Examples thereof include aminosilane compounds such as -aminoethyl-γ-aminopropylmethyldimethoxysilane and mercaptosilane compounds such as γ-mercaptopropyltrimethoxysilane.

【0034】なお、エチレン性不飽和結合及び活性水素
基含有化合物を用いると、γ−メタクリロキシプロピル
トリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビ
ニルシラン化合物を用いることができる。
When an ethylenically unsaturated bond- and active hydrogen group-containing compound is used, a vinylsilane compound such as γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane or vinyltriethoxysilane can be used.

【0035】イソシアネート基と活性水素基との反応に
おける温度は、0〜100℃が好ましく、更には20〜
80℃が好ましい。また、このときのイソシアネート基
と活性水素基のモル比は、イソシアネート基/活性水素
基=1.1/1〜100/1が好ましい。反応を早く進
めるため、触媒として、ポリウレタンやポリウレアの製
造において常用されるジブチル錫ジラウレート等の金属
触媒やトリエチルアミン等の三級アミン触媒を用いても
よい。
The temperature in the reaction between the isocyanate group and the active hydrogen group is preferably 0 to 100 ° C., more preferably 20 to 100 ° C.
80 ° C. is preferred. The molar ratio of the isocyanate group to the active hydrogen group at this time is preferably isocyanate group / active hydrogen group = 1.1 / 1 to 100/1. In order to accelerate the reaction, a metal catalyst commonly used in the production of polyurethane or polyurea such as dibutyltin dilaurate or a tertiary amine catalyst such as triethylamine may be used as the catalyst.

【0036】更に、その後反応を進めてアロファネート
化やビウレット化させてもよい。このときの反応温度は
80〜150℃が好ましい。このときの触媒としては、
カルボン酸の金属塩が挙げられる。
Further, the reaction may be further advanced to form allophanate or biuret. The reaction temperature at this time is preferably 80 to 150 ° C. As the catalyst at this time,
Mention may be made of metal salts of carboxylic acids.

【0037】有機ジイソシアネート又はイソシアネート
基末端プレポリマーのカルボジイミド化(ウレトンイミ
ン化)変性は、公知のカルボジイミド化触媒の存在下で
反応温度を100〜200℃にして行う。また、これら
のウレトジオン化変性、イソシアヌレート化変性は、公
知のウレトジオン化触媒、イソシアヌレート化触媒のい
存在下、反応温度を0〜100℃にして行う。このとき
公知の助触媒を用いてもよい。
The carbodiimidization (uretonimine conversion) modification of an organic diisocyanate or an isocyanate group-terminated prepolymer is carried out at a reaction temperature of 100 to 200 ° C. in the presence of a known carbodiimidization catalyst. Further, these uretdione modification and isocyanurate modification are carried out at a reaction temperature of 0 to 100 ° C. in the presence of a known uretdione catalyst and isocyanurate catalyst. At this time, a known cocatalyst may be used.

【0038】このときの反応装置としては、上記の反応
が達成できればいかなる装置でも良く、例えば、攪拌装
置の付いた反応釜やニーダー、一軸又は多軸押し出し反
応機等の混合混練装置が挙げられる。
The reaction apparatus at this time may be any apparatus as long as the above reaction can be achieved, and examples thereof include a reaction kettle equipped with a stirrer, a kneader, and a mixing and kneading apparatus such as a single-screw or multi-screw extrusion reactor.

【0039】本発明において、好ましい有機ポリイソシ
アネートは、被膜の密着性や耐久性の点から、イソシア
ヌレート・ウレタン変性ポリイソシアネートが好まし
い。自己乳化性を有さないポリイソシアネートは、水へ
の分散・イソシアネート基と水との反応の際に界面活性
剤を使用することで、一液熱硬化性水性樹脂エマルショ
ンを製造できるので使用可能である。この場合の界面活
性剤の量は非自己乳化性ポリイソシアネートに対して1
〜20質量%となる量が好ましい。なお「自己乳化性」
とは、界面活性剤や乳化剤を用いることなく自己単独で
水に分散する性質を有するということである。
In the present invention, the preferred organic polyisocyanate is preferably an isocyanurate / urethane-modified polyisocyanate from the viewpoints of adhesion and durability of the coating film. Polyisocyanates that do not have self-emulsifying properties can be used because they can be used as a one-component thermosetting aqueous resin emulsion by using a surfactant during dispersion in water and reaction between isocyanate groups and water. is there. The amount of surfactant in this case is 1 with respect to the non-self-emulsifying polyisocyanate.
The amount is preferably about 20% by mass. “Self-emulsifying”
That is, it has the property of dispersing in water by itself without using a surfactant or an emulsifier.

【0040】本発明では、有機ポリイソシアネートは、
界面活性剤を必要としない自己乳化性ポリイソシアネー
トが好ましい。これは、被膜から界面活性剤がブリード
して外観不良や被膜強度低下するおそれが考えられるか
らである。
In the present invention, the organic polyisocyanate is
Self-emulsifying polyisocyanates that do not require a surfactant are preferred. This is because it is considered that the surfactant may bleed out of the coating, resulting in poor appearance and reduced coating strength.

【0041】更に、特に好ましい有機ポリイソシアネー
トは、被膜の密着性や耐久性の点から、イソシアヌレー
ト・ウレタン変性ポリイソシアネートを親水性極性基及
び活性水素基を有する化合物(親水性変性剤)で変性さ
せて得られる自己乳化性ポリイソシアネートである。
Further, as a particularly preferred organic polyisocyanate, isocyanurate / urethane-modified polyisocyanate is modified with a compound having a hydrophilic polar group and an active hydrogen group (hydrophilic modifier) from the viewpoint of adhesion and durability of the coating film. This is a self-emulsifying polyisocyanate obtained.

【0042】上記親水性変性剤における親水性極性基
は、カチオン性親水性極性基、アニオン性親水性極性
基、ノニオン性親水性極性基のどれでもよいが、自己乳
化性ポリイソシアネートそのものの貯蔵安定性等を考慮
するとノニオン性親水性極性基が好ましい。特に好まし
い変性剤は、炭素数1〜10のモノオールを開始剤とし
て、アルキレンオキサイドを開環付加させて得られ、オ
キシエチレン基を50質量%以上含有し、かつ、数平均
分子量が200〜10,000である、ポリエーテルモ
ノオールである。
The hydrophilic polar group in the hydrophilic modifier may be any of a cationic hydrophilic polar group, an anionic hydrophilic polar group and a nonionic hydrophilic polar group, but the self-emulsifying polyisocyanate itself is stable in storage. In consideration of properties and the like, a nonionic hydrophilic polar group is preferable. A particularly preferred modifier is obtained by ring-opening addition of an alkylene oxide using a monol having 1 to 10 carbon atoms as an initiator, contains 50 mass% or more of an oxyethylene group, and has a number average molecular weight of 200 to 10 It is a polyether monool which is 1,000.

【0043】上記自己乳化性ポリイソシアネートにおい
て、ノニオン性変性剤の含有量は、0.1〜20質量%
が好ましく、0.5〜18質量%が特に好ましい。これ
は、ノニオン性変性剤が多すぎる場合は、被膜の機械的
強度や耐久性等が不十分となりやすい。また少なすぎる
場合は、得られるポリイソシアネートが、自己乳化しに
くくなりやすいためである。
In the above self-emulsifying polyisocyanate, the content of the nonionic modifier is 0.1 to 20% by mass.
Is preferable, and 0.5-18 mass% is especially preferable. This is because when the amount of the nonionic modifier is too large, the mechanical strength and durability of the coating film tend to be insufficient. On the other hand, if the amount is too small, the resulting polyisocyanate tends to be difficult to self-emulsify.

【0044】また、自己乳化性ポリイソシアネートに
は、被膜の密着性等を考慮して、疎水性かつ1官能性の
活性水素基含有化合物を反応させることができる。この
活性水素基含有化合物としては、メタノール、エタノー
ル、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブ
タノール、iso−ブタノール、t−ブタノール、ペン
タノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノー
ル、2−エチルヘキサノール、ベンジルアルコール、シ
クロヘキサノール、アルキレングリコールモノアルキル
エーテル等の低分子モノオール類、エチルアミン、ブチ
ルアミン、アニリン等の低分子1級モノアミン類、ジエ
チルアミン、ジブチルアミン、メチルアニリン等の低分
子2級モノアミン類、活性水素基含有ポリエステル、エ
チレンオキサイドユニットが50モル%未満の活性水素
基含有ポリエーテル、活性水素基含有ポリカーボネー
ト、活性水素基含有ポリオレフィン、リシノール酸等の
ような炭素数6以上のヒドロキシ高級脂肪酸やそのエス
テル等が挙げられる。
The self-emulsifying polyisocyanate can be reacted with a hydrophobic and monofunctional active hydrogen group-containing compound in consideration of the adhesiveness of the coating film. As the active hydrogen group-containing compound, methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, iso-butanol, t-butanol, pentanol, hexanol, heptanol, octanol, 2-ethylhexanol, benzyl alcohol, Low molecular weight monools such as cyclohexanol and alkylene glycol monoalkyl ether, low molecular weight primary monoamines such as ethylamine, butylamine and aniline, low molecular weight secondary monoamines such as diethylamine, dibutylamine and methylaniline, active hydrogen group included C6 or more, such as polyester, active hydrogen group-containing polyether having less than 50 mol% of ethylene oxide units, active hydrogen group-containing polycarbonate, active hydrogen group-containing polyolefin, ricinoleic acid, etc. Include hydroxy higher fatty acid or its esters and the like.

【0045】本発明において、好ましい有機ポリイソシ
アネートは、被膜の耐候性、耐熱性、密着性等を考慮す
ると、ヘキサメチレンジイソシアネートと低分子ポリオ
ールから得られるイソシアヌレート・ウレタン変性ポリ
イソシアネート(ウレタン化とイソシアヌレート化は同
時でも逐次でもよい)に、炭素数1〜5のモノオールを
開始剤として得られる、数平均分子量300〜2,00
0(特に好ましくは350〜800)のアルコキシポリ
エチレングリコールを反応させて得られる自己乳化性ポ
リイソシアネートである。
In the present invention, the preferred organic polyisocyanate is an isocyanurate / urethane-modified polyisocyanate (urethanation and isocyanate) obtained from hexamethylene diisocyanate and a low molecular weight polyol in consideration of the weather resistance, heat resistance and adhesion of the coating. Nuration may be performed simultaneously or sequentially), and a number average molecular weight of 300 to 2,000 obtained by using a monol having 1 to 5 carbon atoms as an initiator.
It is a self-emulsifying polyisocyanate obtained by reacting 0 (particularly preferably 350 to 800) alkoxypolyethylene glycol.

【0046】また、シランカップリング剤構造を導入す
るに際し、シランカップリング剤を分子骨格に導入した
水性樹脂エマルジョンに有機ポリイソシアネートを分散
させて、イソシアネート基と水を実質的に遊離イソシア
ネート基が存在しなくなるまで反応させて得られ、かつ
実質的に遊離イソシアネート基を有さない一液熱硬化性
水性樹脂エマルションを用いてもよい。この場合も結果
的には、得られる被膜内部において、有機ポリイソシア
ネートにシランカップリング剤が導入されることにな
る。
When the silane coupling agent structure is introduced, the organic polyisocyanate is dispersed in an aqueous resin emulsion having the silane coupling agent introduced in the molecular skeleton so that an isocyanate group and water are substantially free. A one-component thermosetting aqueous resin emulsion obtained by reacting until it does not exist and having substantially no free isocyanate group may be used. Also in this case, as a result, the silane coupling agent is introduced into the organic polyisocyanate inside the obtained coating film.

【0047】ここで、「シランカップリング剤構造を有
する水性樹脂エマルジョン」とは、水性樹脂エマルジョ
ンを製造する際、原料に前述のシランカップリング剤を
用いて得られるもので、シランカップリング剤構造を有
する水性アクリルエマルジョン、シランカップリング剤
構造を有する水性ポリウレタンエマルジョン、シランカ
ップリング剤構造を有する水性ポリエステルエマルジョ
ン等が挙げられる。
Here, the "aqueous resin emulsion having a silane coupling agent structure" is obtained by using the above-mentioned silane coupling agent as a raw material when producing an aqueous resin emulsion, and has a silane coupling agent structure. And an aqueous acrylic emulsion having a silane coupling agent structure, an aqueous polyester emulsion having a silane coupling agent structure, and the like.

【0048】シランカップリング剤は樹脂固形分の0.
1〜10質量%が好ましく、特に0.5〜5質量%が好
ましい。これは、シランカップリング剤が多すぎる場合
は、被膜の機械的強度や耐久性等が不十分となりやす
い。また少なすぎる場合は、被膜の密着性が不十分とな
りやすいためである。
The silane coupling agent has a resin solid content of 0.
1 to 10 mass% is preferable, and 0.5 to 5 mass% is particularly preferable. This is because when the silane coupling agent is too much, the mechanical strength, durability, etc. of the coating tend to be insufficient. On the other hand, if it is too small, the adhesiveness of the coating tends to be insufficient.

【0049】水分散・反応は、撹拌機のついた反応器
に、水、有機ポリイソシアネート(、及び場合によって
はシランカップリング剤又はシランカップリング剤構造
を有する水性樹脂エマルジョン)を仕込み、攪拌して乳
化分散させる。反応器は密閉しないことが肝要である。
密閉型の反応器を用いると、発生する炭酸ガスにより内
圧が上昇し、反応器そのものが破損するおそれがあるか
らである。用いられる有機ポリイソシアネートが非自己
乳化性の場合は、界面活性剤を用いて水に乳化分散させ
る。分散の途中から、イソシアネート基と水との反応が
徐々に進行する。このとき、攪拌は停止しないことが重
要である。攪拌を停止すると、粒子が凝集してしまうた
め、均一な分散液にはならないからである。分散液内の
粒子の平均粒径は、攪拌速度、自己乳化性ポリイソシア
ネートを用いる場合は導入される親水性極性基の導入量
や種類、非自己乳化性ポリイソシアネートを用いる場合
は界面活性剤の導入量や種類等で制御できる。なお、攪
拌速度は、毎分200回以上が好ましい。反応の終了
は、イソシアネート基が残存しなくなったところであ
る。このときの反応温度は0〜100℃が好ましく、特
に好ましくは10〜80℃である。また、反応系におけ
る固形分は10〜90質量%になるようにするのが好ま
しく、特に20〜80質量%になるようにするのが好ま
しい。
For water dispersion / reaction, water, an organic polyisocyanate (and, in some cases, a silane coupling agent or an aqueous resin emulsion having a silane coupling agent structure) are charged in a reactor equipped with a stirrer and stirred. To emulsify and disperse. It is essential that the reactor is not sealed.
This is because if a closed reactor is used, the carbon dioxide gas generated may increase the internal pressure and damage the reactor itself. When the organic polyisocyanate used is non-self-emulsifying, it is emulsified and dispersed in water using a surfactant. From the middle of the dispersion, the reaction between the isocyanate group and water gradually progresses. At this time, it is important that the stirring is not stopped. This is because if the stirring is stopped, the particles will agglomerate and a uniform dispersion will not be obtained. The average particle size of the particles in the dispersion liquid is the stirring speed, the introduction amount and type of the hydrophilic polar group to be introduced when the self-emulsifying polyisocyanate is used, and the surfactant when the non-self-emulsifying polyisocyanate is used. It can be controlled by the amount and type of introduction. The stirring speed is preferably 200 times or more per minute. The end of the reaction is when no isocyanate group remains. The reaction temperature at this time is preferably 0 to 100 ° C, particularly preferably 10 to 80 ° C. The solid content in the reaction system is preferably 10 to 90% by mass, and more preferably 20 to 80% by mass.

【0050】このようにして得られた一液熱硬化性水性
樹脂エマルションの平均粒径は10〜1,000nmが
好ましく、20〜500nmが特に好ましい。平均粒径
が小さすぎる場合は、エマルションを形成せず、粘度が
大きくなる場合がある。平均粒径が大きすぎる場合は、
経時で粒子が沈降する場合がある。なお、本発明におけ
る平均粒径とは、動的光散乱法にて測定した値をキュム
ラント法にて解析した値である。
The average particle size of the one-component thermosetting aqueous resin emulsion thus obtained is preferably 10 to 1,000 nm, particularly preferably 20 to 500 nm. If the average particle size is too small, an emulsion may not be formed and the viscosity may increase. If the average particle size is too large,
Particles may settle over time. The average particle diameter in the present invention is a value measured by the dynamic light scattering method and analyzed by the cumulant method.

【0051】本発明においては、前記の水性樹脂エマル
ション以外の他樹脂系のエマルションをブレンドして使
用できる。例えば、ポリウレタンエマルション、アクリ
ルエマルション、ポリエステルエマルション、ポリオレ
フィンエマルション、酢酸ビニルエマルション、ポリ塩
化ビニルエマルション、エチレン−酢酸ビニル系エマル
ション、塩化ビニリデン系エマルション、ラテックス等
である。
In the present invention, a resin emulsion other than the above aqueous resin emulsion may be blended and used. For example, polyurethane emulsion, acrylic emulsion, polyester emulsion, polyolefin emulsion, vinyl acetate emulsion, polyvinyl chloride emulsion, ethylene-vinyl acetate emulsion, vinylidene chloride emulsion, latex and the like.

【0052】また、得られたエマルションには、必要に
応じて添加剤及び助剤を配合することができる。添加剤
及び助剤としては、顔料、染料、粘度調節剤、レベリン
グ剤、ゲル化防止剤、光安定剤、酸化防止剤、紫外線吸
収剤、耐熱性向上剤、無機及び有機充填剤、可塑剤、滑
剤、帯電防止剤、補強材、触媒、揺変剤、界面活性剤、
乳化剤等が挙げられる。
If necessary, additives and auxiliaries can be added to the obtained emulsion. As additives and auxiliaries, pigments, dyes, viscosity modifiers, leveling agents, anti-gelling agents, light stabilizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, heat resistance improvers, inorganic and organic fillers, plasticizers, Lubricants, antistatic agents, reinforcing materials, catalysts, thixotropic agents, surfactants,
Examples include emulsifiers and the like.

【0053】このようにして得られた水性一液コーティ
ング剤には、遊離のイソシアネート基が実質的に存在し
ないものである。実質的に遊離のイソシアネート基が存
在する場合は、得られる被膜に「ふくれ」、「泡」、
「剥離」等が発生し、外観が悪いものとなりやすい。ま
た、貯蔵時にイソシアネート基と水との反応により炭酸
ガスが発生するため、容器の内圧が上昇し、容器が破損
しやすい。
The aqueous one-pack coating agent thus obtained is substantially free of free isocyanate groups. When substantially free isocyanate groups are present, "blister", "foam",
"Peeling" etc. occurs and the appearance tends to be poor. In addition, since carbon dioxide gas is generated by the reaction between the isocyanate group and water during storage, the internal pressure of the container rises and the container is easily damaged.

【0054】次に具体的なコーティング手順について説
明する。コーティング剤の基材への塗布温度は、タレや
水の急激な蒸発を防ぐため、80℃未満好ましくは常温
である。コーティング剤の塗布量は、固形分100質量
%換算で、1〜100g/m2 、好ましくは2〜80g
/m2 である。塗布方法としては、刷毛、バーコータ
ー、ドクターブレード、リバースロール、グラビアロー
ル、スピンナーコート、エクストルーダ等公知の方法が
用いられる。
Next, a specific coating procedure will be described. The coating temperature of the coating agent on the substrate is less than 80 ° C., preferably room temperature, in order to prevent dripping and rapid evaporation of water. The coating amount of the coating agent is 1 to 100 g / m 2 , preferably 2 to 80 g in terms of solid content of 100% by mass.
/ M 2 . As a coating method, known methods such as a brush, a bar coater, a doctor blade, a reverse roll, a gravure roll, a spinner coat and an extruder are used.

【0055】本発明のコーティング方法における基材
は、コーティング剤の塗布後に加熱することから、耐熱
性があることが必要である。本発明のコーティング方法
に最適な基材は金属系の基材である。
The substrate in the coating method of the present invention is required to have heat resistance since it is heated after the coating agent is applied. The most suitable substrate for the coating method of the present invention is a metal-based substrate.

【0056】コーティング剤を塗布した後、80〜30
0℃、好ましくは120〜280℃で加熱硬化させる。
また、加熱時間は30秒間〜120分間であることが好
ましく、特に5〜60分間が好ましい。本発明は短時間
で物性の優れた被膜を得ることが可能であるため、長す
ぎる加熱時間は、エネルギーの浪費であるばかりか、被
膜に不必要な熱履歴を与えることになる。なお、加熱硬
化させる前に、80℃未満好ましくは70℃以下で5〜
60分間、水を蒸発させておくのが好ましい。
After applying the coating agent, 80 to 30
It is heat-cured at 0 ° C, preferably 120 to 280 ° C.
The heating time is preferably 30 seconds to 120 minutes, and particularly preferably 5 to 60 minutes. Since the present invention makes it possible to obtain a coating having excellent physical properties in a short time, too long heating time not only wastes energy but also gives the coating an unnecessary heat history. Before heat-curing, the temperature is lower than 80 ° C., preferably 70 ° C. or lower,
The water is preferably allowed to evaporate for 60 minutes.

【0057】本発明において水性一液コーティング剤の
硬化機構は不明であるが、例えば、アミノ基とウレタン
基間、アミノ基とウレア基間、ウレア基同士、ウレタン
基同士、ウレタン基とウレア基間の交換反応により硬化
していると考えられる。更には、エマルジョン粒子の熱
融着により一体化して、被膜が強固になったと考えられ
れる。
In the present invention, the curing mechanism of the aqueous one-component coating agent is unknown, but for example, between amino groups and urethane groups, between amino groups and urea groups, between urea groups, between urethane groups, between urethane groups and urea groups. It is thought that it is cured by the exchange reaction of. Furthermore, it is considered that the emulsion particles were integrated by thermal fusion and the coating became strong.

【0058】本発明のコーティング方法においては、実
質的にイソシアネート基を有しない一液熱硬化性水性樹
脂エマルションを含有する水性一液コーティング剤を単
独で使用するので、二液タイプの水性コーティング剤に
比較して、作業性が良好であるという利点を有する。
In the coating method of the present invention, since the aqueous one-component coating agent containing the one-component thermosetting aqueous resin emulsion having substantially no isocyanate group is used alone, a two-component type aqueous coating agent is obtained. In comparison, it has the advantage of good workability.

【0059】[0059]

【実施例】以下に実施例をもって本発明を詳細に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、
以下の実施例において、特に断らない限り、「%」は質
量%を意味する。
The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition,
In the following examples, "%" means mass% unless otherwise specified.

【0060】〔自己乳化性ポリイソシアネートの製造〕 製造例1 撹拌機、温度計、窒素シール管、冷却器のついた容量:
500mlの反応器内を窒素置換した後、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート(HDI)を300.0g、1,3
−ブタンジオール(1,3−BD)を2.4gを仕込
み、撹拌しながら80℃で2時間ウレタン化反応させ
た。反応液のイソシアネート含量を測定したところ、4
8.8%であった。次に、触媒としてカプリン酸カリウ
ム0.06g、助触媒としてフェノール0.3gを加
え、60℃で4.5時間イソシアヌレート化反応を行っ
た。この反応液に停止剤としてリン酸を0.042g加
え、60℃で1時間撹拌後、遊離HDIを薄膜蒸留(条
件:120℃、1.3Pa)により除去して、ポリイソ
シアネート前駆体A−1を得た。A−1は、イソシアヌ
レート・ウレタン変性ポリイソシアネートA−1であ
り、淡黄色透明液体で、イソシアネート含量:21.1
%、25℃の粘度:2,200mPa、遊離HDI含有
量:0.4%であり、FT−IR及び13C−NMRから
イソシアネート基、イソシアヌレート基及びウレタン基
の存在が確認された。前記反応器と同様な別の反応器内
を窒素置換した後、A−1を100.0g、数平均分子
量400のメトキシポリエチレングリコール(MPEG
−400、商品名:メトキシPEG#400、東邦千葉
化学製)を16.0g仕込み、75℃で3時間反応させ
て、イソシアネート含量:16.9%、25℃の粘度:
2,410mPa、平均官能基数:3.5の淡黄色透明
液体の自己乳化性ポリイソシアネートNCO−Aを得
た。
[Production of Self-Emulsifying Polyisocyanate] Production Example 1 Capacity equipped with stirrer, thermometer, nitrogen seal tube, and cooler:
After purging the inside of the reactor of 500 ml with nitrogen, 300.0 g of hexamethylene diisocyanate (HDI) was added.
2.4 g of -butanediol (1,3-BD) was charged, and a urethanization reaction was carried out at 80 ° C for 2 hours while stirring. When the isocyanate content of the reaction solution was measured, it was 4
It was 8.8%. Next, 0.06 g of potassium caprate as a catalyst and 0.3 g of phenol as a cocatalyst were added, and an isocyanurate-forming reaction was carried out at 60 ° C. for 4.5 hours. To this reaction solution, 0.042 g of phosphoric acid was added as a terminating agent, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 1 hour, and then free HDI was removed by thin film distillation (conditions: 120 ° C., 1.3 Pa) to obtain polyisocyanate precursor A-1. Got A-1 is isocyanurate / urethane-modified polyisocyanate A-1, a light yellow transparent liquid, having an isocyanate content of 21.1.
%, Viscosity at 25 ° C .: 2,200 mPa, free HDI content: 0.4%, and presence of isocyanate group, isocyanurate group and urethane group was confirmed by FT-IR and 13 C-NMR. After replacing the inside of another reactor similar to the above reactor with nitrogen, 100.0 g of A-1 and methoxypolyethylene glycol (MPEG) having a number average molecular weight of 400 were used.
-400, trade name: methoxy PEG # 400, manufactured by Toho Chiba Chemical Co., Ltd.) was charged therein, and reacted at 75 ° C. for 3 hours to obtain an isocyanate content: 16.9% and a viscosity at 25 ° C .:
A self-emulsifying polyisocyanate NCO-A having a light yellow transparent liquid of 2,410 mPa and an average number of functional groups of 3.5 was obtained.

【0061】製造例2 撹拌機、温度計、窒素シ−ル管、冷却器のついた容量:
1,000mlの反応器に、HDIを300.0g、2
−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール
(DMH)を11.9g、MPEG−400を12.0
g、リシノレイン酸メチルを4.0g加え、反応器内を
窒素置換して、撹拌しながら75℃で3時間ウレタン化
反応させた。この反応液のイソシアネート含量を測定し
たところ、43.2%であった。次に、触媒としてプロ
ピオン酸カリウム0.06g、フェノール0.3g、リ
ン酸0.072gを用いて、60℃で4.5時間イソシ
アヌレート化反応を行った。この反応液に停止剤として
リン酸を0.042g加え、反応温度で1時間撹拌後、
遊離HDIを薄膜蒸留(条件:120℃、1.3Pa)
により除去して、ポリイソシアネート前駆体B−1を得
た。B−1は、イソシアヌレート・ウレタン変性ポリイ
ソシアネートであり、イソシアネート含量:20.9
%、25℃の粘度650mPa、遊離HDI含有量:
0.4%、平均官能基数:2.9の淡黄色透明液体であ
り、FT−IR及び13C−NMR測定したところ、イソ
シアネート基、イソシアヌレート基及びウレタン基の存
在が確認された。前記反応器と同様な別の反応器内を窒
素置換した後、B−1を99.0g、γ−メルカプトプ
ロピルトリメトキシシラン(商品名:A−189、日本
ユニカー製)を1.0g仕込み、75℃で3時間反応さ
せて、イソシアネート含量:20.5%、25℃の粘
度:660mPa、平均官能基数:2.9の淡黄色透明
液体の自己乳化性ポリイソシアネートNCO−Bを得
た。
Production Example 2 Capacity equipped with stirrer, thermometer, nitrogen seal tube, and condenser:
In a 1,000 ml reactor, 300.0 g of HDI, 2
11.9 g of -n-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol (DMH) and 12.0 of MPEG-400.
g and 4.0 g of methyl ricinoleate were added, the inside of the reactor was replaced with nitrogen, and a urethanization reaction was carried out at 75 ° C. for 3 hours while stirring. The isocyanate content of this reaction solution was measured and found to be 43.2%. Next, an isocyanurate-forming reaction was performed at 60 ° C. for 4.5 hours using 0.06 g of potassium propionate, 0.3 g of phenol and 0.072 g of phosphoric acid as catalysts. 0.042 g of phosphoric acid was added to this reaction solution as a terminating agent, and the mixture was stirred at the reaction temperature for 1 hour.
Thin film distillation of free HDI (conditions: 120 ° C, 1.3 Pa)
To obtain a polyisocyanate precursor B-1. B-1 is an isocyanurate / urethane modified polyisocyanate having an isocyanate content of 20.9.
%, Viscosity at 25 ° C. 650 mPas, free HDI content:
It was a pale yellow transparent liquid with 0.4% and an average number of functional groups of 2.9. FT-IR and 13 C-NMR measurements confirmed the presence of an isocyanate group, an isocyanurate group and a urethane group. After replacing the inside of another reactor similar to the above reactor with nitrogen, 99.0 g of B-1 and 1.0 g of γ-mercaptopropyltrimethoxysilane (trade name: A-189, manufactured by Nippon Unicar) were charged, The reaction was carried out at 75 ° C. for 3 hours to obtain a light yellow transparent liquid self-emulsifying polyisocyanate NCO-B having an isocyanate content of 20.5%, a viscosity of 25 ° C. of 660 mPas, and an average number of functional groups of 2.9.

【0062】製造例3 撹拌機、温度計、窒素シール管、冷却器のついた容量:
500mlの反応器内を窒素置換した後、A−1を10
0.0g、界面活性剤としてポリオキシエチレンノニル
フェニルエーテルリン酸エステル(商品名:ニューコー
ル565−PS、日本乳化剤製の酸性リン酸エステル)
のトリエチルアミン中和塩を16.0g仕込み、75℃
で1時間混合させて、イソシアネート含量:14.3
%、25℃の粘度2,820mPa、平均官能基数:
3.5の淡黄色透明の自己乳化性ポリイソシアネートN
CO−Cを得た。
Production Example 3 Capacity equipped with stirrer, thermometer, nitrogen seal tube and cooler:
After purging the inside of the 500 ml reactor with nitrogen, A-1 was added to 10
0.0g, polyoxyethylene nonylphenyl ether phosphate ester as a surfactant (trade name: Newcol 565-PS, acidic phosphate ester manufactured by Nippon Emulsifier)
16.0 g of the neutralized triethylamine salt of
After mixing for 1 hour, the isocyanate content: 14.3
%, Viscosity at 25 ° C. 2,820 mPas, average number of functional groups:
3.5 Light yellow transparent self-emulsifying polyisocyanate N
CO-C was obtained.

【0063】製造例4 撹拌機、温度計、窒素シール管、冷却器のついた容量:
500mlの反応器内を窒素置換した後、HDIを30
0.0g、DMHを2.3gを仕込み、撹拌しながら7
0℃で3時間反応させた。このときの反応液のイソシア
ネート含量を測定したところ、49.1%であった。次
にγ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(商品
名:A−187、日本ユニカー製)を2.0g仕込み、
更に触媒としてヨウ化テトラメチルアンモニウム0.5
gを加え、150℃で3時間オキサゾリドン化反応を行
い、60℃に冷却して8時間イソシアヌレート化反応を
行った。この反応液にパラトルエンスルホン酸メチルを
0.33g加え、反応を停止させた後、遊離HDIを薄
膜蒸留(条件:120℃、1.3Pa)により除去し
て、ポリイソシアネート前駆体D−1を得た。D−1
は、イソシアヌレート・オキサゾリドン・ウレタン変性
ポリイソシアネートであり、イソシアネート含量:2
2.3%、25℃の粘度:100.0mPa、遊離HD
I含有量:0.4%、平均官能基数:2.3の淡黄色透
明液体であり、FT−IR及び13C−NMR測定したと
ころ、イソシアネート基、イソシアヌレート基、オキサ
ゾリドン基、及びウレタン基の存在が確認された。前記
反応器と同様な別の反応器内を窒素置換した後、D−1
を70.0g、イソホロンジイソシアネートのイソシア
ヌレート変性ポリイソシアネート(商品名:ヴェスタナ
ット T−1890、NCO含量17.0%、ヒュルス
製)を30.0g、MPEG−400を16.0g仕込
み、75℃で3時間反応させて、イソシアネート含量:
16.4%、25℃の粘度:810mPa、平均官能基
数:2.4の淡黄色透明液体の自己乳化性ポリイソシア
ネートNCO−Dを得た。
Production Example 4 Capacity equipped with stirrer, thermometer, nitrogen seal tube, and cooler:
After purging the inside of the 500 ml reactor with nitrogen, HDI was adjusted to 30
Charge 0.0 g and 2.3 g of DMH, and stir 7
The reaction was carried out at 0 ° C for 3 hours. At this time, the isocyanate content of the reaction solution was measured and found to be 49.1%. Next, 2.0 g of γ-glycidoxypropyltriethoxysilane (trade name: A-187, manufactured by Nippon Unicar) was charged,
Further, as a catalyst, tetramethylammonium iodide 0.5
g was added, the oxazolidone-forming reaction was carried out at 150 ° C. for 3 hours, the mixture was cooled to 60 ° C., and the isocyanurate-forming reaction was carried out for 8 hours. 0.33 g of methyl paratoluenesulfonate was added to this reaction solution to stop the reaction, and then free HDI was removed by thin-film distillation (conditions: 120 ° C., 1.3 Pa) to obtain polyisocyanate precursor D-1. Obtained. D-1
Is an isocyanurate / oxazolidone / urethane-modified polyisocyanate having an isocyanate content of 2
2.3%, viscosity at 25 ° C: 100.0 mPa, free HD
It was a pale yellow transparent liquid having an I content of 0.4% and an average number of functional groups of 2.3, and was subjected to FT-IR and 13 C-NMR measurements to find that it had an isocyanate group, an isocyanurate group, an oxazolidone group, and a urethane group. Existence was confirmed. After replacing the inside of another reactor similar to the above reactor with nitrogen, D-1
70.0 g, isocyanurate-modified polyisocyanate of isophorone diisocyanate (trade name: Vestanat T-1890, NCO content 17.0%, manufactured by Hüls) 30.0 g, MPEG-400 16.0 g, and at 75 ° C. After reacting for 3 hours, the isocyanate content:
A light yellow transparent liquid self-emulsifying polyisocyanate NCO-D having a viscosity of 16.4%, a viscosity at 25 ° C. of 810 mPas, and an average number of functional groups of 2.4 was obtained.

【0064】製造例5 撹拌機、温度計、窒素シール管、冷却器のついた容量:
500mlの反応器内を窒素置換した後、γ−イソシア
ネートプロピルトリエトキシシラン(商品名:A−13
10、日本ユニカー製)とグリセリンの反応物(A−1
310/グリセリン=1/3、質量比)を4.0g、H
DIを300.0g仕込み、撹拌しながら80℃で2時
間ウレタン化反応させた。反応液のイソシアネート含量
を測定したところ、48.0%であった。次に、触媒と
してカプリン酸カリウム0.06g、助触媒としてフェ
ノール0.3gを加え、60℃で4.5時間イソシアヌ
レート化反応を行った。この反応液に停止剤としてリン
酸を0.042g加え、60℃で1時間撹拌後、遊離H
DIを薄膜蒸留(条件:120℃、1.3Pa)により
除去して、ポリイソシアネート前駆体E−1を得た。E
−1は、イソシアヌレート・ウレタン変性ポリイソシア
ネートであり、淡黄色透明液体で、イソシアネート含
量:21.3%、25℃の粘度:2,400mPa、遊
離HDI含有量:0.3%であり、FT−IR及び13
−NMRからイソシアネート基、イソシアヌレート基及
びウレタン基の存在が確認された。前記反応器と同様な
別の反応器内を窒素置換した後、E−1を100.0
g、MPEG−400を16.0g仕込み、75℃で3
時間反応させて、イソシアネート含量:16.9%、2
5℃の粘度:2,800mPa、平均官能基数:3.6
の淡黄色透明液体の自己乳化性ポリイソシアネートNC
O−Eを得た。
Production Example 5 Capacity equipped with stirrer, thermometer, nitrogen seal tube, and condenser:
After replacing the inside of the 500 ml reactor with nitrogen, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane (trade name: A-13
10, a product of Nippon Unicar) and a reaction product of glycerin (A-1
310 / glycerin = 1/3, mass ratio) 4.0 g, H
300.0 g of DI was charged, and a urethane reaction was carried out at 80 ° C. for 2 hours while stirring. The isocyanate content of the reaction solution was measured and found to be 48.0%. Next, 0.06 g of potassium caprate as a catalyst and 0.3 g of phenol as a cocatalyst were added, and an isocyanurate-forming reaction was carried out at 60 ° C. for 4.5 hours. To this reaction solution, 0.042 g of phosphoric acid was added as a terminating agent, and the mixture was stirred at 60 ° C for 1 hour.
DI was removed by thin film distillation (conditions: 120 ° C., 1.3 Pa) to obtain polyisocyanate precursor E-1. E
-1 is an isocyanurate / urethane modified polyisocyanate, a pale yellow transparent liquid, having an isocyanate content of 21.3%, a viscosity at 25 ° C. of 2,400 mPas, a free HDI content of 0.3%, and FT -IR and 13 C
-The presence of isocyanate group, isocyanurate group and urethane group was confirmed by NMR. After replacing the inside of another reactor similar to the above reactor with nitrogen, E-1 was added to 100.0
g, MPEG-400 16.0g was charged, and 3 at 75 ℃
After reacting for a time, isocyanate content: 16.9%, 2
Viscosity at 5 ° C .: 2,800 mPa, average number of functional groups: 3.6
Light yellow transparent liquid self-emulsifying polyisocyanate NC
O-E was obtained.

【0065】製造例6 撹拌機、温度計、窒素シール管、冷却器のついた容量:
500mlの反応器内を窒素置換した後、HDIを30
0.0g、1,3−BDを2.4g、A−1310を
1.0gを仕込み、撹拌しながら80℃で2時間ウレタ
ン化反応させた。反応液のイソシアネート含量を測定し
たところ、48.9%であった。次に、触媒としてカプ
リン酸カリウム0.06g、助触媒としてフェノール
0.3gを加え、60℃で4.5時間イソシアヌレート
化反応を行った。この反応液に停止剤としてリン酸を
0.042g加え、60℃で1時間撹拌後、遊離HDI
を薄膜蒸留(条件:120℃、1.3Pa)により除去
して、ポリイソシアネート前駆体F−1を得た。F−1
は、イソシアヌレート・ウレタン変性ポリイソシアネー
トであり、淡黄色透明液体で、イソシアネート含量:2
1.1%、25℃の粘度:2,200mPa、遊離HD
I含有量:0.4%であり、FT−IR及び13C−NM
Rからイソシアネート基、イソシアヌレート基及びウレ
タン基の存在が確認された。前記反応器と同様な別の反
応器内を窒素置換した後、F−1を100.0g、MP
EG−400を16.0g仕込み、75℃で3時間反応
させて、イソシアネート含量:17.0%、25℃の粘
度:2,150mPa、平均官能基数:3.4の淡黄色
透明液体の自己乳化性ポリイソシアネートNCO−Fを
得た。
Production Example 6 Capacity equipped with stirrer, thermometer, nitrogen seal tube and cooler:
After purging the inside of the 500 ml reactor with nitrogen, HDI was adjusted to 30
0.0 g, 2.4 g of 1,3-BD and 1.0 g of A-1310 were charged, and a urethanization reaction was carried out at 80 ° C. for 2 hours while stirring. The isocyanate content of the reaction solution was measured and found to be 48.9%. Next, 0.06 g of potassium caprate as a catalyst and 0.3 g of phenol as a cocatalyst were added, and an isocyanurate-forming reaction was carried out at 60 ° C. for 4.5 hours. To this reaction solution, 0.042 g of phosphoric acid was added as a terminating agent, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 1 hour and then free HDI
Was removed by thin film distillation (conditions: 120 ° C., 1.3 Pa) to obtain a polyisocyanate precursor F-1. F-1
Is an isocyanurate / urethane modified polyisocyanate, which is a pale yellow transparent liquid and has an isocyanate content of 2
1.1%, viscosity at 25 ° C: 2,200 mPa, free HD
I content: 0.4%, FT-IR and 13 C-NM
From R, the presence of an isocyanate group, an isocyanurate group and a urethane group was confirmed. After replacing the inside of another reactor similar to the above reactor with nitrogen, 100.0 g of F-1 and MP
16.0 g of EG-400 was charged and reacted at 75 ° C. for 3 hours to self-emulsify a pale yellow transparent liquid having an isocyanate content: 17.0%, a viscosity at 25 ° C .: 2,150 mPas, and an average number of functional groups: 3.4. A polyisocyanate NCO-F was obtained.

【0066】〔一液熱硬化性水性樹脂エマルションの製
造、貯蔵安定性〕 実施例1 撹拌機、温度計、ガス解放弁、冷却器のついた容量:
2,000mlの反応器に、自己乳化性ポリイソシアネ
ートNCO−Aを297.0g、γ−アミノプロピルト
リエトキシシラン(商品名:A−1100、日本ユニカ
ー製)を3.0g、イオン交換水を700.0g仕込
み、2,000rpmで30秒間急速撹拌して、ポリイ
ソシアネートの水分散液とした。その後、撹拌速度を落
として、常温でFT−IRのイソシアネート基の吸収ピ
ークが確認されなくなるまで反応させて、一液熱硬化性
水性樹脂エマルションEM−1を得た。EM−1の平均
粒径は160nmであった。EM−1を密閉容器に入れ
て冷暗所で3ヶ月保管しておいたところ、外観の変化は
認められなかった。
[Production of One-Liquid Thermosetting Aqueous Resin Emulsion, Storage Stability] Example 1 Capacity equipped with stirrer, thermometer, gas release valve, and cooler:
In a 2,000 ml reactor, 297.0 g of self-emulsifying polyisocyanate NCO-A, 3.0 g of γ-aminopropyltriethoxysilane (trade name: A-1100, manufactured by Nippon Unicar), and 700 g of ion-exchanged water. 0.0g was charged and rapidly stirred at 2,000 rpm for 30 seconds to obtain an aqueous dispersion of polyisocyanate. Then, the stirring speed was reduced, and the reaction was carried out at room temperature until the absorption peak of the isocyanate group of FT-IR was not confirmed, to obtain a one-pack thermosetting aqueous resin emulsion EM-1. The average particle size of EM-1 was 160 nm. When EM-1 was placed in a closed container and stored in a cool dark place for 3 months, no change in appearance was observed.

【0067】実施例2 撹拌機、温度計、ガス解放弁、冷却器のついた容量:
2,000mlの反応器に、自己乳化性ポリイソシアネ
ートNCO−Bを200.0g、イオン交換水を80
0.0g仕込み、2,000rpmで30秒間急速撹拌
して、ポリイソシアネートの水分散液とした。その後、
撹拌速度を落として、常温でFT−IRのイソシアネー
ト基の吸収ピークが確認されなくなるまで反応させて、
一液熱硬化性水性樹脂エマルションEM−2を得た。E
M−2の平均粒径は150nmであった。EM−2を密
閉容器に入れて冷暗所で3ヶ月保管しておいたところ、
外観の変化は認められなかった。
Example 2 Capacity with stirrer, thermometer, gas release valve, cooler:
In a 2,000 ml reactor, 200.0 g of self-emulsifying polyisocyanate NCO-B and 80 of ion-exchanged water are added.
0.0g was charged and rapidly stirred at 2,000 rpm for 30 seconds to obtain an aqueous dispersion of polyisocyanate. afterwards,
Decrease the stirring speed and react at room temperature until the absorption peak of the isocyanate group of FT-IR is no longer confirmed,
One-component thermosetting aqueous resin emulsion EM-2 was obtained. E
The average particle size of M-2 was 150 nm. When EM-2 was placed in a closed container and stored in a cool dark place for 3 months,
No change in appearance was observed.

【0068】実施例3 撹拌機、温度計、ガス解放弁、冷却器のついた容量:
2,000mlの反応器に、自己乳化性ポリイソシアネ
ートNCO−Cを96.0g、A−1310を4.0
g、イオン交換水を900.0g仕込み、2,000r
pmで30秒間急速撹拌して、ポリイソシアネートの水
分散液とした。その後、撹拌速度を落として、常温でF
T−IRのイソシアネート基の吸収ピークが確認されな
くなるまで反応させて、一液熱硬化性水性樹脂エマルシ
ョンEM−3を得た。EM−3の平均粒径は120nm
であった。EM−3を密閉容器に入れて冷暗所で3ヶ月
保管しておいたところ、外観の変化は認められなかっ
た。
Example 3 Capacity with stirrer, thermometer, gas release valve, cooler:
In a 2,000 ml reactor, 96.0 g of self-emulsifying polyisocyanate NCO-C and 4.0 of A-1310 were added.
g, ion-exchanged water 900.0g, 2,000r
It was rapidly stirred at pm for 30 seconds to obtain an aqueous dispersion of polyisocyanate. After that, the stirring speed is reduced and F is maintained at room temperature.
The reaction was carried out until the absorption peak of the isocyanate group of T-IR was not confirmed, to obtain a one-pack thermosetting aqueous resin emulsion EM-3. The average particle size of EM-3 is 120 nm
Met. When EM-3 was placed in a closed container and stored in a cool dark place for 3 months, no change in appearance was observed.

【0069】実施例4 撹拌機、温度計、ガス解放弁、冷却器のついた容量:
2,000mlの反応器に、自己乳化性ポリイソシアネ
ートNCO−Dを200.0g、イオン交換水を80
0.0g仕込み、2,000rpmで30秒間急速撹拌
して、ポリイソシアネートの水分散液とした。その後、
撹拌速度を落として、常温でFT−IRのイソシアネー
ト基の吸収ピークが確認されなくなるまで反応させて、
一液熱硬化性水性樹脂エマルションEM−4を得た。E
M−4の平均粒径は220nmであった。EM−4を密
閉容器に入れて冷暗所で3ヶ月保管しておいたところ、
外観の変化は認められなかった。
Example 4 Capacity with stirrer, thermometer, gas release valve, cooler:
In a 2,000 ml reactor, 200.0 g of self-emulsifying polyisocyanate NCO-D and 80 of ion-exchanged water are used.
0.0g was charged and rapidly stirred at 2,000 rpm for 30 seconds to obtain an aqueous dispersion of polyisocyanate. afterwards,
Decrease the stirring speed and react at room temperature until the absorption peak of the isocyanate group of FT-IR is no longer confirmed,
One-component thermosetting aqueous resin emulsion EM-4 was obtained. E
The average particle size of M-4 was 220 nm. When EM-4 was placed in a closed container and stored in a cool dark place for 3 months,
No change in appearance was observed.

【0070】実施例5 撹拌機、温度計、ガス解放弁、冷却器のついた容量:
2,000mlの反応器に、自己乳化性ポリイソシアネ
ートNCO−Eを200.0g、イオン交換水を80
0.0g仕込み、2,000rpmで30秒間急速撹拌
して、ポリイソシアネートの水分散液とした。その後、
撹拌速度を落として、常温でFT−IRのイソシアネー
ト基の吸収ピークが確認されなくなるまで反応させて、
一液熱硬化性水性樹脂エマルションEM−5を得た。E
M−5の平均粒径は180nmであった。EM−5を密
閉容器に入れて冷暗所で3ヶ月保管しておいたところ、
外観の変化は認められなかった。
Example 5 Capacity with stirrer, thermometer, gas release valve, cooler:
In a 2,000 ml reactor, 200.0 g of self-emulsifying polyisocyanate NCO-E and 80 of ion-exchanged water
0.0g was charged and rapidly stirred at 2,000 rpm for 30 seconds to obtain an aqueous dispersion of polyisocyanate. afterwards,
Decrease the stirring speed and react at room temperature until the absorption peak of the isocyanate group of FT-IR is no longer confirmed,
One-component thermosetting aqueous resin emulsion EM-5 was obtained. E
The average particle size of M-5 was 180 nm. When EM-5 was placed in a closed container and stored in a cool dark place for 3 months,
No change in appearance was observed.

【0071】実施例6 撹拌機、温度計、ガス解放弁、冷却器のついた容量:
2,000mlの反応器に、自己乳化性ポリイソシアネ
ートNCO−Fを300.0g、イオン交換水を70
0.0g仕込み、2,000rpmで30秒間急速撹拌
して、ポリイソシアネートの水分散液とした。その後、
撹拌速度を落として、常温でFT−IRのイソシアネー
ト基の吸収ピークが確認されなくなるまで反応させて、
一液熱硬化性水性樹脂エマルションEM−6を得た。E
M−6の平均粒径は150nmであった。EM−6を密
閉容器に入れて冷暗所で3ヶ月保管しておいたところ、
外観の変化は認められなかった。
Example 6 Capacity with stirrer, thermometer, gas release valve, cooler:
In a 2,000 ml reactor, 300.0 g of self-emulsifying polyisocyanate NCO-F and 70% of ion-exchanged water were added.
0.0g was charged and rapidly stirred at 2,000 rpm for 30 seconds to obtain an aqueous dispersion of polyisocyanate. afterwards,
Decrease the stirring speed and react at room temperature until the absorption peak of the isocyanate group of FT-IR is no longer confirmed,
One-component thermosetting aqueous resin emulsion EM-6 was obtained. E
The average particle size of M-6 was 150 nm. When EM-6 was placed in a closed container and stored in a cool dark place for 3 months,
No change in appearance was observed.

【0072】実施例7 撹拌機、温度計、ガス解放弁、冷却器のついた容量:
2,000mlの反応器に、シランカップリング剤構造
を有さない水性アクリルエマルションAE−1(固形
分:50%、25℃の粘度:300mPa、商品名:W
A−1015ND、亜細亜工業製)を800.0g、E
M−4を500.0g(NCO−D/水=2/8)仕込
み、常温で1時間混合して、一液熱硬化性水性樹脂エマ
ルションEM−7を得た。EM−7の平均粒径は230
nmであった。EM−7を密閉容器に入れて冷暗所で3
ヶ月保管しておいたところ、外観の変化は認められなか
った。
Example 7 Volume equipped with stirrer, thermometer, gas release valve, cooler:
Aqueous acrylic emulsion AE-1 (solid content: 50%, viscosity at 25 ° C .: 300 mPa, trade name: W
A-1015ND, manufactured by Asia Kogyo) 800.0 g, E
500.0 g (NCO-D / water = 2/8) of M-4 was charged and mixed at room temperature for 1 hour to obtain a one-pack thermosetting aqueous resin emulsion EM-7. The average particle size of EM-7 is 230.
was nm. Place EM-7 in a closed container and cool in a dark place.
When stored for a month, no change in appearance was observed.

【0073】実施例8 撹拌機、温度計、滴下漏斗、冷却器のついた容量:1,
000mlの反応器に、ドデシルベンゼンスルホン酸ナ
トリウムを3.0g、エチレンオキサイド40モルと反
応させたp−ノニルフェノールを20.0g、過硫酸カ
リウムを1.0g、イオン交換水542.0gを仕込み
窒素置換した後70℃で撹拌した。同反応器にあらかじ
め調整したアクリル酸ブチル225.0g、メタクリル
酸2−ヒドロキシエチル194.0g、γ−メタクリロ
キシプロピルトリエトキシシラン(商品名:KBE50
3、信越化学工業製)10.0g、アクリル酸5.0g
の混合液を4時間かけて滴下した。滴下終了後更に1.
5時間70℃に保持して乳化重合させた後冷却して水性
アクリルエマルジョンAE−2を得た。次に撹拌機、温
度計、ガス解放弁、冷却器のついた容量:2,000m
lの反応器に、自己乳化性ポリイソシアネートNCO−
Aを225.0g、イオン交換水を275.0g、水性
アクリルエマルジョンAE−2を500.0g仕込み、
2,000rpmで30秒間急速撹拌して、ポリイソシ
アネートの水分散液とした。その後、撹拌速度を落とし
て、常温でFT−IRのイソシアネート基の吸収ピーク
が確認されなくなるまで反応させて、一液熱硬化性水性
樹脂エマルションEM−8を得た。EM−8の平均粒径
は170nmであった。EM−8を密閉容器に入れて冷
暗所で3ヶ月保管しておいたところ、外観の変化は認め
られなかった。
Example 8 Volume with stirrer, thermometer, dropping funnel, condenser: 1,
In a 000 ml reactor, 3.0 g of sodium dodecylbenzenesulfonate, 20.0 g of p-nonylphenol reacted with 40 mol of ethylene oxide, 1.0 g of potassium persulfate and 542.0 g of ion-exchanged water were charged, and nitrogen substitution was performed. After that, the mixture was stirred at 70 ° C. Butyl acrylate 225.0 g, 2-hydroxyethyl methacrylate 194.0 g, and γ-methacryloxypropyltriethoxysilane (trade name: KBE50) adjusted in advance in the same reactor.
3, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 10.0 g, acrylic acid 5.0 g
The mixed solution of was added dropwise over 4 hours. After completion of dropping 1.
The mixture was kept at 70 ° C. for 5 hours for emulsion polymerization and then cooled to obtain an aqueous acrylic emulsion AE-2. Next, the capacity with a stirrer, thermometer, gas release valve, and cooler: 2,000 m
In a reactor of 1 l, self-emulsifying polyisocyanate NCO-
225.0 g of A, 275.0 g of ion-exchanged water, and 500.0 g of an aqueous acrylic emulsion AE-2,
It was rapidly stirred at 2,000 rpm for 30 seconds to obtain an aqueous dispersion of polyisocyanate. Then, the stirring speed was reduced, and the reaction was carried out at room temperature until the absorption peak of the isocyanate group of FT-IR was no longer confirmed, to obtain a one-pack thermosetting aqueous resin emulsion EM-8. The average particle size of EM-8 was 170 nm. When EM-8 was placed in a closed container and stored in a cool dark place for 3 months, no change in appearance was observed.

【0074】比較例1 撹拌機、温度計、ガス解放弁、冷却器のついた容量:
2,000mlの反応器に、自己乳化性ポリイソシアネ
ートNCO−Aを300.0g、イオン交換水を70
0.0g仕込み、2,000rpmで30秒間急速撹拌
して、ポリイソシアネートの水分散液EM−9とした。
分散直後のEM−9を密閉容器に入れて冷暗所で保管し
たところ、翌日容器が破損し、中の液がこぼれていた。
Comparative Example 1 Capacity equipped with stirrer, thermometer, gas release valve, cooler:
In a 2,000 ml reactor, 300.0 g of self-emulsifying polyisocyanate NCO-A and 70% of ion-exchanged water were added.
0.0g was charged and rapidly stirred at 2,000 rpm for 30 seconds to obtain an aqueous dispersion EM-9 of polyisocyanate.
When EM-9 immediately after dispersion was put in a closed container and stored in a cool dark place, the container was broken the next day, and the liquid inside was spilled.

【0075】比較例2 撹拌機、温度計、ガス解放弁、冷却器のついた容量:
2,000mlの反応器に、自己乳化性ポリイソシアネ
ートNCO−Aを300.0g、イオン交換水を70
0.0g仕込み、2,000rpmで30秒間急速撹拌
して、ポリイソシアネートの水分散液とした。その後、
撹拌速度を落として、常温でFT−IRのイソシアネー
ト基の吸収ピークが確認されなくなるまで反応させて、
一液熱硬化性水性樹脂エマルションEM−10を得た。
EM−10の平均粒径は160nmであった。EM−8
を密閉容器に入れて冷暗所で3ヶ月保管しておいたとこ
ろ、外観の変化は認められなかった。
Comparative Example 2 Capacity with stirrer, thermometer, gas release valve, cooler:
In a 2,000 ml reactor, 300.0 g of self-emulsifying polyisocyanate NCO-A and 70% of ion-exchanged water were added.
0.0g was charged and rapidly stirred at 2,000 rpm for 30 seconds to obtain an aqueous dispersion of polyisocyanate. afterwards,
Decrease the stirring speed and react at room temperature until the absorption peak of the isocyanate group of FT-IR is no longer confirmed,
One-component thermosetting aqueous resin emulsion EM-10 was obtained.
The average particle size of EM-10 was 160 nm. EM-8
When placed in a closed container and stored in a cool dark place for 3 months, no change in appearance was observed.

【0076】比較例3 実施例7で用いた水性アクリルエマルションAE−2そ
のものをEM−10とした。EM−11の平均粒径は1
40nmであった。EM−11を密閉容器に入れて冷暗
所で3ヶ月保管しておいたところ、外観の変化は認めら
れなかった。
Comparative Example 3 The aqueous acrylic emulsion AE-2 itself used in Example 7 was designated as EM-10. The average particle size of EM-11 is 1
It was 40 nm. When EM-11 was placed in a closed container and stored in a cool dark place for 3 months, no change in appearance was observed.

【0077】[0077]

【表1】 [Table 1]

【0078】[0078]

【表2】 [Table 2]

【0079】[0079]

【表3】 [Table 3]

【0080】[0080]

【表4】 [Table 4]

【0081】 製造例1〜6、表1〜4において HDI :ヘキサメチレンジイソシアネート 1,3−BD :1,3−ブタンジオール DMH :2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパン ジオール A−189 :γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン 商品名;A−189 日本ユニカー製 A−187 :γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン 商品名;A−187 日本ユニカー製 A−1310 :γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン 商品名;A−1310 日本ユニカー製 MPEG−400 :メトキシポリエチレングリコール 数平均分子量=400 商品名;メトキシPEG#400 東邦千葉化学製 T−1890 :イソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート 変性ポリイソシアネート 商品名;ヴェスタナット T−1890 NCO含量=17.0% ヒュルス製 ニューコール565−PS塩:ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルリン 酸エステル(商品名:ニューコール565−PS 日本乳化剤製の酸性リン酸エステル)のトリエチ ルアミン中和塩[0081] In Production Examples 1 to 6 and Tables 1 to 4, HDI: Hexamethylene diisocyanate 1,3-BD: 1,3-butanediol DMH: 2-n-butyl-2-ethyl-1,3-propane                             Diol A-189: γ-mercaptopropyltrimethoxysilane                             Product name: A-189                             Made by Nippon Unicar A-187: γ-glycidoxypropyltriethoxysilane                             Product name: A-187                             Made by Nippon Unicar A-1310: γ-isocyanatopropyltriethoxysilane                             Product name: A-1310                             Made by Nippon Unicar MPEG-400: Methoxy polyethylene glycol                             Number average molecular weight = 400                             Product name: Methoxy PEG # 400                             Toho Chiba Chemical T-1890: isocyanurate of isophorone diisocyanate                             Modified polyisocyanate                             Product name: Vestanat T-1890                             NCO content = 17.0%                             Made by Hüls Newcol 565-PS salt: polyoxyethylene nonyl phenyl ether phosphorus                             Acid ester (trade name: Newcol 565-PS                             Triethyl ester of acid phosphate made by Nippon Emulsifier                             Luamine neutralized salt

【0082】実施例9〜24、比較例4〜5 製造直後のEM−1〜11及び冷暗所で3ヶ月保管した
EM−1〜8をそのまま水性一液コーティング剤として
用いて評価した。コーティング剤をアルミニウム板に塗
布し、加熱硬化により被膜を得た。硬化後、直ちに被膜
の性能試験を行った。結果を表5(製造直後)及び表6
(3ヶ月経時)に示す。なお、EM−9は、被膜外観が
著しく不良(泡、剥がれが被膜全体にわたり、かつ、均
一な膜厚になっていない)であったため、他の評価を省
略した。
Examples 9 to 24, Comparative Examples 4 to 5 EM-1 to 11 just after production and EM-1 to 8 stored for 3 months in a cool and dark place were used as they were as an aqueous one-component coating agent for evaluation. The coating agent was applied to an aluminum plate and cured by heating to obtain a film. Immediately after curing, the performance of the coating was tested. The results are shown in Table 5 (immediately after production) and Table 6.
(3 months elapsed). Note that EM-9 had a significantly poor coating appearance (foam and peeling did not occur over the entire coating and did not have a uniform film thickness), and thus other evaluations were omitted.

【0083】 〔塗布、硬化条件〕 基材 :アルミニウム板(50mm×25mm×0.5mm) コーティング剤塗布面に、メチルエチルケトンをしみ込ませた脱脂綿 にて脱脂。 塗布量 :50g/m2 塗布温度:20℃ 硬化条件: 被膜乾燥条件;70℃×20分間 硬化時間 ;30分 硬化温度 ;表5、6参照 〔性能試験〕 被膜外観 :被膜表面を目視にて評価。 ラビング試験:被膜にキシレンをしみ込ませた脱脂綿を100回擦り付け、被膜 外観の変化を観察。 耐屈曲性 :JIS K5400に準じて測定。 心棒の直径は2mmのものを使用。 密着性 :JIS K5400、碁盤目テープ法に準じて測定[Coating and Curing Conditions] Substrate: Aluminum plate (50 mm × 25 mm × 0.5 mm) Degreased with absorbent cotton soaked with methyl ethyl ketone on the surface coated with the coating agent. Coating amount: 50 g / m 2 Coating temperature: 20 ° C. Curing condition: Coating drying condition; 70 ° C. × 20 minutes Curing time; 30 minutes Curing temperature; See Tables 5 and 6 [Performance test] Coating appearance: Visual inspection of coating surface Evaluation. Rubbing test: rubbing absorbent cotton with xylene soaked 100 times, and observing changes in the appearance of the film. Flex resistance: Measured according to JIS K5400. Use a mandrel with a diameter of 2 mm. Adhesion: Measured according to JIS K5400, cross-cut tape method

【0084】[0084]

【表5】 [Table 5]

【0085】[0085]

【表6】 [Table 6]

【0086】〔評価基準〕 外観 ○:被膜に割れや剥がれ等が認められない ×:被膜に割れや剥がれ等が認められる ××:被膜に割れや剥がれ等が著しく認められる ラビング試験 ○:被膜に傷等がほとんど確認できない △:被膜に傷等が多少確認できる ×:被膜に傷等がかなり確認できる 耐屈曲性 ○:被膜に割れや剥がれ等が認められない ×:被膜に割れや剥がれ等が認められる 密着性 ○:被膜残存率が80%以上 △:被膜残存率が50%以上80%未満 ×:被膜残存率が50%未満[Evaluation Criteria] appearance ◯: No crack or peeling is observed on the coating ×: Cracks and peeling are recognized in the coating XX: Significant cracking or peeling of the coating Rubbing test ◯: Almost no scratches can be confirmed on the coating △: Some scratches can be confirmed on the coating X: Significant scratches, etc. can be confirmed on the film Flex resistance ◯: No crack or peeling is observed on the coating ×: Cracks and peeling are recognized in the coating Adhesion ◯: The film remaining rate is 80% or more Δ: coating residual rate is 50% or more and less than 80% X: The residual film rate is less than 50%

【0087】表5、6から、本発明の水性一液コーティ
ング剤は、良好な性能を示した。一方、EM−10は、
カップリング剤がないために密着性が多少不足してお
り、またEM−11は架橋構造を取れないため、被膜と
しての物性が不十分であった。
From Tables 5 and 6, the aqueous one-component coating agent of the present invention showed good performance. On the other hand, EM-10
Since there was no coupling agent, the adhesiveness was somewhat insufficient, and since EM-11 could not have a crosslinked structure, the physical properties as a coating were insufficient.

【0088】[0088]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によりはじめ
て、短時間で密着性が発現して良好な被膜が得られる水
性一液コーティング剤、及び作業性に優れたコーティン
グ方法を提供することが可能となった。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide, for the first time, an aqueous one-component coating agent capable of exhibiting excellent adhesion and a good film in a short time, and a coating method excellent in workability. Became.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D075 BB22Y BB23Y BB26Z BB93Y BB93Z CA13 CA44 DA06 DB07 EA06 EA13 EA19 EB08 EB13 EB15 EB19 EB22 EB32 EB33 EB35 EB37 EB38 EB39 EB42 EC45 4J034 BA08 CA04 CA15 CA36 CB01 CB03 CC03 CC12 CD01 CD04 CD08 DA01 DA05 DC02 DF01 DF02 DF11 DF21 DG02 DH02 HA07 HC03 HC12 HC17 HC64 RA19 4J038 DG091 DG141 GA15 MA08 MA10 NA12 PA19 PA20    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 4D075 BB22Y BB23Y BB26Z BB93Y                       BB93Z CA13 CA44 DA06                       DB07 EA06 EA13 EA19 EB08                       EB13 EB15 EB19 EB22 EB32                       EB33 EB35 EB37 EB38 EB39                       EB42 EC45                 4J034 BA08 CA04 CA15 CA36 CB01                       CB03 CC03 CC12 CD01 CD04                       CD08 DA01 DA05 DC02 DF01                       DF02 DF11 DF21 DG02 DH02                       HA07 HC03 HC12 HC17 HC64                       RA19                 4J038 DG091 DG141 GA15 MA08                       MA10 NA12 PA19 PA20

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも有機ジイソシアネートとイソ
シアネート反応性基を有するシランカップリング剤を用
いて、イソシアネート基とイソシアネート反応性基を直
接的に反応させて得られる有機ポリイソシアネートを水
に分散させて、イソシアネート基と水を実質的に遊離イ
ソシアネート基が存在しなくなるまで反応させて得ら
れ、かつ実質的に遊離イソシアネート基を有さない一液
熱硬化性水性樹脂エマルションを含有すること、を特徴
とする水性一液コーティング剤。
1. An organic polyisocyanate obtained by directly reacting an isocyanate group with an isocyanate-reactive group using at least an organic diisocyanate and a silane coupling agent having an isocyanate-reactive group is dispersed in water to obtain an isocyanate. An aqueous solution characterized by containing a one-pack thermosetting aqueous resin emulsion obtained by reacting a group and water until substantially no free isocyanate group is present, and containing substantially no free isocyanate group. One-part coating agent.
【請求項2】 少なくとも有機ジイソシアネートとイソ
シアネート基を有するシランカップリング剤を用いて、
イソシアネート基間を直接的又は間接的に反応させて得
られる有機ポリイソシアネートを水に分散させて、イソ
シアネート基と水を実質的に遊離イソシアネート基が存
在しなくなるまで反応させて得られ、かつ実質的に遊離
イソシアネート基を有さない一液熱硬化性水性樹脂エマ
ルションを含有すること、を特徴とする水性一液コーテ
ィング剤。
2. Using at least an organic diisocyanate and a silane coupling agent having an isocyanate group,
An organic polyisocyanate obtained by directly or indirectly reacting between isocyanate groups is dispersed in water, and the isocyanate group and water are reacted until substantially no free isocyanate group is present, and the organic polyisocyanate is substantially obtained. An aqueous one-component coating agent comprising a one-component thermosetting aqueous resin emulsion having no free isocyanate group in the above.
【請求項3】 有機ポリイソシアネートとイソシアネー
ト基を有するシランカップリング剤を混合してから水に
分散させて、イソシアネート基と水を実質的に遊離イソ
シアネート基が存在しなくなるまで反応させて得られ、
かつ実質的に遊離イソシアネート基を有さない一液熱硬
化性水性樹脂エマルションを含有すること、を特徴とす
る水性一液コーティング剤。
3. An organic polyisocyanate and a silane coupling agent having an isocyanate group are mixed and then dispersed in water, and the isocyanate group and water are reacted until substantially no free isocyanate group is present.
An aqueous one-component coating agent comprising a one-component thermosetting aqueous resin emulsion having substantially no free isocyanate group.
【請求項4】 シランカップリング剤を分子骨格に導入
した水性樹脂エマルジョンに有機ポリイソシアネートを
分散させて、イソシアネート基と水を実質的に遊離イソ
シアネート基が存在しなくなるまで反応させて得られ、
かつ実質的に遊離イソシアネート基を有さない一液熱硬
化性水性樹脂エマルションを含有すること、を特徴とす
る水性一液コーティング剤。
4. An organic polyisocyanate is dispersed in an aqueous resin emulsion in which a silane coupling agent is introduced into the molecular skeleton, and the isocyanate group is reacted with water until substantially no free isocyanate group is present.
An aqueous one-component coating agent comprising a one-component thermosetting aqueous resin emulsion having substantially no free isocyanate group.
【請求項5】 有機ポリイソシアネートが自己乳化性ポ
リイソシアネートであること、を特徴とする請求項1か
ら4のいずれか1項に記載の水性一液コーティング剤。
5. The aqueous one-component coating agent according to any one of claims 1 to 4, wherein the organic polyisocyanate is a self-emulsifying polyisocyanate.
【請求項6】 請求項1から5のいずれか1項に記載の
水性一液コーティング剤を、80℃未満で基材に塗布し
た後、80〜300℃で熱硬化させること、を特徴とす
るコーティング方法。
6. The aqueous one-component coating agent according to claim 1 is applied to a substrate at a temperature of less than 80 ° C. and then heat-cured at 80 to 300 ° C. Coating method.
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