JP2012057007A - Resin composition for coating material - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aqueous resin composition which has high weatherability and exhibits good stain resistance and storage stability even in the form of a one-component type coating material, and further exhibits adhesion with a substrate.SOLUTION: The resin composition for an aqueous coating material contains (I) a synthetic resin emulsion, (II) a silicon compound represented by general formula (1): (RO)SiR, and/or its partially hydrolyzed condensate and/or its modified substance, (III) a specific silane coupling agent, (IV) a photo-sensitizer and/or (V) a photoacid generator and/or (VI) a photo-base generator. In the general formula (1), Rare the same or different and each represent 1-10C alkyl group, 6-10C aryl group or a 7-10C aralkyl group; Rare the same or different and each represent 1-10C alkyl group, 6-10C aryl group or a 7-10C aralkyl group; and a is an integer of 0-2.

Description

本発明は、建築内外装、屋根、窯業系建材、自動車、家電用品、プラスチックなどに対する各種塗装の塗料として好適に用いられる、親水性表面を形成し得る水性塗料用樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a resin composition for water-based paints that can form a hydrophilic surface, which is suitably used as a paint for various coatings on architectural interiors and exteriors, roofs, ceramic building materials, automobiles, household appliances, plastics, and the like.

近年、塗料分野では塗膜に高度な性能を付与することが求められており、その中に耐候性と耐汚染性の付与がある。塗料への耐汚染性付与方法としては、塗料中に加水分解性のシリコン化合物、特にオルガノシリケートを配合する方法が知られている(特許文献1)。この方法により形成した塗膜は塗膜の表面が親水化するために油性の汚染物質の付着を抑制し、付着した汚染物質を降雨等の水滴で洗い流すことが可能であるため、耐汚染性を発現する。   In recent years, in the paint field, it has been required to impart high performance to a coating film, among which is imparting weather resistance and stain resistance. As a method for imparting stain resistance to a paint, a method is known in which a hydrolyzable silicon compound, particularly an organosilicate is blended in the paint (Patent Document 1). The coating film formed by this method suppresses the adhesion of oily contaminants because the coating surface becomes hydrophilic, and the adhered contaminants can be washed away with water droplets such as rain. To express.

一般に、オルガノシリケート含有塗料に耐汚染性を発現させるためには、貯蔵中オルガノシリケートは安定であり、塗膜形成中もしくは塗膜形成後にオルガノシリケートが加水分解を受ける工程を経る必要性がある。しかし、オルガノシリケートは貯蔵安定性が悪く、水系塗料において錫などの触媒存在下容易に加水分解を受けてしまうために、操作が煩雑となる2液型を取ることが必要であった。   In general, in order to make the organosilicate-containing paint exhibit stain resistance, the organosilicate is stable during storage and needs to undergo a process in which the organosilicate undergoes hydrolysis during or after the coating is formed. However, organosilicates have poor storage stability and are easily hydrolyzed in the presence of a catalyst such as tin in water-based paints, so it has been necessary to take a two-component type that complicates the operation.

ごく最近では、オルガノシリケートの安定化方法が報告(特許文献2)され、また、オルガノシリケートを含有する水系塗料へ硬化剤として光酸発生剤を用いることで貯蔵後に塗装しても塗膜表面が親水化する1液型耐汚染性塗料が報告されてきている。(特許文献3)。しかし、耐候性に関しては2液型のオルガノシリケート含有塗料と比べると大きく劣るものであり、更なる高耐候性の付与が求められていた。   Very recently, a method for stabilizing organosilicates has been reported (Patent Document 2), and the coating surface can be applied even after coating after storage by using a photoacid generator as a curing agent for water-based paints containing organosilicates. One-component stain-resistant paints that become hydrophilic have been reported. (Patent Document 3). However, the weather resistance is greatly inferior to that of the two-pack type organosilicate-containing paint, and further high weather resistance has been demanded.

WO1994/06870号公報WO1994 / 06870 Publication 特許第3437672号公報Japanese Patent No. 3437672 特開2010−13634号公報JP 2010-13634 A

本発明が解決しようとする課題は、1液型の塗料形態が可能な塗料としての安定性、塗膜が高耐候性と良好な耐汚染性を示す親水性表面を形成し得る水性塗料用樹脂組成物を提供することである。さらには、下地に対して良好な付着性を有する1液型水系塗料用樹脂組成物を提供することである。   The problems to be solved by the present invention are the stability as a paint capable of forming a one-pack type paint, and the resin for water-based paints capable of forming a hydrophilic surface exhibiting high weather resistance and good stain resistance. It is to provide a composition. Furthermore, it is providing the resin composition for 1 liquid type water-system paints which has favorable adhesiveness with respect to a foundation | substrate.

本発明者は、合成樹脂エマルジョン、シリコン化合物、特定のシランカップリング剤、光増感剤および/または光酸発生剤および/または光塩基発生剤を含有する水性樹脂組成物が通常の塗料の貯蔵条件である暗所での安定性を有する1液型の組成物となり得ること、得られる塗装物や塗膜が通常の被塗物の使用条件である屋外曝露やその他の光曝露により優れた親水性表面を形成し得ること、さらに下地への良好な付着性を示すことを見出した。   The present inventor has found that an aqueous resin composition containing a synthetic resin emulsion, a silicon compound, a specific silane coupling agent, a photosensitizer and / or a photoacid generator and / or a photobase generator is a common paint storage. It can be a one-component composition that has stability in the dark, which is a condition, and the obtained coating or coating film has excellent hydrophilicity due to outdoor exposure or other light exposure that is the normal use condition of the object to be coated It has been found that an adhesive surface can be formed, and that good adhesion to the substrate is exhibited.

本発明に係る水性塗料用樹脂組成物は(I)合成樹脂エマルジョン、(II)下記一般式(1)で示されるシリコン化合物および/またはその部分加水分解縮合物および/またはその変性物、(III)特定のシランカップリング剤、(IV)光増感剤および/または(V)光酸発生剤および/または(VI)光塩基発生剤を含有することを特徴とする。
(R1O)4-aSiR2 a (1)
(式中、R1は同じかまたは異なり、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基または炭素数7〜10のアラルキル基、R2は同じかまたは異なり、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、または炭素数7〜10のアラルキル基、aは0〜2の整数。)
(II)シリコン化合物および/またはその部分加水分解縮合物および/またはその変性物としては、例えば、オルガノシリケート(下記一般式(2)で示される化合物および/またはその部分加水分解縮合物)および/またはその変性物を好適に用いることができる。
(R3O)4Si (2)
(式中、R3は同じかまたは異なり、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基または炭素数7〜10のアラルキル基である。)
(III)シランカップリング剤としては、アミノシラン、エポキシシラン、メルカプトシランを好適に用いることができ、特に、エポキシシランおよび/またはビス(アルコキシシリルアルキル)アミンを好適に用いることができる。
(I)合成樹脂エマルジョンとしては、アルコキシシリル基含有単量体単位を有するアクリル系樹脂エマルジョンを好適に用いることができる。
(I)合成樹脂エマルジョンに用いられる界面活性剤としては、アルカリ金属塩であるアニオン界面活性剤を好適に用いることができる。
(II)シリコン化合物および/またはその部分加水分解縮合物および/またはその変性物は、ノニオン系界面活性剤および/またはアニオン系界面活性剤を用いて水性媒体中に分散して得られる乳化物として好適に用いることができる。
(II)シリコン化合物および/またはその部分加水分解縮合物および/またはその変性物の乳化物に用いられる界面活性剤としては、アルカリ金属塩であるアニオン界面活性剤を好適に用いることができる。
(IV)光増感剤としては、アントラセン誘導体、アセトフェノン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、チオキサントン誘導体、アントラキノン誘導体を用いることができ、特に、ベンゾフェノン骨格、またはアントラセン骨格を持つ化合物を好適に用いることができる。
(V)光酸発生剤としては、有機ハロゲン化合物を用いることができ、ハロゲン含有トリアジン化合物、塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル共重合体、塩素化ポリオレフィンを好適に用いることができる。
(V)光酸発生剤としては、スルホニウム塩類を好適に用いることができる。
(VI)光塩基発生剤としては、コバルトアミン錯体、O−アシルオキシム、カルバミン酸誘導体、ホルムアミド誘導体、第4級アンモニウム塩、トシルアミン、カルバメート、及び、アミンイミド化合物を用いることができ、特に、O−アシルオキシム化合物を好適に用いることができる。
(VI)光塩基発生剤としては、一般式(3)で表わされるアリール基を有するO−アシルオキシムを好適に用いることができる。
The resin composition for water-based paints according to the present invention comprises (I) a synthetic resin emulsion, (II) a silicon compound represented by the following general formula (1) and / or a partially hydrolyzed condensate thereof and / or a modified product thereof: (III It contains a specific silane coupling agent, (IV) a photosensitizer, and / or (V) a photoacid generator and / or (VI) a photobase generator.
(R 1 O) 4-a SiR 2 a (1)
(Wherein R 1 is the same or different, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms, R 2 is the same or different and has 1 carbon atom) C-10 alkyl group, C6-C10 aryl group, or C7-C10 aralkyl group, a is an integer of 0-2.)
Examples of (II) silicon compounds and / or partial hydrolysis condensates thereof and / or modified products thereof include, for example, organosilicates (compounds represented by the following general formula (2) and / or partial hydrolysis condensates thereof) and / or Alternatively, a modified product thereof can be preferably used.
(R 3 O) 4 Si (2)
(In formula, R < 3 > is the same or different, and is a C1-C10 alkyl group, a C6-C10 aryl group, or a C7-C10 aralkyl group.)
(III) As the silane coupling agent, aminosilane, epoxysilane, and mercaptosilane can be preferably used, and particularly, epoxysilane and / or bis (alkoxysilylalkyl) amine can be preferably used.
(I) As the synthetic resin emulsion, an acrylic resin emulsion having an alkoxysilyl group-containing monomer unit can be suitably used.
(I) As the surfactant used in the synthetic resin emulsion, an anionic surfactant that is an alkali metal salt can be suitably used.
(II) A silicon compound and / or a partially hydrolyzed condensate thereof and / or a modified product thereof as an emulsion obtained by dispersion in an aqueous medium using a nonionic surfactant and / or an anionic surfactant It can be used suitably.
(II) An anionic surfactant that is an alkali metal salt can be suitably used as the surfactant used in the emulsion of the silicon compound and / or its partially hydrolyzed condensate and / or its modified product.
(IV) As a photosensitizer, an anthracene derivative, an acetophenone derivative, a benzophenone derivative, a thioxanthone derivative, and an anthraquinone derivative can be used. In particular, a compound having a benzophenone skeleton or an anthracene skeleton can be preferably used.
(V) As the photoacid generator, an organic halogen compound can be used, and a halogen-containing triazine compound, a vinylidene chloride copolymer, a vinyl chloride copolymer, and a chlorinated polyolefin can be suitably used.
(V) As the photoacid generator, sulfonium salts can be preferably used.
(VI) As the photobase generator, cobaltamine complexes, O-acyloximes, carbamic acid derivatives, formamide derivatives, quaternary ammonium salts, tosylamines, carbamates, and amine imide compounds can be used. Acyl oxime compounds can be suitably used.
(VI) As the photobase generator, an O-acyl oxime having an aryl group represented by the general formula (3) can be suitably used.

Figure 2012057007
Figure 2012057007

(R4、R5、R6は独立に水素、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアリール基または炭素数1〜10のアラルキル基等が挙げられ、いずれかにアリール基を有する。)
(V)光増感剤、(VI)光酸発生剤、(VII)光塩基発生剤は、(II)シリコン化合物および/またはその部分加水分解縮合物とは暗所において加水分解の促進剤としては作用しないため、合成樹脂エマルジョンと(II)シリコン化合物および/またはその部分加水分解縮合物と光増感剤を含有する水系塗料は通常の塗料の貯蔵条件である暗所において貯蔵を可能とする。
本発明に係る水性塗料用樹脂組成物はさらに(XI)無機顔料を好適に用いることができる。
本発明に係る水性塗料用樹脂組成物は、一液型塗料用樹脂組成物として好適に使用することができる。
本発明による塗料を用いた場合、塗装後、UVランプによるUV照射でも良いが、通常の被塗物の使用条件である屋外曝露により、親水性を有する優れた耐汚染性で且つ高耐候性の塗装物や塗膜を得ることができる。
(R 4 , R 5 , and R 6 are independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 1 to 10 carbon atoms, an aralkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or the like. Have
(V) a photosensitizer, (VI) a photoacid generator, (VII) a photobase generator is (II) a silicon compound and / or a partial hydrolysis condensate thereof as an accelerator for hydrolysis in the dark. Therefore, water-based paints containing synthetic resin emulsions and (II) silicon compounds and / or their partially hydrolyzed condensates and photosensitizers can be stored in the dark, the usual storage conditions for paints. .
The resin composition for water-based paints according to the present invention can further suitably use (XI) inorganic pigment.
The aqueous paint resin composition according to the present invention can be suitably used as a one-component paint resin composition.
When the paint according to the present invention is used, UV irradiation with a UV lamp may be performed after painting. However, the outdoor exposure, which is a normal use condition of an object to be coated, has excellent stain resistance and high weather resistance with hydrophilicity. A coated product and a coating film can be obtained.

本発明の水性塗料用樹脂組成物は貯蔵安定性が高いため、1液型の塗料形態が可能である。また本発明の組成物は、UVランプによるUV照射でも良いが、通常の被塗物の使用条件である屋外曝露により親水性を有する優れた耐汚染性で且つ高耐候性の塗膜を形成し得る。さらには、下地に対して良好な付着性を有する塗膜を形成し得る。   Since the resin composition for water-based paints of the present invention has high storage stability, a one-pack type paint form is possible. Further, the composition of the present invention may be irradiated with UV light from a UV lamp, but forms an excellent stain-resistant and highly weather-resistant coating film having hydrophilicity due to outdoor exposure which is a normal use condition of an object to be coated. obtain. Furthermore, a coating film having good adhesion to the base can be formed.

以下に本発明をその実施の形態に基づき詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an embodiment thereof.

(I)合成樹脂エマルジョン
本発明に使用可能な合成樹脂エマルションとしては、アクリル系樹脂エマルジョン、ウレタン樹脂エマルジョン、ふっ素樹脂エマルジョン、エポキシ樹脂エマルジョン、ポリエステル樹脂エマルジョン、アルキド樹脂エマルジョン、メラミン樹脂エマルジョンなどが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。また、これらは単独で使用しても2種以上を併用しても良い。これらの中でコスト、樹脂設計の自由度の高さなどからアクリル系樹脂エマルジョンが有利である。
(I) Synthetic resin emulsion Examples of the synthetic resin emulsion that can be used in the present invention include acrylic resin emulsion, urethane resin emulsion, fluorine resin emulsion, epoxy resin emulsion, polyester resin emulsion, alkyd resin emulsion, and melamine resin emulsion. However, it is not limited to these. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, acrylic resin emulsions are advantageous because of their high cost and high degree of freedom in resin design.

アクリル系樹脂エマルジョンは、(A)アクリル系単量体、(B)(A)と共重合可能な単量体とをラジカル共重合により得られるものが使用できる。   As the acrylic resin emulsion, those obtained by radical copolymerization of (A) an acrylic monomer and (B) a monomer copolymerizable with (A) can be used.

(A)アクリル系単量体はアルキルまたはアラルキル基を有するメタアクリレートおよび/またはアクリレートであり、その具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、iso−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、iso−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)メタクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソボニル(メタ)アクリレートなどが上げられる。尚、(メタ)アクリレートとは、本明細書中ではメタアクリレートおよび/またはアクリレートを表すこととする。   (A) The acrylic monomer is a methacrylate and / or acrylate having an alkyl or aralkyl group, and specific examples thereof include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, iso-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, iso-butyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) methacrylate, Examples include lauryl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, and isobonyl (meth) acrylate. In this specification, (meth) acrylate represents methacrylate and / or acrylate.

この中で、炭素数3以上、12以下のアルキル基を有する(メタ)アクリレート単量体を用いれば、安定な乳化重合が可能となるとともに、塗膜の耐候性などの耐久性の点で好ましく、特に、分岐アルキル基および/または環状アルキル基を有する(メタ)アクリレート単量体、たとえばiso−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソボニル(メタ)アクリレートが好ましい。   Among these, if a (meth) acrylate monomer having an alkyl group having 3 or more and 12 or less carbon atoms is used, stable emulsion polymerization is possible and preferable from the viewpoint of durability such as weather resistance of the coating film. In particular, (meth) acrylate monomers having branched and / or cyclic alkyl groups, such as iso-butyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) ) Acrylate and isobornyl (meth) acrylate are preferred.

単量体総量中の(A)成分の量は特に限定されないが、単量体の総量100重量部に対して50〜99重量部が塗膜の耐候性などの耐久性の点で好ましい。さらに好ましくは、80〜99重量部である。   The amount of component (A) in the total amount of monomers is not particularly limited, but 50 to 99 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of monomers is preferable in terms of durability such as weather resistance of the coating film. More preferably, it is 80-99 weight part.

(B)(A)と共重合可能な単量体は、(A)とは異なり、これらと共重合可能なものであれば、特に限定はされない。その具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、4−ヒドロキシスチレン、ビニルトルエンなどの芳香族炭化水素系ビニル単量体;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、ジアリルフタレートなどのビニルエステルやアリル化合物;(メタ)アクリロニトリルなどのニトリル基含有ビニル系単量体;グリシジル(メタ)アクリレートなどのエポキシ基含有ビニル系単量体;2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシスチレン、アロニクスM−5700(東亜合成化学(株)製)、placcelFA−1、placcelFA−4、placcelFM−1、placcelFM−4(以上、ダイセル化学(株)製)、HE−10、HE−20、HP−10、HP−20(以上日本触媒化学(株)製)、ブレンマーPEPシリーズ、ブレンマーNKH−5050、ブレンマーGLM(以上日本油脂(株)製)、水酸基含有ビニル系変性ヒドロキシアルキルビニル系モノマーなどの水酸基含有ビニル系単量体;東亜合成化学(株)製のマクロモノマーであるAS−6、AN−6、AA−6、AB−6、AK−5などの化合物、ビニルメチルエーテル、プロピレン、ブタジエン等が挙げられる。   (B) Unlike (A), the monomer copolymerizable with (A) is not particularly limited as long as it is copolymerizable with these. Specific examples thereof include aromatic hydrocarbon vinyl monomers such as styrene, α-methylstyrene, chlorostyrene, 4-hydroxystyrene, and vinyl toluene; vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl versatate, diallyl phthalate, and the like. Vinyl esters and allyl compounds; Nitrile group-containing vinyl monomers such as (meth) acrylonitrile; Epoxy group-containing vinyl monomers such as glycidyl (meth) acrylate; 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (Meth) acrylate, 2-hydroxyethyl vinyl ether, hydroxystyrene, Aronics M-5700 (manufactured by Toa Gosei Kagaku Co., Ltd.), packageFA-1, packageFA-4, packageFM-1, and packageFM-4 (and above) Daicel Chemical Co., Ltd.), HE-10, HE-20, HP-10, HP-20 (manufactured by Nippon Shokubai Chemical Co., Ltd.), Bremer PEP series, Bremer NKH-5050, Bremer GLM Co., Ltd.), hydroxyl-containing vinyl monomers such as hydroxyl-containing vinyl-modified hydroxyalkyl vinyl monomers; AS-6, AN-6, AA-6, AB which are macromonomers manufactured by Toa Synthetic Chemical Co., Ltd. -6, compounds such as AK-5, vinyl methyl ether, propylene, butadiene and the like.

さらに、親水性を有するビニル系単量体も使用可能である。使用可能な親水性基を有するビニル系単量体としては、スチレンスルホン酸ナトリウム、2−スルホエチルメタクリレートナトリウム、2−スルホエチルメタクリレートアンモニウム、ポリオキシアルキレン鎖を有するビニル系単量体が挙げられる。ポリオキシアルキレン鎖を有するビニル系単量体に限定はないが、ポリオキアルキレン鎖を有するアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルが好ましく、具体例としては日油(株)製ブレンマーPE−90、PE−200、PE−350、AE−90、AE−200、AE−350、PP−500、PP−800、PP−1000、AP−400、AP−550、AP−800、700PEP−350B、10PEP−550B、55PET−400、30PET−800、55PET−800、30PPT−800、50PPT−800、70PPT−800、PME−100、PME−200、PME−400、PME−1000、PME−4000、AME−400、50POEP−800B、50AOEP−800B、AEP、AET、APT、PLE、ALE、PSE、ASE、PKE、AKE、PNE、ANE、PNP、ANP、PNEP−600、共栄社化学(株)製ライトエステル130MA、041MA、MTG、ライトアクリレートEC−A、MTG−A、130A、DPM−A、P−200A、NP−4EA、NP−8EA、EHDG−A、日本乳化剤(株)製MA−30、MA−50、MA−100、MA−150、RMA−1120、RMA−564、RMA−568、RMA−506、MPG130−MA、Antox MS−60、MPG−130MA、RMA−150M、RMA−300M、RMA−450M、RA−1020、RA−1120、RA−1820、新中村化学工業(株)製NK−ESTER M−20G、M−40G、M−90G、M−230G、AMP−10G、AMP−20G、AMP−60G、AM−90G、LAなどがあげられる。   Furthermore, hydrophilic vinyl monomers can also be used. Examples of the vinyl monomer having a hydrophilic group that can be used include sodium styrenesulfonate, sodium 2-sulfoethyl methacrylate, 2-sulfoethyl methacrylate ammonium, and vinyl monomers having a polyoxyalkylene chain. Although there is no limitation in the vinyl-type monomer which has a polyoxyalkylene chain, the acrylic acid ester or methacrylic acid ester which has a polyoxyalkylene chain is preferable, As a specific example, Blenmer PE-90, PE- by NOF Corporation is mentioned. 200, PE-350, AE-90, AE-200, AE-350, PP-500, PP-800, PP-1000, AP-400, AP-550, AP-800, 700PEP-350B, 10PEP-550B, 55PET-400, 30PET-800, 55PET-800, 30PPT-800, 50PPT-800, 70PPT-800, PME-100, PME-200, PME-400, PME-1000, PME-4000, AME-400, 50POEP- 800B, 50AOEP-800B, AEP, ET, APT, PLE, ALE, PSE, ASE, PKE, AKE, PNE, ANE, PNP, ANP, PNEP-600, Kyoeisha Chemical Co., Ltd. light ester 130MA, 041MA, MTG, light acrylate EC-A, MTG- A, 130A, DPM-A, P-200A, NP-4EA, NP-8EA, EHDG-A, MA-30 manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd., MA-50, MA-100, MA-150, RMA-1120, RMA-564, RMA-568, RMA-506, MPG130-MA, Antox MS-60, MPG-130MA, RMA-150M, RMA-300M, RMA-450M, RA-1020, RA-1120, RA-1820, new Nakamura Chemical Co., Ltd. NK-ESTER M-20G, M-40G, M-9 G, M-230G, AMP-10G, AMP-20G, AMP-60G, AM-90G, LA, and the like.

また、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリアリルシアヌレート、アリル(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼンなどの重合性の不飽和結合を2つ以上有する単量体を使用することも可能である。この場合、生成した粒子内部に架橋を有する構造となり、形成した塗膜の耐水性が向上する。   In addition, a monomer having two or more polymerizable unsaturated bonds such as polyethylene glycol di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, triallyl cyanurate, allyl (meth) acrylate, divinylbenzene or the like is used. It is also possible. In this case, the generated particles have a structure having cross-linking, and the water resistance of the formed coating film is improved.

また、トリフルオロ(メタ)アクリレート、ペンタフルオロ(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルメタクリレート、β−(パーフルオロオクチル)エチル(メタ)アクリレートなどのふっ素含有ビニル系単量体を使用することにより高度な撥水・撥油を付与することも可能である。   Moreover, trifluoro (meth) acrylate, pentafluoro (meth) acrylate, perfluorocyclohexyl (meth) acrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate, β- (perfluorooctyl) ethyl (meth) acrylate, etc. It is also possible to impart high water and oil repellency by using a fluorine-containing vinyl monomer.

また、ダイアセトンアクリルアミド、メチルビニルケトン等のカルボニル基含有ビニル系単量体を用い、ヒドラジンおよび/またはヒドラジド基を含有する化合物を配合することにより、架橋性を付与することも可能であり、形成した塗膜の耐水性が向上する。   It is also possible to impart crosslinkability by using a carbonyl group-containing vinyl monomer such as diacetone acrylamide or methyl vinyl ketone and blending a compound containing hydrazine and / or hydrazide group. The water resistance of the coated film is improved.

単量体総量中の(B)成分の量は特に限定されないが、単量体の総量100重量部に対して(B)成分が0.1〜50重量部含まれていることが、経済性、架橋性などの機能付与、エマルジョンの安定性の点で好ましい。親水性を有するビニル系単量体について、さらに好ましくは、0.5〜3重量部である。   The amount of component (B) in the total amount of monomers is not particularly limited, but it is economical that component (B) is contained in an amount of 0.1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of monomers. From the viewpoint of imparting functions such as crosslinkability and stability of the emulsion. The vinyl monomer having hydrophilicity is more preferably 0.5 to 3 parts by weight.

さらに(C)成分としてアルコキシシリル基含有単量体を用いれば、塗膜の耐水性、耐候性などの耐久性向上、(II)のシリコン化合物および/またはその部分加水分解縮合物による耐汚染性効果を向上させることから好ましい。   Furthermore, if an alkoxysilyl group-containing monomer is used as the component (C), durability of the coating film is improved, such as water resistance and weather resistance, and contamination resistance due to the silicon compound and / or its partial hydrolysis condensate of (II) It is preferable because the effect is improved.

(C)アルコキシシリル基含有単量体は、
78 (3-b)Si(OR9b (4)
(式中、R7は重合性二重結合を有する1価有機基、R8は炭素数1〜4のアルキル基、R9は炭素数1〜4のアルキル基、bは1〜3)で示される有機ケイ素化合物で、アルコキシ基を有し、反応性二重結合を有する化合物である。その具体例としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシランなどのビニルシラン類;γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリプロポキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリブトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジプロポキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジイソプロポキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジブトキシシランなどのアクリルシラン類などがあげられ、これらを1種又は2種以上併用して用いることができる。
(C) The alkoxysilyl group-containing monomer is
R 7 R 8 (3-b) Si (OR 9 ) b (4)
(Wherein R 7 is a monovalent organic group having a polymerizable double bond, R 8 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 9 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and b is 1 to 3). The organosilicon compound shown is a compound having an alkoxy group and a reactive double bond. Specific examples thereof include vinylsilanes such as vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltripropoxysilane, vinyltriisopropoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane; γ- (meth) acryloxypropyl Trimethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyltriethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyltripropoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyltriisopropoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyltri Butoxysilane, γ- (meth) acryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropylmethyldipropoxysilane, γ- (meth) acryloxy Propyl methyl diisopropoxy silane, acrylic silane such as .gamma. (meth) acryloxy propyl methyl dibutoxy silane and the like, can be used in combination of these one or more.

(C)成分の使用量は特に限定されないが、単量体の総量100重量部に対して0.1〜20重量部が好ましく、さらに好ましくは0.5〜10重量部用いることによって、過度の架橋による脆化を抑制し、耐久性を向上させることができる。   Although the usage-amount of (C) component is not specifically limited, 0.1-20 weight part is preferable with respect to 100 weight part of total amounts of a monomer, More preferably, it is excessive by using 0.5-10 weight part. It is possible to suppress embrittlement due to crosslinking and improve durability.

(C)成分のR9の炭素数は、アルコキシシリル基の加水分解・縮合の反応性と反比例し、炭素数が増えるにつれ反応性は低下する傾向がある。エマルジョン中での安定性を考慮すれば、2〜4が好ましく、上記具体例のなかでγ−(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシランが好ましい。また、コア/シェル型エマルジョンとした(I)において、コア部にR9の炭素数の低い(C)成分(たとえばメトキシシリル基を有するγ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン)、シェル部にR9の炭素数の高い(C)成分(たとえばエトキシシリル基を有するγ−(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン)を用いれば、コア部に緩やかな架橋構造が導入され、柔軟性を損なうことなく、シェル部の安定化された反応性とともに耐水性、塗膜強度を向上させることができる。 The carbon number of R 9 in the component (C) is inversely proportional to the reactivity of hydrolysis / condensation of the alkoxysilyl group, and the reactivity tends to decrease as the carbon number increases. Considering the stability in the emulsion, 2 to 4 are preferable. Among the above specific examples, γ- (meth) acryloxypropyltriethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyltriisopropoxysilane, γ- (Meth) acryloxypropylmethyldiethoxysilane is preferred. Further, in (I) as a core / shell type emulsion, the component (C) having a low R 9 carbon number (for example, γ- (meth) acryloxypropylmethyldimethoxysilane having a methoxysilyl group) in the core portion, shell portion If a component (C) having a high carbon number of R 9 (for example, γ- (meth) acryloxypropyltriethoxysilane having an ethoxysilyl group) is used, a moderate cross-linked structure is introduced into the core portion, which impairs flexibility. In addition, the water resistance and the coating strength can be improved together with the stabilized reactivity of the shell portion.

(C)成分を用いる場合、(A)成分に炭素数4以上のアルキル基および/又はシクロアルキル基を有するメタクリル酸エステルを単量体の総量100重量部中に60重量部以上使用するとエマルジョン中のアルコキシシリル基の安定性が大きく向上する。   When component (C) is used, if component (A) is 60 parts by weight or more of a methacrylic acid ester having an alkyl group and / or cycloalkyl group having 4 or more carbon atoms in 100 parts by weight of the total monomer, This greatly improves the stability of the alkoxysilyl group.

(B)成分に、水酸基含有ビニル系単量体および/またはポリオキシアルキレン鎖を有するビニル系単量体を単量体の総量100重量部中に0.5〜20重量部用いると、(C)成分、(II)のシリコン化合物および/またはその部分加水分解縮合物のアルコキシシリル基の安定性を向上させ、さらにエマルジョンの機械的安定性、化学的安定性を向上させることができる。なかでも、ポリオキシアルキレン鎖を有するビニル系単量体が特に有効である。   When 0.5 to 20 parts by weight of a hydroxyl group-containing vinyl monomer and / or a vinyl monomer having a polyoxyalkylene chain is used as the component (B) in 100 parts by weight of the total monomer, (C ), The stability of the alkoxysilyl group of the component (II) silicon compound and / or its partially hydrolyzed condensate, and the mechanical and chemical stability of the emulsion can be improved. Of these, vinyl monomers having a polyoxyalkylene chain are particularly effective.

次にアクリル系樹脂エマルジョンの製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of an acrylic resin emulsion is demonstrated.

(A)、(B)成分からなる単量体混合物を公知の乳化重合法、たとえばバッチ重合法、モノマー滴下重合法、乳化モノマー滴下重合法などにより重合して得られる。   A monomer mixture comprising the components (A) and (B) is obtained by polymerization by a known emulsion polymerization method, for example, a batch polymerization method, a monomer dropping polymerization method, an emulsion monomer dropping polymerization method or the like.

また、コア/シェル型エマルションの製造は、コア部をなす単量体混合物を公知の乳化重合法で重合し、得られたコア成分の水性分散液の存在下に、シェル部をなす単量体混合物を公知の乳化重合法で重合し、シェル成分を導入する。なお、コア部、シェル部各成分内の重合は、何回かに分割して行ってもよい。   In addition, the production of the core / shell type emulsion is carried out by polymerizing the monomer mixture forming the core part by a known emulsion polymerization method, and in the presence of the obtained aqueous dispersion of the core component, the monomer forming the shell part. The mixture is polymerized by a known emulsion polymerization method, and a shell component is introduced. In addition, you may divide | segment several times and superpose | polymerize in each component of a core part and a shell part.

乳化重合に際しては、通常用いられるアニオン系またはノニオン系の界面活性剤を用いることができる。   In emulsion polymerization, a commonly used anionic or nonionic surfactant can be used.

乳化重合に用いる水性媒体としては、水を必須成分として含有していればよく、他の有機溶剤を含有していても構わない。他の有機溶剤としては、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール系溶剤;プロピレングリコールなどのグリコール系溶剤;エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル系溶剤、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、(株)チッソ製CS−12などのエステル系溶剤があげられるが、エマルジョンの重合時の安定性や環境の観点から有機溶剤は含有しない方が好ましい。   The aqueous medium used for the emulsion polymerization only needs to contain water as an essential component, and may contain other organic solvents. Other organic solvents include alcohol solvents such as ethanol and isopropanol; glycol solvents such as propylene glycol; ether solvents such as ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether and propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monobutyl ether acetate, An ester solvent such as CS-12 manufactured by Chisso Corporation may be mentioned, but it is preferable not to contain an organic solvent from the viewpoint of stability during polymerization of the emulsion and the environment.

アニオン系界面活性剤としては、たとえばポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレン多環フェニルエーテルサルフェートなどのポリオキシエチレンアリールエーテルサルフェート、ポリオキシエチレントリデシルエーテルサルフェートなどのポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートなどのポリオキシエチレン鎖を有する硫酸エステル;ラウリルスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸などのスルホン酸;ラウリルサルフェートなどの硫酸エステル;ジ(2−エチルヘキシル)スルホコハク酸などのアルキルスルホコハク酸などおよびそれらの塩があげられる。   Examples of the anionic surfactant include polyoxyethylene aryl ether sulfate such as polyoxyethylene nonyl phenyl ether sulfate, polyoxyethylene polycyclic phenyl ether sulfate, and polyoxyethylene alkyl ether sulfate such as polyoxyethylene tridecyl ether sulfate. Sulfates having a polyoxyethylene chain; sulfonic acids such as lauryl sulfonic acid, dodecylbenzene sulfonic acid, alkylnaphthalene sulfonic acid; sulfate esters such as lauryl sulfate; alkyl sulfosuccinic acids such as di (2-ethylhexyl) sulfosuccinic acid, and the like These salts are mentioned.

アニオン系界面活性剤の中和カチオン種は種々選択できるが、アルカリ金属、たとえばナトリウムまたはカリウムイオンを用いた界面活性剤を用いれば、(II)シリコン化合物、(C)成分の安定性を向上させることができる。   Various types of neutralized cation species of an anionic surfactant can be selected. If a surfactant using an alkali metal such as sodium or potassium ion is used, the stability of (II) silicon compound and (C) component is improved. be able to.

また、ノニオン系界面活性剤としては、たとえばポリオキシエチレンアルキルエ−テル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステルなどのポリオキシエチレン鎖を有するもの;ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステルなどの水酸基を有するもの;信越化学工業(株)製KF−351、KF−352、KF−353、KF−354、KF−355、KF−615、KF−618、KF−945、KF−907、X−22−6008、X−22−811、X−22−812、東レ・ダウコーニング社製SH3748、SH3749、SH3771、SH8400、SF8410、SF8700などの片末端および/または両末端および/または側鎖をポリアルキレンオキシドで変性したポリオルガノシロキサンであるシリコーン系界面活性剤などがあげられる。   Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid. Those having a polyoxyethylene chain such as ester; those having a hydroxyl group such as sorbitan fatty acid ester and glycerin fatty acid ester; KF-351, KF-352, KF-353, KF-354, KF- manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 355, KF-615, KF-618, KF-945, KF-907, X-22-6008, X-22-811, X-22-812, SH3748, SH3749, SH3771, SH8400 manufactured by Toray Dow Corning SF8410, such as one terminal and / or both ends and / or side chains of the silicone-based surfactant is a modified polyorganosiloxane polyalkylene oxides such SF8700 and the like.

本発明においては、界面活性剤として1分子中に不飽和基を有する、いわゆる反応性乳化剤を用いることが組成物およびこれを用いた水性塗料での泡立ち抑制、得られる塗膜の耐水性、耐候性の点で好ましい。また、特に分子内にポリオキシアルキレン基を有する反応性乳化剤を用いた場合には、機械的安定性を向上させることができる。   In the present invention, the use of a so-called reactive emulsifier having an unsaturated group in one molecule as a surfactant suppresses foaming in a composition and an aqueous paint using the composition, and the water resistance and weather resistance of the resulting coating film. From the viewpoint of sex. In particular, when a reactive emulsifier having a polyoxyalkylene group in the molecule is used, the mechanical stability can be improved.

かかる反応性乳化剤の具体例としては、たとえば、(株)ADEKA製アデカリアソープSR−05、SR−10、SR−20、SR−1025、SR−2025、SR−3025,SR−10S、NE−10、NE−20、NE−30、NE−40、SE−10、SE−20、SE−10S、ER−10、ER−20、ER−30、ER−40)、日本乳化剤(株)製Antox−MS−60、RMA−1120、RMA−564、RMA−568、RMA−506、第一工業製薬(株)製アクアロンKH−05、KH−10、RN−20、RN−30、RN−50、RN−2025、HS−10、HS−20、HS−1025、BC05、BC10、BC0515、BC1025、三洋化成工業(株)製エレミノールJS−2、JS−20、RS−30、花王(株)製ラテムルS−180、S−180A、PD−104、PD−420、PD−430などがあげられる。   Specific examples of such a reactive emulsifier include, for example, Adeka Soap SR-05, SR-10, SR-20, SR-1025, SR-2025, SR-3025, SR-3025, SR-10S, NE-A manufactured by ADEKA Corporation. 10, NE-20, NE-30, NE-40, SE-10, SE-20, SE-10S, ER-10, ER-20, ER-30, ER-40), Antox manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd. -MS-60, RMA-1120, RMA-564, RMA-568, RMA-506, Aqualon KH-05, KH-10, RN-20, RN-30, RN-50, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. RN-2025, HS-10, HS-20, HS-1025, BC05, BC10, BC0515, BC1025, Elyonol JS-2, JS-20 manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd. RS-30, manufactured by Kao Corp. LATEMUL S-180, S-180A, such as PD-104, PD-420, PD-430 and the like.

前記界面活性剤は、単独または2種以上を混合して用いることができ、アニオン系界面活性剤における中和カチオン種も本発明の効果を損なわない範囲で、アルカリ金属以外のたとえばアンモニア、有機アミン類による中和物も用いることができる。   The surfactant can be used alone or in combination of two or more, and the neutralized cation species in the anionic surfactant is not limited to the effect of the present invention, for example ammonia, organic amines other than alkali metals. Neutralized products can also be used.

界面活性剤の総使用量は、単量体全量100重量部に対して有効成分量として10重量部以下、好ましくは0.5〜8重量部である。   The total amount of the surfactant used is 10 parts by weight or less, preferably 0.5 to 8 parts by weight as the amount of active ingredient with respect to 100 parts by weight of the total amount of monomers.

有効成分量としての界面活性剤総量中のアルカリ金属塩であるアニオン系界面活性剤の使用量は、界面活性剤の総量100重量部に対して、0.5〜100重量部含まれていることが、(II)シリコン化合物の乳化物の安定性、エマルジョンの機械的安定性の点で好ましい。   The amount of the anionic surfactant that is an alkali metal salt in the total amount of the surfactant as the active ingredient amount should be 0.5 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the surfactant. However, (II) is preferable from the viewpoint of the stability of the emulsion of the silicon compound and the mechanical stability of the emulsion.

重合開始剤としては、特に限定はなく、アゾビス−2−メチルブチロニトリルなどのアゾ化合物;過硫酸カリウムなどの無機過酸化物;クメンハイドロパーオキサイドなどの有機過酸化物;過酸化物と還元剤を組み合わせるレドックス系などの公知の重合開始剤を挙げることができる。それらの中でも重合をより安定に行なうために、重合開始剤としてレドックス系を用いることが望ましい。また、重合中の混合液の安定性を保持し、重合を安定に行なうためには、温度は70℃以下、好ましくは40〜65℃であり、塩基および/または緩衝剤を用いてpHは5〜9に調整することが好ましい。   The polymerization initiator is not particularly limited. An azo compound such as azobis-2-methylbutyronitrile; an inorganic peroxide such as potassium persulfate; an organic peroxide such as cumene hydroperoxide; a peroxide and a reduction Known polymerization initiators such as a redox system combined with an agent can be exemplified. Among them, it is desirable to use a redox system as a polymerization initiator in order to perform polymerization more stably. Further, in order to maintain the stability of the mixed solution during the polymerization and perform the polymerization stably, the temperature is 70 ° C. or lower, preferably 40 to 65 ° C., and the pH is 5 using a base and / or a buffer. It is preferable to adjust to ~ 9.

前記レドックス系に用いる開始剤として、たとえば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、t−ブチルハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、t−ブチルパーオキシラウレートなどがあげられ、これらに組み合わせる還元剤としては、酸性亜硫酸ナトリウム、ロンガリット(Bruggamann Chemical US製、Sodium formaldehyde sulfoxylate)、Bruggolite FF−6(Bruggamann Chemical US製、2−hydroxy−2−sulfinate−acetic−acid di−sodium salt、Sodium sulfite、2−hydroxy−2−sulfonate−acetic−acid di−sodium salt混合物)、二酸化チオ尿素、L−アスコルビン酸などがあげられる。特に、t−ブチルハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物とロンガリット、Bruggolite FF−6または二酸化チオ尿素との組み合わせが好ましい。   Examples of the initiator used for the redox system include potassium persulfate, ammonium persulfate, hydrogen peroxide, t-butyl hydroperoxide, benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, t-butyl peroxylaurate, and the like. Examples of the reducing agent to be combined with these include acidic sodium sulfite, Rongalite (manufactured by Bruggamann Chemical US, Sodium formaldehydrate sulfonate), Bruggolite FF-6 (manufactured by Brugganmann Chemical US, 2-hydroxy-US) Sodium sulfide, 2-hydroxy-2-sulfonate-a etic-acid di-sodium salt mixture), thiourea dioxide, etc. L- ascorbic acid. In particular, a combination of an organic peroxide such as t-butyl hydroperoxide, benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide and the like and Rongalite, Bruggolite FF-6 or thiourea dioxide is preferable.

なお、還元剤は、環境への配慮からホルムアルデヒド発生のないBruggolite FF−6、二酸化チオ尿素が特に好ましい。   Note that the reducing agent is particularly preferably Bruggolite FF-6 or thiourea dioxide which does not generate formaldehyde in consideration of the environment.

前記重合開始剤の使用量は、単量体全量100重量部に対して0.01〜10部、好ましくは0.05〜5重量部である。かかる重合開始剤の使用量が0.01重量部未満である場合には、重合が進行しにくくなることがあり、10重量部を超える場合には、生成する重合体の分子量が低下する傾向がある。   The amount of the polymerization initiator used is 0.01 to 10 parts, preferably 0.05 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of monomers. When the amount of the polymerization initiator used is less than 0.01 parts by weight, the polymerization may be difficult to proceed. When the amount exceeds 10 parts by weight, the molecular weight of the produced polymer tends to decrease. is there.

また、重合開始剤の触媒活性を安定的に付与するために、硫酸鉄などの2価の鉄イオンを含む化合物とエチレンジアミン四酢酸二ナトリウムなどのキレート化剤を用いてもよい。かかるキレート化剤の使用量は、単量体全量100重量部に対して0.0001〜1重量部、好ましくは0.001〜0.5重量部である。   In order to stably impart the catalytic activity of the polymerization initiator, a compound containing a divalent iron ion such as iron sulfate and a chelating agent such as disodium ethylenediaminetetraacetate may be used. The amount of the chelating agent used is 0.0001 to 1 part by weight, preferably 0.001 to 0.5 part by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of monomers.

重合体の分子量を調節するために連鎖移動剤の添加も可能である。連鎖移動剤としては公知のもの、たとえば、n−ドデシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン、n−ブチルメルカプタン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン等のメルカプタン系化合物、クロロホルム、四塩化炭素等の有機ハロゲン化物、スルフィドベンゼン、イソプロピルベンゼン、塩化第二鉄等が挙げられる。かかる連鎖移動剤の使用量は、単量体全量100重量部に対して0.01〜5重量部、好ましくは0.05〜1重量部である。   Chain transfer agents can be added to control the molecular weight of the polymer. Known chain transfer agents such as n-dodecyl mercaptan, tert-dodecyl mercaptan, n-butyl mercaptan, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, Examples include mercaptan compounds such as γ-mercaptopropylmethyldiethoxysilane, organic halides such as chloroform and carbon tetrachloride, sulfide benzene, isopropylbenzene, and ferric chloride. The amount of the chain transfer agent used is 0.01 to 5 parts by weight, preferably 0.05 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the total amount of monomers.

エマルジョンの安定性を保持するため、重合完了後に塩基および/または緩衝剤によりpHを6〜10に保つのが好ましい。この調整、維持は、塩基および/または緩衝剤は、一般に使用されるものであれば、特に限定されないが、塩基としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物;アンモニア、有機アミン類など、緩衝剤としては、たとえば炭酸水素ナトリウム、リン酸水素2ナトリウムなどの炭酸塩、リン酸塩またはカルボン酸塩があげられる。   In order to maintain the stability of the emulsion, it is preferable to maintain the pH at 6 to 10 with a base and / or a buffer after completion of the polymerization. The adjustment and maintenance are not particularly limited as long as the base and / or buffering agent are generally used. Examples of the base include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; ammonia and organic amines. Examples of buffering agents include carbonates such as sodium hydrogen carbonate and disodium hydrogen phosphate, phosphates, and carboxylates.

これらのpH調整剤、緩衝剤において、アルカリ金属を含むものを用いれば、(II)シリコン化合物、(C)成分の安定性を向上させることができ、炭酸水素ナトリウムの使用がより好ましい。   If these pH adjusting agents and buffering agents containing an alkali metal are used, the stability of the (II) silicon compound and the (C) component can be improved, and the use of sodium bicarbonate is more preferable.

アクリル系樹脂エマルジョン中の樹脂固形分濃度は、20〜70重量%が好ましく、さらに好ましくは30〜60重量%となるように調整する。かかる樹脂固形分濃度が70重量%を超える場合には、系の粘度が著しく上昇するため、重合反応に伴なう発熱を除去することが困難になったり、重合器からの取り出しに長時間を要するようになる傾向がある。また、樹脂固形分濃度が20重量%未満である場合には、重合操作の面では何ら問題は生じないものの、1回の重合操作によって生じる樹脂量が少なく、経済面で不利となるとともに、得られる塗膜の膜厚が薄くなるなど、塗装作業性、塗膜性能低下の点で不利となる。   The resin solid content concentration in the acrylic resin emulsion is preferably 20 to 70% by weight, and more preferably 30 to 60% by weight. When the resin solid content concentration exceeds 70% by weight, the viscosity of the system is remarkably increased, so that it becomes difficult to remove heat generated by the polymerization reaction, or it takes a long time to take out from the polymerization vessel. There is a tendency to become necessary. Further, when the resin solid content concentration is less than 20% by weight, there is no problem in the aspect of the polymerization operation, but the amount of resin generated by one polymerization operation is small, which is disadvantageous in terms of economy. This is disadvantageous in terms of coating workability and coating film performance degradation, such as a reduced coating film thickness.

本発明のアクリル系樹脂エマルジョンは、平均粒子径が0.02〜1.0μm程度が好ましい。平均粒子径は、重合初期に仕込む界面活性剤の量で調整することが可能である。   The average particle diameter of the acrylic resin emulsion of the present invention is preferably about 0.02 to 1.0 μm. The average particle diameter can be adjusted by the amount of surfactant charged at the initial stage of polymerization.

(II)シリコン化合物および/またはその部分加水分解縮合物
本発明における(II)成分であるシリコン化合物は、一般式(1)で示される。
(R1O)4-aSiR2 a (1)
(式中、R1は同じかまたは異なり、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基または炭素数7〜10のアラルキル基、R2は同じかまたは異なり、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、または炭素数7〜10のアラルキル基、aは0〜2の整数。)
(II) Silicon Compound and / or Partially Hydrolyzed Condensate thereof The silicon compound as the component (II) in the present invention is represented by the general formula (1).
(R 1 O) 4-a SiR 2 a (1)
(Wherein R 1 is the same or different, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms, R 2 is the same or different and has 1 carbon atom) C-10 alkyl group, C6-C10 aryl group, or C7-C10 aralkyl group, a is an integer of 0-2.)

シリコン化合物および/またはその部分加水分解縮合物としては、たとえば、テトラメチルシリケート、テトラエチルシリケート、テトラ−n−プロピルシリケート、テトラ−i−プロピルシリケート、テトラ−n−ブチルシリケート、テトラ−i−ブチルシリケート、テトラ−t−ブチルシリケートなどのテトラアルキルシリケート類;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、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ペンチルトリメトキシシラン、ペンチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘプチルトリメトキシシラン、ヘプチルトリエトキシシラン、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、オクタデシルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランなどのトリアルコキシシラン類;ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシランなどのジアルコキシシラン類などのシランおよび/またはこれらのシランから選択される1種または2種以上の部分加水分解縮合物があげられる。また、これらは1種単独でもよく、2種以上を併用しても良い。   Examples of silicon compounds and / or partial hydrolysis condensates thereof include tetramethyl silicate, tetraethyl silicate, tetra-n-propyl silicate, tetra-i-propyl silicate, tetra-n-butyl silicate, and tetra-i-butyl silicate. Tetraalkyl silicates such as tetra-t-butyl silicate; methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, butyltrimethoxysilane, butyl Triethoxysilane, pentyltrimethoxysilane, pentyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, heptyltrimethoxysilane, heptyl Ethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, octadecyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltriethoxy Trialkoxysilanes such as silane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane; dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane Sialkoxysilanes such as 3- (meth) acryloxypropylmethyldimethoxysilane and 3- (meth) acryloxypropylmethyldiethoxysilane Emissions and / or one or more partially hydrolyzed condensate chosen from silanes and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

上記のシリコン化合物および/またはその部分加水分解縮合物の中で、下記一般式(2)で示される化合物および/またはその部分加水分解縮合物であるオルガノシリケートおよび/またはその変性物が、塗膜に親水性を付与し、耐汚染性を発現せしめる効果に優れることから好ましい。
(R3O)4Si (2)
(式中、R3は同じかまたは異なり、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基または炭素数7〜10のアラルキル基)。
Among the above silicon compounds and / or partial hydrolysis condensates thereof, a compound represented by the following general formula (2) and / or an organosilicate which is a partial hydrolysis condensate thereof and / or a modified product thereof is a coating film: It is preferable because it is excellent in the effect of imparting hydrophilicity to the surface and developing stain resistance.
(R 3 O) 4 Si (2)
(Wherein R 3 is the same or different and is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms).

オルガノシリケートとしては、たとえば上記のテトラメチルシリケート、テトラエチルシリケート、テトラ−n−プロピルシリケート、テトラ−i−プロピルシリケート、テトラ−n−ブチルシリケート、テトラ−i−ブチルシリケート、テトラ−t−ブチルシリケートなどテトラアルキルシリケート類、これらから選択される1種または2種以上の部分加水分解縮合物があげられる。   Examples of the organosilicate include tetramethyl silicate, tetraethyl silicate, tetra-n-propyl silicate, tetra-i-propyl silicate, tetra-n-butyl silicate, tetra-i-butyl silicate, tetra-t-butyl silicate, etc. Examples thereof include tetraalkyl silicates and one or more partially hydrolyzed condensates selected from these.

オルガノシリケートのR3は、炭素数が多い、また分岐のあるもので加水分解・縮合の反応性が低下し、組成物の貯蔵安定性および耐汚染性とを考慮すれば、炭素数2〜4のアルキル基が好ましい。また、R3として、短鎖アルキル(たとえばエチル)と長鎖または分岐アルキル(たとえばi−プロピル)の2種以上の選択により反応性に幅を持たせ、貯蔵安定性および耐汚染性の双方を向上させることもできる。 R 3 of the organosilicate has a large number of carbon atoms and is branched and the reactivity of hydrolysis / condensation is lowered, and considering the storage stability and stain resistance of the composition, it has 2 to 4 carbon atoms. Are preferred. Further, as R 3 , the reactivity is widened by selecting two or more kinds of short-chain alkyl (for example, ethyl) and long-chain or branched alkyl (for example, i-propyl), so that both storage stability and stain resistance are achieved. It can also be improved.

また、部分加水分解縮合物とすれば、耐汚染性を向上させることができる。その縮合度は2〜20、好ましくは3〜15である。   Moreover, if it is set as a partial hydrolysis-condensation product, stain resistance can be improved. The degree of condensation is 2-20, preferably 3-15.

また、ポリオキシアルキレン、ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルなどの水酸基を含有する親水性のポリエーテルをエステル交換反応等により導入すること、γ−アミノプロピルトリエトキシシランなどの親水性基含有シラン化合物を共縮合することなどで親水性基を導入する変性により、水性媒体中での分散性を向上させることもできる。   In addition, a hydrophilic polyether containing a hydroxyl group such as polyoxyalkylene or polyoxyalkylene monoalkyl ether is introduced by transesterification or the like, and a hydrophilic group-containing silane compound such as γ-aminopropyltriethoxysilane is used together. Dispersibility in an aqueous medium can also be improved by modification that introduces a hydrophilic group by condensation or the like.

(II)の添加方法は、特に限定されないが、(I)または(I)を用いた水性塗料組成物に直接添加、たとえば特開平8−259892号公報に記載される乳化物としての添加、特開平9−221611号公報に記載される(II)とγ−アミノプロピルトリエトキシシランなどの親水性基含有シラン化合物を共縮合することなどによる水溶化を行ったのちの添加、WO1999/05228号公報に記載されるポリオキシアルキレン基を有する(II)の変性物としての添加、特開平8−337754号公報に記載される水溶性又は自己乳化型の(ブロック)イソシアネート基含有化合物および/またはカルボジイミド化合物などと(II)の混合物としての添加、特開2002−138123号公報に記載される(II)を包含させた(I)合成樹脂エマルジョンの使用などがあげられる。   The addition method of (II) is not particularly limited, but it is directly added to the aqueous coating composition using (I) or (I), for example, as an emulsion described in JP-A-8-259892. Addition after water-solubilization by co-condensing (II) described in Kaihei 9-221611 and a hydrophilic group-containing silane compound such as γ-aminopropyltriethoxysilane, WO 1999/05228 (II) as a modified product having a polyoxyalkylene group described in JP-A-8-337754, a water-soluble or self-emulsifying type (block) isocyanate group-containing compound and / or carbodiimide compound And (II) as a mixture, and (I) synthetic resin including (II) described in JP-A-2002-138123 Such as the use of Marujon and the like.

上記の(II)の添加方法の中で、乳化物としての添加、特に(II)シリコン化合物および/またはその部分加水分解縮合物をアニオン系界面活性剤および/またはノニオン系界面活性剤を用いて水性媒体中に分散して得られる乳化物としての添加は、水性塗料組成物での貯蔵安定性、得られる塗膜の外観などを向上させる点で好ましい。   Among the addition methods of (II) above, addition as an emulsion, in particular, (II) silicon compounds and / or partially hydrolyzed condensates thereof using anionic surfactants and / or nonionic surfactants Addition as an emulsion obtained by dispersing in an aqueous medium is preferable in terms of improving storage stability in the aqueous coating composition, appearance of the resulting coating film, and the like.

この乳化物に用いる水性媒体は、水を必須成分として含有していればよく、他の有機溶剤を含有していても構わない。他の有機溶剤としては、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール系溶剤;プロピレングリコールなどのグリコール系溶剤;エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル系溶剤、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、(株)チッソ製CS−12などのエステル系溶剤があげられるが、乳化物の安定性や環境の観点から有機溶剤は含有しない方が好ましい。   The aqueous medium used for this emulsion should just contain water as an essential component, and may contain the other organic solvent. Other organic solvents include alcohol solvents such as ethanol and isopropanol; glycol solvents such as propylene glycol; ether solvents such as ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether and propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monobutyl ether acetate, Although ester solvents such as CS-12 manufactured by Chisso Corporation are listed, it is preferable not to contain an organic solvent from the viewpoint of stability of the emulsion and the environment.

また、アニオン系界面活性剤のアニオンとしては、たとえばポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレン多環フェニルエーテルサルフェートなどのポリオキシエチレンアリールエーテルサルフェート、ポリオキシエチレントリデシルエーテルサルフェートなどのポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートなどのポリオキシエチレン鎖を有する硫酸エステル;ラウリルサルフェートなどの硫酸エステル;ラウリルスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸などのスルホン酸;ジ(2−エチルヘキシル)スルホコハク酸などのアルキルスルホコハク酸;アルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどのリン酸エステルなどがあげられる。   Examples of the anion of the anionic surfactant include polyoxyethylene nonylphenyl ether sulfate, polyoxyethylene aryl ether sulfate such as polyoxyethylene polycyclic phenyl ether sulfate, and polyoxyethylene such as polyoxyethylene tridecyl ether sulfate. Sulfate ester having polyoxyethylene chain such as alkyl ether sulfate; Sulfate ester such as lauryl sulfate; Sulfonic acid such as lauryl sulfonic acid, dodecylbenzene sulfonic acid, alkylnaphthalene sulfonic acid, alkyl diphenyl ether disulfonic acid; Di (2-ethylhexyl) Alkylsulfosuccinic acid such as sulfosuccinic acid; alkyl phosphate ester, polyoxyethylene alkyl ether phosphoric acid And phosphoric acid esters such as ester, and the like.

アニオン系界面活性剤の中和カチオン種は、種々選択できるが、アルカリ金属、好ましくはナトリウムまたはカリウムイオンを用いれば、乳化物および水性塗料組成物での(II)シリコン化合物および/またはその部分加水分解縮合物の安定性を向上させることができる。   Various neutralizing cationic species of the anionic surfactant can be selected. If an alkali metal, preferably sodium or potassium ion, is used, the (II) silicon compound and / or its partial hydrolysis in emulsions and aqueous coating compositions are used. The stability of the decomposition condensate can be improved.

また、ノニオン系界面活性剤としては、たとえばポリオキシエチレンアルキルエ−テル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステルなどのポリオキシエチレン鎖を有するもの;ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステルなどの水酸基を有するもの;信越化学工業(株)製KF−351、KF−352、KF−353、KF−354、KF−355、KF−615、KF−618、KF−945、KF−907、X−22−6008、X−22−811、X−22−812、東レ・ダウコーニング社製SH3748、SH3749、SH3771、SH8400、SF8410、SF8700などの片末端および/または両末端および/または側鎖をポリアルキレンオキシドで変性したポリオルガノシロキサンであるシリコーン系界面活性剤;アセチレングリコール系界面活性剤、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、アクリルアミド共重合体などの水溶性高分子系などがあげられる。   Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid. Those having a polyoxyethylene chain such as ester; those having a hydroxyl group such as sorbitan fatty acid ester and glycerin fatty acid ester; KF-351, KF-352, KF-353, KF-354, KF- manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 355, KF-615, KF-618, KF-945, KF-907, X-22-6008, X-22-811, X-22-812, SH3748, SH3749, SH3771, SH8400 manufactured by Toray Dow Corning Silicone surfactants that are polyorganosiloxanes modified with polyalkylene oxide at one and / or both ends and / or side chains, such as SF8410 and SF8700; acetylene glycol surfactants, polyvinyl alcohol, hydroxyethyl cellulose, acrylamide Examples thereof include water-soluble polymer systems such as polymers.

これらの界面活性剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。界面活性剤の使用量は、シリコン化合物100重量部に対して有効成分量として0.05〜50重量部、好ましくは、0.1〜30重量部である。0.05重量部未満では安定な乳化物が得られず、貯蔵安定性も低下する。50重量部を越えると得られる塗膜の外観や耐水性の低下などの問題が発生する。有効成分量としての界面活性剤総量中のアルカリ金属塩であるアニオン系界面活性剤の使用量は、界面活性剤の総量100重量部に対して、0.5〜100重量部含まれていることが、(II)シリコン化合物の乳化物の安定性の点で好ましい。さらに好ましくは、30〜100重量部である。   These surfactants may be used alone or in combination of two or more. The amount of the surfactant used is 0.05 to 50 parts by weight, preferably 0.1 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the silicon compound. If it is less than 0.05 part by weight, a stable emulsion cannot be obtained, and the storage stability is also lowered. If it exceeds 50 parts by weight, problems such as the appearance of the resulting coating film and a decrease in water resistance occur. The amount of the anionic surfactant that is an alkali metal salt in the total amount of the surfactant as the active ingredient amount should be 0.5 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the surfactant. (II) is preferable from the viewpoint of the stability of the emulsion of the silicon compound. More preferably, it is 30-100 weight part.

この乳化物は、pHを6〜10に保つのが好ましい。この範囲外では、シリコン化合物および/またはその部分加水分解縮合物の加水分解・縮合が起こりやすくなり貯蔵安定性が低下する傾向がある。特に、pH6未満では加水分解が促進されるため、縮合が速く進行する。また、pH10を超えると不安定になるだけでなく作業上の問題も生じる。   This emulsion preferably has a pH of 6-10. Outside this range, hydrolysis / condensation of the silicon compound and / or its partially hydrolyzed condensate tends to occur and storage stability tends to decrease. In particular, when the pH is less than 6, hydrolysis is accelerated, and thus condensation proceeds rapidly. Moreover, when the pH is exceeded, not only is it unstable, but there are also operational problems.

pHの調整、維持の方法あるいは順序については、特に限定しないが、乳化物作製時点から行うことが好ましい。pHの調整に用いる酸、塩基、pHの維持に用いる緩衝剤は、一般に使用されるものであれば、特に限定されないが、塩基としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物;アンモニア、有機アミン類など、緩衝剤としては、たとえば炭酸水素ナトリウム、リン酸水素2ナトリウムなどの炭酸塩、リン酸塩またはカルボン酸塩があげられる。これらのpH調整剤、緩衝剤において、アルカリ金属を含むものが好ましく、炭酸水素ナトリウムの使用がより好ましい。   The method or order for adjusting and maintaining the pH is not particularly limited, but it is preferably performed from the time of preparation of the emulsion. The acid used to adjust the pH, the base, and the buffer used to maintain the pH are not particularly limited as long as they are generally used. Examples of the base include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; Examples of buffers such as ammonia and organic amines include carbonates such as sodium hydrogen carbonate and disodium hydrogen phosphate, phosphates, and carboxylates. Among these pH adjusters and buffering agents, those containing an alkali metal are preferred, and the use of sodium bicarbonate is more preferred.

この乳化物中のシリコン化合物および/またはその部分加水分解縮合物の固形分濃度は、5〜60重量%が好ましく、10〜40重量%がより好ましい。固形分濃度が60重量%を超える場合には、(II)の粘度が上昇、乳化安定性を損なう等の問題が生じる可能性があり、5重量%未満の場合には、得られる塗膜の膜厚が薄くなるなど、塗装作業性、塗膜性能低下の点で不利となる。   The solid content concentration of the silicon compound and / or its partially hydrolyzed condensate in the emulsion is preferably 5 to 60% by weight, more preferably 10 to 40% by weight. If the solid content concentration exceeds 60% by weight, the viscosity of (II) may increase, and the emulsion stability may be impaired. If it is less than 5% by weight, It is disadvantageous in terms of coating workability and coating film performance degradation, such as a thin film thickness.

乳化物の作製は、上記の各成分と水性媒体を一般的な乳化方法により乳化することによる。乳化方法としては、シリコン化合物および/またはその部分加水分解縮合物と界面活性剤を混合、これに水をゆっくりと添加し、油中水型乳化物から水中油型乳化物に相反転させる、いわゆる転相乳化法;各成分を混合後、また予備乳化後にディスパー、高圧ホモジナイザーなどで機械的に微分散する方法などがあげられる。   The preparation of the emulsion is performed by emulsifying the above components and the aqueous medium by a general emulsification method. As the emulsification method, a silicon compound and / or a partially hydrolyzed condensate thereof and a surfactant are mixed, water is slowly added thereto, and the phase inversion from a water-in-oil emulsion to an oil-in-water emulsion is so-called. Phase inversion emulsification method: a method in which each component is mixed, or after preliminary emulsification, mechanically finely dispersed with a disper, a high-pressure homogenizer, or the like.

(II)の添加量は、(I)合成樹脂エマルジョンの固形分100重量部に対し、1〜50重量部、好ましくは3〜20重量部となる量である。1重量部未満では得られる塗膜の耐汚染性が十分ではない傾向にあり、50重量部を越えると塗膜外観の低下やクラックなどの問題が発生する傾向にある。   (II) is added in an amount of 1 to 50 parts by weight, preferably 3 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solid content of (I) the synthetic resin emulsion. If the amount is less than 1 part by weight, the resulting coating film tends to have insufficient stain resistance. If the amount exceeds 50 parts by weight, problems such as deterioration of the coating film appearance and cracks tend to occur.

(III)シランカップリング剤
(III)成分であるシランカップリング剤としては特に限定されないが、アミノシラン、エポキシシラン、メルカプトシラン、イソシアネートシラン、ケチミノシランなどが挙げられる。
(III) Silane coupling agent Although it does not specifically limit as a silane coupling agent which is (III) component, Aminosilane, an epoxy silane, a mercaptosilane, an isocyanate silane, ketiminosilane etc. are mentioned.

アミノシランの具体例として例えば、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ベンジル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシランなどのアミノシランやビス(トリメトキシシリルプロピル)アミン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)アミンなどのビスアルコキシシリル型アミンが挙げられる。   Specific examples of aminosilane include γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, and γ- (2-aminoethyl) aminopropyl. Trimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropyltriethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-benzyl-γ- Examples include aminosilanes such as aminopropyltrimethoxysilane and γ-ureidopropyltrimethoxysilane, and bisalkoxysilyl type amines such as bis (trimethoxysilylpropyl) amine and bis (triethoxysilylpropyl) amine.

また、水溶性アミノシランも好適に使用することができ、市販品としてDynasylanHS1151、DynasylanHS2627、DynasylanHS2776、DynasylanHS2909(いずれもエボニック デグサ ジャパン株式会社製)やA−1106(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製)などが挙げられる。   Moreover, water-soluble aminosilane can also be used suitably, and DynasylanHS1151, DynasylanHS2627, DynasylanHS2776, DynasylanHS2909 (all are made by Evonik Degussa Japan Co., Ltd.), A-1106 (made by Momentive Performance Materials), etc. are mentioned as a commercial item. It is done.

エポキシシランの具体例として例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−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、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシランなどが挙げられる。   Specific examples of the epoxy silane include γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β -(3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, and the like.

また、水溶性エポキシシランも好適に使用することができ、市販品としてDynasylanHS2926(エボニック デグサ ジャパン株式会社製)などが挙げられる。   Moreover, water-soluble epoxy silane can also be used suitably and DynasylanHS2926 (Evonik Degussa Japan Co., Ltd. product) etc. are mentioned as a commercial item.

メルカプトシランの具体例として例えば、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシランなどが挙げられる。   Specific examples of mercaptosilane include γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldiethoxysilane, and the like.

イソシアネートシランの具体例として例えば、γ−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルメチルジメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルメチルジエトキシシランなどが挙げられる。   Specific examples of the isocyanate silane include γ-isocyanatopropyltrimethoxysilane, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane, γ-isocyanatopropylmethyldimethoxysilane, and γ-isocyanatopropylmethyldiethoxysilane.

ケチミノシランの具体例として例えば、N−(1,3ジメチルブチリデン)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランやN−(1,3ジメチルブチリデン)−γ−アミノプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。   Specific examples of the ketiminosilane include N- (1,3 dimethylbutylidene) -γ-aminopropyltrimethoxysilane and N- (1,3 dimethylbutylidene) -γ-aminopropyltriethoxysilane.

また、γ−アミノプロピルトリメトキシシランとγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの反応物やγ−アミノプロピルトリメトキシシランとγ−イソシアネートプロピルトリメトキシシランの反応物などのように、アミノシランとエポキシシラン、アミノシランとイソシアネートシランなどを反応させて合成したシランカップリング剤も好適に使用できる。   In addition, aminosilane and epoxy silane such as a reaction product of γ-aminopropyltrimethoxysilane and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane and a reaction product of γ-aminopropyltrimethoxysilane and γ-isocyanatopropyltrimethoxysilane. A silane coupling agent synthesized by reacting aminosilane and isocyanate silane can also be suitably used.

中でも、長期にわたる付着安定性の面から、ビスアルコキシシリル型アミンやエポキシシラン、メルカプトシラン、水溶性シランカップリング剤が好ましい。   Of these, bisalkoxysilyl-type amines, epoxy silanes, mercaptosilanes, and water-soluble silane coupling agents are preferable from the viewpoint of long-term adhesion stability.

さらに、貯蔵による耐汚染性の低下を引き起こさないという点や臭気の点から、ビスアルコキシシリル型アミンやエポキシシランが特に好ましい。   Furthermore, bisalkoxysilyl type amines and epoxy silanes are particularly preferred from the viewpoint of not causing a decrease in stain resistance due to storage and the point of odor.

シランカップリング剤は単独で用いられてもよく、2種類以上が併用されてもよい。   A silane coupling agent may be used independently and 2 or more types may be used together.

また、配合時等にそのまま添加混合してもよいし、水中での安定性をよくするために一旦乳化物としてから加えてもよい。   Further, it may be added and mixed as it is at the time of blending or the like, or may be once added as an emulsion in order to improve the stability in water.

(III)の添加量は、(I)合成樹脂エマルジョンの固形分100重量部に対し、0.05〜30重量部、好ましくは0.3〜20重量部、さらに好ましくは0.5〜5重量部となる量である。0.05重量部未満では得られる塗膜の付着性改善の効果が十分ではない傾向にあり、30重量部を越えると塗膜外観の低下や着色、安定性の低下などの問題が発生する傾向にある。   The amount of (III) added is 0.05 to 30 parts by weight, preferably 0.3 to 20 parts by weight, more preferably 0.5 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solid content of (I) the synthetic resin emulsion. This is the amount to be part. If the amount is less than 0.05 part by weight, the effect of improving the adhesion of the obtained coating film tends to be insufficient. If the amount exceeds 30 parts by weight, problems such as deterioration of the appearance of the coating film, coloring, and a decrease in stability tend to occur. It is in.

(IV)光増感剤
本発明における(V)成分である光増感剤としては、特に限定されないが、例えば、アントラセン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、チオキサントン誘導体、アントラキノン誘導体、ベンゾイン誘導体等が挙げられ、より詳しくは、9,10−ジアルコキシアントラセン、2−アルキルチオキサントン、2,4−ジアルキルチオキサントン、2−アルキルアントラキノン、2,4−ジアルキルアントラキノン、p,p‘−アミノベンゾフェノン、2−ヒドロキシー4−アルコキシベンゾフェノン、ベンゾインエーテル等が挙げられる。さらに具体的には、アントロン、アントラセン、9,10−ジフェニルアントラセン、9−エトキシアントラセン、ピレン、ペリレン、コロネン、フェナントレン、ベンゾフェノン、ベンジル、ベンゾイン、2−ベンゾイル安息香酸メチル、2−ベンゾイル安息香酸ブチル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾイン−i−ブチルエーテル、9−フルオレノン、アセトフェノン、p,p′−テトラメチルジアミノベンゾフェノン、p,p′−テトラエチルアミノベンゾフェノン、2−クロロチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、フェノチアジン、アクリジンオレンジ、ベンゾフラビン、セトフラビン−T、2−ニトロフルオレン、5−ニトロアセナフテン、ベンゾキノン、2−クロロ−4−ニトロアニリン、N−アセチル−p−ニトロアニリン、p−ニトロアニリン、N−アセチル−4−ニトロ−1−ナフチルアミン、ピクラミド、アントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−tert−ブチルアントラキノン、1,2−ベンズアントラキノン、3−メチル−1,3−ジアザ−1,9−ベンズアンスロン、ジベンザルアセトン、1,2−ナフトキノン、3,3′−カルボニル−ビス(5,7−ジメトキシカルボニルクマリン)、9,10−ジブトキシアントラセン、9,10−ジプロポキシアントラセン等が挙げられる。光増感剤は、単独で用いられてもよく、2種類以上が併用されてもよい。
(IV) Photosensitizer The photosensitizer as the component (V) in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include anthracene derivatives, benzophenone derivatives, thioxanthone derivatives, anthraquinone derivatives, benzoin derivatives, and the like. Specifically, 9,10-dialkoxyanthracene, 2-alkylthioxanthone, 2,4-dialkylthioxanthone, 2-alkylanthraquinone, 2,4-dialkylanthraquinone, p, p'-aminobenzophenone, 2-hydroxy-4-alkoxybenzophenone And benzoin ether. More specifically, anthrone, anthracene, 9,10-diphenylanthracene, 9-ethoxyanthracene, pyrene, perylene, coronene, phenanthrene, benzophenone, benzyl, benzoin, methyl 2-benzoylbenzoate, butyl 2-benzoylbenzoate, Benzoin ethyl ether, benzoin-i-butyl ether, 9-fluorenone, acetophenone, p, p'-tetramethyldiaminobenzophenone, p, p'-tetraethylaminobenzophenone, 2-chlorothioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2,4-diethyl Thioxanthone, phenothiazine, acridine orange, benzoflavin, cetoflavin-T, 2-nitrofluorene, 5-nitroacenaphthene, benzoquinone, 2-chloro-4-ni Roaniline, N-acetyl-p-nitroaniline, p-nitroaniline, N-acetyl-4-nitro-1-naphthylamine, picramid, anthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-tert-butylanthraquinone, 1,2-benzanthraquinone 3-methyl-1,3-diaza-1,9-benzanthrone, dibenzalacetone, 1,2-naphthoquinone, 3,3′-carbonyl-bis (5,7-dimethoxycarbonylcoumarin), 9,10 -Dibutoxyanthracene, 9,10-dipropoxyanthracene, etc. are mentioned. A photosensitizer may be used independently and 2 or more types may be used together.

上記の増感剤の中で、ベンゾフェノン、9,10−ジプロポキシアントラセンなどのベンゾフェノン誘導体、アントラセン誘導体は、ベンゾイン誘導体、ベンジルなどは光照射による塗膜の表面親水性向上および耐黄変性の点で好ましい。   Among the above sensitizers, benzophenone, benzophenone derivatives such as 9,10-dipropoxyanthracene, anthracene derivatives are benzoin derivatives, benzyl and the like are in terms of improving surface hydrophilicity of coating films by light irradiation and resistance to yellowing. preferable.

(IV)の添加方法は、特に限定されないが、たとえば(II)に溶解させて添加する、成膜助剤または溶剤に溶解させて添加する、(V)が固体の場合には粉末として添加する、エマルジョン形態の(V)を添加するなどがあげられる。   The method of adding (IV) is not particularly limited. For example, it is dissolved in (II) and added, dissolved in a film-forming aid or solvent, and added as a powder when (V) is solid. And (V) in the form of an emulsion are added.

(IV)の添加量は、生成する塩基の発生量、発生速度に応じて調整が必要だが、(I)合成樹脂エマルジョンの固形分100重量部に対し、0.05〜30重量部、好ましくは0.5〜20重量部、さらに好ましくは0.5〜5重量部となる量である。0.05重量部未満ではシリコン化合物の加水分解が十分進行せず、得られる塗膜の耐汚染性が十分ではない傾向にあり、30重量部を越えると塗膜外観の低下や着色などの問題が発生する傾向にある。   The amount of addition of (IV) needs to be adjusted according to the amount of generated base and the rate of generation, but (I) 0.05 to 30 parts by weight, preferably 100 parts by weight of the solid content of the synthetic resin emulsion, The amount is 0.5 to 20 parts by weight, more preferably 0.5 to 5 parts by weight. If the amount is less than 0.05 parts by weight, the hydrolysis of the silicon compound does not proceed sufficiently, and the resulting coating film tends to have insufficient stain resistance. If the amount exceeds 30 parts by weight, problems such as deterioration of the coating film appearance and coloration occur. Tend to occur.

本発明の水性塗料用樹脂組成物は、(I)〜(IV)を任意の順番で加え混合することにより得られる。混合方法は、一般的な混合方法を使用することが可能であり、特に限定されない。   The resin composition for water-based paints of the present invention can be obtained by adding (I) to (IV) in any order and mixing. The mixing method can use a general mixing method, and is not particularly limited.

上記(I)〜(IV)から得られた組成物は、暗所での安定性を有する1液型の組成物とすることができ、さらに塗膜の光暴露により優れた親水性表面を形成することが可能である。   The composition obtained from the above (I) to (IV) can be made into a one-component composition having stability in a dark place, and further forms an excellent hydrophilic surface by light exposure of the coating film. Is possible.

(V)光酸発生剤
本発明における(VI)成分である光酸発生剤は、光暴露により酸を発生する化合物であり、たとえばトルエンスルホン酸などの強酸または四フッ化ホウ素などのスルホニウム塩、アンモニウム塩、ホスホニウム塩、ヨードニウム塩またはセレニウム塩などのオニウム塩類;鉄−アレン錯体類;シラノール−金属キレート錯体類;ジスルホン類、ジスルホニルジアゾメタン類、ジスルホニルメタン類、スルホニルベンゾイルメタン類、イミドスルホネート類、ベンゾインスルホネート類などのスルホン酸誘導体;有機ハロゲン化合物類など、特開平5−134412号公報に示される放射線の照射により酸を発生する化合物があげられる。
(V) Photoacid generator The photoacid generator as the component (VI) in the present invention is a compound that generates an acid upon exposure to light. For example, a strong acid such as toluenesulfonic acid or a sulfonium salt such as boron tetrafluoride, Onium salts such as ammonium salts, phosphonium salts, iodonium salts or selenium salts; iron-allene complexes; silanol-metal chelate complexes; disulfones, disulfonyldiazomethanes, disulfonylmethanes, sulfonylbenzoylmethanes, imide sulfonates And sulfonic acid derivatives such as benzoin sulfonates; organic halogen compounds and the like, and compounds that generate an acid upon irradiation with radiation as disclosed in JP-A-5-34412.

上記の光酸発生剤の中で、イオン性を有しないスルホン酸誘導体、有機ハロゲン化合物類は、特に(I)合成樹脂エマルジョンがイオン性界面活性剤で分散安定性を付与している場合において、組成物の安定性への影響が小さい点で好ましい。スルホン酸誘導体としては、たとえば米国特許第4618564号公報に示されるベンソイントシレート、ニトロベンジルトシレート、コハク酸イミドトシルスルホネートなどのスルホン酸エステル類;米国特許第4540598号公報、特開平6−67433号公報に示されるα−(4−トシルオキシイミノ)−4−メトキシベンジルシアニドなどのオキシムスルホネート類;特開平6−348015号公報に示されるトリス(メタンスルホニルオキシ)ベンゼンなど;特開昭64−18143号公報に示される9,10−ジアルコキシアントラセンスルホン酸ニトロベンジルエステルなど;N−(p−ドデシルベンゼンスルホニルオキシ)−1,8−ナフタルイミドなどがあげられる。有機ハロゲン化合物類としては、たとえば2−(4−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(3,4−ジメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−[2−(5−メチルフラン−2−イル)ビニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジンなどの特開昭55−32070号公報、特開昭48−36281号公報、特開昭63−238339号公報に示されるハロゲン含有トリアジン化合物;特開平2−304059号公報に示される2−ピリジル−トリブロモメチルスルホンなどのハロゲン含有スルホン化合物;トリス(2−クロロプロピル)ホスフェート、トリス(2,3−ジクロロプロピル)ホスフェート、トリス(2,3−ジブロモプロピル)ホスフェートなどのハロゲン化アルキルリン酸エステル;2−クロロ−6−(トリクロロメチル)ピリジンなどのハロゲン含有へテロ環状化合物;1,1−ビス[p−クロロフェニル]−2,2,2−トリクロロエタン、塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル共重合体、塩素化ポリオレフィンなどのハロゲン含有炭化水素化合物などがあげられる。   Among the photoacid generators described above, sulfonic acid derivatives and organic halogen compounds having no ionicity are particularly (I) when the synthetic resin emulsion is provided with dispersion stability by an ionic surfactant. This is preferable in that the influence on the stability of the composition is small. Examples of the sulfonic acid derivatives include sulfonic acid esters such as benzoin tosylate, nitrobenzyl tosylate, and succinimide tosyl sulfonate disclosed in US Pat. No. 4,618,564; US Pat. No. 4,540,598 and JP-A-6-67433. Oxime sulfonates such as α- (4-tosyloxyimino) -4-methoxybenzylcyanide shown in Japanese Patent Publication No. 6-348015; tris (methanesulfonyloxy) benzene shown in Japanese Patent Publication No. 6-348015; And 9,10-dialkoxyanthracenesulfonic acid nitrobenzyl ester shown in No. 18143; N- (p-dodecylbenzenesulfonyloxy) -1,8-naphthalimide and the like. Examples of the organic halogen compounds include 2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (3,4-dimethoxystyryl) -4,6- Bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- [2- (5-methylfuran-2-yl) vinyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, etc. Halogen-containing triazine compounds disclosed in JP-A-55-32070, JP-A-48-36281, and JP-A-63-238339; 2-pyridyl-tri described in JP-A-2-304059 Halogen-containing sulfone compounds such as bromomethylsulfone; tris (2-chloropropyl) phosphate, tris (2,3-dichloropropyl) phosphate, tri Halogenated alkyl phosphates such as (2,3-dibromopropyl) phosphate; halogen-containing heterocyclic compounds such as 2-chloro-6- (trichloromethyl) pyridine; 1,1-bis [p-chlorophenyl] -2 , 2,2-trichloroethane, vinylidene chloride copolymers, vinyl chloride copolymers, halogen-containing hydrocarbon compounds such as chlorinated polyolefins, and the like.

(V)の添加方法は、特に限定されないが、たとえば(II)に溶解させて添加する、成膜助剤または溶剤に溶解させて添加する、(V)が固体の場合には粉末として添加する、エマルジョン形態の(V)を添加するなどがあげられる。   The addition method of (V) is not particularly limited. For example, it is dissolved in (II) and added, dissolved in a film forming aid or solvent, and added as a powder when (V) is solid. And (V) in the form of an emulsion are added.

(V)の添加量は、生成する酸の発生量、発生速度に応じて調整が必要だが、(I)合成樹脂エマルジョンの固形分100重量部に対し、0.05〜30重量部、好ましくは3〜20重量部となる量である。0.05重量部未満では生成する酸が不足し、得られる塗膜の耐汚染性が十分ではない傾向にあり、30重量部を越えると塗膜外観の低下や着色などの問題が発生する傾向にある。   The amount of (V) added needs to be adjusted according to the amount of acid generated and the rate of generation, but (I) 0.05 to 30 parts by weight, preferably 100 parts by weight of the solid content of the synthetic resin emulsion, The amount is 3 to 20 parts by weight. If the amount is less than 0.05 parts by weight, the acid generated is insufficient, and the resulting coating film tends to have insufficient stain resistance. If the amount exceeds 30 parts by weight, problems such as deterioration of the coating film appearance and coloration tend to occur. It is in.

本発明の水性塗料用樹脂組成物は、(I)〜(V)を任意の順番で加え混合することにより得られる。混合方法は、一般的な混合方法を使用することが可能であり、特に限定されない。   The resin composition for water-based paints of the present invention can be obtained by adding (I) to (V) in any order and mixing. The mixing method can use a general mixing method, and is not particularly limited.

上記(I)〜(V)から得られた組成物は、暗所での安定性を有する1液型の組成物とすることができ、さらに塗膜の光暴露による(IV)の励起、続いて起こる(V)へのエネルギー移動により生じた酸が(II)の加水分解・縮合反応の触媒となり、優れた親水性表面を形成することが可能である。   The composition obtained from the above (I) to (V) can be a one-component composition having stability in a dark place, and further, the excitation of (IV) by the light exposure of the coating film, followed by The acid generated by the energy transfer to (V) occurring as a catalyst serves as a catalyst for the hydrolysis / condensation reaction of (II) and can form an excellent hydrophilic surface.

(VI)光塩基発生剤
本発明における(VI)成分である光塩基発生剤としては、特に限定されないが、例えばコバルトアミン錯体、O−アシルオキシム、カルバミン酸誘導体、ホルムアミド誘導体、第4級アンモニウム塩、トシルアミン、カルバメート、アミンイミド化合物などを挙げることができる。具体的には、2−ニトロベンジルカルバメート、2,5−ジニトロベンジルシクロヘキシルカルバメート、N−シクロヘキシル−4−メチルフェニルスルホンアミド、1,1−ジメチル−2−フェニルエチル−N−イソプロピルカルバメート等が挙げられる。光塩基発生剤は、単独で用いられてもよく、2種類以上が併用されてもよい。
(VI) Photobase generator The photobase generator that is the component (VI) in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include cobaltamine complexes, O-acyloximes, carbamic acid derivatives, formamide derivatives, and quaternary ammonium salts. , Tosylamine, carbamate, and amine imide compounds. Specific examples include 2-nitrobenzyl carbamate, 2,5-dinitrobenzyl cyclohexyl carbamate, N-cyclohexyl-4-methylphenylsulfonamide, 1,1-dimethyl-2-phenylethyl-N-isopropylcarbamate, and the like. . A photobase generator may be used independently and 2 or more types may be used together.

光塩基発生剤として、好ましくはO−アシルオキシム化合物が好適に用いられる。例えば、下記の一般式(3)で表される化合物があげられる。   As the photobase generator, an O-acyloxime compound is preferably used. Examples thereof include compounds represented by the following general formula (3).

Figure 2012057007
Figure 2012057007

(R4、R5、R6は独立に水素、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアリール基または炭素数1〜10のアラルキル基等が挙げられ、いずれかにアリール基を有する。)
(VI)の添加方法は、特に限定されないが、たとえば(II)に溶解させて添加する、成膜助剤または溶剤に溶解させて添加する、(VI)が固体の場合には粉末として添加する、エマルジョン形態の(VI)を添加するなどがあげられる。
(R 4 , R 5 , and R 6 are independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 1 to 10 carbon atoms, an aralkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or the like. Have
The method of adding (VI) is not particularly limited. For example, it is dissolved in (II) and added, dissolved in a film-forming aid or solvent, and added as a powder when (VI) is solid. And (VI) in the form of an emulsion are added.

(VI)の添加量は、生成する塩基の発生量、発生速度に応じて調整が必要だが、(I)合成樹脂エマルジョンの固形分100重量部に対し、0.05〜30重量部、好ましくは0.5〜20重量部、さらに好ましくは0.5〜5重量部となる量である。0.05重量部未満では生成する塩基が不足し、得られる塗膜の耐汚染性が十分ではない傾向にあり、30重量部を越えると塗膜外観の低下や着色などの問題が発生する傾向にある。   The amount of (VI) added needs to be adjusted according to the amount and generation rate of the base to be generated, but (I) 0.05 to 30 parts by weight, preferably 100 parts by weight of the solid content of the synthetic resin emulsion, The amount is 0.5 to 20 parts by weight, more preferably 0.5 to 5 parts by weight. If the amount is less than 0.05 parts by weight, the generated base is insufficient, and the resulting coating film tends to have insufficient stain resistance. If the amount exceeds 30 parts by weight, problems such as deterioration of the coating film appearance and coloration tend to occur. It is in.

本発明の水性塗料用樹脂組成物は、(I)〜(IV)、(VI)を任意の順番で加え混合することにより得られる。混合方法は、一般的な混合方法を使用することが可能であり、特に限定されない。   The resin composition for water-based paints of the present invention can be obtained by adding (I) to (IV) and (VI) in any order and mixing. The mixing method can use a general mixing method, and is not particularly limited.

上記(I)〜(IV)、(VI)から得られた組成物は、暗所での安定性を有する1液型の組成物とすることができ、さらに塗膜の光曝露による(IV)の励起、続いて起こる(VI)へのエネルギー移動により生じた塩基が(II)の加水分解・縮合反応の触媒となり、優れた親水性表面を形成することが可能である。   The compositions obtained from the above (I) to (IV) and (VI) can be made into a one-component composition having stability in a dark place. The base generated by the excitation of the energy followed by the energy transfer to (VI) serves as a catalyst for the hydrolysis / condensation reaction of (II), and can form an excellent hydrophilic surface.

(VII)無機顔料
本発明における(VII)成分である無機顔料としては、特に限定されないが、通常塗料に用いられる顔料、例えば二酸化チタン、カーボンブラック及びベンガラのような着色顔料、 カオリン、タルク、ケイ酸アルミニウム、炭酸カルシウム、マイカおよびクレーのような体質顔料、 リン酸亜鉛、リン酸鉄、リン酸アルミニウム、リン酸カルシウム、亜リン酸亜鉛、シアン化亜鉛、酸化亜鉛、トリポリリン酸アルミニウム、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸アルミニウム、モリブデン酸カルシウム及びリンモリブデン酸アルミニウム、リンモリブデン酸アルミニウム亜鉛のような防錆顔料等が挙げられる。
(VII) Inorganic Pigment The inorganic pigment which is the component (VII) in the present invention is not particularly limited, but pigments usually used in paints, for example, colored pigments such as titanium dioxide, carbon black and bengara, kaolin, talc, silica Body pigments such as aluminum phosphate, calcium carbonate, mica and clay, zinc phosphate, iron phosphate, aluminum phosphate, calcium phosphate, zinc phosphite, zinc cyanide, zinc oxide, aluminum tripolyphosphate, zinc molybdate, molybdenum Examples thereof include rust preventive pigments such as aluminum oxide, calcium molybdate, aluminum phosphomolybdate, and aluminum zinc phosphomolybdate.

無機顔料の添加方法としては、特に限定はされないが、(I)または(I)を用いた水性塗料組成物に直接添加、無機顔料を粒径が所定の均一な粒径となるまでボールミルやサンドグラインドミル等の通常の分散装置を用いて水性媒体に分散させ、顔料分散ペーストとして添加などが挙げられる。   The method for adding the inorganic pigment is not particularly limited, but it is directly added to the aqueous coating composition using (I) or (I), and the inorganic pigment is added to the ball mill or sand until the particle size becomes a predetermined uniform particle size. Examples of the pigment dispersion paste include dispersion in an aqueous medium using an ordinary dispersing apparatus such as a grind mill.

上記の(VII)の添加方法の中で、顔料分散ペーストとしての添加は、水性塗料組成物での貯蔵安定性、得られる塗膜の外観などを向上させる点で好ましい。   Among the addition methods of the above (VII), addition as a pigment dispersion paste is preferable from the viewpoint of improving the storage stability in the aqueous coating composition, the appearance of the resulting coating film, and the like.

本発明の水性塗料用樹脂組成物は、(I)〜(VII)を任意の順番で加え混合することにより得られる。混合方法は、一般的な混合方法を使用することが可能であり、特に限定されない。   The resin composition for water-based paints of the present invention can be obtained by adding (I) to (VII) in any order and mixing. The mixing method can use a general mixing method, and is not particularly limited.

(VII)の添加量は、目的に応じて調整が必要だが、I)合成樹脂エマルジョンの固形分100重量部に対し、5〜200重量部、好ましくは50〜100重量部となる量である。200重量部を越えると塗膜外観の低下などの問題が発生する傾向にある。   The amount of (VII) added needs to be adjusted according to the purpose, but I) is an amount that is 5 to 200 parts by weight, preferably 50 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solid content of the synthetic resin emulsion. If it exceeds 200 parts by weight, problems such as deterioration of the coating film appearance tend to occur.

上記(I)〜(VII)から得られた組成物は、暗所での安定性を有する組成物とすることができる。さらに、塗膜の光暴露により、優れた親水性表面を形成することが可能である。   The composition obtained from the above (I) to (VII) can be a composition having stability in a dark place. Furthermore, it is possible to form an excellent hydrophilic surface by light exposure of the coating film.

本発明の水性塗料用樹脂組成物の配合形態については、全ての配合物を配合した1液型の配合形態が可能である。本発明の水性塗料用樹脂組成物の貯蔵安定性は良好で、全ての配合物を配合し、遮光した密閉状態で、長期間安定であり、得られる塗膜の物性の低下は起こらない。   About the compounding form of the resin composition for water-based paints of this invention, the 1 liquid type compounding form which mix | blended all the compounds is possible. The storage stability of the resin composition for water-based paints of the present invention is good, all formulations are blended, and it is stable for a long time in a sealed state protected from light, and the physical properties of the resulting coating film do not deteriorate.

得られた組成物には、必要に応じて有機顔料、たとえばアントラキノン顔料、アントラピリミジン顔料、アゾ顔料、アゾメチン顔料、キナクリドン顔料、キノフタロン顔料、ジケトピロロピロール顔料、インダントロン顔料、イソインドリン顔料、イソインドリノン顔料、金属錯体顔料、ペリノン顔料、ペリレン顔料、フタロシアニン顔料、ピラントロン顔料、ピラゾロキナゾロン顔料およびチオインジゴ顔料など、成膜助剤、たとえばベンジルアルコールなどのアルコール類;エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテルなどのグリコール類、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイソブチレートなどのグリコールエステル類など、コロイダルシリカ、可塑剤、溶剤、分散剤、湿潤剤、増粘剤、防腐剤、凍結防止剤、消泡剤などの通常塗料に用いられる添加剤を添加することもできる。   The resulting composition may contain organic pigments such as anthraquinone pigments, anthrapyrimidine pigments, azo pigments, azomethine pigments, quinacridone pigments, quinophthalone pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, indanthrone pigments, isoindoline pigments, Film forming aids such as indolinone pigments, metal complex pigments, perinone pigments, perylene pigments, phthalocyanine pigments, pyranthrone pigments, pyrazoloquinazolone pigments and thioindigo pigments; alcohols such as benzyl alcohol; ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol Glycols such as monomethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol Glycol esters such as monobutyl ether acetate and 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate, colloidal silica, plasticizer, solvent, dispersant, wetting agent, thickener, preservative, Additives commonly used in paints such as antifreeze agents and antifoaming agents can also be added.

本発明の組成物は、例えば建築内外装用、メタリックベースあるいはメタリックベース上のクリアーなどの自動車用、アルミニウム、ステンレスなどの金属直塗用、スレート、コンクリート、瓦、モルタル、石膏ボード、石綿スレート、アスベストボード、プレキャストコンクリート、軽量気泡コンクリート、硅酸カルシウム板、タイル、レンガなどの窯業系直塗用、ガラス用、天然大理石、御影石等の石材用の塗料あるいは上面処理剤として用いられる。   The composition of the present invention is used for, for example, interior / exterior of buildings, automotive such as metallic base or clear on metallic base, direct coating of metal such as aluminum and stainless steel, slate, concrete, roof tile, mortar, gypsum board, asbestos slate, asbestos It is used as a paint for ceramics such as board, precast concrete, lightweight cellular concrete, calcium oxalate plate, tile, brick, etc., for glass, natural marble, granite and other stones, or as a top treatment.

以下に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described based on examples, but the present invention is not limited thereto.

(使用した材料)
(アクリル系樹脂エマルジョンの合成例)
撹拌機、還流冷却器、窒素ガス導入管および滴下ロートを備えた反応容器に、初期仕込みとして脱イオン水160重量部、Newcol−707SN(日本乳化剤(株)製:有効成分30%、ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル硫酸エステルナトリウム塩)0.35重量部、5%炭酸水素ナトリウム水溶液0.25重量部を仕込み、窒素ガスを導入しつつ50℃に昇温した。昇温後、7%t−ブチルハイドロパーオキサイド水溶液0.5重量部、20%Bruggolite FF−6水溶液0.28重量部、0.10%硫酸第一鉄・7水和物と0.40%エチレンジアミン四酢酸二ナトリウムの混合水溶液0.35部を添加し、1段目として2−エチルヘキシルアクリレート16.04重量部、ブチルメタクリレート33重量部、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン0.94重量部の混合物50重量部にアデカリアソープSR−10S((株)ADEKA製:有効成分100%、ポリオキシエチレン−1−アルコキシメチル−2−(2−プロペニルオキシ)エチルエーテル硫酸エステルナトリウム塩)0.75重量部、アデカリアソープER−20((株)ADEKA製:有効成分75%、ポリオキシエチレン−1−アルコキシメチル−2−(2−プロペニルオキシ)エチルエーテル)0.47重量部、および脱イオン水20重量部を加え乳化したモノマー乳化液を200分かけて等速追加した。その間、7%t−ブチルハイドロパーオキサイド水溶液0.55重量部および2.5%Bruggolite FF−6水溶液0.43重量部を3回に分けて添加した。モノマー乳化液追加終了後、1時間後重合を行った。さらに、7%t−ブチルハイドロパーオキサイド水溶液0.25重量部、2.5%Bruggolite FF−6水溶液0.55重量部および0.10%硫酸第一鉄・7水和物と0.40%エチレンジアミン四酢酸二ナトリウムの混合水溶液0.35部を添加し、2段目としてメチルメタクリレート9.25重量部、ブチルメタクリレート37重量部、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン0.5重量部、ポリオキシエチレン鎖を有するビニル系単量体であるブレンマーPE−200(日油(株)製)3重量部、n−ドデシルメルカプタン0.25重量部の混合物50重量部にアデカリアソープSR−10S 0.75重量部、アデカリアソープER−20 0.47重量部、および脱イオン水20重量部を加え乳化したモノマー乳化液を200分かけて等速追加した。その間、7%t−ブチルハイドロパーオキサイド水溶液0.6重量部および2.5%Bruggolite FF−6水溶液0.85重量部を4回に分けて添加した。モノマー乳化液追加終了後、1.5時間後重合を行った。得られたエマルジョンに5%炭酸水素ナトリウム水溶液5.5部を添加後、脱イオン水で固形分50%に調整しアクリル系樹脂エマルジョン(I−1)を得た。得られたエマルジョンは、日機装(株)製動的光散乱法粒子径測定機MICROTRAC UPA MODEL9340−UPAによる体積平均粒子径が200nmであった。
(Materials used)
(Synthesis example of acrylic resin emulsion)
In a reaction vessel equipped with a stirrer, reflux condenser, nitrogen gas inlet tube and dropping funnel, 160 parts by weight of deionized water as an initial charge, Newcol-707SN (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd .: 30% active ingredient, polyoxyethylene) Polycyclic phenyl ether sulfate sodium salt) 0.35 parts by weight, 0.25 parts by weight of 5% aqueous sodium hydrogen carbonate solution were charged, and the temperature was raised to 50 ° C. while introducing nitrogen gas. After the temperature rise, 0.5 parts by weight of 7% t-butyl hydroperoxide aqueous solution, 0.28 parts by weight of 20% Bruggolite FF-6 aqueous solution, 0.10% ferrous sulfate and heptahydrate and 0.40% 0.35 part of a mixed aqueous solution of ethylenediaminetetraacetic acid disodium was added, and the first stage was 16.04 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate, 33 parts by weight of butyl methacrylate, 0.94 parts by weight of γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane. ADEKA rear soap SR-10S (manufactured by ADEKA: 100% active ingredient, polyoxyethylene-1-alkoxymethyl-2- (2-propenyloxy) ethyl ether sulfate sodium salt) 0.75 in 50 parts by weight of the mixture Part by weight, Adekaria soap ER-20 (manufactured by ADEKA Corporation: 75% active ingredient, polyoxye A monomer emulsion obtained by adding 0.47 part by weight of tylene-1-alkoxymethyl-2- (2-propenyloxy) ethyl ether) and 20 parts by weight of deionized water was added at a constant rate over 200 minutes. Meanwhile, 0.55 parts by weight of 7% t-butyl hydroperoxide aqueous solution and 0.43 parts by weight of 2.5% Bruggolite FF-6 aqueous solution were added in three portions. Polymerization was performed after 1 hour after the addition of the monomer emulsion was completed. Further, 0.25 parts by weight of a 7% t-butyl hydroperoxide aqueous solution, 0.55 parts by weight of a 2.5% Bruggolite FF-6 aqueous solution, and 0.10% ferrous sulfate heptahydrate and 0.40% Add 0.35 parts of a mixed aqueous solution of ethylenediaminetetraacetic acid disodium, and in the second stage, 9.25 parts by weight of methyl methacrylate, 37 parts by weight of butyl methacrylate, 0.5 parts by weight of γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, polyoxy Adecalia Soap SR-10S in a mixture of 3 parts by weight of Blemmer PE-200 (manufactured by NOF Corporation), a vinyl monomer having an ethylene chain, and 0.25 parts by weight of n-dodecyl mercaptan. Monomer emulsion emulsified by adding 75 parts by weight, 0.47 parts by weight of Adeka Soap ER-20, and 20 parts by weight of deionized water Was added at a constant speed over 200 minutes. Meanwhile, 0.6 part by weight of 7% t-butyl hydroperoxide aqueous solution and 0.85 part by weight of 2.5% Bruggolite FF-6 aqueous solution were added in four portions. After completion of the addition of the monomer emulsion, polymerization was carried out 1.5 hours later. After adding 5.5 parts of 5% aqueous sodium hydrogen carbonate solution to the obtained emulsion, the solid content was adjusted to 50% with deionized water to obtain an acrylic resin emulsion (I-1). The obtained emulsion had a volume average particle size of 200 nm by a dynamic light scattering particle size measuring device MICROTRAC UPA MODEL 9340-UPA manufactured by Nikkiso Co., Ltd.

(シリコン化合物の乳化物の製造例)
シリケート40(多摩化学工業(株)製)30重量部、ネオコールSW−C(第一工業製薬(株)製:有効成分70%、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム塩)10重量部、ハイテノールXJ−630S(第一工業製薬(株)製:有効成分28%、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステルアンモニウム塩とポリオキシアルキレンアルキルエーテルの混合物)の混合物へ5%重曹水6部、脱イオン水4部を40℃で撹拌しながら追加した。1時間後に脱イオン水50重量部を40℃で滴下して、有効固形分濃度30%のシリコン化合物(II−1)の乳化物を得た。
(Example of production of emulsion of silicon compound)
Silicate 40 (manufactured by Tama Chemical Co., Ltd.) 30 parts by weight, Neocor SW-C (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: active ingredient 70%, dialkylsulfosuccinic acid sodium salt) 10 parts by weight, Haitenol XJ-630S ( Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Mixture of 28% active ingredient, polyoxyalkylene alkyl ether sulfate ammonium salt and polyoxyalkylene alkyl ether) 6% 5% sodium bicarbonate water, 4 parts deionized water at 40 ° C Added with stirring. After 1 hour, 50 parts by weight of deionized water was added dropwise at 40 ° C. to obtain an emulsion of a silicon compound (II-1) having an effective solid content concentration of 30%.

(水性樹脂組成物の製造例)
アクリル系樹脂エマルジョン(I−1)51.5重量部に、シリコン化合物の乳化物の製造例のシリコン化合物(II−1)の乳化物8.5重量部{(I)の固形分100重量部に対し、(II)のシリコン化合物および/またはその部分加水分解縮合物10重量部}を加え、室温下、攪拌機により10分混合した。この混合物に表1に示す顔料ペースト29重量部、増粘剤としてADEKA(株)製アデカノールUH−526を0.7部とAqualon製ナトロゾールプラス330をアンモニア水で塩基性とした脱イオン水に溶解させて得た3wt%溶液3.4部、消泡剤としてMUNZING CHEMIE製 AGITAN295を0.2部、5%重曹水を3.2部、成膜助剤としてジプロピレングリコールモノブチルエーテルを4.8部、さらに表3に示す添加剤を室温、攪拌下で加え白エナメル塗料を得た。
(Production example of aqueous resin composition)
An acrylic resin emulsion (I-1) 51.5 parts by weight, a silicon compound (II-1) emulsion 8.5 parts by weight of (I) solid content 100 parts by weight (II) silicon compound and / or 10 parts by weight of its partially hydrolyzed condensate} was added, and mixed at room temperature with a stirrer for 10 minutes. In this mixture, 29 parts by weight of the pigment paste shown in Table 1, 0.7 part of Adekaol UH-526 manufactured by ADEKA Co., Ltd. as a thickener, and deionized water obtained by making Natrozol Plus 330 made by Aqualon basic with aqueous ammonia 3.4 parts of a 3 wt% solution obtained by dissolution, 0.2 part of AGITAN295 made by MUNZING CHEMIE as an antifoaming agent, 3.2 parts of 5% sodium bicarbonate water, and 4. part of dipropylene glycol monobutyl ether as a film forming aid. 8 parts and further the additives shown in Table 3 were added at room temperature with stirring to obtain a white enamel paint.

Figure 2012057007
Figure 2012057007

厚さ4mm、幅40mm、長さ150mmのJIS A5430スレート板に、表2に示すシーラー、下塗り材、中塗り材を塗装間隔1日で室温下エアスプレーで塗装、乾燥させた。   On a JIS A5430 slate plate having a thickness of 4 mm, a width of 40 mm, and a length of 150 mm, a sealer, an undercoat material and an intermediate coat material shown in Table 2 were applied and dried with an air spray at room temperature at a coating interval of 1 day.

Figure 2012057007
Figure 2012057007

これに表3に示す白エナメル塗料を室温下、塗装間隔24時間で乾燥膜厚が30〜40μm程度となるようにエアスプレー塗装し、直射日光の当たらない室内で室温下、7日養生を行って塗板を作製した。作成した塗板について碁盤目密着性試験(一次密着)を実施し、さらにこれらの塗板を兵庫県高砂市内で南面45°で固定し、屋外曝露を2週間行った。その後、23℃の水に7日間浸漬し、碁盤目密着性試験(二次密着)を行った。また、基材6を使用して白エナメル塗料を塗装間隔1日で2回塗装し作成した塗板は、直射日光の当たらない室内で室温下、7日養生を行ったあと、30°の角度で屋外曝露に供して水接触角および耐汚染性を追跡した。   The white enamel paint shown in Table 3 was applied by air spray at room temperature with a coating interval of 24 hours so that the dry film thickness would be about 30-40 μm, and cured for 7 days at room temperature in a room not exposed to direct sunlight. A coated plate was prepared. A cross-cut adhesion test (primary adhesion) was performed on the prepared coated plates, and these coated plates were fixed at a south surface of 45 ° in Takasago City, Hyogo Prefecture, and exposed outdoors for 2 weeks. Then, it was immersed in 23 degreeC water for 7 days, and the cross-cut adhesion test (secondary adhesion) was done. In addition, the coated plate made by applying the white enamel paint twice with a coating interval of 1 day using the substrate 6 is cured at room temperature in a room not exposed to direct sunlight for 7 days, and then at an angle of 30 °. Subjected to outdoor exposure, water contact angle and contamination resistance were tracked.

さらに表3の白エナメル塗料を、遮光下50℃で2週間保存したものについて、同様の方法にて水接触角を追跡した。結果を表3に示す。   Further, for the white enamel paints shown in Table 3 which were stored at 50 ° C. for 2 weeks under shading, the water contact angle was followed in the same manner. The results are shown in Table 3.

Figure 2012057007
Figure 2012057007

なお、測定は下記の方法によった。
・碁盤目密着性試験
JIS K5600に準拠して、2mm間隔の碁盤目密着性試験を行った。
・水接触角
協和界面科学(株)製接触角測定機CA−S150を使用し、純水の接触角を測定した。値が低いほど表面親水性が高く、耐汚染性に優れることを示し、70°以下であれば実際の屋外曝露試験での耐汚染性の効果が顕著となる傾向がある。
・耐汚染性
ミノルタ(株)製測色計CR−300を使用し、曝露開始前と各曝露期間でL*、a*、b*値を測定し、各曝露期間でのL*と曝露開始前のL*から明度差(ΔL)を算出した。ΔLの絶対値が小さいほど汚染物質の付着による色相変化が小さく、耐汚染性に優れることを示す。
The measurement was performed according to the following method.
Cross-cut adhesion test A cross-cut adhesion test at intervals of 2 mm was performed in accordance with JIS K5600.
-Water contact angle The contact angle measuring device CA-S150 by Kyowa Interface Science Co., Ltd. was used, and the contact angle of pure water was measured. The lower the value, the higher the surface hydrophilicity and the better the stain resistance. When the value is 70 ° or less, the effect of the stain resistance in the actual outdoor exposure test tends to be remarkable.
・ Contamination resistance Using a color meter CR-300 manufactured by Minolta Co., Ltd., measured L *, a *, b * values before the start of exposure and during each exposure period, and L * and start of exposure during each exposure period The brightness difference (ΔL) was calculated from the previous L *. The smaller the absolute value of ΔL, the smaller the hue change due to the adherence of contaminants, and the better the stain resistance.

特定のシランカップリング剤を配合した実施例1〜10は比較例1〜3に比べて、ほとんどの基材で二次付着性(耐水後)が向上した。また比較例5では、付着性の向上が見られない基材があった。   In Examples 1 to 10 in which a specific silane coupling agent was blended, secondary adhesion (after water resistance) was improved in most base materials compared to Comparative Examples 1 to 3. Further, in Comparative Example 5, there was a substrate on which no improvement in adhesion was observed.

また、屋外曝露における水接触角も、1ヶ月後には70°以下まで低下しており、実使用条件の曝露による優れた表面親水化が認められた。特にエポキシシランやビス(アルコキシシリルアルキル)アミンを配合した場合には、シランカップリング剤無配合の比較例1〜3と同程度に水接触角が低下した。水溶性のアミノシランを配合した実施例5も低下速度は鈍いものの水接触角は70°以下まで低下した。   Moreover, the water contact angle in outdoor exposure also decreased to 70 ° or less after one month, and excellent surface hydrophilization due to exposure under actual use conditions was observed. In particular, when epoxy silane or bis (alkoxysilylalkyl) amine was blended, the water contact angle decreased to the same extent as in Comparative Examples 1 to 3 without the silane coupling agent. Although Example 5 which mix | blended water-soluble aminosilane was also slow, the water contact angle fell to 70 degrees or less.

一方、比較的付着性のよい比較例4では、水接触角が70°以上で表面親水化が認められなかった。比較例5においても、接触角の低下は認められなかった。   On the other hand, in Comparative Example 4 with relatively good adhesion, the water contact angle was 70 ° or more, and no surface hydrophilization was observed. Also in Comparative Example 5, no decrease in contact angle was observed.

50℃で貯蔵した白エナメル塗料についても、水接触角は70°以下まで低下し、表面親水性が発現した。尚、親水性が発現することで耐汚染性が向上する傾向にある。   Also for the white enamel paint stored at 50 ° C., the water contact angle decreased to 70 ° or less, and surface hydrophilicity was developed. In addition, there exists a tendency for stain resistance to improve by expressing hydrophilicity.

実際の耐汚染性についても、実施例1〜10は、ΔLの絶対値が小さく、良好な耐汚染性を示した。   Regarding actual stain resistance, Examples 1 to 10 had a small absolute value of ΔL and exhibited good stain resistance.

以上のように、本発明の樹脂組成物は、表面親水性と耐汚染性を維持したまま、下地への付着性が向上することが確認された。また1液型の塗料形態においても良好な表面親水性を維持しており、下地付着性と耐汚染性に優れた塗膜を与える水性樹脂組成物として有用であることが確認された。   As described above, it was confirmed that the resin composition of the present invention has improved adhesion to the base while maintaining surface hydrophilicity and stain resistance. Further, even in the one-pack type paint form, it was confirmed that it was useful as an aqueous resin composition that maintained good surface hydrophilicity and gave a coating film excellent in adhesion to the base and stain resistance.

Claims (19)

(I)合成樹脂エマルジョン
(II)下記一般式(1)で示されるシリコン化合物および/またはその部分加水分解縮合物および/またはその変性物
(R1O)4-aSiR2 a (1)
(式中、R1は同じかまたは異なり、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基または炭素数7〜10のアラルキル基、R2は同じかまたは異なり、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、または炭素数7〜10のアラルキル基、aは0〜2の整数。)
(III)シランカップリング剤
(IV)光増感剤および/または(V)光酸発生剤および/または(VI)光塩基発生剤
を含有する水性塗料用樹脂組成物。
(I) Synthetic resin emulsion (II) A silicon compound represented by the following general formula (1) and / or a partial hydrolysis condensate thereof and / or a modified product thereof (R 1 O) 4-a SiR 2 a (1)
(Wherein R 1 is the same or different, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms, R 2 is the same or different and has 1 carbon atom) C-10 alkyl group, C6-C10 aryl group, or C7-C10 aralkyl group, a is an integer of 0-2.)
(III) A resin composition for aqueous coatings containing a silane coupling agent (IV) a photosensitizer and / or (V) a photoacid generator and / or (VI) a photobase generator.
(II)シリコン化合物および/またはその部分加水分解縮合物および/またはその変性物が、オルガノシリケート(下記一般式(2)で示される化合物および/またはその部分加水分解縮合物)および/またはその変性物である請求項1に記載の水性塗料用樹脂組成物。
(R3O)4Si (2)
(式中、R3は同じかまたは異なり、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基または炭素数7〜10のアラルキル基)
(II) The silicon compound and / or its partially hydrolyzed condensate and / or its modified product is an organosilicate (compound represented by the following general formula (2) and / or its partially hydrolyzed condensate) and / or its modified product The resin composition for water-based paints according to claim 1 which is a thing.
(R 3 O) 4 Si (2)
(Wherein R 3 is the same or different and is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms)
(III)シランカップリング剤が、アミノシラン、エポキシシラン、メルカプトシランより選ばれる1種または2種以上である請求項1〜2の何れか1項に記載の塗料用樹脂組成物。   (III) The resin composition for paints according to any one of claims 1 to 2, wherein the silane coupling agent is one or more selected from aminosilane, epoxysilane, and mercaptosilane. (III)シランカップリング剤が、エポキシシランおよび/またはビス(アルコキシシリルアルキル)アミンである請求項1〜3の何れか1項に記載の塗料用樹脂組成物。   (III) The resin composition for paints according to any one of claims 1 to 3, wherein the silane coupling agent is epoxysilane and / or bis (alkoxysilylalkyl) amine. (I)合成樹脂エマルジョンが、アルコキシシリル基含有単量体単位を有するアクリル系樹脂エマルジョンである請求項1〜4の何れか1項に記載の水性塗料用樹脂組成物。   (I) The synthetic resin emulsion is an acrylic resin emulsion having an alkoxysilyl group-containing monomer unit, The resin composition for water-based paints according to any one of claims 1 to 4. (I)合成樹脂エマルジョンに用いられる界面活性剤が、アルカリ金属塩であるアニオン界面活性剤である請求項1〜5の何れか1項に記載の水性塗料用樹脂組成物。   (I) The surfactant used for a synthetic resin emulsion is an anionic surfactant which is an alkali metal salt, The resin composition for water-based paints of any one of Claims 1-5. (II)シリコン化合物および/またはその部分加水分解縮合物および/またはその変性物を、ノニオン系界面活性剤および/またはアニオン系界面活性剤を用いて水性媒体中に分散して得られる乳化物として添加する請求項1〜6の何れか1項に記載の水性塗料用樹脂組成物。   (II) As an emulsion obtained by dispersing a silicon compound and / or a partially hydrolyzed condensate thereof and / or a modified product thereof in an aqueous medium using a nonionic surfactant and / or an anionic surfactant The resin composition for water-based paints of any one of Claims 1-6 added. (II)シリコン化合物および/またはその部分加水分解縮合物および/またはその変性物の乳化物に用いられる界面活性剤が、アルカリ金属塩であるアニオン界面活性剤である請求項7に記載の水性塗料用樹脂組成物。   The water-based paint according to claim 7, wherein the surfactant used in the emulsion of (II) silicon compound and / or a partially hydrolyzed condensate thereof and / or a modified product thereof is an anionic surfactant which is an alkali metal salt. Resin composition. (IV)光増感剤が、アントラセン誘導体、アセトフェノン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、チオキサントン誘導体、アントラキノン誘導体、よりなる群から選択される1種以上である請求項1〜8の何れか1項に記載の水性塗料用樹脂組成物。   (IV) The photosensitizer is at least one selected from the group consisting of anthracene derivatives, acetophenone derivatives, benzophenone derivatives, thioxanthone derivatives, and anthraquinone derivatives. Resin composition for paint. (IV)光増感剤が、ベンゾフェノン骨格、またはアントラセン骨格を持つ化合物である請求項9に記載の水性塗料用樹脂組成物。   The resin composition for water-based paint according to claim 9, wherein the photosensitizer (IV) is a compound having a benzophenone skeleton or an anthracene skeleton. (V)光酸発生剤が、有機ハロゲン化合物である請求項1〜10の何れか1項に記載の水性塗料用樹脂組成物。   (V) The photo-acid generator is an organic halogen compound, The resin composition for water-based paints of any one of Claims 1-10. (V)光酸発生剤が、ハロゲン含有トリアジン化合物、塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル共重合体、塩素化ポリオレフィンである請求項11に記載の水性塗料用樹脂組成物。   The resin composition for water-based paints according to claim 11, wherein the photoacid generator is a halogen-containing triazine compound, a vinylidene chloride copolymer, a vinyl chloride copolymer, or a chlorinated polyolefin. (V)光酸発生剤が、スルホニウム塩類である請求項1〜10の何れか1項に記載の水性塗料用樹脂組成物。   (V) The photo-acid generator is sulfonium salts, The resin composition for water-based paints of any one of Claims 1-10. (VI)光塩基発生剤が、コバルトアミン錯体、O−アシルオキシム、カルバミン酸誘導体、ホルムアミド誘導体、第4級アンモニウム塩、トシルアミン、カルバメート、及び、アミンイミド化合物よりなる群から選択される1種以上である請求項1〜13の何れか1項に記載の水性塗料用樹脂組成物。   (VI) The photobase generator is one or more selected from the group consisting of cobaltamine complexes, O-acyloximes, carbamic acid derivatives, formamide derivatives, quaternary ammonium salts, tosylamines, carbamates, and amine imide compounds. The resin composition for water-based paints according to any one of claims 1 to 13. (VI)光塩基発生剤が、O−アシルオキシム化合物である請求項14に記載の水性塗料用樹脂組成物。   (VI) The photobase generator is an O-acyloxime compound, The resin composition for water-based paints of Claim 14. (VI)光塩基発生剤が一般式(3)で表わされるアリール基を有するO−アシルオキシムであることを特徴とする請求項15に記載の水性塗料用樹脂組成物。
Figure 2012057007
(R4、R5、R6は独立に水素、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアリール基または炭素数1〜10のアラルキル基等が挙げられ、いずれかにアリール基を有する。)
(VI) The photobase generator is an O-acyloxime having an aryl group represented by the general formula (3).
Figure 2012057007
(R 4 , R 5 , and R 6 are independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 1 to 10 carbon atoms, an aralkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or the like. Have
さらに(VII)無機顔料を含有する請求項1〜16のいずれか1項に記載の水性塗料用樹脂組成物。   Furthermore, the resin composition for water-based coatings of any one of Claims 1-16 containing an inorganic pigment (VII). 請求項1〜17のいずれか1項に記載の一液型水性塗料用樹脂組成物。   The resin composition for one-component water-based paints according to any one of claims 1 to 17. 請求項1〜18のいずれか1項に記載の一液型水性塗料組成物から得られる塗装物と塗膜。
A coated product and a coating film obtained from the one-component aqueous coating composition according to claim 1.
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