JP2006056973A - Method for producing aqueous resin dispersion - Google Patents

Method for producing aqueous resin dispersion Download PDF

Info

Publication number
JP2006056973A
JP2006056973A JP2004239380A JP2004239380A JP2006056973A JP 2006056973 A JP2006056973 A JP 2006056973A JP 2004239380 A JP2004239380 A JP 2004239380A JP 2004239380 A JP2004239380 A JP 2004239380A JP 2006056973 A JP2006056973 A JP 2006056973A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
parts
aqueous
acid
meth
acrylate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004239380A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiromi Harakawa
浩美 原川
Masato Nakamizu
正人 中水
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.)
Kansai Paint Co Ltd
Original Assignee
Kansai Paint Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kansai Paint Co Ltd filed Critical Kansai Paint Co Ltd
Priority to JP2004239380A priority Critical patent/JP2006056973A/en
Publication of JP2006056973A publication Critical patent/JP2006056973A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an aqueous resin dispersion usable as a binder or adhesive for coatings on metallic, plastic and inorganic material base surfaces. <P>SOLUTION: The method for producing the aqueous resin dispersion comprises the following process: A mixture (I) comprising a polyurethane resin (A) obtained by reaction between a polyol (a), a polyisocyanate compound (b) and a hydroxy-containing ethylenically unsaturated monomer (c), a polymerizable unsaturated monomer (B) and an emulsifier (C) is microdispersed in an aqueous medium so as to be ≤500 nm in average particle size, and the resultant emulsion is subjected to polymerization into a dispersion, which is then incorporated with a monomer component (II) comprising a carboxy-containing polymerizable unsaturated monomer and a carbonyl-containing polymerizable unsaturated monomer followed by carrying out a further polymerization. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、金属面、プラスチック面、無機質基材面に対する塗料や接着剤等に使用し得る水性樹脂分散体の製造方法に関するものであり、具体的にはウレタン樹脂の有する弾性などの特長とアクリル樹脂の有する耐候性などの特長等とを兼ね備え、さらにレオロジーコントロール能や低温硬化性をも付与し得るウレタン−アクリル系樹脂の複合粒子の水性分散体に関するものである。   The present invention relates to a method for producing an aqueous resin dispersion that can be used for paints, adhesives, and the like on metal surfaces, plastic surfaces, and inorganic substrate surfaces, and specifically, features such as elasticity of urethane resins and acrylics. The present invention relates to an aqueous dispersion of urethane-acrylic resin composite particles that have characteristics such as weather resistance of a resin, and can also impart rheology control ability and low-temperature curability.

近年、塗料、インキ、接着剤等の分野では、省資源、環境衛生、無公害、非危険物化等の観点から、有機溶剤から水性への転換が進められている。例えば、自動車外板や部品などに使用される塗料系においても急速に溶剤型から水性化がすすめられ、安価で多機能を有する水性塗料が望まれている。これらの分野に使用される水性塗料としては、一般に耐候性や硬度に優れたアクリル−メラミン硬化系の水性塗料が主流を占めている。この水性アクリル樹脂とメラミン樹脂を含む水性塗料に、さらに弾性を付与する目的で水性ポリウレタン樹脂を添加すると、水性ポリウレタン樹脂と水性アクリル樹脂との相溶性が悪い上に、望まれる弾性を付与するためには、高価な水性ウレタン樹脂を多量に配合しなければならない上、水性塗料全体として低固形分になるという問題があった。   In recent years, in the fields of paints, inks, adhesives, and the like, conversion from organic solvents to water has been promoted from the viewpoints of resource saving, environmental sanitation, no pollution, non-hazardous materials, and the like. For example, even in paint systems used for automobile outer plates and parts, water-based coatings are rapidly promoted from the solvent type, and an inexpensive and multifunctional water-based paint is desired. As water-based paints used in these fields, acrylic-melamine-curing water-based paints that are generally excellent in weather resistance and hardness dominate. If an aqueous polyurethane resin is added to the aqueous paint containing the aqueous acrylic resin and the melamine resin for the purpose of further imparting elasticity, the compatibility between the aqueous polyurethane resin and the aqueous acrylic resin is poor, and the desired elasticity is imparted. However, there is a problem that a large amount of expensive water-based urethane resin has to be blended and the entire water-based paint has a low solid content.

上記問題を解決する手段として、ウレタン成分とアクリル成分を複合化する手法が種々提案されてきており、例えば特許文献1や特許文献2には、重合可能なポリウレタン樹脂の存在下でエチレン性不飽和モノマー混合物を重合して得られる水性樹脂分散液が開示されている。これとメラミン樹脂を組み合わせた水性塗料によれば、高光沢で機械的安定性に優れた硬化塗膜を形成できるものの、前者は有機溶剤中でエチレン性不飽和モノマーと重合可能なポリウレタン樹脂をラジカル重合させてから水分散させる製法であるため、ウレタン樹脂をアクリルに十分グラフトできない傾向があり、その結果得られる塗膜にウレタン成分特有の弾性が発現できないという不具合があった。また後者では、重合可能なポリウレタン樹脂を高分子乳化剤として、水中でエチレン性不飽和モノマーを乳化重合する製法であるため、前者における不具合は解消されるものの、低温硬化性等の面では不十分であった。   As means for solving the above-described problems, various techniques for combining a urethane component and an acrylic component have been proposed. For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose ethylenic unsaturation in the presence of a polymerizable polyurethane resin. An aqueous resin dispersion obtained by polymerizing a monomer mixture is disclosed. A water-based paint combining this with a melamine resin can form a cured coating film with high gloss and excellent mechanical stability. However, the former radically uses a polyurethane resin that can be polymerized with an ethylenically unsaturated monomer in an organic solvent. Since it is a production method in which water is dispersed after polymerization, there is a tendency that the urethane resin cannot be sufficiently grafted onto the acrylic, and as a result, the elasticity unique to the urethane component cannot be expressed in the resulting coating film. In the latter case, the polymerized polyurethane resin is used as a polymer emulsifier, and this is a process for emulsion polymerization of ethylenically unsaturated monomers in water. there were.

特表平5−501124号公報Japanese National Patent Publication No. 5-501124 特開2003−105258号公報JP 2003-105258 A

本発明の目的は、ウレタン系樹脂の有する弾性等とアクリル系樹脂の有する耐候性等とを兼ね備え、さらにレオロジーコントロール能や低温硬化性をも付与し得るウレタン−アクリル系樹脂の複合粒子の水性分散体を提供することにある。   The object of the present invention is an aqueous dispersion of urethane-acrylic resin composite particles that combines the elasticity of a urethane resin and the weather resistance of an acrylic resin, and can also impart rheology control ability and low-temperature curability. To provide a body.

本発明は、ポリオール(a)、ポリイソシアネート化合物(b)及びヒドロキシル基含有エチレン性不飽和単量体(c)との反応によって得られるポリウレタン樹脂(A)、重合性不飽和モノマー(B)及び乳化剤(C)を含む混合物(I)を、水性媒体中に平均粒子径が500nm以下になるように微分散させ、得られる乳化物を重合させることにより得られる分散液中に、カルボキシル基含有重合性不飽和モノマー及びカルボニル基含有重合性不飽和モノマーを含むモノマー成分(II)を添加してさらに重合させることを特徴とする水性樹脂分散体の製造方法、該方法により製造される水性樹脂分散体、該水性樹脂分散体を含んでなる水性樹脂組成物、該水性塗料組成物を被塗面に塗装する塗装方法、該方法により形成される塗装物品、に関する。   The present invention relates to a polyurethane resin (A), a polymerizable unsaturated monomer (B) and a polyurethane resin (A) obtained by reaction with a polyol (a), a polyisocyanate compound (b) and a hydroxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (c). The mixture (I) containing the emulsifier (C) is finely dispersed in an aqueous medium so as to have an average particle size of 500 nm or less, and the resulting emulsion is polymerized to obtain a carboxyl group-containing polymerization. A method for producing an aqueous resin dispersion, wherein the monomer component (II) containing a polymerizable unsaturated monomer and a carbonyl group-containing polymerizable unsaturated monomer is further polymerized, and the aqueous resin dispersion produced by the method An aqueous resin composition comprising the aqueous resin dispersion, a coating method for coating the coated surface with the aqueous coating composition, a coated article formed by the method, About.

本発明方法によれば、ウレタン系樹脂の有する弾性等とアクリル系樹脂の有する耐候性等とを兼ね備え、さらにレオロジーコントロール能や低温硬化性をも付与し得るウレタン−アクリル系樹脂の複合粒子の水性分散体を製造することができる。本発明方法によって製造される水性樹脂分散体は、金属面、プラスチック面、無機質基材面に対する塗料や接着剤等に使用し得るものであり、特に自動車外板や部品用途の水性ベースコート塗料のレオロジーコントロール剤やバインダーとして非常に有用である。   According to the method of the present invention, the urethane-acrylic resin composite particles that have both the elasticity and the like of the urethane resin and the weather resistance of the acrylic resin, and can also impart rheology control ability and low temperature curability are obtained. Dispersions can be produced. The aqueous resin dispersion produced by the method of the present invention can be used for paints, adhesives, etc. on metal surfaces, plastic surfaces, and inorganic substrate surfaces, and particularly the rheology of aqueous base coat paints for automotive outer panels and parts. Very useful as a control agent and binder.

本発明方法において使用されるポリウレタン樹脂(A)は、ポリオール(a)、ポリイソシアネート化合物(b)及びヒドロキシル基含有エチレン性不飽和単量体(c)との反応によって得られる。   The polyurethane resin (A) used in the method of the present invention is obtained by reaction with the polyol (a), the polyisocyanate compound (b), and the hydroxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (c).

ポリオール(a)は、1分子中に少なくとも2個以上の水酸基を有する、例えば低分子量グリコール類、高分子量グリコール類、ポリエステルポリオール類、ポリカーボネートポリオール類等をそれぞれ単独に用いてもよく、また、ポリエステルポリオールや高分子量グリコールに低分子量グリコールを併用しても良い。   The polyol (a) may have at least two hydroxyl groups in one molecule, for example, low molecular weight glycols, high molecular weight glycols, polyester polyols, polycarbonate polyols, etc. may be used alone, or polyester A low molecular weight glycol may be used in combination with a polyol or a high molecular weight glycol.

低分子量グリコール類としては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、デカメチレングリコール、オクタンジオール、トリシクロデカンジメチロール、水添ビスフェノールA、シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールAポリエチレングリコールエーテル、ビスフェノールAポリプロピレングリコールエーテルなどがあり、これ等は単独または2種以上混合して使用しても良い。   Examples of the low molecular weight glycols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-butylene glycol, tetramethylene glycol, hexamethylene glycol, decamethylene glycol, octanediol, and tricyclodecanedi. There are methylol, hydrogenated bisphenol A, cyclohexanedimethanol, bisphenol A polyethylene glycol ether, bisphenol A polypropylene glycol ether, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

高分子量グリコール類としては、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリカーボネートグリコールなどが挙げられ、ポリエステルポリオール類としては、グリコール成分とジカルボン酸成分を反応させたものが挙げられ、公知の方法で容易に製造でき、エステル化反応に限らず、エステル交換反応によっても製造できる。またε−カプロラクトン等の環状エステル化合物の開環反応によって得られるポリエステルジオール及びこれ等の共縮合ポリエステルも含むことができる。   Examples of the high molecular weight glycols include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, and polycarbonate glycol. Polyester polyols include those obtained by reacting a glycol component with a dicarboxylic acid component. It can manufacture easily by this, and it can manufacture not only by esterification but also by transesterification. Moreover, the polyester diol obtained by ring-opening reaction of cyclic ester compounds, such as (epsilon) -caprolactone, and these cocondensation polyesters can also be included.

上記ポリオール(a)は、その成分の少なくとも一部として、1分子中に水酸基を2つ以上含有する脂肪酸エステル(a1)を含むことが、乳化物の分散安定性や、形成塗膜の耐水性や仕上り性等の点から好適である。   The polyol (a) contains, as at least a part of its components, the fatty acid ester (a1) containing two or more hydroxyl groups in one molecule, the dispersion stability of the emulsion and the water resistance of the formed coating film. It is preferable from the viewpoint of finish and finish.

上記脂肪酸エステル(a1)は、1分子中に水酸基を2つ以上含有し、通常、エステル結合を介して脂肪酸に由来する構造単位を有するものであり、低分子量のものから高分子量のものまで特に制限なく、本発明方法で得られる水性樹脂分散体の用途等に応じて適宜選択することが可能である。   The fatty acid ester (a1) contains two or more hydroxyl groups in one molecule and usually has a structural unit derived from a fatty acid via an ester bond, particularly from low molecular weight to high molecular weight. Without limitation, it can be appropriately selected depending on the use of the aqueous resin dispersion obtained by the method of the present invention.

脂肪酸エステル(a1)として、まずグリセリンモノ脂肪酸エステルが使用できる。該グリセリンモノ脂肪酸エステルには、例えばグリセリンモノラウレート、グリセリンモノオレート、グリセリンモノステアレートなどが挙げられ、さらにグリセリンと炭素数10以上の脂肪酸とのエステル化反応、油脂とグリセリンとのエステル交換反応などにより得られるものが挙げられる。またグリシドールと脂肪酸との反応生成物であってもよい。   As the fatty acid ester (a1), glycerin monofatty acid ester can be used first. Examples of the glycerin monofatty acid ester include glycerin monolaurate, glycerin monooleate, and glycerin monostearate, and further esterification reaction between glycerin and a fatty acid having 10 or more carbon atoms, and transesterification reaction between fats and oils and glycerin. And the like obtained by the above. Moreover, the reaction product of a glycidol and a fatty acid may be sufficient.

上記脂肪酸としては、炭化水素鎖の末端にカルボキシル基が結合した構造を有しているものが挙げられ、例えば、乾性油脂肪酸、半乾性油脂肪酸、不乾性油脂肪酸を挙げることができ、特に不飽和基を有する乾性油脂肪酸及び半乾性油脂肪酸が好適である。乾性油脂肪酸及び半乾性油脂肪酸は、厳密に区別できるものではないが、通常、乾性油脂肪酸はヨウ素化が130以上の不飽和脂肪酸であり、半乾性油脂肪酸はヨウ素化が100以上かつ130未満の不飽和脂肪酸である。他方、不乾性油脂肪酸は、通常、ヨウ素価が100未満である脂肪酸である。   Examples of the fatty acid include those having a structure in which a carboxyl group is bonded to the end of a hydrocarbon chain, and examples thereof include dry oil fatty acids, semi-dry oil fatty acids, and non-dry oil fatty acids. Dry oil fatty acids and semi-dry oil fatty acids having saturated groups are preferred. Dry oil fatty acids and semi-dry oil fatty acids are not strictly distinguishable, but usually dry oil fatty acids are unsaturated fatty acids that are iodinated 130 or more, and semi-dry oil fatty acids are iodinated 100 or more and less than 130. Of unsaturated fatty acids. On the other hand, non-drying oil fatty acids are usually fatty acids having an iodine value of less than 100.

乾性油脂肪酸及び半乾性油脂肪酸としては、例えば、魚油脂肪酸、脱水ヒマシ油脂肪酸、サフラワー油脂肪酸、亜麻仁油脂肪酸、大豆油脂肪酸、ゴマ油脂肪酸、ケシ油脂肪酸、エノ油脂肪酸、麻実油脂肪酸、ブドウ核油脂肪酸、トウモロコシ油脂肪酸、トール油脂肪酸、ヒマワリ油脂肪酸、綿実油脂肪酸、クルミ油脂肪酸、ゴム種油脂肪酸、ハイジエン酸脂肪酸等が挙げられる。これらは単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。さらに、これらの脂肪酸は、カプロン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸等と併用することができる。   Examples of the dry oil fatty acid and the semidry oil fatty acid include fish oil fatty acid, dehydrated castor oil fatty acid, safflower oil fatty acid, linseed oil fatty acid, soybean oil fatty acid, sesame oil fatty acid, poppy oil fatty acid, eno oil fatty acid, hemp oil fatty acid, grape Examples include nuclear oil fatty acid, corn oil fatty acid, tall oil fatty acid, sunflower oil fatty acid, cottonseed oil fatty acid, walnut oil fatty acid, rubber seed oil fatty acid, and hydienoic acid fatty acid. These can be used alone or in combination of two or more. Furthermore, these fatty acids can be used in combination with caproic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid and the like.

グリセリンと上記脂肪酸との反応は、グリセリン中の水酸基と脂肪酸中のカルボキシル基との当量比が1:0.17〜1:0.5、好ましくは1:0.23〜1:0.43の範囲内となる割合で混合し、通常、エステル化触媒の存在下に、約100〜約180℃の温度で約0.5〜約10時間加熱することにより行うのが適している。エステル化触媒としては、例えば、硫酸、硫酸アルミニウム、硫酸水素カリウム、アルキル置換ベンゼン、塩酸、硫酸メチル、リン酸等が挙げられる。一方、油脂(脂肪酸のトリグリセライド)とグリセリンとの反応は、通常、酢酸亜鉛、リサージ、ジブチル錫オキサイド、ナフテン酸カルシウムなどのエステル交換反応触媒の存在下でそれ自体既知の方法により好適に行うことができる。   The reaction between glycerin and the fatty acid is such that the equivalent ratio of the hydroxyl group in glycerin to the carboxyl group in the fatty acid is from 1: 0.17 to 1: 0.5, preferably from 1: 0.23 to 1: 0.43. It is suitable to mix by mixing at a ratio within the range, and usually by heating at a temperature of about 100 to about 180 ° C. for about 0.5 to about 10 hours in the presence of an esterification catalyst. Examples of the esterification catalyst include sulfuric acid, aluminum sulfate, potassium hydrogen sulfate, alkyl-substituted benzene, hydrochloric acid, methyl sulfate, and phosphoric acid. On the other hand, the reaction between fats and oils (fatty acid triglyceride) and glycerin is usually preferably carried out by a method known per se in the presence of a transesterification catalyst such as zinc acetate, lisurge, dibutyltin oxide, calcium naphthenate and the like. it can.

また脂肪酸エステル(a1)として、例えば1分子中にエポキシ基を2つ以上含有するエポキシ樹脂と脂肪酸との反応生成物が使用できる。   As the fatty acid ester (a1), for example, a reaction product of an epoxy resin containing two or more epoxy groups in one molecule and a fatty acid can be used.

上記エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールAやビスフェノールFなどのグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、ポリグリコール型エポキシ樹脂;これらのエポキシ樹脂をアルキルフェノール及び脂肪酸から選ばれる少なくとも1種の変性剤によって変性してなる変性エポキシ樹脂;アルキルフェノール又はアルキルフェノールノボラック型樹脂とエピクロルヒドリンとを反応させてなるエポキシ基導入アルキルフェノール又はアルキルフェノールノボラック型樹脂;二塩基酸変性エポキシ樹脂、二塩基酸及びカルボキシル基含有フェノールで変性したエポキシ樹脂などが挙げられ、これらのうち特に形成塗膜の耐候性の点から、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、脂肪族グリシジルエステル型エポキシ樹脂、脂肪族グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂等の脂肪族系エポキシ樹脂が好適である。エポキシ樹脂の重量平均分子量は約200〜約3,000の範囲内、好ましくは約300〜約2,000の範囲内であることが好適である。本明細書において重量平均分子量は、溶媒としてテトラヒドロフランを使用し、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィにより測定した重量平均分子量をポリスチレンの重量平均分子量を基準にして換算したときの値である。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィ装置には「HLC8120GPC」(東ソー(株)社製、商品名)が使用でき、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィに用いるカラムとしては、「TSKgel G−4000H×L」、「TSKgel G−3000H×L」、「TSKgel G−2500H×L」、「TSKgel G−2000H×L」(いずれも東ソー(株)社製、商品名)を使用する。   Examples of the epoxy resin include glycidyl ether type epoxy resins such as bisphenol A and bisphenol F, hydrogenated bisphenol A type epoxy resins, glycidyl ester type epoxy resins, alicyclic epoxy resins, and polyglycol type epoxy resins; A modified epoxy resin obtained by modifying at least one modifier selected from alkylphenols and fatty acids; an epoxy group-introduced alkylphenol or alkylphenol novolac resin obtained by reacting an alkylphenol or an alkylphenol novolak resin with epichlorohydrin; a dibasic acid modification Examples include epoxy resins, epoxy resins modified with dibasic acid and carboxyl group-containing phenols. Phenol A type epoxy resins, aliphatic glycidyl ester type epoxy resin, aliphatic glycidyl ether type epoxy resins, aliphatic epoxy resins such as alicyclic epoxy resin is preferable. It is preferred that the epoxy resin has a weight average molecular weight in the range of about 200 to about 3,000, preferably in the range of about 300 to about 2,000. In this specification, the weight average molecular weight is a value obtained by converting the weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography using tetrahydrofuran as a solvent based on the weight average molecular weight of polystyrene. “HLC8120GPC” (trade name, manufactured by Tosoh Corporation) can be used for the gel permeation chromatography apparatus, and columns used for gel permeation chromatography include “TSKgel G-4000H × L” and “TSKgel G-”. “3000H × L”, “TSKgel G-2500H × L”, “TSKgel G-2000H × L” (all manufactured by Tosoh Corporation).

上記脂肪酸としては、前記グリセリンモノ脂肪酸エステルの説明で列記したものの中から適宜選択して使用することができる。   As said fatty acid, it can select from the thing listed by description of the said glycerol mono fatty acid ester suitably, and can use it.

上記エポキシ樹脂と脂肪酸との反応は、エポキシ樹脂中のエポキシ基と脂肪酸中のカルボキシル基との当量比が1:0.6〜1:1.4、好ましくは1:0.8〜1:1.2の範囲内となる割合で混合し、例えばエポキシ基/カルボキシル基反応触媒の存在下で通常1〜10時間程度加熱反応させればよい。エポキシ基/カルボキシル基反応触媒としては、例えば、テトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムブロマイド、テトラエチルアンモニウムクロライド、テトラブチルフォスフォニウムブロマイド、トリフェニルベンジルフォスフォニウムクロライド等の4級塩触媒;トリエチルアミン、トリブチルアミン等のアミン類等を挙げることができる。また反応温度は、120〜150℃程度が適当である。   In the reaction between the epoxy resin and the fatty acid, the equivalent ratio of the epoxy group in the epoxy resin to the carboxyl group in the fatty acid is 1: 0.6 to 1: 1.4, preferably 1: 0.8 to 1: 1. .2 in a ratio within the range of, for example, usually in the presence of an epoxy group / carboxyl group reaction catalyst for about 1 to 10 hours. Examples of epoxy group / carboxyl group reaction catalysts include quaternary salt catalysts such as tetraethylammonium bromide, tetrabutylammonium bromide, tetraethylammonium chloride, tetrabutylphosphonium bromide, triphenylbenzylphosphonium chloride; triethylamine, tributylamine And the like. The reaction temperature is suitably about 120 to 150 ° C.

上記脂肪酸エステル(a1)としては、さらに1分子中にカルボキシル基を2つ以上含有する化合物と長鎖炭化水素基を含有するモノエポキシ化合物との反応生成物が、形成塗膜の耐水性や仕上り性等の点から好適に使用できる。   As the fatty acid ester (a1), a reaction product of a compound containing two or more carboxyl groups in one molecule and a monoepoxy compound containing a long-chain hydrocarbon group is used to improve the water resistance and finish of the formed coating film. It can be preferably used from the viewpoint of properties.

上記の1分子中にカルボキシル基を2つ以上含有する化合物としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ナフタレンジカルボン酸、4,4−ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルメタン−4,4´−ジカルボン酸、ヘット酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、シクロヘキサン−1,3−ジカルボン酸、シクロヘキサン−1,4−ジカルボン酸、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロトリメリット酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、リンゴ酸、クエン酸などの多価カルボン酸及びこれらの酸無水物が挙げられ、これらは単独で又は2種以上組合せて使用することができる。   Examples of the compound containing two or more carboxyl groups in one molecule include, for example, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, naphthalenedicarboxylic acid, 4,4-diphenyl Dicarboxylic acid, diphenylmethane-4,4'-dicarboxylic acid, het acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, cyclohexane-1,3-dicarboxylic acid, cyclohexane-1,4-dicarboxylic acid Hexahydrophthalic acid, hexahydroisophthalic acid, hexahydroterephthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrotrimellitic acid, methylhexahydrophthalic acid, malic acid, citric acid and other polycarboxylic acids and their anhydrides These can be used alone or in combination of two or more. It can be.

上記の長鎖炭化水素基を含有するモノエポキシ化合物は、炭素数4以上、好ましくは炭素数6〜20の鎖状もしくは環状の炭化水素基を有するモノエポキシド化合物であり、具体例としては、例えば、ピバル酸グリシジルエステル、ヘキサン酸グリシジルエステル、シクロヘキサンカルボン酸グリシジルエステル、2−エチルヘキサン酸グリシジルエステル、イソノナン酸グリシジルエステル、デカン酸グリシジルエステル、ウンデカン酸グリシジルエステル、ラウリン酸グリシジルエステル、ミリスチン酸グリシジルエステル、パルミチン酸グリシジルエステル、ステアリン酸グリシジルエステル、カージュラE10(ジャパンエポキシレジン社製、ネオデカン酸モノグリシジルエステル)などのグリシジルエステル;ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテルなどのグリシジルエーテル;スチレンオキシド、AOEX24(ダイセル化学工業製、α−オレフィンモノエポキシド混合物)などのα−オレフィンモノエポキシド等が挙げられる。また、上記炭素数4以上の炭化水素基は、例えば、水酸基などの置換基を有していてもよく、かかる置換基を有する炭化水素基を有するモノエポキシド化合物としては、具体的には、例えば、1,2−エポキシオクタノール、ヒドロキシオクチルグリシジルエーテルなどを挙げることができる。これらは単独で又は2種以上組合せて使用することができる。   The above-mentioned monoepoxy compound containing a long-chain hydrocarbon group is a monoepoxide compound having a chain or cyclic hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms, preferably 6 to 20 carbon atoms. , Pivalic acid glycidyl ester, hexanoic acid glycidyl ester, cyclohexanecarboxylic acid glycidyl ester, 2-ethylhexanoic acid glycidyl ester, isononanoic acid glycidyl ester, undecanoic acid glycidyl ester, lauric acid glycidyl ester, myristic acid glycidyl ester, Glycidyl esters such as glycidyl palmitate, glycidyl stearate, and Cardura E10 (manufactured by Japan Epoxy Resin, Neodecanoic acid monoglycidyl ester); butyl glycidyl ester Ether, phenyl glycidyl ether, glycidyl ethers such as decyl glycidyl ether; styrene oxide, AOEX24 (manufactured by Daicel Chemical Industries, alpha-olefin monoepoxide mixture) include alpha-olefin monoepoxide such like. The hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms may have, for example, a substituent such as a hydroxyl group. Specifically, as a monoepoxide compound having a hydrocarbon group having such a substituent, for example, 1,2-epoxyoctanol, hydroxyoctyl glycidyl ether, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

上記カルボキシル基含有化合物とモノエポキシ化合物との反応は、前者中のカルボキシル基と後者中のエポキシ基との当量比が1:0.6〜1:1.4、好ましくは1:0.8〜1:1.2の範囲内となる割合で混合し、例えばエポキシ基/カルボキシル基反応触媒の存在下で通常1〜10時間程度加熱反応させればよい。エポキシ基/カルボキシル基反応触媒としては、前述の中から適宜選択して使用できる。   In the reaction of the carboxyl group-containing compound and the monoepoxy compound, the equivalent ratio of the carboxyl group in the former to the epoxy group in the latter is 1: 0.6 to 1: 1.4, preferably 1: 0.8 to What is necessary is just to make it heat-react for about 1 to 10 hours normally, for example in the presence of an epoxy group / carboxyl group reaction catalyst. The epoxy group / carboxyl group reaction catalyst can be appropriately selected from the above.

上記の通り得られる脂肪酸エステル(a1)は、ポリオール(a)中における含有割合が、5重量%以上、好ましくは10重量%以上、さらに好ましくは20重量%以上であることが耐水性、仕上り性の点から好適である。   The fatty acid ester (a1) obtained as described above has a water resistance and finish of 5% by weight or more, preferably 10% by weight or more, more preferably 20% by weight or more in the polyol (a). From the point of view, it is preferable.

ポリイソシアネート化合物(b)は、1分子中にイソシアネート基を2個以上含有するものであり、その具体的としては、例えばヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシアネート類;これらのポリイソシアネートのビューレットタイプ付加物、イソシアヌレート環付加物;イソホロンジイソシアネート、4,4´−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、メチルシクロヘキサン−2,4−(又は−2,6−)ジイソシアネート、1,3−(又は1,4−)ジ(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−シクロペンタンジイソシアネート、1,2−シクロヘキサンジイソシアネートなどの脂環族ジイソシアネート類;これらのジイソシアネ−トのビュ−レットタイプ付加物、イソシアヌレート環付加物;キシリレンジイソシアネート、メタキシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、4,4´−ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、1,4−ナフタレンジイソシアネート、4,4´−トルイジンジイソシアネ−ト、4,4´−ジフェニルエーテルイソシアネート、(m−もしくはp−)フェニレンジイソシアネート、4,4´−ビフェニレンジイソシアネート、3,3´−ジメチル−4,4´−ビフェニレンジイソシアネート、ビス(4−イソシアナトフェニル)スルホン、イソプロピリデンビス(4−フェニルイソシアネート)などの芳香族ジイソシアネート化合物;これらのジイソシアネ−ト化合物のビュ−レットタイプ付加物、イソシアヌレート環付加物;トリフェニルメタン−4,4´,4´´−トリイソシアネート、1,3,5−トリイソシアナトベンゼン、2,4,6−トリイソシアナトトルエン、4,4´−ジメチルジフェニルメタン−2,2´,5,5´−テトライソシアネートなどの1分子中に3個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート類;これらのポリイソシアネートのビューレットタイプ付加物、イソシアヌレート環付加物;エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブチレングリコール、ジメチロールプロピオン酸、ポリアルキレングリコール、トリメチロ−ルプロパン、ヘキサントリオ−ルなどのポリオールの水酸基にイソシアネート基が過剰量となる比率でポリイソシアネート化合物を反応させてなるウレタン化付加物;これらのウレタン化付加物のビュ−レットタイプ付加物、イソシアヌレート環付加物等を挙げることができる。   The polyisocyanate compound (b) contains two or more isocyanate groups in one molecule. Specific examples thereof include aliphatic groups such as hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, dimer acid diisocyanate, and lysine diisocyanate. Polyisocyanates; burette type adducts, isocyanurate cycloadducts of these polyisocyanates; isophorone diisocyanate, 4,4'-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), methylcyclohexane-2,4- (or -2,6-) Diisocyanate, 1,3- (or 1,4-) di (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 1,3-cyclopentane diisocyanate, 1,2-cyclohex Alicyclic diisocyanates such as diisocyanates; bullet type adducts and isocyanurate cycloadducts of these diisocyanates; xylylene diisocyanate, metaxylylene diisocyanate, tetramethyl xylylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, 4, 4'-diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, 1,4-naphthalene diisocyanate, 4,4'-toluidine diisocyanate, 4,4'-diphenyl ether isocyanate, (m- or p-) phenylene diisocyanate, 4,4′-biphenylene diisocyanate, 3,3′-dimethyl-4,4′-biphenylene diisocyanate, bis (4-isocyanatophenyl) sulfone, isopropylidenebis (4-phenyl) Aromatic diisocyanate compounds such as phenyl isocyanate); bullet type adducts of these diisocyanate compounds, isocyanurate cycloadducts; triphenylmethane-4,4 ′, 4 ″ -triisocyanate, 1,3, Three or more isocyanate groups in one molecule such as 5-triisocyanatobenzene, 2,4,6-triisocyanatotoluene, 4,4′-dimethyldiphenylmethane-2,2 ′, 5,5′-tetraisocyanate Polyisocyanates having these: burette-type adducts, isocyanurate cycloadducts of these polyisocyanates; ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butylene glycol, dimethylolpropionic acid, polyalkylene glycol, trimethylolpropane, hexane Trial Urethane adducts obtained by reacting a polyisocyanate compound in an excess ratio of the isocyanate groups to the hydroxyl groups of the polyols; burette type adducts, isocyanurate ring adducts, etc. of these urethanized adducts Can do.

水酸基含有重合性不飽和モノマー(c)は、ポリウレタン樹脂(A)にラジカル重合性不飽和基を導入する目的で使用されるものであり、該水酸基含有重合性不飽和モノマー(c)としては、1分子中に1個の水酸基と1個の重合性不飽和基を有する化合物が包含され、具体的には例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ−ト、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレ−ト、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸のC〜Cヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、アリルアルコ−ル、上記C〜Cヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートのε−カプロラクトン変性体などの水酸基を有する(メタ)アクリレート;分子末端が水酸基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート等が挙げられ、これらは単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。 The hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer (c) is used for the purpose of introducing a radical polymerizable unsaturated group into the polyurethane resin (A). As the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer (c), Compounds having one hydroxyl group and one polymerizable unsaturated group in one molecule are included. Specifically, for example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate DOO, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, C 2 -C 8 hydroxyalkyl (meth) acrylate (meth) acrylic acid such as hydroxybutyl (meth) acrylate, allyl alcohol - le, the C 2 -C 8 hydroxyalkyl ( (Meth) acrylate having a hydroxyl group such as a modified ε-caprolactone of meth) acrylate; the molecular terminal is a hydroxyl group Having a polyoxyethylene chain (meth) acrylate, and the like. These may be used singly or in combination of two or more.

ポリウレタン樹脂(A)は、上記(a)、(b)、(c)成分を構成成分とするものであり、さらに必要に応じてカルボキシル基含有ジオールを用いることができる。該カルボキシル基含有ジオールとしては、例えば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、2,2−ジメチロール酪酸、2,2−ジメチロール吉草酸及びこれ等を縮合したポリエステルポリオールまたはポリエーテルポリオールなどが挙げられる。これ等に12−ヒドロキシステアリン酸、パラオキシ安息香酸、2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプロピオン酸、サリチル酸等のヒドロキシカルボン酸を併用することもできる。   The polyurethane resin (A) contains the above components (a), (b), and (c) as constituent components, and a carboxyl group-containing diol can be used as necessary. Examples of the carboxyl group-containing diol include 2,2-dimethylolpropionic acid, 2,2-dimethylolbutanoic acid, 2,2-dimethylolbutyric acid, 2,2-dimethylolvaleric acid, and a polyester polyol obtained by condensing these. Examples include polyether polyols. These can be used in combination with hydroxycarboxylic acids such as 12-hydroxystearic acid, paraoxybenzoic acid, 2,2-dimethyl-3-hydroxypropionic acid, and salicylic acid.

上記ポリウレタン樹脂(A)の製造は、特に限定されることなく従来公知の手法が採用でき、例えば前記した(a)、(b)及び(c)成分を一度に反応させても良いし、多段的に反応させても良い。またポリウレタン樹脂(A)の製造は、イソシアネート基に不活性な有機溶剤中で行っても良いが、溶剤の持ち込みを排除する点からは、後述の重合性不飽和モノマー(B)中、イソシアネート基に不活性なモノマーを希釈成分として用いてポリウレタン樹脂(A)の製造を行うことが好適である。上記(a)及び(b)成分の使用割合は種々変えることができるが、全成分中のイソシアネート基と水酸基との当量比が一般に1:1〜1:3、好ましくは1:1〜1:2.5になるようにするのが望ましい。1:1より小さいと末端がイソシアネートとなり本目的上好ましくなく、1:3より大きいと反応しない過剰の水酸基成分が多くなり、水性樹脂分散体製造時の安定性を低下させるので好ましくない。また、過剰のイソシアネート基を封鎖する目的で、必要に応じて1価アルコールを配合しても良い。さらに(c)成分の使用量はイソシアネート基1当量に対し0.01〜1、好ましくは0.02〜0.8当量の範囲とすることが適当である。   The production of the polyurethane resin (A) is not particularly limited, and a conventionally known method can be employed. For example, the above-described components (a), (b) and (c) may be reacted at once, You may make it react. The production of the polyurethane resin (A) may be carried out in an organic solvent inert to the isocyanate group, but from the point of eliminating the introduction of the solvent, the isocyanate group in the polymerizable unsaturated monomer (B) described later is used. It is preferable to produce the polyurethane resin (A) using a monomer which is inert to the solvent as a diluent component. The proportions of the components (a) and (b) can be variously changed, but the equivalent ratio of isocyanate groups to hydroxyl groups in all components is generally 1: 1 to 1: 3, preferably 1: 1 to 1: It is desirable to make it 2.5. If the ratio is less than 1: 1, the terminal end becomes isocyanate, which is not preferable for this purpose. If the ratio is more than 1: 3, an excessive hydroxyl component that does not react increases, and stability during the production of the aqueous resin dispersion is decreased. Moreover, you may mix | blend monohydric alcohol as needed in order to block an excess isocyanate group. Furthermore, the amount of component (c) used is suitably in the range of 0.01 to 1, preferably 0.02 to 0.8 equivalents per equivalent of isocyanate group.

反応は通常40〜180℃、好ましくは60〜130℃の温度で行われる。この反応を促進させるため、通常のウレタン化反応において使用されるトリエチルアミン、N−エチルモルホリン、トリエチレンジアミン等のアミン系触媒や、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレート等の錫系触媒などを必要に応じて用いてもよい。また(c)成分や場合によっては希釈成分として用いる重合性不飽和モノマー(B)の一部がウレタン化反応中に重合するのを防止するため、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、p−ベンゾキノンなどを使用することができる。   The reaction is usually carried out at a temperature of 40 to 180 ° C, preferably 60 to 130 ° C. In order to promote this reaction, an amine catalyst such as triethylamine, N-ethylmorpholine, or triethylenediamine used in a normal urethanization reaction, or a tin catalyst such as dibutyltin dilaurate or dioctyltin dilaurate is used as necessary. It may be used. Also, hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, p-benzoquinone, etc. are used in order to prevent polymerization of the polymerizable unsaturated monomer (B) used as component (c) or, optionally, a diluting component during the urethanization reaction. can do.

このように製造されるポリウレタン樹脂(A)は、酸価が30mgKOH/g以下、好ましくは20mgKOH/g以下であることが、形成被膜の耐水性等の点から好適である。   The polyurethane resin (A) thus produced preferably has an acid value of 30 mgKOH / g or less, preferably 20 mgKOH / g or less from the viewpoint of the water resistance of the formed coating.

本発明方法において使用される重合性不飽和モノマー(B)としては、特に制限なく従来公知のモノマーが例示でき、通常、分子中に少なくとも1個、好ましくは1個の重合性不飽和基、例えば、ビニル基、(メタ)アクリロイル基などを含有する化合物が包含される。   As the polymerizable unsaturated monomer (B) used in the method of the present invention, conventionally known monomers can be exemplified without any particular limitation. Usually, at least one, preferably one polymerizable unsaturated group in the molecule, for example, , Vinyl groups, (meth) acryloyl groups and the like are included.

上記重合性不飽和モノマー(B)の具体例としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、シクロドデシル(メタ)アクリレ−ト等のアルキル又はシクロアルキル(メタ)アクリレート;イソボルニル(メタ)アクリレート等のイソボルニル基を有する重合性不飽和化合物;アダマンチル(メタ)アクリレート等のアダマンチル基を有する重合性不飽和化合物;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどのビニル芳香族化合物;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシランなどのアルコキシシリル基を有する重合性不飽和化合物;パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート等のパーフルオロアルキル(メタ)アクリレート;フルオロオレフィン等のフッ素化アルキル基を有する重合性不飽和化合物;マレイミド基等の光重合性官能基を有する重合性不飽和化合物;N−ビニルピロリドン、エチレン、ブタジエン、クロロプレン、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル等のビニル化合物;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、β−カルボキシエチルアクリレート等のカルボキシル基を有する化合物;(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレートとアミン類との付加物等の含窒素重合性不飽和化合物;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ−ト、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレ−ト、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸のC〜Cヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、アリルアルコ−ル、上記C〜Cヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートのε−カプロラクトン変性体などの水酸基を有する(メタ)アクリレート;分子末端が水酸基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート等の水酸基を有する重合性不飽和化合物;分子末端がアルコキシ基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート;2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸ナトリウム塩、スルホエチルメタクリレート及びそのナトリウム塩やアンモニウム塩等のスルホン酸基を有する重合性不飽和化合物;2−ヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2'−ジヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2'−ジヒドロキシ−4−(3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノンなどのヒドロキシベンゾフェノン類とグリシジル(メタ)アクリレートとの付加反応生成物、或いは2−(2'−ヒドロキシ−5'−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール等の紫外線吸収性官能基を有する重合性不飽和化合物;4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−クロトノイル−4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン等の紫外線安定性重合性不飽和化合物;アクロレイン、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、アセトアセトキシエチルメタクリレート、ホルミルスチロール、4〜7個の炭素原子を有するビニルアルキルケトン(例えば、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン)等のカルボニル基を有する重合性不飽和化合物;アリル(メタ)アクリレ−ト、エチレングリコ−ルジ(メタ)アクリレ−ト、トリエチレングリコ−ルジ(メタ)アクリレ−ト、テトラエチレングリコ−ルジ(メタ)アクリレ−ト、1,3−ブチレングリコ−ルジ(メタ)アクリレ−ト、トリメチロ−ルプロパントリ(メタ)アクリレ−ト、1,4−ブタンジオ−ルジ(メタ)アクリレ−ト、ネオペンチルグリコ−ルジ(メタ)アクリレ−ト、1,6−ヘキサンジオ−ルジ(メタ)アクリレ−ト、ペンタエリスリト−ルジ(メタ)アクリレ−ト、ペンタエリスリト−ルテトラ(メタ)アクリレ−ト、グリセロ−ルジ(メタ)アクリレ−ト、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエタンジ(メタ)アクリレ−ト、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエタントリ(メタ)アクリレ−ト、1,1,1−トリスヒドロキシメチルプロパントリ(メタ)アクリレ−ト、トリアリルイソシアヌレ−ト、ジアリルテレフタレ−ト、ジビニルベンゼン等の1分子中に少なくとも2個の重合性不飽和基を有する多ビニル化合物等が挙げられ、これらは得られる水性樹脂分散体に望まれる性能などに応じて単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。 Specific examples of the polymerizable unsaturated monomer (B) include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) ) Acrylate, i-butyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, tridecyl (meth) ) Acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, methyl cyclohexyl (meth) acrylate, t-butyl cyclohexyl (meth) acrylate, An alkyl or cycloalkyl (meth) acrylate such as clododecyl (meth) acrylate; a polymerizable unsaturated compound having an isobornyl group such as isobornyl (meth) acrylate; a polymerizable unsaturated having an adamantyl group such as adamantyl (meth) acrylate Compound: Vinyl aromatic compound such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene; vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, γ- (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ -Polymerizable unsaturated compounds having an alkoxysilyl group such as (meth) acryloyloxypropyltriethoxysilane; such as perfluorobutylethyl (meth) acrylate and perfluorooctylethyl (meth) acrylate Perfluoroalkyl (meth) acrylate; polymerizable unsaturated compound having a fluorinated alkyl group such as fluoroolefin; polymerizable unsaturated compound having a photopolymerizable functional group such as maleimide group; N-vinylpyrrolidone, ethylene, butadiene, Vinyl compounds such as chloroprene, vinyl propionate and vinyl acetate; compounds having a carboxyl group such as (meth) acrylic acid, maleic acid, crotonic acid and β-carboxyethyl acrylate; (meth) acrylonitrile, (meth) acrylamide, dimethylamino Nitrogen-containing polymerizable unsaturated compounds such as propyl (meth) acrylamide, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, adducts of glycidyl (meth) acrylate and amines; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxy Propyl Meth) acrylate - DOO, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, C 2 -C 8 hydroxyalkyl (meth) acrylate (meth) acrylic acid such as hydroxybutyl (meth) acrylate, allyl alcohol - le, the C 2 -C (Meth) acrylate having a hydroxyl group such as an ε-caprolactone modified form of 8 -hydroxyalkyl (meth) acrylate; a polymerizable unsaturated compound having a hydroxyl group such as (meth) acrylate having a polyoxyethylene chain having a molecular terminal hydroxyl group; (Meth) acrylate having a polyoxyethylene chain whose molecular terminal is an alkoxy group; 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, allylsulfonic acid, styrenesulfonic acid sodium salt, sulfoethyl methacrylate, and sodium and ammonium salts thereof A polymerizable unsaturated compound having a sulfonic acid group: 2-hydroxy-4- (3-methacryloyloxy-2-hydroxypropoxy) benzophenone, 2-hydroxy-4- (3-acryloyloxy-2-hydroxypropoxy) benzophenone, Hydroxybenzophenones such as 2,2'-dihydroxy-4- (3-methacryloyloxy-2-hydroxypropoxy) benzophenone and 2,2'-dihydroxy-4- (3-acryloyloxy-2-hydroxypropoxy) benzophenone and glycidyl An addition reaction product with (meth) acrylate, or a polymerizable unsaturated compound having an ultraviolet-absorbing functional group such as 2- (2′-hydroxy-5′-methacryloyloxyethylphenyl) -2H-benzotriazole; (Meta) acryloil Ci-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine, 4- (meth) acryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-cyano-4- (meth) acryloylamino-2, 2,6,6-tetramethylpiperidine, 1- (meth) acryloyl-4- (meth) acryloylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1- (meth) acryloyl-4-cyano-4- (Meth) acryloylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-crotonoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-crotonoylamino-2,2,6,6- UV-stable polymerizable unsaturated compounds such as tetramethylpiperidine, 1-crotonoyl-4-crotonoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine; Carbonyl groups such as vinylacetone, diacetone acrylamide, diacetone methacrylamide, acetoacetoxyethyl methacrylate, formyl styrene, vinyl alkyl ketones having 4 to 7 carbon atoms (for example, vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, vinyl butyl ketone) Polymerizable unsaturated compounds having the following: allyl (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate 1,3-butylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate 1,6-hexanediol (meta ) Acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, 1,1,1-trishydroxymethylethane (Meth) acrylate, 1,1,1-trishydroxymethylethane tri (meth) acrylate, 1,1,1-trishydroxymethylpropane tri (meth) acrylate, triallyl isocyanurate, Examples thereof include polyvinyl compounds having at least two polymerizable unsaturated groups in one molecule such as diallyl terephthalate and divinylbenzene, and these are used alone depending on the performance desired for the obtained aqueous resin dispersion. Or in combination of two or more.

上記重合性不飽和モノマー(B)は、その成分の少なくとも一部としてカルボキシル基含有重合性不飽和モノマーを含有することが、得られる水性樹脂分散体粒子の水性媒体中における安定性や機械安定性を確保できる点から好適である。該カルボキシル基含有重合性不飽和モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、β−カルボキシエチルアクリレート等を挙げることができ、特に、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸が好適である。   When the polymerizable unsaturated monomer (B) contains a carboxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer as at least a part of its components, the stability and mechanical stability of the resulting aqueous resin dispersion particles in an aqueous medium It is preferable from the point that can be secured. Examples of the carboxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer include (meth) acrylic acid, maleic acid, crotonic acid, β-carboxyethyl acrylate, etc., and acrylic acid, methacrylic acid, and crotonic acid are particularly preferable. It is.

上記カルボキシル基含有重合性不飽和モノマーの使用量は、(B)成分の合計重量を基準にして、0.1〜5重量%、好ましくは0.5重量%以上で且つ3重量%未満の範囲内で含んでなることが望ましい。   The carboxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer is used in an amount of 0.1 to 5% by weight, preferably 0.5% by weight or more and less than 3% by weight, based on the total weight of component (B). It is desirable to comprise within.

上記重合性不飽和モノマー(B)は、また、その成分の少なくとも一部として炭素数が6以上の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基を含有する重合性不飽和モノマーを含有することが、乳化物の重合安定性や、形成塗膜の耐水性等の点から好適である。該炭素数が6以上の炭化水素基を含有する重合性不飽和モノマーとしては、例えば、例えば、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、「イソステアリルアクリレート」(大阪有機化学社製)等を挙げることができ、これらは単独でまたは2種以上組み合わせて使用することができる。   The polymerizable unsaturated monomer (B) also contains a polymerizable unsaturated monomer containing a linear or branched hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms as at least a part of its components. This is preferable from the viewpoint of polymerization stability of the emulsion and water resistance of the formed coating film. Examples of the polymerizable unsaturated monomer containing a hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms include, for example, n-hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, nonyl (meth) ) Acrylate, tridecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, “isostearyl acrylate” (manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.) and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Can be used.

上記炭素数が6以上の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基を含有する重合性不飽和モノマーの使用量は、(B)成分の合計重量を基準にして、1〜40重量%、好ましくは5〜30重量%の範囲内で含んでなることが望ましい。   The amount of the polymerizable unsaturated monomer containing a linear or branched hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms is 1 to 40% by weight, preferably based on the total weight of the component (B). It is desirable to contain in the range of 5 to 30% by weight.

本発明において、前記ポリウレタン樹脂(A)と上記重合性不飽和モノマー(B)との使用割合は、固形分重量比で5:95〜80:20、好ましくは10:90〜70:30の範囲内であることが、形成塗膜の可撓性、弾性の点から、また塗液のレオロジーコントロール能の点から好適である。   In the present invention, the use ratio of the polyurethane resin (A) and the polymerizable unsaturated monomer (B) is in the range of 5:95 to 80:20, preferably 10:90 to 70:30 in terms of solid content weight ratio. It is preferable from the viewpoint of the flexibility and elasticity of the formed coating film and the rheology control ability of the coating liquid.

本発明方法において使用される乳化剤(C)としては、アニオン系乳化剤、ノニオン系乳化剤が好適である。該アニオン性乳化剤としては、例えば、アルキルスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルリン酸などのナトリウム塩やアンモニウム塩が挙げられ、また、ノニオン系乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンモノラウレート、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタントリオレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート等が挙げられる。   As the emulsifier (C) used in the method of the present invention, an anionic emulsifier and a nonionic emulsifier are suitable. Examples of the anionic emulsifier include sodium salts and ammonium salts such as alkyl sulfonic acid, alkyl benzene sulfonic acid, and alkyl phosphoric acid. Nonionic emulsifiers include, for example, polyoxyethylene oleyl ether and polyoxyethylene. Stearyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene tridecyl ether, polyoxyethylene phenyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene monolaurate, polyoxyethylene monostearate, Polyoxyethylene monooleate, sorbitan monolaurate, sorbitan monostearate, sorbitan monostearate, sorbitan trioleate, poly Polyoxyethylene sorbitan monolaurate, and the like.

また、1分子中にアニオン性基とポリオキシエチレン基やポリオキシプロピレン基等のポリオキシアルキレン基を有するポリオキシアルキレン基含有アニオン性乳化剤や、1分子中に該アニオン性基と重合性不飽和基とを有する反応性アニオン性乳化剤を使用してもよい。   Also, a polyoxyalkylene group-containing anionic emulsifier having an anionic group and a polyoxyalkylene group such as a polyoxyethylene group or a polyoxypropylene group in one molecule, or the anionic group and polymerizable unsaturated in one molecule Reactive anionic emulsifiers having groups may be used.

該乳化剤(C)は使用される全モノマーの合計量を基準にして0.1〜15重量%、好ましくは0.5〜12重量%の範囲内で使用することができる。   The emulsifier (C) can be used in the range of 0.1 to 15% by weight, preferably 0.5 to 12% by weight, based on the total amount of all monomers used.

本発明方法では、上記ポリウレタン樹脂(A)、重合性不飽和モノマー(B)及び乳化剤(C)を含む混合物(I)を、水性媒体中に平均粒子径が500nm以下になるように微分散させ、得られる乳化物を重合させる。   In the method of the present invention, the mixture (I) containing the polyurethane resin (A), the polymerizable unsaturated monomer (B) and the emulsifier (C) is finely dispersed in an aqueous medium so that the average particle size is 500 nm or less. The resulting emulsion is polymerized.

本発明の方法において、上記乳化物中の混合物(I)粒子の平均粒子径が500nmを超えると、乳化物の貯蔵時の沈降や、得られる水性樹脂分散体粒子の親水−疎水組成分布の不均一性が極端になり、それを用いて形成される塗膜の白濁などの原因となることがあるので好ましくない。   In the method of the present invention, when the average particle diameter of the mixture (I) particles in the emulsion exceeds 500 nm, sedimentation during storage of the emulsion and the hydrophilic-hydrophobic composition distribution of the resulting aqueous resin dispersion particles are not satisfactory. The uniformity becomes extreme, which may cause a cloudiness of a coating film formed using the same, which is not preferable.

本明細書において、平均粒子径は、試料を脱イオン水にて希釈し、「SALD−3100」(商品名、島津製作所社製、レーザー回折式粒度分布測定装置)を用いて、常温(20℃程度)にして測定したときの値であり、また、平均粒子径の測定は、微粒化されたモノマー乳化物又は水性樹脂分散体の製造後24時間以内に行うものとする。   In the present specification, the average particle size is obtained by diluting a sample with deionized water and using “SALD-3100” (trade name, manufactured by Shimadzu Corporation, laser diffraction particle size distribution measuring device) at room temperature (20 ° C. The average particle size is measured within 24 hours after the production of the finely divided monomer emulsion or aqueous resin dispersion.

また、重合時に使用する水性媒体としては、水、又は水を主体としてこれに水溶性有機溶媒などの有機溶媒を混合してなる水−有機溶媒混合溶液などを挙げることができる。   Moreover, as an aqueous medium used at the time of superposition | polymerization, the water-organic solvent mixed solution etc. which mix water and organic solvents, such as a water-soluble organic solvent, can be mentioned to this.

上記混合物(I)は、以上に述べたポリウレタン樹脂(A)、重合性不飽和モノマー(B)及び乳化剤(C)を必須成分として含むものであるが、混合物(I)は、さらに、実質的に重合性不飽和基を含有しない化合物を含有することもできる。   The mixture (I) contains the polyurethane resin (A), the polymerizable unsaturated monomer (B) and the emulsifier (C) described above as essential components, but the mixture (I) is further substantially polymerized. The compound which does not contain an ionic unsaturated group can also be contained.

混合物(I)として、上記の実質的に重合性不飽和基を含有しない化合物を含有するものを使用することにより、該化合物を内包する水性樹脂分散体粒子を製造することができる。   By using the mixture (I) containing the above-mentioned compound that does not substantially contain a polymerizable unsaturated group, aqueous resin dispersion particles enclosing the compound can be produced.

実質的に重合性不飽和基を含有しない化合物としては、例えば、紫外線吸収剤、紫外線安定剤及び金属ドライヤー等の塗料用添加剤;アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂等の樹脂;顔料、染料等の着色剤を挙げることができ、これらは単独で又は適宜選択して2種以上組み合わせて使用することができる。   Examples of the compound that does not substantially contain a polymerizable unsaturated group include, for example, UV absorbers, UV stabilizers, paint additives such as metal dryers; resins such as acrylic resins, polyester resins, alkyd resins; pigments, dyes, etc. These can be used alone, or these can be used alone or in combination and used in combination of two or more.

また、混合物(I)は、得られる水性樹脂分散体の分子量を調整する目的で、連鎖移動剤を含んでいてもよい。該連鎖移動剤としては、メルカプト基を有する化合物が包含され、具体的には例えば、ラウリルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、オクチルメルカプタン、チオグリコール酸2−エチルへキシル、2−メチル−5−tert−ブチルチオフェノール、メルカプトエタノ−ル、チオグリセロ−ル、メルカプト酢酸(チオグリコ−ル酸)、メルカプトプロピオネート、n−オクチル−3−メルカプトプロピオネート等が挙げられる。該連鎖移動剤の使用量は、一般に、全モノマーの合計量を基準にして、0.05〜10重量%、特に0.1〜5重量%の範囲内が好適である。   The mixture (I) may contain a chain transfer agent for the purpose of adjusting the molecular weight of the obtained aqueous resin dispersion. Examples of the chain transfer agent include compounds having a mercapto group. Specifically, for example, lauryl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, octyl mercaptan, 2-ethylhexyl thioglycolate, 2-methyl-5-tert- Examples thereof include butylthiophenol, mercaptoethanol, thioglycerol, mercaptoacetic acid (thioglycolic acid), mercaptopropionate, and n-octyl-3-mercaptopropionate. In general, the chain transfer agent is preferably used in an amount of 0.05 to 10% by weight, particularly 0.1 to 5% by weight, based on the total amount of all monomers.

さらに、混合物(I)には、必要に応じて、ヘキサデカン等の長鎖飽和炭化水素系溶剤、ヘキサデカノール等の長鎖アルコール系溶剤等の有機溶剤等を配合してもよい。   Furthermore, you may mix | blend organic solvents, such as long-chain saturated hydrocarbon solvents, such as hexadecane, and long-chain alcohol solvents, such as hexadecanol, with mixture (I) as needed.

本発明に従えば、以上に述べた混合物(I)は水性媒体中に微分散させることにより乳化物が形成せしめられる。   According to the present invention, the mixture (I) described above is finely dispersed in an aqueous medium to form an emulsion.

上記混合物(I)の水性媒体中における濃度は、形成される乳化物の微粒化適性、重合段階における安定性、水性塗料に適用したときの実用性などの観点から、一般に、10〜70重量%、好ましくは20〜60重量%の範囲内が好適である。   The concentration of the mixture (I) in the aqueous medium is generally 10 to 70% by weight from the viewpoint of atomization suitability of the emulsion to be formed, stability in the polymerization stage, practicality when applied to an aqueous paint, and the like. The preferred range is 20 to 60% by weight.

混合物(I)の水性媒体中への微分散は、通常、高エネルギーせん断能力を有する分散機を用いて行うことができる。その際に使用しうる該分散機としては、例えば、高圧乳化装置、超音波乳化機、高圧コロイドミル、高圧ホモジナイザー等が挙げられる。これらの分散機は、通常、10〜1000MPa、好ましくは50〜300MPa程度の高圧下で操作することができる。また、該機械にて分散を行う前に、該モノマー混合物をあらかじめディスパー等で予備乳化してもよい。   The fine dispersion of the mixture (I) in the aqueous medium can be usually performed using a disperser having a high energy shearing ability. Examples of the disperser that can be used in this case include a high-pressure emulsifier, an ultrasonic emulsifier, a high-pressure colloid mill, and a high-pressure homogenizer. These dispersers can usually be operated under a high pressure of about 10 to 1000 MPa, preferably about 50 to 300 MPa. In addition, the monomer mixture may be pre-emulsified with a disper or the like in advance before being dispersed by the machine.

混合物(I)を上記手法により水性媒体中に微分散させることにより得られる乳化物中の分散粒子の平均粒子径は、形成塗膜の透明性、耐水性等の点から、500nm以下、好ましくは80〜400nm、さらに好ましくは100〜300nmの範囲内が適している。   The average particle size of the dispersed particles in the emulsion obtained by finely dispersing the mixture (I) in an aqueous medium by the above method is 500 nm or less, preferably from the viewpoint of the transparency and water resistance of the formed coating film. A range of 80 to 400 nm, more preferably 100 to 300 nm is suitable.

かくして得られる乳化物の重合は、例えば、ミニエマルション重合法に従い、微分散後の乳化物を撹拌機を備えた反応器に全量仕込み、重合開始剤を添加し、攪拌しながら加熱することにより行うことができる。   Polymerization of the emulsion thus obtained is carried out by, for example, charging the entire amount of the finely dispersed emulsion into a reactor equipped with a stirrer, adding a polymerization initiator, and heating with stirring according to the miniemulsion polymerization method. be able to.

上記重合開始剤としては、油溶性、水溶性のいずれのタイプのものであってもよく、油溶性の重合開始剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキシド、オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキシド、ステアロイルパーオキサイド等の有機過酸化物;アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物等が挙げられ、また、水溶性の開始剤としては、例えば、クメンハイドロパーオキサイド、tert−ブチルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシラウレート、 tert−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、 tert−ブチルパーオキシアセテート、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物;アゾビス(2−メチルプロピオンニトリル)、アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、4、4´−アゾビス(4−シアノブタン酸)、ジメチルアゾビス(2−メチルプロピオネート)、アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)−プロピオンアミド]、アゾビス{2−メチル−N−[2−(1−ヒドロキシブチル)]−プロピオンアミド}等のアゾ化合物;過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩等が挙げられる。これらはそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて用いることができる。また、上記重合開始剤に、必要に応じて、糖、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート、鉄錯体等の還元剤を併用し、レドックス重合系としてもよい。   The polymerization initiator may be either oil-soluble or water-soluble, and examples of the oil-soluble polymerization initiator include benzoyl peroxide, octanoyl peroxide, lauroyl peroxide, stearoyl peroxide. Organic peroxides such as oxides; azo compounds such as azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile); and water-soluble initiators such as cumene hydroperoxide , Organic peroxides such as tert-butyl peroxide, tert-butyl peroxylaurate, tert-butyl peroxyisopropyl carbonate, tert-butyl peroxyacetate, diisopropylbenzene hydroperoxide; azobis (2-methylpropiononitrile) A Bis (2-methylbutyronitrile), 4,4'-azobis (4-cyanobutanoic acid), dimethylazobis (2-methylpropionate), azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl)- Azo compounds such as propionamide] and azobis {2-methyl-N- [2- (1-hydroxybutyl)]-propionamide}; and persulfates such as potassium persulfate, ammonium persulfate, and sodium persulfate. . These can be used alone or in combination of two or more. Further, if necessary, a reducing agent such as sugar, sodium formaldehyde sulfoxylate, or iron complex may be used in combination with the polymerization initiator to form a redox polymerization system.

上記重合開始剤の使用量は、一般に、(A)及び(B)成分の合計重量を基準にして、0.1〜5重量%、特に0.2〜3重量%の範囲内が好ましい。該重合開始剤の添加方法は、特に制限されるものではなく、その種類や量などに応じて適宜選択することができる。例えば、予め混合物(I)又は水性媒体に含ませてもよく、或いは重合時に一括して添加してもよく又は滴下してもよい。   In general, the polymerization initiator is preferably used in an amount of 0.1 to 5% by weight, particularly 0.2 to 3% by weight, based on the total weight of the components (A) and (B). The method for adding the polymerization initiator is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the type and amount thereof. For example, it may be previously contained in the mixture (I) or the aqueous medium, or may be added all at once during the polymerization, or may be added dropwise.

以上に述べた方法によれば、平均粒子径が500nm以下、特に好ましくは100〜300nmの範囲内にある樹脂分散液を製造することができる。   According to the method described above, it is possible to produce a resin dispersion having an average particle diameter of 500 nm or less, particularly preferably in the range of 100 to 300 nm.

本発明の方法は、上記のようにして得られる樹脂分散液に、カルボキシル基含有重合性不飽和モノマー及びカルボニル基含有重合性不飽和モノマーを含むモノマー成分(II)を添加して、さらに重合させることを特徴とするものである。   In the method of the present invention, a monomer component (II) containing a carboxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer and a carbonyl group-containing polymerizable unsaturated monomer is added to the resin dispersion obtained as described above, and further polymerized. It is characterized by this.

上記カルボキシル基含有重合性不飽和モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、β−カルボキシエチルアクリレート等を挙げることができ、特に、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸が好適である。   Examples of the carboxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer include (meth) acrylic acid, maleic acid, crotonic acid, β-carboxyethyl acrylate, etc., and acrylic acid, methacrylic acid, and crotonic acid are particularly preferable. It is.

カルボキシル基含有重合性不飽和モノマーは、モノマー成分(II)の合計重量を基準にして、0.5〜50重量%、好ましくは1〜40重量%の範囲内で含まれることが、得られる水性樹脂分散体のアルカリ増粘性の発現によるレオロジーコントロールの点から望ましい。   It is obtained aqueous that the carboxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer is contained in the range of 0.5 to 50% by weight, preferably 1 to 40% by weight, based on the total weight of the monomer component (II). This is desirable from the viewpoint of rheology control by the development of alkali thickening of the resin dispersion.

上記カルボニル基含有重合性不飽和モノマーとしては、1分子中に1個のカルボニル基と1個の重合性不飽和結合を有する化合物が包含され、具体的には例えば、アクロレイン、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、アセトアセトキシエチルメタクリレート、ホルミルスチロール、4〜7個の炭素原子を有するビニルアルキルケトン(例えば、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン)等が挙げられ、これらは単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。中でも、特にダイアセトン(メタ)アクリルアミドが好適である。   The carbonyl group-containing polymerizable unsaturated monomer includes a compound having one carbonyl group and one polymerizable unsaturated bond in one molecule, and specifically includes, for example, acrolein, diacetone acrylamide, dye Examples include acetone methacrylamide, acetoacetoxyethyl methacrylate, formylstyrene, vinyl alkyl ketones having 4 to 7 carbon atoms (for example, vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, vinyl butyl ketone), and these are used alone or as 2 It can be used in combination of more than one species. Of these, diacetone (meth) acrylamide is particularly preferred.

カルボニル基含有重合性不飽和モノマーは、モノマー成分(II)の合計重量を基準にして、0.1〜20重量%、好ましくは1〜15重量%の範囲内で含まれることが、形成塗膜の硬化性の点から望ましい。   The coating film formed is that the carbonyl group-containing polymerizable unsaturated monomer is contained in the range of 0.1 to 20% by weight, preferably 1 to 15% by weight, based on the total weight of the monomer component (II). It is desirable from the viewpoint of curability.

モノマー成分(II)には、上記カルボキシル基含有重合性不飽和モノマー及びカルボニル基含有重合性不飽和モノマー以外の他の重合性不飽和モノマーを使用することができ、かかる他の重合性不飽和モノマーとしては、前記重合性不飽和モノマー(B)の説明において列記した重合性モノマーの中から適宜選択して使用することができる。その使用量は、モノマー成分(II)の合計重量を基準にして、30〜99.4重量%、好ましくは45〜98重量%の範囲内が適当である。   For the monomer component (II), other polymerizable unsaturated monomers other than the above carboxyl group-containing polymerizable unsaturated monomers and carbonyl group-containing polymerizable unsaturated monomers can be used, and such other polymerizable unsaturated monomers. Can be appropriately selected from the polymerizable monomers listed in the description of the polymerizable unsaturated monomer (B). The amount used is suitably in the range of 30 to 99.4% by weight, preferably 45 to 98% by weight, based on the total weight of the monomer component (II).

上記の他の重合性不飽和モノマーは、その成分の少なくとも一部として水酸基含有重合性不飽和モノマーを含有することが、得られる水性分散体を水酸基と反応し得る硬化剤、例えばイソシアネート系やメラミン系等の硬化剤と共に用いる場合の該硬化剤との架橋性の点から、また形成塗膜の基材面への付着性向上の点から好適である。   The other polymerizable unsaturated monomer described above contains a hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer as at least a part of its components, and a curing agent capable of reacting the resulting aqueous dispersion with a hydroxyl group, such as isocyanate-based or melamine From the viewpoint of crosslinkability with the curing agent when used together with a curing agent such as a system, and from the viewpoint of improving the adhesion of the formed coating film to the substrate surface.

水酸基含有重合性不飽和モノマーとしては、1分子中に1個の水酸基と1個の重合性不飽和基を有する化合物が包含され、具体的には例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ−ト、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレ−ト、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸のC〜Cヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、アリルアルコ−ル、上記C〜Cヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートのε−カプロラクトン変性体などの水酸基を有する(メタ)アクリレート;分子末端が水酸基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート等が挙げられ、これらは単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。 Examples of the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer include compounds having one hydroxyl group and one polymerizable unsaturated group in one molecule. Specifically, for example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate. , 2-hydroxypropyl (meth) acrylate - DOO, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, C 2 -C 8 hydroxyalkyl (meth) acrylate (meth) acrylic acid such as hydroxybutyl (meth) acrylate, allyl alcohol - Le , (Meth) acrylate having a hydroxyl group such as an ε-caprolactone modified product of the above C 2 -C 8 hydroxyalkyl (meth) acrylate; (meth) acrylate having a polyoxyethylene chain having a hydroxyl group at the molecular end, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

上記水酸基含有重合性不飽和モノマーの使用量は、モノマー成分(II)の合計重量を基準にして、0.5〜25重量%、好ましくは1〜20重量%の範囲内が適当である。   The hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer is used in an amount of 0.5 to 25% by weight, preferably 1 to 20% by weight, based on the total weight of the monomer component (II).

上記モノマー成分(II)は、必要に応じて、前記で列記したような重合開始剤、連鎖移動剤、還元剤、乳化剤等の成分を適宜含有することができる。   The monomer component (II) can appropriately contain components such as a polymerization initiator, a chain transfer agent, a reducing agent, and an emulsifier as listed above, if necessary.

本発明方法において、上記モノマー成分(II)は、そのまま滴下することもできるが、モノマー成分(II)を水性媒体に分散し、得られるモノマー乳化物として滴下することが望ましい。この場合におけるモノマー乳化物の平均粒子径は特に制限されるものではない。   In the method of the present invention, the monomer component (II) can be dropped as it is, but it is desirable to disperse the monomer component (II) in an aqueous medium and drop it as a monomer emulsion obtained. In this case, the average particle size of the monomer emulsion is not particularly limited.

上記モノマー成分(II)の重合方法としては、例えば、乳化されていてもよいモノマー成分(II)を一括で又は滴下で上記樹脂分散液に添加し、攪拌しながら適当な温度に加熱する方法が挙げられる。   Examples of the polymerization method of the monomer component (II) include a method in which the monomer component (II) which may be emulsified is added to the resin dispersion in a batch or dropwise and heated to an appropriate temperature while stirring. Can be mentioned.

上記の如くして得られる水性樹脂分散体は、ポリウレタン樹脂(A)及び重合性不飽和モノマー(B)による(共)重合体の複合体(I)をコアとし、モノマー成分(II)による共重合体(II)をシェルとするコア・シェル型複層構造を有することができる。   The aqueous resin dispersion obtained as described above has a (co) polymer complex (I) composed of the polyurethane resin (A) and the polymerizable unsaturated monomer (B) as a core, and is co-polymerized with the monomer component (II). It can have a core-shell type multilayer structure with the polymer (II) as a shell.

本発明において、上記複合体(I)と共重合体(II)の割合は、得られる水性樹脂分散体のレオロジーコントロールと形成塗膜の耐水性を両立させる点から、複合体(I)/共重合体(II)の固形分重量比で、一般に40/60〜95/5、特に50/50〜90/10の範囲内にあることが望ましい。   In the present invention, the ratio of the composite (I) to the copolymer (II) is such that the rheology control of the resulting aqueous resin dispersion and the water resistance of the formed coating film are compatible, It is generally desirable that the solid content weight ratio of the polymer (II) is in the range of 40/60 to 95/5, particularly 50/50 to 90/10.

上記のようにして得られる水性樹脂分散体は、一般に100〜1000nm、特に100〜500nmの範囲内の平均粒子径を有することができる。   The aqueous resin dispersion obtained as described above can generally have an average particle size in the range of 100 to 1000 nm, particularly 100 to 500 nm.

本発明においては、得られる水性樹脂分散体の粒子の機械的安定性を向上させるために、該水性樹脂分散体が有するカルボキシル基等を中和剤により中和することが望ましい。該中和剤としては、酸性基を中和できるものであれば特に制限はなく、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、トリメチルアミン、ジメチルアミノエタノール、2−メチル−2−アミノ−1−プロパノール、トリエチルアミン、アンモニア水などが挙げられ、これらの中和剤は、中和後の水性樹脂分散体のpHが6.5〜9.0程度となるような量で用いることが望ましい。   In the present invention, in order to improve the mechanical stability of the particles of the obtained aqueous resin dispersion, it is desirable to neutralize the carboxyl group or the like of the aqueous resin dispersion with a neutralizing agent. The neutralizing agent is not particularly limited as long as it can neutralize acidic groups. For example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, trimethylamine, dimethylaminoethanol, 2-methyl-2-amino-1-propanol, Examples thereof include triethylamine and aqueous ammonia, and these neutralizing agents are desirably used in such an amount that the pH of the aqueous resin dispersion after neutralization is about 6.5 to 9.0.

本発明により提供される水性樹脂組成物は以上に述べた如くして得られる水性樹脂分散体を含んでなるものである。   The aqueous resin composition provided by the present invention comprises the aqueous resin dispersion obtained as described above.

上記水性樹脂組成物は、上記水性樹脂分散体の他に、水溶性もしくは水分散性のポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、アルキド樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂等の改質用樹脂を含むことができ、特に形成塗膜の可撓性の点からポリウレタンディスパージョンを含むことが望ましい。また成膜性や仕上り性、耐候性等の点からは水溶性ポリエステル樹脂や水溶性アクリル樹脂を含むことができる。   In addition to the water-based resin dispersion, the water-based resin composition includes a water-soluble or water-dispersible polyurethane resin, a polyester resin, an acrylic resin, an alkyd resin, a silicon resin, a fluororesin, and an epoxy resin. In particular, it is desirable to include a polyurethane dispersion from the viewpoint of the flexibility of the formed coating film. From the viewpoints of film formability, finish, weather resistance, etc., water-soluble polyester resins and water-soluble acrylic resins can be included.

上記ポリウレタンディスパージョンは、通常、乳化剤の存在下、あらかじめジオールとジイソシアネート、さらにジメチロールアルカン酸等を反応させて得られるウレタンプレポリマーを水中に分散させながら、強制または自己乳化して得られるディスパージョンである。該ポリウレタンディスパージョンを使用する場合には、その配合量が、塗膜物性向上の点から、前記水性樹脂分散体の樹脂固形分100重量部に対して、5〜400重量部、特に10〜300重量部の範囲内であることが望ましい。   The above polyurethane dispersion is usually a dispersion obtained by forcibly or self-emulsifying while dispersing a urethane prepolymer obtained by previously reacting a diol with diisocyanate and further dimethylolalkanoic acid in the presence of an emulsifier. It is. In the case of using the polyurethane dispersion, the blending amount thereof is 5 to 400 parts by weight, particularly 10 to 300 parts per 100 parts by weight of the resin solid content of the aqueous resin dispersion from the viewpoint of improving the physical properties of the coating film. It is desirable to be within the range of parts by weight.

上記水溶性ポリエステル樹脂は、多価アルコール及び多塩基酸、さらに必要に応じて一塩基酸、油成分(この脂肪酸も含む)などを用いてエステル化反応させることによって調製されるオイルフリーもしくは油変性のポリエステル樹脂を中和することによって得られる。このポリエステル樹脂の重量平均分子量は約1000〜100000、好ましくは2000〜80000の範囲内が適当である。該ポリエステル樹脂のカルボキシル基の中和には塩基性物質を用いることができる。塩基性物質としては、水溶性であることが好ましく、例えばアンモニア、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、モルホリン、メチルエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、2−アミノ−2−メチルプロパノールなどが挙げられ、これらは1種又は2種以上使用できる。該水溶性ポリエステル樹脂を使用する場合には、その配合量が、前記水性樹脂分散体の樹脂固形分100重量部に対して、5〜400重量部、特に10〜300重量部の範囲内であることが望ましい。   The water-soluble polyester resin is an oil-free or oil-modified product prepared by esterification using a polyhydric alcohol and a polybasic acid, and if necessary, a monobasic acid or an oil component (including this fatty acid). It is obtained by neutralizing the polyester resin. The polyester resin has a weight average molecular weight of about 1000 to 100,000, preferably 2000 to 80000. A basic substance can be used for neutralizing the carboxyl group of the polyester resin. The basic substance is preferably water-soluble, such as ammonia, methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, dimethylamine, trimethylamine, triethylamine, ethylenediamine, morpholine, methylethanolamine, dimethylethanolamine, diethanolamine, triethanol. An amine, diisopropanolamine, 2-amino-2-methylpropanol, etc. are mentioned, These can use 1 type (s) or 2 or more types. When the water-soluble polyester resin is used, the blending amount thereof is in the range of 5 to 400 parts by weight, particularly 10 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin solid content of the aqueous resin dispersion. It is desirable.

上記水溶性アクリル樹脂としては、カルボキシル基含有重合性不飽和モノマー等の水溶性基含有重合性不飽和モノマー及びその他の重合性不飽和モノマーからなる混合物を溶液重合法などによって共重合してなる、重量平均分子量3000〜100000、好ましくは5000〜80000のアクリル共重合体が挙げられる。該アクリル共重合体のカルボキシル基は中和することができ、中和は前述の塩基性物質を用いて行なうことができる。   As the water-soluble acrylic resin, a mixture comprising a water-soluble group-containing polymerizable unsaturated monomer such as a carboxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer and other polymerizable unsaturated monomers is copolymerized by a solution polymerization method or the like. An acrylic copolymer having a weight average molecular weight of 3,000 to 100,000, preferably 5,000 to 80,000 may be mentioned. The carboxyl group of the acrylic copolymer can be neutralized, and neutralization can be performed using the above-mentioned basic substance.

上記水溶性アクリル樹脂を使用する場合には、その配合量が、前記水性樹脂分散体の樹脂固形分100重量部に対して、5〜400重量部、特に10〜300重量部の範囲内であることが望ましい。   When the water-soluble acrylic resin is used, the blending amount thereof is in the range of 5 to 400 parts by weight, particularly 10 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin solid content of the aqueous resin dispersion. It is desirable.

上記水性樹脂組成物は、ヒドラジン誘導体をさらに含んでなることができる。該ヒドラジン誘導体としては、具体的には例えば、シュウ酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、こはく酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド等の2〜18個の炭素原子を有する飽和ジカルボン酸ジヒドラジド;マレイン酸ジヒドラジド、フマル酸ジヒドラジド、イタコン酸ジヒドラジドなどのモノオレフィン性不飽和ジカルボン酸ジヒドラジド;フタル酸ジヒドラジド、テレフタル酸ジヒドラジドまたはイソフタル酸ジヒドラジド;ピロメリット酸のジヒドラジド、トリヒドラジドまたはテトラヒドラジド;ニトリロトリヒドラジド、クエン酸トリヒドラジド、1,2,4−ベンゼントリヒドラジド、エチレンジアミンテトラ酢酸テトラヒドラジド、1,4,5,8−ナフトエ酸テトラヒドラジド;カルボン酸低級アルキルエステル基を有する低重合体をヒドラジンまたはヒドラジン水化物(ヒドラジンヒドラード)と反応させることにより得られるポリヒドラジド;炭酸ジヒドラジド等のヒドラジド基含有化合物;ビスセミカルバジド;ヘキサメチレンジイソシアネートやイソホロンジイソシアネート等のジイソシアネート又はそれから誘導されるポリイソシアネート化合物にN,N−ジメチルヒドラジン等のN,N−置換ヒドラジンや上記例示のヒドラジドを過剰に反応させて得られる多官能セミカルバジド、該ポリイソシアネート化合物とポリエーテルとポリオール類やポリエチレングリコールモノアルキルエーテル類等の親水性基を含む活性水素化合物との反応物中のイソシアネート基に上記例示のジヒドラジドを過剰に反応させて得られる水系多官能セミカルバジド;該多官能セミカルバジドと水系多官能セミカルバジドとの混合物等のセミカルバジド基を有する化合物;ビスアセチルジヒドラゾン等のヒドラゾン基を有する化合物等が挙げられる。   The aqueous resin composition may further comprise a hydrazine derivative. Specific examples of the hydrazine derivative include saturated dicarboxylic acid dihydrazides having 2 to 18 carbon atoms such as oxalic acid dihydrazide, malonic acid dihydrazide, glutaric acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide and the like. Monoolefinic unsaturated dicarboxylic acid dihydrazide such as maleic acid dihydrazide, fumaric acid dihydrazide, itaconic acid dihydrazide; phthalic acid dihydrazide, terephthalic acid dihydrazide or isophthalic acid dihydrazide; pyromellitic acid dihydrazide, trihydrazide or tetrahydrazide; nitrilotrihydride Citric acid trihydrazide, 1,2,4-benzenetrihydrazide, ethylenediaminetetraacetic acid tetrahydrazide, 1,4,5,8-naphthoic acid Polyhydrazide obtained by reacting a low polymer having a carboxylic acid lower alkyl ester group with hydrazine or a hydrazine hydrate (hydrazine hydride); a hydrazide group-containing compound such as carbonic dihydrazide; bissemicarbazide; hexamethylene diisocyanate Polyfunctional semicarbazide obtained by excessively reacting N, N-substituted hydrazine such as N, N-dimethylhydrazine or the above-mentioned hydrazide with a diisocyanate such as chlorobenzene or isophorone diisocyanate or a polyisocyanate compound derived therefrom, and the polyisocyanate compound Dihydrazide as exemplified above for the isocyanate group in the reaction product of an active hydrogen compound containing a hydrophilic group such as a polyether and a polyol or a polyethylene glycol monoalkyl ether Excessively reacted with the resulting aqueous polyfunctional semicarbazide; compound having a semicarbazide group, such as a mixture of polyfunctional semicarbazide and aqueous polyfunctional semicarbazide; compound having a hydrazone group such as bis-acetyl-di hydrazone and the like.

水性樹脂組成物が上記ヒドラジン誘導体を含有することにより、前記水性樹脂分散体中のカルボニル基と架橋する架橋剤として作用することができ、さらに形成される塗膜が空気中の有害物質、例えばホルムアルデヒドを吸着するので、これらの有害物質の除去のために有用である。   When the aqueous resin composition contains the hydrazine derivative, it can act as a crosslinking agent that crosslinks with the carbonyl group in the aqueous resin dispersion, and the formed coating film is a harmful substance in the air, such as formaldehyde. It is useful for the removal of these harmful substances.

上記ヒドラジン誘導体の配合量は、水性樹脂分散体の樹脂固形分に対して、一般に、0.01〜10重量%、特に0.1〜8重量%の範囲内が望ましい。   In general, the blending amount of the hydrazine derivative is desirably in the range of 0.01 to 10% by weight, particularly 0.1 to 8% by weight, based on the resin solid content of the aqueous resin dispersion.

また上記水性樹脂組成物は、水性樹脂分散体が水酸基などの架橋性官能基を有する場合には、該官能基と反応し得る架橋性官能基を有する硬化剤、例えばイソシアネート系硬化剤やメラミン系硬化剤などを含有することができる。   In addition, when the aqueous resin dispersion has a crosslinkable functional group such as a hydroxyl group, the aqueous resin composition includes a curing agent having a crosslinkable functional group capable of reacting with the functional group, such as an isocyanate-based curing agent or a melamine type. A curing agent or the like can be contained.

上記水性樹脂組成物は、さらに必要に応じて、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、湿潤剤、消泡剤、可塑剤、造膜助剤、有機溶剤、増粘剤、防腐剤、防かび剤、pH調整剤、硬化触媒、表面調整剤などの添加剤を適宜選択し組合せて含有することができる。   The aqueous resin composition further comprises an ultraviolet absorber, an ultraviolet stabilizer, a wetting agent, an antifoaming agent, a plasticizer, a film-forming aid, an organic solvent, a thickener, an antiseptic, an antifungal agent, if necessary. Additives such as a pH adjusting agent, a curing catalyst, and a surface adjusting agent can be appropriately selected and contained in combination.

かくして、上記水性樹脂組成物は、自動車外板用、自動車部品用、無機建材用等の塗料用途や印刷インキ等の被覆材、塗料用添加剤、不織布用等の接合剤、接着剤、充填剤、成形材料、レジスト等の種々の用途に使用することができる。   Thus, the water-based resin composition is used for coatings for automotive outer panels, automotive parts, inorganic building materials, coating materials such as printing inks, additives for coatings, bonding agents for nonwovens, adhesives, fillers, etc. It can be used for various applications such as molding materials and resists.

本発明はまた、上記の水性樹脂組成物を含んでなる水性塗料組成物を提供するものである。   The present invention also provides an aqueous coating composition comprising the above aqueous resin composition.

上記水性塗料組成物は、クリヤー塗料として又はエナメル塗料として使用することができる。エナメル塗料として使用する場合には、顔料分として、塗料分野で既知の着色顔料、光輝性顔料、体質顔料等を配合することができる。   The aqueous coating composition can be used as a clear coating or as an enamel coating. When used as an enamel paint, a color pigment, a luster pigment, an extender pigment or the like known in the paint field can be blended as a pigment component.

上記水性塗料組成物は、上記成分の他に顔料分散剤、界面活性剤、分散剤、消泡剤、増粘剤、造膜助剤、防腐剤、防カビ剤、凍結防止剤、pH調整剤、ポリアルキレングリコール変性アルキルシリケート等の低汚染化剤等の添加剤を単独でもしくは2種以上組み合わせて含有することができる。   In addition to the above components, the above-mentioned aqueous coating composition is composed of a pigment dispersant, a surfactant, a dispersant, an antifoaming agent, a thickening agent, a film-forming aid, an antiseptic, an antifungal agent, an antifreezing agent, and a pH adjuster. In addition, additives such as a low-staining agent such as polyalkylene glycol-modified alkyl silicate can be contained alone or in combination of two or more.

上記水性塗料組成物が塗装される被塗面としては、特に制限されるものではなく、例えば、鉄、アルミニウム等の金属;プラスチック等の有機基材;コンクリート、モルタル、スレート板、PC板、ALC板、セメント珪酸カルシウム板、コンクリートブロック、木材、石材等の無機基材などの基材面、これら基材上に設けられたアクリル樹脂系、アクリルウレタン樹脂系、ポリウレタン樹脂系、フッ素樹脂系、シリコンアクリル樹脂系、酢酸ビニル樹脂系、エポキシ樹脂系、アルキド樹脂などの塗膜面などが挙げられる。   The surface to be coated with the aqueous coating composition is not particularly limited, and examples thereof include metals such as iron and aluminum; organic base materials such as plastics; concrete, mortar, slate plate, PC plate, ALC. Substrates such as boards, cement calcium silicate boards, concrete blocks, wood, stones, and other inorganic substrates, acrylic resins, acrylic urethane resins, polyurethane resins, fluororesins, silicon provided on these substrates Examples of the coating surface include acrylic resin, vinyl acetate resin, epoxy resin, and alkyd resin.

本発明において上記水性塗料組成物は、特に被塗面上に、光輝性顔料及び/又は着色顔料を含有する水性ベースコート塗料を塗装し次いでクリヤー塗料を塗装する方法における該水性ベースコート塗料として好適に使用できる。   In the present invention, the above-mentioned aqueous coating composition is suitably used as the aqueous base coat coating in a method in which an aqueous base coat coating containing a glittering pigment and / or a colored pigment is applied onto the surface to be coated, and then a clear coating is applied. it can.

上記水性塗料組成物は、通常、乾燥膜厚で5〜40μm、好ましくは10〜30μmの範囲内となるように被塗面に、例えばエアスプレー塗装、エアレススプレー塗装、静電塗装などの公知の方法で塗装される。得られた塗膜面は、必要に応じて室温で1〜60分間セッティングしたり、約40〜80℃程度で1〜60分間予備加熱することができ、あるいは約50〜140℃、好ましくは約60〜100℃程度の温度で20〜40分間加熱して硬化させることができる。   The water-based coating composition is usually known on the surface to be coated such that it has a dry film thickness of 5 to 40 μm, preferably 10 to 30 μm, such as air spray coating, airless spray coating, electrostatic coating, etc. Painted in the way. The obtained coating surface can be set at room temperature for 1 to 60 minutes as necessary, or preheated at about 40 to 80 ° C. for 1 to 60 minutes, or about 50 to 140 ° C., preferably about It can be cured by heating at a temperature of about 60 to 100 ° C. for 20 to 40 minutes.

上記クリヤー塗料は、基体樹脂、架橋剤などの樹脂成分、及び有機溶剤や水などを主に含有し、さらに必要に応じて紫外線吸収剤、光安定剤などを配合してなる有機溶剤系或いは水系の熱硬化性塗料であり、このクリヤー塗膜を透して下層塗膜を視認できる程度の透明性を有するものである。   The clear coating mainly contains a resin component such as a base resin and a crosslinking agent, an organic solvent, water and the like, and further contains an organic solvent system or an aqueous system in which an ultraviolet absorber, a light stabilizer and the like are blended as necessary. This is a thermosetting paint having transparency that allows the lower layer coating film to be visually recognized through the clear coating film.

上記基体樹脂としては、例えば水酸基、カルボキシル基、シラノール基、エポキシ基などの少なくとも1種の架橋性官能基を含有するアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、シリコン含有樹脂などが挙げられ、このうち水酸基含有樹脂、特に水酸基含有アクリル樹脂が好適である。架橋剤としては、これらの官能基と反応しうる(ブロック)ポリイソシアネート化合物、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ化合物、カルボキシル基含有化合物、酸無水物、アルコキシシラン基含有化合物などが挙げられ、特に(ブロック)ポリイソシアネート化合物が好適である。   Examples of the base resin include acrylic resins, polyester resins, alkyd resins, fluororesins, urethane resins, and silicon-containing resins containing at least one crosslinkable functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, a silanol group, and an epoxy group. Of these, hydroxyl group-containing resins, particularly hydroxyl group-containing acrylic resins are preferred. Examples of the crosslinking agent include (block) polyisocyanate compounds, melamine resins, urea resins, epoxy compounds, carboxyl group-containing compounds, acid anhydrides, and alkoxysilane group-containing compounds that can react with these functional groups. Block) polyisocyanate compounds are preferred.

上記クリヤー塗料には、さらに必要に応じて硬化触媒、塗面調製剤、レオロジーコントロール剤、酸化防止剤、消泡剤、ワックスなどの塗料用添加剤を配合してもよい。   If necessary, the clear paint may further contain paint additives such as a curing catalyst, a coating surface preparation agent, a rheology control agent, an antioxidant, an antifoaming agent, and a wax.

上記クリヤー塗料の塗装は、乾燥膜厚で20〜70μm、好ましくは25〜60μmの範囲内となるように静電塗装し、得られた塗膜面を、必要に応じて室温で1〜60分間セッティングしたり、約40〜80℃程度で1〜60分間予備加熱後、約50〜140℃、好ましくは約60〜100℃程度の温度で20〜40分間加熱して硬化させることができる。   The clear coating is applied electrostatically so that the dry film thickness is in the range of 20 to 70 μm, preferably 25 to 60 μm, and the obtained coating surface is applied at room temperature for 1 to 60 minutes as necessary. After setting or preheating at about 40 to 80 ° C. for 1 to 60 minutes, it can be cured by heating at about 50 to 140 ° C., preferably about 60 to 100 ° C. for 20 to 40 minutes.

上記のように本発明の水性塗料組成物を水性ベースコート塗料とし、さらに水酸基含有樹脂及びポリイソシアネート化合物を含むクリヤー塗料を塗装すると、クリヤー塗膜内では水酸基含有樹脂とポリイソシアネート化合物との架橋反応が進行する一方で、ベースコート塗膜内では樹脂成分中に水酸基を有する場合には、該水酸基がクリヤー塗膜から浸透してくるポリイソシアネート化合物のイソシアネート基と架橋反応し、カルボニル基とヒドラジド基による架橋と複合して硬化させることが可能となり、低温硬化性の点からは好適である。尚、水性ベースコート塗料及びクリヤー塗料のいずれか又は両者に有機錫化合物等の触媒を添加したり、又は樹脂成分中にカルボキシル基を有せしめることで、この架橋反応を促進することができる。   As described above, when the aqueous paint composition of the present invention is used as an aqueous base coat paint, and further a clear paint containing a hydroxyl group-containing resin and a polyisocyanate compound is applied, a crosslinking reaction between the hydroxyl group-containing resin and the polyisocyanate compound occurs in the clear coating film. On the other hand, if the resin component has a hydroxyl group in the base coat film, the hydroxyl group undergoes a crosslinking reaction with the isocyanate group of the polyisocyanate compound penetrating from the clear coating film, thereby crosslinking by the carbonyl group and the hydrazide group. In view of low temperature curability, it can be cured. The crosslinking reaction can be promoted by adding a catalyst such as an organic tin compound to one or both of the aqueous base coat paint and the clear paint, or by adding a carboxyl group to the resin component.

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。尚、「部」及び「%」は、別記しない限り「重量部」及び「重量%」を示す。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. “Part” and “%” indicate “part by weight” and “% by weight” unless otherwise specified.

水性樹脂分散体の製造
実施例1
反応容器に下記の成分を仕込み、80℃に昇温した。
Production Example 1 of aqueous resin dispersion
The following components were charged in a reaction vessel and heated to 80 ° C.

脂肪酸エステル(a−1)(注1) 22.69部
エタコールUH−50(注2) 9.23部
ハイドロキノン 0.0126部
n−ブチルメタクリレート 22.5部
i−ブチルメタクリレート 14.7部
ジブチル錫ジラウレート 0.0189部
Fatty acid ester (a-1) (Note 1) 22.69 parts Etacol UH-50 (Note 2) 9.23 parts Hydroquinone 0.0126 parts n-Butyl methacrylate 22.5 parts i-Butyl methacrylate 14.7 parts Dibutyltin 0.0189 parts of dilaurate

次いで、この中にイソホロンジイソシアネート15.19部を一時間かけて滴下し、NCO価13.6まで反応させた。その後、n−ブタノール0.506部、ハイドロキノン0.0126部を投入し、NCO価10.2まで反応させてから、2−ヒドロキシエチルアクリレート4.88部を投入し、NCO価1以下まで反応させた。該反応が終了後、冷却し、温度40℃になったら、該反応容器内にハイドロキノン0.0126部、2−エチルヘキシルメタクリレート10部、メタクリル酸0.25部を投入し、モノマー希釈のポリウレタン樹脂液を得た。   Next, 15.19 parts of isophorone diisocyanate was dropped into this over 1 hour, and the mixture was reacted to an NCO value of 13.6. Thereafter, 0.506 parts of n-butanol and 0.0126 parts of hydroquinone were added and reacted to an NCO value of 10.2. Then, 4.88 parts of 2-hydroxyethyl acrylate was added and reacted to an NCO value of 1 or less. It was. After completion of the reaction, the reaction mixture is cooled to a temperature of 40 ° C., and 0.0126 part of hydroquinone, 10 parts of 2-ethylhexyl methacrylate, and 0.25 part of methacrylic acid are put into the reaction vessel, and a polyurethane resin solution diluted with monomers is added. Got.

ビーカーに、上記で得たモノマー希釈のポリウレタン樹脂液100部、「ニューコール707SF」(日本乳化剤社製、アニオン型乳化剤、有効成分30%)10部、水90部を仕込んで混合し、ディスパーで2000rpmで約15分攪拌し、予備乳化液を作成した。この予備乳化液を、高圧エネルギーを加えて流体同士を衝突させる高圧乳化装置で100MPaの高圧処理をし、分散粒子の平均粒子径が236nmの乳化液を得た。   In a beaker, add 100 parts of the polyurethane resin solution diluted with the monomer obtained above, 10 parts “New Coal 707SF” (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd., anionic emulsifier, 30% active ingredient), 90 parts water and mix with a disper. The mixture was stirred at 2000 rpm for about 15 minutes to prepare a preliminary emulsion. This preliminary emulsified liquid was subjected to a high pressure treatment of 100 MPa with a high pressure emulsifying apparatus that applied high pressure energy to collide fluids to obtain an emulsified liquid having an average particle diameter of dispersed particles of 236 nm.

この乳化液をフラスコに移し、80℃に昇温した。過硫酸アンモニウム0.24部を水10部に溶解した重合開始剤水溶液を、1時間かけてフラスコ内に滴下投入し、該温度を保持しながら重合反応を行った。その後、更に、2時間80℃を維持し、反応を進めた後、冷却し、脱イオン水96部を投入して冷却した。この時、分散樹脂の平均粒子径247nmの樹脂分散体(I−1)を得た。   This emulsion was transferred to a flask and heated to 80 ° C. A polymerization initiator aqueous solution in which 0.24 part of ammonium persulfate was dissolved in 10 parts of water was dropped into the flask over 1 hour, and a polymerization reaction was carried out while maintaining the temperature. Thereafter, the temperature was further maintained at 80 ° C. for 2 hours, and the reaction was proceeded, followed by cooling and cooling by adding 96 parts of deionized water. At this time, a resin dispersion (I-1) having an average particle diameter of 247 nm of the dispersion resin was obtained.

次いで別のビーカーに下記成分を入れ、ディスパーで2000rpmで約15分攪拌してモノマー乳化物(II−1)を製造した後、このモノマー乳化物を、先の樹脂分散体の温度が50℃以下となったところでフラスコ内に滴下投入し、30分間攪拌した。その後、80℃に昇温し、該温度を保持しながら2時間反応を進めた後、冷却し、分散樹脂の平均粒子径255nm、固形分濃度35%の水性樹脂分散体(1)を得た。   Next, the following components were put into another beaker, and stirred for about 15 minutes at 2000 rpm with a disper to produce a monomer emulsion (II-1). Then, the temperature of the previous resin dispersion was 50 ° C. or less. Then, it was dropped into the flask and stirred for 30 minutes. Thereafter, the temperature was raised to 80 ° C., and the reaction was allowed to proceed for 2 hours while maintaining the temperature, followed by cooling to obtain an aqueous resin dispersion (1) having an average particle diameter of 255 nm and a solid content concentration of 35%. .

モノマー乳化物(II−1)の組成
「ニューコール707SF」 2部
脱イオン水 45部
過硫酸アンモニウム 0.015部
メチルメタクリレート 12部
n−ブチルアクリレート 12部
ダイアセトンアクリルアミド 3部
メタクリル酸 3部
Composition of monomer emulsion (II-1) “New Coal 707SF” 2 parts Deionized water 45 parts Ammonium persulfate 0.015 parts Methyl methacrylate 12 parts N-butyl acrylate 12 parts Diacetone acrylamide 3 parts Methacrylic acid 3 parts

(注1)脂肪酸エステル(a−1):反応容器にアジピン酸292部、「カージュラE10P」(ジャパンエポキシレジン社製、商品名、チオデカン酸グリシジルエステル)480部、テトラエチルアンモニウムブロマイド1.25部を入れ、攪拌しながら150℃に昇温し、酸価1mgKOH/g以下まで反応させて作成した。
(注2)エタコールUH−50:宇部興産社製、商品名、ポリカーボネートジオール
(Note 1) Fatty acid ester (a-1): 292 parts of adipic acid, “Cardura E10P” (trade name, glycidyl ester of thiodecanoic acid) manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., 1.25 parts of tetraethylammonium bromide The mixture was heated to 150 ° C. with stirring and reacted to an acid value of 1 mgKOH / g or less.
(Note 2) Etacol UH-50: Ube Industries, trade name, polycarbonate diol

実施例2
実施例1の方法において、モノマー乳化物(II−1)の代わりに下記モノマー乳化物(II−2)を用いる以外は、実施例1の方法に従って、分散樹脂の平均粒子径245nm、固形分濃度35%の水性樹脂分散体(2)を得た。
Example 2
In the method of Example 1, according to the method of Example 1, except that the following monomer emulsion (II-2) is used instead of the monomer emulsion (II-1), the average particle size of the dispersed resin is 245 nm, the solid content concentration A 35% aqueous resin dispersion (2) was obtained.

モノマー乳化物(II−2)の組成
「ニューコール707SF」 2部
脱イオン水 45部
過硫酸アンモニウム 0.015部
メチルメタクリレート 12部
n−ブチルアクリレート 9部
2−ヒドロキシエチルアクリレート 3部
ダイアセトンアクリルアミド 3部
メタクリル酸 3部
Composition of monomer emulsion (II-2) “New Coal 707SF” 2 parts Deionized water 45 parts Ammonium persulfate 0.015 parts Methyl methacrylate 12 parts N-butyl acrylate 9 parts 2-hydroxyethyl acrylate 3 parts Diacetone acrylamide 3 parts Methacrylic acid 3 parts

実施例3
反応容器に下記の成分を仕込み、80℃に昇温した。
Example 3
The following components were charged in a reaction vessel and heated to 80 ° C.

脂肪酸エステル(a−2)(注3) 16.11部
エタコールUH−50(注2) 11.46部
ハイドロキノン 0.0126部
n−ブチルメタクリレート 22.5部
i−ブチルメタクリレート 14.75部
ジブチル錫ジラウレート 0.0189部
Fatty acid ester (a-2) (Note 3) 16.11 parts Etacol UH-50 (Note 2) 11.46 parts Hydroquinone 0.0126 parts n-butyl methacrylate 22.5 parts i-butyl methacrylate 14.75 parts Dibutyl tin 0.0189 parts of dilaurate

次いで、この中にイソホロンジイソシアネート18.85部を一時間かけて滴下し、NCO価17.1まで反応させた。その後、n−ブタノール0.628部、ハイドロキノン0.0126部を投入し、NCO価12.7まで反応させてから、2−ヒドロキシエチルアクリレート5.45部を投入し、NCO価1以下まで反応させた。該反応が終了後、冷却し、温度40℃になったら、該反応容器内にハイドロキノン0.0126部、2−エチルヘキシルメタクリレート10部、メタクリル酸0.25部を投入し、モノマー希釈のポリウレタン樹脂液を得た。   Next, 18.85 parts of isophorone diisocyanate was dropped into this over 1 hour, and the mixture was reacted to an NCO value of 17.1. Thereafter, 0.628 parts of n-butanol and 0.0126 parts of hydroquinone were added and reacted until an NCO value of 12.7, and then 5.45 parts of 2-hydroxyethyl acrylate was added and reacted until the NCO value was 1 or less. It was. After completion of the reaction, the reaction mixture is cooled to a temperature of 40 ° C., and 0.0126 part of hydroquinone, 10 parts of 2-ethylhexyl methacrylate, and 0.25 part of methacrylic acid are put into the reaction vessel, and a polyurethane resin solution diluted with monomers is added. Got.

ビーカーに、上記で得たモノマー希釈のポリウレタン樹脂液100部、「ニューコール707SF」(日本乳化剤社製、アニオン型乳化剤、有効成分30%)10部、水90部を仕込んで混合し、ディスパーで2000rpmで約15分攪拌し、予備乳化液を作成した。この予備乳化液を、高圧エネルギーを加えて流体同士を衝突させる高圧乳化装置で100MPaの高圧処理をし、分散粒子の平均粒子径が248nmの乳化液を得た。   In a beaker, add 100 parts of the polyurethane resin solution diluted with the monomer obtained above, 10 parts “New Coal 707SF” (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd., anionic emulsifier, 30% active ingredient), 90 parts water and mix with a disper. The mixture was stirred at 2000 rpm for about 15 minutes to prepare a preliminary emulsion. This preliminary emulsified liquid was subjected to a high pressure treatment of 100 MPa with a high pressure emulsifying apparatus that applied high pressure energy to collide fluids to obtain an emulsified liquid having an average particle size of dispersed particles of 248 nm.

この乳化液をフラスコに移し、80℃に昇温した。過硫酸アンモニウム0.24部を水10部に溶解した重合開始剤水溶液を、1時間かけてフラスコ内に滴下投入し、該温度を保持しながら重合反応を行った。その後、更に、2時間80℃を維持し、反応を進めた後、冷却し、脱イオン水96部を投入して冷却した。この時、分散樹脂の平均粒子径256nmの樹脂分散体(I−2)を得た。   This emulsion was transferred to a flask and heated to 80 ° C. A polymerization initiator aqueous solution in which 0.24 part of ammonium persulfate was dissolved in 10 parts of water was dropped into the flask over 1 hour, and a polymerization reaction was carried out while maintaining the temperature. Thereafter, the temperature was further maintained at 80 ° C. for 2 hours, and the reaction was proceeded, followed by cooling and cooling by adding 96 parts of deionized water. At this time, a resin dispersion (I-2) having an average particle diameter of 256 nm of the dispersion resin was obtained.

次いで別のビーカーに下記成分を入れ、ディスパーで2000rpmで約15分攪拌して実施例1に記載のモノマー乳化物(II−1)を製造した後、このモノマー乳化物を、先の樹脂分散体(I−2)の温度を50℃以下となったところでフラスコ内に滴下投入し、30分間攪拌した。その後、80℃に昇温し、該温度を保持しながら2時間反応を進めた後、冷却し、分散樹脂の平均粒子径262nm、固形分濃度35%の水性樹脂分散体(3)を得た。   Subsequently, the following components were put into another beaker, and stirred for about 15 minutes at 2000 rpm with a disper to produce the monomer emulsion (II-1) described in Example 1, and then the monomer emulsion was added to the previous resin dispersion. When the temperature of (I-2) became 50 ° C. or lower, it was dropped into the flask and stirred for 30 minutes. Thereafter, the temperature was raised to 80 ° C., and the reaction was allowed to proceed for 2 hours while maintaining the temperature, followed by cooling to obtain an aqueous resin dispersion (3) having an average particle diameter of the dispersed resin of 262 nm and a solid content concentration of 35%. .

(注3)脂肪酸エステル(a−2):「リマケールS−100P」、理研ビタミン社製、グリセリンモノステアレート(モノエステル含量95%以上) (Note 3) Fatty acid ester (a-2): “Limaker S-100P”, manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd., glycerin monostearate (monoester content of 95% or more)

実施例4
反応容器に下記の成分を仕込み、80℃に昇温した。
Example 4
The following components were charged in a reaction vessel and heated to 80 ° C.

脂肪酸エステル(a−3)(注4) 26.97部
エタコールUH−50(注2) 7.79部
ハイドロキノン 0.0126部
n−ブチルメタクリレート 22.5部
i−ブチルメタクリレート 14.75部
ジブチル錫ジラウレート 0.0189部
Fatty acid ester (a-3) (Note 4) 26.97 parts Etacol UH-50 (Note 2) 7.79 parts Hydroquinone 0.0126 parts n-butyl methacrylate 22.5 parts i-butyl methacrylate 14.75 parts dibutyl tin 0.0189 parts of dilaurate

次いで、この中にイソホロンジイソシアネート12.81部を一時間かけて滴下し、NCO価11.4まで反応させた。その後、n−ブタノール0.628部、ハイドロキノン0.0126部を投入し、NCO価8.5まで反応させてから、2−ヒドロキシエチルアクリレート4.51部を投入し、NCO価1以下まで反応させた。該反応が終了後、冷却し、温度40℃になったら、該反応容器内にハイドロキノン0.0126部、2−エチルヘキシルメタクリレート10部、メタクリル酸0.25部を投入し、モノマー希釈のポリウレタン樹脂液を得た。   Next, 12.81 parts of isophorone diisocyanate was dropped into this over 1 hour, and the mixture was reacted to an NCO value of 11.4. Thereafter, 0.628 parts of n-butanol and 0.0126 parts of hydroquinone were added and reacted until the NCO value was 8.5, and then 4.51 parts of 2-hydroxyethyl acrylate was charged and reacted until the NCO value was 1 or less. It was. After completion of the reaction, the reaction mixture is cooled to a temperature of 40 ° C., and 0.0126 part of hydroquinone, 10 parts of 2-ethylhexyl methacrylate, and 0.25 part of methacrylic acid are put into the reaction vessel, and a polyurethane resin solution diluted with monomers is added. Got.

ビーカーに、上記で得たモノマー希釈のポリウレタン樹脂液100部、「ニューコール707SF」(日本乳化剤社製、アニオン型乳化剤、有効成分30%)10部、水90部を仕込んで混合し、ディスパーで2000rpmで約15分攪拌し、予備乳化液を作成した。この予備乳化液を、高圧エネルギーを加えて流体同士を衝突させる高圧乳化装置で100MPaの高圧処理をし、分散粒子の平均粒子径が223nmの乳化液を得た。   In a beaker, add 100 parts of the polyurethane resin solution diluted with the monomer obtained above, 10 parts “New Coal 707SF” (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd., anionic emulsifier, 30% active ingredient), 90 parts water and mix with a disper. The mixture was stirred at 2000 rpm for about 15 minutes to prepare a preliminary emulsion. This preliminary emulsified liquid was subjected to a high pressure treatment of 100 MPa with a high pressure emulsifying apparatus that applied high pressure energy to collide fluids to obtain an emulsified liquid having an average particle diameter of dispersed particles of 223 nm.

この乳化液をフラスコに移し、80℃に昇温した。過硫酸アンモニウム0.24部を水10部に溶解した重合開始剤水溶液を、1時間かけてフラスコ内に滴下投入し、該温度を保持しながら重合反応を行った。その後、更に、2時間80℃を維持し、反応を進めた後、冷却し、脱イオン水96部を投入して冷却した。この時、分散樹脂の平均粒子径232nmの樹脂分散体(I−3)を得た。   This emulsion was transferred to a flask and heated to 80 ° C. A polymerization initiator aqueous solution in which 0.24 part of ammonium persulfate was dissolved in 10 parts of water was dropped into the flask over 1 hour, and a polymerization reaction was carried out while maintaining the temperature. Thereafter, the temperature was further maintained at 80 ° C. for 2 hours, and the reaction was proceeded, followed by cooling and cooling by adding 96 parts of deionized water. At this time, a resin dispersion (I-3) having an average particle diameter of 232 nm of the dispersion resin was obtained.

次いで別のビーカーに下記成分を入れ、ディスパーで2000rpmで約15分攪拌して実施例2に記載のモノマー乳化物(II−2)を製造した後、このモノマー乳化物を、先の樹脂分散体(I−3)の温度を50℃以下となったところでフラスコ内に滴下投入し、30分間攪拌した。その後、80℃に昇温し、該温度を保持しながら2時間反応を進めた後、冷却し、分散樹脂の平均粒子径240nm、固形分濃度35%の水性樹脂分散体(4)を得た。   Next, the following components were put into another beaker and stirred for about 15 minutes at 2000 rpm with a disper to produce the monomer emulsion (II-2) described in Example 2, and then the monomer emulsion was added to the previous resin dispersion. When the temperature of (I-3) became 50 ° C. or lower, it was dropped into the flask and stirred for 30 minutes. Thereafter, the temperature was raised to 80 ° C., and the reaction was allowed to proceed for 2 hours while maintaining the temperature, followed by cooling to obtain an aqueous resin dispersion (4) having an average particle diameter of 240 nm and a solid content concentration of 35%. .

(注4)脂肪酸エステル(a−3):フラスコに「ST−3000」(東都化成社製、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量231)500部、ヤシ油脂肪酸454.5部、及びテトラエチルアンモニウムブロマイド1.5部を入れ、攪拌しながら150℃に昇温し、酸価1mgKOH/g以下まで反応させ、脂肪酸エステルを得た。 (Note 4) Fatty acid ester (a-3): "ST-3000" (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd., hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, epoxy equivalent 231) in a flask, 500 parts, coconut oil fatty acid 454.5 parts, and tetraethyl 1.5 parts of ammonium bromide was added, the temperature was raised to 150 ° C. with stirring, and the acid value was reacted to 1 mgKOH / g or less to obtain a fatty acid ester.

比較例1
フラスコに脱イオン水100部、「ニューコール707SF」3部を入れ、80℃に昇温した。
Comparative Example 1
The flask was charged with 100 parts of deionized water and 3 parts of “New Coal 707SF” and heated to 80 ° C.

予めビーカーに、「ニューコール707SF」5部、脱イオン水86部、過硫酸アンモニウム0.1部、n−ブチルメタクリレート50部、n−ブチルアクリレート27部、2−エチルヘキシルメタクリレート20部及びアリルメタクリレート3部を入れ、ディスパーで2000rpmで約15分攪拌して製造しておいたモノマー乳化物から5部を取り出し、予め過硫酸アンモニウム0.1部を脱イオン水10部に溶かした溶液と共に上記のフラスコに入れ、20分撹拌した。ついで上記モノマー乳化物の残部を2時間かけて滴下し、30分間80℃で保持した。   In a beaker, 5 parts "New Coal 707SF", 86 parts deionized water, 0.1 part ammonium persulfate, 50 parts n-butyl methacrylate, 27 parts n-butyl acrylate, 20 parts 2-ethylhexyl methacrylate and 3 parts allyl methacrylate 5 parts from the monomer emulsion prepared by stirring at 2000 rpm for about 15 minutes with a disper, and put into the flask together with a solution of 0.1 part ammonium persulfate in 10 parts deionized water in advance. For 20 minutes. Subsequently, the remainder of the monomer emulsion was added dropwise over 2 hours and held at 80 ° C. for 30 minutes.

次いで、別のビーカーに「ニューコール707SF」2部、脱イオン水45部、過硫酸アンモニウム0.015部、メチルメタクリレート12部、n−ブチルアクリレート12部、2−ヒドロキシエチルアクリレート3部及びメタクリル酸3部を入れ、ディスパーで2000rpmで約15分攪拌して予め製造しておいたモノマー乳化物を、上記の内温80℃のフラスコ内に1時間かけて滴下し、さらに80℃で1時間保持して反応を進めた後、冷却し、分散樹脂の平均粒子径120nm、固形分濃度35%の水性樹脂分散体(5)を得た。   Then in another beaker, 2 parts "New Coal 707SF", 45 parts deionized water, 0.015 parts ammonium persulfate, 12 parts methyl methacrylate, 12 parts n-butyl acrylate, 3 parts 2-hydroxyethyl acrylate and 3 methacrylic acid 3 The monomer emulsion prepared in advance by stirring for about 15 minutes at 2000 rpm with a disper is dropped into the flask having the internal temperature of 80 ° C. over 1 hour, and further maintained at 80 ° C. for 1 hour. Then, the reaction was proceeded and then cooled to obtain an aqueous resin dispersion (5) having an average particle diameter of the dispersed resin of 120 nm and a solid content concentration of 35%.

水性樹脂組成物の作成
実施例5〜8及び比較例2
下記表1に記載の配合組成により、水性樹脂組成物を得た。各水性樹脂組成物を下記性能試験に供し評価した。結果を表1に併せて示す。
Preparation Examples 5 to 8 and Comparative Example 2 of aqueous resin composition
An aqueous resin composition was obtained according to the composition shown in Table 1 below. Each aqueous resin composition was subjected to the following performance test and evaluated. The results are also shown in Table 1.

Figure 2006056973
Figure 2006056973

性能試験方法
(*1)硬化性:各水性樹脂組成物をガラス板にドクタ−ブレ−ドにて乾燥膜厚で20μmになるように塗装し、80℃で30分間乾燥・加熱させた後、ガラス板から乾燥膜を剥離して4×4cmの大きさにカットし、試験片とした。
Performance Test Method (* 1) Curability: Each aqueous resin composition was applied to a glass plate with a doctor blade so that the dry film thickness was 20 μm, dried and heated at 80 ° C. for 30 minutes, The dried film was peeled off from the glass plate and cut into a size of 4 × 4 cm to obtain a test piece.

得られた試験片を、アセトン中で還流条件下6時間浸漬した。抽出前後の塗膜重量から塗膜抽出残分を下記の通り算出した。
塗膜抽出残分(%)=(抽出した後の膜の重量/抽出前の膜の重量)×100(%)
The obtained test piece was immersed in acetone for 6 hours under reflux conditions. The coating film extraction residue was calculated as follows from the coating film weight before and after extraction.
Paint film extraction residue (%) = (weight of film after extraction / weight of film before extraction) × 100 (%)

(*2)耐屈曲性:各水性樹脂組成物を乾燥膜厚が約20μmとなるように鋼板にスプレー塗装し、80℃で30分間乾燥・加熱させて、各試験板を作成した。 (* 2) Flex resistance: Each aqueous resin composition was spray-coated on a steel plate so that the dry film thickness was about 20 μm, and dried and heated at 80 ° C. for 30 minutes to prepare each test plate.

得られた試験塗板を室温20±1℃、湿度75±2%の恒温、恒湿室に24時間置いたのち、1〜2秒で180°折り曲げを行った。   The obtained test coated plate was placed in a constant temperature and humidity room at room temperature 20 ± 1 ° C. and humidity 75 ± 2% for 24 hours, and then bent 180 ° in 1-2 seconds.

◎:折り曲げ部分の表裏両面共に異常の無し
○:折り曲げ部分の表裏、少なくともどちらか一方に、極微細な異常があるが問題なし
△:折り曲げ部分の表裏、少なくともどちらか一方にワレ、ハガレ等があり、実用困難
×:折り曲げ部分の表裏、少なくともどちらか一方に、ワレ、ハガレ等の異常が著しい
◎: No abnormality on both front and back sides of the folded part ○: There is no problem at least on either side of the folded part, but there is no problem △: Cracking, peeling, etc. on the front and back of the folded part Yes, practically difficult ×: Abnormalities such as cracks and peelings are significant on at least one of the folded parts

(*3)耐水性:各水性樹脂組成物を乾燥膜厚が約20μmとなるように鋼板にスプレー塗装し、80℃で30分間乾燥・加熱させて、各試験板を作成した。
得られた試験塗板を室温20℃の恒温水槽に7日間浸漬後、塗膜状態を目視で観察した。
(* 3) Water resistance: Each aqueous resin composition was spray-coated on a steel plate so that the dry film thickness was about 20 μm, and dried and heated at 80 ° C. for 30 minutes to prepare each test plate.
The obtained test coating plate was immersed in a constant temperature water bath at room temperature of 20 ° C. for 7 days, and the state of the coating film was visually observed.

◎:異常無し
○:若干フクレ、変色があるが、良好な状態
△:フクレ、変色があり、実用困難
×:フクレ、変色が著しい
◎: No abnormality ○: Slight swelling and discoloration, but in good condition △: Swelling and discoloration, difficult to use ×: Significant swelling and discoloration

水溶性アクリル樹脂溶液の作成
温度計、サーモスタット、攪拌機、還流冷却器、滴下ポンプ等を備えた反応装置にプロピレングリコールモノプロピルエーテル57部を入れ、窒素気流下120℃に昇温した後スチレン15部、メチルメタクリレート20部、エチルアクリレート25部、n−ブチルアクリレート20部、ヒドロキシエチルアクリレート15部、アクリル酸5部及び「パーブチルO」(日本油脂社製、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート)3部の混合液を3時間かけて滴下した。滴下終了後、120℃に1時間保持した後、プロピレングリコールモノプロピルエーテル10部及び「パーブチルO」0.5部の混合液を1時間かけて滴下し、更に120℃で1時間熟成した。その後40℃まで冷却し、ジメチルアミノエタノール6部を入れ、更に30分攪拌して固形分含有率60%のアクリル樹脂溶液(P−1)を得た。得られた樹脂の酸価は38mgKOH/g、水酸基価は72mgKOH/g及び重量平均分子量は30,000であった。
Preparation of water-soluble acrylic resin solution 57 parts of propylene glycol monopropyl ether was placed in a reaction apparatus equipped with a thermometer, thermostat, stirrer, reflux condenser, dropping pump, etc., heated to 120 ° C. under a nitrogen stream, and then 15 parts of styrene 20 parts of methyl methacrylate, 25 parts of ethyl acrylate, 20 parts of n-butyl acrylate, 15 parts of hydroxyethyl acrylate, 5 parts of acrylic acid and “Perbutyl O” (manufactured by NOF Corporation, t-butyl peroxy 2-ethylhexanoate ) 3 parts of the mixture was added dropwise over 3 hours. After completion of dropping, the mixture was kept at 120 ° C. for 1 hour, and then a mixed solution of 10 parts of propylene glycol monopropyl ether and 0.5 part of “perbutyl O” was dropped over 1 hour, and further aged at 120 ° C. for 1 hour. Thereafter, the mixture was cooled to 40 ° C., 6 parts of dimethylaminoethanol was added, and the mixture was further stirred for 30 minutes to obtain an acrylic resin solution (P-1) having a solid content of 60%. The acid value of the obtained resin was 38 mgKOH / g, the hydroxyl value was 72 mgKOH / g, and the weight average molecular weight was 30,000.

クリヤー塗料用水溶性アクリル樹脂溶液の作成
温度計、サーモスタット、攪拌機、還流冷却器、滴下ポンプ等を備えた反応装置にジエチレングリコールモノエチルエーテル50部を仕込み、窒素気流下、加熱撹拌して120℃に達してから、スチレン50部、n−ブチルアクリレート25部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート20部、アクリル酸5部及びアゾビスイソブチロニトリル6部の単量体混合物を3時間かけて滴下した。単量体混合物を滴下終了後、さらに120℃で1時間保持してから、アゾビスイソブチロニトリル5部とジエチレングリコールモノエチルエーテル10部との混合物を1時間かけて滴下した。その後、120℃で1時間保持してから冷却し、40℃以下になってから、ジメチルアミノエタノール6部を入れ更に30分攪拌し固形分含有率62%のアクリル樹脂溶液(P−2)を得た。該アクリル樹脂の重量平均分子量は9,000及び酸価は39mgKOH/g、水酸基価は86mgKOH/gであった。
Preparation of water-soluble acrylic resin solution for clear paints A reactor equipped with a thermometer, thermostat, stirrer, reflux condenser, dripping pump, etc. was charged with 50 parts of diethylene glycol monoethyl ether and heated to 120 ° C under nitrogen flow. Then, a monomer mixture of 50 parts of styrene, 25 parts of n-butyl acrylate, 20 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 5 parts of acrylic acid and 6 parts of azobisisobutyronitrile was dropped over 3 hours. After completion of the dropwise addition of the monomer mixture, the mixture was further maintained at 120 ° C. for 1 hour, and then a mixture of 5 parts of azobisisobutyronitrile and 10 parts of diethylene glycol monoethyl ether was added dropwise over 1 hour. Thereafter, the mixture was kept at 120 ° C. for 1 hour and then cooled to 40 ° C. or less. Then, 6 parts of dimethylaminoethanol was added and stirred for another 30 minutes to obtain an acrylic resin solution (P-2) having a solid content of 62%. Obtained. The acrylic resin had a weight average molecular weight of 9,000, an acid value of 39 mgKOH / g, and a hydroxyl value of 86 mgKOH / g.

クリヤー塗料用アクリル樹脂水性分散体の作成
温度計、サーモスタット、攪拌機、還流冷却器、滴下ポンプ等を備えた反応装置に脱イオン水67部及び乳化剤「ニューコール562SF」(日本乳化剤社製、アニオン型乳化剤、有効成分60%)0.2部を仕込み、窒素気流下、加熱撹拌して80〜85℃に達してから、下記単量体予備混合物の3部と、予め過硫酸アンモニウム0.15gを脱イオン水2.5部に溶かした溶液とを投入し、20分撹拌した。ついで下記モノマー予備混合物の残部を3時間を要して滴下し、80〜85℃で2時間保持した後、40℃に冷却した。そこで、脱イオン水15部とジメチルアミノエタノール1部との混合液を投入し、固形分含有率40%、粒子径100nmのアクリル樹脂水性分散体(E−1)を得た。
Preparation of acrylic resin aqueous dispersion for clear paints A reactor equipped with a thermometer, thermostat, stirrer, reflux condenser, dripping pump, etc., and 67 parts of deionized water and an emulsifier "New Coal 562SF" (Emulsifier, active ingredient 60%) 0.2 part), heated and stirred under a nitrogen stream to reach 80 to 85 ° C., then 3 parts of the following monomer premix and 0.15 g of ammonium persulfate were removed beforehand. A solution dissolved in 2.5 parts of ionic water was added and stirred for 20 minutes. Subsequently, the remainder of the following monomer premix was added dropwise over 3 hours, held at 80 to 85 ° C. for 2 hours, and then cooled to 40 ° C. Therefore, a mixed solution of 15 parts of deionized water and 1 part of dimethylaminoethanol was added to obtain an acrylic resin aqueous dispersion (E-1) having a solid content of 40% and a particle size of 100 nm.

モノマー予備混合物
スチレン 50部
n−ブチルアクリレート 26部
2−ヒドロキシエチルメタクリレート 20部
アクリル酸 4部
n−オクタンチオール 0.8部
「ニューコール562SF」 1部
「エマルゲン840S」(注5) 1部
過硫酸アンモニウム 0.35部
脱イオン水 60部
(注5)「エマルゲン840S」:花王社製、商品名、ノニオン型乳化剤
Monomer pre-mixed styrene 50 parts n-butyl acrylate 26 parts 2-hydroxyethyl methacrylate 20 parts acrylic acid 4 parts n-octanethiol 0.8 parts "New Coal 562SF" 1 part "Emulgen 840S" (Note 5) 1 part ammonium persulfate 0.35 parts Deionized water 60 parts (Note 5) "Emulgen 840S": product name, nonionic emulsifier manufactured by Kao Corporation

ベースコート塗料用の水性塗料組成物の作成
実施例9
容器に水溶性アクリル樹脂溶液(P−1)16.6部(固形分10部)を入れ、攪拌下、脱イオン水33部を徐々に投入し、水性系に置換した。その後、実施例1で作成した樹脂水性分散体(1)257部(固形分90部)、アジピン酸ジヒドラジド0.75部、ジメチルエタノールアミン2部、アルミニウムペースト(注6)49.18部及び脱イオン水50部を入れ、さらに攪拌混合した。さらにこの中に5%に希釈した「プライマルASE−60」(ロームアンドハース社製、アルカリ膨潤型増粘剤)80部を入れ、ジメチルエタノールアミンと脱イオン水で、粘度(25℃;B型粘度計、No3ローター、回転速度6rpmの条件)が2000mPa・s、及びpH8になるように調整し、水性塗料組成物を得た。
Example 9 of Preparation of Aqueous Coating Composition for Base Coat Paint
A water-soluble acrylic resin solution (P-1) 16.6 parts (solid content 10 parts) was placed in a container, and 33 parts of deionized water was gradually added under stirring to replace the aqueous system. Thereafter, 257 parts of the aqueous resin dispersion (1) prepared in Example 1 (90 parts of solid content), 0.75 part of adipic acid dihydrazide, 2 parts of dimethylethanolamine, 49.18 parts of aluminum paste (Note 6), and removal 50 parts of ionic water was added and further stirred and mixed. Further, 80 parts of “Primal ASE-60” (manufactured by Rohm and Haas Co., Ltd., alkali swelling type thickener) diluted to 5% is put in this, and the viscosity (25 ° C .; B type with dimethylethanolamine and deionized water) The viscosity was adjusted so that the viscometer, the No. 3 rotor, and the rotational speed of 6 rpm were 2000 mPa · s and pH 8 to obtain an aqueous coating composition.

(注6)アルミニウムペースト:アルミニウム顔料ペースト「MG−51」(旭化成社製、金属含有量66.3%)17部とブチルセロソルブ20部を容器に配合し攪拌混合することによってアルミニウムペーストを得た。   (Note 6) Aluminum paste: An aluminum paste was obtained by mixing 17 parts of aluminum pigment paste “MG-51” (manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd., metal content 66.3%) and 20 parts of butyl cellosolve in a container and stirring.

実施例10
実施例9において、樹脂水性分散体(1)のかわりに実施例2で作成した樹脂水性分散体(2)を同量使用する以外は実施例9と同様にして、水性塗料組成物を得た。
Example 10
In Example 9, an aqueous coating composition was obtained in the same manner as in Example 9 except that the same amount of the aqueous resin dispersion (2) prepared in Example 2 was used instead of the aqueous resin dispersion (1). .

実施例11
容器に「スーパーフレックス410」(第一工業製薬社製、ポリカーボネート系ウレタンディスパージョン、固形分40%)25部(固形分10部)を入れ、攪拌下、脱イオン水24.6部を徐々に投入した。その後、実施例2で作成した樹脂水性分散体(2)257部(固形分90部)、アジピン酸ジヒドラジド0.75部、ジメチルエタノールアミン2部、アルミニウムペースト(注6)49.18部及び脱イオン水50部を入れ、さらに攪拌混合した。さらにこの中に5%に希釈した「プライマルASE−60」80部を入れ、ジメチルエタノールアミンと脱イオン水で、粘度(25℃;B型粘度計、No3ローター、回転速度6rpmの条件)が2000mPa・s、及びpH8になるように調整し、水性塗料組成物を得た。
Example 11
In a container, put 25 parts of Superflex 410 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., polycarbonate urethane dispersion, solid content 40%) (solid content 10 parts) and gradually add 24.6 parts of deionized water with stirring. I put it in. Thereafter, 257 parts of the aqueous resin dispersion (2) prepared in Example 2 (90 parts of solid content), 0.75 part of adipic acid dihydrazide, 2 parts of dimethylethanolamine, 49.18 parts of aluminum paste (Note 6) and removal 50 parts of ionic water was added and further stirred and mixed. Furthermore, 80 parts of “Primal ASE-60” diluted to 5% is put in this, and the viscosity (25 ° C .; condition of B-type viscometer, No3 rotor, rotational speed 6 rpm) is 2000 mPas with dimethylethanolamine and deionized water. -It adjusted so that it might become s and pH8, and the water-based coating composition was obtained.

実施例12
実施例9において、樹脂水性分散体(1)のかわりに実施例3で作成した樹脂水性分散体(3)を同量使用する以外は実施例9と同様にして、水性塗料組成物を得た。
Example 12
In Example 9, an aqueous coating composition was obtained in the same manner as in Example 9 except that the same amount of the aqueous resin dispersion (3) prepared in Example 3 was used instead of the aqueous resin dispersion (1). .

実施例13
実施例11において、樹脂水性分散体(2)のかわりに実施例4で作成した樹脂水性分散体(4)を同量使用する以外は実施例11と同様にして、水性塗料組成物を得た。
Example 13
In Example 11, an aqueous coating composition was obtained in the same manner as in Example 11 except that the same amount of the aqueous resin dispersion (4) prepared in Example 4 was used instead of the aqueous resin dispersion (2). .

比較例3
容器に水溶性アクリル樹脂溶液(P−1)16.6部(固形分10部)入れ、攪拌下、脱イオン水33部を徐々に投入し、水性系に置換した。その後、比較例1で作成した樹脂水性分散体(5)257部(固形分90部)、ジメチルエタノールアミン2部、アルミニウムペースト(注6)49.18部及び脱イオン水50部を入れ、さらに攪拌混合した。さらにこの中に5%に希釈した「プライマルASE−60」80部を入れ、ジメチルエタノールアミンと脱イオン水で、粘度(25℃;B型粘度計、No3ローター、回転速度6rpmの条件)が2000mPa・s、及びpH8になるように調整し、水性塗料組成物を得た。
Comparative Example 3
A water-soluble acrylic resin solution (P-1) 16.6 parts (solid content 10 parts) was placed in a container, and 33 parts of deionized water was gradually added under stirring to replace the aqueous system. Thereafter, 257 parts of the aqueous resin dispersion (5) prepared in Comparative Example 1 (90 parts of solid content), 2 parts of dimethylethanolamine, 49.18 parts of aluminum paste (Note 6) and 50 parts of deionized water were further added. Stir and mix. Furthermore, 80 parts of “Primal ASE-60” diluted to 5% is put in this, and the viscosity (25 ° C .; condition of B-type viscometer, No3 rotor, rotational speed 6 rpm) is 2000 mPas with dimethylethanolamine and deionized water. -It adjusted so that it might become s and pH8, and the water-based coating composition was obtained.

水性クリヤー塗料の作成
容器に水溶性アクリル樹脂溶液(P−2)64.5部(固形分で40部)、「BYK−307」(ビックケミー社製、表面調整剤)0.1部、「チヌビン1130」(チバスペシャルティケミカルズ社製、紫外線吸収剤)2部およびアクリル樹脂水性分散体(E−1)150部(固形分で60部)を順次撹拌しながら混合し、ついで脱イオン水を加えて塗料粘度35秒(フォードカップ#4/25℃)に調整した。塗装直前に、「バイヒジュール3100」(住化バイエルウレタン社製、水性用ポリイソシアネート系硬化剤)57部(NCO/OH=1.5/1)を入れ、良く攪拌し、水性クリヤー塗料(S−1)を作成した。
Water- soluble acrylic resin solution (P-2) 64.5 parts (solid content 40 parts), “BYK-307” (by BIC Chemie, surface conditioner) 0.1 part, 1130 "(manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd., UV absorber) and 150 parts of acrylic resin aqueous dispersion (E-1) (60 parts in solids) were mixed with stirring, and then deionized water was added. The paint viscosity was adjusted to 35 seconds (Ford Cup # 4/25 ° C.). Immediately before coating, 57 parts (NCO / OH = 1.5 / 1) of “Bihijur 3100” (manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd., water-based polyisocyanate curing agent) were added and stirred well. 1) was created.

塗装板の作成
実施例14
冷延ダル鋼板にりん酸亜鉛系処理剤「パルボンド#3020」(日本パーカライジング社製、商品名)で化成処理した処理鋼板にアミン変性エポキシ樹脂系カチオン電着塗料を乾燥膜厚が25μmになるように電着塗装し、170℃で30分間加熱硬化させた。その電着塗装鋼板上にポリエステルメラミン樹脂系有機溶剤型自動車用中塗り塗料を乾燥膜厚が30μmになるように塗装し、140℃で30分間焼き付け、被塗物とした。
Preparation Example 14 of Painted Plate
Amine-modified epoxy resin-based cationic electrodeposition paint is applied to a treated steel sheet that has been chemically treated with a zinc phosphate-based treatment agent “Palbond # 3020” (trade name, manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) on a cold-rolled dull steel sheet so that the dry film thickness is 25 μm The film was electrodeposited and cured at 170 ° C. for 30 minutes. A polyester melamine resin-based organic solvent-type intermediate coating for automobiles was applied onto the electrodeposited steel sheet so as to have a dry film thickness of 30 μm, and baked at 140 ° C. for 30 minutes to obtain an article to be coated.

水性ベースコート塗料として実施例9で作成した水性塗料組成物を使用し、これを上記被塗物に対しエアスプレー塗装により乾燥膜厚が15μmとなるように塗装した。次に、80℃で10分間乾燥し、該塗面上に続けて2液型アクリル樹脂系有機溶剤希釈型クリヤー塗料「ソフレックス−500TL」(関西ペイント社製、ポリイソシアネート系硬化剤使用)を乾燥膜厚が30μmになるようにスプレー塗装し、ついで100℃で30分間加熱して両塗膜を同時に硬化させて試験用塗板を作成した。   The aqueous paint composition prepared in Example 9 was used as the aqueous base coat paint, and this was applied to the object to be coated by air spray coating so that the dry film thickness was 15 μm. Next, it is dried at 80 ° C. for 10 minutes, and a two-component acrylic resin-based organic solvent diluted clear coating “Soflex-500TL” (manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., using a polyisocyanate curing agent) is continuously applied on the coated surface. Spray coating was performed so that the dry film thickness was 30 μm, and then heating was performed at 100 ° C. for 30 minutes to cure both coating films at the same time to prepare a test coating plate.

実施例15
実施例14において、水性ベースコート塗料として実施例10で作成した水性塗料組成物を使用する以外は実施例14と同様にして試験用塗板を作成した。
Example 15
In Example 14, a test coated plate was prepared in the same manner as in Example 14 except that the aqueous coating composition prepared in Example 10 was used as the aqueous base coat coating.

実施例16
実施例14において、水性ベースコート塗料として実施例11で作成した水性塗料組成物を使用する以外は実施例14と同様にして試験用塗板を作成した。
Example 16
In Example 14, a test coating plate was prepared in the same manner as in Example 14 except that the aqueous coating composition prepared in Example 11 was used as the aqueous base coat coating.

実施例17
実施例14において、水性ベースコート塗料として実施例12で作成した水性塗料組成物を使用する以外は実施例14と同様にして試験用塗板を作成した。
Example 17
In Example 14, a test coated plate was prepared in the same manner as in Example 14 except that the aqueous coating composition prepared in Example 12 was used as the aqueous base coat coating.

実施例18
実施例14において、水性ベースコート塗料として実施例13で作成した水性塗料組成物を使用する以外は実施例14と同様にして試験用塗板を作成した。
Example 18
In Example 14, a test coated plate was prepared in the same manner as in Example 14 except that the aqueous coating composition prepared in Example 13 was used as the aqueous base coat coating.

比較例4
実施例14において、水性ベースコート塗料として比較例3で作成した水性塗料組成物を使用する以外は実施例14と同様にして試験用塗板を作成した。
Comparative Example 4
In Example 14, a test coated plate was prepared in the same manner as in Example 14 except that the aqueous coating composition prepared in Comparative Example 3 was used as the aqueous base coat coating.

実施例19
水性ベースコート塗料として実施例9で作成した水性塗料組成物を使用し、これを上記実施例14と同様の被塗物に対しエアスプレー塗装により乾燥膜厚が15μmとなるように塗装した。次に、80℃で10分間乾燥し、該塗面上に続けて上記の通り作成した水性クリヤー塗料(S−1)を乾燥膜厚が30μmになるようにスプレー塗装を行ない、80℃で10分間プレヒートした後、100℃で30分間加熱して両塗膜を同時に硬化させて試験用塗板を作成した。
Example 19
The aqueous coating composition prepared in Example 9 was used as the aqueous base coat coating, and this was applied to the same coating as in Example 14 so that the dry film thickness was 15 μm by air spray coating. Next, it was dried at 80 ° C. for 10 minutes, and the aqueous clear paint (S-1) prepared as described above was spray-coated on the coated surface so as to have a dry film thickness of 30 μm. After preheating for 30 minutes, heating was performed at 100 ° C. for 30 minutes, and both coating films were simultaneously cured to prepare a test coating plate.

実施例20
実施例19において、水性ベースコート塗料として実施例10で作成した水性塗料組成物を使用する以外は実施例19と同様にして試験用塗板を作成した。
Example 20
In Example 19, a test coated plate was prepared in the same manner as in Example 19 except that the aqueous coating composition prepared in Example 10 was used as the aqueous base coat coating.

比較例5
実施例19において、水性ベースコート塗料として比較例3で作成した水性塗料組成物を使用する以外は実施例19と同様にして試験用塗板を作成した。
Comparative Example 5
In Example 19, a test coating plate was prepared in the same manner as in Example 19 except that the aqueous coating composition prepared in Comparative Example 3 was used as the aqueous base coat coating.

上記実施例及び比較例で得られた各試験用塗板について、下記試験方法に従って耐チッピング性及び仕上り性を評価した。得られた結果を表2に示す。   About each coating board for a test obtained by the said Example and comparative example, the chipping resistance and finishing property were evaluated in accordance with the following test method. The obtained results are shown in Table 2.

(*4)耐チッピング性:「Q−G−Rグラベロメーター」(米国Q−PANEL社製、チッピング試験装置)の試験片保持台に試験板を設置し、−20℃において0.392MPa(4kgf/cm)の圧縮空気により粒度7号の花崗岩砕石50gを塗面に吹付け、これによる塗膜のキズの発生程度を目視で観察し評価した。 (* 4) Chipping resistance: A test plate was placed on a test piece holder of a “QGR gravelometer” (manufactured by US Q-PANEL, chipping test apparatus), and 0.392 MPa at −20 ° C. ( 4 gf / cm 2 ) compressed air of 50 g of granite crushed stone was sprayed onto the coating surface, and the degree of scratches on the coating film was visually observed and evaluated.

◎:キズの大きさ小、キズの数少、中塗り塗膜が露出している
○:キズの大きさ小、キズの数多、中塗り塗膜が露出している
△:キズの大きさ小、キズの数多、素地の鋼板が露出している
×:キズの大きさ大、キズの数多、素地の鋼板が露出している
◎: Small scratch size, few scratches, intermediate coating film exposed ○: Small scratch size, many scratches, intermediate coating film exposed △: Scratch size Small, many scratches, bare steel plate is exposed ×: large scratches, many scratches, bare steel plate is exposed

(*5)仕上り性:塗膜を目視で、下記基準により評価した。 (* 5) Finishing property: The coating film was visually evaluated according to the following criteria.

◎:凹凸感は認められず平滑性は良好で、メタリック感や鮮映性にも優れている
○:メタリック感や鮮映性には優れるが、平滑性はやや劣る
×:メタリック感、鮮映性及び平滑性が劣る
◎: Concavity and convexity is not recognized, smoothness is good, metallic feeling and sharpness are excellent ○: metallic feeling and sharpness are excellent, but smoothness is slightly inferior ×: metallic feeling, sharpness Inferior in smoothness and smoothness

Figure 2006056973
Figure 2006056973

Claims (10)

ポリオール(a)、ポリイソシアネート化合物(b)及びヒドロキシル基含有エチレン性不飽和単量体(c)との反応によって得られるポリウレタン樹脂(A)、重合性不飽和モノマー(B)及び乳化剤(C)を含む混合物(I)を、水性媒体中に平均粒子径が500nm以下になるように微分散させ、得られる乳化物を重合させることにより得られる分散液中に、カルボキシル基含有重合性不飽和モノマー及びカルボニル基含有重合性不飽和モノマーを含むモノマー成分(II)を添加してさらに重合させることを特徴とする水性樹脂分散体の製造方法。 Polyurethane resin (A), polymerizable unsaturated monomer (B) and emulsifier (C) obtained by reaction with polyol (a), polyisocyanate compound (b) and hydroxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (c) In a dispersion liquid obtained by finely dispersing a mixture (I) containing an aqueous medium so that the average particle diameter is 500 nm or less and polymerizing the resulting emulsion, a carboxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer And a monomer component (II) containing a carbonyl group-containing polymerizable unsaturated monomer, and further polymerizing the monomer component (II). ポリオール(a)が、その成分の少なくとも一部として、1分子中に水酸基を2つ以上含有する脂肪酸エステル(a1)を含む請求項1記載の水性樹脂分散体の製造方法。 The method for producing an aqueous resin dispersion according to claim 1, wherein the polyol (a) contains a fatty acid ester (a1) containing two or more hydroxyl groups in one molecule as at least a part of the component. 請求項1又は2に記載の方法により製造される水性樹脂分散体。 An aqueous resin dispersion produced by the method according to claim 1. 請求項3に記載の水性樹脂分散体を含んでなる水性樹脂組成物。 An aqueous resin composition comprising the aqueous resin dispersion according to claim 3. さらにポリウレタンディスパージョンを含む請求項4に記載の水性樹脂組成物。 Furthermore, the aqueous resin composition of Claim 4 containing a polyurethane dispersion. ヒドラジン誘導体をさらに含んでなる請求項4又は5に記載の水性樹脂組成物。 The aqueous resin composition according to claim 4 or 5, further comprising a hydrazine derivative. 請求項4ないし6のいずれか1項に記載の水性樹脂組成物を含んでなる水性塗料組成物。 An aqueous coating composition comprising the aqueous resin composition according to any one of claims 4 to 6. 被塗面に、請求項7に記載の水性塗料組成物を塗装することを特徴とする塗装方法。 A coating method comprising applying the aqueous coating composition according to claim 7 to a surface to be coated. 被塗面上に、光輝性顔料及び/又は着色顔料を含有する水性ベースコート塗料を塗装し、次いでクリヤー塗料を塗装する方法において、該水性ベースコート塗料として請求項7に記載の水性塗料組成物を用いてなる塗装方法。 The water-based coating composition according to claim 7 is used as the water-based base coat paint in a method of applying a water-based base coat paint containing a glitter pigment and / or a color pigment on a surface to be coated and then applying a clear paint. Painting method. 請求項8又は9に記載の方法により形成される塗装物品。

A coated article formed by the method according to claim 8 or 9.

JP2004239380A 2004-08-19 2004-08-19 Method for producing aqueous resin dispersion Pending JP2006056973A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004239380A JP2006056973A (en) 2004-08-19 2004-08-19 Method for producing aqueous resin dispersion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004239380A JP2006056973A (en) 2004-08-19 2004-08-19 Method for producing aqueous resin dispersion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006056973A true JP2006056973A (en) 2006-03-02

Family

ID=36104717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004239380A Pending JP2006056973A (en) 2004-08-19 2004-08-19 Method for producing aqueous resin dispersion

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006056973A (en)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009108173A (en) * 2007-10-29 2009-05-21 Kansai Paint Co Ltd Water-base urethane resin composition
KR100990259B1 (en) * 2009-10-23 2010-10-26 이병태 Screen coating composition for 3d display and screen coating method therewith
WO2010125930A1 (en) * 2009-04-28 2010-11-04 ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン Additive for coating material, and coating material containing same
WO2013151050A1 (en) * 2012-04-03 2013-10-10 関西ペイント株式会社 Aqueous paint composition and method for forming coating
JP2013213151A (en) * 2012-04-03 2013-10-17 Kansai Paint Co Ltd Aqueous paint composition and method for forming coating
JP2014080569A (en) * 2012-09-28 2014-05-08 Kansai Paint Co Ltd Water-based coating composition and coating film forming method
WO2015114963A1 (en) * 2014-01-29 2015-08-06 関西ペイント株式会社 Aqueous coating composition
JP2016040359A (en) * 2014-08-13 2016-03-24 三菱レイヨン株式会社 Polymer dispersion liquid and manufacturing method thereof, and coating material and coated article
KR101731110B1 (en) * 2009-03-12 2017-04-27 네가미 고교 가부시키가이샤 Metallic coating composition
US10577518B2 (en) 2017-06-29 2020-03-03 Ppg Industries Ohio, Inc. Aqueous dispersions, coating compositions formed with aqueous dispersions, and multi-layer coatings
US10829664B2 (en) 2019-03-15 2020-11-10 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating compositions containing polythioethers and elastic barrier coatings formed therefrom
US10836924B2 (en) 2019-03-15 2020-11-17 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating compositions and elastic barrier coatings formed therefrom
US10865326B2 (en) 2017-09-20 2020-12-15 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating compositions, elastic barrier coatings formed therefrom, and methods of applying such coatings
US11059993B2 (en) 2018-09-07 2021-07-13 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating composition exhibiting specific gloss properties for extreme washable coatings
US11111409B2 (en) 2019-01-03 2021-09-07 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating composition comprising self-crosslinkable core-shell particles and imparting improved stain resistance
US11198153B2 (en) 2016-03-18 2021-12-14 Ppg Industries Ohio, Inc. Multi-layer coatings and methods of preparing the same

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009108173A (en) * 2007-10-29 2009-05-21 Kansai Paint Co Ltd Water-base urethane resin composition
KR101731110B1 (en) * 2009-03-12 2017-04-27 네가미 고교 가부시키가이샤 Metallic coating composition
WO2010125930A1 (en) * 2009-04-28 2010-11-04 ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン Additive for coating material, and coating material containing same
JP2010254911A (en) * 2009-04-28 2010-11-11 Henkel Japan Ltd Additive for coating and coating containing the same
CN102449083A (en) * 2009-04-28 2012-05-09 汉高股份有限及两合公司 Additive for coating material, and coating material containing same
KR100990259B1 (en) * 2009-10-23 2010-10-26 이병태 Screen coating composition for 3d display and screen coating method therewith
JP2013213151A (en) * 2012-04-03 2013-10-17 Kansai Paint Co Ltd Aqueous paint composition and method for forming coating
CN104321395A (en) * 2012-04-03 2015-01-28 关西涂料株式会社 Aqueous paint composition and method for forming coating
WO2013151050A1 (en) * 2012-04-03 2013-10-10 関西ペイント株式会社 Aqueous paint composition and method for forming coating
US9701866B2 (en) 2012-04-03 2017-07-11 Kansai Paint Co., Ltd. Aqueous paint composition and method for forming coating
JP2014080569A (en) * 2012-09-28 2014-05-08 Kansai Paint Co Ltd Water-based coating composition and coating film forming method
WO2015114963A1 (en) * 2014-01-29 2015-08-06 関西ペイント株式会社 Aqueous coating composition
US10196540B2 (en) 2014-01-29 2019-02-05 Kansai Paint Co., Ltd. Aqueous coating composition
JPWO2015114963A1 (en) * 2014-01-29 2017-03-23 関西ペイント株式会社 Water-based paint composition
JP2016040359A (en) * 2014-08-13 2016-03-24 三菱レイヨン株式会社 Polymer dispersion liquid and manufacturing method thereof, and coating material and coated article
US11198153B2 (en) 2016-03-18 2021-12-14 Ppg Industries Ohio, Inc. Multi-layer coatings and methods of preparing the same
US10577518B2 (en) 2017-06-29 2020-03-03 Ppg Industries Ohio, Inc. Aqueous dispersions, coating compositions formed with aqueous dispersions, and multi-layer coatings
US10865326B2 (en) 2017-09-20 2020-12-15 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating compositions, elastic barrier coatings formed therefrom, and methods of applying such coatings
US11059993B2 (en) 2018-09-07 2021-07-13 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating composition exhibiting specific gloss properties for extreme washable coatings
US11421130B2 (en) 2018-09-07 2022-08-23 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating composition for extreme washable coatings comprising self-crosslinkable core-shell particles
US11111409B2 (en) 2019-01-03 2021-09-07 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating composition comprising self-crosslinkable core-shell particles and imparting improved stain resistance
US10829664B2 (en) 2019-03-15 2020-11-10 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating compositions containing polythioethers and elastic barrier coatings formed therefrom
US10836924B2 (en) 2019-03-15 2020-11-17 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating compositions and elastic barrier coatings formed therefrom

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006056973A (en) Method for producing aqueous resin dispersion
JP5016817B2 (en) Method for producing aqueous resin dispersion
JP2008001779A (en) Aqueous resin composition, aqueous coating composition, and method for forming coated film by using the same
JP2007291157A (en) Aqueous resin composition and paint composition containing the same
JP4886429B2 (en) Aqueous resin composition and aqueous coating composition containing the same
JPWO2011099639A1 (en) Water-based coloring paint composition
EP3063200B1 (en) Waterborne curing compositions for electrodeposition and radiation curing
JP4886430B2 (en) Aqueous resin composition and aqueous coating composition containing the same
JP5043391B2 (en) Curable water-based resin composition
JP5014865B2 (en) Aqueous resin composition
JP4559152B2 (en) Aqueous resin composition
JP2006052295A (en) Method for producing aqueous resin dispersion
JP2007297491A (en) Curable aqueous resin composition
JP2006117797A (en) Water-based primer composition
JP4673010B2 (en) Curable water-based resin composition
JP4608259B2 (en) Aqueous resin composition
JP2005343966A (en) Manufacturing method of aqueous resin dispersion
JP4886391B2 (en) Unsaturated bond-containing aqueous resin, curable aqueous resin composition, and aqueous coating composition
JP4410623B2 (en) Method for producing aqueous resin dispersion
JP5348729B2 (en) Method for producing aqueous resin dispersion
JP2008001780A (en) Aqueous resin composition, aqueous coating composition, and method for forming coated film using the same
JP4948047B2 (en) Oxidative curing paint
JP4908949B2 (en) Fatty acid-modified resin water dispersion and production method
JP2005187517A (en) Two-part type water-based coating composition
JP2006052294A (en) Method for producing aqueous resin dispersion