JP2011105905A - Aqueous curable coating composition and method for producing the same - Google Patents

Aqueous curable coating composition and method for producing the same Download PDF

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理恵 桐澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aqueous curable coating composition exhibiting high ultraviolet shielding properties of a coating film when being applied for reducing damage of coated matter (substrate) and satisfying optical transparency and surface protection protecting a base material, antifouling property, and weatherability and the like at the same time. <P>SOLUTION: In the aqueous curable coating composition, a composite resin (ABC) obtained by binding a polysiloxane segment (B) of a composite resin (AB), which is formed by chemically bonding a polymer segment (A) having neutralized acid groups to the polysiloxane segment (B), and a polysiloxane segment (C) resulting from an alkyltrialkoxysilane condensate (c) having 1C-3C alkyl groups through a silicon-oxygen linkage is dissolved/dispersed in an aqueous medium. The aqueous curable coating composition includes an ultraviolet absorber (D). A method for producing the aqueous curable coating composition is also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、紫外線の遮蔽性に優れた塗膜が得られる水性硬化性塗料組成物に関するものであり、塗膜形成後の耐クラック性に優れ、耐候性に優れ、耐汚染性に優れた硬化塗膜を与えるので、太陽電池を構成する種々の基材のコーティング材に好適である。   The present invention relates to an aqueous curable coating composition from which a coating film excellent in ultraviolet shielding properties can be obtained, and has excellent crack resistance after coating film formation, excellent weather resistance, and excellent curing resistance. Since it provides a coating film, it is suitable for coating materials for various substrates constituting solar cells.

近年、地球温暖化対策などの観点から、太陽光発電は次世代のエネルギー源としての期待が高まっている。太陽光発電産業は国内において30〜40%の勢いで急速に拡大しており、今後も引き続き大きな成長が見込まれている。一方、太陽光発電の部材に関連して、例えば、太陽電池を構成するPET等のプラスチック基材が紫外線に曝され黄変或いは劣化する、表面の保護部材が埃や汚れにより汚染され、発電効率が低下するなど、主に屋外用途のため、コーティングやフィルム等による保護がないと耐久性に乏しいといった問題点が挙げられている。   In recent years, solar power generation has been expected as a next-generation energy source from the viewpoint of global warming countermeasures. The solar power industry is rapidly expanding at a rate of 30-40% in the country, and significant growth is expected to continue in the future. On the other hand, in relation to solar power generation members, for example, plastic base materials such as PET that constitute solar cells are yellowed or deteriorated by exposure to ultraviolet rays, surface protective members are contaminated with dust and dirt, and power generation efficiency is increased. There is a problem that durability is poor unless it is protected by a coating, a film, etc., mainly for outdoor use.

前述の問題点のうち下地保護性、ヘーズが低い透明塗膜を与えることを目的として、水性のフッ素原子含有樹脂組成物にベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を添加した水性塗料用組成物が挙げられている(例えば、特許文献1参照。)。該水性塗料用組成物は、保存安定性が良好であることと、得られる塗膜の膜厚15μmでのヘーズが6以下であることは、記載されているものの、得られる塗膜の紫外線遮蔽、紫外線遮蔽保持率、耐汚染性、耐候性、耐薬品性、耐溶剤性等について記載や示唆もなく、どの程度の紫外線の遮蔽性についても記載がない。   Among the above-mentioned problems, for the purpose of giving a transparent coating film with low base protection and haze, an aqueous coating composition in which a benzotriazole ultraviolet absorber is added to an aqueous fluorine atom-containing resin composition is mentioned. (For example, refer to Patent Document 1). Although it is described that the aqueous coating composition has good storage stability and that the resulting coating film has a haze of 6 or less at a film thickness of 15 μm, the resulting coating film is shielded from ultraviolet rays. In addition, there is no description or suggestion about ultraviolet shielding retention rate, stain resistance, weather resistance, chemical resistance, solvent resistance, etc., and there is no description about the degree of ultraviolet shielding.

特開2002−201420JP 2002-201420

本発明が解決しようとする課題は、塗装したときに塗膜の高い紫外線遮蔽性を有し、その結果被塗物(下地)への損傷が低く、かつ、基材を保護する光透過性と表面保護、耐汚染性、耐候性等を同時に満足する水性硬化性塗料組成物を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is that the coated film has a high ultraviolet shielding property when applied, and as a result, the damage to the object to be coated (underlying) is low, and the light transmitting property that protects the substrate An object of the present invention is to provide an aqueous curable coating composition that simultaneously satisfies surface protection, stain resistance, weather resistance, and the like.

本発明者は、前記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、中和された酸基を有する重合体セグメント(A)と、ポリシロキサンセグメント(B)とが化学結合してなる複合樹脂(AB)のポリシロキサンセグメント(B)と、アルキル基の炭素数が1〜3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)由来のポリシロキサンセグメント(C)とが珪素−酸素結合を介して結合している複合樹脂(ABC)が水性媒体中に溶解又は分散してなる複合樹脂(ABC)の水性化物と紫外線吸収剤(D)とを含有する水性硬化性塗料組成物が、上記の課題を解決することを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has obtained a composite resin in which a polymer segment (A) having a neutralized acid group and a polysiloxane segment (B) are chemically bonded. The polysiloxane segment (B) of (AB) and the polysiloxane segment (C) derived from the condensate (c) of alkyltrialkoxysilane having an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms are bonded via a silicon-oxygen bond. Aqueous curable coating composition containing an aqueous product of composite resin (ABC) formed by dissolving or dispersing composite resin (ABC) in an aqueous medium and an ultraviolet absorber (D) The present inventors have found a solution and have completed the present invention.

即ち、本発明は、中和された酸基を有する重合体セグメント(A)と、ポリシロキサンセグメント(B)とが化学結合してなる複合樹脂(AB)のポリシロキサンセグメント(B)と、アルキル基の炭素数が1〜3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)由来のポリシロキサンセグメント(C)とが珪素−酸素結合を介して結合している複合樹脂(ABC)が水性媒体中に溶解又は分散した水性硬化性塗料組成物であって、且つ、前記水性硬化性塗料組成物中に、紫外線吸収剤(D)を含有することを特徴とする水性硬化性塗料組成物、該水性硬化性塗料組成物の製造方法を提供する。   That is, the present invention relates to a polysiloxane segment (B) of a composite resin (AB) formed by chemically bonding a polymer segment (A) having a neutralized acid group and a polysiloxane segment (B), and an alkyl group. A composite resin (ABC) in which a polysiloxane segment (C) derived from a condensate (c) of an alkyltrialkoxysilane having 1 to 3 carbon atoms is bonded via a silicon-oxygen bond is present in an aqueous medium. An aqueous curable coating composition dissolved or dispersed, wherein the aqueous curable coating composition contains an ultraviolet absorber (D), and the aqueous curable coating composition A method for producing an adhesive coating composition is provided.

本発明の水性硬化性塗料組成物は、紫外線の遮蔽性に優れ、塗膜形成後の耐クラック性に優れ、耐候性に優れ、耐汚染性に優れた硬化塗膜を形成することから、かかる特徴を利用して、例えば下地や基材を保護する外装用塗料、太陽光発電の部材をはじめとする様々な用途に使用可能である。   The aqueous curable coating composition of the present invention is excellent in ultraviolet ray shielding properties, excellent in crack resistance after coating film formation, excellent in weather resistance, and forms a cured coating film excellent in stain resistance. Utilizing the characteristics, it can be used for various applications including, for example, exterior paints for protecting the base and base material, and members of solar power generation.

以下に、本発明に係る水性硬化性塗料組成物とその製造方法を具体的に説明する。本発明の水性組成物の構成成分である複合樹脂(ABC)は、重合体セグメント(A)、ポリシロキサンセグメント(B)、アルキル基の炭素数が1〜3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物由来のポリシロキサンセグメント(C)から成り、各セグメントが「(A)―(B)−(C)」の結合を介した構造を有する。水性組成物は該複合樹脂が水性媒体中に溶解又は分散し、紫外線吸収剤(D)を含有する組成物である。   Below, the water-based curable coating composition which concerns on this invention, and its manufacturing method are demonstrated concretely. The composite resin (ABC), which is a component of the aqueous composition of the present invention, is derived from a polymer segment (A), a polysiloxane segment (B), and a condensate of alkyltrialkoxysilane having 1 to 3 carbon atoms in the alkyl group. Polysiloxane segments (C), each segment having a structure with bonds of “(A)-(B)-(C)”. The aqueous composition is a composition in which the composite resin is dissolved or dispersed in an aqueous medium and contains an ultraviolet absorber (D).

本発明で使用する複合樹脂(ABC)は、中和された酸基を有する重合体セグメント(A)と、ポリシロキサンセグメント(B)とが化学結合してなる複合樹脂(AB)のポリシロキサンセグメント(B)と、アルキル基の炭素数が1〜3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)由来のポリシロキサンセグメント(C)とが珪素−酸素結合を介して結合している複合樹脂であれば良く、例えば、ポリシロキサンセグメント(B)が中和された酸基を有する重合体セグメント(A)の側鎖に化学的に結合したグラフト構造を有する複合樹脂や、前記重合体セグメント(A)の末端にポリシロキサンセグメント(B)が化学的に結合したブロック構造を有する複合樹脂のポリシロキサンセグメント(B)と、アルキル基の炭素数が1〜3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)由来のポリシロキサンセグメント(C)とが珪素−酸素結合を介して化学的に結合した構造を有する複合樹脂が挙げられる。   The composite resin (ABC) used in the present invention is a polysiloxane segment of a composite resin (AB) in which a polymer segment (A) having a neutralized acid group and a polysiloxane segment (B) are chemically bonded. A composite resin in which (B) and a polysiloxane segment (C) derived from a condensate (c) of an alkyltrialkoxysilane having 1 to 3 carbon atoms of an alkyl group are bonded via a silicon-oxygen bond For example, a composite resin having a graft structure chemically bonded to a side chain of the polymer segment (A) having a neutralized acid group of the polysiloxane segment (B), or the polymer segment (A) The polysiloxane segment (B) of the composite resin having a block structure in which the polysiloxane segment (B) is chemically bonded to the terminal of the alkyl group, and the alkyl group having 1 to 3 carbon atoms Alkyl condensate of trialkoxysilane and (c) derived from a polysiloxane segment (C) silicon - composite resins having a chemically bonded structure through an oxygen bond.

前記複合樹脂(ABC)が有する、前記重合体セグメント(A)と前記ポリシロキサンセグメント(B)との化学的な結合としては、特に限定はないが、例えば、下記構造式(S−1)あるいは下記の構造式(S−2)の結合様式等が挙げられ、なかでも構造式(S−1)の結合様式を有する複合樹脂を使用することが、耐候性に優れた塗膜を形成できることから好ましい。〔但し、構造式(S−1)中の炭素原子は前記重合体セグメント(A)の一部分を構成し、珪素原子と酸素原子は前記ポリシロキサンセグメント(B)の一部分を構成するものである。〕   The chemical bond between the polymer segment (A) and the polysiloxane segment (B) included in the composite resin (ABC) is not particularly limited. For example, the following structural formula (S-1) or Examples include the bonding mode of the following structural formula (S-2). Among them, the use of a composite resin having the bonding mode of the structural formula (S-1) can form a coating film excellent in weather resistance. preferable. [However, the carbon atom in the structural formula (S-1) constitutes a part of the polymer segment (A), and the silicon atom and the oxygen atom constitute a part of the polysiloxane segment (B). ]

Figure 2011105905
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〔但し、構造式(S−2)中の炭素原子は前記重合体セグメント(A)の一部分を構成し、珪素原子はポリシロキサンセグメント(B)の一部分を構成するものである。〕 [However, the carbon atom in the structural formula (S-2) constitutes a part of the polymer segment (A), and the silicon atom constitutes a part of the polysiloxane segment (B). ]

前記複合樹脂(ABC)を構成する、重合体セグメント(A)は、水性媒体中に前記複合樹脂(ABC)を分散又は溶解させるため、中和された酸基を有する重合体セグメントであることが必須であり、なかでもポリシロキサンセグメント(B)やその合成原料が有する珪素原子に結合した水酸基や珪素原子に結合した加水分解性基と容易に加水分解縮合して前記構造式(S−1)の結合様式で化学結合することから、中和された酸基と共に、珪素原子に結合した水酸基及び/又は珪素原子に結合した加水分解性基(以下、「珪素原子結合の水酸基及び/又は加水分解性基」と略記する。)を有する重合体(a)に由来の重合体セグメントであることが好ましい。前記重合体(a)の種類としては、例えば、アクリル重合体、フルオロオレフィン重合体、ビニルエステル重合体、芳香族ビニル重合体、ポリオレフィン重合体等のビニル系重合体、ポリウレタン重合体、ポリエステル重合体、ポリエーテル重合体などが挙げられるが、なかでも、ビニル系重合体やポリウレタン重合体が好ましく、アクリル重合体がより好ましい。   The polymer segment (A) constituting the composite resin (ABC) may be a polymer segment having a neutralized acid group in order to disperse or dissolve the composite resin (ABC) in an aqueous medium. Essentially, among them, the above structural formula (S-1) is easily hydrolyzed and condensed with a hydroxyl group bonded to a silicon atom or a hydrolyzable group bonded to a silicon atom of the polysiloxane segment (B) or its synthesis raw material. As a result of chemical bonding in the bonding mode, a hydroxyl group bonded to a silicon atom and / or a hydrolyzable group bonded to a silicon atom together with a neutralized acid group (hereinafter referred to as “hydroxyl group and / or hydrolysis of a silicon atom bond”). It is preferably a polymer segment derived from the polymer (a) having an abbreviated “functional group”. Examples of the polymer (a) include vinyl polymers such as acrylic polymers, fluoroolefin polymers, vinyl ester polymers, aromatic vinyl polymers, and polyolefin polymers, polyurethane polymers, and polyester polymers. , Polyether polymers, and the like. Among them, vinyl polymers and polyurethane polymers are preferable, and acrylic polymers are more preferable.

前記重合体(a)中の酸基としては、例えば、カルボキシル基、燐酸基、酸性燐酸エステル基、亜燐酸基、スルホン酸基、スルフィン酸基などが挙げられ、なかでも複合樹脂(ABC)の骨格へ導入しやすいことから、カルボキシル基が好ましい。   Examples of the acid group in the polymer (a) include a carboxyl group, a phosphoric acid group, an acidic phosphoric acid ester group, a phosphorous acid group, a sulfonic acid group, and a sulfinic acid group. Among these, a composite resin (ABC) A carboxyl group is preferred because it is easily introduced into the skeleton.

そして、かかる酸基を中和する際に使用する塩基性化合物としては、例えば、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、2−アミノエタノール、2−ジメチルアミノエタノールなどの有機アミン類;アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの無機塩基性化合物;テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、テトラ−n−ブチルアンモニウムハイドロオキサイド、トリメチルベンジルアンモニウムハイドロオキサイドの四級アンモニウムハイドロオキサイドなどを使用することができ、なかでも有機アミン類およびアンモニア(アンモニア水でもよい。)を使用することが好ましい。   Examples of the basic compound used for neutralizing the acid group include organic amines such as methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, 2-aminoethanol, and 2-dimethylaminoethanol. ; Inorganic basic compounds such as ammonia, sodium hydroxide and potassium hydroxide; quaternary ammonium hydroxides such as tetramethylammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium hydroxide and trimethylbenzylammonium hydroxide can be used. Of these, organic amines and ammonia (ammonia water may be used) are preferably used.

前記重合体(a)中の中和された酸基は、前記複合樹脂(ABC)が水性媒体中に分散又は溶解してなる水性分散体又は水溶液の良好な保存安定性を維持する観点から、前記複合樹脂(ABC)100重量%に対して、0.1〜20重量%の割合で存在していることが好ましく、なかでも0.2〜10重量%の割合で存在していることがより好ましい。   From the viewpoint of maintaining good storage stability of an aqueous dispersion or aqueous solution in which the composite resin (ABC) is dispersed or dissolved in an aqueous medium, the neutralized acid group in the polymer (a). It is preferably present at a rate of 0.1 to 20% by weight, more preferably at a rate of 0.2 to 10% by weight, based on 100% by weight of the composite resin (ABC). preferable.

また、前記重合体(a)中の珪素原子に結合した加水分解性基としては、加水分解されることによって珪素原子に結合した水酸基(シラノール基)を生成することが可能な官能基であれば良く、例えば、珪素原子に結合したハロゲン原子、珪素原子に結合したアルコキシ基、珪素原子に結合したアシロキシ基、珪素原子に結合したフェノキシ基、珪素原子に結合したメルカプト基、珪素原子に結合したアミノ基、珪素原子に結合したアミド基、珪素原子に結合したアミノオキシ基、珪素原子に結合したイミノオキシ基、珪素原子に結合したアルケニルオキシ基等が挙げられ、なかでも加水分解反応を容易に進行でき、また、反応後の副生成物を容易に除去できることから、珪素原子に結合したアルコキシ基が好ましい。   Moreover, as a hydrolysable group couple | bonded with the silicon atom in the said polymer (a), if it is a functional group which can produce | generate the hydroxyl group (silanol group) couple | bonded with the silicon atom by being hydrolyzed, Well, for example, halogen atom bonded to silicon atom, alkoxy group bonded to silicon atom, acyloxy group bonded to silicon atom, phenoxy group bonded to silicon atom, mercapto group bonded to silicon atom, amino bonded to silicon atom Group, an amide group bonded to a silicon atom, an aminooxy group bonded to a silicon atom, an iminooxy group bonded to a silicon atom, an alkenyloxy group bonded to a silicon atom, and the hydrolysis reaction can proceed easily. In addition, since a by-product after the reaction can be easily removed, an alkoxy group bonded to a silicon atom is preferable.

前記重合体セグメント(A)は、本発明の効果を阻害しない範囲で、中和された酸基や珪素原子結合の水酸基及び/又は加水分解性基以外のその他の官能基を有していてもよい。かかるその他の官能基としては、例えば、中和されていないカルボキシル基、ブロックされたカルボキシル基、カルボン酸無水基、水酸基、ブロックされた水酸基、シクロカーボネート基、エポキシ基、カルボニル基、1級アミド基、2級アミド基、カーバメート基、ポリエチレングリコール基、ポリプロピレングリコール基、及び、下記の構造式(S−3)で示される基等が挙げられる。   The polymer segment (A) may have other functional groups other than neutralized acid groups, silicon atom-bonded hydroxyl groups, and / or hydrolyzable groups, as long as the effects of the present invention are not impaired. Good. Examples of such other functional groups include unneutralized carboxyl groups, blocked carboxyl groups, carboxylic anhydride groups, hydroxyl groups, blocked hydroxyl groups, cyclocarbonate groups, epoxy groups, carbonyl groups, and primary amide groups. Secondary amide group, carbamate group, polyethylene glycol group, polypropylene glycol group, group shown by following structural formula (S-3), etc. are mentioned.

Figure 2011105905
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前記複合樹脂(ABC)を構成する、ポリシロキサンセグメント(B)としては、例えば、珪素原子結合の水酸基及び/又は加水分解性基を有するポリシロキサンに由来のセグメントが挙げられる。なお、前記珪素原子に結合した加水分解性基としては、前記重合体セグメント(A)において記載した珪素原子に結合した加水分解性基と同様のものが挙げられ、好ましいものも同様である。   Examples of the polysiloxane segment (B) constituting the composite resin (ABC) include a segment derived from a polysiloxane having a silicon atom-bonded hydroxyl group and / or a hydrolyzable group. Examples of the hydrolyzable group bonded to the silicon atom include those similar to the hydrolyzable group bonded to the silicon atom described in the polymer segment (A), and preferred ones are also the same.

前記ポリシロキサンセグメント(B)としては、なかでも下記一般式(S−4)や(S−5)で示される構造を有するものが好ましい。下記一般式(S−4)や(S−5)で示される構造を有する前記ポリシロキサンセグメントは、三次元網目状のポリシロキサン構造を有することから、得られる塗膜は、耐溶剤性、耐候性などに優れたものである。   As said polysiloxane segment (B), what has a structure shown by the following general formula (S-4) or (S-5) especially is preferable. Since the polysiloxane segment having the structure represented by the following general formula (S-4) or (S-5) has a three-dimensional network-like polysiloxane structure, the resulting coating film has solvent resistance and weather resistance. It has excellent properties.

Figure 2011105905
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Figure 2011105905
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〔但し、一般式(S−4)及び(S−5)中、Rは珪素原子に結合した炭素数が4〜12の有機基、R及びRは、それぞれ独立して珪素原子に結合したメチル基又は珪素原子に結合したエチル基である。なお、Rとしては、なかでも珪素原子に結合した炭素数が4〜12の炭化水素基であることが好ましく、フェニル基又は炭素数4のアルキル基であることがより好ましい。R及びRは、いずれも珪素原子に結合したメチル基又は珪素原子に結合したエチル基であることが好ましく、いずれも珪素原子に結合したメチル基であることがより好ましい。〕 [In the general formulas (S-4) and (S-5), R 1 is an organic group having 4 to 12 carbon atoms bonded to a silicon atom, and R 2 and R 3 are each independently a silicon atom. A bonded methyl group or an ethyl group bonded to a silicon atom. R 1 is preferably a hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms bonded to a silicon atom, and more preferably a phenyl group or an alkyl group having 4 carbon atoms. R 2 and R 3 are each preferably a methyl group bonded to a silicon atom or an ethyl group bonded to a silicon atom, and more preferably a methyl group bonded to a silicon atom. ]

前記一般式(S−4)や(S−5)で示される構造を有するポリシロキサンセグメントとしては、オルガノアルコキシシラン、好ましくは珪素原子に結合した炭素数が4〜12の有機基(以下、「珪素原子結合の炭素数4〜12の有機基」と略記する。)を有するモノオルガノトリアルコキシシラン、及び/又は、珪素原子に結合したメチル基及び/又は珪素原子に結合したエチル基(以下、「珪素原子結合のメチル基及び/又はエチル基」と略記する。)の2個を有するジオルガノジアルコキシシランを、加水分解縮合させて得られるポリシロキサンに由来のセグメントが挙げられる。これらポリシロキサンセグメントは、珪素原子結合の炭素数4〜12の有機基と珪素原子結合の水酸基及び/又は加水分解性基、及び/又は、珪素原子結合のメチル基及び/又はエチル基の2個と珪素原子結合の水酸基及び/又は加水分解性基を有するものであり、線状、分岐状、環状のうちの、いずれの構造を有するものでもよい。   The polysiloxane segment having the structure represented by the general formula (S-4) or (S-5) is an organoalkoxysilane, preferably an organic group having 4 to 12 carbon atoms bonded to a silicon atom (hereinafter, “ A monoorganotrialkoxysilane having a silicon atom-bonded organic group having 4 to 12 carbon atoms ”) and / or a methyl group bonded to a silicon atom and / or an ethyl group bonded to a silicon atom (hereinafter referred to as an“ organic group ”). And a segment derived from polysiloxane obtained by hydrolytic condensation of a diorganodialkoxysilane having two of “a silicon atom-bonded methyl group and / or ethyl group”. These polysiloxane segments consist of two organic atom-bonded organic groups having 4 to 12 carbon atoms, silicon atom-bonded hydroxyl groups and / or hydrolyzable groups, and / or silicon atom-bonded methyl groups and / or ethyl groups. And a silicon atom-bonded hydroxyl group and / or hydrolyzable group, and may have any structure of linear, branched, and cyclic.

前記珪素原子結合の炭素数4〜12の有機基としては、例えば、いずれも珪素原子に結合した炭素数が4〜12の、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基等が挙げられる。なお、これらの有機基は置換基を有するものであっても良い。   Examples of the organic group having 4 to 12 carbon atoms bonded to the silicon atom include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, and an aralkyl group each having 4 to 12 carbon atoms bonded to the silicon atom. In addition, these organic groups may have a substituent.

かかる珪素原子結合の炭素数4〜12の有機基としては、珪素原子に結合した炭化水素基が好ましく、例えば、いずれも珪素原子に結合した、n−ブチル基、iso−ブチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、n−ドデシル基、シクロヘキシルメチル基等のアルキル基;シクロヘキシル基、4−メチルシクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、4−メチルフェニル基等のアリール基;ベンジル基等のアラルキル基などが挙げられ、なかでも珪素原子に結合したフェニル基又は珪素原子に結合した炭素数4のアルキル基がより好ましい。   Such an organic group having 4 to 12 carbon atoms bonded to a silicon atom is preferably a hydrocarbon group bonded to a silicon atom, for example, an n-butyl group, an iso-butyl group, or an n-hexyl bonded to a silicon atom. Group, n-octyl group, n-dodecyl group, alkyl group such as cyclohexylmethyl group; cycloalkyl group such as cyclohexyl group, 4-methylcyclohexyl group; aryl group such as phenyl group, 4-methylphenyl group; benzyl group, etc. Among them, a phenyl group bonded to a silicon atom or an alkyl group having 4 carbon atoms bonded to a silicon atom is more preferable.

前記複合樹脂(ABC)を構成する、ポリシロキサンセグメント(C)は、アルキル基の炭素数が1〜3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)に由来のセグメントであり、ここで用いるアルキル基の炭素数が1〜3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)は、珪素原子に結合した水酸基及び/又は珪素原子に結合したアルコキシ基を有している。   The polysiloxane segment (C) constituting the composite resin (ABC) is a segment derived from a condensate (c) of an alkyltrialkoxysilane having 1 to 3 carbon atoms in the alkyl group, and the alkyl group used here The alkyltrialkoxysilane condensate (c) having 1 to 3 carbon atoms has a hydroxyl group bonded to a silicon atom and / or an alkoxy group bonded to a silicon atom.

前記アルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)としては、下記一般式(S−6)で示される構造を有することが好ましい。下記一般式(S−6)で示される構造を有するアルキルトリアルコキシシランの縮合物に由来のポリシロキサンセグメントは、三次元網目状のポリシロキサン構造を有することから、得られる塗膜は、耐溶剤性、耐候性などに優れたものである。〔但し、一般式(S−6)中のRは炭素数が1〜3個のアルキル基である。〕 The alkyltrialkoxysilane condensate (c) preferably has a structure represented by the following general formula (S-6). Since the polysiloxane segment derived from the alkyltrialkoxysilane condensate having the structure represented by the following general formula (S-6) has a three-dimensional network polysiloxane structure, the resulting coating film is solvent resistant. It has excellent properties and weather resistance. [However, R 4 in the general formula (S-6) is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. ]

Figure 2011105905
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前記複合樹脂(ABC)としては、なかでも耐候性に優れる塗膜が得られることから、複合樹脂(ABC)中のポリシロキサンセグメント(B)とアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)に由来するポリシロキサンセグメント(C)と合計量(B+C)が15〜85重量部であるものが好ましく、20〜50重量部であるものがより好ましい。   The composite resin (ABC) is derived from the polysiloxane segment (B) and alkyltrialkoxysilane condensate (c) in the composite resin (ABC) because a coating film excellent in weather resistance can be obtained. The polysiloxane segment (C) and the total amount (B + C) are preferably 15 to 85 parts by weight, and more preferably 20 to 50 parts by weight.

また、前記複合樹脂(ABC)としては、なかでも耐候性、耐クラック性に優れる塗膜が得られることから、複合樹脂(ABC)中の前記アルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)由来のポリシロキサンセグメント(C)の量が5〜50重量部であるものが好ましく、10〜30重量部であるものがより好ましい。   In addition, as the composite resin (ABC), since a coating film having excellent weather resistance and crack resistance is obtained, the polyalkylenesilane-derived polycondensate (c) derived from the alkyltrialkoxysilane in the composite resin (ABC) is obtained. The amount of the siloxane segment (C) is preferably 5 to 50 parts by weight, and more preferably 10 to 30 parts by weight.

前記複合樹脂(ABC)は、各種の方法で製造できるが、なかでも下記(I)〜(II)からなる工程で製造することが好ましい。   Although the said composite resin (ABC) can be manufactured with various methods, it is preferable to manufacture in the process which consists of following (I)-(II) especially.

工程(I)酸基と珪素原子結合の水酸基及び/又は加水分解性基を併有する重合体(a’)と、オルガノアルコキシシラン(b)及び/又はその加水分解縮合物(b−1)とを加水分解縮合させて、重合体(a’)由来の重合体セグメント(A’)とオルガノアルコキシシラン(b)由来のポリシロキサンセグメント(B)とが化学結合してなる複合樹脂(A’B)を得る工程、 Step (I) A polymer (a ′) having both an acid group and a silicon atom-bonded hydroxyl group and / or hydrolyzable group, an organoalkoxysilane (b) and / or a hydrolysis condensate thereof (b-1) Is a composite resin (A′B) obtained by chemically condensing the polymer segment (A ′) derived from the polymer (a ′) and the polysiloxane segment (B) derived from the organoalkoxysilane (b). )

工程(II)としては、下記の2種類の経路が挙げられる。
(II-1)工程(I)で、得られた複合樹脂(A’B)とアルキル基の炭素数が1〜3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)を加水分解縮合させて、複合樹脂(A’B)のポリシロキサンセグメント(B)と、アルキル基の炭素数が1〜3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)由来のポリシロキサンセグメント(C)とが珪素−酸素結合を介して結合している複合樹脂(A’BC)とした後、この複合樹脂(A’BC)中の酸基を塩基性化合物で中和して複合樹脂(ABC)を得る工程。
(II-2)工程(I)で得られた複合樹脂(A’B)中の酸基を塩基性化合物で中和して複合樹脂(AB)とした後、アルキル基の炭素数が1〜3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)を加水分解縮合させて、複合樹脂(AB)のポリシロキサンセグメント(B)と、アルキル基の炭素数が1〜3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)由来のポリシロキサンセグメント(C)とが珪素−酸素結合を介して結合している複合樹脂(ABC)を得る工程。
As the step (II), the following two types of routes can be mentioned.
(II-1) In step (I), the resulting composite resin (A′B) and the alkyltrialkoxysilane condensate (c) having 1 to 3 carbon atoms in the alkyl group are hydrolyzed and condensed to form a composite. The polysiloxane segment (B) of the resin (A′B) and the polysiloxane segment (C) derived from the condensate (c) of the alkyltrialkoxysilane having 1 to 3 carbon atoms of the alkyl group have silicon-oxygen bonds. A composite resin (A′BC) bonded via a base, and then neutralizing an acid group in the composite resin (A′BC) with a basic compound to obtain a composite resin (ABC).
(II-2) After neutralizing the acid group in the composite resin (A′B) obtained in the step (I) with a basic compound to obtain a composite resin (AB), the alkyl group has 1 to 1 carbon atoms. The condensation product (c) of 3 alkyltrialkoxysilane is hydrolyzed and condensed to produce a polysiloxane segment (B) of the composite resin (AB) and an alkyltrialkoxysilane having 1 to 3 carbon atoms in the alkyl group. (C) A step of obtaining a composite resin (ABC) in which the derived polysiloxane segment (C) is bonded via a silicon-oxygen bond.

なお、前記の塩基性化合物とは、前述の重合体(a)中の酸基を中和するものと同様のものである。   In addition, the said basic compound is a thing similar to what neutralizes the acid group in the above-mentioned polymer (a).

前記製造工程における加水分解縮合反応は、各種の方法で反応を進行させることができるが、製造工程の途中で水と触媒とを供給することで反応を進行させる方法が簡便で好ましい。   The hydrolysis-condensation reaction in the production process can be progressed by various methods, but a method in which the reaction is advanced by supplying water and a catalyst during the production process is simple and preferable.

なお、前記加水分解縮合反応とは、前記加水分解性基の一部が水などの影響で加水分解され水酸基を形成し、次いで該水酸基や加水分解性基の間で進行する縮合反応を言う。   The hydrolysis condensation reaction refers to a condensation reaction in which part of the hydrolyzable group is hydrolyzed under the influence of water or the like to form a hydroxyl group, and then proceeds between the hydroxyl group or hydrolyzable group.

前記重合体(a’)は、酸基と珪素原子結合の水酸基及び/又は加水分解性基を併有する重合体であり、酸基が中和されていないこと以外は、前記中和された酸基と珪素原子結合の水酸基及び/又は加水分解性基を併有する重合体(a)と全く同一である。   The polymer (a ′) is a polymer having both an acid group and a silicon atom-bonded hydroxyl group and / or a hydrolyzable group, and the neutralized acid except that the acid group is not neutralized. This is exactly the same as the polymer (a) having both a group and a silicon atom-bonded hydroxyl group and / or hydrolyzable group.

前記重合体(a’)としてビニル系重合体を使用する場合、該ビニル重合体は、例えば、酸基含有ビニル単量体と、珪素原子に結合した水酸基含有ビニル単量体及び/又は珪素原子に結合した加水分解性基含有ビニル単量体と、必要によりその他のビニル単量体を重合させることにより製造することができる。   When a vinyl polymer is used as the polymer (a ′), the vinyl polymer may be, for example, an acid group-containing vinyl monomer, a hydroxyl group-containing vinyl monomer bonded to a silicon atom, and / or a silicon atom. The polymer can be produced by polymerizing a hydrolyzable group-containing vinyl monomer bonded to, and if necessary, another vinyl monomer.

前記酸基含有ビニル単量体としては、カルボキシル基、燐酸基、酸性燐酸エステル基、亜燐酸基、スルホン酸基、スルフィン酸基等の酸基を含有する各種のビニル単量体が挙げられるが、なかでもカルボキシル基(カルボン酸無水基であっても良い。)含有ビニル単量体が好ましい。   Examples of the acid group-containing vinyl monomer include various vinyl monomers containing an acid group such as a carboxyl group, a phosphoric acid group, an acidic phosphoric acid ester group, a phosphorous acid group, a sulfonic acid group, and a sulfinic acid group. Of these, a vinyl monomer containing a carboxyl group (which may be a carboxylic anhydride group) is preferred.

前記カルボキシル基含有ビニル単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸、2−カルボキシエチル(メタ)アクリレート、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等の不飽和カルボン酸類;無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和ポリカルボン酸の無水物類;無水アクリル酸、無水メタクリル酸等の不飽和モノカルボン酸の無水物類;アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和カルボン酸と、酢酸、プロピオン酸、安息香酸などの飽和カルボン酸との混合酸無水物;イタコン酸モノメチル、イタコン酸モノ−n−ブチル、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノ−n−ブチル、フマル酸モノメチル、フマル酸モノ−n−ブチル等の飽和ジカルボン酸類と、飽和1価アルコール類との各種のモノエステル類(ハーフエステル類);アジピン酸モノビニル、コハク酸モノビニル等の飽和ジカルボン酸のモノビニルエステル類;無水コハク酸、無水グルタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸等の飽和ポリカルボン酸の無水物類と、炭素原子に結合した水酸基を含有するビニル系単量体類との付加反応生成物;前記カルボキシル基含有単量体類と、ラクトン類とを付加反応せしめて得られる各種の単量体類等が挙げられ、なかでもビニル重合体に容易に導入できることから、(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸類が好ましい。   Examples of the carboxyl group-containing vinyl monomer include (meth) acrylic acid, 2-carboxyethyl (meth) acrylate, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid and other unsaturated carboxylic acids; maleic anhydride, Unsaturated polycarboxylic acid anhydrides such as itaconic anhydride; unsaturated monocarboxylic acid anhydrides such as acrylic acid anhydride and methacrylic anhydride; unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid and methacrylic acid; acetic acid and propion Acid, mixed acid anhydride with saturated carboxylic acid such as benzoic acid; monomethyl itaconate, mono-n-butyl itaconate, monomethyl maleate, mono-n-butyl maleate, monomethyl fumarate, mono-n-fumarate Various monoesters (half-esters) of saturated dicarboxylic acids such as butyl and saturated monohydric alcohols; Monovinyl esters of saturated dicarboxylic acids such as monovinyl dipinate and monovinyl succinate; bonded to carbon atoms with anhydrides of saturated polycarboxylic acids such as succinic anhydride, glutaric anhydride, phthalic anhydride and trimellitic anhydride Addition reaction products with vinyl monomers containing hydroxyl groups; and various monomers obtained by addition reaction of the carboxyl group-containing monomers with lactones, among others. Unsaturated carboxylic acids such as (meth) acrylic acid are preferred because they can be easily introduced into the vinyl polymer.

また、前記カルボキシル基は、ブロックされていても良く、かかるブロックされたカルボキシル基を有するビニル系単量体としては、例えば、トリメチルシリル(メタ)アクリレート、ジメチル−tert−ブチルシリル(メタ)アクリレート、トリメチルシリルクロトネート等のシリルエステル基含有ビニル系単量体類;1−エトキシエチル(メタ)アクリレート、2−メトキシ−2−(メタ)アクリロイルオキシプロパン、2−(メタ)アクリロイルオキシテトラヒドロフラン等のヘミアセタールエステル基ないしはヘミケタールエステル基含有単量体類;tert−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチルクロトネート等のtert−ブチルエステル基含有単量体類等が挙げられる。   The carboxyl group may be blocked. Examples of the vinyl monomer having a blocked carboxyl group include trimethylsilyl (meth) acrylate, dimethyl-tert-butylsilyl (meth) acrylate, and trimethylsilylcroto. Silyl ester group-containing vinyl monomers such as nates; hemiacetal ester groups such as 1-ethoxyethyl (meth) acrylate, 2-methoxy-2- (meth) acryloyloxypropane, 2- (meth) acryloyloxytetrahydrofuran Or hemiketal ester group-containing monomers; tert-butyl ester group-containing monomers such as tert-butyl (meth) acrylate and tert-butyl crotonate.

前記珪素原子に結合した水酸基含有ビニル単量体としては、例えば、トリヒドロキシビニルシラン、エトキシジヒロドキシビニルシラン、ジエトキシヒドロキシビニルシラン、ジクロロヒドロキシビニルシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリヒドロキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジヒドロキシシラン等が挙げられる。   Examples of the hydroxyl group-containing vinyl monomer bonded to the silicon atom include trihydroxyvinylsilane, ethoxydihydroxyvinylsilane, diethoxyhydroxyvinylsilane, dichlorohydroxyvinylsilane, 3- (meth) acryloyloxypropyltrihydroxysilane, 3 -(Meth) acryloyloxypropylmethyldihydroxysilane and the like.

前記珪素原子に結合した加水分解性基含有ビニル単量体としては、例えば、下記一般式(S−7)で示す加水分解性基を有するビニル単量体を使用することができる。〔但し、一般式(S−7)中のRはアルキル基、アリール基、アラルキル基等の1価の有機基を、Rはハロゲン原子、アルコキシ基、アシロキシ基、フェノキシ基、アリールオキシ基、メルカプト基、アミノ基、アミド基、アミノオキシ基、イミノオキシ基又はアルケニルオキシ基である、また、bは0〜2の整数である。〕 As the hydrolyzable group-containing vinyl monomer bonded to the silicon atom, for example, a vinyl monomer having a hydrolyzable group represented by the following general formula (S-7) can be used. [In the general formula (S-7), R 5 represents a monovalent organic group such as an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group, and R 6 represents a halogen atom, an alkoxy group, an acyloxy group, a phenoxy group or an aryloxy group. , A mercapto group, an amino group, an amide group, an aminooxy group, an iminooxy group, or an alkenyloxy group, and b is an integer of 0-2. ]

Figure 2011105905
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前記一般式(S−7)で示す加水分解性基を有するビニル単量体としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルトリ(2−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、2−トリメトキシシリルエチルビニルエーテル、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリクロロシラン等が挙げられ、なかでも加水分解反応を容易に進行でき、また反応後の副生成物を容易に除去することが可能なことから、ビニルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランが好ましい。   Examples of the vinyl monomer having a hydrolyzable group represented by the general formula (S-7) include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, vinyltri (2-methoxyethoxy) silane, and vinyl. Triacetoxysilane, vinyltrichlorosilane, 2-trimethoxysilylethyl vinyl ether, 3- (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloyloxypropyltriethoxysilane, 3- (meth) acryloyloxypropylmethyldimethoxy Silane, 3- (meth) acryloyloxypropyltrichlorosilane, and the like. Among them, the hydrolysis reaction can easily proceed, and by-products after the reaction can be easily removed. Silane, 3 (Meth) acryloyloxy propyl trimethoxy silane is preferred.

また、前記その他のビニル単量体としては、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、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート等の炭素数1〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート類;ベンジル(メタ)アクリレート、2−フェニルエチル(メタ)アクリレート等のアラルキル(メタ)アクリレート類;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等のシクロアルキル(メタ)アクリレート類;2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、4−メトキシブチル(メタ)アクリレート等のω−アルコキシアルキル(メタ)アクリレート類;スチレン、p−tert−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等の芳香族ビニル系単量体類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、安息香酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステル類;クロトン酸メチル、クロトン酸エチル等のクロトン酸のアルキルエステル類;ジメチルマレート、ジ−n−ブチルマレート、ジメチルフマレート、ジメチルイタコネート等の不飽和二塩基酸のジアルキルエステル類;エチレン、プロピレン等のα−オレフィン類;フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン等のフルオロオレフィン類;エチルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル類;シクロペンチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル等のシクロアルキルビニルエーテル類;N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−(メタ)アクリロイルモルホリン、N−(メタ)アクリロイルピロリジン、N−ビニルピロリドン等の3級アミド基含有単量体類;   Examples of the other vinyl monomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, tert- Alkyl (meth) acrylates having an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms such as butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate; benzyl (meth) acrylate, 2-phenylethyl (meta ) Aralkyl (meth) acrylates such as acrylate; Cycloalkyl (meth) acrylates such as cyclohexyl (meth) acrylate and isobornyl (meth) acrylate; 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 4-methoxybutyl (meth) acrylic Ω-alkoxyalkyl (meth) acrylates such as carbonates; aromatic vinyl monomers such as styrene, p-tert-butylstyrene, α-methylstyrene, vinyltoluene; vinyl acetate, vinyl propionate, pivalic acid Carboxylic acid vinyl esters such as vinyl and vinyl benzoate; alkyl esters of crotonic acid such as methyl crotonate and ethyl crotonate; Unsaturation such as dimethyl malate, di-n-butyl malate, dimethyl fumarate and dimethyl itaconate Dialkyl esters of dibasic acids; α-olefins such as ethylene and propylene; fluoroolefins such as vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene and chlorotrifluoroethylene; alkyls such as ethyl vinyl ether and n-butyl vinyl ether Nyl ethers; Cycloalkyl vinyl ethers such as cyclopentyl vinyl ether and cyclohexyl vinyl ether; Tertiary amides such as N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N- (meth) acryloylmorpholine, N- (meth) acryloylpyrrolidine and N-vinylpyrrolidone Group-containing monomers;

2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類;2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル等の水酸基含有ビニルエーテル類;2−ヒドロキシエチルアリルエーテル、2−ヒドロキシブチルアリルエーテル等の水酸基含有アリルエーテル類;これら炭素原子に結合した水酸基を含有するビニル系単量体類とε−カプロラクトンなどのラクトン類との付加反応物; Hydroxyalkyl (meth) acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate; hydroxyl groups such as 2-hydroxyethyl vinyl ether and 4-hydroxybutyl vinyl ether -Containing vinyl ethers; hydroxyl group-containing allyl ethers such as 2-hydroxyethyl allyl ether and 2-hydroxybutyl allyl ether; vinyl monomers containing hydroxyl groups bonded to these carbon atoms and lactones such as ε-caprolactone; Addition reaction product of

2−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−ジ−n−プロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、3−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、4−ジメチルアミノブチル(メタ)アクリレート、N−[2−(メタ)アクリロイルオキシ]エチルモルホリン等の3級アミノ基含有(メタ)アクリル酸エステル類;ビニルピリジン、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルキノリン等の3級アミノ基含有芳香族ビニル系単量体類;N−(2−ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリルアミド、N−(2−ジエチルアミノ)エチル(メタ)アクリルアミド、N−(2−ジ−n−プロピルアミノ)エチル(メタ)アクリルアミド等の3級アミノ基含有(メタ)アクリルアミド類;N−(2−ジメチルアミノ)エチルクロトン酸アミド、N−(4−ジメチルアミノ)ブチルクロトン酸アミド等の3級アミノ基含有クロトン酸アミド類;2−ジメチルアミノエチルビニルエーテル、2−ジエチルアミノエチルビニルエーテル、4−ジメチルアミノブチルビニルエーテル等の3級アミノ基含有ビニルエーテル類等が挙げられる。 2-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, 2-diethylaminoethyl (meth) acrylate, 2-di-n-propylaminoethyl (meth) acrylate, 3-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, 4-dimethylaminobutyl (meth) ) Tertiary amino group-containing (meth) acrylic acid esters such as acrylate and N- [2- (meth) acryloyloxy] ethylmorpholine; tertiary amino group-containing vinylpyridine, N-vinylcarbazole, N-vinylquinoline, etc. Aromatic vinyl monomers: N- (2-dimethylamino) ethyl (meth) acrylamide, N- (2-diethylamino) ethyl (meth) acrylamide, N- (2-di-n-propylamino) ethyl ( Tertiary amino group-containing (meth) acrylamides such as (meth) acrylamide; Tertiary amino group-containing crotonic acid amides such as-(2-dimethylamino) ethylcrotonic acid amide, N- (4-dimethylamino) butylcrotonic acid amide; 2-dimethylaminoethyl vinyl ether, 2-diethylaminoethyl vinyl ether, 4 -Tertiary amino group-containing vinyl ethers such as dimethylaminobutyl vinyl ether.

前記ビニル単量体は、本発明の水性硬化性塗料組成物に付与する特性に応じて、本発明の効果を損なわない範囲でその種類及び量を適宜選択することができる。   The vinyl monomer can be appropriately selected in kind and amount within a range not impairing the effects of the present invention, depending on the properties imparted to the aqueous curable coating composition of the present invention.

また、前記重合体(a’)には、前記複合樹脂(ABC)の水性媒体に対する溶解性又は分散性を向上させる目的で、アニオン性基、カチオン性基及びノニオン性基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の親水性基を有するものを使用することができる。   The polymer (a ′) is selected from the group consisting of an anionic group, a cationic group and a nonionic group for the purpose of improving the solubility or dispersibility of the composite resin (ABC) in an aqueous medium. Those having at least one hydrophilic group can be used.

前記重合体(a’)として使用可能なビニル系重合体は、例えば、酸基含有ビニル単量体と、珪素原子に結合した水酸基含有ビニル単量体及び/又は珪素原子に結合した加水分解性基含有ビニル単量体と、必要によりその他のビニル単量体を、塊状ラジカル重合法、溶液ラジカル重合法、非水分散ラジカル重合法等の重合法によって重合させることにより製造することができる。なかでも、製造し易いことから、有機溶剤中で前記ビニル単量体をラジカル重合させることによってビニル系重合体を製造する、いわゆる溶液ラジカル重合法を適用することが好ましい。   Examples of the vinyl polymer usable as the polymer (a ′) include acid group-containing vinyl monomers, hydroxyl group-containing vinyl monomers bonded to silicon atoms, and / or hydrolyzable bonded to silicon atoms. It can be produced by polymerizing a group-containing vinyl monomer and, if necessary, another vinyl monomer by a polymerization method such as a bulk radical polymerization method, a solution radical polymerization method or a non-aqueous dispersion radical polymerization method. Especially, since it is easy to manufacture, it is preferable to apply a so-called solution radical polymerization method in which a vinyl polymer is manufactured by radical polymerization of the vinyl monomer in an organic solvent.

前記ラジカル重合法で前記ビニル単量体を重合させる際には、必要に応じて重合開始剤を使用することができる。かかる重合開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)等のアゾ化合物類;tert−ブチルパーオキシピバレート、tert−ブチルパーオキシベンゾエート、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート等の過酸化物類等が挙げられる。   When the vinyl monomer is polymerized by the radical polymerization method, a polymerization initiator can be used as necessary. Examples of such a polymerization initiator include 2,2′-azobis (isobutyronitrile), 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile). Azo compounds such as nitrile); tert-butyl peroxypivalate, tert-butyl peroxybenzoate, tert-butyl peroxy-2-ethylhexanoate, di-tert-butyl peroxide, cumene hydroperoxide, diisopropyl And peroxides such as peroxycarbonate.

前記有機溶剤としては、例えば、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、シクロヘキサン、シクロペンタン等の脂肪族系又は脂環族系の炭化水素類;トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;メタノール、エタノール、n−ブタノール、エチレングルコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール類;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸n−アミル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングルコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルn−アミルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル等のポリアルキレングリコールジアルキルエーテル類;1,2−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、エチレンカーボネート等が挙げられ、これらはそれぞれ単独又は2種以上を併用して使用することができる。   Examples of the organic solvent include aliphatic or alicyclic hydrocarbons such as n-hexane, n-heptane, n-octane, cyclohexane, and cyclopentane; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and ethylbenzene. Alcohols such as methanol, ethanol, n-butanol, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether; ethyl acetate, n-butyl acetate, n-amyl acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate Esters such as acetone; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl n-amyl ketone, cyclohexanone; diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether Polyalkylene glycol dialkyl ethers such as 1, ethers such as 1,2-dimethoxyethane, tetrahydrofuran, and dioxane; N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, ethylene carbonate, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Can be used in combination.

前記重合体(a’)としては、500〜200,000の範囲の数平均分子量を有するものが好ましく、700〜100,000の範囲を有するものがより好ましく、1,000〜50,000の範囲を有するものが特に好ましい。かかる範囲内の数平均分子量を有する重合体(a’)を使用することによって、前記複合樹脂(ABC)を製造する際の増粘やゲル化を防止でき、且つ耐久性に優れた塗膜を形成することができる。   The polymer (a ′) preferably has a number average molecular weight in the range of 500 to 200,000, more preferably in the range of 700 to 100,000, and in the range of 1,000 to 50,000. Particularly preferred are those having By using the polymer (a ′) having a number average molecular weight within such a range, it is possible to prevent thickening and gelation when producing the composite resin (ABC), and to provide a coating film excellent in durability. Can be formed.

次いで、前記製造工程(I)においてポリシロキサンセグメント(B)を構成するために用いるオルガノアルコキシシラン(b)及び/又はその加水分解縮合物(b−1)について述べる。   Next, the organoalkoxysilane (b) and / or the hydrolysis condensate (b-1) thereof used for constituting the polysiloxane segment (B) in the production step (I) will be described.

前記オルガノアルコキシシラン(b)としては、特に限定はないが、なかでも複合樹脂(ABC)の安定性に優れ、且つ耐久性に優れた塗膜を形成することができることから、炭素数4〜12の有機基を有するモノオルガノトリアルコキシシランと、メチル基及び/又はエチル基の2個を有するジオルガノジアルコキシシランがいずれも好ましい。   The organoalkoxysilane (b) is not particularly limited, but among them, since it can form a coating film excellent in stability and durability of the composite resin (ABC), it has 4 to 12 carbon atoms. A monoorganotrialkoxysilane having an organic group and a diorganodialkoxysilane having two methyl groups and / or ethyl groups are preferred.

前記オルガノアルコキシシラン(b)の加水分解縮合物(b−1)は、オルガノアルコキシシラン(b)を加水分解縮合させた物であれば良く、特に限定はないが、珪素原子結合の炭素数4〜12の有機基を有するモノオルガノトリアルコキシシラン、及び/又は、珪素原子結合のメチル基及び/又はエチル基の2個を有するジオルガノジアルコキシシランを加水分解縮合させた物がいずれも好ましい。   The hydrolyzed condensate (b-1) of the organoalkoxysilane (b) is not particularly limited as long as it is a hydrolyzed condensate of the organoalkoxysilane (b). A product obtained by hydrolytic condensation of a monoorganotrialkoxysilane having -12 organic groups and / or a diorganodialkoxysilane having two silicon-bonded methyl and / or ethyl groups is preferred.

前記珪素原子結合の炭素数4〜12の有機基を有するモノオルガノトリアルコキシシランとしては、例えば、iso−ブチルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。   Examples of the monoorganotrialkoxysilane having a silicon atom-bonded organic group having 4 to 12 carbon atoms include iso-butyltrimethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, 3- ( And (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloyloxypropyltriethoxysilane, and the like.

前記珪素原子結合のメチル基及び/又はエチル基の2個を有するジオルガノジアルコキシシランとしては、例えば、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジ−n−ブトキシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジアセトキシシラン等が挙げられる。   Examples of the diorganodialkoxysilane having two silicon atom-bonded methyl groups and / or ethyl groups include dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethyldi-n-butoxysilane, dimethyldiacetoxysilane, and diethyldimethoxy. Silane, diethyl diacetoxysilane, etc. are mentioned.

これらオルガノアルコキシシラン(b)のなかでは、加水分解反応を容易に進行でき、また反応後の副生成物を容易に除去できることから、iso−ブチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシランが好ましい。また、これらオルガノアルコキシシラン(b)は、単独使用でも2種類以上の併用でもよい。   Among these organoalkoxysilanes (b), the hydrolysis reaction can easily proceed and the by-products after the reaction can be easily removed. Therefore, iso-butyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, and dimethyldimethoxysilane are used. preferable. These organoalkoxysilanes (b) may be used alone or in combination of two or more.

なお、前記製造工程(I)では、オルガノアルコキシシラン(b)の加水分解縮合物(b−1)を単独で用いることも十分可能であるが、加水分解縮合による複合樹脂(A’B)の製造が容易なことから、オルガノアルコキシシラン(b)の単独使用、又は、オルガノアルコキシシラン(b)とその加水分解縮合物(b−1)の併用が好ましく、オルガノアルコキシシラン(b)の単独使用が特に好ましい。ここにおいて、オルガノアルコキシシラン(b)の単独使用とは、オルガノアルコキシシラン(b)のみを用いることであり、オルガノアルコキシシラン(b)を2種以上併用する場合も含む。   In addition, in the said manufacturing process (I), although it is also possible enough to use the hydrolysis-condensation product (b-1) of organoalkoxysilane (b) independently, it is the composite resin (A'B) by hydrolysis condensation. Since it is easy to produce, it is preferable to use an organoalkoxysilane (b) alone or a combination of an organoalkoxysilane (b) and its hydrolysis condensate (b-1), and use an organoalkoxysilane (b) alone. Is particularly preferred. Here, the single use of the organoalkoxysilane (b) is to use only the organoalkoxysilane (b), and includes the case where two or more organoalkoxysilanes (b) are used in combination.

前記製造工程(I)における加水分解縮合反応は、各種の方法で反応を進行させることができるが、前記製造工程(I)の途中で水と触媒とを供給することで反応を進行させる方法が簡便で好ましい。   The hydrolysis condensation reaction in the production step (I) can proceed by various methods, but there is a method in which the reaction is advanced by supplying water and a catalyst during the production step (I). Simple and preferred.

前記触媒としては、例えば塩酸、硫酸、燐酸等の無機酸類;p−トルエンスルホン酸、燐酸モノイソプロピル、酢酸等の有機酸類;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機塩基類;テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート等のチタン酸エステル類;1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7(DBU)、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン−5(DBN)、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)、トリ−n−ブチルアミン、ジメチルベンジルアミン、モノエタノールアミン、イミダゾール、1−メチルイミダゾール等の塩基性窒素原子を含有する化合物類;テトラメチルアンモニウム塩、テトラブチルアンモニウム塩、ジラウリルジメチルアンモニウム塩等の4級アンモニウム塩類であって、対アニオンとして、クロライド、ブロマイド、カルボキシレート、ハイドロオキサイドなどを有する4級アンモニウム塩類;ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジオクトエート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセチルアセトナート、オクチル酸錫、ステアリン酸錫など錫カルボン酸塩等を、単独で使用又は2種以上併用することができる。   Examples of the catalyst include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid; organic acids such as p-toluenesulfonic acid, monoisopropyl phosphate, and acetic acid; inorganic bases such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; tetraisopropyl titanate, tetra Titanate esters such as butyl titanate; 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7 (DBU), 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nonene-5 (DBN), 1,4 -Compounds containing basic nitrogen atoms such as diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO), tri-n-butylamine, dimethylbenzylamine, monoethanolamine, imidazole, 1-methylimidazole; tetramethylammonium salts Quaternary anions such as tetrabutylammonium salt and dilauryldimethylammonium salt Quaternary ammonium salts which are chlorides, bromides, carboxylates, hydroxides, etc. as counter anions; dibutyltin diacetate, dibutyltin dioctoate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetylacetonate, tin octylate, Tin carboxylates such as tin stearate can be used alone or in combination of two or more.

前記触媒は、前記オルガノアルコキシシラン(b)及び/又はその加水分解縮合物(b−1)100重量部に対して、0.0001〜10重量部の範囲で使用することが好ましく、0.0005〜3重量部の範囲で使用することがより好ましく、0.001〜1重量部の範囲で使用することが特に好ましい。   The catalyst is preferably used in an amount of 0.0001 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organoalkoxysilane (b) and / or its hydrolysis condensate (b-1). It is more preferable to use in the range of ˜3 parts by weight, and it is particularly preferable to use in the range of 0.001 to 1 part by weight.

また、前記加水分解縮合反応を進行させる際に使用する水は、前記オルガノアルコキシシラン(b)及び/又はその加水分解縮合物(b−1)が有する加水分解性基及び水酸基の1モルに対して、0.05モル以上が適切であり、好ましくは0.1モル以上、特に好ましくは0.5〜3.0モルである。   The water used when the hydrolysis condensation reaction proceeds is based on 1 mol of the hydrolyzable group and hydroxyl group of the organoalkoxysilane (b) and / or the hydrolysis condensate (b-1) thereof. 0.05 mol or more is appropriate, preferably 0.1 mol or more, particularly preferably 0.5 to 3.0 mol.

前記触媒及び水は、一括供給でも逐次供給であってもよく、触媒と水とを予め混合したものを供給しても良い。   The catalyst and water may be supplied collectively or sequentially, or a mixture of the catalyst and water previously supplied may be supplied.

前記加水分解縮合反応の反応温度は、0〜150℃の範囲内が適切であり、好ましくは、20〜100℃の範囲内である。また、反応の圧力としては、常圧、加圧下又は減圧下の、いずれの条件においても行うことができる。   The reaction temperature of the hydrolysis condensation reaction is suitably in the range of 0 to 150 ° C, and preferably in the range of 20 to 100 ° C. The reaction can be carried out under any conditions of normal pressure, increased pressure, or reduced pressure.

前記加水分解縮合反応において生成しうる副生成物であるアルコールや水は、得られる水性硬化性塗料組成物の安定性等を低下させる場合には、蒸留などの方法により除去してもよい。   Alcohol and water, which are by-products that can be generated in the hydrolysis-condensation reaction, may be removed by a method such as distillation when the stability of the resulting aqueous curable coating composition is reduced.

次いで、前記製造工程(II)においてポリシロキサンセグメント(C)を構成するために用いるアルキル基の炭素数が1〜3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)について、詳細に述べる。   Next, the alkyltrialkoxysilane condensate (c) having 1 to 3 carbon atoms in the alkyl group used for constituting the polysiloxane segment (C) in the production step (II) will be described in detail.

前記アルキル基の炭素数が1〜3のアルキルトリアルコキシシランとしては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、iso−プロピルトリメトキシシラン等が挙げられ、なかでも加水分解反応を容易に進行でき、また反応後の副生成物を容易に除去できることから、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシランが好ましい。これらアルキルトリアルコキシシランは、単独使用でも2種類以上の併用でもよい。   Examples of the alkyltrialkoxysilane having 1 to 3 carbon atoms in the alkyl group include, for example, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, and iso-propyl. Trimethoxysilane and the like can be mentioned. Among them, methyltrimethoxysilane and ethyltrimethoxysilane are preferable because the hydrolysis reaction can easily proceed and by-products after the reaction can be easily removed. These alkyltrialkoxysilanes may be used alone or in combination of two or more.

前記アルキルトリアルコキシシランから縮合物(c)を得る方法としては、特に限定はなく、各種の方法が挙げられるが、水と触媒とを供給することで加水分解縮合反応を進行させる方法が簡便で好ましい。   There are no particular limitations on the method for obtaining the condensate (c) from the alkyltrialkoxysilane, and various methods may be mentioned. A method for allowing the hydrolysis and condensation reaction to proceed by supplying water and a catalyst is simple. preferable.

その際に使用する水と触媒については、前記製造工程(I)での加水分解縮合反応と同様の条件で使用することができる。   About the water and catalyst used in that case, it can be used on the same conditions as the hydrolysis-condensation reaction in the said manufacturing process (I).

また、前記製造工程(II)においては、アルキル基の炭素数が1〜3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)に加えて、その他のシラン化合物やその加水分解縮合物を併用することができる。   Moreover, in the said manufacturing process (II), in addition to the condensate (c) of alkyl trialkoxysilane whose alkyl group has 1 to 3 carbon atoms, other silane compounds and hydrolysis condensates thereof may be used in combination. it can.

前記その他のシラン化合物としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランもしくはテトラn−プロポキシシランなどの4官能アルコキシシラン化合物;該4官能アルコキシシラン化合物の加水分解縮合物等が挙げられる。これらは、本発明の効果を損なわない範囲で併用することができる。   Examples of the other silane compounds include tetrafunctional alkoxysilane compounds such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, and tetra n-propoxysilane; hydrolysis condensates of the tetrafunctional alkoxysilane compounds, and the like. These can be used in combination as long as the effects of the present invention are not impaired.

前記4官能アルコキシシラン化合物やその加水分解縮合物を併用する場合には、前記ポリシロキサンセグメント(B)とポリシロキサンセグメント(C)を構成する全珪素原子100モル%に対して、該4官能アルコキシシラン化合物やその加水分解縮合物の有する珪素原子が、20モル%を超えない範囲で併用することが好ましい。   When the tetrafunctional alkoxysilane compound or a hydrolysis condensate thereof is used in combination, the tetrafunctional alkoxy is used with respect to 100 mol% of all silicon atoms constituting the polysiloxane segment (B) and the polysiloxane segment (C). It is preferable to use together in the range which the silicon atom which a silane compound and its hydrolysis condensate does not exceed 20 mol%.

更に、前記アルキル基の炭素数が1〜3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)には、ホウ素、チタン、ジルコニウム、アルミニウムなどの珪素原子以外の金属アルコキシド化合物を、本発明の効果を損なわない範囲で併用することができる。例えば、ポリシロキサンセグメント(B)とポリシロキサンセグメント(C)を構成する全珪素原子100モル%に対して、上述の金属アルコキシド化合物の有する金属原子が25モル%を超えない範囲で、併用することができる。   Furthermore, the condensate (c) of the alkyltrialkoxysilane having 1 to 3 carbon atoms of the alkyl group is substituted with a metal alkoxide compound other than a silicon atom such as boron, titanium, zirconium or aluminum, and the effect of the present invention is impaired. Can be used in combination as long as there is no range. For example, the above-mentioned metal alkoxide compound should be used in combination within a range not exceeding 25 mol% with respect to 100 mol% of all silicon atoms constituting the polysiloxane segment (B) and the polysiloxane segment (C). Can do.

本発明の水性硬化性塗料組成物は、水性媒体中に、前記複合樹脂(ABC)を分散又は溶解してなる複合樹脂(ABC)の水性化物、好ましくは複合樹脂(ABC)の水性分散体と、紫外線吸収剤(D)を含有させてなるものである。 The aqueous curable coating composition of the present invention comprises an aqueous product of a composite resin (ABC) obtained by dispersing or dissolving the composite resin (ABC) in an aqueous medium, preferably an aqueous dispersion of the composite resin (ABC) And an ultraviolet absorber (D).

その製造方法としては、各種の方法で製造できるが、なかでも前記製造工程(I)〜(II)により複合樹脂(ABC)を製造した後、工程(III)において水性媒体中に溶解又は分散して複合樹脂(ABC)の水性分散体を得た後、該水性分散体に紫外線吸収剤(D)を分散する工程(IV)で製造することができる。   As its production method, it can be produced by various methods. In particular, after producing the composite resin (ABC) by the production steps (I) to (II), it is dissolved or dispersed in an aqueous medium in the step (III). Thus, after obtaining an aqueous dispersion of the composite resin (ABC), it can be produced in the step (IV) of dispersing the ultraviolet absorbent (D) in the aqueous dispersion.

紫外線吸収剤(D)を前記水性分散体には、紫外線吸収剤(D)をそのまま添加して混合してもよいし、水、有機溶媒等に溶解又は分散した形態にした後に添加して混合してもよい。   The ultraviolet absorber (D) may be added to the aqueous dispersion and mixed as it is, or added and mixed after being dissolved or dispersed in water, an organic solvent or the like. May be.

本発明で使用する前記水性媒体としては、水、水と混和する有機溶剤、及び、これらの混合物が挙げられる。水と混和する有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、n−及びイソプロパノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類;ポリアルキレングリコールのアルキルエーテル類;N-メチル-2-ピロリドン等のラクタム類、等が挙げられる。本発明では、水のみを用いても良く、また水及び水と混和する有機溶剤との混合物を用いても良く、水と混和する有機溶剤のみを用いても良い。安全性や環境に対する負荷の点から、水のみ、又は、水及び水と混和する有機溶剤との混合物が好ましく、水のみが特に好ましい。   Examples of the aqueous medium used in the present invention include water, organic solvents miscible with water, and mixtures thereof. Examples of the organic solvent miscible with water include alcohols such as methanol, ethanol, n- and isopropanol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; polyalkylene glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol and propylene glycol; Alkyl ethers; lactams such as N-methyl-2-pyrrolidone, and the like. In the present invention, only water may be used, a mixture of water and an organic solvent miscible with water may be used, or only an organic solvent miscible with water may be used. From the viewpoint of safety and load on the environment, water alone or a mixture of water and an organic solvent miscible with water is preferable, and only water is particularly preferable.

本発明で用いる紫外線吸収剤(D)としては、塗膜中に添加された場合、該塗膜の紫外線遮蔽性が良好であり、前記複合樹脂(ABC)の安定性を悪化させないものであれば、特に限定されないが、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化セリウム等の金属酸化物類、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、インドール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、及びアゾメチン系紫外線吸収剤等が挙げられる。   As the ultraviolet absorber (D) used in the present invention, when added to the coating film, the ultraviolet shielding property of the coating film is good and the stability of the composite resin (ABC) is not deteriorated. Although not particularly limited, for example, metal oxides such as titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, cerium oxide, benzotriazole-based UV absorber, triazine-based UV absorber, indole-based UV absorber, benzophenone-based UV absorber And azomethine-based ultraviolet absorbers.

前記ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、2−(2´−ヒドロキシ−5´−メチルフェニル)ベンゾトリアゾ−ル、2,2'−メチレンビス〔6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−1,4−ジヒドロキシベンゼン〕、2,2'−メチレンビス〔6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(ヒドロキシメチル)フェノール〕、2,2'−メチレンビス[6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(2−ヒドロキシエチル)フェノール等が挙げられる。   Examples of the benzotriazole UV absorber include 2- (2′-hydroxy-5′-methylphenyl) benzotriazole, 2,2′-methylenebis [6- (2H-benzotriazol-2-yl) -1, 4-dihydroxybenzene], 2,2′-methylenebis [6- (2H-benzotriazol-2-yl) -4- (hydroxymethyl) phenol], 2,2′-methylenebis [6- (2H-benzotriazole- 2-yl) -4- (2-hydroxyethyl) phenol and the like.

前記トリアジン系紫外線吸収剤としては、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−ヘキシルオキシフェノール、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−メチルオキシフェノール、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−エチルオキシフェノール、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−プロピルオキシフェノール、および2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−ブチルオキシフェノールなどが例示される。さらに2−(4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−ヘキシルオキシフェノール等が挙げられる。 Examples of the triazine ultraviolet absorber include 2- (4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl) -5-hexyloxyphenol, 2- (4,6-diphenyl-1,3, 5-triazin-2-yl) -5-methyloxyphenol, 2- (4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl) -5-ethyloxyphenol, 2- (4,6- Diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl) -5-propyloxyphenol, 2- (4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl) -5-butyloxyphenol, etc. Is exemplified. Further examples include 2- (4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazin-2-yl) -5-hexyloxyphenol.

前記インドール系紫外線吸収剤としては、5−インドールオール、4−アミノインドール、4−メトキシインドール等が挙げられる。 Examples of the indole ultraviolet absorber include 5-indoleol, 4-aminoindole, 4-methoxyindole and the like.

前記ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2´−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−2´−カルボキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホベンゾフェノントリヒドレ−ト、2,2´−ジヒドロキシ−4,4´−ジメトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクタデシロキシベンゾフェノン、ナトリウム2,2´−ジヒドロキシ−4,4´−ジメトキシ−5−スルホベンゾフェノン、2,2´,4,4´−テトラヒドロキシベンゾフェノン、4−ドデシロキシ−2−ヒドロキシベンゾフェノン、5−クロロ−2−ヒドロキシベンゾフェノン、レゾルシノ−ルモノベンゾエ−ト、2,4−ジベンゾイルレゾルシノ−ル、4,6−ジベンゾイルレゾルシノ−ル、ヒドロキシドデシルベンゾフェノン、2,2´−ジヒドロキシ−4(3−メタクリルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン等が挙げられる。 Examples of the benzophenone-based ultraviolet absorber include 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy-2′-carboxybenzophenone. 2-hydroxy-4-methoxy-5-sulfobenzophenone trihydrate, 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-octoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-octa Decyloxybenzophenone, sodium 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxy-5-sulfobenzophenone, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 4-dodecyloxy-2-hydroxybenzophenone, 5-chloro -2-hydroxy Benzophenone, resorcinol monobenzoate, 2,4-dibenzoyl resorcinol, 4,6-dibenzoyl resorcinol, hydroxydodecylbenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4 (3-methacryloxy-2- Hydroxypropoxy) benzophenone and the like.

紫外線吸収剤(D)の使用量は、特に、制限はないが、複合樹脂100重量部に対して、紫外線吸収剤が0.1〜50重量部、好ましくは0.5〜10重量部、好ましくは0.5〜2重量部の範囲内が好ましい。   Although there is no restriction | limiting in particular in the usage-amount of a ultraviolet absorber (D), A ultraviolet absorber is 0.1-50 weight part with respect to 100 weight part of composite resins, Preferably it is 0.5-10 weight part, Preferably Is preferably in the range of 0.5 to 2 parts by weight.

次に、本発明の水性硬化性塗料組成物には、必要に応じて硬化剤(E)を併用してもよい。前記硬化剤(E)としては、複合樹脂(ABC)が有する酸基及び/又は珪素原子に結合した水酸基と反応する官能基を有する化合物であれば良く、適宜選択して用いることができる。前記酸基及び/又は珪素原子に結合した水酸基と反応する官能基としては、例えば、イソシアネート基、ブロックイソシアネート基等のカルボキシル基と反応するが珪素原子に結合した水酸基とも反応する官能基;エポキシ基、シクロカーボネート基、アミド基、水酸基、オキサゾリン基、カルボジイミド基、ヒドラジノ基等のカルボキシル基と反応する官能基;N−ヒドロキシメチルアミノ基、N−アルコキシメチルアミノ基等の珪素原子に結合した水酸基と反応するが、カルボキシル基とも反応する官能基;珪素原子に結合した水酸基、珪素原子に結合した加水分解性基、カルボキシル基等の珪素原子に結合した水酸基と反応する官能基等が挙げられる。   Next, you may use together a hardening | curing agent (E) with the water-based curable coating composition of this invention as needed. The curing agent (E) may be a compound having a functional group that reacts with the acid group and / or the hydroxyl group bonded to the silicon atom of the composite resin (ABC), and can be appropriately selected and used. Examples of the functional group that reacts with a hydroxyl group bonded to an acid group and / or a silicon atom include a functional group that reacts with a carboxyl group such as an isocyanate group or a blocked isocyanate group but also reacts with a hydroxyl group bonded to a silicon atom; an epoxy group Functional groups that react with carboxyl groups such as cyclocarbonate groups, amide groups, hydroxyl groups, oxazoline groups, carbodiimide groups, hydrazino groups; and hydroxyl groups bonded to silicon atoms such as N-hydroxymethylamino groups and N-alkoxymethylamino groups; Functional groups that react but also react with carboxyl groups; hydroxyl groups bonded to silicon atoms, hydrolyzable groups bonded to silicon atoms, functional groups that react with hydroxyl groups bonded to silicon atoms such as carboxyl groups, and the like.

前記硬化剤(E)の具体例としては、珪素原子結合の水酸基及び/又は加水分解性基を有する化合物、イソシアネート基と珪素原子結合の水酸基及び/又は加水分解性基を有する化合物、エポキシ基と珪素原子結合の水酸基及び/又は加水分解性基を有する化合物、ポリイソシアネート化合物、ブロックポリイソシアネート化合物、ポリエポキシ化合物、ポリシクロカーボネート化合物、アミノ樹脂、1級或いは2級アミド基含有化合物、ポリカルボキシ化合物、ポリヒドロキシ化合物、ポリオキサゾリン化合物、ポリカルボジイミド化合物、ポリヒドラジド化合物等が挙げられ、なかでも、珪素原子結合の水酸基及び/又は加水分解性基を有する化合物、エポキシ基と珪素原子結合の水酸基及び/又は加水分解性基を有する化合物、ポリイソシアネート化合物、ブロックポリイソシアネート化合物、ポリエポキシ化合物、ポリオキサゾリン化合物が好ましい。これらはそれぞれ単独で、又は2種以上を併用して使用することができる。   Specific examples of the curing agent (E) include a compound having a silicon atom-bonded hydroxyl group and / or a hydrolyzable group, a compound having an isocyanate group and a silicon atom-bonded hydroxyl group and / or a hydrolyzable group, an epoxy group, Compounds having a silicon atom-bonded hydroxyl group and / or hydrolyzable group, polyisocyanate compound, block polyisocyanate compound, polyepoxy compound, polycyclocarbonate compound, amino resin, primary or secondary amide group-containing compound, polycarboxy compound , Polyhydroxy compounds, polyoxazoline compounds, polycarbodiimide compounds, polyhydrazide compounds, and the like. Among them, compounds having silicon atom-bonded hydroxyl groups and / or hydrolyzable groups, epoxy groups and silicon atom-bonded hydroxyl groups and / or Or a compound having a hydrolyzable group, Cyanate compound, blocked polyisocyanate compound, polyepoxy compound, a polyoxazoline compound is preferable. These can be used alone or in combination of two or more.

前記エポキシ基と珪素原子結合の水酸基及び/又は加水分解性を有する化合物としては、例えば、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等や、これらの加水分解縮合物、エポキシ基と加水分解性シリル基を有するビニル系共重合体類などが挙げられる。   Examples of the epoxy group and a hydroxyl group having a silicon atom bond and / or a hydrolyzable compound include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, and 3-glycidoxypropyltrimethyl. Ethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, etc., their hydrolysis condensates, vinyl groups having epoxy groups and hydrolyzable silyl groups And copolymers.

前記ポリイソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート類;メタ−キシリレンジイソシアネート、α,α,α’,α’−テトラメチル−メタ−キシリレンジイソシアネート等のアラルキルジイソシアネート類;ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、1,3−ビスイソシアナートメチルシクロヘキサン、2−メチル−1,3−ジイソシアナートシクロヘキサン、2−メチル−1,5−ジイソシアナートシクロヘキサン、イソホロンジイソシアネート等の脂肪族ないしは脂環式ジイソシアネート類:   Examples of the polyisocyanate compound include aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate and diphenylmethane-4,4′-diisocyanate; meta-xylylene diisocyanate, α, α, α ′, α′-tetramethyl-meta-xylyl Aralkyl diisocyanates such as range isocyanate; hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 1,3-bisisocyanate methylcyclohexane, 2-methyl-1,3-diisocyanate cyclohexane, 2-methyl-1,5-diisocyanate cyclohexane Aliphatic or cycloaliphatic diisocyanates such as isophorone diisocyanate:

前記ポリイソシアネート化合物を、多価アルコール類と付加反応させて得られる、イソシアネート基を有する各種のプレポリマー類;前記ポリイソシアネート化合物を環化三量化させることによって得られる、イソシアヌレート環を有するプレポリマー類;前記ポリイソシアネート化合物と水とを反応させて得られる、ビウレット構造を有するポリイソシアネート類;2−イソシアナートエチル(メタ)アクリレート、3−イソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアネート、(メタ)アクリロイルイソシアネート等のイソシアネート基を有するビニル単量体を必須成分として含有するビニル系単量体類から得られる、イソシアネート基を含有するビニル系共重合体類などが挙げられる。 Various prepolymers having an isocyanate group, obtained by addition reaction of the polyisocyanate compound with polyhydric alcohols; prepolymers having an isocyanurate ring obtained by cyclization and trimerization of the polyisocyanate compound A polyisocyanate having a biuret structure obtained by reacting the polyisocyanate compound with water; 2-isocyanatoethyl (meth) acrylate, 3-isopropenyl-α, α-dimethylbenzyl isocyanate, (meth) Examples thereof include vinyl copolymers containing isocyanate groups obtained from vinyl monomers containing as an essential component a vinyl monomer having an isocyanate group such as acryloyl isocyanate.

前記ブロックポリイソシアネート化合物としては、前記ポリイソシアネート化合物を、種々のブロック剤でブロック化したものが挙げられる。前記ブロック剤としては、例えば、メタノール、エタノール、乳酸エステル等のアルコール類;フェノール、サリチル酸エステル等のフェノール性水酸基含有化合物類;ε−カプロラクタム、2−ピロリドン等のアマイド類;アセトンオキシム、メチルエチルケトオキシム等のオキシム類;アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセチルアセトン等の活性メチレン化合物類などが挙げられる。   Examples of the block polyisocyanate compound include those obtained by blocking the polyisocyanate compound with various blocking agents. Examples of the blocking agent include alcohols such as methanol, ethanol, and lactic acid esters; phenolic hydroxyl group-containing compounds such as phenol and salicylic acid ester; amides such as ε-caprolactam and 2-pyrrolidone; acetone oxime, methyl ethyl ketoxime, and the like And active methylene compounds such as methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, and acetylacetone.

前記ポリエポキシ化合物としては、例えば、エチレングリコール、ヘキサンジオ−ル、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、水添ビスフェノールA等の脂肪族又は脂環式ポリオールのポリグリシジルエーテル類;ビスフェノールA、ビスフェノールS、ビスフェノールF等の芳香族系ジオールのポリグリシジルエーテル類;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等のポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル類;トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレ−トのポリグリシジルエーテル類;アジピン酸、ブタンテトラカルボン酸、フタル酸、テレフタル酸等の脂肪族又は芳香族ポリカルボン酸のポリグリシジルエステル類;シクロオクタジエン、ビニルシクロヘキセン等の炭化水素系ジエン類のビスエポキシド類;ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキシルカルボキシレート等の脂環式ポリエポキシ化合物;2個以上のエポキシ基を含有するビニル系共重合体類などが挙げられる。   Examples of the polyepoxy compound include polyglycidyl ethers of aliphatic or alicyclic polyols such as ethylene glycol, hexanediol, neopentyl glycol, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, and hydrogenated bisphenol A; bisphenol A Polyglycidyl ethers of aromatic diols such as bisphenol S and bisphenol F; polyglycidyl ethers of polyether polyols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol and polytetramethylene glycol; tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate Polyglycidyl ethers; polyglycidyl esters of aliphatic or aromatic polycarboxylic acids such as adipic acid, butanetetracarboxylic acid, phthalic acid, terephthalic acid; Bisepoxides of hydrocarbon dienes such as crooctadiene and vinylcyclohexene; Alicyclic rings such as bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate and 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexylcarboxylate Formula polyepoxy compounds; vinyl copolymers containing two or more epoxy groups.

前記ポリオキサゾリン化合物としては、例えば、2,2’−p−フェニレン−ビス−(1,3−オキサゾリン)、2,2’−テトラメチレン−ビス−(1,3−オキサゾリン)、2,2’−オクタメチレン−ビス−(2−オキサゾリン)等の低分子量のポリ(1,3−オキサゾリン)化合物;2−イソプロペニル−1,3−オキサゾリン等の1,3−オキサゾリン基含有ビニル系単量体の単独重合体もしくはこれと共重合可能なビニル系単量体とを共重合させて得られる、1,3−オキサゾリン基を含有するビニル系重合体などが挙げられる。   Examples of the polyoxazoline compound include 2,2′-p-phenylene-bis- (1,3-oxazoline), 2,2′-tetramethylene-bis- (1,3-oxazoline), and 2,2 ′. -Low molecular weight poly (1,3-oxazoline) compounds such as octamethylene-bis- (2-oxazoline); 1,3-oxazoline group-containing vinyl monomers such as 2-isopropenyl-1,3-oxazoline And a vinyl polymer containing a 1,3-oxazoline group obtained by copolymerizing a homopolymer of the above and a vinyl monomer copolymerizable therewith.

前記ポリヒドラジド化合物としては、例えば、シュウ酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド等の有機酸のジヒドラジド化合物などが挙げられる。   Examples of the polyhydrazide compound include dihydrazide compounds of organic acids such as oxalic acid dihydrazide, malonic acid dihydrazide, and succinic acid dihydrazide.

前記アミノ樹脂としては、例えば、メラミン、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン、尿素、グリコウリル等のアミノ基含有化合物を、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等のアルデヒド化合物(又はアルデヒド供給物質)と反応させることによって得られるアルキロール基を有する種々のアミノ樹脂;前記アルキロール基を有するアミノ樹脂と、メタノール、エタノール、n−ブタノール、iso−ブタノール等の低級アルコールとを反応させて得られる、アルコキシアルキル基含有アミノ樹脂などが挙げられる。   Examples of the amino resin include alkylol groups obtained by reacting amino group-containing compounds such as melamine, benzoguanamine, acetoguanamine, urea, and glycouril with aldehyde compounds (or aldehyde supply substances) such as formaldehyde and acetaldehyde. Examples of the amino resin having an alkylol group include alkoxyalkyl group-containing amino resins obtained by reacting the amino resin having an alkylol group with a lower alcohol such as methanol, ethanol, n-butanol, and iso-butanol.

前記硬化剤(E)の使用量としては、例えば、硬化剤(E)が、珪素原子結合の水酸基及び/又は加水分解性基を有する化合物、ブロックポリイソシアネート化合物、アミノ樹脂、ポリカルボキシ化合物である場合には、前記複合樹脂(ABC)の100重量部に対して、硬化剤(E)の固形分量が、0.1〜200重量部の範囲内であることが好ましく、0.5〜150重量部の範囲内であることがより好ましく、1〜100重量部の範囲内であることが特に好ましい。   As the usage-amount of the said hardening | curing agent (E), a hardening | curing agent (E) is a compound which has a hydroxyl group and / or hydrolyzable group of a silicon atom bond, a block polyisocyanate compound, an amino resin, and a polycarboxy compound, for example. In this case, the solid content of the curing agent (E) is preferably in the range of 0.1 to 200 parts by weight, and 0.5 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the composite resin (ABC). More preferably, it is in the range of 1 part by weight, and particularly preferably in the range of 1 to 100 parts by weight.

また、例えば、硬化剤(E)が、エポキシ基と珪素原子結合の水酸基及び/又は加水分解性基を有する化合物、ポリエポキシ化合物、ポリシクロカーボネート化合物、1級或いは2級アミド基含有化合物、ポリヒドロキシ化合物、ポリオキサゾリン化合物、ポリカルボジイミド化合物、ポリヒドラジド化合物等のカルボキシル基と反応する基を有する化合物であり、かつ、前記複合樹脂(ABC)がカルボキシル基を含有する複合樹脂である場合には、前記複合樹脂(ABC)中のカルボキシル基の1当量に対して、硬化剤(E)中のカルボキシル基と反応する基(エポキシ基、シクロカーボネート基、アミド基、水酸基、オキサゾリン基カルボジイミド基、ヒドラジノ基等)の量が、0.2〜5.0当量の範囲内であることが好ましく、0.5〜3.0当量の範囲内であることがより好ましく、0.7〜2.0当量の範囲内であることが特に好ましい。   Further, for example, the curing agent (E) is a compound having an epoxy group and a silicon atom-bonded hydroxyl group and / or a hydrolyzable group, a polyepoxy compound, a polycyclocarbonate compound, a primary or secondary amide group-containing compound, poly When it is a compound having a group that reacts with a carboxyl group such as a hydroxy compound, a polyoxazoline compound, a polycarbodiimide compound, a polyhydrazide compound, and the composite resin (ABC) is a composite resin containing a carboxyl group, Groups (epoxy group, cyclocarbonate group, amide group, hydroxyl group, oxazoline group carbodiimide group, hydrazino group) that react with the carboxyl group in the curing agent (E) with respect to 1 equivalent of the carboxyl group in the composite resin (ABC). Etc.) is preferably in the range of 0.2 to 5.0 equivalents, 0 5 to 3.0, more preferably in the range of equivalents, and particularly preferably in the range of 0.7 to 2.0 equivalents.

さらに、例えば、硬化剤(E)が、イソシアネート基と珪素原子結合の水酸基及び/又は加水分解性基を有する化合物、ポリイソシアネート化合物であり、かつ、前記複合樹脂(ABC)が珪素原子結合の水酸基及び/又は加水分解性基を有する複合樹脂である場合には、前記複合樹脂(ABC)中の珪素原子結合の水酸基及び/又は加水分解性基1当量に対して、硬化剤(E)中のイソシアネート基の量が0.1〜10当量の範囲内であることが好ましく、0.3〜5.0当量の範囲内であることがより好ましく、0.5〜2.0当量の範囲内であることが特に好ましい。   Further, for example, the curing agent (E) is a compound having a isocyanate group and a silicon atom-bonded hydroxyl group and / or a hydrolyzable group, or a polyisocyanate compound, and the composite resin (ABC) is a silicon atom-bonded hydroxyl group. And / or in the case of a composite resin having a hydrolyzable group, in the curing agent (E) with respect to 1 equivalent of a hydroxyl group and / or hydrolyzable group of a silicon atom bond in the composite resin (ABC). The amount of isocyanate group is preferably in the range of 0.1 to 10 equivalents, more preferably in the range of 0.3 to 5.0 equivalents, and in the range of 0.5 to 2.0 equivalents. It is particularly preferred.

また、前記硬化剤(E)の中でも、前記複合樹脂(ABC)が溶解又は分散している水性分散体と混合した際に、容易に分離しないものが好ましく、例えば、前記水性媒体に分散又は溶解可能なレベルの親水性を有し、前記水性分散体中に均一に分散又は溶解するもの、前記水性媒体中に単独で分散又は溶解させることはできないが、前記水性分散との混合時に複合樹脂(ABC)粒子への侵入、融合、吸着等が起こり、粒子として一体化するもの等が挙げられる。前記水性分散体中に均一に分散又は溶解するものとしては、例えば、DIC(株)製水性ポリイソシアネート化合物「バーノックDNW−5000」(イソシアネート基の含有率が13.5重量%のポリイソシアネート化合物の水性分散体、不揮発分80重量%)、第一工業製薬(株)製ブロック化ポリイソシアネート「エラストロンBN−77」(ブロック化ポリイソシアネート化合物の水性自己乳化体、固形分31重量%)、日本触媒(株)製1,3−オキサゾリン基含有水溶性樹脂「エポクロスWS−500」(オキサゾリン基の当量が220g/eqの1,3−オキサゾリン基含有水溶性樹脂の水性溶液、含有量40重量%)等が挙げられ、また、前記水性分散体との混合時に複合樹脂(ABC)粒子と一体化するものとしては、例えば、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(3GPTMS)、三菱化学(株)製ポリメトキシシロキサン「MKCシリケートMS51」、ナガセケムテックス(株)製エポキシ化合物「デナコールEX−614B」(エポキシ当量が173g/eqのエポキシ化合物)等が挙げられる。   Among the curing agents (E), those that are not easily separated when mixed with an aqueous dispersion in which the composite resin (ABC) is dissolved or dispersed are preferable. For example, the hardener (E) is dispersed or dissolved in the aqueous medium. Those having a possible level of hydrophilicity, uniformly dispersed or dissolved in the aqueous dispersion, and cannot be dispersed or dissolved alone in the aqueous medium, but are mixed with the aqueous dispersion when mixed with the aqueous dispersion ( (ABC) Intrusion, fusion, adsorption, etc. to the particles occur, and the particles are integrated. Examples of those that are uniformly dispersed or dissolved in the aqueous dispersion include, for example, an aqueous polyisocyanate compound “Bernock DNW-5000” manufactured by DIC Corporation (polyisocyanate compound having an isocyanate group content of 13.5% by weight). Aqueous dispersion, non-volatile content 80% by weight), Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. blocked polyisocyanate “Elastolon BN-77” (aqueous self-emulsified blocked polyisocyanate compound, solid content 31% by weight), Nippon Shokubai 1,3-oxazoline group-containing water-soluble resin “Epocross WS-500” (an aqueous solution of 1,3-oxazoline group-containing water-soluble resin having an equivalent of 220 g / eq of oxazoline group, content: 40% by weight) Moreover, as what integrates with composite resin (ABC) particle | grains at the time of mixing with the said aqueous dispersion, for example, 3 Glycidoxypropyltrimethoxysilane (3GPTMS), polymethoxysiloxane “MKC silicate MS51” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, epoxy compound “Denacol EX-614B” manufactured by Nagase ChemteX Corporation (epoxy having an epoxy equivalent of 173 g / eq) Compound) and the like.

なお、前記重合体セグメント(A)中に有していてもよい、酸基や珪素原子結合の水酸基及び/又は加水分解性基以外の官能基を架橋させる場合にも、前述の化合物や樹脂を、好ましく用いることができる。   In the case where the functional group other than an acid group or a hydroxyl group of silicon atom bond and / or a hydrolyzable group, which may be contained in the polymer segment (A), is cross-linked, the aforementioned compound or resin is used. Can be preferably used.

本発明の水性硬化性塗料組成物には、必要に応じて熱硬化性樹脂を含有させることも可能である。かかる熱硬化性樹脂としては、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、エポキシエステル樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、石油樹脂、ケトン樹脂、シリコン樹脂、あるいはこれらの変性樹脂等が挙げられる。   The aqueous curable coating composition of the present invention can contain a thermosetting resin as necessary. Examples of such thermosetting resins include vinyl resins, polyester resins, polyurethane resins, epoxy resins, epoxy ester resins, acrylic resins, phenol resins, petroleum resins, ketone resins, silicon resins, or modified resins thereof.

本発明の水性硬化性塗料組成物には、必要に応じて、例えば、可視光反射率を調整する目的で、各種粒子を分散させた樹脂をコート層として用いることができる。このような粒子(フィラー)としては、酸化チタン、酸化珪素(シリカ)、酸化錫、炭酸カルシウム、インジウム酸化錫、酸化アンチモン等の粒子を挙げることができる。このような粒子の径は0.1〜1000nmの範囲が好ましい。このような粒子を分散させる樹脂としては、ポリエステル、セルロース誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリブテン、ポリ(メタ)アクリル酸とそのエステル化合物、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール、ポリアミド、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等を用いることができる。粒子と樹脂の配合比は特に限定されるものではないが、樹脂100重量部に対して、粒子0.1〜15重量部の範囲であることが好ましい。このような各種粒子を分散させたコート層の厚さは通常0.1〜100μmであり、好ましくは0.5〜50μmであり、0.3〜30μmであることがとくに好ましい。   In the aqueous curable coating composition of the present invention, for example, for the purpose of adjusting the visible light reflectance, a resin in which various particles are dispersed can be used as a coating layer as necessary. Examples of such particles (fillers) include particles of titanium oxide, silicon oxide (silica), tin oxide, calcium carbonate, indium tin oxide, antimony oxide, and the like. The diameter of such particles is preferably in the range of 0.1 to 1000 nm. Examples of resins for dispersing such particles include polyester, cellulose derivatives, polyvinyl chloride, polystyrene, polyvinyl acetate, polybutene, poly (meth) acrylic acid and its ester compounds, polyvinyl alcohol, polyvinyl formal, polyvinyl butyral, polyamide, An ethylene-vinyl acetate copolymer, an ethylene-acrylic acid copolymer, a urethane resin, an epoxy resin, a silicone resin, a fluorine resin, or the like can be used. The compounding ratio of the particles and the resin is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.1 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin. The thickness of the coating layer in which such various particles are dispersed is usually 0.1 to 100 μm, preferably 0.5 to 50 μm, and particularly preferably 0.3 to 30 μm.

本発明の水性硬化性塗料組成物には、必要に応じてさらに、無機顔料、有機顔料、体質顔料、染料、ワックス、界面活性剤、安定剤、流動調整剤、消泡剤、レベリング剤、レオロジーコントロール剤、光安定剤、酸化防止剤、又は可塑剤等の種々の添加剤等を使用することができる。   The aqueous curable coating composition of the present invention may further include an inorganic pigment, an organic pigment, an extender pigment, a dye, a wax, a surfactant, a stabilizer, a flow regulator, an antifoaming agent, a leveling agent, a rheology, if necessary. Various additives such as a control agent, a light stabilizer, an antioxidant, or a plasticizer can be used.

本発明の水性硬化性塗料組成物を用いて形成される塗膜の膜厚は、特に制限はないが、0.1〜100μmであることが好ましく、0.3〜50μmであることがより好ましく、0.3〜30μmであることがとくに好ましい。前記範囲内の膜厚であれば、硬化塗膜に生じうるクラックを抑制でき、優れた耐候性および耐汚染性を有する硬化塗膜を形成することができる。   The film thickness of the coating film formed using the aqueous curable coating composition of the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 100 μm, more preferably 0.3 to 50 μm. It is particularly preferable that the thickness is 0.3 to 30 μm. If it is the film thickness in the said range, the crack which may arise in a cured coating film can be suppressed, and the cured coating film which has the outstanding weather resistance and stain resistance can be formed.

基材に本発明の水性硬化性塗料組成物を塗布する方法としては、例えば、スピンコート、ローラー塗装法、スプレー塗装法、浸漬塗装法、フロー・コーター塗装法、ロール・コーター塗装法、刷毛塗り法などの各種の塗装方法を適用することが可能である。   Examples of the method for applying the aqueous curable coating composition of the present invention to a substrate include spin coating, roller coating, spray coating, dip coating, flow coater coating, roll coater coating, brush coating, and the like. It is possible to apply various coating methods such as the method.

前記塗装方法により本発明の水性硬化性塗料組成物を塗布した後、常温で1〜10日程度養生する手法であってもよいが、50〜250℃の温度範囲で1秒間〜2時間程度加熱する方法が好ましい。   After applying the aqueous curable coating composition of the present invention by the coating method, it may be a method of curing at room temperature for about 1 to 10 days, but is heated at a temperature range of 50 to 250 ° C. for about 1 second to 2 hours. Is preferred.

本発明の水性硬化性塗料組成物からなるコーティング剤を塗布可能な基材としては、例えば金属や、無機建材、ガラス、紙、木材、プラスチック基材等が挙げられる。   Examples of the substrate on which the coating agent comprising the aqueous curable coating composition of the present invention can be applied include metals, inorganic building materials, glass, paper, wood, plastic substrates, and the like.

前記プラスチック基材としては、例えば、携帯電話、家電製品、自動車内外装材、OA機器等のプラスチック成形品に採用されている素材としてABS(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン)樹脂、PC(ポリカーボネート)樹脂、ABS/PC樹脂、PS(ポリスチレン)樹脂、アクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂等が挙げられ、プラスチック基材としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、TAC(トリアセチルセルロース)、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル等からなる基材を使用することができる。前記した各種基材は、予め被覆が施されていても良いし、前記基材表面に直接、本発明のコーティング剤を塗布し塗膜を形成しても良い。 Examples of the plastic base material include ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) resin, PC (polycarbonate) resin as materials employed in plastic molded products such as mobile phones, home appliances, automobile interior and exterior materials, and OA equipment. ABS / PC resin, PS (polystyrene) resin, acrylic resin, polypropylene resin, polyethylene resin and the like can be mentioned. As the plastic substrate, polyethylene terephthalate, polyester, polyethylene, polypropylene, TAC (triacetyl cellulose), polycarbonate, polychlorinated A substrate made of vinyl or the like can be used. The various base materials described above may be coated in advance, or the coating agent of the present invention may be directly applied to the surface of the base material to form a coating film.

次に、本発明を、実施例及び比較例により具体的に説明をする。なお、例中の部及び%は、鏡面反射率(光沢値)と光沢保持率を除き、全て重量基準である。   Next, the present invention will be specifically described with reference to examples and comparative examples. In the examples, all parts and% are based on weight except for the specular reflectance (gloss value) and gloss retention.

合成例1〔メチルトリメトキシシランの縮合物(c−1)の調製例〕
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、メチルトリメトキシシラン(MTMS)1421部を仕込んで、60℃まで昇温した。次いで、「A−3」〔堺化学(株)製のiso−プロピルアシッドホスフェート〕0.17部と脱イオン水207部との混合物を5分間で滴下した。滴下終了後、反応容器中を80℃まで昇温し、4時間撹拌して加水分解縮合反応を行なった。次いで、得られた縮合物を、300〜10mmHgの減圧下(メタノールの留去開始時の減圧条件が300mmHgで、最終的に10mmHgとなるまで減圧する条件を言う。以下、同様。)、40〜60℃の温度範囲内で、生成したメタノール及び水を除去することにより、数平均分子量が1,000で、反応液中の有効成分が70.0%のメチルトリメトキシシランの縮合物(c−1)1,000部を得た。なお、前記反応液中の有効成分とは、メチルトリメトキシシラン(MTMS)、エチルトリメトキシシラン(ETMS)等のシランモノマーのメトキシ基が全て縮合反応した場合の理論収量(重量部)を縮合反応後の実収量(重量部)で除した値〔シランモノマーのメトキシ基が全て縮合反応した場合の理論収量(重量部)/縮合反応後の実収量(重量部)〕により算出したものである(以下、同様。)。
Synthesis Example 1 [Preparation example of condensate (c-1) of methyltrimethoxysilane]
Into a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel, a condenser tube and a nitrogen gas inlet, 1421 parts of methyltrimethoxysilane (MTMS) was charged and heated to 60 ° C. Subsequently, a mixture of 0.17 part of “A-3” (iso-propyl acid phosphate manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.) and 207 parts of deionized water was added dropwise over 5 minutes. After completion of the dropwise addition, the temperature in the reaction vessel was raised to 80 ° C. and stirred for 4 hours to conduct a hydrolysis condensation reaction. Then, the obtained condensate is reduced under a reduced pressure of 300 to 10 mmHg (the reduced pressure condition at the start of the distillation of methanol is 300 mmHg, and finally reduced to 10 mmHg. The same applies hereinafter), 40 to 40. By removing the produced methanol and water within a temperature range of 60 ° C., a methyltrimethoxysilane condensate (c-) having a number average molecular weight of 1,000 and an active ingredient of 70.0% in the reaction solution is obtained. 1) 1,000 parts were obtained. In addition, the active ingredient in the reaction solution is a condensation reaction based on the theoretical yield (parts by weight) when all methoxy groups of silane monomers such as methyltrimethoxysilane (MTMS) and ethyltrimethoxysilane (ETMS) undergo a condensation reaction. Calculated by the value obtained by dividing by the subsequent actual yield (parts by weight) [theoretical yield when all the methoxy groups of the silane monomer have undergone the condensation reaction (parts by weight) / actual yield after the condensation reaction (parts by weight)] ( The same applies hereinafter.)

合成例2〔複合樹脂(ABC−1)の水性分散体の調製例〕
合成例1と同様の反応容器に、プロピレングリコールモノプロピルエーテル(PnP)50部、イソプロピルアルコール(IPA)80部、フェニルトリメトキシシラン(PTMS)26部及びジメチルジメトキシシラン(DMDMS)15部を仕込んで、80℃まで昇温した。次いで、同温度でメチルメタクリレート(MMA)96部、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)99部、ブチルアクリレート(BA)96部、アクリル酸(AA)13部、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン(MPTS)16部、IPA16部及びtert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(TBPEH)16部を含有する混合物を、前記反応容器中へ4時間で滴下し、滴下終了後、更に同温度で2時間反応させてカルボキシル基と珪素原子に結合した加水分解性基を併有する数平均分子量が19,000の重合体(a’−1)を得た後、「A−3」0.4部と脱イオン水11部との混合物を、5分間で滴下し、更に同温度で10時間攪拌して加水分解縮合反応を行ない、カルボキシル基と珪素原子に結合した加水分解性基を併有する重合体セグメントとPTMS及びDMDMS由来のポリシロキサンセグメントからなる複合樹脂(A’B−1)を得た。次いで、TEA14部を添加して複合樹脂(A’B−1)中のカルボキシル基を中和して複合樹脂(AB−1)とした後、メチルトリメトキシシランの縮合物(c−1)81部を添加し、更に、脱イオン水550部を添加して、加水分解縮合による前記複合樹脂(AB−1)とメチルトリメトキシシランの縮合物(c−1)由来のポリシロキサンセグメント(C−1)が結合した複合樹脂(ABC−1)の生成と、複合樹脂(ABC−1)の水性媒体中への分散を行ない、複合樹脂(ABC−1)の水性分散体を得た。
Synthesis Example 2 [Preparation Example of Aqueous Dispersion of Composite Resin (ABC-1)]
In a reaction vessel similar to Synthesis Example 1, 50 parts of propylene glycol monopropyl ether (PnP), 80 parts of isopropyl alcohol (IPA), 26 parts of phenyltrimethoxysilane (PTMS) and 15 parts of dimethyldimethoxysilane (DMDMS) were charged. The temperature was raised to 80 ° C. Next, 96 parts of methyl methacrylate (MMA), 99 parts of cyclohexyl methacrylate (CHMA), 96 parts of butyl acrylate (BA), 13 parts of acrylic acid (AA), 16 parts of 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane (MPTS) at the same temperature A mixture containing 16 parts of IPA and 16 parts of tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate (TBPEH) was dropped into the reaction vessel over 4 hours, and after completion of the addition, the mixture was further reacted at the same temperature for 2 hours. After obtaining a polymer (a′-1) having a number average molecular weight of 19,000 having both a carboxyl group and a hydrolyzable group bonded to a silicon atom, 0.4 part of “A-3” and deionized water 11 parts of the mixture was added dropwise over 5 minutes, and the mixture was further stirred at the same temperature for 10 hours to carry out a hydrolysis condensation reaction. The composite resin (A'B-1) which consists of a polymer segment which has a hydrolyzable group couple | bonded together with, and a polysiloxane segment derived from PTMS and DMDMS was obtained. Next, 14 parts of TEA was added to neutralize the carboxyl group in the composite resin (A′B-1) to obtain a composite resin (AB-1), and then a condensate of methyltrimethoxysilane (c-1) 81 Part, and further, 550 parts of deionized water are added, and the polysiloxane segment (C-) derived from the condensate (c-1) of the composite resin (AB-1) and methyltrimethoxysilane by hydrolysis condensation is added. The composite resin (ABC-1) to which 1) was bound was produced and the composite resin (ABC-1) was dispersed in an aqueous medium to obtain an aqueous dispersion of the composite resin (ABC-1).

次いで、得られた水性分散体を、300〜10mmHgの減圧下、40〜60℃の条件で2時間蒸留することにより、IPA、生成したメタノール及び水を除去して、不揮発分が40.0%の複合樹脂(ABC−1)の水性分散体1,000部を得た。   Next, the obtained aqueous dispersion was distilled under reduced pressure of 300 to 10 mmHg for 2 hours at 40 to 60 ° C. to remove IPA, generated methanol and water, and the non-volatile content was 40.0%. 1,000 parts of an aqueous dispersion of the composite resin (ABC-1) was obtained.

得られた複合樹脂(ABC−1)の水性分散体の保存安定性を、以下のよう評価した。複合樹脂(ABC−1)の水性分散体の保存安定性は1.0で、良好であった。   The storage stability of the obtained aqueous dispersion of composite resin (ABC-1) was evaluated as follows. The storage stability of the aqueous dispersion of composite resin (ABC-1) was 1.0, which was good.

保存安定性:得られた複合樹脂(ABC)の水性分散体の粘度(初期粘度)と、50℃の環境下で30日間放置した後の粘度(経時粘度)を測定し、経時粘度を初期粘度で除した値(経時粘度/初期粘度)で評価した。概ね1.0〜3.0程度であれば、塗料などとして使用可能である。   Storage stability: The viscosity (initial viscosity) of the aqueous dispersion of the obtained composite resin (ABC) and the viscosity after standing for 30 days in an environment at 50 ° C. (viscosity with time) were measured, and the viscosity with time was determined as the initial viscosity. The value divided by (viscosity with time / initial viscosity) was evaluated. If it is about 1.0-3.0, it can be used as a paint.

合成例3〔複合樹脂(ABC−2)の水性分散体の調製例〕
合成例1と同様の反応容器に、PnP36部、IPA80部、PTMS32部及びDMDMS19部を仕込んで、80℃まで昇温した。次いで、同温度でMMA99部、ブチルメタクリレート(BMA)86部、BA67部、AA16部、MPTS5部、PnP14部及びTBPEH14部を含有する混合物を、前記反応容器中へ4時間で滴下し、滴下終了後、更に同温度で2時間反応させてカルボキシル基と珪素原子に結合した加水分解性基を併有する数平均分子量が18,000の重合体(a’−2)を得た後、「A−3」0.9部と脱イオン水24部との混合物を、5分間で滴下し、更に同温度で10時間攪拌して加水分解縮合反応を行ない、カルボキシル基と珪素原子に結合した加水分解性基を併有する重合体セグメントとPTMS及びDMDMS由来のポリシロキサンセグメントからなる複合樹脂(A’B−2)を得た。次いで、TEA18部を添加して複合樹脂(A’B−2)中のカルボキシル基を中和して複合樹脂(AB−2)とした後、メチルトリメトキシシランの縮合物(c−1)124部を添加し、更に、脱イオン水550部を添加して、加水分解縮合による前記複合樹脂(AB−2)とメチルトリメトキシシランの縮合物(c−1)由来のポリシロキサンセグメント(C−1)が結合した複合樹脂(ABC−2)の生成と、複合樹脂(ABC−2)の水性媒体中への分散を行ない、複合樹脂(ABC−2)の水性分散体を得た。
Synthesis Example 3 [Preparation Example of Aqueous Dispersion of Composite Resin (ABC-2)]
In a reaction vessel similar to Synthesis Example 1, 36 parts of PnP, 80 parts of IPA, 32 parts of PTMS, and 19 parts of DMDMS were charged, and the temperature was raised to 80 ° C. Next, a mixture containing 99 parts of MMA, 86 parts of butyl methacrylate (BMA), 67 parts of BA, 16 parts of AA, 5 parts of MPTS, 14 parts of PnP, and 14 parts of TBPEH at the same temperature was dropped into the reaction vessel over 4 hours, and after completion of the dropping. Further, after reacting at the same temperature for 2 hours to obtain a polymer (a′-2) having a number average molecular weight of 18,000 having both a carboxyl group and a hydrolyzable group bonded to a silicon atom, “A-3 ”A mixture of 0.9 parts and 24 parts of deionized water was added dropwise over 5 minutes, and the mixture was further stirred for 10 hours at the same temperature to conduct a hydrolytic condensation reaction. As a result, a composite resin (A′B-2) comprising a polymer segment having both a polysiloxane segment derived from PTMS and DMDMS was obtained. Next, 18 parts of TEA was added to neutralize the carboxyl group in the composite resin (A′B-2) to obtain a composite resin (AB-2), and then a methyltrimethoxysilane condensate (c-1) 124. And then 550 parts of deionized water, and a polysiloxane segment (C-) derived from the condensation product (c-1) of the composite resin (AB-2) and methyltrimethoxysilane by hydrolysis condensation. The composite resin (ABC-2) to which 1) was bound was produced and the composite resin (ABC-2) was dispersed in an aqueous medium to obtain an aqueous dispersion of the composite resin (ABC-2).

次いで、得られた水性分散体を、300〜10mmHgの減圧下、40〜60℃の条件で2時間蒸留することにより、IPA、生成したメタノール及び水を除去して、不揮発分が40.0%の複合樹脂(ABC−2)の水性分散体1,000部を得た。   Next, the obtained aqueous dispersion was distilled under reduced pressure of 300 to 10 mmHg for 2 hours at 40 to 60 ° C. to remove IPA, generated methanol and water, and the non-volatile content was 40.0%. 1,000 parts of an aqueous dispersion of the composite resin (ABC-2) was obtained.

得られた複合樹脂(ABC−2)の水性分散体の保存安定性を合成例2と同様にして評価したところ、1.0で、良好であった。   When the storage stability of the obtained aqueous dispersion of composite resin (ABC-2) was evaluated in the same manner as in Synthesis Example 2, it was 1.0, which was favorable.

合成例4〔複合樹脂(ABC−3)の水性分散体の調製例〕
合成例1と同様の反応容器に、PnP60部、IPA50部、PTMS54部及びDMDMS32部を仕込んで、80℃まで昇温した。次いで、同温度でMMA40部、BMA84部、2−エチルヘキシルメタクリレート(EHMA)51部、AA19部、MPTS6部、PnP10部及びTBPEH10部を含有する混合物を、前記反応容器中へ4時間で滴下し、滴下終了後、更に同温度で2時間反応させてカルボキシル基と珪素原子に結合した加水分解性基を併有する数平均分子量が17,000の重合体(a’−3)を得た後、「A−3」0.9部と脱イオン水24部との混合物を、5分間で滴下し、更に同温度で10時間攪拌して加水分解縮合反応を行ない、カルボキシル基と珪素原子に結合した加水分解性基を併有する重合体セグメントとPTMS及びDMDMS由来のポリシロキサンセグメントからなる複合樹脂(A’B−3)を得た。次いで、TEA21部を添加して複合樹脂(A’B−3)中のカルボキシル基を中和して複合樹脂(AB−3)とした後、メチルトリメトキシシランの縮合物(c−1)207部を添加し、更に、脱イオン水570部を添加して、加水分解縮合による前記複合樹脂(AB−3)とメチルトリメトキシシランの縮合物(c−1)由来のポリシロキサンセグメント(C−1)が結合した複合樹脂(ABC−3)の生成と、複合樹脂(ABC−3)の水性媒体中への分散を行ない、複合樹脂(ABC−3)の水性分散体を得た。
Synthesis Example 4 [Preparation Example of Aqueous Dispersion of Composite Resin (ABC-3)]
In a reaction vessel similar to Synthesis Example 1, 60 parts of PnP, 50 parts of IPA, 54 parts of PTMS, and 32 parts of DMDMS were charged and heated to 80 ° C. Next, a mixture containing 40 parts of MMA, 84 parts of BMA, 51 parts of 2-ethylhexyl methacrylate (EHMA), 19 parts of AA, 6 parts of MPTS, 10 parts of PnP and 10 parts of TBPEH at the same temperature was dropped into the reaction vessel over 4 hours. After completion of the reaction, the mixture was further reacted at the same temperature for 2 hours to obtain a polymer (a′-3) having a number average molecular weight of 17,000 having both a carboxyl group and a hydrolyzable group bonded to a silicon atom. -3 "A mixture of 0.9 parts and 24 parts of deionized water was added dropwise over 5 minutes, and the mixture was further stirred for 10 hours at the same temperature to carry out a hydrolysis condensation reaction, thereby hydrolyzing the carboxyl groups and silicon atoms. A composite resin (A′B-3) comprising a polymer segment having a functional group and a polysiloxane segment derived from PTMS and DMDMS was obtained. Next, 21 parts of TEA was added to neutralize the carboxyl group in the composite resin (A′B-3) to obtain a composite resin (AB-3), and then a condensate of methyltrimethoxysilane (c-1) 207 And 570 parts of deionized water, and a polysiloxane segment (C-) derived from the condensation product (c-1) of the composite resin (AB-3) and methyltrimethoxysilane by hydrolysis condensation. The composite resin (ABC-3) to which 1) was bonded was produced and the composite resin (ABC-3) was dispersed in an aqueous medium to obtain an aqueous dispersion of the composite resin (ABC-3).

次いで、得られた水性分散体を、300〜10mmHgの減圧下、40〜60℃の条件で2時間蒸留することにより、IPA、生成したメタノール及び水を除去して、不揮発分が40.0%の複合樹脂(ABC−3)の水性分散体1,000部を得た。   Next, the obtained aqueous dispersion was distilled under reduced pressure of 300 to 10 mmHg for 2 hours at 40 to 60 ° C. to remove IPA, generated methanol and water, and the non-volatile content was 40.0%. 1,000 parts of an aqueous dispersion of the composite resin (ABC-3) was obtained.

得られた複合樹脂(ABC−3)の水性分散体の保存安定性を合成例2と同様にして評価したところ、1.0で、良好であった。   When the storage stability of the obtained aqueous dispersion of composite resin (ABC-3) was evaluated in the same manner as in Synthesis Example 2, it was 1.0, which was favorable.

合成例5〔複合樹脂(ABC−4)の水性分散体の調製例〕
合成例1と同様の反応容器に、PnP126部、PTMS59部及びDMDMS62部を仕込んで、80℃まで昇温した。次いで、同温度でMMA21部、BMA20部、BA14部、AA13部、MPTS2部、PnP3.5部及びTBPEH3.5部を含有する混合物を、前記反応容器中へ4時間で滴下し、滴下終了後、更に同温度で2時間反応させてカルボキシル基と珪素原子に結合した加水分解性基を併有する数平均分子量が10,100の重合体(a’−4)を得た後、「A−3」0.016部と脱イオン水45部との混合物を5分間で滴下し、更に同温度で1時間撹拌して加水分解縮合反応を行ない、カルボキシル基と珪素原子に結合した加水分解性基を併有する重合体セグメントとPTMS及びDMDMS由来のポリシロキサンセグメントからなる複合樹脂(A’B−4)を得た。次いで、メチルトリメトキシシランの縮合物(c−1)290部を添加し、更に、脱イオン水59部を添加して同温度で16時間撹拌し、加水分解縮合反応を行なって、前記複合樹脂(A’B−4)とメチルトリメトキシシランの縮合物(c−1)由来のポリシロキサンセグメント(C−1)が結合した複合樹脂(A’BC−4)を含有する反応液を得た。
Synthesis Example 5 [Preparation example of aqueous dispersion of composite resin (ABC-4)]
In a reaction vessel similar to Synthesis Example 1, 126 parts of PnP, 59 parts of PTMS, and 62 parts of DMDMS were charged, and the temperature was raised to 80 ° C. Subsequently, a mixture containing 21 parts of MMA, 20 parts of BMA, 14 parts of BA, 13 parts of AA, 2 parts of MPTS, 3.5 parts of PnP, and 3.5 parts of TBPEH at the same temperature was dropped into the reaction vessel over 4 hours. Furthermore, after reacting at the same temperature for 2 hours to obtain a polymer (a′-4) having a number average molecular weight of 10,100 having both a carboxyl group and a hydrolyzable group bonded to a silicon atom, “A-3” A mixture of 0.016 parts and 45 parts of deionized water was added dropwise over 5 minutes, and the mixture was further stirred at the same temperature for 1 hour to conduct a hydrolysis and condensation reaction, so that both a carboxyl group and a hydrolyzable group bonded to a silicon atom were combined. A composite resin (A′B-4) comprising a polymer segment having polysiloxane segments derived from PTMS and DMDMS was obtained. Next, 290 parts of a condensate (c-1) of methyltrimethoxysilane was added, 59 parts of deionized water was further added, and the mixture was stirred at the same temperature for 16 hours, followed by hydrolysis condensation reaction, and the composite resin. A reaction solution containing a composite resin (A′BC-4) in which a polysiloxane segment (C-1) derived from a condensate (c-1) of (A′B-4) and methyltrimethoxysilane was bonded was obtained. .

次いで、得られた反応液を、300〜10mmHgの減圧下、40〜60℃の条件で2時間蒸留することにより、生成したメタノール及び水を除去した後、TEA15部を添加して複合樹脂(A’BC−4)中のカルボキシル基を中和して複合樹脂(ABC−4)とし、次いで、脱イオン水497部を添加することにより水性媒体中への分散を行ない、不揮発分が35.0%の複合樹脂(ABC−4)の水性分散体1,000部を得た。   Next, the obtained reaction liquid was distilled under a reduced pressure of 300 to 10 mmHg for 2 hours under conditions of 40 to 60 ° C. to remove generated methanol and water, and then 15 parts of TEA was added to add a composite resin (A 'BC-4) is neutralized to a composite resin (ABC-4) by neutralizing the carboxyl group, and then dispersed in an aqueous medium by adding 497 parts of deionized water. 1,000 parts of an aqueous dispersion of% composite resin (ABC-4) was obtained.

得られた複合樹脂(ABC−4)の水性分散体の保存安定性を合成例2と同様にして評価したところ、1.0で、良好であった。   When the storage stability of the obtained aqueous dispersion of composite resin (ABC-4) was evaluated in the same manner as in Synthesis Example 2, it was 1.0, which was favorable.

比較合成例1〔比較用複合樹脂(ABC−5)の水性分散体の調製例〕
合成例1と同様の反応容器に、PnP50部、IPA80部、PTMS24部及びDMDMS14部を仕込んで、80℃まで昇温した。次いで、同温度でMMA70部、BMA141部、BA113部、AA11部、MPTS18部、IPA18部及びTBPEH18部を含有する混合物を、前記反応容器中へ4時間で滴下し、滴下終了後、更に同温度で2時間反応させてカルボキシル基と珪素原子に結合した加水分解性基を併有する数平均分子量が20,000の重合体(a’−5)を得た後、「A−3」0.4部と脱イオン水11部との混合物を、5分間で滴下し、更に同温度で10時間攪拌して加水分解縮合反応を行ない、カルボキシル基と珪素原子に結合した加水分解性基を併有する重合体セグメントとPTMS及びDMDMS由来のポリシロキサンセグメントからなる複合樹脂(A’B−5)を得た。次いで、TEA12部を添加して複合樹脂(A’B−5)中のカルボキシル基を中和して複合樹脂(AB−5)とした後、メチルトリメトキシシランの縮合物(c−1)34部を添加し、更に、脱イオン水550部を添加して、加水分解縮合による前記複合樹脂(AB−5)とメチルトリメトキシシランの縮合物(c−1)由来のポリシロキサンセグメント(C−1)が結合した複合樹脂(ABC−5)の生成と、複合樹脂(ABC−5)の水性媒体中への分散を行ない、複合樹脂(ABC−5)の水性分散体を得た。
Comparative Synthesis Example 1 [Preparation Example of Aqueous Dispersion for Comparative Composite Resin (ABC-5)]
In the same reaction vessel as in Synthesis Example 1, 50 parts of PnP, 80 parts of IPA, 24 parts of PTMS and 14 parts of DMDMS were charged, and the temperature was raised to 80 ° C. Next, a mixture containing 70 parts of MMA, 141 parts of BMA, 113 parts of BMA, 11 parts of AA, 18 parts of MPTS, 18 parts of IPA and 18 parts of TBPEH at the same temperature is dropped into the reaction vessel over 4 hours. After reacting for 2 hours to obtain a polymer (a'-5) having a number average molecular weight of 20,000 having both a carboxyl group and a hydrolyzable group bonded to a silicon atom, 0.4 part of "A-3" A polymer having both a carboxyl group and a hydrolyzable group bonded to a silicon atom by adding a mixture of 11 parts of deionized water dropwise over 5 minutes and further stirring at the same temperature for 10 hours to carry out a hydrolytic condensation reaction. A composite resin (A′B-5) composed of a segment and a polysiloxane segment derived from PTMS and DMDMS was obtained. Next, 12 parts of TEA was added to neutralize the carboxyl group in the composite resin (A′B-5) to obtain a composite resin (AB-5), and then a condensate (c-1) 34 of methyltrimethoxysilane. And 550 parts of deionized water, and a polysiloxane segment (C-) derived from the condensation product (c-1) of the composite resin (AB-5) and methyltrimethoxysilane by hydrolysis condensation. The composite resin (ABC-5) to which 1) was bonded was produced and the composite resin (ABC-5) was dispersed in an aqueous medium to obtain an aqueous dispersion of the composite resin (ABC-5).

次いで、得られた水性分散体を、300〜10mmHgの減圧下、40〜60℃の条件で2時間蒸留することにより、IPA、生成したメタノール及び水を除去して、不揮発分が40.0%の複合樹脂(ABC−5)の水性分散体1,000部を得た。   Next, the obtained aqueous dispersion was distilled under reduced pressure of 300 to 10 mmHg for 2 hours at 40 to 60 ° C. to remove IPA, generated methanol and water, and the non-volatile content was 40.0%. 1,000 parts of an aqueous dispersion of the composite resin (ABC-5) was obtained.

得られた複合樹脂(ABC−5)の水性分散体の保存安定性を合成例2と同様にして評価したところ、1.0で、良好であった。   When the storage stability of the obtained aqueous dispersion of composite resin (ABC-5) was evaluated in the same manner as in Synthesis Example 2, it was 1.0, which was favorable.

比較合成例2〔比較用複合樹脂(ABC−6)の水性分散体の調製例〕
合成例1と同様の反応容器に、PnP149部、PTMS154部及びDMDMS94部を仕込んで、80℃まで昇温した。次いで、同温度でMMA7部、BMA13部、BA7部、AA7部、MPTS1部、PnP1部及びTBPEH1.4部を含有する混合物を、前記反応容器中へ4時間で滴下し、滴下終了後、更に同温度で2時間反応させてカルボキシル基と珪素原子に結合した加水分解性基を併有する数平均分子量が9,900の重合体(a’−6)を得た後、「A−3」0.03部と脱イオン水70部との混合物を5分間で滴下し、更に同温度で1時間撹拌して加水分解縮合反応を行ない、カルボキシル基と珪素原子に結合した加水分解性基を併有する重合体セグメントとPTMS及びDMDMS由来のポリシロキサンセグメントからなる複合樹脂(A’B−6)を得た。次いで、メチルトリメトキシシランの縮合物(c−1)224部を添加し、更に、脱イオン水38部を添加して同温度で16時間撹拌し、加水分解縮合反応を行なって、前記複合樹脂(A’B−6)とメチルトリメトキシシランの縮合物(c−1)由来のポリシロキサンセグメント(C−1)が結合した複合樹脂(A’BC−6)を含有する反応液を得た。
Comparative Synthesis Example 2 [Preparation Example of Aqueous Dispersion of Comparative Composite Resin (ABC-6)]
In a reaction vessel similar to Synthesis Example 1, 149 parts of PnP, 154 parts of PTMS, and 94 parts of DMDMS were charged, and the temperature was raised to 80 ° C. Subsequently, a mixture containing 7 parts of MMA, 13 parts of BMA, 7 parts of BA, 7 parts of AA, 1 part of MPTS, 1 part of PnP, and 1.4 parts of TBPEH at the same temperature was dropped into the reaction vessel over 4 hours. After reacting at a temperature for 2 hours to obtain a polymer (a′-6) having a number average molecular weight of 9,900 having both a carboxyl group and a hydrolyzable group bonded to a silicon atom, “A-3” 0. A mixture of 03 parts and 70 parts of deionized water was added dropwise over 5 minutes, and the mixture was further stirred for 1 hour at the same temperature to carry out a hydrolytic condensation reaction, whereby a heavy group having both a carboxyl group and a hydrolyzable group bonded to a silicon atom. A composite resin (A′B-6) composed of a coalesced segment and a polysiloxane segment derived from PTMS and DMDMS was obtained. Subsequently, 224 parts of methyltrimethoxysilane condensate (c-1) was added, 38 parts of deionized water was further added, and the mixture was stirred at the same temperature for 16 hours, followed by hydrolysis condensation reaction, and the composite resin. A reaction solution containing a composite resin (A′BC-6) in which a polysiloxane segment (C-1) derived from a condensate (c-1) of (A′B-6) and methyltrimethoxysilane was bonded was obtained. .

次いで、得られた反応液を、300〜10mmHgの減圧下、40〜60℃の条件で2時間蒸留することにより、生成したメタノール及び水を除去した後、TEA8部を添加して複合樹脂(A’BC−6)中のカルボキシル基を中和して複合樹脂(ABC−6)とし、次いで、脱イオン水500部を添加することにより水性媒体中への分散を行ない、不揮発分が35.0%の複合樹脂(ABC−6)の水性分散体1,000部を得た。   Next, the obtained reaction solution was distilled under reduced pressure of 300 to 10 mmHg for 2 hours under the conditions of 40 to 60 ° C. to remove the generated methanol and water, and then 8 parts of TEA was added to add composite resin (A 'BC-6) is neutralized to a composite resin (ABC-6) by neutralizing the carboxyl group, and then dispersed in an aqueous medium by adding 500 parts of deionized water. 1,000 parts of an aqueous dispersion of% composite resin (ABC-6) was obtained.

得られた複合樹脂(ABC−6)の水性分散体の保存安定性を合成例2と同様にして評価したところ、1.0で、良好であった。   When the storage stability of the aqueous dispersion of the obtained composite resin (ABC-6) was evaluated in the same manner as in Synthesis Example 2, it was 1.0, which was favorable.

前記合成例1〜5と比較合成例1〜2の内容を下記第1表〜第3表にまとめる。   The contents of Synthesis Examples 1 to 5 and Comparative Synthesis Examples 1 and 2 are summarized in Tables 1 to 3 below.

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第1表〜第3表の脚注
「MTMS」 :メチルトリメトキシシラン
「PTMS」 :フェニルトリメトキシシラン
「DMDMS」 :ジメチルジメトキシシラン
「MMA」 :メチルメタクリレート
「CHMA」 :シクロヘキシルメタクリレート
「BMA」 :ブチルメタクリレート
「BA」 :ブチルアクリレート
「EHMA」 :2−エチルヘキシルメタクリレート
「AA」 :アクリル酸
「MPTS」 :3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン
「TBPEH」 :tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート
Footnotes “MTMS” in Tables 1 to 3: methyltrimethoxysilane “PTMS”: phenyltrimethoxysilane “DMDMS”: dimethyldimethoxysilane “MMA”: methyl methacrylate “CHMA”: cyclohexyl methacrylate “BMA”: butyl methacrylate “BA”: butyl acrylate “EHMA”: 2-ethylhexyl methacrylate “AA”: acrylic acid “MPTS”: 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane “TBPEH”: tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate

前述した複合樹脂(ABC−1)〜(ABC−6)の水性分散体からなる塗膜の諸物性を下記評価方法に従って評価した。   Various physical properties of the coating film composed of the aqueous dispersion of the composite resins (ABC-1) to (ABC-6) described above were evaluated according to the following evaluation methods.

また、前記で得た複合樹脂(ABC−1)〜(ABC−6)の水性分散体と、紫外線吸収剤(BASFジャパン(株)製:TINUVIN477−DW(水中に分散したヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤、有効成分20%)、TINUVIN928(ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、粉末状)、ビッグケミー・ジャパン(株)製:NANOBYK−3820(水中に分散した酸化亜鉛、有効成分40%)、ALDRICH製:5−インドールオール)と、必要に応じて前述の硬化剤を、下記表4〜8の配合組成に従って混合する事によって水性硬化性塗料組成物を得た。得られた水性硬化性塗料組成物を用いて塗膜を形成し、該塗膜の諸物性を、下記評価方法に従って評価した。   Moreover, the aqueous dispersion of composite resins (ABC-1) to (ABC-6) obtained above and an ultraviolet absorbent (manufactured by BASF Japan Ltd .: TINUVIN477-DW (hydroxyphenyltriazine-based ultraviolet absorber dispersed in water) Agent, active ingredient 20%), TINUVIN 928 (benzotriazole ultraviolet absorber, powder), Big Chemie Japan Co., Ltd .: NANOBYK-3820 (zinc oxide dispersed in water, active ingredient 40%), ALDRICH: 5 -Indoleol) and the above-mentioned hardening | curing agent as needed were mixed according to the compounding composition of the following Tables 4-8, and the water-based curable coating composition was obtained. A coating film was formed using the obtained aqueous curable coating composition, and various physical properties of the coating film were evaluated according to the following evaluation methods.

以下の評価は水性硬化性塗料組成物を、エンジニアリングテストサービス製のガラス板(JIS3202R)上に硬化塗膜の膜厚が20μmとなるように塗装し、120℃の環境下で20分間乾燥させて得られた硬化塗膜を用いて評価を行った。
In the following evaluation, the aqueous curable coating composition was applied on a glass plate (JIS3202R) manufactured by Engineering Test Service so that the thickness of the cured coating film was 20 μm, and was dried in an environment of 120 ° C. for 20 minutes. Evaluation was performed using the obtained cured coating film.

塗膜外観:得られた硬化塗膜の作製直後の塗膜の状態と、3000時間に及ぶサンシャインウェザーメーター〔スガ試験機(株)製、ブラックパネル温度63℃、濡れサイクル=18分/120分中〕での曝露を行なった後の塗膜の状態を目視で観察し、下記の評価基準で判定した。
○:塗膜表面にクラックの発生がないもの。
△:塗膜表面の一部にクラックの発生がみられるもの。
×:塗膜表面全体にクラックの発生があるもの。
Appearance of coating film: State of coating film immediately after preparation of the obtained cured coating film and sunshine weather meter for 3000 hours [manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., black panel temperature 63 ° C., wetting cycle = 18 minutes / 120 minutes The state of the coating film after the middle exposure was visually observed and judged according to the following evaluation criteria.
○: No crack on the coating surface.
Δ: A crack is observed on a part of the coating surface.
X: The crack has generate | occur | produced on the whole coating-film surface.

密着性:JIS K−5600 碁盤目試験法に基づいて測定した。前記硬化塗膜の上にカッターで1mm幅の切込みを入れ碁盤目の数を100個とし、全ての碁盤目を覆うようにセロハンテープを貼り付け、すばやく引き剥がして付着して残っている碁盤目の数を数えることにより判定した。評価基準は下記の通りである。
○:はがれなし。
△:はがれの面積は、全碁盤目面積の1〜64%。
×:はがれの面積は、全碁盤目面積の65%以上。
Adhesion: Measured based on JIS K-5600 cross cut test method. A 1 mm wide cut is made on the cured coating with a cutter, the number of grids is 100, cellophane tape is applied so as to cover all grids, and they are peeled off quickly and left to adhere. Judgment was made by counting the number of. The evaluation criteria are as follows.
○: No peeling.
Δ: The area of peeling is 1 to 64% of the total grid area.
X: The area of peeling is 65% or more of the total grid area.

耐溶剤性:メチルエチルケトンおよびエタノールを浸み込ませたフェルトで、硬化塗膜上を往復20回ラビングした。ラビング前とラビング後の塗膜の状態を、指触及び目視により判定した。評価基準は下記の通りである。
○:軟化及び光沢低下が認められない。
△:若干の軟化又は光沢低下が認められる。
×:著しい軟化又は光沢低下が認められる。
Solvent resistance: The cured coating film was rubbed 20 times back and forth with a felt soaked with methyl ethyl ketone and ethanol. The state of the coating film before rubbing and after rubbing was judged by finger touch and visual observation. The evaluation criteria are as follows.
○: Softening and gloss reduction are not recognized.
(Triangle | delta): Some softening or gloss reduction is recognized.
X: Significant softening or gloss reduction is observed.

耐薬品性:5%硫酸水溶液をガラスカップに各2.0ml注ぎ、25℃の温度下で塗膜表面に載せて24時間曝露した後、塗膜表面を水洗乾燥してから、その表面状態を目視により、評価判定した。評価基準は下記の通りである。
○:エッチングが認められない。
△:若干のエッチング又は光沢低下が認められる。
×:著しいエッチング又は光沢低下が認められる。
Chemical resistance: Pour 2.0 ml each of 5% aqueous sulfuric acid solution into a glass cup, place it on the coating surface at a temperature of 25 ° C. and expose it for 24 hours. Evaluation was made by visual inspection. The evaluation criteria are as follows.
○: Etching is not recognized.
(Triangle | delta): Some etching or gloss reduction is recognized.
X: Significant etching or gloss reduction is observed.

耐候性:前記硬化塗膜をサンシャインウェザーメーター〔スガ試験機(株)製、ブラックパネル温度63℃、濡れサイクル=18分/120分中〕を用いて3000時間曝露試験した。   Weather resistance: The cured coating film was subjected to an exposure test for 3000 hours using a sunshine weather meter (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., black panel temperature 63 ° C., wetting cycle = 18 minutes / 120 minutes).

ここで、前記曝露試験前後の試験板の表面塗膜の鏡面光沢反射率を、スガ試験機(株)製のHG−268を用いて測定し、その光沢保持率を下記式に基づいて求めた。   Here, the specular gloss reflectance of the surface coating film of the test plate before and after the exposure test was measured using HG-268 manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., and the gloss retention was determined based on the following formula. .

〔100×(曝露試験後の塗膜の鏡面反射率)/曝露試験前の塗膜の鏡面反射率〕〕光沢保持率の値が大きいほど、耐候性が良好であることを示し、概ね80%以上であることが好ましい。   [100 × (specular reflectance of coating film after exposure test) / specular reflectance of coating film before exposure test]] The larger the gloss retention value, the better the weather resistance, approximately 80% The above is preferable.

耐汚染性:前記硬化塗膜を大阪府高石市のDIC株式会社堺工場内において3ヶ月間に及ぶ曝露を行なった。曝露試験後の未洗浄の塗膜と、曝露試験前の塗膜との色差(ΔE)を、コニカミノルタセンシング(株)製のCM−3500dを用いて評価した。前記色差(ΔE)が小さいほど、耐汚染性が良好であることを示す。   Contamination resistance: The cured coating film was exposed to DIC Corporation Sakai Factory in Takaishi City, Osaka Prefecture for 3 months. The color difference (ΔE) between the unwashed coating film after the exposure test and the coating film before the exposure test was evaluated using CM-3500d manufactured by Konica Minolta Sensing Co., Ltd. The smaller the color difference (ΔE), the better the stain resistance.

紫外線遮蔽率:日本分光(株)製の紫外可視分光光度計「V−570」を使用して、ブランクとしてガラス板(JIS R3202)の紫外線透過率(%)を測定すると共に、360nmにおける前記硬化塗膜の紫外線透過率(%)を測定し、紫外線遮蔽率[100−(360nmにおける硬化塗膜の紫外線透過率(%))]を求めた。遮蔽率の値が大きいほど、紫外線遮蔽率が良好であることを示す。   Ultraviolet ray shielding rate: UV-visible spectrophotometer “V-570” manufactured by JASCO Corporation was used to measure the ultraviolet transmittance (%) of a glass plate (JIS R3202) as a blank, and the curing at 360 nm. The ultraviolet transmittance (%) of the coating film was measured, and the ultraviolet shielding ratio [100- (UV transmittance (%) of the cured coating film at 360 nm)] was determined. It shows that an ultraviolet shielding factor is so favorable that the value of a shielding factor is large.

紫外線遮蔽保持率:前記硬化塗膜を、屋外において3ヶ月間に及ぶ実曝試験を行い、曝露後の塗膜の紫外線遮蔽率(%)の、曝露前の塗膜の紫外線遮蔽率(%)に対する保持率(紫外線遮蔽保持率:%)〔100×(曝露後の塗膜の紫外線遮蔽率)/(曝露前の塗膜の紫外線遮蔽率)〕で評価した。なお、保持率の値が大きいほど、紫外線遮蔽保持率が良好であることを示す。   UV shielding retention rate: The cured coating film was subjected to an actual exposure test for 3 months outdoors, and the UV shielding rate (%) of the coating film before exposure of the coating film after exposure (%). Retention rate (UV shielding retention rate:%) [100 × (UV shielding rate of coating after exposure) / (UV shielding rate of coating before exposure)]. In addition, it shows that a ultraviolet-ray shielding retention rate is so favorable that the value of a retention rate is large.

Figure 2011105905
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表4〜8に記載の各組成分の略称について説明する。
「GPTMS」;3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
「477−DW」;TINUVIN 477−DW(BASFジャパン(株)製:ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤)
「928」;TINUVIN928(BASFジャパン(株)製:ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤)
「3820」;NANOBYK−3820(ビッグケミー・ジャパン(株)製:水中に分散した酸化亜鉛、有効成分40%)
Abbreviations for each composition described in Tables 4 to 8 will be described.
“GPTMS”; 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane “477-DW”; TINUVIN 477-DW (manufactured by BASF Japan Ltd .: hydroxyphenyltriazine UV absorber)
“928”; TINUVIN 928 (manufactured by BASF Japan Ltd .: benzotriazole UV absorber)
“3820”; NANOBYK-3820 (manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd .: zinc oxide dispersed in water, active ingredient 40%)

Claims (8)

中和された酸基を有する重合体セグメント(A)と、ポリシロキサンセグメント(B)とが化学結合してなる複合樹脂(AB)のポリシロキサンセグメント(B)と、アルキル基の炭素数が1〜3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)由来のポリシロキサンセグメント(C)とが珪素−酸素結合を介して結合している複合樹脂(ABC)が水性媒体中に溶解又は分散した水性硬化性塗料組成物であって、且つ、前記水性硬化性塗料組成物中に、紫外線吸収剤(D)を含有することを特徴とする水性硬化性塗料組成物。 The polysiloxane segment (B) of the composite resin (AB) in which the polymer segment (A) having a neutralized acid group and the polysiloxane segment (B) are chemically bonded, and the alkyl group has 1 carbon atom. Aqueous curing in which a composite resin (ABC) in which a polysiloxane segment (C) derived from a condensate (c) of 3 to 3 is bonded via a silicon-oxygen bond is dissolved or dispersed in an aqueous medium An aqueous curable coating composition comprising an ultraviolet absorber (D) in the aqueous curable coating composition. 前記複合樹脂(ABC)が、前記ポリシロキサンセグメント(B)と前記ポリシロキサンセグメント(C)とを合計で15〜85重量%含有する複合樹脂である請求項1に記載の水性硬化性塗料組成物。 The aqueous curable coating composition according to claim 1, wherein the composite resin (ABC) is a composite resin containing 15 to 85% by weight of the polysiloxane segment (B) and the polysiloxane segment (C) in total. . 前記複合樹脂(ABC)が、前記ポリシロキサンセグメント(C)を5〜50重量%含有する複合樹脂である請求項2に記載の水性硬化性塗料組成物。 The aqueous curable coating composition according to claim 2, wherein the composite resin (ABC) is a composite resin containing 5 to 50% by weight of the polysiloxane segment (C). 前記複合樹脂(ABC)が、前記重合体セグメント(A)と前記ポリシロキサンセグメント(B)とが、下記の構造式(S−1)
Figure 2011105905
〔但し、構造式(S−1)中の炭素原子は前記重合体セグメント(A)の一部分を構成し、珪素原子と酸素原子は前記ポリシロキサンセグメント(B)の一部分を構成するものである。〕
で示される結合を介して結合している複合樹脂である請求項1、2又は3に記載の水性硬化性塗料組成物。
In the composite resin (ABC), the polymer segment (A) and the polysiloxane segment (B) are represented by the following structural formula (S-1).
Figure 2011105905
[However, the carbon atom in the structural formula (S-1) constitutes a part of the polymer segment (A), and the silicon atom and the oxygen atom constitute a part of the polysiloxane segment (B). ]
The aqueous curable coating composition according to claim 1, 2 or 3, which is a composite resin bonded through a bond represented by:
前記重合体セグメント(A)が、ビニル系重合体由来のセグメントである請求項4に記載の水性硬化性塗料組成物。 The aqueous curable coating composition according to claim 4, wherein the polymer segment (A) is a segment derived from a vinyl polymer. 前記アルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)が、メチルトリメトキシシラン及び/又はメチルトリエトキシシランを加水分解縮合させて得られる縮合物である請求項1、2又は3に記載の水性硬化性塗料組成物。 The aqueous curable coating material according to claim 1, 2 or 3, wherein the alkyltrialkoxysilane condensate (c) is a condensate obtained by hydrolytic condensation of methyltrimethoxysilane and / or methyltriethoxysilane. Composition. 前記紫外線吸収剤(D)が、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化セリウム、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、インドール系紫外線吸収剤、及びアゾメチン系紫外線吸収剤からなる群から選ばれる1種以上の化合物である請求項1記載の水性硬化性塗料組成物。 The ultraviolet absorber (D) is selected from the group consisting of titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, cerium oxide, benzotriazole ultraviolet absorber, triazine ultraviolet absorber, indole ultraviolet absorber, and azomethine ultraviolet absorber. The aqueous curable coating composition according to claim 1, which is one or more selected compounds. 以下の(I)〜(IV)の工程からなる水性複合樹脂組成物の製造方法。
(I)有機溶剤下で、加水分解性シリル基含有ビニル単量体及びシラノール基含有ビニル単量体からなる群より選ばれる1種以上を含むビニル単量体を重合することによってビニル重合体(a2)の有機溶剤溶液を得る工程、
(II)前記ビニル重合体(a2)の有機溶剤溶液下で、前記ビニル重合体(a2)とシラン化合物とを反応させることによって、ビニル重合体(a2)にポリシロキサン(a3)が結合した樹脂(C)の有機溶剤溶液を得る工程、
(III)前記工程(I)終了後又は工程(II)終了後に前記樹脂の有する親水性基を中和し、該中和物を水系媒体中に溶解または分散する工程、
(IV)前記水性分散体に紫外線吸収剤を分散する工程。
A method for producing an aqueous composite resin composition comprising the following steps (I) to (IV):
(I) By polymerizing a vinyl monomer containing at least one selected from the group consisting of a hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer and a silanol group-containing vinyl monomer under an organic solvent, a step of obtaining an organic solvent solution of a2),
(II) A resin in which polysiloxane (a3) is bonded to vinyl polymer (a2) by reacting vinyl polymer (a2) with a silane compound under an organic solvent solution of vinyl polymer (a2). A step of obtaining an organic solvent solution of (C),
(III) a step of neutralizing the hydrophilic group of the resin after completion of the step (I) or after completion of the step (II), and dissolving or dispersing the neutralized product in an aqueous medium;
(IV) A step of dispersing an ultraviolet absorber in the aqueous dispersion.
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