JP2012201858A - Aqueous curable resin composition - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aqueous curable resin composition which enables a coating film to be formed, the coating film holding a high rate of elongation in addition to high durability, high weatherability and high substrate followup ability.SOLUTION: The aqueous curable resin composition includes: a composite resin (A) in which a hydrophilic group-containing polyurethane (a1) and a vinyl polymer (a2) are bound via a polysiloxane (a3); a resin (D) having preferable elongation; and an aqueous medium, wherein the bond between the hydrophilic group-containing polyurethane (a1) and a polysiloxane (a3) is formed by a reaction between a hydrolyzable silyl group and/or silanol group of the hydrophilic group-containing polyurethane (a1) and a hydrolyzable silyl group and/or silanol group of the polysiloxane (a3), and a mass proportion of the structure originated from the polysiloxane (a3) with respect to the whole of the composite resin (A) falls into the range of 15 to 55 wt.%.

Description

本発明は、コーティング剤、塗料等に好適な水性硬化性樹脂組成物に関するものである。   The present invention relates to an aqueous curable resin composition suitable for coating agents, paints and the like.

コーティング剤には、各種基材へ意匠性を付与するだけでなく、基材の劣化を防止可能な優れた耐久性を備えた塗膜を形成できることが求められている。特に近年は、有機溶剤や酸性雨等が塗膜表面に付着した場合であっても、該塗膜の溶解や剥離、光沢の低下、クラックの発生等を引き起こすことのないレベルの耐久性や耐候性を備えた塗膜を形成可能なコーティング剤が、産業界から求められている。   The coating agent is required not only to impart design properties to various substrates, but also to form a coating film with excellent durability capable of preventing deterioration of the substrate. Particularly in recent years, even when organic solvent or acid rain adheres to the coating film surface, the durability and weather resistance at a level that does not cause dissolution or peeling of the coating film, loss of gloss, occurrence of cracks, etc. The coating agent which can form the coating film with the property is calculated | required from the industry.

前記のような優れた耐久性や耐候性を備えた塗膜を形成できるコーティング剤としては、例えば、親水性基含有ポリウレタンとビニル重合体とがポリシロキサンを介して結合した複合樹脂を用いることが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。   As a coating agent that can form a coating film having excellent durability and weather resistance as described above, for example, a composite resin in which a hydrophilic group-containing polyurethane and a vinyl polymer are bonded via a polysiloxane is used. It has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

しかし、前記の組成では、基材追従性に優れる塗膜は得られるものの、塗膜の経時変化に伴い塗膜の伸度が低下する傾向にあり、結果として、長期的に高伸度を保持する塗膜を得るには不充分であった。   However, with the above composition, although a coating film with excellent substrate followability can be obtained, the elongation of the coating film tends to decrease as the coating film changes with time, and as a result, high elongation is maintained over the long term. It was insufficient to obtain a coating film.

特開2010−1457公報JP 2010-1457 A

本発明が解決しようとする課題は、高耐久性、高耐候性、高基材追従性に加えて、高い伸び率を保持する塗膜を形成可能な水性硬化性樹脂組成物を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide an aqueous curable resin composition capable of forming a coating film having high elongation in addition to high durability, high weather resistance, and high substrate followability.

本発明者は、前記課題を解決するため鋭意検討の結果、前記水性複合樹脂組成物に、伸度良好な樹脂成分を併用することで、高耐久性、高耐候性、高基材追従性を損なうことなしに、経時的に、伸度の低下しない塗膜を得ることを見出し発明を完成した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor impairs high durability, high weather resistance, and high substrate followability by using a resin component with good elongation in the aqueous composite resin composition. The present invention was completed by finding that a coating film with no decrease in elongation was obtained over time.

即ち、本発明は
親水性基含有ポリウレタン(a1)とビニル重合体(a2)とがポリシロキサン(a3)を介して結合した複合樹脂(A)、伸度良好な樹脂(D)及び、水系媒体を含有する水性硬化性樹脂組成物であって、前記親水性基含有ポリウレタン(a1)と前記ポリシロキサン(a3)との結合が、前記親水性基含有ポリウレタン(a1)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基と前記ポリシロキサン(a3)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基との反応によって形成されるものであり、かつ前記ビニル重合体(a2)と前記ポリシロキサン(a3)との結合が、前記ビニル重合体(a2)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基と前記ポリシロキサン(a3)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基との反応によって形成されるものであり、かつ、前記複合樹脂(A)全体に対する前記ポリシロキサン(a3)由来の構造の質量割合が15〜55重量%の範囲であることを特徴とする水性硬化性樹脂組成物を提供する。
That is, the present invention relates to a composite resin (A) in which a hydrophilic group-containing polyurethane (a1) and a vinyl polymer (a2) are bonded via a polysiloxane (a3), a resin (D) with good elongation, and an aqueous medium. The hydrolyzable silyl group of the hydrophilic group-containing polyurethane (a1) is a bond between the hydrophilic group-containing polyurethane (a1) and the polysiloxane (a3). And / or formed by a reaction between a hydrolyzable silyl group and / or a silanol group of the polysiloxane (a3), and the vinyl polymer (a2) and the polysiloxane (a3). The hydrolyzable silyl group and / or silanol group of the vinyl polymer (a2) and the polysiloxane (a3). The mass ratio of the structure derived from the polysiloxane (a3) to the entire composite resin (A) is in the range of 15 to 55% by weight, which is formed by a reaction with a ryl group and / or a silanol group. An aqueous curable resin composition is provided.

本発明の水性硬化性樹脂組成物は、金属基材、プラスチック基材、無機基材、繊維質基材、布材、紙、木質基材等の様々な基材に対して良好な密着性を有することから、コーティング剤や接着剤に使用することができる。とりわけ、本発明の水性複合樹脂組成物は、耐久性や耐候性、基材追従性に優れた塗膜を形成できることから、各種基材のプライマー層形成用コーティング剤やトップコート層形成用コーティング剤等に好適に使用することができる。 The aqueous curable resin composition of the present invention has good adhesion to various substrates such as metal substrates, plastic substrates, inorganic substrates, fibrous substrates, cloth materials, paper, and wooden substrates. Since it has, it can be used for a coating agent or an adhesive. In particular, since the aqueous composite resin composition of the present invention can form a coating film excellent in durability, weather resistance, and substrate followability, a primer layer forming coating agent and a top coat layer forming coating agent for various substrates. Etc. can be used suitably.

また、本発明の水性硬化性樹脂組成物は、優れた耐久性や耐候性とともに、優れた防錆性を有する塗膜を形成できることから、例えば外壁、屋根等の建築部材、ガードレール、防音壁、排水溝等の土木部材、家電製品、産業機械、自動車の部品等に使用される亜鉛めっき鋼板、アルミニウム−亜鉛合金鋼板等のめっき鋼板や、アルミ板、アルミ合金板、電磁鋼板、銅板、ステンレス鋼板等の金属基材の表面被覆用コーティング剤や、前記した各種の鋼板とトップコート層との間のプライマーコート層形成用コーティング剤として好適に使用することができる。   In addition, the water-based curable resin composition of the present invention can form a coating film having excellent rust resistance as well as excellent durability and weather resistance, so that, for example, building members such as outer walls and roofs, guardrails, soundproof walls, Galvanized steel sheets used for civil engineering members such as drainage grooves, household appliances, industrial machinery, and automobile parts, plated steel sheets such as aluminum-zinc alloy steel sheets, aluminum plates, aluminum alloy plates, electromagnetic steel plates, copper plates, stainless steel plates It can be suitably used as a coating agent for surface coating of a metal substrate such as the above, and a primer coating layer forming coating agent between the above-described various steel plates and the topcoat layer.

また、本発明の水性硬化性樹脂組成物は、ポリカーボネート基材やアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン基材をはじめとする様々なプラスチック基材に対して優れた密着性を有することから、例えば携帯電話、家電製品、OA機器、自動車内装材等のプラスチック製品の、表面被覆用コーティング剤として好適に使用することができる。   In addition, the aqueous curable resin composition of the present invention has excellent adhesion to various plastic substrates such as polycarbonate substrates and acrylonitrile-butadiene-styrene substrates. It can be suitably used as a coating agent for surface coating of plastic products such as products, OA equipment and automobile interior materials.

また、本発明の水性硬化性樹脂組成物は、経時的に長期間高伸度を保持する塗膜を形成できることから、例えば偏光板を構成する各種機能フィルムの接着剤等にも使用することができる。   Moreover, since the aqueous curable resin composition of the present invention can form a coating film that retains high elongation over time for a long time, it can be used, for example, as an adhesive for various functional films constituting a polarizing plate. it can.

本発明に用いる水性硬化性樹脂組成物は、例えば、親水性基含有ポリウレタン(a1)とビニル重合体(a2)とがポリシロキサン(a3)を介して結合した複合樹脂(A)、伸度良好な樹脂(D)、及び、水系媒体、必要に応じてその他の添加剤を含有するものであって、前記複合樹脂(A)全体に対する前記ポリシロキサン(a3)由来の構造の重量割合が15〜55重量%が好ましい。   The aqueous curable resin composition used in the present invention is, for example, a composite resin (A) in which a hydrophilic group-containing polyurethane (a1) and a vinyl polymer (a2) are bonded via a polysiloxane (a3), and good elongation. Resin (D), an aqueous medium, and other additives as necessary, wherein the weight ratio of the structure derived from the polysiloxane (a3) to the entire composite resin (A) is 15 to 55% by weight is preferred.

また、前記水性硬化性樹脂組成物中のポリシロキサン(a3)由来の構造の重量割合が、複合樹脂(A)と伸度良好な樹脂(D)の合計の5〜50重量%であることが好ましく、10〜40重量%がより好ましい。   In addition, the weight ratio of the structure derived from the polysiloxane (a3) in the aqueous curable resin composition is 5 to 50% by weight of the total of the composite resin (A) and the resin with good elongation (D). Preferably, 10 to 40 weight% is more preferable.

また、伸度良好な樹脂(D)は、前記複合(A)100重量部に対して10〜1000重量部含有していることが好ましく、35〜450重量部含有していることがより好ましい。   Further, the resin (D) having good elongation is preferably contained in an amount of 10 to 1000 parts by weight, more preferably 35 to 450 parts by weight, based on 100 parts by weight of the composite (A).

前記複合樹脂(A)は、水系媒体中に分散したものであるが、前記複合樹脂(A)の一部が水系媒体中に溶解していても良い。水系媒体中に分散した複合樹脂(A)は、10〜500nmの平均粒子径を有することが、基材追従性に優れ、かつ耐クラック性等の耐久性や耐候性に優れた塗膜を形成するうえで好ましい。なお、ここでいう平均粒子径とは、粒子の動的散乱光を検出する測定原理で粒度分布を求める方法で測定した値を指す。   The composite resin (A) is dispersed in an aqueous medium, but a part of the composite resin (A) may be dissolved in the aqueous medium. The composite resin (A) dispersed in the aqueous medium has an average particle diameter of 10 to 500 nm, and forms a coating film with excellent substrate followability and excellent durability such as crack resistance and weather resistance. This is preferable. Here, the average particle diameter refers to a value measured by a method for obtaining a particle size distribution by a measurement principle for detecting dynamic scattered light of particles.

また、前記複合樹脂(A)は、耐久性及び耐候性に優れた塗膜を形成するうえで、複合樹脂(A)全体に対して15〜55重量%のポリシロキサン(a3)由来の構造を有することが重要である。例えば、前記ポリシロキサン(a3)の重量割合が10重量%である複合樹脂では、比較的良好な基材追従性を有する塗膜を形成できるものの、かかる塗膜は耐久性及び耐候性の点で十分でなく、経時的に基材からの剥離等が生じる場合がある。   The composite resin (A) has a structure derived from 15 to 55% by weight of the polysiloxane (a3) based on the entire composite resin (A) in forming a coating film excellent in durability and weather resistance. It is important to have. For example, in the composite resin in which the weight ratio of the polysiloxane (a3) is 10% by weight, a coating film having a relatively good substrate followability can be formed, but such a coating film is in terms of durability and weather resistance. It is not sufficient, and peeling from the substrate may occur over time.

一方、前記ポリシロキサン(a3)由来の構造の重量割合が65重量%である複合樹脂含有の組成物は、前記親水性基含有ポリウレタン(a1)や前記ビニル重合体(a2)由来の構造の重量割合が低くなるのに伴い造膜性が低下し、その結果、塗膜表面にクラックが発生する場合がある。   On the other hand, the composite resin-containing composition in which the weight ratio of the structure derived from the polysiloxane (a3) is 65% by weight is the weight of the structure derived from the hydrophilic group-containing polyurethane (a1) or the vinyl polymer (a2). As the ratio decreases, the film-forming property decreases, and as a result, cracks may occur on the coating film surface.

前記複合樹脂(A)全体に対するポリシロキサン(a3)由来の構造の重量割合は、20重量%〜35重量%の範囲であることが、優れた耐久性と耐候性と基材追従性とを兼ね備えた塗膜を形成するうえで好ましい。   The weight ratio of the structure derived from the polysiloxane (a3) to the entire composite resin (A) is in the range of 20% by weight to 35% by weight, and has excellent durability, weather resistance, and substrate followability. It is preferable for forming a coated film.

なお、前記ポリシロキサン(a3)由来の構造とは、前記複合樹脂(A)を構成する親水性基含有ポリウレタン(a1)とビニル重合体(a2)との連結部分を構成する主鎖が酸素原子と珪素原子とからなる構造を指す。また、前記ポリシロキサン(a3)由来の構造の重量割合は、前記複合樹脂(A)の製造に使用する原料の仕込み割合に基づき、ポリシロキサン(a3)等の加水分解縮合反応によって生成しうるメタノールやエタノール等の副生成物の生成を考慮し算出した値である。   The structure derived from the polysiloxane (a3) means that the main chain constituting the connecting portion between the hydrophilic group-containing polyurethane (a1) and the vinyl polymer (a2) constituting the composite resin (A) is an oxygen atom. And a silicon atom. Further, the weight ratio of the structure derived from the polysiloxane (a3) is methanol that can be generated by a hydrolysis condensation reaction of the polysiloxane (a3) or the like based on the charging ratio of the raw material used for the production of the composite resin (A). It is a value calculated in consideration of the generation of by-products such as ethanol and ethanol.

また、前記複合樹脂(A)は、水系媒体中に安定して分散するうえで、親水性基含有を有することが必須である。   The composite resin (A) must have a hydrophilic group content in order to stably disperse it in an aqueous medium.

親水性基含有は、主として前記複合樹脂(A)の外層を構成するポリウレタン(a1)中に存在することが好ましいが、必要に応じて、前記ビニル重合体(a2)中に存在していても良い。   The hydrophilic group is preferably present mainly in the polyurethane (a1) constituting the outer layer of the composite resin (A), but if necessary, it may be present in the vinyl polymer (a2). good.

親水性基としてはアニオン性基、カチオン性基、及びノニオン性基を含んでいても良い。   As the hydrophilic group, an anionic group, a cationic group, and a nonionic group may be contained.

前記アニオン性基の親水性基としては、例えばカルボキシル基、カルボキシレート基、スルホン酸基、スルホネート基等の酸基の一部または全部が塩基性化合物等によって中和したものが挙げられる。   Examples of the hydrophilic group of the anionic group include those in which a part or all of acid groups such as carboxyl group, carboxylate group, sulfonic acid group, and sulfonate group are neutralized with a basic compound or the like.

前記アニオン性基を中和に使用可能な塩基性化合物としては、例えばアンモニア、トリエチルアミン、ピリジン、モルホリン等の有機アミンや、モノエタノールアミン等のアルカノールアミンや、Na、K、Li、Ca等を含む金属塩基化合物等が挙げられる。   Examples of basic compounds that can be used for neutralizing the anionic group include organic amines such as ammonia, triethylamine, pyridine, and morpholine, alkanolamines such as monoethanolamine, Na, K, Li, and Ca. A metal base compound etc. are mentioned.

前記親水性基は、複合樹脂(A)全体に対して50〜1000mmol/kgの範囲で存在することが、複合樹脂(A)を含む粒子の良好な水分散安定性を維持するうえで好ましい。   The hydrophilic group is preferably present in the range of 50 to 1000 mmol / kg with respect to the entire composite resin (A) in order to maintain good water dispersion stability of the particles containing the composite resin (A).

また、前記カチオン性基としては、例えば3級アミノ基等を使用することができる。
前記3級アミノ基の一部又は全てを中和する際に使用することができる酸としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、乳酸、マレイン酸などの有機酸類や、スルホン酸、メタンスルホン酸等の有機スルホン酸類、及び、塩酸、硫酸、オルトリン酸、オルト亜リン酸等の無機酸等を単独または2種以上を組み合わせて使用してもよい。
Moreover, as said cationic group, a tertiary amino group etc. can be used, for example.
Examples of the acid that can be used when neutralizing part or all of the tertiary amino group include organic acids such as acetic acid, propionic acid, lactic acid, and maleic acid, sulfonic acid, methanesulfonic acid, and the like. Organic sulfonic acids and inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, orthophosphoric acid and orthophosphorous acid may be used alone or in combination of two or more.

また、前記3級アミノ基の一部又は全てを4級化する際に使用することができる4級化剤としては、例えば、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸等のジアルキル硫酸類や、メチルクロライド、エチルクロライド、ベンジルクロライドなどのハロゲン化アルキル類、メタンスルホン酸メチル、パラトルエンスルホン酸メチル等のアルキル又はエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、エピクロルヒドリン等のエポキシ類を単独または2種以上を組み合わせて使用してもよい。   Examples of the quaternizing agent that can be used for quaternizing a part or all of the tertiary amino group include dialkyl sulfates such as dimethyl sulfate and diethyl sulfate, methyl chloride, and ethyl chloride. Alkyl halides such as benzyl chloride, alkyls such as methyl methanesulfonate and methyl paratoluenesulfonate, and epoxies such as ethylene oxide, propylene oxide, and epichlorohydrin may be used alone or in combination of two or more.

また、前記ノニオン性基としては、例えばポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシブチレン基、ポリ(オキシエチレン−オキシプロピレン)基、及びポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン基等のポリオキシアルキレン基を使用することができる。なかでもオキシエチレン単位を有するポリオキシアルキレン基を使用することが、親水性をより一層向上させるうえで好ましい。   Examples of the nonionic group include polyoxyalkylene groups such as a polyoxyethylene group, a polyoxypropylene group, a polyoxybutylene group, a poly (oxyethylene-oxypropylene) group, and a polyoxyethylene-polyoxypropylene group. Can be used. Among these, it is preferable to use a polyoxyalkylene group having an oxyethylene unit in order to further improve the hydrophilicity.

また、前記複合樹脂(A)としては、前記親水性基含有ポリウレタン(a1)と前記ビニル重合体(a2)との重量割合[(a2)/(a1)]が、20/1〜1/20の範囲であるものを使用することが、基材追従性に優れ、かつ耐久性及び耐候性に優れた塗膜を形成するうえで好ましく、1/1〜1/12の範囲であることがより好ましい。   Moreover, as said composite resin (A), the weight ratio [(a2) / (a1)] of the said hydrophilic group containing polyurethane (a1) and the said vinyl polymer (a2) is 20/1-1/20. In order to form a coating film having excellent substrate followability and excellent durability and weather resistance, it is more preferable that the range is 1/1 to 1/12. preferable.

また、前記親水性基含有ポリウレタン(a1)と前記ポリシロキサン(a3)との結合は、例えば前記親水性基含有ポリウレタン(a1)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基と前記ポリシロキサン(a3)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基との反応によって形成されるものであることが好ましい。また、前記ビニル重合体(a2)と前記ポリシロキサン(a3)との結合は、前記ビニル重合体(a2)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基と前記ポリシロキサン(a3)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基との反応によって形成されるものであることが好ましい。   The bond between the hydrophilic group-containing polyurethane (a1) and the polysiloxane (a3) is, for example, the hydrolyzable silyl group and / or silanol group and the polysiloxane (the hydrophilic group-containing polyurethane (a1)). It is preferably formed by a reaction with a hydrolyzable silyl group and / or silanol group possessed by a3). Further, the bond between the vinyl polymer (a2) and the polysiloxane (a3) is a hydrolyzable silyl group and / or silanol group possessed by the vinyl polymer (a2) and a hydrolyzate possessed by the polysiloxane (a3). It is preferably formed by a reaction with a decomposable silyl group and / or silanol group.

次に、前記複合樹脂(A)を構成する親水性基含有ポリウレタン(a1)について説明する。   Next, the hydrophilic group-containing polyurethane (a1) constituting the composite resin (A) will be described.

前記親水性基含有ポリウレタン(a1)は、優れた基材追従性を本発明の水性硬化性樹脂組成物に付与するうえで必須成分である。   The hydrophilic group-containing polyurethane (a1) is an essential component for imparting excellent substrate followability to the aqueous curable resin composition of the present invention.

前記親水性基含有ポリウレタン(a1)としては、各種のものを使用することができるが、例えば3000〜100000の数平均分子量を有するものを使用することが好ましく、5000〜10000の数平均分子量を有するものを使用することが、基材追従性に優れ、かつ耐久性及び耐候性に優れた塗膜を形成するうえで好ましい。   As the hydrophilic group-containing polyurethane (a1), various types can be used. For example, those having a number average molecular weight of 3000 to 100,000 are preferably used, and have a number average molecular weight of 5000 to 10,000. It is preferable to use a material for forming a coating film excellent in substrate followability and excellent in durability and weather resistance.

前記親水性基含有ポリウレタン(a1)は、前記複合樹脂(A)に水分散安定性を付与する上で親水性基を有することが必須である。親水性基は、前記親水性基含有ポリウレタン(a1)全体に対して、50〜1000mmol/kgの範囲存在することが、複合樹脂に一層良好な水分散性を付与する上で好ましい。   The hydrophilic group-containing polyurethane (a1) must have a hydrophilic group in order to impart water dispersion stability to the composite resin (A). The hydrophilic group is preferably present in the range of 50 to 1000 mmol / kg with respect to the entire hydrophilic group-containing polyurethane (a1) in order to impart better water dispersibility to the composite resin.

前記親水性基含有ポリウレタン(a1)としては、例えばポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られるポリウレタンを使用することができる。前記ポリウレタン(a1)の有する親水性基は、例えば前記ポリオールを構成する一成分として、親水性基含有ポリオールを使用することによって、前記ポリウレタン(a1)中に導入することができる。   As said hydrophilic group containing polyurethane (a1), the polyurethane obtained by making a polyol and polyisocyanate react can be used, for example. The hydrophilic group which the said polyurethane (a1) has can be introduce | transduced in the said polyurethane (a1), for example by using a hydrophilic group containing polyol as one component which comprises the said polyol.

前記親水性基含有ポリウレタン(a1)の製造に使用可能なポリオールとしては、例えば前記親水性基含有ポリオール及びその他のポリオールを組み合わせ使用することができる。   As a polyol that can be used for the production of the hydrophilic group-containing polyurethane (a1), for example, the hydrophilic group-containing polyol and other polyols can be used in combination.

前記親水性基含有ポリオールとしては、例えば2,2’−ジメチロールプロピオン酸、2,2’−ジメチロールブタン酸、2,2’−ジメチロール酪酸、2,2’−ジメチロール吉草酸等のカルボキシル基含有ポリオールや、5−スルホイソフタル酸、スルホテレフタル酸、4−スルホフタル酸、5[4−スルホフェノキシ]イソフタル酸等のスルホン酸基含有ポリオールを使用することができる。また、前記親水性基含有ポリオールとしては、前記した低分子量の親水性基含有ポリオールと、例えばアジピン酸等の各種ポリカルボン酸とを反応させて得られる親水性基含有ポリエステルポリオール等を使用することもできる。   Examples of the hydrophilic group-containing polyol include carboxyl groups such as 2,2′-dimethylolpropionic acid, 2,2′-dimethylolbutanoic acid, 2,2′-dimethylolbutyric acid, and 2,2′-dimethylolvaleric acid. Containing polyols and sulfonic acid group-containing polyols such as 5-sulfoisophthalic acid, sulfoterephthalic acid, 4-sulfophthalic acid, and 5 [4-sulfophenoxy] isophthalic acid can be used. Further, as the hydrophilic group-containing polyol, a hydrophilic group-containing polyester polyol obtained by reacting the above-described low molecular weight hydrophilic group-containing polyol with various polycarboxylic acids such as adipic acid is used. You can also.

前記親水性基含有ポリオールと組み合わせ使用可能なその他のポリオールとしては、本発明の水性硬化性樹脂組成物に求められる特性や、水性硬化性樹脂組成物を適用する用途等に応じて適宜使用することができ、例えばポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール及びポリカーボネートポリオール等を使用することができる。   Other polyols that can be used in combination with the hydrophilic group-containing polyol are appropriately used according to the characteristics required for the aqueous curable resin composition of the present invention, the application to which the aqueous curable resin composition is applied, and the like. For example, polyether polyol, polyester polyol, polycarbonate polyol, and the like can be used.

前記ポリエーテルポリオールは、本発明の水性硬化性樹脂組成物に、特に優れた基材追従性を付与することができるため、前記親水性基含有ポリオールと組み合わせ使用することが好ましい。   Since the polyether polyol can impart particularly excellent substrate followability to the aqueous curable resin composition of the present invention, it is preferably used in combination with the hydrophilic group-containing polyol.

前記ポリエーテルポリオールとしては、例えば活性水素原子を2個以上有する化合物の1種または2種以上を開始剤として、アルキレンオキサイドを付加重合させたものを使用することができる。   As the polyether polyol, for example, one obtained by addition polymerization of alkylene oxide using one or more compounds having two or more active hydrogen atoms as an initiator can be used.

前記開始剤としては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等を使用することができる。   Examples of the initiator include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, glycerin, Trimethylolethane, trimethylolpropane and the like can be used.

また、前記アルキレンオキサイドとしては、例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド、エピクロルヒドリン、テトラヒドロフラン等を使用することができる。   Examples of the alkylene oxide include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, epichlorohydrin, and tetrahydrofuran.

前記ポリエステルポリオールは、本発明の水性硬化性樹脂組成物に、特に優れた耐久性を付与することができるため、前記親水性基含有ポリオールと組み合わせ使用することが好ましい。   Since the polyester polyol can impart particularly excellent durability to the aqueous curable resin composition of the present invention, it is preferably used in combination with the hydrophilic group-containing polyol.

また、前記ポリエステルポリオールとしては、例えば低分子量のポリオールとポリカルボン酸とをエステル化反応して得られる脂肪族ポリエステルポリオールや芳香族ポリエステルポリオール、ε−カプロラクトン等の環状エステル化合物を開環重合反応して得られるポリエステルや、これらの共重合ポリエステル等を使用することができる。   Examples of the polyester polyol include a ring-opening polymerization reaction of a cyclic ester compound such as an aliphatic polyester polyol, an aromatic polyester polyol, or ε-caprolactone obtained by esterifying a low molecular weight polyol and a polycarboxylic acid. Polyesters obtained by the above, copolymerized polyesters thereof, and the like can be used.

前記低分子量のポリオールとしては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコ−ル等を使用することができる。   Examples of the low molecular weight polyol include ethylene glycol and propylene glycol.

また、前記ポリカルボン酸としては、例えばコハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、及びこれらの無水物またはエステル形成性誘導体などを使用することができる。   Examples of the polycarboxylic acid that can be used include succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, and anhydrides or ester-forming derivatives thereof.

また、前記親水性基含有ポリウレタン(a1)の製造に使用できるポリカーボネートポリオールは、本発明の水性硬化性樹脂組成物のプラスチック基材に対する密着性を格段に向上するうえで好ましい。   Moreover, the polycarbonate polyol which can be used for manufacture of the said hydrophilic group containing polyurethane (a1) is preferable when improving the adhesiveness with respect to the plastic base material of the water-based curable resin composition of this invention markedly.

前記ポリカーボネートポリオールとしては、例えば炭酸エステルとポリオールとを反応させて得られるものや、ホスゲンとビスフェノールA等とを反応させて得られるものを使用することができる。   As said polycarbonate polyol, what is obtained by making carbonate ester and a polyol react, for example, and what is obtained by making phosgene, bisphenol A, etc. react can be used.

前記炭酸エステルとしては、メチルカーボネートや、ジメチルカーボネート、エチルカーボネート、ジエチルカーボネート、シクロカーボネート、ジフェニルカーボネ−ト等を使用することできる。   As the carbonate ester, methyl carbonate, dimethyl carbonate, ethyl carbonate, diethyl carbonate, cyclocarbonate, diphenyl carbonate and the like can be used.

前記炭酸エステルと反応しうるポリオールとしては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,2−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,5−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、2−ブチル−2−エチルプロパンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ハイドロキノン、レゾルシン、ビスフェノール−A、ビスフェノール−F、4,4’−ビフェノール等の比較的低分子量のジヒドロキシ化合物や、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテルポリオールや、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリヘキサメチレンサクシネート、ポリカプロラクトン等のポリエステルポリオール等を使用することができる。   Examples of the polyol capable of reacting with the carbonate ester include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-butanediol, 1,3- Butanediol, 1,2-butanediol, 2,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,5-hexanediol, 2,5-hexanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptane Diol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2- Ethyl-1,3-hexanediol, 2-methyl-1,3-propa Diol, 2-methyl-1,8-octanediol, 2-butyl-2-ethylpropanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, neopentyl glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexane Relatively low molecular weight dihydroxy compounds such as dimethanol, hydroquinone, resorcin, bisphenol-A, bisphenol-F, 4,4′-biphenol, polyether polyols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, Polyester polyols such as hexamethylene adipate, polyhexamethylene succinate, and polycaprolactone can be used.

前記ポリカーボネートポリオールとしては、前記ジメチルカーボネートと、前記1,6−ヘキサンジオールとを反応させて得られるものを使用することが、優れたプラスチック基材に対する密着性と優れた基材追従性とを両立でき、かつ安価であることからより好ましい。   As the polycarbonate polyol, use of a product obtained by reacting the dimethyl carbonate and the 1,6-hexanediol achieves both excellent adhesion to a plastic substrate and excellent substrate followability. It is more preferable because it is possible and inexpensive.

また、前記ポリカーボネートポリオールとしては、500〜6000の範囲の数平均分子量を有するものを使用することが好ましい。   Moreover, as said polycarbonate polyol, it is preferable to use what has the number average molecular weight of the range of 500-6000.

前記ポリカーボネートポリオールは、前記ポリウレタン(a1)の製造に使用するポリオール及びポリイソシアネートの全量に対して、30〜95重量%の範囲で使用することが、プラスチック基材に対する密着性や耐候性及び耐久性を両立するうえで好ましい。   The polycarbonate polyol may be used in an amount of 30 to 95% by weight based on the total amount of polyol and polyisocyanate used in the production of the polyurethane (a1), so that adhesion to a plastic substrate, weather resistance, and durability are achieved. It is preferable to achieve both.

また、前記親水性基含有ポリウレタン(a1)を製造する際に使用するポリイソシアネートとしては、例えばフェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネートや、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の脂肪族または脂肪族環式構造含有ジイソシアネート等を、単独で使用または2種以上を併用して使用することができる。なかでも、脂肪族環式構造含有ジイソシアネートを使用することが、長期耐候性に優れる塗膜を形成できるため好ましい。   Moreover, as polyisocyanate used when manufacturing the said hydrophilic group containing polyurethane (a1), aromatic diisocyanates, such as phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, naphthalene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, Aliphatic or aliphatic cyclic structure-containing diisocyanates such as cyclohexane diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, and tetramethylxylylene diisocyanate can be used alone or in combination of two or more. . Among them, it is preferable to use an aliphatic cyclic structure-containing diisocyanate because a coating film having excellent long-term weather resistance can be formed.

前記親水性基含有ポリウレタン樹脂(a1)は、前記したような親水性基の他に、必要に応じてその他の官能基を有していてもよく、かかる官能基としては、後述するポリシロキサン(a3)と反応しうる加水分解性シリル基、シラノール基や、アミノ基、イミノ基、水酸基等が挙げられ、なかでも加水分解性シリル基であることが、長期耐候性に優れる塗膜を形成できるため好ましい。   The hydrophilic group-containing polyurethane resin (a1) may have other functional groups as needed in addition to the hydrophilic groups as described above. Examples of such functional groups include polysiloxane (described later) Examples of the hydrolyzable silyl group, silanol group, amino group, imino group, and hydroxyl group that can react with a3) include hydrolyzable silyl group. Among them, a hydrolyzable silyl group can form a coating film having excellent long-term weather resistance. Therefore, it is preferable.

前記親水性基含有含有ポリウレタン(a1)が有していても良い加水分解性シリル基は、加水分解性基が珪素原子に直接結合した官能基であり、例えば、下記の一般式で表される官能基が挙げられる。   The hydrolyzable silyl group that the hydrophilic group-containing polyurethane (a1) may have is a functional group in which the hydrolyzable group is directly bonded to a silicon atom, and is represented by the following general formula, for example. A functional group is mentioned.

Figure 2012201858
Figure 2012201858

(式中、Rはアルキル基、アリール基又はアラルキル基等の1価の有機基を、Rはハロゲン原子、アルコキシ基、アシロキシ基、フェノキシ基、アリールオキシ基、メルカプト基、アミノ基、アミド基、アミノオキシ基、イミノオキシ基又はアルケニルオキシ基である。またxは0〜2の整数である。) Wherein R 1 is a monovalent organic group such as an alkyl group, aryl group or aralkyl group, R 2 is a halogen atom, alkoxy group, acyloxy group, phenoxy group, aryloxy group, mercapto group, amino group, amide A group, an aminooxy group, an iminooxy group or an alkenyloxy group, and x is an integer of 0 to 2.)

前記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, pentyl, neopentyl, 1-methylbutyl, 2-methylbutyl, hexyl, and isohexyl groups. It is done.

前記アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、2−メチルフェニル基等が挙げられ、前記アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、ジフェニルメチル基、ナフチルメチル基等が挙げられる。   Examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, and a 2-methylphenyl group. Examples of the aralkyl group include a benzyl group, a diphenylmethyl group, and a naphthylmethyl group.

前記ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。   Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

前記アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。   Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, and a butoxy group.

前記アシロキシ基としては、例えば、アセトキシ、プロパノイルオキシ、ブタノイルオキシ、フェニルアセトキシ、アセトアセトキシ等が挙げられ、前記アリールオキシ基としては、例えば、フェニルオキシ、ナフチルオキシ等が挙げられ、前記アルケニルオキシ基としては、例えば、アリルオキシ基、1−プロペニルオキシ基、イソプロペニルオキシ基等が挙げられる。   Examples of the acyloxy group include acetoxy, propanoyloxy, butanoyloxy, phenylacetoxy, acetoacetoxy, and the like. Examples of the aryloxy group include phenyloxy, naphthyloxy, and the like. Examples of the group include an allyloxy group, a 1-propenyloxy group, and an isopropenyloxy group.

前記Rは、加水分解によって生じうる一般式ROH等の脱離成分の除去が容易であることから、好ましくはそれぞれ独立してアルコキシ基であることが好ましい。 R 2 is preferably independently an alkoxy group, since it is easy to remove a leaving component such as the general formula R 2 OH that can be generated by hydrolysis.

また、前記親水性基含有ポリウレタン(a1)が有していても良いシラノール基は、水酸基が直接珪素原子に結合した官能基であって、主に前記した加水分解性シリル基が加水分解して生じる官能基である。   Further, the silanol group that the hydrophilic group-containing polyurethane (a1) may have is a functional group in which a hydroxyl group is directly bonded to a silicon atom, and the hydrolyzable silyl group described above is mainly hydrolyzed. The resulting functional group.

前記加水分解性シリル基及びシラノール基は、前記親水性基含有ポリウレタン(a1)全体に対して10〜400mmol/kg存在することが、複合樹脂の良好な水分散安定性を確保するうえで好ましい。   The hydrolyzable silyl group and silanol group are preferably present in an amount of 10 to 400 mmol / kg with respect to the entire hydrophilic group-containing polyurethane (a1) in order to ensure good water dispersion stability of the composite resin.

次に、前記複合樹脂(A)を構成するビニル重合体(a2)について説明する。
前記ビニル重合体(a2)は、後述するポリシロキサン(a3)を介して前記親水性基含有ポリウレタン(a1)と結合しうるものである。
Next, the vinyl polymer (a2) constituting the composite resin (A) will be described.
The vinyl polymer (a2) can be bonded to the hydrophilic group-containing polyurethane (a1) via a polysiloxane (a3) described later.

前記ビニル重合体(a1)としては、3000〜100000の数平均分子量を有するものを使用することが好ましく、5000〜25000の数平均分子量を有するものを使用することが、基材追従性に優れ、かつ耐クラック性等の耐久性及び耐候性に優れた塗膜を形成するうえでより好ましい。   As the vinyl polymer (a1), those having a number average molecular weight of 3000 to 100,000 are preferably used, and those having a number average molecular weight of 5000 to 25000 are excellent in substrate followability, And it is more preferable when forming the coating film excellent in durability, such as crack resistance, and a weather resistance.

前記ビニル重合体(a1)としては、例えば各種ビニル単量体を重合開始剤の存在下で重合することによって製造したものを使用することができる。   As the vinyl polymer (a1), for example, those produced by polymerizing various vinyl monomers in the presence of a polymerization initiator can be used.

前記ビニル単量体としては、前記ポリシロキサン(a3)の有する加水分解性シリル基等と反応しうる官能基を、ビニル重合体(a1)中に導入する観点から、加水分解性シリル基含有ビニル単量体や水酸基含有ビニル単量体等を使用することが好ましい。   The vinyl monomer is a hydrolyzable silyl group-containing vinyl from the viewpoint of introducing a functional group capable of reacting with the hydrolyzable silyl group or the like of the polysiloxane (a3) into the vinyl polymer (a1). It is preferable to use a monomer or a hydroxyl group-containing vinyl monomer.

前記加水分解性シリル基含有ビニル単量体としては、例えばビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルトリ(2−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、2−トリメトキシシリルエチルビニルエーテル、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリクロロシラン等が挙げられ、なかでも加水分解反応を容易に進行でき、また反応後の副生成物を容易に除去することが可能なことから、ビニルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランが好ましい。   Examples of the hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, vinyltri (2-methoxyethoxy) silane, vinyltriacetoxysilane, vinyltrichlorosilane, 2- Trimethoxysilylethyl vinyl ether, 3- (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloyloxypropyltriethoxysilane, 3- (meth) acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, 3- (meth) acryloyloxypropyl Trichlorosilane and the like can be mentioned. Among them, the hydrolysis reaction can easily proceed, and the by-product after the reaction can be easily removed. Therefore, vinyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloyl Trimethoxysilane is preferred.

また、前記水酸基含有ビニル単量体としては、例えば2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート等を使用することができる。   In addition, as the hydroxyl group-containing vinyl monomer, for example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, glycerol mono (meth) acrylate, or the like is used. Can do.

前記ビニル単量体としては、前記加水分解性シリル基含有ビニル単量体や水酸基含有ビニル単量体等の他に、必要に応じてその他のビニル単量体を併用しても良い。   As the vinyl monomer, in addition to the hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer and the hydroxyl group-containing vinyl monomer, other vinyl monomers may be used in combination as necessary.

前記その他のビニル単量体としては、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類;N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等の三級アミノ基含有ビニル単量体;N−メチルアミノエチル(メタ)アクリレート等の二級アミノ基含有ビニル単量体;アミノメチルアクリレート等の一級アミノ基含有ビニル単量体等の塩基性窒素原子含有基含有ビニル単量体;2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート等のフッ素含有ビニル単量体;酢酸ビニル等のビニルエステル類;メチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;(メタ)アクリロニトリル等の不飽和カルボン酸のニトリル類;スチレン等の芳香族環を有するビニル化合物;イソプレン等のα−オレフィン類、グリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含有ビニル単量体;(メタ)アクリルアミド等のアミド基含有ビニル単量体;N−メチロール(メタ)アクリルアミド等のメチロールアミド基及びそのアルコキシ化物含有ビニル単量体;2−アジリジニルエチル(メタ)アクリレート等のアジリジニル基含有ビニル単量体;(メタ)アクリロイルイソシアナート等のイソシアナート基及び/またはブロック化イソシアナート基含有ビニル単量体;2−イソプロペニル−2−オキサゾリン等のオキサゾリン基含有ビニル単量体;ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート等のシクロペンテニル基含有ビニル単量体;アクロレイン等のカルボニル基含有ビニル単量体;アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート等のアセトアセチル基含有ビニル単量体;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、もしくはこれらの半エステルまたはこれらの塩等のカルボキシル基含有単量体等を1種または2種以上使用することができる。   Examples of the other vinyl monomers include (meth) acrylic acid esters such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and n-butyl (meth) acrylate; N, N-dimethylaminoethyl (meth) Tertiary amino group-containing vinyl monomers such as acrylates; Secondary amino group-containing vinyl monomers such as N-methylaminoethyl (meth) acrylate; Bases such as primary amino group-containing vinyl monomers such as aminomethyl acrylate Nitrogen-containing group-containing vinyl monomers; fluorine-containing vinyl monomers such as 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate; vinyl esters such as vinyl acetate; vinyl ethers such as methyl vinyl ether; ) Nitriles of unsaturated carboxylic acids such as acrylonitrile; vinyl compounds having an aromatic ring such as styrene Α-olefins such as isoprene; epoxy group-containing vinyl monomers such as glycidyl (meth) acrylate; amide group-containing vinyl monomers such as (meth) acrylamide; methylolamide groups such as N-methylol (meth) acrylamide; An alkoxy compound-containing vinyl monomer; 2-aziridinylethyl (meth) acrylate-containing vinyl monomer; an isocyanate group such as (meth) acryloyl isocyanate and / or a blocked isocyanate group-containing vinyl Monomer; Oxazoline group-containing vinyl monomer such as 2-isopropenyl-2-oxazoline; Cyclopentenyl group-containing vinyl monomer such as dicyclopentenyl (meth) acrylate; Carbonyl group-containing vinyl monomer such as acrolein Acetoacetoxyethyl (meth) acryle Use acetoacetyl group-containing vinyl monomers such as carbonate; carboxyl group-containing monomers such as (meth) acrylic acid, maleic acid, or half esters or salts thereof, or the like Can do.

前記ビニル重合体(a2)を製造する際に使用可能な重合開始剤としては、例えば過硫酸塩類、有機過酸化物類、過酸化水素等のラジカル重合開始剤や、4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩等のアゾ開始剤を使用することができる。また、前記ラジカル重合開始剤は、例えばアスコルビン酸等の還元剤と併用しレドックス重合開始剤として使用しても良い。   Examples of the polymerization initiator that can be used in producing the vinyl polymer (a2) include radical polymerization initiators such as persulfates, organic peroxides, and hydrogen peroxide, and 4,4′-azobis ( An azo initiator such as 4-cyanovaleric acid) or 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride can be used. The radical polymerization initiator may be used as a redox polymerization initiator in combination with a reducing agent such as ascorbic acid.

前記重合開始剤の代表的なものである過硫酸塩類としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等が挙げられ、有機過酸化物類として、具体的には、例えば、過酸化ベンゾイル、ラウロイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド類、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド類、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシベンゾエート等のパーオキシエステル類、クメンハイドロパーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド類等を使用することができる。   Examples of the persulfates that are representative of the polymerization initiator include potassium persulfate, sodium persulfate, and ammonium persulfate. Specific examples of organic peroxides include, for example, peroxidation. Diacyl peroxides such as benzoyl, lauroyl peroxide, decanoyl peroxide, dialkyl peroxides such as t-butylcumyl peroxide, dicumyl peroxide, t-butylperoxylaurate, t-butylperoxybenzoate, etc. Peroxyesters, cumene hydroperoxide, paramentane hydroperoxide, hydroperoxides such as t-butyl hydroperoxide, and the like can be used.

重合開始剤の使用量は、重合が円滑に進行する量を使用すれば良いが、ビニル重合体(a2)の製造に使用するビニル単量体の全量に対して、10重量%以下とすることが好ましい。   The polymerization initiator may be used in an amount that allows the polymerization to proceed smoothly, but should be 10% by weight or less based on the total amount of vinyl monomers used in the production of the vinyl polymer (a2). Is preferred.

次に、前記複合樹脂(A)を構成するポリシロキサン(a3)について説明する。
前記ポリシロキサン(a3)は、前記親水性基含有ポリウレタン(a1)と前記ビニル重合体(a2)との連結部分を構成するものである。
Next, the polysiloxane (a3) constituting the composite resin (A) will be described.
The polysiloxane (a3) constitutes a connecting portion between the hydrophilic group-containing polyurethane (a1) and the vinyl polymer (a2).

前記ポリシロキサン(a3)は、ケイ素原子と酸素原子とからなる鎖状構造、分岐構造、環状構造、またはカゴ型構造を有するものであって、必要に応じて加水分解性シリル基やシラノール基等を有するものである。   The polysiloxane (a3) has a chain structure consisting of a silicon atom and an oxygen atom, a branched structure, a cyclic structure, or a cage structure, and if necessary, a hydrolyzable silyl group, a silanol group, etc. It is what has.

前記加水分解性シリル基は、加水分解性基が前記ケイ素原子に直接結合した原子団であって、例えば前記親水性基含有ポリウレタン(a1)の説明の際に例示した一般式(I)に示されるような構造からなるものを使用することができる。   The hydrolyzable silyl group is an atomic group in which the hydrolyzable group is directly bonded to the silicon atom. For example, the hydrolyzable silyl group is represented by the general formula (I) exemplified in the description of the hydrophilic group-containing polyurethane (a1). Can be used.

前記加水分解性基は、水の影響により水酸基を形成しうるものであって、例えばハロゲン原子、アルコキシ基、置換アルコキシ基、アシロキシ基、フェノキシ基、メルカプト基、アミノ基、アミド基、アミノオキシ基、イミノオキシ基、アルケニルオキシ基等が挙げられ、なかでもアルコキシ基や置換アルコキシ基であることが好ましい。   The hydrolyzable group is capable of forming a hydroxyl group under the influence of water, for example, a halogen atom, an alkoxy group, a substituted alkoxy group, an acyloxy group, a phenoxy group, a mercapto group, an amino group, an amide group, an aminooxy group , An iminooxy group, an alkenyloxy group, and the like. Among them, an alkoxy group and a substituted alkoxy group are preferable.

また、前記シラノール基は、水酸基が前記ケイ素原子に直接結合した原子団を示すものであって、前記加水分解性シリル基が加水分解した際に形成される。   The silanol group indicates an atomic group in which a hydroxyl group is directly bonded to the silicon atom, and is formed when the hydrolyzable silyl group is hydrolyzed.

また、前記ポリシロキサン(a3)としては、前記したものの他に、必要に応じてメチル基等のアルキル基やフェニル基等を有しているものを使用することができ、例えばポリシロキサン(a3)を構成するケイ素原子に、フェニル基等の芳香族環式構造、炭素原子数1〜3個を有するアルキル基、及び炭素原子数1〜3個を有するアルコキシ基からなる群より選ばれる1種以上が直接結合したものを使用することが、水性複合樹脂の良好な水分散安定性を維持するうえでより好ましい。   Moreover, as said polysiloxane (a3), what has alkyl groups, such as a methyl group, a phenyl group, etc. other than what was mentioned above as needed can be used, for example, polysiloxane (a3) 1 or more selected from the group consisting of an aromatic cyclic structure such as a phenyl group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms. It is more preferable to use those in which are directly bonded in order to maintain good aqueous dispersion stability of the aqueous composite resin.

前記ポリシロキサン(a3)としては、例えば後述するシラン化合物を完全にまたは部分的に加水分解縮合して得られるものを使用することができる。   As said polysiloxane (a3), what is obtained, for example by hydrolyzing and condensing the silane compound mentioned later completely or partially can be used.

前記シラン化合物としては、例えばメチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−n−ブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、iso−ブチルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランもしくは3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン等のオルガノトリアルコキシシラン;ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジ−n−ブトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルシクロヘキシルジメトキシシランもしくはメチルフェニルジメトキシシラン等のジオルガノジアルコキシシラン類;メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、ジエチルジクロロシランもしくはジフェニルジクロロシラン等の各種のクロロシラン類や、それらの部分加水分解縮合物等を使用することができ、なかでもオルガノトリアルコキシシランやジオルガノジアルコキシシランを使用することが好ましい。これらシラン化合物は単独使用でも2種類以上の併用でもよい。   Examples of the silane compound include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltri-n-butoxysilane, ethyltrimethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, iso-butyltrimethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, and phenyltrimethoxysilane. Organotrialkoxysilanes such as methoxysilane, phenyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane or 3- (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane; dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethyldi-n-butoxysilane, diethyldimethoxysilane , Diorganodialkoxysilanes such as diphenyldimethoxysilane, methylcyclohexyldimethoxysilane or methylphenyldimethoxysilane Various chlorosilanes such as methyltrichlorosilane, ethyltrichlorosilane, phenyltrichlorosilane, vinyltrichlorosilane, 3- (meth) acryloyloxypropyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, diethyldichlorosilane or diphenyldichlorosilane, and their partial hydrolysis A decomposition condensate or the like can be used, and among them, organotrialkoxysilane and diorganodialkoxysilane are preferably used. These silane compounds may be used alone or in combination of two or more.

また、前記ポリシロキサン(a3)は、複合樹脂(A)を製造する工程において、2段階の反応工程を経ることによって形成することが好ましい。具体的には、前記ビニル重合体(a2)の有する加水分解性基等に、フェニルトリメトキシシラン等の比較的低分子量のシラン化合物を反応させることでポリシロキサン構造を形成し、次いで、該反応物と、メチルトリメトキシシランやエチルトリメトキシシラン等の縮合物とを反応させることによって、ポリシロキサン(a3)からなる構造を形成することができる。これにより、より一層、基材追従性に優れ、かつ耐久性や耐汚染性に優れた塗膜を形成可能な水性複合樹脂組成物を得ることができる。   Moreover, it is preferable to form the said polysiloxane (a3) by passing through a two-step reaction process in the process of manufacturing composite resin (A). Specifically, a polysiloxane structure is formed by reacting a hydrolyzable group or the like of the vinyl polymer (a2) with a relatively low molecular weight silane compound such as phenyltrimethoxysilane, and then the reaction. A structure composed of polysiloxane (a3) can be formed by reacting a product with a condensate such as methyltrimethoxysilane or ethyltrimethoxysilane. Thereby, the aqueous | water-based composite resin composition which can form the coating film which was further excellent in base material followability | trackability and excellent in durability and stain resistance can be obtained.

また、その他のシラン化合物として、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランもしくはテトラn−プロポキシシランなどの4官能アルコキシシラン化合物;該4官能アルコキシシラン化合物の加水分解縮合物等を、本発明の効果を損なわない範囲で併用することができる。   Further, as other silane compounds, for example, tetrafunctional alkoxysilane compounds such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane or tetra n-propoxysilane; hydrolysis condensates of the tetrafunctional alkoxysilane compounds, etc. They can be used in combination as long as they are not impaired.

前記4官能アルコキシシラン化合物やその加水分解縮合物を併用する場合には、前記ポリシロキサン(a3)を構成する全珪素原子100モル%に対して、該4官能アルコキシシラン化合物やその加水分解縮合物の有する珪素原子が、20モル%を超えない範囲で併用することが好ましい。   When the tetrafunctional alkoxysilane compound or its hydrolysis condensate is used in combination, the tetrafunctional alkoxysilane compound or its hydrolysis condensate is used with respect to 100 mol% of all silicon atoms constituting the polysiloxane (a3). It is preferable to use together in the range which the silicon atom which has does not exceed 20 mol%.

次に、本発明に用いる伸度良好な樹脂(D)について説明する。   Next, the resin (D) with good elongation used in the present invention will be described.

本発明の伸度良好な樹脂(D)は、25℃における伸度が100%以上である樹脂であり、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル変性ウレタン樹脂、ウレタン変性アクリル樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、石油樹脂、フッ素樹脂等を挙げることができ、これらは1種を単独でまたは2種以上混合して使用することができる。 The resin (D) with good elongation of the present invention is a resin having an elongation at 25 ° C. of 100% or more. For example, acrylic resin, urethane resin, acrylic modified urethane resin, urethane modified acrylic resin, silicone resin, modified resin Silicone resin, phenol resin, polyester resin, urea resin, melamine resin, alkyd resin, epoxy resin, polyamide resin, polycarbonate resin, petroleum resin, fluorine resin, etc. can be mentioned, and these can be used alone or in combination of two or more Can be used as a mixture.

中でも、塗膜伸度に優れるという点から、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル変性ウレタン樹脂、ウレタン変性アクリル樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、等が好ましい。   Among these, acrylic resin, urethane resin, acrylic modified urethane resin, urethane modified acrylic resin, silicone resin, modified silicone resin, and the like are preferable from the viewpoint of excellent coating film elongation.

また、本発明の伸度良好な樹脂(D)は予め水性媒体中に溶解または分散した水性化物が好ましく、その際使用される水系媒体としては、水のみを使用してもよいし、水と水溶性溶剤の混合溶液を使用してもよい。水溶性溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチルカルビトール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のアルコール類、N−メチルピロリドン等の極性溶剤が挙げられ、これらの1種または2種以上の混合物が使用できる。 In addition, the resin (D) having good elongation of the present invention is preferably an aqueous solution previously dissolved or dispersed in an aqueous medium. As an aqueous medium used at that time, only water may be used, A mixed solution of water-soluble solvents may be used. Examples of the water-soluble solvent include alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, ethyl carbitol, ethyl cellosolve, and butyl cellosolve, and polar solvents such as N-methylpyrrolidone, one or more of these. Can be used.

前記伸度良好な樹脂(D)の水性化物は、複合樹脂(A)との混合の際の急激な粘度上昇を抑制し、かつ、水性硬化性樹脂組成物の塗工のしやすさや乾燥性等を向上する観点から、20〜70質量%の不揮発分を有するものであることが好ましく、30〜60質量%の範囲であることがより好ましい。   The water-based product of the resin (D) having good elongation suppresses a rapid increase in viscosity during mixing with the composite resin (A), and is easy to apply and dryability of the aqueous curable resin composition. From the viewpoint of improving the above, it is preferable to have a nonvolatile content of 20 to 70% by mass, and more preferably in the range of 30 to 60% by mass.

また、本発明の伸度良好な水性樹脂(D)の水性化物は、必要に応じて乳化剤や分散安定剤を含んでいても良いが、塗膜の耐水性の低下を抑制する観点から、前記水性樹脂(D)の固形分に対して5質量%以下であることが好ましい。   Further, the water-based product of the aqueous resin (D) with good elongation according to the present invention may contain an emulsifier and a dispersion stabilizer as necessary, but from the viewpoint of suppressing a decrease in water resistance of the coating film, It is preferable that it is 5 mass% or less with respect to solid content of aqueous resin (D).

本発明で用いるアクリル構造を有する水性樹脂としては、塗膜として高伸度を発現する樹脂であれば、特に制限なく用いることが出来るが、例えば、アクリル樹脂として、エマルジョン型アクリル共重合体、ディスパージョン型アクリル共重合体が挙げられる。 The aqueous resin having an acrylic structure used in the present invention can be used without particular limitation as long as it is a resin that exhibits high elongation as a coating film. For example, as an acrylic resin, an emulsion type acrylic copolymer, a disperser can be used. A John type acrylic copolymer is mentioned.

前記アクリル共重合体を構成する単量体としては(メタ)アクリル酸アルキルエステル、及び所望により官能性単量体や他の単量体を用いることができる。(メタ)アクリル酸エステルとしては、アルキル基の炭素数が1〜20の(メタ)アクリル酸エステルが好ましい。具体的には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ミリスチル、(メタ)アクリル酸パルミチル、(メタ)アクリル酸ステアリル等が挙げられる。これらは単独でもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 As the monomer constituting the acrylic copolymer, a (meth) acrylic acid alkyl ester, and a functional monomer or other monomer, if desired, can be used. The (meth) acrylic acid ester is preferably a (meth) acrylic acid ester having 1 to 20 carbon atoms in the alkyl group. Specifically, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, (meth) Cyclohexyl acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, myristyl (meth) acrylate, palmityl (meth) acrylate, (meta ) Stearyl acrylate and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

また、官能性単量体としては、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシルエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシルプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシルブチル、(メタ)3ヒドロキシルブチル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシルブチルなどの(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドなどのアクリルアミド類、(メタ)アクリル酸モノ又はジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸モノ又はジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸モノ又はジメチルアミノプロピル、(メタ)アクリル酸モノ又はジエチルアミノプロピルなどの(メタ)アクリル酸モノ又はジアルキルアミノアルキル、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フタル酸、無水フタル酸、シトラコン酸などのエチレン性不飽和カルボン酸などが挙げられる。これらの単量体は単独でもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。   Moreover, as a functional monomer, (meth) acrylic acid 2-hydroxylethyl, (meth) acrylic acid 2-hydroxylpropyl, (meth) acrylic acid 2-hydroxylbutyl, (meth) 3-hydroxylbutyl, (meth) (Meth) acrylic acid hydroxyalkyl esters such as 4-hydroxylbutyl acrylate, (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, diacetone Acrylamides such as acrylamide, (meth) acrylic acid mono or dimethylaminoethyl, (meth) acrylic acid mono or diethylaminoethyl, (meth) acrylic acid mono or dimethylaminopropyl, (meth) acrylic acid mono or diethylaminopropyl ( Me ) Acrylic acid mono- or dialkylaminoalkyl, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, maleic anhydride, phthalic acid, phthalic anhydride, ethylene unsaturated carboxylic acids such as citraconic acid. These monomers may be used alone or in combination of two or more.

さらに、その他の単量体としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル類、エチレン、プロピレン、イソブチレンなどのオレフィン類、塩化ビニル、ビニリデンクロリドなどのハロゲン化オレフィン類、スチレン、α−メチルスチレンなどのスチレン系単量体、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのニトリル系単量体などが挙げられる。これらは単独でもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。   Further, other monomers include vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate, olefins such as ethylene, propylene, and isobutylene, halogenated olefins such as vinyl chloride and vinylidene chloride, styrene, and α-methylstyrene. And nitrile monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile. These may be used alone or in combination of two or more.

上記したアクリル単量体を水性媒体中で、通常の公知乳化重合法によって共重合することにより、エマルジョン型アクリル共重合体を得ることができる。   An emulsion-type acrylic copolymer can be obtained by copolymerizing the above-mentioned acrylic monomer in an aqueous medium by an ordinary known emulsion polymerization method.

また、上記したアクリル単量体を、例えば、有機溶剤の存在下で、通常の公知溶液重合法によって共重合し、水性媒体と混合することで水性化することにより、ディスパージョン型アクリル共重合体を得ることができる
In addition, the above-mentioned acrylic monomer is copolymerized by, for example, an ordinary known solution polymerization method in the presence of an organic solvent, and is mixed with an aqueous medium to make it aqueous, whereby a dispersion-type acrylic copolymer. Can get

本発明で用いるウレタン構造を有する水性樹脂としては、塗膜として高伸度を発現する樹脂であれば、特に制限なく用いることが出来るが、例えば、ディスパージョン型ウレタン樹脂が挙げられる。 The aqueous resin having a urethane structure used in the present invention can be used without particular limitation as long as it is a resin that exhibits high elongation as a coating film, and examples thereof include a dispersion type urethane resin.

前記ディスパージョン型ウレタン樹脂は、例えば、無溶剤下あるいは有機溶剤の存在下で、カルボキシル基含有ポリオールを含むポリオールとポリイソシアネートとを反応させることでカルボキシル基含有ウレタンプレポリマーを製造し、次いで、前記カルボキシル基を中和したものを水系媒体と混合することで水性化し、更に必要に応じてポリアミン等の鎖伸長剤と反応させ所望の分子量に調整することによって製造することができる。   The dispersion type urethane resin, for example, produces a carboxyl group-containing urethane prepolymer by reacting a polyol containing a carboxyl group-containing polyol with a polyisocyanate in the absence of a solvent or in the presence of an organic solvent, It can be produced by mixing a neutralized carboxyl group with an aqueous medium to make it aqueous, and if necessary, reacting with a chain extender such as polyamine to adjust to a desired molecular weight.

前記ポリオールとポリイソシアネートとの反応は、例えば、前記ポリオールが有する水酸基に対する、前記ポリイソシアネートが有するイソシアネート基の当量割合が、1.05〜3の範囲で行うことが好ましく、1.1〜2の範囲で行うことがより好ましい。   The reaction between the polyol and the polyisocyanate is preferably carried out, for example, in an equivalent ratio of the isocyanate group of the polyisocyanate to the hydroxyl group of the polyol in the range of 1.05 to 3, It is more preferable to carry out within a range.

また、ウレタン樹脂を水系媒体中に分散する際には、必要に応じてホモジナイザー等の機械を用いてもよい。   Further, when the urethane resin is dispersed in the aqueous medium, a machine such as a homogenizer may be used as necessary.

ここで、前記ウレタン樹脂の製造に使用できるポリオールとしては、例えばポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリアセタールポリオール、ポリアクリレートポリオール、ポリエステルアミドポリオール、ポリチオエーテルポリオール、ポリブタジエン等のポリオレフィンポリオール等を、単独で使用または2種以上を併用することができる。   Here, as polyols that can be used for the production of the urethane resin, for example, polyester polyols, polyether polyols, polycarbonate polyols, polyacetal polyols, polyacrylate polyols, polyester amide polyols, polythioether polyols, polyolefin polyols such as polybutadiene, etc. Or can be used in combination of two or more.

前記ポリエステルポリオールとしては、例えば低分子量のポリオールとポリカルボン酸とをエステル化反応して得られるものや、ε−カプロラクトン等の環状エステル化合物を開環重合反応して得られるポリエステルや、これらの共重合ポリエステル等を使用することができる。   Examples of the polyester polyol include those obtained by an esterification reaction of a low molecular weight polyol and a polycarboxylic acid, polyesters obtained by a ring-opening polymerization reaction of a cyclic ester compound such as ε-caprolactone, and copolymers of these. Polymerized polyester or the like can be used.

前記低分子量のポリオールとしては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコ−ル、1,3−プロパンジオ−ル、1,4−ブタンジオ−ル、1,5−ペンタンジオ−ル、1,6−ヘキサンジオ−ル、ネオペンチルグリコ−ル、1,8−オクタンジオ−ル、ジエチレングリコ−ル、トリエチレングリコ−ル、テトラエチレングリコ−ル、ポリエチレングリコ−ル(分子量300〜6000)、ジプロピレングリコ−ル、トリプロピレングリコ−ル、ビスヒドロキシエトキシベンゼン、1,4−シクロヘキサンジオ−ル、1,4−シクロヘキサンジメタノ−ル、ビスフェノ−ルA、水素添加ビスフェノ−ルA、ハイドロキノンおよびそれらのアルキレンオキシド付加体等を使用することができる。   Examples of the low molecular weight polyol include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, Neopentyl glycol, 1,8-octanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol (molecular weight 300-6000), dipropylene glycol, tripropylene glycol Bis-hydroxyethoxybenzene, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, hydroquinone and their alkylene oxide adducts can do.

また、前記ポリカルボン酸としては、例えばコハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、1,3−シクロペンタンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、2,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、ナフタル酸、ビフェニルジカルボン酸、1,2−ビス(フェノキシ)エタン−p,p’−ジカルボン酸、及びこれらの無水物またはエステル形成性誘導体などを使用することができる。   Examples of the polycarboxylic acid include succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, maleic acid, fumaric acid, 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, terephthalic acid. Acid, isophthalic acid, phthalic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 2,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, naphthalic acid, biphenyldicarboxylic acid, 1,2-bis (phenoxy) ethane-p , P′-dicarboxylic acid, and anhydrides or ester-forming derivatives thereof can be used.

また、前記ポリエステルポリオールとしては、前記ポリオールとポリカルボン酸のほかに、p−ヒドロキシ安息香酸、p−(2−ヒドロキシエトキシ)安息香酸およびこれらのヒドロキシ安息香酸のエステル形成性誘導体等を反応させて得られたものを使用することができる。   As the polyester polyol, in addition to the polyol and polycarboxylic acid, p-hydroxybenzoic acid, p- (2-hydroxyethoxy) benzoic acid, ester-forming derivatives of these hydroxybenzoic acids, and the like are reacted. The one obtained can be used.

また、前記ポリエーテルポリオールとしては、例えば活性水素原子を2個以上有する化合物の1種または2種以上を開始剤として、アルキレンオキサイドを付加重合させたものを使用することができる。   In addition, as the polyether polyol, for example, one obtained by addition polymerization of alkylene oxide using one or more compounds having two or more active hydrogen atoms as an initiator can be used.

前記開始剤としては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ソルビトール、蔗糖、アコニット糖、トリメリット酸、ヘミメリット酸、リン酸、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリイソプロパノールアミン、ピロガロール、ジヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシフタル酸、1,2,3−プロパントリチオール等を使用することができる。   Examples of the initiator include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, glycerin, Trimethylolethane, trimethylolpropane, sorbitol, sucrose, aconite sugar, trimellitic acid, hemimellitic acid, phosphoric acid, ethylenediamine, diethylenetriamine, triisopropanolamine, pyrogallol, dihydroxybenzoic acid, hydroxyphthalic acid, 1,2,3- Propane trithiol or the like can be used.

また、前記アルキレンオキサイドとしては、例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド、エピクロルヒドリン、テトラヒドロフラン、シクロヘキシレン等を使用することができる。   As the alkylene oxide, for example, ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, epichlorohydrin, tetrahydrofuran, cyclohexylene and the like can be used.

また、前記ポリカーボネートポリオールとしては、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール等のグリコールやカプロラクトンと、ジフェニルカーボネート、ジメチルカーボネートやホスゲン等とを反応して得られたものを使用することができる。   Examples of the polycarbonate polyol include 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, cyclohexanedimethanol and other glycols and caprolactone, diphenyl carbonate, dimethyl carbonate, phosgene and the like. What was obtained by reacting can be used.

前記したポリオールとしては、本発明の水性樹脂組成物によって形成される架橋塗膜の伸度をより一層向上させる観点から、前記ポリエーテルポリオールを使用することが好ましい。また、前記ポリオールとしては、重量平均分子量が300〜10000、好ましくは500〜5000のものを使用することが好ましい。   As the above-mentioned polyol, it is preferable to use the polyether polyol from the viewpoint of further improving the elongation of the crosslinked coating film formed by the aqueous resin composition of the present invention. Moreover, as said polyol, it is preferable to use a thing with a weight average molecular weight of 300-10000, Preferably it is 500-5000.

また、ウレタン樹脂を製造する際には、ウレタン樹脂中にカルボキシル基を導入することを目的として、カルボキシル基含有ポリオールを併用することが好ましい。   Moreover, when manufacturing a urethane resin, it is preferable to use together a carboxyl group-containing polyol for the purpose of introducing a carboxyl group into the urethane resin.

前記カルボキシル基含有ポリオールとしては、例えば2,2’−ジメチロールプロピオン酸、2,2’−ジメチロールブタン酸、2,2’−ジメチロール酪酸、2,2’−ジメチロール吉草酸等を使用することができる。また、前記カルボキシル基含有ポリオールと各種ポリカルボン酸とを反応させて得られるカルボキシル基含有ポリエステルポリオールも使用することもできる。   Examples of the carboxyl group-containing polyol include 2,2′-dimethylolpropionic acid, 2,2′-dimethylolbutanoic acid, 2,2′-dimethylolbutyric acid, 2,2′-dimethylolvaleric acid, and the like. Can do. Moreover, the carboxyl group-containing polyester polyol obtained by making the said carboxyl group-containing polyol and various polycarboxylic acids react can also be used.

また、前記ウレタン樹脂を製造する際に使用するポリイソシアネートとしては、例えばフェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネートや、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の脂肪族または脂環式ジイソシアネート等を、単独で使用または2種以上を併用して使用することができる。   In addition, as the polyisocyanate used in producing the urethane resin, for example, aromatic diisocyanates such as phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, naphthalene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, cyclohexane diisocyanate, isophorone diisocyanate, Aliphatic or alicyclic diisocyanates such as dicyclohexylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, and tetramethylxylylene diisocyanate can be used alone or in combination of two or more.

前記ポリイソシアネートとしては、本発明の水性樹脂組成物によって形成される架橋塗膜の耐溶剤性をより一層向上させる観点から、脂肪族ジイソシアネートまたは脂環族ジイソシアネートを使用することが好ましく、特に、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートを使用することが好ましい。   As the polyisocyanate, an aliphatic diisocyanate or an alicyclic diisocyanate is preferably used from the viewpoint of further improving the solvent resistance of the crosslinked coating film formed by the aqueous resin composition of the present invention. Preference is given to using methylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate.

前記ウレタン樹脂中のカルボキシル基を中和する際に使用可能な塩基性化合物としては、例えばアンモニア、トリエチルアミン、モルホリン等の有機アミンや、モノエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン等のアルカノールアミンや、Na、K、Li等を含む金属等を使用することができる。前記塩基性化合物の使用量は、得られる水性樹脂組成物の水分散安定性を向上させる観点から、前記カルボキシル基に対して[塩基性化合物/カルボキシル基]=0.5〜3.0(モル比)となる範囲で使用することが好ましく、0.9〜2.0(モル比)となる範囲で使用することがより好ましい。   Examples of basic compounds that can be used for neutralizing the carboxyl group in the urethane resin include organic amines such as ammonia, triethylamine, and morpholine, alkanolamines such as monoethanolamine and diethylethanolamine, Na, and K. , Metals including Li and the like can be used. The amount of the basic compound used is [basic compound / carboxyl group] = 0.5 to 3.0 (moles) with respect to the carboxyl group from the viewpoint of improving the water dispersion stability of the resulting aqueous resin composition. The ratio is preferably in the range of 0.9 to 2.0 (molar ratio).

前記ウレタン樹脂を製造する際には、種々の機械的特性や熱特性等の物性を有するポリウレタン樹脂の設計を行う目的で、必要に応じてポリアミンや、その他活性水素原子含有化合物等の鎖伸長剤を使用してもよい。   When producing the urethane resin, for the purpose of designing a polyurethane resin having physical properties such as various mechanical properties and thermal properties, a chain extender such as a polyamine or other active hydrogen atom-containing compound is used as necessary. May be used.

かかるポリアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、1,2−プロパンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン、2,5−ジメチルピペラジン、イソホロンジアミン、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジアミン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジシクロヘキシルメタンジアミン、1,4−シクロヘキサンジアミン等のジアミン類;N−ヒドロキシメチルアミノエチルアミン、N−ヒドロキシエチルアミノエチルアミン、N−ヒドロキシプロピルアミノプロピルアミン、N−エチルアミノエチルアミン、N−メチルアミノプロピルアミン等の1個の1級アミノ基と1個の2級アミノ基を含有するジアミン類;ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリエチレンテトラミン等のポリアミン類;ヒドラジン、N,N’−ジメチルヒドラジン、1,6−ヘキサメチレン
ビスヒドラジン等のヒドラジン類;コハク酸ジヒドラジッド、アジピン酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド等のジヒドラジド類;β−セミカルバジドプロピオン酸ヒドラジド、3−セミカルバジッド−プロピル−カルバジン酸エステル、セミカルバジッド−3−セミカルバジドメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン等のセミカルバジド類を使用することができる。
Examples of such polyamines include ethylenediamine, 1,2-propanediamine, 1,6-hexamethylenediamine, piperazine, 2,5-dimethylpiperazine, isophoronediamine, 4,4′-dicyclohexylmethanediamine, and 3,3′-. Diamines such as dimethyl-4,4′-dicyclohexylmethanediamine, 1,4-cyclohexanediamine; N-hydroxymethylaminoethylamine, N-hydroxyethylaminoethylamine, N-hydroxypropylaminopropylamine, N-ethylaminoethylamine, Diamines containing one primary amino group and one secondary amino group such as N-methylaminopropylamine; polyamines such as diethylenetriamine, dipropylenetriamine, triethylenetetramine; hydrazine, N, Hydrazines such as' -dimethylhydrazine and 1,6-hexamethylenebishydrazine; Dihydrazides such as succinic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, glutaric acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide; β-semicarbazide propionic acid hydrazide, 3 -Semicarbazides such as semicarbazide-propyl-carbazic acid ester, semicarbazide-3-semicarbazide methyl-3,5,5-trimethylcyclohexane can be used.

前記鎖伸長剤としてポリアミンを使用する場合、ポリアミンが有するアミノ基と過剰のイソシアネート基との当量比が、1.9以下(当量比)となる範囲で使用することが好ましく、0.3〜1.0(当量比)の範囲で使用することがより好ましい。鎖伸長剤を前記した範囲で使用することにより、得られる水性樹脂組成物が形成する塗膜の耐溶剤性や力学的強度を向上させることができる。   When polyamine is used as the chain extender, it is preferably used in the range where the equivalent ratio of the amino group and excess isocyanate group of the polyamine is 1.9 or less (equivalent ratio). More preferably, it is used in the range of 0.0 (equivalent ratio). By using the chain extender in the above-described range, the solvent resistance and mechanical strength of the coating film formed by the obtained aqueous resin composition can be improved.

前記その他活性水素含有化合物としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレンリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ヘキサメチレングリコール、サッカロース、メチレングリコール、グリセリン、ソルビトール等のグリコール類;ビスフェノールA、4,4’−ジヒドロキシジフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、水素添加ビスフェノールA、ハイドロキノン等のフェノール類、及び水等を、本発明の水性塗料の保存安定性が低下しない範囲内で単独で使用または2種以上を併用することができる。   Examples of the other active hydrogen-containing compound include ethylene glycol, diethylene recall, triethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, hexamethylene glycol, and sucrose. , Glycols such as methylene glycol, glycerin, sorbitol; phenols such as bisphenol A, 4,4′-dihydroxydiphenyl, 4,4′-dihydroxydiphenyl ether, 4,4′-dihydroxydiphenyl sulfone, hydrogenated bisphenol A, hydroquinone , And water can be used singly or in combination of two or more in a range where the storage stability of the aqueous paint of the present invention does not deteriorate.

また、前記ウレタン樹脂の製造を有機溶剤の存在下で行う場合には、例えばアセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類;アセトニトリル等のニトリル類;ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類を、単独で使用または2種以上を使用することができる。特に、メチルエチルケトンやN−メチルピロリドンを使用することが、ウレタン樹脂(a1)を溶解しやすいため好ましい。   When the urethane resin is produced in the presence of an organic solvent, for example, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; acetate esters such as ethyl acetate and butyl acetate; Nitriles: Amides such as dimethylformamide and N-methylpyrrolidone can be used alone or in combination of two or more. In particular, it is preferable to use methyl ethyl ketone or N-methylpyrrolidone because the urethane resin (a1) is easily dissolved.

次に、本発明で使用する水性複合樹脂組成物の製造方法について説明する。
本発明の水性複合樹脂組成物の製造方法は、主として、(i)複合樹脂(A)を製造する工程、(ii)該複合樹脂(A)を水系媒体中に分散する工程、(iii)伸度良好な樹脂(D)を(i)または(ii)の工程後に添加する工程とからなる。
Next, a method for producing the aqueous composite resin composition used in the present invention will be described.
The method for producing an aqueous composite resin composition of the present invention mainly comprises (i) a step of producing a composite resin (A), (ii) a step of dispersing the composite resin (A) in an aqueous medium, and (iii) stretching. The resin (D) having a good degree of temperature is added after the step (i) or (ii).

はじめに、前記複合樹脂(A)を製造する工程について説明する。   First, the process for producing the composite resin (A) will be described.

前記複合樹脂(A)は、例えば以下の(I)〜(III)の工程によって製造することができる。   The composite resin (A) can be produced, for example, by the following steps (I) to (III).

前記(I)の工程は、有機溶剤中で、前記したビニル単量体を前記重合開始剤の存在下で重合することによってビニル重合体(a2)の有機溶剤溶液を得る工程である。   The step (I) is a step of obtaining an organic solvent solution of the vinyl polymer (a2) by polymerizing the above vinyl monomer in the presence of the polymerization initiator in an organic solvent.

かかる反応は、例えば重合開始剤を含む有機溶剤中に、前記ビニル単量体を逐次供給または一括供給し、次いで、攪拌下、20〜120℃の範囲で0.5〜24時間程度行うことが好ましい。   Such a reaction may be performed, for example, by sequentially or collectively supplying the vinyl monomer in an organic solvent containing a polymerization initiator, and then, for about 0.5 to 24 hours in the range of 20 to 120 ° C. with stirring. preferable.

また、前記(II)の工程は、前記ビニル重合体(a2)の有機溶剤溶液下で前記ビニル重合体(a2)の有する加水分解性シリル基等の反応性官能基と、シラン化合物の有する加水分解性シリル基またはシラノール基との反応と、前記シラン化合物間の加水分解縮合反応とを進行させることによって、ビニル重合体(a2)とポリシロキサン(a3)とが結合した樹脂(C)の有機溶剤溶液を得る工程である。   In the step (II), a reactive functional group such as a hydrolyzable silyl group possessed by the vinyl polymer (a2) under the organic solvent solution of the vinyl polymer (a2) and a hydrolyzate possessed by the silane compound. The organic of the resin (C) in which the vinyl polymer (a2) and the polysiloxane (a3) are bonded by a reaction with a decomposable silyl group or silanol group and a hydrolysis condensation reaction between the silane compounds. This is a step of obtaining a solvent solution.

かかる反応は、例えば前記(I)の工程に引き続き、前記ビニル重合体(a2)の有機溶剤溶液中に、前記ポリシロキサン(a3)を形成しうる前記シラン化合物を逐次供給または一括供給し、次いで、攪拌下、20〜120℃の範囲で0.5〜24時間程度行うことが好ましい。   For example, following the step (I), the reaction may be performed by sequentially or collectively supplying the silane compound capable of forming the polysiloxane (a3) into the organic solvent solution of the vinyl polymer (a2). Under stirring, it is preferably carried out in the range of 20 to 120 ° C. for about 0.5 to 24 hours.

前記(II)の工程は、更に2段階の反応工程を経ることが好ましい。具体的には前記ビニル重合体(a2)の有する加水分解性シリル基またはシラノール基と、前記したフェニルトリメトキシシラン等の比較的低分子量のシラン化合物とを反応させる工程と、次いで、該反応物と、メチルトリメトキシシランやエチルトリメトキシシラン等のメチルトリアルコキシシラン及びエチルトリアルコキシシランを予め縮合させた縮合物とを反応させる工程とを経ることが好ましい。ポリシロキサン(a3)の構造形成を上記のような2段階で行うことで、一層、基材追従性に優れ、かつ耐久性に優れた塗膜を形成可能な水性複合樹脂組成物を得ることができる。   The step (II) preferably further undergoes a two-step reaction step. Specifically, a step of reacting the hydrolyzable silyl group or silanol group of the vinyl polymer (a2) with a relatively low molecular weight silane compound such as phenyltrimethoxysilane, and then the reaction product And a step of reacting a methyltrialkoxysilane such as methyltrimethoxysilane or ethyltrimethoxysilane and a condensate obtained by condensing ethyltrialkoxysilane in advance. By carrying out the structure formation of polysiloxane (a3) in the above two steps, it is possible to obtain an aqueous composite resin composition capable of forming a coating film having excellent substrate followability and durability. it can.

また、前記(III)の工程は、前記樹脂(C)と、親水性基含有ポリウレタン(a1)とを混合し加水分解縮合させることにより、前記ビニル重合体(a2)と親水性基含有ポリウレタン(a1)とが前記ポリシロキサン(a3)を介して結合した複合樹脂(A)の有機溶剤溶液を得る工程である。   In the step (III), the resin (C) and the hydrophilic group-containing polyurethane (a1) are mixed and hydrolytically condensed, whereby the vinyl polymer (a2) and the hydrophilic group-containing polyurethane ( a1) is a step of obtaining an organic solvent solution of the composite resin (A) bonded with the polysiloxane (a3).

前記反応は、例えば前記(II)の工程に引き続き、前記樹脂(C)の有機溶剤溶液中に前記親水性基含有ポリオールを含むポリオールと前記ポリイソシアネートとを反応させることによって得られる親水性基含有ポリウレタン(a1)を逐次供給または一括供給し、次いで、攪拌下、20〜120℃の範囲で0.5〜24時間程度行うことが好ましい。   The reaction is, for example, following the step (II), containing a hydrophilic group obtained by reacting a polyol containing the hydrophilic group-containing polyol with the polyisocyanate in an organic solvent solution of the resin (C). It is preferable that the polyurethane (a1) is sequentially or collectively supplied, and then is stirred for about 0.5 to 24 hours in the range of 20 to 120 ° C.

前記工程(I)〜(III)によって得られた複合樹脂(A)の有機溶剤溶液は、下記工程(IV)によって水性化することが好ましい。   The organic solvent solution of the composite resin (A) obtained by the steps (I) to (III) is preferably made aqueous by the following step (IV).

工程(IV)は、例えば前記(III)の工程に引き続き、前記複合樹脂(A)の有する親水性基を中和し、該中和物を水系媒体中に分散する工程である。   Step (IV) is a step of neutralizing the hydrophilic group of the composite resin (A) and dispersing the neutralized product in an aqueous medium following the step (III), for example.

前記親水性基の中和は、必ずしも行う必要はないが、前記複合樹脂(A)の水分散安定性を向上する観点から、行うことが好ましい。とりわけ前記親水性基がカルボキシル基やスルホン酸基等のアニオン性基である場合には、それらの全部または一部を、塩基性化合物を用いて中和し、カルボキシレート基やスルホネート基とすることが、水分散安定性を一層向上する上で好ましい。   Neutralization of the hydrophilic group is not necessarily performed, but is preferably performed from the viewpoint of improving the water dispersion stability of the composite resin (A). In particular, when the hydrophilic group is an anionic group such as a carboxyl group or a sulfonic acid group, all or a part thereof is neutralized with a basic compound to form a carboxylate group or a sulfonate group. Is preferable for further improving the water dispersion stability.

前記中和は、例えば前記複合樹脂(A)の有機溶剤溶液中に、塩基性化合物等を逐次または一括供給し、攪拌することによって行うことができる。   The neutralization can be performed, for example, by sequentially or collectively supplying a basic compound or the like into the organic solvent solution of the composite resin (A) and stirring.

前記中和後、複合樹脂(A)中和物の有機溶剤溶液中に水系媒体を供給し、次いで、該有機溶剤を除去することによって、本発明の複合樹脂(A)の水性化物を製造する。   After the neutralization, an aqueous medium is supplied into the organic solvent solution of the composite resin (A) neutralized product, and then the organic solvent is removed to produce an aqueous product of the composite resin (A) of the present invention. .

前記有機溶剤の除去は、例えば蒸留によって行うことができる。   The removal of the organic solvent can be performed, for example, by distillation.

前記複合樹脂(A)を製造する工程、または、複合樹脂(A)を水性媒体中に分散する工程の後に、前記伸度良好な樹脂(D)を添加することで、本発明の水性硬化性樹脂組成物を得ることができる。   By adding the resin (D) having good elongation after the step of producing the composite resin (A) or the step of dispersing the composite resin (A) in an aqueous medium, the aqueous curability of the present invention. A resin composition can be obtained.

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

本発明の水性硬化性樹脂組成物は、製造の際の急激な粘度上昇を抑制し、かつ、水性硬化性樹脂組成物の生産性や、その塗工のしやすさや乾燥性等を向上する観点から、20〜70重量%の不揮発分を有するものであることが好ましく、30〜60重量%の範囲であることがより好ましい。   The aqueous curable resin composition of the present invention suppresses a rapid increase in viscosity during production, and improves the productivity of the aqueous curable resin composition, ease of coating, drying properties, and the like. From the above, it is preferable to have a non-volatile content of 20 to 70% by weight, and more preferably in the range of 30 to 60% by weight.

本発明の水性硬化性樹脂組成物は、そのままで、或いは、後述する硬化剤や添加剤を添加して、塗料或いは各種コーティング剤として用いることが出来る。   The aqueous curable resin composition of the present invention can be used as a paint or various coating agents as it is, or by adding a curing agent or an additive described later.

本発明の水性硬化性樹脂組成物には、必要に応じて硬化剤を併用しても良い。   The aqueous curable resin composition of the present invention may be used in combination with a curing agent as necessary.

前記硬化剤としては、水性硬化性樹脂組成物が有する親水性基やシラノール基と反応する官能基を有する化合物を使用することができる。   As said hardening | curing agent, the compound which has the functional group which reacts with the hydrophilic group and silanol group which an aqueous curable resin composition has can be used.

前記硬化剤の具体例としては、シラノール基及び/または加水分解性シリル基を有する化合物、ポリエポキシ化合物、ポリオキサゾリン化合物、ポリイソシアネート等が挙げられる。特に、前記複合樹脂としてカルボキシル基又はカルボキシレート基を有するものを使用する場合には、エポキシ基とシラノール基及び/または加水分解性シリル基を有する化合物、ポリエポキシ化合物、ポリオキサゾリン化合物を使用する組み合わせとすることが好ましい。   Specific examples of the curing agent include a compound having a silanol group and / or a hydrolyzable silyl group, a polyepoxy compound, a polyoxazoline compound, and a polyisocyanate. In particular, when the composite resin having a carboxyl group or a carboxylate group is used, a combination using an epoxy group, a silanol group and / or a hydrolyzable silyl group, a polyepoxy compound, a polyoxazoline compound It is preferable that

前記シラノール基及び/または加水分解性シリル基を有する化合物としては、例えば前記複合樹脂の製造に際し使用可能なものとして例示したシラン化合物と同様のものをはじめ、その他に3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等や、これらの加水分解縮合物などが挙げられる。   Examples of the compound having a silanol group and / or a hydrolyzable silyl group include those similar to the silane compounds exemplified as usable in the production of the composite resin, and other 3-glycidoxypropyltrimethoxy. Silane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, etc. These hydrolysis-condensation products are exemplified.

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

前記ポリオキサゾリン化合物としては、例えば、2,2’−p−フェニレン−ビス(1,3−オキサゾリン)、2,2’−テトラメチレン−ビス(1,3−オキサゾリン)、2,2’−オクタメチレン−ビス(2−オキサゾリン)、2−イソプロペニル−1,3−オキサゾリン、またはそれらの重合体等を使用することができる。   Examples of the polyoxazoline compound include 2,2′-p-phenylene-bis (1,3-oxazoline), 2,2′-tetramethylene-bis (1,3-oxazoline), and 2,2′-octa. Methylene-bis (2-oxazoline), 2-isopropenyl-1,3-oxazoline, or a polymer thereof can be used.

前記ポリイソシアネートとしては、例えばトリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート類;メタ−キシリレンジイソシアネート、α,α,α’,α’−テトラメチル−メタ−キシリレンジイソシアネート等のアラルキルジイソシアネート類;ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、1,3−ビスイソシアナートメチルシクロヘキサン、2−メチル−1,3−ジイソシアナートシクロヘキサン、2−メチル−1,5−ジイソシアナートシクロヘキサン、イソホロンジイソシアネート等を使用することができる。   Examples of the polyisocyanate include aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate and diphenylmethane-4,4′-diisocyanate; meta-xylylene diisocyanate, α, α, α ′, α′-tetramethyl-meta-xylylene diisocyanate Aralkyl diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 1,3-bisisocyanate methylcyclohexane, 2-methyl-1,3-diisocyanate cyclohexane, 2-methyl-1,5-diisocyanate cyclohexane, isophorone Diisocyanate and the like can be used.

また、前記ポリイソシアネートとしては、イソシアネート基を有する各種のプレポリマー、イソシアヌレート環を有するプレポリマー、ビウレット構造を有するポリイソシアネート、イソシアネート基含有ビニル系単量体を使用することもできる。   As the polyisocyanate, various prepolymers having an isocyanate group, prepolymers having an isocyanurate ring, polyisocyanate having a biuret structure, and isocyanate group-containing vinyl monomers can also be used.

硬化剤としての前記ポリイソシアネートの有するイソシアネート基は、必要に応じてメタノール等の従来知られているブロック剤によってブロック化されていても良い。   The isocyanate group of the polyisocyanate as a curing agent may be blocked with a conventionally known blocking agent such as methanol as necessary.

前記硬化剤は、例えば水性硬化性樹脂組成物の100重量部に対して固形分0.1〜50重量部の範囲内で使用することが好ましく、0.5〜30重量部の範囲内で使用することがより好ましく、1〜20重量部の範囲内で使用することが特に好ましい。   The curing agent is preferably used in the range of 0.1 to 50 parts by weight of solid content, for example, in the range of 0.5 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the aqueous curable resin composition. It is more preferable to use within the range of 1 to 20 parts by weight.

また、前記水性硬化性樹脂組成物が親水性基としてカルボキシル基を有する場合には、前記硬化剤は、前記水性硬化性樹脂組成物のカルボキシル基の1当量に対する、硬化剤が有するエポキシ基、シクロカーボネート基、水酸基、オキサゾリン基、カルボジイミド基、ヒドラジノ基等の反応性官能基の当量が、0.2〜5.0当量の範囲内であることが好ましく、0.5〜3.0当量の範囲内であることがより好ましく、0.7〜2.0当量の範囲内であることが特に好ましい。   In addition, when the aqueous curable resin composition has a carboxyl group as a hydrophilic group, the curing agent is an epoxy group, cyclohexane, or the like included in the curing agent with respect to 1 equivalent of the carboxyl group of the aqueous curable resin composition. The equivalent of the reactive functional group such as carbonate group, hydroxyl group, oxazoline group, carbodiimide group, hydrazino group is preferably in the range of 0.2 to 5.0 equivalent, and in the range of 0.5 to 3.0 equivalent. It is more preferable that it is in the range of 0.7 to 2.0 equivalents.

また、本発明の水性硬化性樹脂組成物には、必要に応じて硬化触媒を含有させることも可能である。   Moreover, the aqueous curable resin composition of the present invention can contain a curing catalyst as necessary.

前記硬化触媒としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸カリウム、ナトリウムメチラート、テトライソプロピルチタネート、テトラ−n−ブチルチタネート、オクチル酸錫、オクチル酸鉛、オクチル酸コバルト、オクチル酸亜鉛、オクチル酸カルシウム、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、ジ−n−ブチル錫ジアセテート、ジ−n−ブチル錫ジオクトエート、ジ−n−ブチル錫ジラウレート、ジ−n−ブチル錫マレエート、p−トルエンスルホン酸、トリクロル酢酸、燐酸、モノアルキル燐酸、ジアルキル燐酸、モノアルキル亜燐酸、ジアルキル亜燐酸等を使用することができる。   Examples of the curing catalyst include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium methylate, tetraisopropyl titanate, tetra-n-butyl titanate, tin octylate, lead octylate, cobalt octylate, and zinc octylate. Calcium octylate, zinc naphthenate, cobalt naphthenate, di-n-butyltin diacetate, di-n-butyltin dioctoate, di-n-butyltin dilaurate, di-n-butyltin maleate, p-toluenesulfone Acid, trichloroacetic acid, phosphoric acid, monoalkyl phosphoric acid, dialkyl phosphoric acid, monoalkyl phosphorous acid, dialkyl phosphorous acid and the like can be used.

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

本発明の水性硬化性樹脂組成物には、必要に応じて粘土鉱物、金属、金属酸化物、ガラス等の各種の無機粒子を使用することができる。金属の種類としては、金、銀、銅、白金、チタン、亜鉛、ニッケル、アルミニウム、鉄、シリコン、ゲルマニウム、アンチモン、それらの金属酸化物等が挙げられる。   In the aqueous curable resin composition of the present invention, various inorganic particles such as clay mineral, metal, metal oxide, and glass can be used as necessary. Examples of the metal include gold, silver, copper, platinum, titanium, zinc, nickel, aluminum, iron, silicon, germanium, antimony, and metal oxides thereof.

本発明の水性硬化性樹脂組成物には、必要に応じて無機顔料、有機顔料、体質顔料、ワックス、界面活性剤、安定剤、流動調整剤、染料、レベリング剤、レオロジーコントロール剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、可塑剤等の各種の添加剤等を使用することができる。   The aqueous curable resin composition of the present invention includes an inorganic pigment, an organic pigment, an extender pigment, a wax, a surfactant, a stabilizer, a flow regulator, a dye, a leveling agent, a rheology control agent, and an ultraviolet absorber as necessary. Various additives such as antioxidants and plasticizers can be used.

前記水性硬化性樹脂組成物は、基材追従性に優れた塗膜を形成できることから、コーティング剤や接着剤等の各種用途に使用することができる。なかでも、本発明の水性硬化性樹脂組成物は、前記基材追従性とともに耐久性及び耐候性に優れた塗膜を形成できることから、コーティング剤に使用することが好ましく、トップ層形成用コーティング剤やプライマー層形成用コーティング剤に使用することがより好ましい。   Since the aqueous curable resin composition can form a coating film excellent in substrate followability, it can be used for various applications such as a coating agent and an adhesive. Among them, the aqueous curable resin composition of the present invention is preferably used as a coating agent because it can form a coating film excellent in durability and weather resistance as well as the substrate followability. And more preferably used as a primer layer-forming coating agent.

前記コーティング剤を塗装し塗膜を形成可能な基材としては、各種のものがあるが、それらの代表的なものとしては、各種の金属基材、プラスチック基材、無機質基材、繊維基材、布、紙、木質系基材等が挙げられる。   There are various types of base materials that can be coated with the coating agent to form a coating film. Typical examples of such base materials include various metal base materials, plastic base materials, inorganic base materials, and fiber base materials. , Cloth, paper, woody base material and the like.

また、前記基材は、それぞれ、板状、球状、フィルム状、シート状であってもよい。また、前記コーティング剤は特に基材追従性に優れることから、外力や温度等の影響によって変形や伸縮を引き起こしやすいフィルム状やシート状の基材や、表面に微細な凹凸を有する基材、また、大型の構築物、複雑な形状の組立物や成形物などに対しても好適に使用することができる。   The base materials may be plate-shaped, spherical, film-shaped, and sheet-shaped, respectively. In addition, since the coating agent is particularly excellent in substrate followability, a film-like or sheet-like substrate that easily causes deformation or expansion due to the influence of external force or temperature, a substrate having fine irregularities on the surface, It can also be suitably used for large structures, complex shaped assemblies and molded articles.

前記コーティング剤は、前記耐久性や耐候性や基材追従性に加え、基材表面における錆の発生の防止や該錆に起因した塗膜の剥がれや膨れを防止できるレベルの耐食性を有する塗膜を形成できることから、例えば外壁や屋根等の建築部材、ガードレール、防音壁、排水溝等の土木部材、家電製品、産業機械、自動車の部品等を構成する各種金属基材の表面被覆に使用することができる。特に、前記複合樹脂(A)を構成する親水性基含有ポリウレタン(a1)がポリエーテルポリオールと親水性基含有ポリオールとを含むポリオール及びポリイソシアネートを反応させて得られたものであるコーティング剤は、金属基材に対する密着性や基材追従性に優れることから、もっぱら金属基材用のコーティング剤に使用することができ、とりわけ、従来のクロメート処理に代わりうる鋼板表面処理剤に好ましく使用することができる。   In addition to the durability, weather resistance, and substrate followability, the coating agent has a level of corrosion resistance that can prevent the occurrence of rust on the surface of the substrate and prevent peeling and swelling of the coating film due to the rust. For example, building materials such as outer walls and roofs, guard rails, sound barriers, civil engineering members such as drainage grooves, home appliances, industrial machinery, and parts for various metal substrates that make up automobile parts, etc. Can do. In particular, the coating agent obtained by reacting the polyol and polyisocyanate containing the polyether polyol and the hydrophilic group-containing polyol with the hydrophilic group-containing polyurethane (a1) constituting the composite resin (A), Because it is excellent in adhesion to metal substrates and substrate followability, it can be used exclusively for coating agents for metal substrates, and in particular, it can be preferably used for steel sheet surface treatment agents that can replace conventional chromate treatment. it can.

前記金属基材の具体例としては、鉄、ニッケル、クロム、アルミニウム、マグネシウム、銅、鉛等の金属単体類;ステンレススチール、真鍮等の前記した金属単体類から得られる合金類;亜鉛、ニッケル、クロム等の金属でメッキした鉄等のメッキ処理を施した金属類;前記した金属単体類、合金類あるいはメッキ処理を施した金属等にクロム酸塩処理とか燐酸塩処理等の化成処理を施した金属類が挙げられる。   Specific examples of the metal substrate include simple metals such as iron, nickel, chromium, aluminum, magnesium, copper, and lead; alloys obtained from the above-described simple metals such as stainless steel and brass; zinc, nickel, Metals subjected to plating treatment such as iron plated with a metal such as chrome; The above-mentioned metal simple substances, alloys or metal subjected to plating treatment were subjected to chemical conversion treatment such as chromate treatment or phosphate treatment. Metals are mentioned.

また、前記コーティング剤のうち、該コーティング剤中に含まれる複合樹脂(A)を構成する親水性基含有ポリウレタン(a1)がポリカーボネートポリオールと親水性基含有ポリオールとを含むポリオール及びポリイソシアネートを反応させて得られるものであるコーティング剤は、前記耐久性や耐候性、基材追従性を損なうことなく、様々な種類のプラスチック基材に対して優れた密着性を有することから、プラスチック基材の表面被覆用コーティング剤として好適に使用することができる。   Of the coating agents, the hydrophilic group-containing polyurethane (a1) constituting the composite resin (A) contained in the coating agent is reacted with a polyol and a polyisocyanate containing a polycarbonate polyol and a hydrophilic group-containing polyol. The coating agent obtained by the above has excellent adhesion to various types of plastic substrates without impairing the durability, weather resistance, and substrate followability. It can be suitably used as a coating agent for coating.

また、前記コーティング剤は、比較的透明な塗膜を形成できることから、例えば透明プラスチック基材の表面被覆に使用することができる。ここで、前記透明プラスチック基材としては、ポリメチルメタクリレート樹脂(PMMA樹脂)やポリカーボネート樹脂等からなる基材を使用することができる。これらの透明プラスチック基材は、通称、有機ガラスといわれ、一般の無機系ガラスと比較して軽量で割れにくい等の特徴を有し、近年、無機系ガラスの代替として住宅や自動車の窓ガラスへの適用が検討されている。本発明のコーティング剤によれば、住宅等の窓ガラスに使用された有機ガラスの透明度を損なうことなく、前記有機ガラスに対して優れた耐候性や耐久性や耐汚染性等を付与することができる。   Moreover, since the said coating agent can form a comparatively transparent coating film, it can be used for the surface coating of a transparent plastic base material, for example. Here, as the transparent plastic substrate, a substrate made of polymethyl methacrylate resin (PMMA resin), polycarbonate resin, or the like can be used. These transparent plastic substrates are commonly referred to as organic glass, and have characteristics such as being lighter and harder to break than general inorganic glass. In recent years, they have been used as substitutes for inorganic glass in window glass for houses and automobiles. The application of is being considered. According to the coating agent of the present invention, it is possible to impart excellent weather resistance, durability, contamination resistance, and the like to the organic glass without impairing the transparency of the organic glass used for window glass in houses and the like. it can.

プラスチック基材の具体例としては、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ABS樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂の成形品;不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、架橋型ポリウレタン、架橋型のアクリル樹脂、架橋型の飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂の成形品等が挙げられる。前記プラスチック基材は、単層又は2層以上の積層構造を有するものであってもよい。また、これらのプラスチック基材は、未延伸、一軸延伸、二軸延伸されていてもよい。   Specific examples of plastic substrates include molded products of thermoplastic resins such as polystyrene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, ABS resin, polyphenylene oxide, polyurethane, polyethylene, polyvinyl chloride, polypropylene, polybutylene terephthalate, and polyethylene terephthalate; unsaturated Examples thereof include molded products of thermosetting resins such as polyester resins, phenol resins, cross-linked polyurethane, cross-linked acrylic resins, cross-linked saturated polyester resins, and the like. The plastic substrate may have a single layer or a laminated structure of two or more layers. Moreover, these plastic base materials may be unstretched, uniaxially stretched, or biaxially stretched.

前記プラスチック基材は、前記コーティング剤との密着性を更に向上させるために、基材表面に各種の表面処理が施されていてもよく、かかる表面処理としては、例えば、コロナ放電処理、プラズマ処理、フレームプラズマ処理、電子線照射処理、紫外線照射処理等が挙げられ、これらの1種または2種以上を組み合わせた処理を行ってもよい。   In order to further improve the adhesiveness with the coating agent, the plastic substrate may be subjected to various surface treatments on the surface of the substrate. Examples of such surface treatment include corona discharge treatment and plasma treatment. , Flame plasma treatment, electron beam irradiation treatment, ultraviolet irradiation treatment, and the like, and a treatment combining one or more of these may be performed.

また、前記プラスチック基材には、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要に応じて、帯電防止剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、光安定剤、結晶核剤、滑剤等の添加剤が含まれていても良い。   In addition, the plastic substrate has an antistatic agent, an antifogging agent, an antiblocking agent, an antioxidant, a light stabilizer, a crystal nucleating agent, a lubricant, etc. The additive may be contained.

また、無機質基材としては、セメント系、珪酸カルシウム等の珪酸塩系、石膏系、セラミックス系等で代表される無機質の材料を主とするものが挙げられ、その具体例としては、現場施工(湿式)基材として、打放しコンクリート、セメントモルタル、石膏プラスター、ドロマイトプラスター、漆喰等が挙げられ、また、工場生産品(乾式)基材としては、軽量気泡コンクリート(ALC)、ガラス繊維強化の珪酸カルシウム、石膏ボード、タイル等の粘土の焼成物もしくはガラスなどの各種のものが挙げられる。   In addition, examples of the inorganic base material include those mainly composed of inorganic materials typified by cement-based, silicate-based, such as calcium silicate, gypsum-based, and ceramic-based materials. Wet) base materials include exposed concrete, cement mortar, gypsum plaster, dolomite plaster, plaster, etc. Also, factory-produced (dry) base materials include lightweight cellular concrete (ALC), glass fiber reinforced calcium silicate , Various types of fired products of clay such as gypsum board and tile, or glass.

前記繊維基材としては、例えば、綿、絹、毛、アクリル、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、セルロース等の有機物からなる有機繊維類や、鉄、アルミニウム、金、銀、銅等の金属からなる金属繊維類や、セラミックス繊維、ガラス繊維等の無機物からなる無機繊維類等が挙げられる。   Examples of the fiber substrate include organic fibers made of organic materials such as cotton, silk, hair, acrylic, polyester, polyethylene terephthalate, and cellulose, and metal fibers made of metals such as iron, aluminum, gold, silver, and copper. And inorganic fibers made of inorganic materials such as ceramic fibers and glass fibers.

前記繊維基材は、不織布のような繊維加工品であってもよく、また、前記コーティング剤との密着性を更に向上させるために、基材表面に各種の表面処理が施されていてもよい。かかる表面処理としては、例えば、コロナ放電処理、プラズマ処理、フレームプラズマ処理、電子線照射処理、紫外線照射処理等が挙げられ、これらの1種または2種以上を組み合わせた処理を行ってもよい。
The fiber base material may be a processed fiber product such as a nonwoven fabric, and various surface treatments may be applied to the base material surface in order to further improve the adhesion to the coating agent. . Examples of such surface treatment include corona discharge treatment, plasma treatment, flame plasma treatment, electron beam irradiation treatment, ultraviolet ray irradiation treatment, and the like, and a treatment combining one or more of these may be performed.

前記したような種々の基材上に、前記コーティング剤を塗装し、硬化させることによって、塗装物を得ることができる。その際に、(1)当該塗料を基材に直接塗装する、(2)予め基材上に下塗り塗料を塗装してから、前記コーティング剤を上塗り塗料として塗装する、(3)基材に下塗り塗料として前記コーティング剤を塗装し、次いで別の上塗り塗料を塗装し塗膜を形成させる、等の塗装方法により塗装物を得ることができる。   A coated product can be obtained by applying and curing the coating agent on various substrates as described above. At that time, (1) the paint is directly applied to the base material, (2) the base coat is applied on the base in advance, and then the coating agent is applied as the top coat. (3) the base is applied to the base. A coated product can be obtained by a coating method such as coating the coating agent as a coating material, and then applying another top coating material to form a coating film.

前記(1)の直接塗装する方法で塗装物を得るには、基材上に、前記コーティング剤を、刷毛塗り、ローラー塗装、スプレー塗装、浸漬塗装、フロー・コーター塗装、ロール・コーター塗装、電着塗装等の塗装方法によって塗装した後、硬化させればよい。   In order to obtain a coated product by the direct coating method described in (1) above, the coating agent is applied to the substrate by brush coating, roller coating, spray coating, dip coating, flow coater coating, roll coater coating, electric coating. What is necessary is just to make it harden | cure after painting by the painting methods, such as wearing painting.

また、前記(2)、または(3)の塗装方法で前記コーティング剤からなる塗膜を有する塗装物を得る場合、下塗り塗料や、上塗り塗料として、従来から知られているアクリル樹脂系塗料、ポリエステル樹脂系塗料、アルキド樹脂系塗料、エポキシ樹脂系塗料、脂肪酸変性エポキシ樹脂系塗料、シリコーン樹脂系塗料、ポリウレタン樹脂系塗料等を使用することができる。
Moreover, when obtaining the coating material which has the coating film which consists of the said coating agent by the coating method of said (2) or (3), conventionally known acrylic resin-type coating material and polyester as undercoat paint and topcoat paint Resin-based paints, alkyd resin-based paints, epoxy resin-based paints, fatty acid-modified epoxy resin-based paints, silicone resin-based paints, polyurethane resin-based paints, and the like can be used.

前記コーティング剤を乾燥し硬化を進行させる方法としては、常温下で1〜10日程度養生する方法であってもよいが、硬化を迅速に進行させる観点から、50〜250℃の温度で、1〜600秒程度加熱する方法が好ましい。また、比較的高温で変形や変色をしやすいプラスチック基材を用いる場合には、30〜100℃程度の比較的低温下で養生を行うことが好ましい。   The method of drying the coating agent and proceeding with curing may be a method of curing for about 1 to 10 days at room temperature, but from the viewpoint of rapidly curing, at a temperature of 50 to 250 ° C., 1 A method of heating for about ~ 600 seconds is preferred. Moreover, when using the plastic base material which deform | transforms and discolors easily at comparatively high temperature, it is preferable to perform curing at comparatively low temperature of about 30-100 degreeC.

前記コーティング剤を用いて形成する塗膜の膜厚は、基材の使用される用途等に応じて適宜調整可能であるが、通常0.5μm〜100μm程度であることが好ましい。
Although the film thickness of the coating film formed using the said coating agent can be suitably adjusted according to the use etc. which a base material is used for, it is preferable that it is normally about 0.5 micrometer-100 micrometers.

前記塗装物としては、自動車、自動二輪車、電車、自転車、船舶、飛行機等の輸送関連機器類及びそれらに使用される各種の部品類;テレビ、ラジオ、冷蔵庫、洗濯機、クーラー、クーラー室外機、コンピュータ、空気清浄機等の家電製品類及びそれらに使用される各種の部品類;無機質系の瓦、金属製の屋根材、無機質系外壁材、金属製の壁材、金属製の窓枠、金属製あるいは木製のドア、内壁材等の建材類;道路、道路標識、ガードレール、橋梁、タンク、煙突、ビルディング等の屋外構築物;ポリエステル樹脂フィルム、アクリル樹脂フィルム、フッ素樹脂フィルム等からなるフィルムに塗装した各種の被覆フィルム等の包装材類;プラスチックボトル、金属缶等の容器類;テント、白衣等の衣類、マスク、シーツ、カーテン、壁紙等の繊維製品類;その他、前記基材類からなる楽器類、事務用品類、スポーツ用品類、玩具類などがある。
Examples of the painted materials include automobiles, motorcycles, trains, bicycles, ships, airplanes, and other transport-related equipment and various parts used for them; TVs, radios, refrigerators, washing machines, coolers, cooler outdoor units, Home appliances such as computers and air purifiers and various parts used in them; inorganic tiles, metal roofing materials, inorganic outer wall materials, metal wall materials, metal window frames, metal Building materials such as made or wooden doors, inner wall materials; outdoor structures such as roads, road signs, guardrails, bridges, tanks, chimneys, buildings; painted on films made of polyester resin film, acrylic resin film, fluororesin film, etc. Packaging materials such as various coating films; Containers such as plastic bottles and metal cans; Clothes such as tents and lab coats, masks, sheets, curtains, wallpaper, etc. Textile products like; other, musical instruments made from the base class, office supplies, sports outfit, there is such as toys.

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

合成例1〔メチルトリメトキシシランの縮合物(a3’−1)の調製例〕
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、メチルトリメトキシシラン(MTMS)1421部を仕込んで、60℃まで昇温した。
Synthesis example 1 [Preparation example of condensate of methyltrimethoxysilane (a3′-1)]
Into a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel, a condenser tube and a nitrogen gas inlet, 1421 parts of methyltrimethoxysilane (MTMS) was charged and heated to 60 ° C.

次いで、前記反応容器中に「A−3」〔堺化学(株)製のiso−プロピルアシッドホスフェート〕0.17部と脱イオン水207部との混合物を5分間で滴下した後、80℃の温度で4時間撹拌して加水分解縮合反応させた。   Next, a mixture of 0.17 part of “A-3” (iso-propyl acid phosphate manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.) and 207 parts of deionized water was dropped into the reaction vessel over 5 minutes, and then at 80 ° C. The mixture was stirred at temperature for 4 hours to cause hydrolysis and condensation reaction.

前記加水分解縮合反応によって得られた縮合物を、温度40〜60℃及び300〜10mmHgの減圧下(メタノールの留去開始時の減圧条件が300mmHgで、最終的に10mmHgとなるまで減圧する条件を言う。以下、同様。)で蒸留し前記反応過程で生成したメタノール及び水を除去することによって、数平均分子量1000のメチルトリメトキシシランの縮合物(a3’−1)を含む混合液(有効成分70%)1000部を得た。   The condensate obtained by the hydrolysis-condensation reaction has a temperature of 40 to 60 ° C. and a reduced pressure of 300 to 10 mmHg. (Hereinafter the same shall apply)) to remove the methanol and water produced in the reaction process, thereby removing a mixed liquid (active ingredient) of methyltrimethoxysilane condensate (a3′-1) having a number average molecular weight of 1000 70%) 1000 parts were obtained.

なお、前記有効成分とは、メチルトリメトキシシラン(MTMS)等のシランモノマーのメトキシ基が全て縮合反応した場合の理論収量(部)を、縮合反応後の実収量(部)で除した値〔シランモノマーのメトキシ基が全て縮合反応した場合の理論収量(部)/縮合反応後の実収量(部)〕により算出したものである。   The active ingredient is a value obtained by dividing the theoretical yield (parts) when all methoxy groups of silane monomers such as methyltrimethoxysilane (MTMS) undergo a condensation reaction by the actual yield (parts) after the condensation reaction [ The theoretical yield (parts) when all the methoxy groups of the silane monomer undergo a condensation reaction / the actual yield after the condensation reaction (parts)].

Figure 2012201858
Figure 2012201858

第1表中の略称について以下に説明する
「MTMS」 :メチルトリメトキシシラン
“MTMS” described below for abbreviations in Table 1: methyltrimethoxysilane

合成例2〔複合樹脂中間体含有液(C−1)の調製〕
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、プロピレングリコールモノプロピルエーテル(PnP)125部、フェニルトリメトキシシラン(PTMS)168部及びジメチルジメトキシシラン(DMDMS)102部を仕込んで、80℃まで昇温した。
Synthesis Example 2 [Preparation of Composite Resin Intermediate Containing Liquid (C-1)]
In a reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, dropping funnel, condenser and nitrogen gas inlet, 125 parts of propylene glycol monopropyl ether (PnP), 168 parts of phenyltrimethoxysilane (PTMS) and dimethyldimethoxysilane (DMDMS) 102 The temperature was raised to 80 ° C.

次いで、同温度で、メチルメタクリレート(MMA)38部、ブチルメタクリレート(BMA)24部、ブチルアクリレート(BA)36部、アクリル酸(AA)24部、3−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン(MPTS)4部、PnP 54部及びtert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(TBPEH)6部を含有する混合物を、前記反応容器中へ4時間で滴下した後、更に同温度で2時間反応させることによって、カルボキシル基と加水分解性シリル基とを有する数平均分子量が10200のアクリル重合体有機溶剤溶液(c1)を得た。   Next, at the same temperature, methyl methacrylate (MMA) 38 parts, butyl methacrylate (BMA) 24 parts, butyl acrylate (BA) 36 parts, acrylic acid (AA) 24 parts, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPTS) 4 A mixture containing 5 parts of PnP, 54 parts of PnP and 6 parts of tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate (TBPEH) is dropped into the reaction vessel over 4 hours, and further reacted at the same temperature for 2 hours. As a result, an acrylic polymer organic solvent solution (c1) having a number average molecular weight of 10200 having a carboxyl group and a hydrolyzable silyl group was obtained.

次いで、「A−3」〔堺化学(株)製のiso−プロピルアシッドホスフェート〕2.7部と脱イオン水76部との混合物を5分間で滴下し、更に同温度で1時間撹拌して加水分解縮合反応させることで、前記有機溶剤溶液(c1)中のアクリル重合体の有する加水分解性シリル基と、前記PTMS及びDMDMS由来のポリシロキサンの有する加水分解性シリル基及びシラノール基とが結合した複合樹脂中間体含有液(C’−1)を得た。   Next, a mixture of 2.7 parts of “A-3” (iso-propyl acid phosphate manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.) and 76 parts of deionized water was added dropwise over 5 minutes, and the mixture was further stirred at the same temperature for 1 hour. By hydrolytic condensation reaction, the hydrolyzable silyl group of the acrylic polymer in the organic solvent solution (c1) and the hydrolyzable silyl group and silanol group of the polysiloxane derived from PTMS and DMDMS are combined. A composite resin intermediate-containing liquid (C′-1) was obtained.

次いで、前記複合樹脂中間体含有液(C’−1)と前記メチルトリメトキシシランの縮合物(a3’−1)291部とを混合し、更に、脱イオン水49部を添加して同温度で16時間撹拌し、加水分解縮合反応させることによって、前記含有液(C’−1)中の複合樹脂中間体に、更にメチルトリメトキシシランの縮合物(a3’−1)が結合した複合樹脂中間体含有液(C−1)1000部を得た。   Next, the composite resin intermediate-containing liquid (C′-1) and 291 parts of the methyltrimethoxysilane condensate (a3′-1) are mixed, and 49 parts of deionized water is added to the same temperature. The composite resin in which the condensate of methyltrimethoxysilane (a3′-1) is further bonded to the composite resin intermediate in the liquid containing (C′-1) by stirring for 16 hours at Obtained 1000 parts of intermediate-containing liquid (C-1).

合成例3〔水性複合樹脂組成物(I)の調製〕
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、数平均分子量2000のポリテトラメチレングリコール(三菱化学(株)製PTMG−2000) 158部、イソホロンジイソシアネート(IPDI)66部を仕込んで100℃まで昇温し、同温度で1時間反応させた。
Synthesis Example 3 [Preparation of aqueous composite resin composition (I)]
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel, a cooling pipe and a nitrogen gas inlet, 158 parts of polytetramethylene glycol (PTMG-2000 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), isophorone diisocyanate (IPDI) 66 parts were charged, the temperature was raised to 100 ° C., and the mixture was reacted at the same temperature for 1 hour.

次いで、温度を80℃に下げ、ジメチロールプロピオン酸(DMPA)13部、ネオペンチルグリコール(NPG)5部、及びメチルエチルケトン(MEK)121部を、前記反応容器中へ投入した後、更に80℃で5時間反応させた。   Next, the temperature was lowered to 80 ° C., 13 parts of dimethylolpropionic acid (DMPA), 5 parts of neopentyl glycol (NPG), and 121 parts of methyl ethyl ketone (MEK) were charged into the reaction vessel, and further at 80 ° C. The reaction was allowed for 5 hours.

次いで、温度を50℃に下げ、3−アミノプロピルトリエトキシシラン(APTES)30部、及びイソプロピルアルコール(IPA)285部を前記反応容器中へ投入し反応させることで、カルボキシル基と加水分解性シリル基とを有する数平均分子量が7400のポリウレタンの有機溶剤溶液(i)を製造した。   Next, the temperature is lowered to 50 ° C., and 30 parts of 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) and 285 parts of isopropyl alcohol (IPA) are put into the reaction vessel and reacted, whereby a carboxyl group and a hydrolyzable silyl group are reacted. An organic solvent solution (i) of polyurethane having a number average molecular weight of 7400 having a group was produced.

次いで、前記ポリウレタンの有機溶剤溶液(i)の全量と前記複合樹脂中間体含有液(C−1)158部とを混合し、攪拌下80℃で1時間、加水分解縮合反応させることで、前記有機溶剤溶液(i)中のポリウレタンが有する加水分解性シリル基と、前記含有液(C−1)中の複合樹脂中間体が有する加水分解性シリル基とが結合した複合樹脂の含有液(I’)を得た。   Next, the total amount of the polyurethane organic solvent solution (i) and 158 parts of the composite resin intermediate-containing solution (C-1) are mixed, and subjected to a hydrolysis condensation reaction at 80 ° C. for 1 hour with stirring, Liquid containing composite resin in which hydrolyzable silyl group of polyurethane in organic solvent solution (i) and hydrolyzable silyl group of composite resin intermediate in said containing liquid (C-1) are combined (I ') Got.

次いで、前記複合樹脂の含有液(I’)とトリエチルアミン(TEA)10部とを混合することで前記複合樹脂中のカルボキシル基を中和した中和物を得、次いで、該中和物と脱イオン水610部とを混合したものを、300〜10mmHgの減圧下で、40〜60℃の条件で4時間蒸留し、生成したメタノールや有機溶媒及び水を除去することで、不揮発分が35.0%の水性複合樹脂組成物(I)1000部を得た。
得られた水性複合樹脂組成物中の複合樹脂の[ポリシロキサン構造/複合樹脂]や[ビニル重合体構造/親水性基含有ポリウレタン構造]の重量割合は、表2に示した。
Next, the composite resin-containing liquid (I ′) and 10 parts of triethylamine (TEA) are mixed to obtain a neutralized product in which carboxyl groups in the composite resin are neutralized. A mixture of 610 parts of ionic water was distilled under reduced pressure of 300 to 10 mmHg for 4 hours under the condition of 40 to 60 ° C., and the produced methanol, organic solvent and water were removed, so that the nonvolatile content was 35. 1000 parts of 0% aqueous composite resin composition (I) was obtained.
Table 2 shows the weight ratios of [polysiloxane structure / composite resin] and [vinyl polymer structure / hydrophilic group-containing polyurethane structure] of the composite resin in the aqueous composite resin composition obtained.

合成例4〔水性複合樹脂組成物(II)の調製〕
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、数平均分子量2000のポリテトラメチレングリコール(三菱化学(株)製PTMG−2000) 122部、IPDI 51部を仕込んで100℃まで昇温し、同温度で1時間反応させた。
Synthesis Example 4 [Preparation of aqueous composite resin composition (II)]
A reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel, a condenser tube and a nitrogen gas inlet is charged with 122 parts of polytetramethylene glycol having a number average molecular weight of 2000 (PTMG-2000 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and 51 parts of IPDI. The mixture was heated to 100 ° C. and reacted at the same temperature for 1 hour.

次いで、温度を80℃に下げ、DMPA 10部、NPG 4部、及びMEK 94部を、前記反応容器中へ投入した後、更に80℃で5時間反応させた。   Next, the temperature was lowered to 80 ° C., 10 parts of DMPA, 4 parts of NPG, and 94 parts of MEK were put into the reaction vessel, and further reacted at 80 ° C. for 5 hours.

次いで、温度を50℃に下げ、APTES 23部、及びIPA 221部を前記反応容器中へ投入し反応させることで、カルボキシル基と加水分解性シリル基とを有する数平均分子量が7500のポリウレタンの有機溶剤溶液(ii)を得た。   Next, the temperature is lowered to 50 ° C., and 23 parts of APTES and 221 parts of IPA are put into the reaction vessel and reacted, whereby an organic polyurethane having a number average molecular weight of 7500 having a carboxyl group and a hydrolyzable silyl group is obtained. A solvent solution (ii) was obtained.

次いで、前記ポリウレタンの有機溶剤溶液(ii)の全量と前記複合樹脂中間体含有液(C−1)279部とを混合し、攪拌下80℃で1時間加水分解縮合反応させることで、前記有機溶剤溶液(ii)中のポリウレタンの有する加水分解性シリル基と前記含有液(C−1)中の複合樹脂中間体の有する加水分解性シリル基とが結合した複合樹脂の含有液(II’)を得た。   Next, the whole amount of the organic solvent solution (ii) of polyurethane and 279 parts of the composite resin intermediate-containing liquid (C-1) are mixed and subjected to a hydrolytic condensation reaction at 80 ° C. for 1 hour with stirring, whereby the organic Liquid containing composite resin (II ′) in which the hydrolyzable silyl group possessed by polyurethane in solvent solution (ii) and the hydrolyzable silyl group possessed by the composite resin intermediate in said containing liquid (C-1) are combined. Got.

次いで、前記複合樹脂の含有液(II’)とTEA 14部とを混合することで複合樹脂中のカルボキシル基を中和した中和物を得、次いで、該中和物と脱イオン水610部とを混合したものを、実施例1と同様の条件で蒸留することによって、不揮発分が35.0%の水性複合樹脂組成物(II)1000部を得た。   Next, the composite resin-containing liquid (II ′) and 14 parts of TEA were mixed to obtain a neutralized product obtained by neutralizing the carboxyl group in the composite resin, and then the neutralized product and 610 parts of deionized water. Was mixed under the same conditions as in Example 1 to obtain 1000 parts of an aqueous composite resin composition (II) having a non-volatile content of 35.0%.

合成例5〔水性複合樹脂組成物(III)の調製〕
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、数平均分子量2000のポリテトラメチレングリコール(三菱化学(株)製PTMG−2000) 61部、IPDI 26部を仕込んで100℃まで昇温し、同温度で1時間反応させた。
Synthesis Example 5 [Preparation of aqueous composite resin composition (III)]
In a reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, dropping funnel, condenser and nitrogen gas inlet, 61 parts of polytetramethylene glycol having a number average molecular weight of 2000 (PTMG-2000 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and 26 parts of IPDI were charged. The mixture was heated to 100 ° C. and reacted at the same temperature for 1 hour.

次いで、温度を80℃に下げ、DMPA 5部、NPG 2部、及びMEK 47部を前記反応容器中へ投入した後、更に80℃で5時間反応させた。   Next, the temperature was lowered to 80 ° C., 5 parts of DMPA, 2 parts of NPG, and 47 parts of MEK were put into the reaction vessel, and further reacted at 80 ° C. for 5 hours.

次いで、温度を50℃に下げ、APTES 12部、及びIPA 110部を前記反応容器中へ投入し反応させることで、カルボキシル基と加水分解性シリル基とを有する数平均分子量が7500のポリウレタンの有機溶剤溶液(iii)を得た。   Next, the temperature is lowered to 50 ° C., and 12 parts of APTES and 110 parts of IPA are put into the reaction vessel and reacted to form an organic polyurethane having a number average molecular weight of 7500 having a carboxyl group and a hydrolyzable silyl group. A solvent solution (iii) was obtained.

次いで、前記ポリウレタンの有機溶剤溶液(iii)の全量と前記複合樹脂中間体含有液(C−1)489部とを混合し、攪拌下80℃で1時間加水分解縮合反応させることで、前記有機溶剤溶液(iii)中のポリウレタンの有する加水分解性シリル基と前記含有液(C−1)中の複合樹脂中間体の有する加水分解性シリル基とが結合した複合樹脂の含有液(III’)を得た。   Next, the total amount of the organic solvent solution (iii) of polyurethane and 489 parts of the composite resin intermediate-containing solution (C-1) are mixed and subjected to a hydrolytic condensation reaction at 80 ° C. for 1 hour with stirring, whereby the organic Liquid containing composite resin (III ′) in which hydrolyzable silyl group of polyurethane in solvent solution (iii) and hydrolyzable silyl group of composite resin intermediate in said liquid containing (C-1) are combined Got.

次いで、前記複合樹脂の含有液(III’)とTEA 16部とを混合することで、複合樹脂(III’)中のカルボキシル基を中和した中和物を得、次いで、該中和物と脱イオン水560部とを混合したものを、実施例1と同様の条件で蒸留することによって、不揮発分が35.0%の水性複合樹脂組成物(III)1000部を得た。   Next, by mixing the composite resin-containing liquid (III ′) and 16 parts of TEA, a neutralized product obtained by neutralizing the carboxyl group in the composite resin (III ′) was obtained, and then the neutralized product and A mixture of 560 parts of deionized water was distilled under the same conditions as in Example 1 to obtain 1000 parts of an aqueous composite resin composition (III) having a non-volatile content of 35.0%.

合成例6〔水性複合樹脂組成物(IV)の調製〕
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、1,6−ヘキサンジオール骨格を有する数平均分子量2000のポリカーボネートポリオール(宇部興産(株)製 UH−200) 123部、IPDI 50部を仕込んで100℃まで昇温し、同温度で1時間反応させた。
Synthesis Example 6 [Preparation of aqueous composite resin composition (IV)]
A polycarbonate polyol having a number average molecular weight of 2000 having a 1,6-hexanediol skeleton (UH-200, Ube Industries, Ltd.) having a 1,6-hexanediol skeleton in a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel, a condenser, and a nitrogen gas inlet 123 And 50 parts of IPDI were heated to 100 ° C. and reacted at the same temperature for 1 hour.

次いで、温度を80℃に下げ、DMPA 10部、NPG 4部、及びMEK 94部を、前記反応容器中へ投入した後、更に80℃で5時間反応させた。   Next, the temperature was lowered to 80 ° C., 10 parts of DMPA, 4 parts of NPG, and 94 parts of MEK were put into the reaction vessel, and further reacted at 80 ° C. for 5 hours.

次いで、温度を50℃に下げ、APTES 23部、IPA 221部を前記反応容器中へ投入し反応させることで、カルボキシル基と加水分解性シリル基とを有する数平均分子量が7300のポリウレタンの有機溶剤溶液(iv)を得た。   Next, the temperature is lowered to 50 ° C., and 23 parts of APTES and 221 parts of IPA are put into the reaction vessel and reacted, whereby a polyurethane organic solvent having a number average molecular weight of 7300 having a carboxyl group and a hydrolyzable silyl group is obtained. Solution (iv) was obtained.

次いで、前記ポリウレタンの有機溶剤溶液(iv)の全量と前記複合樹脂中間体含有液(C−1)279部を混合し、攪拌下80℃で1時間加水分解縮合反応させることで、前記有機溶剤溶液(iv)中のポリウレタンの有する加水分解性シリル基と前記含有液(C−1)中の複合樹脂中間体の有する加水分解性シリル基とが結合した複合樹脂の含有液(IV’)を得た。   Next, the total amount of the polyurethane organic solvent solution (iv) and 279 parts of the composite resin intermediate-containing liquid (C-1) are mixed, and the mixture is subjected to a hydrolytic condensation reaction at 80 ° C. for 1 hour with stirring. A composite resin containing liquid (IV ′) in which the hydrolyzable silyl group of the polyurethane in the solution (iv) and the hydrolyzable silyl group of the composite resin intermediate in the containing liquid (C-1) are bonded to each other. Obtained.

次いで、前記複合樹脂の含有液(IV’)とTEAを14部とを混合することで、前記複合樹脂中のカルボキシル基を中和した中和物を得、次いで、該中和物と脱イオン水610部とを混合したものを、実施例1と同様の条件で蒸留することによって、不揮発分が35.0%の水性複合樹脂組成物(IV)1000部を得た。
Next, the composite resin-containing liquid (IV ′) and 14 parts of TEA were mixed to obtain a neutralized product in which the carboxyl group in the composite resin was neutralized, and then the neutralized product and the deionized product. A mixture of 610 parts of water was distilled under the same conditions as in Example 1 to obtain 1000 parts of an aqueous composite resin composition (IV) having a nonvolatile content of 35.0%.

比較合成例1〔比較用水性複合樹脂組成物(V)の調製〕
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、数平均分子量2000のポリテトラメチレングリコール(三菱化学(株)製PTMG−2000) 171部及びIPDI 72部を仕込んで100℃まで昇温し、同温度で1時間反応させた。
Comparative synthesis example 1 [Preparation of comparative aqueous composite resin composition (V)]
A reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel, a cooling pipe and a nitrogen gas inlet is charged with 171 parts of polytetramethylene glycol (PTMG-2000 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and 72 parts of IPDI. The mixture was heated to 100 ° C. and reacted at the same temperature for 1 hour.

次いで、温度を80℃に下げ、DMPA 14部、NPG 5部、及びMEK 132部を、前記反応容器中へ投入した後、更に80℃で5時間反応させた。   Next, the temperature was lowered to 80 ° C., 14 parts of DMPA, 5 parts of NPG, and 132 parts of MEK were put into the reaction vessel, and further reacted at 80 ° C. for 5 hours.

次いで、温度を50℃に下げ、APTES 33部、及びIPA 309部を前記反応容器中へ投入し反応させることで、カルボキシル基と加水分解性シリル基とを有する数平均分子量が7,500のポリウレタンの有機溶剤溶液(v)を得た
次いで、前記ポリウレタンの有機溶剤溶液(v)の全量と複合樹脂中間体の含有液(C−1)112部とを混合し、攪拌下80℃で1時間加水分解縮合反応させることで、前記有機溶剤溶液(v)中のポリウレタンと前記含有液(C−1)中の複合樹脂中間体とが結合した比較用複合樹脂の含有液(V’)を得た。
Subsequently, the temperature is lowered to 50 ° C., and 33 parts of APTES and 309 parts of IPA are put into the reaction vessel and reacted, thereby polyurethane having a number average molecular weight of 7,500 having a carboxyl group and a hydrolyzable silyl group. Next, the total amount of the organic solvent solution (v) of polyurethane and 112 parts of the composite resin intermediate-containing liquid (C-1) were mixed and stirred at 80 ° C. for 1 hour. By carrying out the hydrolysis-condensation reaction, a comparative composite resin containing liquid (V ′) in which the polyurethane in the organic solvent solution (v) and the composite resin intermediate in the containing liquid (C-1) are combined is obtained. It was.

次いで、前記比較用複合樹脂の含有液(V’)とTEA 12部とを混合することで前記比較用複合樹脂(V’)中のカルボキシル基を中和した中和物を得、次いで、該中和物と脱イオン水610部とを混合したものを、実施例1と同様の条件で蒸留することによって、不揮発分が35.0%の水性複合樹脂組成物(V)1000部を得た。   Next, a neutralized product obtained by neutralizing the carboxyl group in the comparative composite resin (V ′) by mixing the comparative composite resin-containing liquid (V ′) and 12 parts of TEA was obtained, A mixture of the neutralized product and 610 parts of deionized water was distilled under the same conditions as in Example 1 to obtain 1000 parts of an aqueous composite resin composition (V) having a nonvolatile content of 35.0%. .

比較合成例2〔比較用水性複合樹脂組成物(VI)の調製例〕
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、数平均分子量2000のポリテトラメチレングリコール(三菱化学(株)製PTMG−2000) 27部、IPDI 11部を仕込んで100℃まで昇温し、同温度で1時間反応させた。
Comparative Synthesis Example 2 [Preparation Example of Comparative Aqueous Composite Resin Composition (VI)]
A reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel, a condenser tube and a nitrogen gas inlet is charged with 27 parts of polytetramethylene glycol having a number average molecular weight of 2000 (PTMG-2000 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and 11 parts of IPDI. The mixture was heated to 100 ° C. and reacted at the same temperature for 1 hour.

次いで、温度を80℃に下げ、DMPA 2部、NPG 1部、及びMEK 144部を、前記反応容器中へ投入した後、更に80℃で5時間反応させた。   Subsequently, the temperature was lowered to 80 ° C., and 2 parts of DMPA, 1 part of NPG, and 144 parts of MEK were put into the reaction vessel, and further reacted at 80 ° C. for 5 hours.

次いで、温度を50℃に下げ、APTES 5部、IPA 49部を前記反応容器中へ投入し反応させることで、カルボキシル基と加水分解性シリル基とを有する数平均分子量が7400のポリウレタンの有機溶剤溶液(vi)を得た。
次いで、前記ポリウレタンの有機溶剤溶液(vi)の全量と複合樹脂中間体含有液(C−1)676部とを混合し、攪拌下80℃で1時間加水分解縮合反応させることで、前記有機溶剤溶液(vi)中のポリウレタンと前記含有液(C−1)中の複合樹脂中間体とが結合した比較用複合樹脂の含有液(VI’)を得た。
Next, the temperature is lowered to 50 ° C., 5 parts of APTES and 49 parts of IPA are put into the reaction vessel and reacted, whereby an organic solvent of polyurethane having a number average molecular weight of 7400 having a carboxyl group and a hydrolyzable silyl group A solution (vi) was obtained.
Next, the whole amount of the organic solvent solution (vi) of polyurethane and 676 parts of the composite resin intermediate-containing solution (C-1) are mixed and subjected to a hydrolytic condensation reaction at 80 ° C. for 1 hour with stirring. A comparative composite resin containing liquid (VI ′) in which the polyurethane in the solution (vi) and the composite resin intermediate in the containing liquid (C-1) were bonded together was obtained.

次いで、前記複合樹脂の含有液(VI’)とTEA 12部とを混合することで、前記比較用複合樹脂中のカルボキシル基を中和した中和物を得、次いで、該中和物と脱イオン水610部とを混合したものを、実施例1と同様の条件で蒸留することによって、不揮発分が35.0%の水性複合樹脂組成物(VI)1000部を得た。   Next, the composite resin-containing liquid (VI ′) and 12 parts of TEA were mixed to obtain a neutralized product in which the carboxyl group in the comparative composite resin was neutralized. A mixture of 610 parts of ionic water was distilled under the same conditions as in Example 1 to obtain 1000 parts of an aqueous composite resin composition (VI) having a non-volatile content of 35.0%.

比較合成例3〔比較用水性複合樹脂組成物(VII)の調製〕
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、PnP 36部、IPA 80部、PTMS 32部、及びDMDMS 19部を仕込んで、80℃まで昇温した。
Comparative synthesis example 3 [Preparation of comparative aqueous composite resin composition (VII)]
PnP 36 parts, IPA 80 parts, PTMS 32 parts and DMDMS 19 parts were charged in a reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, dropping funnel, condenser and nitrogen gas inlet, and the temperature was raised to 80 ° C.

次いで、同温度で、MMA 9部、BMA 86部、BA 67部、MPTS 14部、AA 16部、PnP 14部及びTBPEH 14部を含有する混合物を、前記反応容器中へ4時間で滴下した後、更に同温度で2時間反応させることで、カルボキシル基と加水分解性シリル基とを有する数平均分子量が13100のアクリル重合体の有機溶剤溶液(vii)を得た。   Next, after the mixture containing 9 parts of MMA, 86 parts of BMA, 67 parts of BA, 14 parts of MPTS, 16 parts of AA, 14 parts of PnP and 14 parts of TBPEH at the same temperature was dropped into the reaction vessel in 4 hours. Further, by reacting at the same temperature for 2 hours, an organic solvent solution (vii) of an acrylic polymer having a carboxyl group and a hydrolyzable silyl group and having a number average molecular weight of 13100 was obtained.

次いで、前記アクリル重合体の有機溶剤溶液(vii)を含む反応容器中に、「A−3」〔堺化学(株)製のiso−プロピルアシッドホスフェート〕0.9部と脱イオン水24部とを含む混合物を、5分間で滴下し、更に80℃で10時間撹拌し加水分解縮合反応させることによって、前記有機溶剤溶液(vii)中のアクリル重合体の有する加水分解性シリル基に、PTMS及びDMDMS由来のポリシロキサンが結合した比較用複合樹脂の含有液(VII’)を得た。   Next, in a reaction vessel containing the organic solvent solution (vii) of the acrylic polymer, 0.9 part of “A-3” (iso-propyl acid phosphate manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.), 24 parts of deionized water, Is added dropwise over 5 minutes, and further stirred at 80 ° C. for 10 hours to cause hydrolysis and condensation reaction, whereby the hydrolyzable silyl group of the acrylic polymer in the organic solvent solution (vii) is added to PTMS and A liquid (VII ′) containing a composite resin for comparison to which polysiloxane derived from DMDMS was bonded was obtained.

次いで、前記比較用複合樹脂の含有液(VII’)とTEA 18部とを混合することで前記比較用複合樹脂中のカルボキシル基を中和した中和物を得、次いで、該中和物とメチルトリメトキシシランの縮合物(a3’−1)124部とを反応させた後、脱イオン水550部と混合し、実施例1と同様の条件で蒸留することによって、不揮発分が40.0%の比較用水性複合樹脂組成物(VII)1000部を得た。   Next, a neutralized product obtained by neutralizing the carboxyl group in the comparative composite resin was obtained by mixing the comparative composite resin-containing liquid (VII ′) and 18 parts of TEA, and then the neutralized product and After reacting with 124 parts of methyltrimethoxysilane condensate (a3′-1), it was mixed with 550 parts of deionized water and distilled under the same conditions as in Example 1 to obtain a non-volatile content of 40.0. % Of aqueous composite resin composition (VII) for comparison was obtained.

第2〜3表に記載の保存安定性は、前記水性複合樹脂組成物の粘度(初期粘度)と、該水性複合樹脂組成物を50℃の環境下に30日間放置した後の粘度(経時粘度)とを測定し、経時粘度を初期粘度で除した値[経時粘度/初期粘度]で評価した。該値が概ね0.5〜3.0程度であれば、塗料などとして使用可能である。   The storage stability described in Tables 2 to 3 shows the viscosity (initial viscosity) of the aqueous composite resin composition and the viscosity after standing the aqueous composite resin composition in a 50 ° C. environment for 30 days (viscosity with time). ) And the value obtained by dividing the viscosity with time by the initial viscosity [viscosity with time / initial viscosity]. If the value is about 0.5 to 3.0, it can be used as a paint.

また、前記[ポリシロキサン構造/複合樹脂]及び[ビニル重合体(a2)構造/親水性基含有ポリウレタン(a1)構造]は、複合樹脂(A)の製造に使用する原料の仕込み割合に基づいて求めた。なお、前記[ポリシロキサン構造/複合樹脂]の重量割合は、ポリシロキサン構造を形成する際に生成しうるメタノールやエタノール等の副生成物の生成を考慮し算出した。   The [polysiloxane structure / composite resin] and [vinyl polymer (a2) structure / hydrophilic group-containing polyurethane (a1) structure] are based on the ratio of raw materials used in the production of the composite resin (A). Asked. The weight ratio of the [polysiloxane structure / composite resin] was calculated in consideration of the formation of by-products such as methanol and ethanol that can be generated when the polysiloxane structure is formed.

Figure 2012201858
Figure 2012201858

Figure 2012201858
Figure 2012201858

前記水性複合樹脂組成物(I)〜(IV)及び比較用の水性複合樹脂組成物(V)〜(VII)の水性複合樹脂組成物に、表4〜10記載の配合組成に従って混合して得られた前記水性複合樹脂組成物(I)〜(IV)及び比較用の水性複合樹脂組成物(V)〜(VII)を含有して成る水性硬化性樹脂組成物を得た。得られた水性硬化性樹脂組成物を用いて塗膜を形成し、該塗膜の諸物性を、下記評価方法に従って評価した。   It is obtained by mixing the aqueous composite resin compositions (I) to (IV) and the aqueous composite resin compositions (V) to (VII) for comparison according to the blending compositions shown in Tables 4 to 10. An aqueous curable resin composition comprising the obtained aqueous composite resin compositions (I) to (IV) and comparative aqueous composite resin compositions (V) to (VII) was obtained. A coating film was formed using the obtained aqueous curable resin composition, and various physical properties of the coating film were evaluated according to the following evaluation methods.

伸度良好な樹脂としては、下記のものを使用した。
「HW−311」;DIC(株)製「ハイドランHW−311」;水性ポリウレタン樹脂、不揮発分45%、伸度900%(25℃/膜厚200μm)
「HY−364」;DIC(株)製「ハイドランHY−364」;ウレタン変性アクリルエマルジョン、不揮発分45%、伸度500%(25℃/膜厚200μm)
「WLS−201」;DIC(株)製「ハイドランWLS−201」;水性ポリウレタン樹脂、不揮発分35%、伸度700%(25℃/膜厚200μm)
「SA−6360」;DIC(株)製「ボンコートSA−6360」;アクリルシリコンエマルジョン、不揮発分50%、伸度300%(25℃/膜厚200μm)
The following resins were used as resins having good elongation.
“HW-311”; “Hydran HW-311” manufactured by DIC Corporation; aqueous polyurethane resin, non-volatile content 45%, elongation 900% (25 ° C./film thickness 200 μm)
“HY-364”; “Hydran HY-364” manufactured by DIC Corporation; urethane-modified acrylic emulsion, non-volatile content 45%, elongation 500% (25 ° C./film thickness 200 μm)
“WLS-201”; “Hydran WLS-201” manufactured by DIC Corporation; water-based polyurethane resin, non-volatile content 35%, elongation 700% (25 ° C./film thickness 200 μm)
“SA-6360”; “Boncoat SA-6360” manufactured by DIC Corporation; acrylic silicon emulsion, non-volatile content 50%, elongation 300% (25 ° C./film thickness 200 μm)

前記硬化剤としては、下記のものを使用した。
「GPTMS」;3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
「GPTES」;3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン
「EX−614B」;ナガセケムテックス(株)製「デナコールEX−614B」(エポキシ当量が173g/eqのエポキシ化合物)
「WS−500」;日本触媒(株)製「エポクロスWS−500」(オキサゾリン基の当量が220g/eqの1,3−オキサゾリン基含有水溶性樹脂の水溶液、不揮発分40%)
The following curing agents were used.
“GPTMS”; 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane “GPTES”; 3-glycidoxypropyltriethoxysilane “EX-614B”; “Denacol EX-614B” manufactured by Nagase ChemteX Corporation (epoxy equivalent is 173 g) / Eq epoxy compound)
“WS-500”; “Epocross WS-500” manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd. (aqueous solution of 1,3-oxazoline group-containing water-soluble resin having an equivalent of 220 g / eq of oxazoline group, nonvolatile content 40%)

[塗膜の密着性、耐久性(耐溶剤性、耐酸性)、耐候性の評価方法]
[試験板の作製方法]
(株)エンジニアリングテストサービス社製のクロメート処理されたアルミ板上に、前記水性硬化性樹脂組成物を膜厚が30μmとなるように塗装し、23℃、50%RHの環境下で7日間乾燥させたものを試験板とした。
[Method for evaluating adhesion, durability (solvent resistance, acid resistance), weather resistance of coating film]
[Test plate preparation method]
The aqueous curable resin composition is applied to a chromate-treated aluminum plate manufactured by Engineering Test Service Co., Ltd. so as to have a film thickness of 30 μm and dried for 7 days in an environment of 23 ° C. and 50% RH. This was used as a test plate.

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

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

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

耐候性:前記塗膜をデューパネル光ウェザーメーター〔スガ試験機(株)製、光照射時:30W/m2、70℃、湿潤時:湿度90%以上、50℃、光照射/湿潤サイクル=8時間/4時間〕を用いて1000時間の曝露試験を行った後、該試験板の表面の塗膜の外観を下記評価基準に従って目視で評価した。   Weather resistance: Dew panel light weather meter [manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., light irradiation: 30 W / m 2, 70 ° C., wetting: humidity 90% or more, 50 ° C., light irradiation / wetting cycle = 8 After an exposure test of 1000 hours using [Time / 4 hours], the appearance of the coating film on the surface of the test plate was visually evaluated according to the following evaluation criteria.

○:塗膜表面にクラックの発生がみられない。
△:塗膜表面のごく一部に若干のクラックの発生がみられる。
×:塗膜表面全体にクラックの発生がみられる。
○: No cracks are observed on the coating surface.
Δ: Some cracks are observed on a very small part of the coating film surface.
X: Generation | occurrence | production of a crack is seen in the whole coating-film surface.

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

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

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

基材追従性の評価方法
塗膜の基材追従性は、塗膜の伸度に基づいて評価した。
はじめに、ポリプロピレンフィルムからなる基材上に前記水性複合樹脂組成物を、膜厚が200μmとなるように塗装し、140℃の環境下で5分間乾燥させた後、更に25℃の環境下で24時間乾燥させ、該基材から剥離したものを試験塗膜(10mm×70mm)とした。
Evaluation Method of Substrate Followability The substrate followability of the coating film was evaluated based on the elongation of the coating film.
First, the aqueous composite resin composition is coated on a base material made of a polypropylene film so as to have a film thickness of 200 μm, dried in an environment of 140 ° C. for 5 minutes, and then further subjected to 24 in an environment of 25 ° C. What was dried for a time and peeled from this base material was made into the test coating film (10 mm x 70 mm).

前記試験塗膜の伸度の測定は、(株)島津製作所製のオートグラフAGS−1kNG(チャック間距離;20mm、引っ張り速度;300mm/min.、測定雰囲気:22℃、60%RH)を用いて行い、引張試験前の塗膜に対する伸び率に基づいて評価した。前記伸度は、概ね100%以上であることが実用上好ましい。   For the measurement of the elongation of the test coating film, Autograph AGS-1kNG manufactured by Shimadzu Corporation (distance between chucks: 20 mm, pulling speed: 300 mm / min., Measurement atmosphere: 22 ° C., 60% RH) was used. And evaluated based on the elongation percentage with respect to the coating film before the tensile test. It is practically preferable that the elongation is approximately 100% or more.

伸度保持率(%):前記試験塗膜を温度:40℃、湿度:60%の環境下に7日間養生後、伸度の測定を行い、前記試験塗膜の養生前後の伸度保持率を下記式に基づいて求めた。 Elongation retention rate (%): The test coating film was cured for 7 days in an environment of temperature: 40 ° C. and humidity: 60%, and the elongation was measured. The elongation retention rate of the test coating film before and after curing. Was determined based on the following equation.

〔100×(7日間養生後の塗膜の伸度)/養生前の塗膜の伸度〕〕伸度保持率の値が大きいほど、塗膜の経時変化が小さく、良好であることを示し、概ね80%以上であることが好ましい。   [100 × (elongation of the coating film after curing for 7 days) / elongation of the coating film before curing]] The larger the elongation retention, the smaller the change with time of the coating film, which is better. In general, it is preferably 80% or more.

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Claims (5)

親水性基含有ポリウレタン(a1)とビニル重合体(a2)とがポリシロキサン(a3)を介して結合した複合樹脂(A)、伸度良好な樹脂(D)及び、水系媒体を含有する水性硬化性樹脂組成物であって、前記親水性基含有ポリウレタン(a1)と前記ポリシロキサン(a3)との結合が、前記親水性基含有ポリウレタン(a1)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基と前記ポリシロキサン(a3)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基との反応によって形成されるものであり、かつ前記ビニル重合体(a2)と前記ポリシロキサン(a3)との結合が、前記ビニル重合体(a2)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基と前記ポリシロキサン(a3)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基との反応によって形成されるものであり、かつ、前記複合樹脂(A)全体に対する前記ポリシロキサン(a3)由来の構造の質量割合が15〜55重量%の範囲であることを特徴とする水性硬化性樹脂組成物。 Aqueous curing containing a composite resin (A) in which a hydrophilic group-containing polyurethane (a1) and a vinyl polymer (a2) are bonded via a polysiloxane (a3), a resin (D) with good elongation, and an aqueous medium The hydrolyzable silyl group and / or silanol group of the hydrophilic group-containing polyurethane (a1) is a bond between the hydrophilic group-containing polyurethane (a1) and the polysiloxane (a3). And the hydrolyzable silyl group and / or silanol group of the polysiloxane (a3), and the bond between the vinyl polymer (a2) and the polysiloxane (a3) is Hydrolyzable silyl group and / or silanol group possessed by the vinyl polymer (a2) and hydrolyzable silyl group possessed by the polysiloxane (a3) and / or Or formed by a reaction with a silanol group, and the mass ratio of the structure derived from the polysiloxane (a3) to the entire composite resin (A) is in the range of 15 to 55% by weight. An aqueous curable resin composition. 水性硬化性樹脂組成物中のポリシロキサンセグメント含有量が、複合樹脂(A)と伸度良好な樹脂(D)の合計の5〜50重量%である請求項1記載の水性硬化性樹脂組成物。   The aqueous curable resin composition according to claim 1, wherein the content of the polysiloxane segment in the aqueous curable resin composition is 5 to 50% by weight of the total of the composite resin (A) and the resin (D) having good elongation. . 前記伸度良好な樹脂(D)が、25℃における伸度が100%以上の樹脂である請求項1記載の水性硬化性樹脂組成物。   The aqueous curable resin composition according to claim 1, wherein the resin (D) having a good elongation is a resin having an elongation at 25 ° C of 100% or more. 前記伸度良好な樹脂(D)が、アクリル構造を有する樹脂、ウレタン構造を有する樹脂からなる群から選ばれる1種以上の樹脂である請求項3記載の水性硬化性樹脂組成物。 The aqueous curable resin composition according to claim 3, wherein the resin (D) having a good elongation is at least one resin selected from the group consisting of a resin having an acrylic structure and a resin having a urethane structure. 前記伸度良好な樹脂(D)が、ウレタン変性アクリル樹脂、アクリル変性ウレタン樹脂からなる群から選ばれる1種以上の樹脂である請求項3記載の水性硬化性樹脂組成物。   The aqueous curable resin composition according to claim 3, wherein the resin (D) having good elongation is at least one resin selected from the group consisting of urethane-modified acrylic resins and acrylic-modified urethane resins.
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