JP2022159525A - Coating composition and coating film - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating composition which has an excellent coating film drying property in coating with a water-based coating in a factory, and can form a coated body excellent in blocking resistance and water resistance.
SOLUTION: A coating composition contains water, an organic solvent, a pigment, and a resin. The pigment volume concentration (PVC) is in the range of 0.1-35%. The resin has at least one spectral peak in the range of 45°C to 180°C inclusive in a temperature change curve of the loss tangent (tanδ) measured at a measuring frequency of 1 Hz using a solid viscoelasticity measuring apparatus based on JIS K7244-4.
SELECTED DRAWING: None
COPYRIGHT: (C)2023,JPO&INPIT

Description

本発明は、塗料組成物、および該塗料組成物から得られる塗膜に関し、特には、水性塗料を工場で塗装する際に塗膜乾燥性に優れ、耐ブロッキング性に優れるとともに耐水性に優れる塗装体を形成可能な塗料組成物に関するものである。 The present invention relates to a coating composition and a coating film obtained from the coating composition, and in particular, a coating that has excellent drying properties, blocking resistance, and water resistance when a water-based coating is applied at a factory. It relates to a body-forming coating composition.

金属基材に適用される塗料組成物としては、様々な塗料組成物が提案されているが、環境負荷を低減する観点から、水性塗料組成物が望まれており、様々な提案がされている。 Various coating compositions have been proposed as coating compositions to be applied to metal substrates, but from the viewpoint of reducing environmental load, water-based coating compositions are desired, and various proposals have been made. .

特開平7-300574号公報(特許文献1)は、水系アクリル変性アルキド樹脂と水系アクリル変性エポキシ樹脂を結合剤として含有する水性被覆組成物に関する発明を記載し、かかる発明は、軽量型鋼の防錆用として好適に用いられる、水系でかつ超速乾性を有する水性被覆組成物に関する発明である。特許文献1に記載の発明は、塗装数秒後のロールタッチ塗膜剥離性、油面密着性、温度分布幅70~120℃の広い幅で塗面状態においてワキのない高温仕上り性、塗装数分後の積み重ねにおいても良好なブロッキング性を有し、かつ防錆性の優れる塗膜を提供することができる水性被覆組成物であるが、アルキド樹脂を一定量含むことから、70℃よりも低い温度にて工場で塗装した際の塗膜の乾燥性に課題を有していた。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-300574 (Patent Document 1) describes an invention relating to a water-based coating composition containing a water-based acrylic-modified alkyd resin and a water-based acrylic-modified epoxy resin as binders, and this invention is directed to rust prevention of light-duty steel. The present invention relates to an aqueous coating composition which is water-based and has an ultra-quick drying property, which is suitable for use as a coating composition. The invention described in Patent Document 1 is roll touch paint film peelability after several seconds of painting, oil surface adhesion, wide temperature distribution width of 70 to 120 ° C and high temperature finish without popping in the painted surface state, several minutes after painting It is a water-based coating composition that has good blocking properties even in subsequent stacking and can provide a coating film with excellent rust resistance. There was a problem with the drying property of the coating film when it was painted at the factory.

特開2005-349684号公報(特許文献2)は、最外殻部のTgが粒子の中心部のTgより高いコア・シェル型エマルション樹脂を用いることで、耐ブロッキング性に優れる、無色透明な樹脂皮膜を有する樹脂被覆表面処理鋼板を提供する発明を記載する。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-349684 (Patent Document 2) discloses a colorless and transparent resin having excellent blocking resistance by using a core-shell type emulsion resin in which the Tg of the outermost shell is higher than the Tg of the center of the particles. An invention that provides a resin-coated surface-treated steel sheet having a film is described.

特開2020-2327号公報(特許文献3)は、常乾塗装及び焼付塗装のいずれも可能で、造膜性、耐ブロッキング性及び防錆性に優れた塗膜を形成することができる水性塗料組成物に関する発明を記載し、かかる発明は、ガラス転移温度が30~100℃であるウレタン樹脂粒子とガラス転移温度が-20~30℃であるアクリル樹脂粒子を一定の割合で含有する水性塗料組成物に関する発明である。特許文献3に記載の発明は、ガラス転移温度が異なる2種類の樹脂成分を配合することで、工場での塗装における耐ブロッキング性の課題を解決し得る発明であるが、塗膜形成初期段階における成膜性や乾燥性については考慮されておらず、また、得られた塗膜の耐水性についても改善の余地があった。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-2327 (Patent Document 3) is a water-based paint that can be used for both air-drying and baking, and can form a coating film with excellent film-forming properties, anti-blocking properties, and anti-rust properties. An invention relating to a composition is described, and the invention is a water-based coating composition containing urethane resin particles having a glass transition temperature of 30 to 100°C and acrylic resin particles having a glass transition temperature of -20 to 30°C in a certain ratio. It is an invention related to an object. The invention described in Patent Document 3 is an invention that can solve the problem of blocking resistance in factory coating by blending two types of resin components with different glass transition temperatures. Film-forming properties and drying properties were not taken into consideration, and there was room for improvement in the water resistance of the resulting coating film.

特開平7-300574号公報JP-A-7-300574 特開2005-349684号公報JP 2005-349684 A 特開2020-2327号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-2327

そこで、本発明の目的は、水性塗料を工場で塗装する際に塗膜乾燥性に優れ、耐ブロッキング性に優れるとともに耐水性に優れる塗装体を形成可能な塗料組成物を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a coating composition that can form a coated body that has excellent coating film drying properties, excellent blocking resistance, and excellent water resistance when a water-based coating is applied at a factory.

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、水性塗料組成物において、溶媒の一部に有機溶剤を用い、顔料体積濃度(PVC)を特定の範囲内に調整し、損失正接の温度変化曲線において特定の範囲にスペクトルピークを有する樹脂を配合することで、水性塗料を工場で塗装する際に塗膜乾燥性に優れ、耐ブロッキング性に優れるとともに耐水性に優れる塗装体を形成可能な塗料組成物を提供できることを見出した。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that, in a water-based coating composition, an organic solvent is used as part of the solvent, the pigment volume concentration (PVC) is adjusted within a specific range, and the loss tangent By blending a resin that has a spectral peak in a specific range in the temperature change curve of , when water-based paint is applied at a factory, the coating film has excellent drying properties, blocking resistance, and water resistance. It has been found that a possible coating composition can be provided.

したがって、本発明の第1の態様は、水、有機溶剤、顔料、樹脂を含む塗料組成物であって、顔料体積濃度(PVC)が0.1~35%の範囲内であり、前記樹脂は、JIS K7244-4に基づく固体粘弾性測定装置を用いて、測定周波数1Hzにて測定される損失正接(tanδ)の温度変化曲線におけるスペクトルピークの少なくとも1つが45℃以上180℃以下にあることを特徴とする塗料組成物である。 Therefore, a first aspect of the present invention is a coating composition comprising water, an organic solvent, a pigment, and a resin, wherein the pigment volume concentration (PVC) is in the range of 0.1 to 35%, and the resin is , Using a solid viscoelasticity measuring device based on JIS K7244-4, at least one spectral peak in the temperature change curve of the loss tangent (tan δ) measured at a measurement frequency of 1 Hz is at 45 ° C. or higher and 180 ° C. or lower. A coating composition characterized by:

本発明の塗料組成物の好適例においては、前記塗料組成物が架橋形成成分を含む。 In a preferred embodiment of the coating composition of the present invention, the coating composition contains a cross-linking component.

本発明の塗料組成物の他の好適例においては、前記塗料組成物から形成した塗膜の架橋密度が、1.0×10-6~1.0×10-2(mol/cc)の範囲内にある。 In another preferred example of the coating composition of the present invention, the coating film formed from the coating composition has a crosslink density in the range of 1.0×10 −6 to 1.0×10 −2 (mol/cc). inside.

本発明の塗料組成物の他の好適例においては、前記塗料組成物から形成した塗膜が2点以上の軟化点を有し、そのうちの軟化点の1点が25℃未満であるとともに別の1点が45℃以上である。 In another preferred embodiment of the coating composition of the present invention, the coating film formed from the coating composition has two or more softening points, one of which is less than 25°C and another One point is 45°C or higher.

本発明の塗料組成物の他の好適例においては、前記樹脂が分子量10万未満の樹脂を樹脂成分中に1~30質量%の範囲内で含むとともに、分子量10万以上の樹脂または架橋構造を有する樹脂を樹脂成分中に20~99質量%の範囲内で含む。 In another preferred embodiment of the coating composition of the present invention, the resin contains a resin having a molecular weight of less than 100,000 within the range of 1 to 30% by mass in the resin component, and a resin having a molecular weight of 100,000 or more or a crosslinked structure. 20 to 99% by mass of the resin having the

本発明の塗料組成物の他の好適例においては、前記樹脂がSP値9.2~9.9の範囲内である単量体を構成成分として1種以上含むとともに、前記有機溶剤がSP値8.0~11.1、沸点が160~260℃の範囲内である有機溶剤を1種以上含む。 In another preferred embodiment of the coating composition of the present invention, the resin contains one or more monomers having an SP value within the range of 9.2 to 9.9 as constituent components, and the organic solvent has an SP value of 8.0 to 11.1 and contains one or more organic solvents having a boiling point in the range of 160 to 260°C.

また、本発明の第2の態様は、上記の塗料組成物から得られる塗膜であって、該塗膜は予め加温しておいた鋼板上に100μm塗装し、鋼板が35~45℃を保持した条件にて、JIS K 5600-3-2に準じて測定される表面乾燥性(バロチニ法)における表面乾燥時間が10秒~5分であることを特徴とする塗膜である。 A second aspect of the present invention is a coating film obtained from the above coating composition, wherein the coating film is coated on a preheated steel plate to a thickness of 100 μm, and the steel plate is heated to 35 to 45 ° C. The coating film is characterized by a surface drying time of 10 seconds to 5 minutes in terms of surface dryness (Balotini method) measured in accordance with JIS K 5600-3-2 under maintained conditions.

本発明の第1の態様によれば、水性塗料を工場で塗装する際に塗膜乾燥性に優れ、耐ブロッキング性に優れるとともに耐水性に優れる塗装体を形成可能な塗料組成物を提供することができる。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a coating composition capable of forming a coated body having excellent coating film drying properties, blocking resistance, and water resistance when a water-based coating is applied at a factory. can be done.

発明の第2の態様によれば、水性塗料を工場で塗装する際に塗膜乾燥性に優れ、耐ブロッキング性に優れるとともに耐水性に優れる塗膜を提供することができる。 According to the second aspect of the invention, it is possible to provide a coating film which is excellent in drying property, blocking resistance, and water resistance when a water-based paint is applied in a factory.

以下に、本発明を詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below.

本発明の1つの態様は、水、有機溶剤、顔料、樹脂を含む塗料組成物である。 One aspect of the invention is a coating composition comprising water, an organic solvent, a pigment and a resin.

本発明の塗料組成物に用いる水は、特に制限されるものではないが、水道水やイオン交換水、蒸留水等の純水等が好適に挙げられる。また、塗料組成物を長期保存する場合には、カビやバクテリアの発生を防止するため、紫外線照射等により滅菌処理した水を用いてもよい。本発明の塗料組成物中において、水の量は、20~60質量%であることが好ましく、30~50質量%であることがより好ましい。 The water used in the coating composition of the present invention is not particularly limited, but tap water, ion-exchanged water, pure water such as distilled water, and the like are suitable. Moreover, when the coating composition is to be stored for a long period of time, water sterilized by ultraviolet irradiation or the like may be used in order to prevent the generation of mold or bacteria. In the coating composition of the present invention, the amount of water is preferably 20-60% by mass, more preferably 30-50% by mass.

本発明の塗料組成物は、水性塗料組成物であることが好ましい。本明細書において「水性塗料組成物」とは、主溶媒として水を含有する塗料組成物である。 The coating composition of the present invention is preferably an aqueous coating composition. As used herein, the term "aqueous coating composition" refers to a coating composition containing water as the main solvent.

本発明の塗料組成物は、塗膜の成膜性を確保し、塗膜乾燥性を向上させる観点から、有機溶剤を含むことが好ましく、成膜助剤を含むことが更に好ましい。成膜助剤は、一般に、成膜性の付与を目的として配合される有機溶剤であり、塗膜形成成分に該当しない。成膜助剤としては、例えば、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGMME)、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノn-ブチルエーテル、エチレングリコールモノiso-ブチルエーテル、エチレングリコールモノtert-ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノn-ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノiso-ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノtert-ブチルエーテル、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオールモノイソブチレート、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。
その他の有機溶剤としては、特に限定されるものではなく、塗料業界において通常使用されている有機溶剤を用いることができる。例えば、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒、炭化水素系溶媒等の各種有機溶剤が使用できるが、水溶性の有機溶剤を含むことが好ましい。
The coating composition of the present invention preferably contains an organic solvent, and more preferably contains a film-forming aid, from the viewpoint of ensuring the film-forming properties of the coating film and improving the drying property of the coating film. A film-forming aid is generally an organic solvent that is blended for the purpose of imparting film-forming properties, and does not correspond to a coating film-forming component. Film forming aids include, for example, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether (PGMME), propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, Ethylene glycol mono-n-butyl ether, ethylene glycol mono-iso-butyl ether, ethylene glycol mono-tert-butyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol mono-isopropyl ether, diethylene glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol mono-iso-butyl ether, diethylene glycol mono- tert-butyl ether, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol monobutyl ether and the like.
Other organic solvents are not particularly limited, and organic solvents commonly used in the paint industry can be used. For example, various organic solvents such as alcohol-based solvents, ketone-based solvents, ester-based solvents, ether-based solvents, and hydrocarbon-based solvents can be used, and water-soluble organic solvents are preferably included.

アルコール系溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、ブタノール等が挙げられ、ケトン系溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられ、エステル系溶媒としては、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル等が挙げられ、エーテル系溶媒としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルカルビトール等が挙げられる。なお、エチレングリコールモノエチルエーテルやメチルカルビトールのように水酸基とエーテル結合の両方を有する溶媒は、上記のとおり、エーテル系溶媒に分類される。また、炭化水素系溶媒としては、例えば、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素等が挙げられ、より具体的には、トルエン、キシレン、ソルベントナフサ、ミネラルスピリット、ヘキサン、シクロヘキサン、オクタン、テルペン油等を例示することができる。 Examples of alcohol solvents include methanol, ethanol, butanol, etc. Examples of ketone solvents include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc. Examples of ester solvents include ethyl acetate, acetic acid, and the like. butyl and the like, and ether solvents include, for example, ethylene glycol monoethyl ether, methyl carbitol and the like. Solvents having both a hydroxyl group and an ether bond, such as ethylene glycol monoethyl ether and methyl carbitol, are classified as ether solvents as described above. Examples of hydrocarbon solvents include aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, and more specifically toluene, xylene, solvent naphtha, mineral spirits, hexane, cyclohexane. , octane, terpene oil and the like.

本発明の塗料組成物において、有機溶剤の量は、0.1~20質量%であることが好ましく、1~10質量%であることがより好ましい。有機溶剤は、一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 In the coating composition of the present invention, the amount of organic solvent is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 1 to 10% by mass. An organic solvent may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types.

本発明の塗料組成物に用いる顔料としては、特に制限されるものではなく、防錆顔料、体質顔料、着色顔料等の、塗料業界において通常使用されている顔料が使用できる。これら顔料は、一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 The pigment used in the coating composition of the present invention is not particularly limited, and pigments commonly used in the coating industry, such as antirust pigments, extender pigments and coloring pigments, can be used. These pigments may be used singly or in combination of two or more.

本発明の塗料組成物は、ライン防食塗装に用いる観点から、防錆顔料を含むことが好ましい。防錆顔料としては、例えば、亜鉛粉末、酸化亜鉛、メタホウ酸バリウム、珪酸カルシウム、リン酸アルミニウム、縮合リン酸アルミニウム、トリポリリン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、亜リン酸亜鉛、亜リン酸カリウム、亜リン酸カルシウム、亜リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛カルシウム、リン酸亜鉛アルミニウム、リンモリブデン酸亜鉛、リンモリブデン酸アルミニウム、リン酸マグネシウム、バナジン酸/リン酸混合顔料等が挙げられ、リン酸亜鉛が特に好適である。本発明の塗料組成物中において、防錆顔料の量は、例えば1~8質量%である。 The coating composition of the present invention preferably contains an anticorrosion pigment from the viewpoint of use for line anticorrosion coating. Examples of antirust pigments include zinc powder, zinc oxide, barium metaborate, calcium silicate, aluminum phosphate, condensed aluminum phosphate, aluminum tripolyphosphate, zinc phosphate, zinc phosphite, potassium phosphite, and calcium phosphite. , aluminum phosphite, zinc calcium phosphate, zinc aluminum phosphate, zinc phosphomolybdate, aluminum phosphomolybdate, magnesium phosphate, vanadic acid/phosphoric acid mixed pigment, etc., and zinc phosphate is particularly preferred. . In the coating composition of the present invention, the amount of rust preventive pigment is, for example, 1 to 8% by mass.

体質顔料としては、例えば、シリカ、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等が挙げられる。本発明の塗料組成物中において、体質顔料の量は、例えば1~40質量%である。 Examples of extender pigments include silica, talc, mica, calcium carbonate, barium sulfate and the like. In the coating composition of the present invention, the amount of extender pigment is, for example, 1 to 40% by weight.

着色顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラック、黄鉛、モリブデートオレンジ、群青、紺青、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、キナクリドンレッド、ナフトールレッド、ベンズイミダゾロンイエロー、ハンザイエロー、ベンズイミダゾロンオレンジ、ジオキサジンバイオレット等が挙げられる。本発明の塗料組成物中において、着色顔料の量は、例えば1~10質量%である。 Examples of coloring pigments include titanium oxide, iron oxide, carbon black, yellow lead, molybdate orange, ultramarine blue, Prussian blue, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, quinacridone red, naphthol red, benzimidazolone yellow, hansa yellow, and benzimidazolone. orange, dioxazine violet, and the like. In the coating composition of the present invention, the amount of color pigment is, for example, 1 to 10% by weight.

本発明の塗料組成物は、顔料体積濃度(PVC)が0.1~35%の範囲内であることが好ましく、1~30%の範囲内であることがより好ましく、5~25%の範囲内であることが更に好ましい。PVCを上記特定した範囲とすることで、耐水性および耐ブロッキング性を向上させることができる。なお、PVCが低すぎると、乾燥性が低下することで初期の耐水性が低下する。また、PVCが高すぎると、透水しやすくなるため、防食性が低下する。 The paint composition of the present invention preferably has a pigment volume concentration (PVC) in the range of 0.1 to 35%, more preferably in the range of 1 to 30%, and in the range of 5 to 25%. More preferably within. Water resistance and blocking resistance can be improved by adjusting the PVC to the above-specified range. In addition, if the PVC is too low, the initial water resistance is lowered due to the deterioration of the drying property. On the other hand, if the PVC is too high, it becomes easy to permeate water, resulting in a decrease in anticorrosion properties.

本明細書において、顔料体積濃度(PVC:Pigment Volume Concentration)は、塗料組成物中の塗膜形成成分全体の容積の中で、顔料全体の容積が占める割合であり、塗膜形成成分を構成する各成分の組成および比重から計算により求めることができる。 As used herein, the pigment volume concentration (PVC) is the ratio of the volume of the entire pigment to the volume of the entire coating film-forming component in the coating composition, and constitutes the coating film-forming component. It can be obtained by calculation from the composition and specific gravity of each component.

本明細書において、塗膜形成成分とは、水や有機溶剤等の揮発する成分を除いた成分を指し、最終的に塗膜を形成することになる成分である。本明細書においては、塗料組成物を130℃で60分間乾燥させた際に残存する成分を塗膜形成成分として取り扱う。本発明の塗料組成物中において、塗膜形成成分の量は、例えば50~70質量%であり、55~65質量%であることが好ましい。 In the present specification, the film-forming component refers to a component excluding volatilizable components such as water and organic solvents, and is a component that ultimately forms a coating film. In this specification, the components remaining after drying the coating composition at 130° C. for 60 minutes are treated as film-forming components. In the coating composition of the present invention, the amount of the film-forming component is, for example, 50-70% by weight, preferably 55-65% by weight.

本発明の塗料組成物に用いる樹脂としては、塗料業界において通常使用されている樹脂を例示することができる。具体的には、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、スチレンアクリル共重合樹脂、ポリエステル樹脂、ふっ素樹脂、ロジン樹脂、石油樹脂、クマロン樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、セルロース樹脂、キシレン樹脂、アルキド樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、ブチラール樹脂、マレイン酸樹脂、フマル酸樹脂、ビニル樹脂、アミン樹脂、ケチミン樹脂等が挙げられる。 Examples of the resin used in the coating composition of the present invention include resins commonly used in the coating industry. Specifically, acrylic resins, silicone resins, acrylic silicone resins, styrene acrylic copolymer resins, polyester resins, fluorine resins, rosin resins, petroleum resins, coumarone resins, phenolic resins, urethane resins, melamine resins, urea resins, and epoxy resins. , cellulose resins, xylene resins, alkyd resins, aliphatic hydrocarbon resins, butyral resins, maleic acid resins, fumaric acid resins, vinyl resins, amine resins, ketimine resins, and the like.

本発明の塗料組成物において、塗膜形成成分中における樹脂の含有量は、30~90質量%であることが好ましい。樹脂は、一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 In the coating composition of the present invention, the resin content in the coating film-forming components is preferably 30 to 90% by mass. The resin may be used singly or in combination of two or more.

本発明の塗料組成物において、樹脂は、JIS K7244-4に基づく固体粘弾性測定装置を用いて、測定周波数1Hzにて測定される損失正接(tanδ)の温度変化曲線におけるスペクトルピークの少なくとも1つが45℃以上180℃以下にあることが好ましく、50℃以上130℃以下にあることがより好ましく、60℃以上110℃以下にあることが更に好ましい。 In the coating composition of the present invention, the resin is measured at a measurement frequency of 1 Hz using a solid viscoelasticity measuring device based on JIS K7244-4. The temperature is preferably 45° C. or higher and 180° C. or lower, more preferably 50° C. or higher and 130° C. or lower, and even more preferably 60° C. or higher and 110° C. or lower.

樹脂についての損失正接の温度変化曲線においてスペクトルピークが上記特定した範囲内に示される場合、かかる樹脂を用いることで、得られる塗膜の耐ブロッキング性を向上させることができる。鋼板が積み重なる際にかかる最高温度より、損失正接の温度変化曲線におけるスペクトルピークの温度を高く設定(具体的には45℃以上に設定)することで、鋼板が積み重なる温度域において樹脂が結晶状態を維持し、塗膜中に硬い凸部分をランダムに存在させることができるため、耐ブロッキング性が向上する。一方で、損失正接の温度変化曲線におけるスペクトルピークが45℃未満の樹脂のみである場合、鋼板が積み重なる温度域では樹脂が軟化しているためブロッキングが生じる。 When the loss tangent temperature change curve of the resin exhibits a spectral peak within the range specified above, the use of such a resin can improve the blocking resistance of the resulting coating film. By setting the temperature of the spectrum peak in the temperature change curve of the loss tangent higher than the maximum temperature applied when the steel plates are stacked (specifically set to 45 ° C or higher), the resin is in a crystalline state in the temperature range where the steel plates are stacked. The blocking resistance can be improved because the hard convex portions can be randomly present in the coating film. On the other hand, when the spectral peak in the temperature change curve of the loss tangent is only for the resin below 45° C., blocking occurs in the temperature range where the steel sheets are stacked because the resin is softened.

樹脂は、例えば、高速攪拌機等を使用することにより強制的なせん断力を加えながら、必要に応じて界面活性剤を用いて、水分散性樹脂を水中で乳化させる、又は単量体成分を乳化重合させることによって調製できる。或いは、有機溶剤媒体中にて重合してなる水分散性樹脂に対して、必要に応じて界面活性剤を加えて、水中への相転換を行うことによって樹脂分散液を調製でき、必要に応じて蒸留等によって樹脂分散液中に含まれる有機溶剤を除去してもよい。また、水を媒体とし、水中で重合を行うことによっても、樹脂分散液を調製できる。 The resin is emulsified in water, for example, by using a high-speed stirrer or the like to apply a forced shearing force, and if necessary, using a surfactant to emulsify the water-dispersible resin in water or emulsify the monomer component. It can be prepared by polymerizing. Alternatively, a resin dispersion can be prepared by adding a surfactant, if necessary, to the water-dispersible resin polymerized in an organic solvent medium, and performing phase conversion into water. The organic solvent contained in the resin dispersion may be removed by distillation or the like. A resin dispersion can also be prepared by using water as a medium and performing polymerization in water.

ここで、損失正接の温度変化曲線において上記特定した範囲内にスペクトルピークを有する樹脂を作製するためには、以下に示すFOXの計算式によって求められるガラス転移温度(Tg)が45~180℃であるポリマー成分を樹脂成分中に含ませることが好ましい。
[FOXの計算式]
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+・・・+Wi/Tgi+・・・+Wn/Tgn
なお、FOXの計算式において、左辺の分母に記載されたTgは、N種類のモノマーからなるポリマー成分のガラス転移温度(単位:K)を表しており、Tg(1、2、i、N)は、各モノマーのガラス転移温度(単位:K)を表しており、W(1、2、i、N)は、各モノマーの質量分率であり、W1+W2+・・・+Wi+・・・+Wn=1の関係が成立する。ここで、モノマーのガラス転移温度とは、そのホモポリマーのガラス転移温度を意味する。
Here, in order to produce a resin having a spectral peak within the range specified above in the temperature change curve of the loss tangent, the glass transition temperature (Tg) obtained by the FOX calculation formula shown below must be 45 to 180 ° C. It is preferred to include a polymer component in the resin component.
[FOX calculation formula]
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+...+Wi/Tgi+...+Wn/Tgn
In the FOX calculation formula, Tg described in the denominator on the left side represents the glass transition temperature (unit: K) of the polymer component composed of N kinds of monomers, and Tg (1, 2, i, N) represents the glass transition temperature (unit: K) of each monomer, W (1, 2, i, N) is the mass fraction of each monomer, W1 + W2 + ... + Wi + ... + Wn = 1 relationship is established. Here, the glass transition temperature of a monomer means the glass transition temperature of its homopolymer.

樹脂の損失正接(tanδ)の測定方法の詳細は、以下のとおりである。乾燥膜厚が40~100μmとなるようにアプリケーターを用いて予め80℃に加温しておいたポリプロピレン(PP)板へ塗布し、80℃で30分間強制乾燥して、樹脂の単離膜を得る。固体粘弾性測定装置(例えば、RSA-GII(TAインスツルメント社製))にて、上記単離膜について、以下の測定条件にて各温度での損失弾性率及び貯蔵弾性率を測定し、損失弾性率及び貯蔵弾性率から損失正接を算出し、損失正接の温度変化曲線を作成し、損失正接のスペクトルピーク値を読み取る。
<測定条件>
温度範囲:-50℃~200℃
昇温速度:5℃/min
測定長さ:24.0mm
測定幅:8.0mm
周波数:1Hz
歪み:0.05%
The details of the method for measuring the loss tangent (tan δ) of the resin are as follows. Apply to a polypropylene (PP) plate preheated to 80 ° C. using an applicator so that the dry film thickness is 40 to 100 μm, and force dry at 80 ° C. for 30 minutes to form an isolated resin film. obtain. Using a solid viscoelasticity measuring device (for example, RSA-GII (manufactured by TA Instruments)), the loss modulus and storage modulus of the isolated film were measured at each temperature under the following measurement conditions, A loss tangent is calculated from the loss elastic modulus and the storage elastic modulus, a temperature change curve of the loss tangent is created, and the spectrum peak value of the loss tangent is read.
<Measurement conditions>
Temperature range: -50°C to 200°C
Heating rate: 5°C/min
Measurement length: 24.0mm
Measurement width: 8.0mm
Frequency: 1Hz
Strain: 0.05%

本発明の塗料組成物は、架橋形成成分を含むことが好ましい。本明細書において、架橋形成成分とは、塗膜を構成する樹脂に架橋を形成する成分である。塗膜に架橋を形成することで、塗膜形成初期過程における耐ブロッキング性が向上するとともに、乾燥後の塗膜の耐水性を向上させることができる。樹脂がエマルション樹脂である場合、樹脂の架橋の種類は、粒子間架橋と粒子内架橋に大別される。粒子間架橋、粒子内架橋のいずれでもよいが、粒子間架橋であることが好ましい。また、架橋を有する樹脂を含む塗料組成物としては、1液、2液、多液のいずれの形態も用いることができる。 The coating composition of the present invention preferably contains a cross-linking component. In the present specification, the crosslink-forming component is a component that forms crosslinks in the resin that constitutes the coating film. By forming crosslinks in the coating film, the blocking resistance in the initial process of coating film formation can be improved, and the water resistance of the coating film after drying can be improved. When the resin is an emulsion resin, the types of cross-linking of the resin are roughly classified into inter-particle cross-linking and intra-particle cross-linking. Cross-linking between particles or cross-linking within particles may be used, but cross-linking between particles is preferred. Moreover, as a coating composition containing a crosslinked resin, any form of one-component, two-component and multi-component can be used.

粒子内架橋を形成するためには、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート等の、分子中に重合性不飽和二重結合を2個以上有するモノマーを架橋形成成分として用いる方法;乳化重合反応時の温度にて相互に反応する官能基を持つモノマーを架橋形成成分として用いる方法、例えば、カルボキシル基とグリシジル基や、水酸基とイソシアネート基等の官能基の組み合わせを持つ単量体を架橋形成成分として用いる方法;(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等の加水分解縮合反応する加水分解性シリル基含有モノマーを架橋形成成分として用いる方法等が挙げられる。このように、粒子内架橋を形成する場合、架橋形成成分は樹脂の構成単位であることが多い。 In order to form intraparticle crosslinks, divinylbenzene, ethylene glycol di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, allyl(meth)acrylate, etc., have two polymerizable unsaturated double bonds in the molecule. A method of using a monomer having at least one monomer as a cross-linking component; a method of using a monomer having a functional group that reacts with each other at the temperature during the emulsion polymerization reaction as a cross-linking component, for example, a carboxyl group and a glycidyl group, or a hydroxyl group and an isocyanate group. A method using a monomer having a combination of functional groups such as (meth)acryloxypropyltrimethoxysilane, (meth)acryloxypropylmethyldimethoxysilane, etc. Hydrolyzable silyl groups that undergo hydrolytic condensation reaction A method of using the contained monomer as a cross-linking component and the like can be mentioned. Thus, when intraparticle crosslinks are formed, the crosslink-forming component is often a structural unit of the resin.

粒子間架橋を形成するためには、カルボキシル基、グリシジル基、カルボニル基、水酸基等の官能基を有するモノマーと架橋剤の組み合わせを架橋形成成分として用いる方法等が挙げられる。粒子間架橋を形成する場合、架橋形成成分は、樹脂の構成単位と架橋剤の組み合わせであることが多い。 In order to form crosslinks between particles, a method using a combination of a monomer having a functional group such as a carboxyl group, a glycidyl group, a carbonyl group or a hydroxyl group and a crosslinker as a crosslink forming component can be used. When forming crosslinks between particles, the crosslink-forming component is often a combination of a resin structural unit and a crosslinker.

粒子間架橋に使用できるカルボキシル基含有モノマーとしては、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸ハーフエステル、マレイン酸、マレイン酸ハーフエステル等が挙げられ、グリシジル基含有モノマーとしては、グリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられ、カルボニル基含有モノマーとしては、アクロレイン、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、ホルミルスチロール、(メタ)アクリルオキシアルキルプロパナール、ジアセトン(メタ)アクリレート、アセトニル(メタ)アクリレート、アセトアセトキシエチル(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-アセチルアセテート、ブタンジオール-1,4-アクリレート-アセチルアクリレート、ビニルエチルケトン、ビニルイソブチルケトン等が挙げられ、水酸基含有モノマーとしては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2(3)-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチルアクリレート等が挙げられる。これらモノマーを用いることで、樹脂中にカルボキシル基、グリシジル基、カルボニル基、水酸基等の官能基を導入することができる。 Examples of carboxyl group-containing monomers that can be used for cross-linking between particles include (meth)acrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, itaconic acid half ester, maleic acid, and maleic acid half ester. (Meth)acrylates and the like, and carbonyl group-containing monomers include acrolein, diacetone (meth)acrylamide, formylstyrene, (meth)acryloxyalkylpropanal, diacetone (meth)acrylate, acetonyl (meth)acrylate, acetoacetoxy ethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate-acetyl acetate, butanediol-1,4-acrylate-acetyl acrylate, vinyl ethyl ketone, vinyl isobutyl ketone and the like, and the hydroxyl group-containing monomer includes 2- Hydroxyethyl (meth)acrylate, 2(3)-hydroxypropyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate and the like. By using these monomers, functional groups such as carboxyl groups, glycidyl groups, carbonyl groups, and hydroxyl groups can be introduced into the resin.

また、樹脂中のカルボキシル基との反応による粒子間架橋に使用できる架橋剤としては、エポキシ基含有シラン、オキサゾリン基含有ポリマー、カルボジイミド、エチレングリコールグリシジルエーテル、チタンキレート等の金属キレート等が挙げられ、樹脂中のグリシジル基との反応に使用できる架橋剤としては、アミノ基含有シランが挙げられ、樹脂中のカルボニル基との反応による粒子間架橋に使用できる架橋剤としては、カルボヒドラジド、蓚酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、ドデカン2酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、クエン酸トリヒドラジド、1,2,4-ベンゼントリヒドラジド、およびチオカルボジヒドラジド等が挙げられ、樹脂中の水酸基との反応による粒子間架橋に使用できる架橋剤としては、チタンアルコキシド、ジルコニウムアルコキシド等の金属アルコキシド、チタンキレート等の金属キレート等が挙げられる。 Examples of cross-linking agents that can be used for cross-linking between particles by reaction with carboxyl groups in the resin include epoxy group-containing silanes, oxazoline group-containing polymers, carbodiimides, ethylene glycol glycidyl ethers, metal chelates such as titanium chelates, and the like. Cross-linking agents that can be used for reaction with glycidyl groups in the resin include amino group-containing silanes, and cross-linking agents that can be used for cross-linking between particles by reaction with carbonyl groups in the resin include carbohydrazide, oxalic acid dihydrazide, malonic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, glutaric acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, dodecanedioic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide, citric acid trihydrazide, 1,2,4-benzenetrihydrazide, and thiocarbodihydrazide; Examples of cross-linking agents that can be used for cross-linking between particles by reaction with hydroxyl groups in the resin include metal alkoxides such as titanium alkoxide and zirconium alkoxide, and metal chelates such as titanium chelate.

本発明の塗料組成物の好ましい実施形態として、当該塗料組成物から形成される塗膜の架橋密度は、1.0×10-6~1.0×10-2(mol/cc)の範囲内にある。塗膜の架橋密度は、塗膜に形成される架橋構造の程度を示す指標であり、この値が高いと、塗膜に形成される架橋構造の割合が高くなる。塗膜の架橋密度を上記特定した範囲内とすることで、塗膜形成初期過程における耐ブロッキング性が向上するとともに、乾燥後の塗膜の耐水性を向上させることができる。 As a preferred embodiment of the coating composition of the present invention, the coating film formed from the coating composition has a crosslink density in the range of 1.0×10 −6 to 1.0×10 −2 (mol/cc). It is in. The crosslink density of the coating film is an index indicating the degree of the crosslinked structure formed in the coating film, and the higher this value, the higher the ratio of the crosslinked structure formed in the coating film. By setting the crosslink density of the coating film within the range specified above, the blocking resistance in the initial process of coating film formation can be improved, and the water resistance of the coating film after drying can be improved.

本明細書において、塗膜の架橋密度は、式n=E’/3RT(式中、nは、塗膜の架橋密度(mol/cc)であり、E’は、塗膜の周波数1Hzにおける平坦領域貯蔵弾性率(Pa)であり、Tは、塗膜の平坦領域貯蔵弾性率の絶対温度(K)であり、Rは、気体定数(8.31×10Pa・cc/mol・K)である。)から算出される。 As used herein, the crosslink density of a coating is defined by the formula n=E′/3RT, where n is the crosslink density of the coating (mol/cc) and E′ is the flatness of the coating at a frequency of 1 Hz. is the area storage modulus (Pa), T is the absolute temperature (K) of the flat area storage modulus of the coating, and R is the gas constant (8.31×10 6 Pa·cc/mol·K). ).

塗膜の平坦領域貯蔵弾性率の測定方法の詳細は、以下のとおりである。乾燥膜厚が40~100μmとなるようにアプリケーターを用いて予め80℃に加温しておいたポリプロピレン(PP)板へ塗料組成物を塗布し、80℃で30分間強制乾燥して、単離膜を得る。固体粘弾性測定装置(例えば、RSA-GII(TAインスツルメント社製))にて、上記単離膜について、以下の測定条件にて貯蔵弾性率を測定し、塗膜の平坦領域貯蔵弾性率を読み取る。
<測定条件>
温度範囲:-50℃~200℃
昇温速度:5℃/min
測定長さ:24.0mm
測定幅:8.0mm
周波数:1Hz
歪み:0.05%
The details of the method for measuring the flat area storage modulus of the coating film are as follows. Apply the coating composition to a polypropylene (PP) plate preheated to 80 ° C. using an applicator so that the dry film thickness is 40 to 100 μm, force dry at 80 ° C. for 30 minutes, and isolate. get the membrane. Using a solid viscoelasticity measuring device (for example, RSA-GII (manufactured by TA Instruments)), the storage elastic modulus of the isolated film was measured under the following measurement conditions, and the flat area storage elastic modulus of the coating film was obtained. to read.
<Measurement conditions>
Temperature range: -50°C to 200°C
Heating rate: 5°C/min
Measurement length: 24.0mm
Measurement width: 8.0mm
Frequency: 1Hz
Strain: 0.05%

本発明の塗料組成物の好ましい実施形態として、該塗料組成物から形成される塗膜は、2点以上の軟化点を有し、そのうちの軟化点の1点が25℃未満、好ましくは5℃以上25℃未満であるとともに、別の1点が45℃以上、好ましくは50~100℃である。塗膜が25℃未満の軟化点を有すると(特には塗膜形成温度よりも低い構成成分を含むことで)塗膜形成が容易になり、緻密な膜が形成されるため、塗膜の耐水性が向上する。また、塗膜が45℃以上の軟化点を有すると(特には鋼板が積み重なる際にかかる最高温度よりも高い構成成分を含むことで)耐ブロッキング性が向上する。 As a preferred embodiment of the coating composition of the present invention, the coating film formed from the coating composition has two or more softening points, one of which is less than 25°C, preferably 5°C. 45°C or higher, preferably 50 to 100°C. When the coating film has a softening point of less than 25°C (especially when it contains constituent components lower than the coating film formation temperature), the coating film formation is facilitated and a dense film is formed, so the coating film is water resistant. improve sexuality. In addition, when the coating film has a softening point of 45° C. or higher (especially when the coating contains a component having a temperature higher than the maximum temperature when the steel sheets are stacked), the anti-blocking property is improved.

少なくとも25℃未満の軟化点と45℃以上の軟化点とを有する塗膜を得るためには、例えば、25℃未満の軟化点を示す樹脂と45℃以上の軟化点を示す樹脂を塗料組成物に用いる手法や、25℃未満の軟化点を示す相と45℃以上の軟化点を示す相とを有する異相構造の樹脂粒子を塗料組成物に用いる手法等が挙げられる。 In order to obtain a coating film having a softening point of at least 25°C or lower and a softening point of 45°C or higher, for example, a resin exhibiting a softening point of lower than 25°C and a resin exhibiting a softening point of 45°C or higher are added to the coating composition. and a method of using, in a coating composition, resin particles having a different phase structure having a phase exhibiting a softening point of less than 25°C and a phase exhibiting a softening point of 45°C or higher.

本明細書において、塗膜の軟化点は、粘弾性測定におけるTg1(分子の動き始めの温度)を表す。塗膜の軟化点の測定方法の詳細は、以下のとおりである。乾燥膜厚が40~100μmとなるようにアプリケーターを用いて予め80℃に加温しておいたポリプロピレン(PP)板へ塗料組成物を塗布し、80℃で30分間強制乾燥して、単離膜を得る。固体粘弾性測定装置(例えば、RSA-GII(TAインスツルメント社製))にて、上記単離膜について、以下の測定条件にて貯蔵弾性率を測定し、貯蔵弾性率の変化点(低下開始温度)をTg1とし、これを軟化点とする。
<測定条件>
温度範囲:-50℃~200℃
昇温速度:5℃/min
測定長さ:24.0mm
測定幅:8.0mm
周波数:1Hz
歪み:0.05%
As used herein, the softening point of a coating film represents Tg1 (temperature at which molecules begin to move) in viscoelasticity measurements. The details of the method for measuring the softening point of the coating film are as follows. Apply the coating composition to a polypropylene (PP) plate preheated to 80 ° C. using an applicator so that the dry film thickness is 40 to 100 μm, force dry at 80 ° C. for 30 minutes, and isolate. get the membrane. Using a solid viscoelasticity measuring device (for example, RSA-GII (manufactured by TA Instruments)), the storage elastic modulus of the isolated film was measured under the following measurement conditions. The starting temperature) is defined as Tg1, which is defined as the softening point.
<Measurement conditions>
Temperature range: -50°C to 200°C
Heating rate: 5°C/min
Measurement length: 24.0mm
Measurement width: 8.0mm
Frequency: 1Hz
Strain: 0.05%

本発明の塗料組成物の好ましい実施形態として、樹脂は、分子量10万未満、好ましくは1万以上10万未満の樹脂と、分子量10万以上の樹脂または架橋構造を有する樹脂とを含む。分子量10万以上の樹脂または架橋構造を有する樹脂(好ましくはエマルション樹脂)を樹脂成分中に含むことで、塗膜の耐水性が向上する。一般的に乳化重合により得られたエマルション樹脂は分子量が大きくなりやすく、特に架橋構造を有するエマルション樹脂はゲル浸透クロマトグラフィーで正確に測定することができないため、本明細書中では測定不可とする。また、成膜時のエマルション樹脂の隙間を埋めるような分子量10万未満の樹脂を樹脂成分中に含むことで、塗膜全体としての緻密性が向上し、より耐水性に優れた塗膜が得られる。分子量10万未満の樹脂は、ディスパージョン樹脂または水溶性樹脂であることが好ましい。 As a preferred embodiment of the coating composition of the present invention, the resin contains a resin having a molecular weight of less than 100,000, preferably 10,000 or more and less than 100,000, and a resin having a molecular weight of 100,000 or more or a resin having a crosslinked structure. By including a resin having a molecular weight of 100,000 or more or a resin having a crosslinked structure (preferably an emulsion resin) in the resin component, the water resistance of the coating film is improved. In general, emulsion resins obtained by emulsion polymerization tend to have a large molecular weight, and in particular, emulsion resins having a crosslinked structure cannot be measured accurately by gel permeation chromatography, so they cannot be measured in this specification. In addition, by including a resin with a molecular weight of less than 100,000 in the resin component that fills the gaps in the emulsion resin during film formation, the denseness of the coating film as a whole is improved, and a coating film with more excellent water resistance can be obtained. be done. The resin having a molecular weight of less than 100,000 is preferably a dispersion resin or a water-soluble resin.

本明細書において、エマルション樹脂とは、水分散性樹脂のうち、乳化重合によって得られる樹脂を指す。また、ディスパージョン樹脂は、自己水分散性樹脂を指すが、本明細書においては、エマルション樹脂が除かれる。水溶性樹脂は、水に溶ける樹脂である。 In the present specification, the emulsion resin refers to a resin obtained by emulsion polymerization among water-dispersible resins. Dispersion resins refer to self-water-dispersible resins, but exclude emulsion resins in this specification. A water-soluble resin is a resin that dissolves in water.

本発明の塗料組成物において、分子量10万未満の樹脂は、樹脂成分中に1~30質量%の範囲内で含まれることが好ましく、3~25質量%の範囲内で含まれることが更に好ましい。また、分子量10万以上の樹脂または架橋構造を有する樹脂は、樹脂成分中に20~99質量%の範囲内で含まれることが好ましく、70~99質量%の範囲内で含まれることが更に好ましい。本明細書において、樹脂成分とは、塗料組成物中の樹脂全体を意味する用語である。 In the coating composition of the present invention, the resin having a molecular weight of less than 100,000 is preferably contained within the range of 1 to 30% by mass, more preferably within the range of 3 to 25% by mass. . In addition, the resin having a molecular weight of 100,000 or more or a resin having a crosslinked structure is preferably contained within the range of 20 to 99% by mass, more preferably within the range of 70 to 99% by mass. . As used herein, the resin component is a term that means the entire resin in the coating composition.

架橋構造を有する樹脂の重量平均分子量は、耐温水白化性、耐凍結融解性および耐ブロッキング性に総合的に優れた水性樹脂組成物および水性塗料を得る観点から、好ましくは10万以上、より好ましくは30万以上、さらに好ましくは55万以上、特に好ましくは60万以上である。架橋構造を有する樹脂の重量平均分子量の上限値については、該樹脂が架橋構造を有することから正確な重量平均分子量を測定することが困難なため、特に限定されないが、耐温水白化性および耐凍結融解性を向上させる観点から、500万以下であることが好ましい。 The weight-average molecular weight of the resin having a crosslinked structure is preferably 100,000 or more, more preferably 100,000 or more, from the viewpoint of obtaining a water-based resin composition and a water-based paint that are comprehensively excellent in hot water whitening resistance, freeze-thaw resistance, and blocking resistance. is 300,000 or more, more preferably 550,000 or more, and particularly preferably 600,000 or more. The upper limit of the weight-average molecular weight of the resin having a crosslinked structure is not particularly limited because it is difficult to measure the weight-average molecular weight accurately because the resin has a crosslinked structure. From the viewpoint of improving the meltability, it is preferably 5,000,000 or less.

本明細書において、樹脂の分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー[例えば、東ソー株式会社製、HLC-8220GPC及びHLC-8320EcoSEC装置]で測定される重量平均分子量であり、標準物質にはポリスチレンが使用される。測定試料の調整方法は、テトラヒドロフラン又はジメチルホルムアミド試薬10mlに樹脂20~40mgを入れて溶解させた後、フィルタ(例えばPTFEメンブレンフィルタT100A025A)にて濾過し測定する。この時点で、試料の溶液が不透明な状態、濾過詰まりが発生した場合は正確な分子量測定はできないので測定不可と判断する。 As used herein, the molecular weight of the resin is the weight-average molecular weight measured by gel permeation chromatography [e.g., HLC-8220GPC and HLC-8320EcoSEC devices manufactured by Tosoh Corporation], and polystyrene is used as a standard substance. . A sample to be measured is prepared by dissolving 20 to 40 mg of resin in 10 ml of tetrahydrofuran or dimethylformamide reagent, and then filtering through a filter (eg, PTFE membrane filter T100A025A) for measurement. At this point, if the sample solution is opaque and clogging occurs in the filter, accurate molecular weight measurement cannot be performed, so it is determined that measurement is not possible.

本発明の塗料組成物の実施形態として、樹脂は、異相構造を有する樹脂粒子を含み、45℃未満、好ましくは0~40℃と、55℃~95℃、好ましくは60~90℃の少なくとも2点のガラス転移温度を有するコアシェル型エマルションまたは海島構造型エマルション、多層構造型エマルションであることが好ましい。樹脂粒子の一部が低温領域、好ましくは45℃未満のガラス転移温度を有すると、成膜性、延いては防食性を向上させることができる。また、樹脂粒子の一部が高温領域、好ましくは55℃~95℃のガラス転移温度を有すると、耐ブロッキング性を向上させることができる。 As an embodiment of the coating composition of the present invention, the resin comprises resin particles having a heterophasic structure and has at least two temperatures below 45°C, preferably 0-40°C and 55°C-95°C, preferably 60-90°C. A core-shell type emulsion, a sea-island structure type emulsion, or a multi-layered structure type emulsion having a glass transition temperature of 200°C is preferable. When a portion of the resin particles has a glass transition temperature in the low temperature range, preferably less than 45° C., the film formability and anticorrosion properties can be improved. Also, when a part of the resin particles has a glass transition temperature in a high temperature range, preferably 55° C. to 95° C., blocking resistance can be improved.

本明細書において、樹脂のガラス転移温度の測定方法の詳細は、以下のとおりである。乾燥膜厚が40~100μmとなるようにアプリケーターを用いて予め80℃に加温しておいたポリプロピレン(PP)板へ塗布し、80℃で30分間強制乾燥して、樹脂の単離膜を得る。固体粘弾性測定装置(例えば、RSA-GII(TAインスツルメント社製))にて、上記単離膜について、以下の測定条件にて損失弾性率を測定し、損失弾性率の最大値をガラス転移温度として読み取る。
<測定条件>
温度範囲:-50℃~200℃
昇温速度:5℃/min
測定長さ:24.0mm
測定幅:8.0mm
周波数:1Hz
歪み:0.05%
In this specification, the details of the method for measuring the glass transition temperature of the resin are as follows. Apply to a polypropylene (PP) plate preheated to 80 ° C. using an applicator so that the dry film thickness is 40 to 100 μm, and force dry at 80 ° C. for 30 minutes to form an isolated resin film. obtain. Using a solid viscoelasticity measuring device (for example, RSA-GII (manufactured by TA Instruments)), the loss elastic modulus of the isolated film was measured under the following measurement conditions, and the maximum value of the loss elastic modulus was measured on the glass. Read as transition temperature.
<Measurement conditions>
Temperature range: -50°C to 200°C
Heating rate: 5°C/min
Measurement length: 24.0mm
Measurement width: 8.0mm
Frequency: 1Hz
Strain: 0.05%

異相構造を有する樹脂粒子は、例えば、多段乳化重合法によって得ることができる。 Resin particles having a hetero-phase structure can be obtained, for example, by a multistage emulsion polymerization method.

異相構造を有する樹脂粒子の製造に採用できる多段乳化重合法としては、エチレン性不飽和単量体を含有する水性乳濁液を形成し、従来から公知の乳化重合法を2段階以上、通常は2~5段階繰り返し実施して、形成されるエチレン性不飽和単量体の乳化共重合体が異相構造、即ち、特性の異なる最外相と一相以上の内部相からなる粒子を形成させる多段乳化重合法がある。 As a multistage emulsion polymerization method that can be employed for producing resin particles having a heterophase structure, an aqueous emulsion containing an ethylenically unsaturated monomer is formed, and a conventionally known emulsion polymerization method is performed in two or more stages, usually Multi-stage emulsification in which the emulsified copolymer of ethylenically unsaturated monomers to be formed forms particles consisting of an outermost phase with different properties and one or more internal phases, which is repeated in 2 to 5 steps. There is a polymerization method.

多段乳化重合法の代表例として、エチレン性不飽和単量体を含有する水性乳濁液中に乳化剤および重合開始剤、更に必要に応じて連鎖移動剤や、乳化安定剤等を存在させ、通常60~90℃の加温下で乳化重合し、この工程を複数回繰り返して実施する多段乳化重合法を挙げることができる。 As a representative example of the multistage emulsion polymerization method, an emulsifier and a polymerization initiator are present in an aqueous emulsion containing an ethylenically unsaturated monomer, and if necessary, a chain transfer agent, an emulsion stabilizer, etc. are present. A multistage emulsion polymerization method in which emulsion polymerization is performed under heating at 60 to 90° C. and this process is repeated multiple times can be mentioned.

また、異相構造を有する樹脂粒子の形成に使用できるエチレン性不飽和単量体としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、α-クロロエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシプロピル(メタ)アクリレート、エトキシプロピル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリレート系単量体;スチレンおよび/またはメチルスチレン、クロロスチレン、メトキシスチレン等のスチレン誘導体;(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸ハーフエステル、マレイン酸、マレイン酸ハーフエステルなどのカルボキシル基含有単量体;2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートや、2(3)-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチルアクリレートなどの水酸基含有単量体;(メタ)アクリルアミドや、マレインアミドなどのアミド基含有単量体;2-アミノエチル(メタ)アクリレートや、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、3-アミノプロピル(メタ)アクリレート、2-ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ビニルピリジンなどのアミノ基含有単量体;グリシジル(メタ)アクリレートや、アリルグリシジルエーテル、2個以上のグリシジル基を有するエポキシ化合物と活性水素原子を有するエチレン性不飽和単量体との反応により得られるエポキシ基含有単量体やオリゴノマー;その他N-メチロール基を有したN-メチロールアクリルアミド;4-(メタ)-アクリロイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-(メタ)-アクリロイルアミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-(メタ)-アクリロイルオキシ-1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジンなどの紫外線安定性単量体;2-〔2’-ヒドロキシ-5’-(メタクリロイルオキシメチル)フェニル〕-2H-ベンゾトリアゾールや、2-〔2’-ヒドロキシ-5’-(メタクリロイルオキシエチル)フェニル〕-2H-ベンゾトリアゾールなどの紫外線吸収性単量体;酢酸ビニル、塩化ビニル、更には、エチレン、ブタジエン、アクリロニトリル、ジアルキルフマレート等を代表的なものとして挙げることができる。 Examples of ethylenically unsaturated monomers that can be used to form resin particles having a heterophase structure include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, and isopropyl (meth)acrylate. , n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, pentyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, decyl (meth)acrylate, dodecyl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, α-chloroethyl (meth)acrylates such as (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, phenyl (meth)acrylate, methoxyethyl (meth)acrylate, ethoxyethyl (meth)acrylate, methoxypropyl (meth)acrylate, ethoxypropyl (meth)acrylate, etc. System monomers; styrene and/or styrene derivatives such as methylstyrene, chlorostyrene and methoxystyrene; carboxyl groups such as (meth)acrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, itaconic acid half ester, maleic acid and maleic acid half ester Containing monomers; hydroxyl group-containing monomers such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2 (3)-hydroxypropyl (meth) acrylate and 4-hydroxybutyl acrylate; (meth) acrylamide and maleamide Amido group-containing monomer; amino groups such as 2-aminoethyl (meth)acrylate, dimethylaminoethyl (meth)acrylate, 3-aminopropyl (meth)acrylate, 2-butylaminoethyl (meth)acrylate, and vinylpyridine Containing monomer; glycidyl (meth)acrylate, allyl glycidyl ether, epoxy group-containing monomer obtained by reacting an epoxy compound having two or more glycidyl groups with an ethylenically unsaturated monomer having an active hydrogen atom N-methylolacrylamide with other N-methylol groups; 4-(meth)-acryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-(meth)-acryloylamino-2,2 ,6,6-tetramethylpiperidine, 4-(meth)-acryloyloxy-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine; 2-[2′-hydroxy-5′ -(Methacryloyloxymethyl)phenyl]-2H-benzotriazole and 2-[2'- UV-absorbing monomers such as hydroxy-5′-(methacryloyloxyethyl)phenyl]-2H-benzotriazole; representative examples include vinyl acetate, vinyl chloride, ethylene, butadiene, acrylonitrile, dialkyl fumarate, etc. can be mentioned as

異相構造を有する樹脂粒子の少なくとも一相を形成する重合体が内部架橋構造を有していることが好ましい。該内部架橋構造を有する重合体は、エチレン性不飽和単量体の一部としてジビニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート等の分子中に重合性不飽和二重結合を2個以上有する単量体を使用して乳化重合させる方法;乳化重合反応時の温度で相互に反応する官能基を持つ単量体の組合せ、例えば、カルボキシル基とグリシジル基や、水酸基とイソシアネート基等の組合せの官能基を持つエチレン性不飽和単量体を選択含有させた単量体混合物を使用して乳化重合させる方法;加水分解縮合反応の生じる(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシランや、(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等のシリル基含有エチレン性不飽和単量体を含有させた単量体混合物を使用して乳化重合させる方法等の方法により製造することができる。 It is preferable that the polymer forming at least one phase of the resin particles having a heterophase structure has an internal crosslinked structure. Polymers having such an internal crosslinked structure include, as part of ethylenically unsaturated monomers, intramolecular compounds such as divinylbenzene, ethylene glycol di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, and allyl(meth)acrylate. A method of emulsion polymerization using a monomer having two or more polymerizable unsaturated double bonds in the emulsion polymerization reaction; a combination of monomers having functional groups that react with each other at the temperature during the emulsion polymerization reaction, such as a carboxyl group and glycidyl group, or a method of emulsion polymerization using a monomer mixture that selectively contains an ethylenically unsaturated monomer having a combination of functional groups such as a hydroxyl group and an isocyanate group; ) Using a monomer mixture containing a silyl group-containing ethylenically unsaturated monomer such as acryloxypropyltrimethoxysilane, (meth)acryloxypropyltriethoxysilane, (meth)acryloxypropylmethyldimethoxysilane, etc. It can be produced by a method such as a method of emulsification polymerization.

異相構造を有する樹脂粒子の形成に使用できる乳化剤として、例えば、ラウリン酸ナトリウム等の脂肪酸塩、ラウリル硫酸ナトリウム等の高級アルコール硫酸エステル塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシノニルフェニルエーテルスルホン酸アンモニウム、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレングリコールエーテル硫酸塩、更には、スルホン酸基または硫酸エステル基と重合性の炭素-炭素不飽和二重結合を分子中に有する、いわゆる反応性乳化剤等のアニオン性界面活性剤;ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレンブロックコポリマー、またはこれらの化合物の骨格と重合性の炭素-炭素不飽和二重結合を分子中に有する反応性ノニオン性界面活性剤等のノニオン性界面活性剤;アルキルアミン塩、第4級アンモニウム塩等のカチオン性界面活性剤;(変性)ポリビニルアルコール等を挙げることができる。 Examples of emulsifiers that can be used to form resin particles having a heterophase structure include fatty acid salts such as sodium laurate, higher alcohol sulfate salts such as sodium lauryl sulfate, alkylbenzenesulfonates such as sodium dodecylbenzenesulfonate, and polyoxyethylene. Alkyl ether sulfates, ammonium polyoxynonylphenyl ether sulfonates, polyoxyethylene-polyoxypropylene glycol ether sulfates, and further, sulfonic acid groups or sulfate ester groups and polymerizable carbon-carbon unsaturated double bonds in molecules anionic surfactants such as so-called reactive emulsifiers; polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene nonylphenyl ethers, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene fatty acid esters, polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymers, or Nonionic surfactants such as reactive nonionic surfactants having a skeleton of these compounds and a polymerizable carbon-carbon unsaturated double bond in the molecule; cationic surfactants such as alkylamine salts and quaternary ammonium salts Surfactants; (modified) polyvinyl alcohol and the like can be mentioned.

乳化剤としては、アニオン性乳化剤、ノニオン性乳化剤、カチオン性乳化剤、両性乳化剤、高分子乳化剤などが挙げられ、これらの乳化剤は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 Examples of emulsifiers include anionic emulsifiers, nonionic emulsifiers, cationic emulsifiers, amphoteric emulsifiers, polymer emulsifiers, etc. These emulsifiers may be used alone or in combination of two or more.

アニオン性乳化剤としては、例えば、アンモニウムドデシルサルフェート、ナトリウムドデシルサルフェートなどのアルキルサルフェート塩;アンモニウムドデシルスルホネート、ナトリウムドデシルスルホネート、ナトリウムアルキルジフェニルエーテルジスルホネートなどのアルキルスルホネート塩;アンモニウムドデシルベンゼンスルホネート、ナトリウムドデシルナフタレンスルホネートなどのアルキルアリールスルホネート塩;ポリオキシエチレンアルキルスルホネート塩;ポリオキシエチレンアルキルサルフェート塩;ポリオキシエチレンアルキルアリールサルフェート塩;ジアルキルスルホコハク酸塩;アリールスルホン酸-ホルマリン縮合物;アンモニウムラウリレート、ナトリウムステアリレートなどの脂肪酸塩;ビス(ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル)メタクリレートスルホネート塩、プロペニル-アルキルスルホコハク酸エステル塩、(メタ)アクリル酸ポリオキシエチレンスルホネート塩、(メタ)アクリル酸ポリオキシエチレンホスフォネート塩、アリルオキシメチルアルキルオキシポリオキシエチレンのスルホネート塩などのアリル基を有する硫酸エステルまたはその塩;アリルオキシメチルアルコキシエチルポリオキシエチレンの硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸アンモニウム塩などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 Examples of anionic emulsifiers include alkylsulfate salts such as ammonium dodecylsulfate and sodium dodecylsulfate; alkylsulfonate salts such as ammonium dodecylsulfonate, sodium dodecylsulfonate and sodium alkyldiphenylether disulfonate; ammonium dodecylbenzenesulfonate, sodium dodecylnaphthalenesulfonate and the like. polyoxyethylene alkylsulfonate salts; polyoxyethylene alkylsulfate salts; polyoxyethylene alkylarylsulfate salts; dialkylsulfosuccinates; arylsulfonic acid-formalin condensates; Fatty acid salt; bis(polyoxyethylene polycyclic phenyl ether) methacrylate sulfonate salt, propenyl-alkyl sulfosuccinate ester salt, (meth)acrylic acid polyoxyethylene sulfonate salt, (meth)acrylic acid polyoxyethylene phosphonate salt, allyl allyl group-containing sulfate esters such as sulfonate salts of oxymethylalkyloxypolyoxyethylene or salts thereof; allyloxymethylalkoxyethylpolyoxyethylene sulfate ester salts; is not limited only to such examples.

ノニオン性乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールとの縮合物、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセライド、エチレンオキサイドと脂肪族アミンとの縮合生成物、アリルオキシメチルアルコキシエチルヒドロキシポリオキシエチレン、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテルなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 Examples of nonionic emulsifiers include polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl aryl ethers, condensates of polyethylene glycol and polypropylene glycol, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, fatty acid monoglycerides, ethylene oxide and aliphatic Condensation products with amines, allyloxymethylalkoxyethylhydroxypolyoxyethylenes, polyoxyalkylene alkenyl ethers, etc. may be mentioned, but the present invention is not limited to these examples.

カチオン性乳化剤としては、例えば、ドデシルアンモニウムクロライドなどのアルキルアンモニウム塩などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 Cationic emulsifiers include, for example, alkylammonium salts such as dodecylammonium chloride, but the present invention is not limited to these examples.

両性乳化剤としては、例えば、ベタインエステル型乳化剤などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 Examples of amphoteric emulsifiers include betaine ester emulsifiers and the like, but the present invention is not limited to such examples.

高分子乳化剤としては、例えば、ポリアクリル酸ナトリウムなどのポリ(メタ)アクリル酸塩;ポリビニルアルコール;ポリビニルピロリドン;ポリヒドロキシエチルアクリレートなどのポリヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;これらの重合体を構成する単量体のうちの1種類以上を共重合成分とする共重合体などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 Polymeric emulsifiers include, for example, poly(meth)acrylates such as sodium polyacrylate; polyvinyl alcohol; polyvinylpyrrolidone; polyhydroxyalkyl(meth)acrylates such as polyhydroxyethyl acrylate; Examples include copolymers containing one or more of the monomers as a copolymer component, but the present invention is not limited to such examples.

また、前記乳化剤として、耐温水白化性、耐凍結融解性および耐ブロッキング性に総合的に優れた水性樹脂組成物および水性塗料を得る観点から、重合性基を有する乳化剤、すなわち、いわゆる反応性乳化剤が好ましく、環境保護の観点から、非ノニルフェニル型の乳化剤が好ましい。 In addition, as the emulsifier, from the viewpoint of obtaining an aqueous resin composition and an aqueous paint that are comprehensively excellent in hot water whitening resistance, freeze-thaw resistance, and blocking resistance, an emulsifier having a polymerizable group, that is, a so-called reactive emulsifier is preferred, and non-nonylphenyl emulsifiers are preferred from the viewpoint of environmental protection.

反応性乳化剤としては、例えば、プロペニル-アルキルスルホコハク酸エステル塩、(メタ)アクリル酸ポリオキシエチレンスルホネート塩、(メタ)アクリル酸ポリオキシエチレンホスフォネート塩〔例えば、三洋化成工業(株)製、商品名:エレミノールRS30など〕、ポリオキシエチレンアルキルプロペニルフェニルエーテルスルホネート塩〔例えば、第一工業製薬(株)製、商品名:アクアロンHS-10など〕、アリルオキシメチルアルキルオキシポリオキシエチレンのスルホネート塩〔例えば、第一工業製薬(株)製、商品名:アクアロンKH-10など〕、アリルオキシメチルノニルフェノキシエチルヒドロキシポリオキシエチレンのスルホネート塩〔例えば、(株)ADEKA製、商品名:アデカリアソープSE-10など〕、アリルオキシメチルアルコキシエチルヒドロキシポリオキシエチレン硫酸エステル塩〔例えば、(株)ADEKA製、商品名:アデカリアソープSR-10、SR-30など〕、ビス(ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル)メタクリレート化スルホネート塩〔例えば、日本乳化剤(株)製、商品名:アントックスMS-60など〕、アリルオキシメチルアルコキシエチルヒドロキシポリオキシエチレン〔例えば、(株)ADEKA製、商品名:アデカリアソープER-20など〕、ポリオキシエチレンアルキルプロペニルフェニルエーテル〔例えば、第一工業製薬(株)製、商品名:アクアロンRN-20など〕、アリルオキシメチルノニルフェノキシエチルヒドロキシポリオキシエチレン〔例えば、(株)ADEKA製、商品名:アデカリアソープNE-10など)などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 Examples of reactive emulsifiers include propenyl-alkylsulfosuccinate ester salts, (meth)acrylic acid polyoxyethylene sulfonate salts, (meth)acrylic acid polyoxyethylene phosphonate salts [for example, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd., Product name: Eleminol RS30, etc.], polyoxyethylene alkylpropenylphenyl ether sulfonate salt [for example, Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., product name: Aqualon HS-10, etc.], allyloxymethylalkyloxypolyoxyethylene sulfonate salt [For example, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Aqualon KH-10, etc.], sulfonate salt of allyloxymethyl nonylphenoxyethyl hydroxypolyoxyethylene [For example, manufactured by ADEKA Co., Ltd., trade name: Adekaria Soap SE-10, etc.], allyloxymethylalkoxyethyl hydroxypolyoxyethylene sulfate ester salts [for example, manufactured by ADEKA Corporation, trade names: Adekari Soap SR-10, SR-30, etc.], bis(polyoxyethylene polycyclic phenyl ether) methacrylate sulfonate salt [for example, manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd., trade name: Antox MS-60, etc.], allyloxymethylalkoxyethyl hydroxypolyoxyethylene [for example, manufactured by ADEKA Co., Ltd., trade name: ADEKA Riasap ER-20, etc.], polyoxyethylene alkylpropenyl phenyl ether [e.g., Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Aqualon RN-20, etc.], allyloxymethyl nonylphenoxyethyl hydroxypolyoxyethylene [e.g., ADEKA Co., Ltd., trade name: Adekari Soap NE-10, etc.), but the present invention is not limited to these examples.

異相構造を有する樹脂粒子の形成において、重合開始剤としては、従来からラジカル重合に一般的に使用されているものが使用可能であり、中でも水溶性のものが好適である。例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩類;2,2’-アゾビス(2-アミノジプロパン)ハイドロクロライドや、4,4’-アゾビス-シアノバレリックアシッド、2,2’-アゾビス(2-メチルブタンアミドオキシム)ジハイドロクロライドテトラハイドレートなどのアゾ系化合物;過酸化水素水、t-ブチルハイドロパーオキサイド等の過酸化物などを挙げることができる。更に、L-アスコルビン酸、チオ硫酸ナトリウムなどの還元剤と、硫酸第一鉄などとを組み合わせたレドックス系も使用できる。 In the formation of resin particles having a heterogeneous structure, polymerization initiators commonly used in radical polymerization can be used, and water-soluble initiators are particularly suitable. For example, persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate; azo compounds such as 2-methylbutanemidoxime) dihydrochloride tetrahydrate; hydrogen peroxide water, peroxides such as t-butyl hydroperoxide, and the like. Furthermore, a redox system in which a reducing agent such as L-ascorbic acid or sodium thiosulfate is combined with ferrous sulfate or the like can also be used.

異相構造を有する樹脂粒子の形成に使用できる連鎖移動剤としては、例えば、アルキルメルカプタン類、芳香族メルカプタン類、ハロゲン化炭化水素類等が挙げられ、これらの中でも、ラウリルメルカプタン、n-ブチルメルカプタン、t-ブチルメルカプタン、オクチルメルカプタン、n-ドデシルメルカプタン、チオグリコール酸-2-エチルヘキシル、2-メチル-t-ブチルチオフェノール、四臭化炭素、α-メチルスチレンダイマー等が好適である。これらを適宜使用することによって、塗膜の光沢や、成膜性、不粘着性を制御することができる。 Chain transfer agents that can be used to form resin particles having a heterophase structure include, for example, alkyl mercaptans, aromatic mercaptans, halogenated hydrocarbons, etc. Among these, lauryl mercaptan, n-butyl mercaptan, Preferred are t-butyl mercaptan, octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, 2-ethylhexyl thioglycolate, 2-methyl-t-butylthiophenol, carbon tetrabromide, α-methylstyrene dimer and the like. By appropriately using these, it is possible to control the glossiness of the coating film, the film-forming property, and the non-adhesiveness.

異相構造を有する樹脂粒子の形成に使用できる乳化安定剤としては、ポリビニルアルコールや、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。 Examples of emulsion stabilizers that can be used to form resin particles having a heterophase structure include polyvinyl alcohol, hydroxyethyl cellulose, and polyvinylpyrrolidone.

また、乳化重合法として、単量体を一括して仕込む単量体一括仕込み法や、単量体を連続的に滴下する単量体滴下法、単量体と水と乳化剤とを予め混合乳化しておき、これを滴下するプレエマルション法、あるいは、これらを組み合わせる方法等を挙げることができる。 In addition, as an emulsion polymerization method, a monomer batch charging method in which the monomer is charged at once, a monomer dropping method in which the monomer is continuously dropped, and a monomer, water, and an emulsifier are preliminarily mixed and emulsified. A pre-emulsion method of dropping this, or a method of combining these can be mentioned.

本発明においては、上記の方法により異相構造を有する樹脂粒子を製造するに当たり、樹脂粒子の一部を形成する重合体のFOXの計算式から求められる理論Tgが55℃~95℃、好ましくは60~90℃となるように、エチレン性不飽和単量体の組み合わせを適切に選択することが好ましく、樹脂粒子の一部を形成する重合体のFOXの計算式から求められる理論Tgが45℃未満、好ましくは0~40℃となるように、エチレン性不飽和単量体の組み合わせを適切に選択することが好ましい。 In the present invention, when producing resin particles having a heterogeneous structure by the above method, the theoretical Tg obtained from the FOX calculation formula of the polymer forming a part of the resin particles is 55° C. to 95° C., preferably 60° C. It is preferable to appropriately select the combination of the ethylenically unsaturated monomers so that the temperature is ~90°C, and the theoretical Tg obtained from the FOX calculation formula of the polymer forming part of the resin particles is less than 45°C. , preferably 0 to 40°C, it is preferable to appropriately select a combination of ethylenically unsaturated monomers.

本発明の塗料組成物の好ましい実施形態としては、樹脂がSP値9.2~9.9の範囲内である単量体を構成成分として1種以上含むとともに、有機溶剤がSP値8.0~11.1(より好ましくは8.5~11.1)、沸点が160~260℃の範囲内である有機溶剤を1種以上含む。樹脂の構成成分として、有機溶剤のSP値と同程度のSP値を示す単量体を用いることで、有機溶剤による成膜性の向上効果をより確実に発揮することができ、成膜時の樹脂を軟質化するため、塗膜形成が容易になるとともに、有機溶剤の沸点が160~260℃の範囲内であることで、塗膜の表面乾きを抑え、かつ有機溶剤が塗膜内に残存しにくくなる。このため、このような実施形態は、工場での塗装により優れた塗料組成物となり得る。 As a preferred embodiment of the coating composition of the present invention, the resin contains one or more monomers having an SP value of 9.2 to 9.9 as constituent components, and the organic solvent has an SP value of 8.0. to 11.1 (more preferably 8.5 to 11.1) and one or more organic solvents having a boiling point within the range of 160 to 260°C. By using a monomer that exhibits an SP value comparable to that of the organic solvent as a component of the resin, the effect of improving the film-forming properties of the organic solvent can be more reliably exhibited, and during film-forming Since the resin is softened, it becomes easier to form a coating film, and since the boiling point of the organic solvent is within the range of 160 to 260°C, the surface drying of the coating film is suppressed, and the organic solvent remains in the coating film. difficult to do. As such, such embodiments may result in superior coating compositions for factory application.

SP値(溶解パラメータ)とは、相溶性を判断する際の目安となるもので、種々の計算方法や実測方法があるが、本明細書において、SP値は、構造に基づいてHoy法によって算出された溶解度パラメーター(Solubility Parameter)を意味する。ここで、単量体のSP値は、単量体のホモポリマーのSP値を意味し、Hoyの提唱した蒸気圧法を用い、文献〔K. L. Hoy, J. Paint Technology, 42, [541], 76(1970)〕に記載された方法に準拠して計算した値である。具体的には、SP値は、δ=(dΣG)/Mで表され、dはポリマーの密度、Mはポリマーの基本構造単位の分子量、ΣGは該基本構造単位中に存在する原子(団)に対応する分子引力定数Gの総和である。また、有機溶剤のSP値は、Hoyの提唱した蒸気圧法を用い、文献〔K. L. Hoy, J. Paint Technology, 42, [541], 76(1970)〕に記載された方法に準拠して計算した値である The SP value (solubility parameter) is a guideline for determining compatibility, and there are various calculation methods and measurement methods. In this specification, the SP value is calculated by the Hoy method based on the structure. Solubility Parameter. Here, the SP value of the monomer means the SP value of the homopolymer of the monomer, and using the vapor pressure method proposed by Hoy, the literature [K. L. Hoy, J. Paint Technology, 42, [541], 76 (1970)]. Specifically, the SP value is represented by δ = (dΣG)/M, where d is the density of the polymer, M is the molecular weight of the basic structural unit of the polymer, and ΣG is the atom (group) present in the basic structural unit. is the sum of the molecular attraction constants G corresponding to . In addition, the SP value of the organic solvent was calculated using the vapor pressure method proposed by Hoy according to the method described in the literature [K. L. Hoy, J. Paint Technology, 42, [541], 76 (1970)]. is a value

SP値9.2~9.9の範囲内である単量体としては、例えば、メチルメタクリレート(9.5)、エチルメタクリレート(9.4)、n-ブチルアクリレート(9.7)、イソプロピルアクリレート(9.8)、イソブチルアクリレート(9.4)、イソブチルメタクリレート(9.3)、2-エチルヘキシルアクリレート(9.2)、ペンチルアクリレート(9.6)、シクロヘキシルメタクリレート(9.5)、スチレン(9.4)等が挙げられる。ここで、括弧内の数値は、単量体のSP値である。樹脂の構成成分におけるSP値9.2~9.9の単量体の割合は、85~98質量%であることが好ましい。 Examples of monomers having an SP value within the range of 9.2 to 9.9 include methyl methacrylate (9.5), ethyl methacrylate (9.4), n-butyl acrylate (9.7), and isopropyl acrylate. (9.8), isobutyl acrylate (9.4), isobutyl methacrylate (9.3), 2-ethylhexyl acrylate (9.2), pentyl acrylate (9.6), cyclohexyl methacrylate (9.5), styrene ( 9.4) and the like. Here, the numbers in parentheses are the SP values of the monomers. The ratio of the monomer having an SP value of 9.2 to 9.9 in the constituent components of the resin is preferably 85 to 98% by mass.

SP値が8.0~11.1の範囲内で、沸点が160~260℃の範囲内である有機溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノn-ブチルエーテル(SP値;11.0、沸点;170℃)、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル(SP値;11.1、沸点;214℃)、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル(SP値;10.9、沸点;207℃)、ジエチレングリコールモノn-ブチルエーテル(SP値;10.9、沸点;230℃)、ジエチレングリコールモノiso-ブチルエーテル(SP値;10.7、沸点;220℃)、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオールモノイソブチレート(SP値;9.9、沸点;255℃)、ジエチレングリコールジエチルエーテル(SP値;9.5、沸点;189℃)、ジエチレングリコールジメチルエーテル(SP値;9.7、沸点;162℃)等が挙げられる。有機溶剤全体に対するSP値8.0~11.1で且つ沸点160~260℃の有機溶剤の割合は、50~100質量%であることが好ましい。本明細書において沸点は1気圧での沸点を指す。 Examples of organic solvents having an SP value in the range of 8.0 to 11.1 and a boiling point in the range of 160 to 260° C. include ethylene glycol mono-n-butyl ether (SP value: 11.0, boiling point: 170 ° C.), diethylene glycol monopropyl ether (SP value; 11.1, boiling point; 214° C.), diethylene glycol monoisopropyl ether (SP value; 10.9, boiling point; 207° C.), diethylene glycol mono-n-butyl ether (SP value; 10. 9, boiling point; 230°C), diethylene glycol monoiso-butyl ether (SP value; 10.7, boiling point; 220°C), 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate (SP value; 9 .9, boiling point: 255°C), diethylene glycol diethyl ether (SP value: 9.5, boiling point: 189°C), diethylene glycol dimethyl ether (SP value: 9.7, boiling point: 162°C), and the like. The ratio of the organic solvent having an SP value of 8.0 to 11.1 and a boiling point of 160 to 260° C. to the total organic solvent is preferably 50 to 100% by mass. Boiling point as used herein refers to the boiling point at 1 atmosphere.

本発明の塗料組成物には、その他の成分として、表面調整剤、湿潤剤、分散剤、乳化剤、増粘剤、沈降防止剤、皮張り防止剤、たれ防止剤、消泡剤、色分かれ防止剤、粘度調整剤、レオロジーコントロール剤、レベリング剤、消泡剤、乾燥剤、可塑剤、防腐剤、防カビ剤、抗菌剤、殺虫剤、光安定化剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤及び導電性付与剤等を目的に応じて適宜配合することができる。 The coating composition of the present invention may contain, as other components, a surface conditioner, a wetting agent, a dispersant, an emulsifier, a thickener, an anti-settling agent, an anti-skinning agent, an anti-sagging agent, an anti-foaming agent, and an anti-color separation agent. agent, viscosity modifier, rheology control agent, leveling agent, antifoaming agent, drying agent, plasticizer, preservative, antifungal agent, antibacterial agent, insecticide, light stabilizer, UV absorber, antistatic agent and conductivity A property-imparting agent or the like can be appropriately blended depending on the purpose.

本発明の塗料組成物は、必要に応じて適宜選択される各種成分を混合することによって調製できる。本発明の塗料組成物は、各種成分を予め混合されたものを塗装時にそのまま使用する1液型、別々に保管しておいた2つ以上の成分(例えば、主剤と硬化剤)を塗装時に混合して使用される多液型(例えば、2液型)のいずれの形態であってもよい。 The coating composition of the present invention can be prepared by mixing various components appropriately selected according to need. The coating composition of the present invention is a one-liquid type in which various components are premixed and used as it is at the time of coating, and two or more components stored separately (for example, the main agent and the curing agent) are mixed at the time of coating. It may be in any form of a multi-component type (for example, a two-component type) used as a liquid.

本発明の塗料組成物の最低造膜温度(MFT)は、5~25℃であることが好ましく、10~20℃であることが更に好ましい。例えば、ガラス転移温度が高い樹脂を用いる場合、最低造膜温度が高くなるが、有機溶剤、好ましくは成膜助剤を適宜配合することで最低造膜温度を低く設定することが可能である。 The minimum film-forming temperature (MFT) of the coating composition of the present invention is preferably 5 to 25°C, more preferably 10 to 20°C. For example, when a resin having a high glass transition temperature is used, the minimum film-forming temperature is high, but the minimum film-forming temperature can be set low by appropriately blending an organic solvent, preferably a film-forming aid.

本明細書において、最低造膜温度とは、塗料組成物を乾燥させたとき、き裂のない均一な塗膜が形成される最低温度であり、JIS K 6828-2:2003に準拠して測定される。 As used herein, the minimum film-forming temperature is the minimum temperature at which a crack-free uniform coating film is formed when the coating composition is dried, and is measured in accordance with JIS K 6828-2: 2003. be done.

本発明の塗料組成物は、せん断速度0.1(1/s)における粘度が1~1000(Pa・s、23℃)であり、せん断速度1000(1/s)における粘度が0.05~10(Pa・s、23℃)であることが好ましい。本明細書において、粘度は、レオメーター(例えば、TAインスツルメンツ社製レオメーターARES)を用い、液温を23℃に調整した後に測定される。 The coating composition of the present invention has a viscosity of 1 to 1000 (Pa s, 23 ° C.) at a shear rate of 0.1 (1 / s), and a viscosity of 0.05 to 0.05 at a shear rate of 1000 (1 / s). It is preferably 10 (Pa·s, 23°C). As used herein, the viscosity is measured using a rheometer (for example, Rheometer ARES manufactured by TA Instruments) after adjusting the liquid temperature to 23°C.

本発明の塗料組成物の塗装手段は、特に限定されず、既知の塗装手段、例えば、刷毛塗装、ローラー塗装、コテ塗装、ヘラ塗装、フローコーター塗装、スプレー塗装(例えばエアースプレー塗装、エアレススプレー塗装など)等が利用できる。 The coating means of the coating composition of the present invention is not particularly limited, and known coating means such as brush coating, roller coating, trowel coating, spatula coating, flow coater coating, spray coating (e.g. air spray coating, airless spray coating) etc.) can be used.

本発明の塗料組成物の乾燥手段は、特に限定されず、周囲温度での自然乾燥や乾燥機等を用いた強制乾燥のいずれであってもよい。 The method for drying the coating composition of the present invention is not particularly limited, and may be natural drying at ambient temperature or forced drying using a dryer or the like.

本発明の塗料組成物は、一般的な工場のライン塗装条件(強制乾燥、膜厚15~30μm)やJIS K5674規格に適した条件(常乾、膜厚30μm)といった各種塗装条件での塗装も可能である。 The coating composition of the present invention can be applied under various coating conditions such as general factory line coating conditions (forced drying, film thickness 15 to 30 μm) and conditions suitable for JIS K5674 standards (normal dry, film thickness 30 μm). It is possible.

本発明の別の態様は、本発明の塗料組成物から得られる塗膜である。本発明の塗料組成物の説明において記載した内容については、本発明の塗膜にも当てはまることである。 Another aspect of the invention is the coating obtained from the coating composition of the invention. The content described in the description of the coating composition of the present invention also applies to the coating film of the present invention.

本発明の塗膜の好ましい実施形態としては、予め加温しておいた鋼板上に100μm塗装し、鋼板が35~45℃を保持した条件にて、JIS K 5600-3-2に準じて測定される表面乾燥性(バロチニ法)における表面乾燥時間が10秒以上10分未満、好ましくは10秒~5分である。ここで、「予め加温しておいた鋼板」とは、塗装表面の温度が35~45℃に保持された鋼板である。また、「100μm塗装」の数値「100μm」は、塗装直後の乾燥前の膜厚である。このような条件にて表面乾燥時間が10秒~5分であると、工場で塗装する際に乾燥性に優れた塗膜が形成され、耐ブロッキング性に優れた塗装体が形成可能である。 As a preferred embodiment of the coating film of the present invention, 100 μm is coated on a preheated steel plate, and the steel plate is kept at 35 to 45 ° C., and measured according to JIS K 5600-3-2. The surface drying time in the surface drying property (Balotini method) is 10 seconds or more and less than 10 minutes, preferably 10 seconds to 5 minutes. Here, the "preheated steel sheet" is a steel sheet whose coating surface temperature is maintained at 35 to 45°C. In addition, the numerical value "100 µm" of "100 µm coating" is the film thickness immediately after coating and before drying. When the surface drying time is 10 seconds to 5 minutes under such conditions, a coating film with excellent drying property is formed when coating in a factory, and a coated body with excellent blocking resistance can be formed.

本発明の塗膜の膜厚は、10~200μmであることが好ましく、20~170μmであることがより好ましく、50~150μmであることが更に好ましい。膜厚は薄いと防食性が低くなり、厚くなると乾燥性(さらには乾燥性が低下することによる初期耐水性)および耐ブロッキング性が低下する傾向にあることから、上記特定した範囲の膜厚を有する塗膜が好ましい。また、塗膜の膜厚が10~50μmと薄い場合、分子量が10万未満の樹脂として、エポキシ樹脂を含むことで防食性が向上し、特にビニル変性エポキシ樹脂であることが好ましい。 The film thickness of the coating film of the present invention is preferably 10 to 200 μm, more preferably 20 to 170 μm, even more preferably 50 to 150 μm. The thinner the film, the lower the corrosion resistance, and the thicker the film, the lower the drying property (furthermore, the initial water resistance due to the reduced drying property) and the blocking resistance. A coating film having When the film thickness of the coating film is as thin as 10 to 50 μm, it is preferable to include an epoxy resin having a molecular weight of less than 100,000 to improve anti-corrosion properties, and vinyl-modified epoxy resin is particularly preferable.

前記ビニル変性エポキシ樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、グリジシル基含有重合性ビニルモノマー、ならびにアミン類、および必要により反応可能な成分からなる各構成成分からなる反応生成物が挙げられる。すなわち、ビスフェノール型エポキシ樹脂中のエポキシ基がアミン類により開環すると同時に、当該エポキシ樹脂中にアミノ基が導入されることで未変性エポキシ樹脂の本来の性能である密着性等がさらに向上すると考えられる。またグリジシル基含有重合性ビニルモノマーがアミン類を介してビスフェノール型エポキシ樹脂中のエポキシ基と反応するため、該エポキシ樹脂中に重合性不飽和基が導入され、共重合性が付与される。 The vinyl-modified epoxy resin is not particularly limited, but includes, for example, a bisphenol-type epoxy resin, a glycycyl group-containing polymerizable vinyl monomer, amines, and, if necessary, constituent components composed of reactive components. reaction products. In other words, it is believed that the epoxy groups in the bisphenol-type epoxy resin are ring-opened by amines, and at the same time, amino groups are introduced into the epoxy resin, thereby further improving the inherent properties of the unmodified epoxy resin, such as adhesion. be done. In addition, since the glycidyl group-containing polymerizable vinyl monomer reacts with the epoxy group in the bisphenol type epoxy resin via amines, a polymerizable unsaturated group is introduced into the epoxy resin to impart copolymerizability.

その他、前記ビニル変性エポキシ樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂にカルボキシル基含有重合性不飽和単量体を含有する重合性不飽和単量体成分をグラフト重合させてなる樹脂が挙げられる。樹脂においては、例えば有機溶剤中において、ベンゾイルパーオキサイド等のラジカル発生剤の存在下にて、エポキシ樹脂に重合性不飽和単量体成分をグラフト重合させることができる。 In addition, examples of the vinyl-modified epoxy resin include resins obtained by graft-polymerizing a polymerizable unsaturated monomer component containing a carboxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer to a bisphenol type epoxy resin. In the resin, for example, a polymerizable unsaturated monomer component can be graft-polymerized to an epoxy resin in an organic solvent in the presence of a radical generator such as benzoyl peroxide.

本発明の塗膜の好ましい実施形態として、塗膜の架橋密度は、1.0×10-6~1.0×10-2(mol/cc)の範囲内にある。塗膜の架橋密度は、塗膜に形成される架橋構造の程度を示す指標であり、この値が高いと、塗膜に形成される架橋構造の割合が高くなる。塗膜の架橋密度を上記特定した範囲内とすることで、塗膜形成初期過程における耐ブロッキング性が向上するとともに、乾燥後の塗膜の耐水性を向上させることができる。 As a preferred embodiment of the coating film of the present invention, the crosslink density of the coating film is in the range of 1.0×10 −6 to 1.0×10 −2 (mol/cc). The crosslink density of the coating film is an index indicating the degree of the crosslinked structure formed in the coating film, and the higher this value, the higher the ratio of the crosslinked structure formed in the coating film. By setting the crosslink density of the coating film within the range specified above, the blocking resistance in the initial process of coating film formation can be improved, and the water resistance of the coating film after drying can be improved.

本発明の塗膜の好ましい実施形態として、塗膜は、2点以上の軟化点を有し、そのうちの軟化点の1点が25℃未満、好ましくは5~25℃であるとともに、別の1点が45℃以上、好ましくは50~100℃である。塗膜が25℃未満の軟化点を有すると(特には塗膜形成温度よりも低い構成成分を含むことで)塗膜形成が容易になり、緻密な膜が形成されるため、塗膜の耐水性が向上する。また、塗膜が45℃以上の軟化点を有すると(特には鋼板が積み重なる際にかかる最高温度よりも高い構成成分を含むことで)耐ブロッキング性が向上する。 As a preferred embodiment of the coating film of the present invention, the coating film has two or more softening points, one of which is less than 25°C, preferably 5 to 25°C, and another one of which is less than 25°C. The point is 45°C or higher, preferably 50 to 100°C. When the coating film has a softening point of less than 25°C (especially when it contains constituent components lower than the coating film formation temperature), the coating film formation is facilitated and a dense film is formed, so the coating film is water resistant. improve sexuality. In addition, when the coating film has a softening point of 45° C. or higher (especially when the coating contains a component having a temperature higher than the maximum temperature when the steel sheets are stacked), the anti-blocking property is improved.

本発明の塗膜の好ましい実施形態として、塗膜は、異相構造を有する樹脂粒子を含み、該異相構造は、45℃未満、好ましくは0~40℃と、55℃~95℃、好ましくは60~90℃の少なくとも2点のガラス転移温度を有するコアシェル型エマルションまたは海島構造型エマルション、多層構造型エマルションであることが好ましく、該樹脂粒子が粒子間で架橋されている。樹脂粒子の一部が低温領域、好ましくは45℃未満のガラス転移温度を有すると、成膜性、延いては防食性を向上させることができる。また、樹脂粒子の一部が高温領域、好ましくは55℃~95℃のガラス転移温度を有すると、耐ブロッキング性を向上させることができる。 As a preferred embodiment of the coating film of the present invention, the coating film comprises resin particles having a heterophase structure, the heterophase structure being less than 45°C, preferably 0 to 40°C, and 55°C to 95°C, preferably 60°C. A core-shell emulsion, a sea-island structure emulsion, or a multilayer structure emulsion having at least two glass transition temperatures of up to 90° C. is preferable, and the resin particles are crosslinked between particles. When a portion of the resin particles has a glass transition temperature in the low temperature range, preferably less than 45° C., the film formability and anticorrosion properties can be improved. Also, when a part of the resin particles has a glass transition temperature in a high temperature range, preferably 55° C. to 95° C., blocking resistance can be improved.

本発明の塗膜形成方法において、被塗物としては、特に限定されるものではないが、例えば、鉄鋼、亜鉛めっき鋼(例えばトタン板)、錫めっき鋼(例えばブリキ板)、ステンレス鋼、マグネシウム合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属又は合金を少なくとも一部に含む金属基材が好適に挙げられる。特に、本発明の塗料組成物は、条鋼、鋼板、鋼管等の鋼材への塗装に適している。 In the method of forming a coating film of the present invention, the object to be coated is not particularly limited. Metal substrates containing metals or alloys such as alloys, aluminum, and aluminum alloys at least in part are preferred. In particular, the coating composition of the present invention is suitable for coating on steel materials such as bar steel, steel plate and steel pipe.

被塗物の具体例としては、各種建築材料の他、建築物や構築物といった構造物やそれらの部材が挙げられる。なお、本明細書において、建築物とは、人間が居住又は滞在する目的で建築された構造物を意味し、例えば住宅やビル、工場等が挙げられ、構築物とは、人間が居住又は滞在する目的以外のために建設された構造物を意味し、例えば橋梁、タンク、プラント配管、煙突等が挙げられる。建築物や構築物の部材としては、例えば屋根や壁等が挙げられる。 Specific examples of objects to be coated include various building materials, structures such as buildings and constructions, and members thereof. In this specification, a building means a structure built for the purpose of human residence or stay, and includes, for example, a house, a building, a factory, etc., and a structure means a structure in which a human lives or stays. Structures constructed for other purposes, such as bridges, tanks, plant piping, chimneys, etc. Examples of members of buildings and constructions include roofs and walls.

また、被塗物は、各種表面処理、例えば酸化処理やプライマー処理が施されていてもよいし、その表面の少なくとも一部に旧塗膜(塗装を行う際に既に形成されている塗膜)が存在していてもよい。 In addition, the object to be coated may be subjected to various surface treatments such as oxidation treatment and primer treatment, and an old coating film (a coating film that has already been formed when coating) is applied to at least a part of the surface. may be present.

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。なお、樹脂合成例中「部」、「%」は、特に断らない限り質量基準で示す。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples. "Parts" and "%" in the resin synthesis examples are based on mass unless otherwise specified.

≪アクリルエマルションの合成≫
<アクリルエマルションA>
攪拌機、還流冷却管、温度計、滴下装置および窒素導入管を備えたフラスコに、イオン交換水40.0部、α-スルホナト-ω-(1-(アリルオキシメチル)-アルキルオキシポリオキシエチレン)アンモニウム塩(第一工業製薬(株)製;アクアロンKH10)0.5部、2-ポリオキシエチレン-4-ノニル-2-プロペニルフェニルエーテル(第一工業製薬(株)製;アクアロンRN20)0.2部仕込み、フラスコ内を窒素で置換しながら、80℃まで昇温した後、過硫酸アンモニウム0.2部を加える。次いでメチルメタクリレート15.5部、ブチルアクリレート1.5部、スチレン1.8部、アクリル酸80%水溶液1.2部、イオン交換水11.0部、α-スルホナト-ω-(1-(アリルオキシメチル)-アルキルオキシポリオキシエチレン)アンモニウム塩(第一工業製薬(株)製;アクアロンKH10)1.0部、2-ポリオキシエチレン-4-ノニル-2-プロペニルフェニルエーテル(第一工業製薬(株)製;アクアロンRN20)0.5部の単量体乳化物からなる滴下用プレエマルションを調製し、120分にわたり均一にフラスコ内に滴下した。滴下終了後、フラスコの内容物を80℃で60分間維持し、引き続いて、フラスコ内の温度を80℃に維持したまま、スチレン2.0部、ブチルアクリレート9.6部、メチルメタクリレート9.4部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート2.0部、グリシジルメタクリレート1.0部、イオン交換水10.0部、α-スルホナト-ω-(1-(アリルオキシメチル)-アルキルオキシポリオキシエチレン)アンモニウム塩(第一工業製薬(株)製;アクアロンKH10)0.2部、2-ポリオキシエチレン-4-ノニル-2-プロペニルフェニルエーテル(第一工業製薬(株)製;アクアロンRN20)0.1部の単量体乳化物からなる滴下用プレエマルションを調製し、120分にわたり均一にフラスコ内に滴下した。滴下終了後、さらに撹拌を続けながら120分間熟成した。室温まで冷却し、固形分43%、pH8.5に調整し、アクリルエマルションAを得た。前記で得られた樹脂エマルションに含まれる1段目のエマルション粒子のガラス転移温度は84.9℃、2段目のエマルション粒子のガラス転移温度は15.0℃およびエマルション粒子全体のガラス転移温度は42.8℃であった。また、アクリルエマルションAは架橋構造を含むため、分子量は測定不可であった。
≪Synthesis of acrylic emulsion≫
<Acrylic emulsion A>
A flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer, a dropping device and a nitrogen inlet tube is charged with 40.0 parts of ion-exchanged water, α-sulfonato-ω-(1-(allyloxymethyl)-alkyloxypolyoxyethylene). Ammonium salt (Daiichi Kogyo Seiyaku Co.; Aqualon KH10) 0.5 parts, 2-polyoxyethylene-4-nonyl-2-propenylphenyl ether (Daiichi Kogyo Seiyaku Co.; Aqualon RN20)0. 2 parts are charged, the temperature is raised to 80° C. while purging the inside of the flask with nitrogen, and then 0.2 parts of ammonium persulfate is added. Then 15.5 parts of methyl methacrylate, 1.5 parts of butyl acrylate, 1.8 parts of styrene, 1.2 parts of 80% acrylic acid aqueous solution, 11.0 parts of ion-exchanged water, α-sulfonato-ω-(1-(allyl Oxymethyl)-alkyloxypolyoxyethylene) ammonium salt (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.; Aqualon KH10) 1.0 parts, 2-polyoxyethylene-4-nonyl-2-propenylphenyl ether (Daiichi Kogyo Seiyaku A pre-emulsion for dripping consisting of 0.5 parts of a monomer emulsion (Aqualon RN20, manufactured by Co., Ltd.) was prepared and dripped uniformly into the flask over 120 minutes. After the dropwise addition was completed, the contents of the flask were maintained at 80°C for 60 minutes, followed by adding 2.0 parts of styrene, 9.6 parts of butyl acrylate, and 9.4 parts of methyl methacrylate while maintaining the temperature in the flask at 80°C. parts, 2.0 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 1.0 parts of glycidyl methacrylate, 10.0 parts of ion-exchanged water, α-sulfonato-ω-(1-(allyloxymethyl)-alkyloxypolyoxyethylene) ammonium salt (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.; Aqualon KH10) 0.2 parts, 2-polyoxyethylene-4-nonyl-2-propenylphenyl ether (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.; Aqualon RN20) 0.1 part A pre-emulsion for dropping consisting of a monomer emulsion of was prepared and dropped uniformly into the flask over 120 minutes. After completion of dropping, the mixture was aged for 120 minutes while stirring was continued. After cooling to room temperature and adjusting the solid content to 43% and pH to 8.5, an acrylic emulsion A was obtained. The glass transition temperature of the emulsion particles in the first stage contained in the resin emulsion obtained above is 84.9°C, the glass transition temperature of the emulsion particles in the second stage is 15.0°C, and the glass transition temperature of the entire emulsion particles is It was 42.8°C. Moreover, since the acrylic emulsion A contains a crosslinked structure, the molecular weight could not be measured.

<アクリルエマルションB>
攪拌機、還流冷却管、温度計、滴下装置および窒素導入管を備えたフラスコに、イオン交換水31.0部、α-スルホナト-ω-(1-(アリルオキシメチル)-アルキルオキシポリオキシエチレン)アンモニウム塩(第一工業製薬(株)製;アクアロンKH10)0.5部、2-ポリオキシエチレン-4-ノニル-2-プロペニルフェニルエーテル(第一工業製薬(株)製;アクアロンRN20)0.2部仕込み、フラスコ内を窒素で置換しながら、80℃まで昇温した後、過硫酸アンモニウム0.2部を加える。メチルメタクリレート18.0部、ブチルアクリレート17.0部、スチレン13.0部、アクリル酸80%水溶液1.2部、イオン交換水21.0部、α-スルホナト-ω-(1-(アリルオキシメチル)-アルキルオキシポリオキシエチレン)アンモニウム塩(第一工業製薬(株)製;アクアロンKH10)1.5部、2-ポリオキシエチレン-4-ノニル-2-プロペニルフェニルエーテル(第一工業製薬(株)製;アクアロンRN20)1.0部の単量体からなる滴下用プレエマルションを調製し、120分にわたり均一にフラスコ内に滴下した。滴下終了後、さらに攪拌を続けながら120分間熟成した。室温まで冷却し、固形分50%、pH8.0に調整し、アクリルエマルションBを得た。前記で得られたアクリルエマルションBのガラス転移温度は28.1℃であった。また、GPCを用いて測定したアクリルエマルションBの重量平均分子量は10万以上であった。
<Acrylic emulsion B>
A flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer, a dropping device and a nitrogen inlet tube was charged with 31.0 parts of ion-exchanged water, α-sulfonato-ω-(1-(allyloxymethyl)-alkyloxypolyoxyethylene). Ammonium salt (Daiichi Kogyo Seiyaku Co.; Aqualon KH10) 0.5 parts, 2-polyoxyethylene-4-nonyl-2-propenylphenyl ether (Daiichi Kogyo Seiyaku Co.; Aqualon RN20)0. 2 parts are charged, the temperature is raised to 80° C. while purging the inside of the flask with nitrogen, and then 0.2 parts of ammonium persulfate is added. 18.0 parts of methyl methacrylate, 17.0 parts of butyl acrylate, 13.0 parts of styrene, 1.2 parts of 80% acrylic acid aqueous solution, 21.0 parts of ion-exchanged water, α-sulfonato-ω-(1-(allyloxy Methyl)-alkyloxypolyoxyethylene) ammonium salt (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.; Aqualon KH10) 1.5 parts, 2-polyoxyethylene-4-nonyl-2-propenylphenyl ether (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. ( A pre-emulsion for dripping consisting of 1.0 part of a monomer (Aqualon RN20) manufactured by Co., Ltd. was prepared and dripped uniformly into the flask over 120 minutes. After the dropwise addition was completed, the mixture was aged for 120 minutes while stirring was continued. After cooling to room temperature and adjusting the solid content to 50% and pH to 8.0, an acrylic emulsion B was obtained. The glass transition temperature of acrylic emulsion B obtained above was 28.1°C. Moreover, the weight average molecular weight of the acrylic emulsion B measured using GPC was 100,000 or more.

<アクリルエマルションC>
攪拌機、還流冷却管、温度計、滴下装置および窒素導入管を備えたフラスコに、イオン交換水31.0部、α-スルホナト-ω-(1-(アリルオキシメチル)-アルキルオキシポリオキシエチレン)アンモニウム塩(第一工業製薬(株)製;アクアロンKH10)0.5部、2-ポリオキシエチレン-4-ノニル-2-プロペニルフェニルエーテル(第一工業製薬(株)製;アクアロンRN20)0.2部仕込み、フラスコ内を窒素で置換しながら、80℃まで昇温した後、過硫酸アンモニウム0.2部を加え、次いでメチルメタクリレート13.0部、ブチルアクリレート10.5部、アクリル酸80%水溶液1.2部、イオン交換水11.0部、α-スルホナト-ω-(1-(アリルオキシメチル)-アルキルオキシポリオキシエチレン)アンモニウム塩(第一工業製薬(株)製;アクアロンKH10)1.0部、2-ポリオキシエチレン-4-ノニル-2-プロペニルフェニルエーテル(第一工業製薬(株)製;アクアロンRN20)0.5部からなる滴下用プレエマルションを調製し、120分にわたり均一にフラスコ内に滴下した。滴下終了後、フラスコの内容物を80℃で60分間維持し、引き続いて、フラスコ内の温度を80℃に維持したまま、ブチルアクリレート3.5部、メチルメタクリレート21.0部、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越シリコーンKBM503)0.5部、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越シリコーンKBM403)0.5部、イオン交換水10.0部、α-スルホナト-ω-(1-(アリルオキシメチル)-アルキルオキシポリオキシエチレン)アンモニウム塩(第一工業製薬(株)製;アクアロンKH10)0.2部、2-ポリオキシエチレン-4-ノニル-2-プロペニルフェニルエーテル(第一工業製薬(株)製;アクアロンRN20)0.1部からなる滴下用プレエマルションを調製し、120分にわたり均一にフラスコ内に滴下した。滴下終了後、さらに撹拌を続けながら120分間熟成した。室温まで冷却し、固形分50%、pH8.5に調整し、アクリルエマルションCを得た。前記で得られた樹脂エマルションに含まれる1段目のエマルション粒子のガラス転移温度は15.2℃、2段目のエマルション粒子のガラス転移温度は70.1℃およびエマルション粒子全体のガラス転移温度は40.6℃であった。また、アクリルエマルションCは架橋構造を含むため、分子量は測定不可であった。
<Acrylic emulsion C>
A flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer, a dropping device and a nitrogen inlet tube was charged with 31.0 parts of ion-exchanged water, α-sulfonato-ω-(1-(allyloxymethyl)-alkyloxypolyoxyethylene). Ammonium salt (Daiichi Kogyo Seiyaku Co.; Aqualon KH10) 0.5 parts, 2-polyoxyethylene-4-nonyl-2-propenylphenyl ether (Daiichi Kogyo Seiyaku Co.; Aqualon RN20)0. 2 parts were charged, and the inside of the flask was heated to 80° C. while purging with nitrogen, then 0.2 parts of ammonium persulfate was added, followed by 13.0 parts of methyl methacrylate, 10.5 parts of butyl acrylate, and an aqueous solution of 80% acrylic acid. 1.2 parts, ion-exchanged water 11.0 parts, α-sulfonato-ω-(1-(allyloxymethyl)-alkyloxypolyoxyethylene) ammonium salt (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.; Aqualon KH10) 1 0 part of 2-polyoxyethylene-4-nonyl-2-propenylphenyl ether (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.; Aqualon RN20). was added dropwise into the flask. After the dropwise addition was completed, the contents of the flask were maintained at 80°C for 60 minutes. Propyltrimethoxysilane (Shin-Etsu Silicone KBM503) 0.5 parts, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (Shin-Etsu Silicone KBM403) 0.5 parts, deionized water 10.0 parts, α-sulfonato-ω-(1- (Allyloxymethyl)-alkyloxypolyoxyethylene) ammonium salt (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.; Aqualon KH10) 0.2 parts, 2-polyoxyethylene-4-nonyl-2-propenylphenyl ether (Daiichi A pre-emulsion for dripping consisting of 0.1 part of Aqualon RN20 (manufactured by Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) was prepared and dripped uniformly into the flask over 120 minutes. After completion of dropping, the mixture was aged for 120 minutes while stirring was continued. After cooling to room temperature and adjusting the solid content to 50% and pH to 8.5, an acrylic emulsion C was obtained. The glass transition temperature of the emulsion particles in the first stage contained in the resin emulsion obtained above is 15.2°C, the glass transition temperature of the emulsion particles in the second stage is 70.1°C, and the glass transition temperature of the entire emulsion particles is It was 40.6°C. Moreover, since the acrylic emulsion C contains a crosslinked structure, the molecular weight could not be measured.

<アクリルエマルションD>
攪拌機、還流冷却管、温度計、滴下装置および窒素導入管を備えたフラスコに、イオン交換水31.0部、α-スルホナト-ω-(1-(アリルオキシメチル)-アルキルオキシポリオキシエチレン)アンモニウム塩(第一工業製薬(株)製;アクアロンKH10)0.5部、2-ポリオキシエチレン-4-ノニル-2-プロペニルフェニルエーテル(第一工業製薬(株)製;アクアロンRN20)0.2部仕込み、フラスコ内を窒素で置換しながら、80℃まで昇温した後、過硫酸アンモニウム0.2部を加え、メチルメタクリレート24.0部、ブチルアクリレート9.0部、スチレン15.5部、アクリル酸80%水溶液1.2部、イオン交換水21.0部、α-スルホナト-ω-(1-(アリルオキシメチル)-アルキルオキシポリオキシエチレン)アンモニウム塩(第一工業製薬(株)製;アクアロンKH10)1.5部、2-ポリオキシエチレン-4-ノニル-2-プロペニルフェニルエーテル(第一工業製薬(株)製;アクアロンRN20)1.0部の単量体からなる滴下用プレエマルションを調製し、120分にわたり均一にフラスコ内に滴下した。滴下終了後、さらに攪拌を続けながら120分間熟成した。室温まで冷却し、固形分50%、pH8.5に調整し、アクリルエマルションDを得た。前記で得られたアクリルエマルションDのガラス転移温度は59.7℃であった。また、GPCを用いて測定したアクリルエマルションDの重量平均分子量は10万以上であった。
<Acrylic emulsion D>
A flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer, a dropping device and a nitrogen inlet tube was charged with 31.0 parts of ion-exchanged water, α-sulfonato-ω-(1-(allyloxymethyl)-alkyloxypolyoxyethylene). Ammonium salt (Daiichi Kogyo Seiyaku Co.; Aqualon KH10) 0.5 parts, 2-polyoxyethylene-4-nonyl-2-propenylphenyl ether (Daiichi Kogyo Seiyaku Co.; Aqualon RN20)0. Two parts were charged, and the temperature was raised to 80° C. while purging the inside of the flask with nitrogen. 1.2 parts of an 80% acrylic acid aqueous solution, 21.0 parts of ion-exchanged water, α-sulfonato-ω-(1-(allyloxymethyl)-alkyloxypolyoxyethylene) ammonium salt (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) Aqualon KH10) 1.5 parts, 2-polyoxyethylene-4-nonyl-2-propenylphenyl ether (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.; Aqualon RN20) 1.0 parts of monomers for dropping An emulsion was prepared and dropped into the flask evenly over 120 minutes. After the dropwise addition was completed, the mixture was aged for 120 minutes while stirring was continued. After cooling to room temperature and adjusting the solid content to 50% and pH to 8.5, an acrylic emulsion D was obtained. The glass transition temperature of acrylic emulsion D obtained above was 59.7°C. Moreover, the weight average molecular weight of the acrylic emulsion D measured using GPC was 100,000 or more.

<アクリルエマルションE>
攪拌機、還流冷却管、温度計、滴下装置および窒素導入管を備えたフラスコに、イオン交換水31.0部、α-スルホナト-ω-(1-(アリルオキシメチル)-アルキルオキシポリオキシエチレン)アンモニウム塩(第一工業製薬(株)製;アクアロンKH10)0.5部、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル(第一工業製薬(株)製;ノイゲンET-170)0.2部仕込み、フラスコ内を窒素で置換しながら、80℃まで昇温した後、過硫酸アンモニウム0.2部を加え、スチレン9.0部、メチルメタクリレート10.5部、ブチルアクリレート2.0部、アクリル酸80%水溶液0.5部、イオン交換水11.0部、α-スルホナト-ω-(1-(アリルオキシメチル)-アルキルオキシポリオキシエチレン)アンモニウム塩(第一工業製薬(株)製;アクアロンKH10)0.5部、の単量体からなる滴下用プレエマルションを調製し、120分にわたり均一にフラスコ内に滴下した。滴下終了後、フラスコの内容物を80℃で60分間維持し、引き続いて、フラスコ内の温度を80℃に維持したまま、スチレン6.0部、ブチルアクリレート12.5部、メチルメタクリレート2.5部、アクリル酸80%水溶液0.5部、ダイアセトンアクリルアミド1.0部、イオン交換水11.0部、α-スルホナト-ω-(1-(アリルオキシメチル)-アルキルオキシポリオキシエチレン)アンモニウム塩(第一工業製薬(株)製;アクアロンKH10)0.5部の単量体からなる滴下用プレエマルションを調製し、120分にわたり均一にフラスコ内に滴下した。滴下終了後、さらに撹拌を続けながら120分間熟成した。室温まで冷却し、固形分46%、pH9.0に調整し、アクリルエマルションEを得た。前記で得られた樹脂エマルションに含まれる1段目のエマルション粒子のガラス転移温度は80.1℃、2段目のエマルション粒子のガラス転移温度は-5.3℃およびエマルション粒子全体のガラス転移温度は31.5℃であった。また、アクリルエマルションEは架橋構造を含むため、分子量は測定不可であった。
<Acrylic emulsion E>
A flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer, a dropping device and a nitrogen inlet tube was charged with 31.0 parts of ion-exchanged water, α-sulfonato-ω-(1-(allyloxymethyl)-alkyloxypolyoxyethylene). Ammonium salt (manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.; Aqualon KH10) 0.5 parts, polyoxyalkylene alkyl ether (manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.; Noigen ET-170) 0.2 parts were charged, and the flask was filled with nitrogen. After raising the temperature to 80° C. while substituting with parts, ion-exchanged water 11.0 parts, α-sulfonato-ω-(1-(allyloxymethyl)-alkyloxypolyoxyethylene) ammonium salt (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.; Aqualon KH10) 0.5 parts A pre-emulsion for dropping consisting of the monomers was prepared and dropped uniformly into the flask over 120 minutes. After the dropwise addition was completed, the contents of the flask were maintained at 80°C for 60 minutes, followed by adding 6.0 parts of styrene, 12.5 parts of butyl acrylate, and 2.5 parts of methyl methacrylate while maintaining the temperature in the flask at 80°C. parts, 0.5 parts of 80% acrylic acid aqueous solution, 1.0 parts of diacetone acrylamide, 11.0 parts of ion-exchanged water, α-sulfonato-ω-(1-(allyloxymethyl)-alkyloxypolyoxyethylene) ammonium A pre-emulsion for dripping was prepared from 0.5 part of a monomer salt (Aqualon KH10, manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) and was dripped uniformly into the flask over 120 minutes. After completion of dropping, the mixture was aged for 120 minutes while stirring was continued. After cooling to room temperature and adjusting the solid content to 46% and pH to 9.0, an acrylic emulsion E was obtained. The glass transition temperature of the emulsion particles in the first stage contained in the resin emulsion obtained above is 80.1°C, the glass transition temperature of the emulsion particles in the second stage is -5.3°C, and the glass transition temperature of the entire emulsion particles. was 31.5°C. Moreover, since the acrylic emulsion E contains a crosslinked structure, the molecular weight could not be measured.

≪水性樹脂の合成≫
<アクリルディスパージョンA>
撹拌装置、温度計、還流冷却管、滴下装置および窒素導入管を備えた反応器中に、メチルエチルケトン10部を仕込み、反応器内部を窒素で置換しながら、90℃まで昇温した。続いて、予め別容器にて攪拌混合しておいた、2,4-ジフェニル-4-メチル-1-ペンテン(日油株式会社性;ノフマーMSD)0.3部、スチレン7.9部、メチルメタクリレート3.9部、ターシャリーブチルメタクリレート6.8部、n-ブチルアクリレート6.4部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート1.0部、及びtert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(重合開始剤)0.3部の混合物B-1を、3時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度を保持したまま、更に予め別容器にて攪拌混合しておいた、tert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(重合開始剤)0.3部、及びメチルエチルケトン1.0部の混合物を、1時間かけて滴下した。得られた混合物を、同温度を保持したまま、6時間攪拌を続けて反応させた後、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート0.5部、メチルエチルケトン1.0部を加え、更に2時間攪拌を続けた。続いて、予め別容器にて攪拌混合しておいた、スチレン1.3部、メチルメタクリレート3.9部、n-ブチルアクリレートを1.3部、メタクリル酸2.0部、及びtert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(重合開始剤)0.2部の混合物B-2を、1時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度を保持したまま、更に予め別容器にて攪拌混合しておいた、tert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(重合開始剤)0.2部とメチルエチルケトン1.0部の混合物を、1時間かけて滴下した。得られた混合物を、同温度を保持したまま、6時間攪拌を続けて反応させた後、冷却した。得られた混合物に、トリエチルアミン2.3部を加えて攪拌し、更にイオン交換水47.86部を加えた。このものから、エバポレーターを用いて減圧下(約50mmHg)、50℃にてメチルエチルケトン12部を留去し、次いでイオン交換水7.5部、エチレングリコールモノn-ブチルエーテル5.0部、消泡剤0.02部、防腐剤0.02部を加えて、加熱残分35%のアクリルディスパージョンBを得た。アクリルディスパージョンBに含まれる樹脂は、ガラス転移点Tgが50℃、重量平均分子量が37000であった。
≪Synthesis of aqueous resin≫
<Acrylic Dispersion A>
Into a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, a dropping device and a nitrogen inlet tube, 10 parts of methyl ethyl ketone was charged, and the temperature was raised to 90°C while replacing the inside of the reactor with nitrogen. Subsequently, 0.3 parts of 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene (manufactured by NOF Corporation; Nofmer MSD), 7.9 parts of styrene, methyl 3.9 parts of methacrylate, 6.8 parts of tertiary butyl methacrylate, 6.4 parts of n-butyl acrylate, 1.0 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, and tert-butyl peroxy-2-ethylhexanoate (polymerization initiation agent) 0.3 part of mixture B-1 was added dropwise over 3 hours. After the dropwise addition was completed, 0.3 part of tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate (polymerization initiator) and 1.5 parts of methyl ethyl ketone, which had been stirred and mixed in a separate vessel in advance, while maintaining the same temperature. 0 parts of the mixture was added dropwise over 1 hour. The obtained mixture was allowed to react with stirring for 6 hours while maintaining the same temperature, then 0.5 part of 2-methacryloyloxyethyl isocyanate and 1.0 part of methyl ethyl ketone were added, and the mixture was further stirred for 2 hours. . Subsequently, 1.3 parts of styrene, 3.9 parts of methyl methacrylate, 1.3 parts of n-butyl acrylate, 2.0 parts of methacrylic acid, and tert-butylper were stirred and mixed in advance in a separate container. A mixture B-2 containing 0.2 part of oxy-2-ethylhexanoate (polymerization initiator) was added dropwise over 1 hour. After the dropwise addition was completed, 0.2 part of tert-butyl peroxy-2-ethylhexanoate (polymerization initiator) and 1.0 part of methyl ethyl ketone were stirred and mixed in a separate container while maintaining the same temperature. The mixture of parts was added dropwise over 1 hour. The obtained mixture was allowed to react with stirring for 6 hours while maintaining the same temperature, and then cooled. To the resulting mixture, 2.3 parts of triethylamine was added and stirred, and 47.86 parts of ion-exchanged water was added. From this, using an evaporator under reduced pressure (about 50 mmHg), 12 parts of methyl ethyl ketone was distilled off at 50° C., followed by 7.5 parts of ion-exchanged water, 5.0 parts of ethylene glycol mono-n-butyl ether, and an antifoaming agent. 0.02 part and 0.02 part of a preservative were added to obtain an acrylic dispersion B having a heating residue of 35%. The resin contained in Acrylic Dispersion B had a glass transition point Tg of 50° C. and a weight average molecular weight of 37,000.

<アクリルディスパージョンB>
撹拌装置、温度計、還流冷却管、滴下装置および窒素導入管を備えた反応器中に、メチルエチルケトン10部を仕込み、反応器内部を窒素で置換しながら、90℃まで昇温した。続いて、予め別容器にて攪拌混合しておいた、2,4-ジフェニル-4-メチル-1-ペンテン(日油株式会社性;ノフマーMSD)0.3部、スチレン7.9部、メチルメタクリレート7.9部、n-ブチルアクリレート9.2部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート1部、及びtert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(重合開始剤)0.3部の混合物B-1を、3時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度を保持したまま、更に予め別容器にて攪拌混合しておいた、tert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(重合開始剤)0.3部、及びメチルエチルケトン1部の混合物を、1時間かけて滴下した。得られた混合物を、同温度を保持したまま、6時間攪拌を続けて反応させた後、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート0.5部、メチルエチルケトン1部を加え、更に2時間攪拌を続けた。続いて、予め別容器にて攪拌混合しておいた、スチレン1.3部、メチルメタクリレート1.3部、n-ブチルアクリレートを3.9部、メタクリル酸2部、及びtert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(重合開始剤)0.2部の混合物B-2を、1時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度を保持したまま、更に予め別容器にて攪拌混合しておいた、tert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(重合開始剤)0.2部とメチルエチルケトン1部の混合物を、1時間かけて滴下した。得られた混合物を、同温度を保持したまま、6時間攪拌を続けて反応させた後、冷却した。得られた混合物に、トリエチルアミン2.3部を加えて攪拌し、更にイオン交換水47.86部を加えた。このものから、エバポレーターを用いて減圧下(約50mmHg)、50℃にてメチルエチルケトン12部を留去し、次いでイオン交換水7.5部、エチレングリコールモノn-ブチルエーテル5部、消泡剤0.02部、防腐剤0.02部を加えて、加熱残分35%のアクリルディスパージョンBを得た。アクリルディスパージョンBに含まれる樹脂は、ガラス転移点Tgが21℃、重量平均分子量が40000であった。
<Acrylic Dispersion B>
Into a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, a dropping device and a nitrogen inlet tube, 10 parts of methyl ethyl ketone was charged, and the temperature was raised to 90°C while replacing the inside of the reactor with nitrogen. Subsequently, 0.3 parts of 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene (manufactured by NOF Corporation; Nofmer MSD), 7.9 parts of styrene, methyl 7.9 parts of methacrylate, 9.2 parts of n-butyl acrylate, 1 part of 2-hydroxyethyl methacrylate, and 0.3 parts of tert-butyl peroxy-2-ethylhexanoate (polymerization initiator) mixture B-1 was added dropwise over 3 hours. After completion of dropping, while maintaining the same temperature, 0.3 part of tert-butyl peroxy-2-ethylhexanoate (polymerization initiator) and 1 part of methyl ethyl ketone were stirred and mixed in a separate container in advance. was added dropwise over 1 hour. The obtained mixture was allowed to react with stirring for 6 hours while maintaining the same temperature, then 0.5 parts of 2-methacryloyloxyethyl isocyanate and 1 part of methyl ethyl ketone were added, and stirring was continued for 2 hours. Subsequently, 1.3 parts of styrene, 1.3 parts of methyl methacrylate, 3.9 parts of n-butyl acrylate, 2 parts of methacrylic acid, and tert-butylperoxy- A mixture B-2 containing 0.2 part of 2-ethylhexanoate (polymerization initiator) was added dropwise over 1 hour. After the dropwise addition was completed, 0.2 part of tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate (polymerization initiator) and 1 part of methyl ethyl ketone, which had been stirred and mixed in a separate container in advance while maintaining the same temperature, were added. The mixture was added dropwise over 1 hour. The obtained mixture was allowed to react with stirring for 6 hours while maintaining the same temperature, and then cooled. To the resulting mixture, 2.3 parts of triethylamine was added and stirred, and 47.86 parts of ion-exchanged water was added. From this, 12 parts of methyl ethyl ketone was distilled off using an evaporator under reduced pressure (about 50 mmHg) at 50° C., followed by 7.5 parts of ion-exchanged water, 5 parts of ethylene glycol mono-n-butyl ether, and 0.2 parts of antifoaming agent. 02 parts and 0.02 parts of a preservative were added to obtain an acrylic dispersion B having a heating residue of 35%. The resin contained in Acrylic Dispersion B had a glass transition point Tg of 21° C. and a weight average molecular weight of 40,000.

<ウレタンディスパージョン>
攪拌機、温度計、窒素導入管、コンデンサーを備えたガラス製丸底フラスコにETERNACOLL UH-200(登録商標;宇部興産製ポリカーボネートジオール;数平均分子量2000;水酸基価56.1mgKOH/g;1,6-ヘキサンジオールと炭酸ジメチルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)261部、2,2-ジメチロールプロピオン酸(DMPA)17.5部及びN-メチルピロリドン(NMP)166部を窒素気流下で仕込んだ。4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(水素添加MDI)を115部、ジブチル錫ジラウリレート(触媒)を0.3部加えて90℃まで加熱して5時間攪拌を続け、ポリウレタンプレポリマーを得た。ウレタン化反応終了時の遊離NCO基含量は2.50%であった。反応混合物にトリエチルアミン13.3部を添加・混合したものの中から512部を抜き出して、強攪拌下のもと水850部の中に加えた。ついで35%の2-メチル-1,5-ペンタンジアミン(MPMD)水溶液33.6部を加えて鎖延長反応を行い、35%ブチルアミン(BA)水溶液22.3部を加えて分子末端の封止反応を行って、加熱残分35%のポリウレタンディスパージョンを得た。得られたポリウレタンディスパージョンのガラス転移温度Tgは30℃、また重量平均分子量は40,000であった。
<Urethane dispersion>
ETERNACOLL UH-200 (registered trademark; polycarbonate diol manufactured by Ube Industries, Ltd.; number average molecular weight 2000; hydroxyl value 56.1 mgKOH/g; 1,6- 261 parts of polycarbonate diol obtained by reacting hexanediol and dimethyl carbonate), 17.5 parts of 2,2-dimethylolpropionic acid (DMPA) and 166 parts of N-methylpyrrolidone (NMP) were charged under a nitrogen stream. is. 115 parts of 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI) and 0.3 parts of dibutyltin dilaurate (catalyst) were added, heated to 90° C. and stirred for 5 hours to obtain a polyurethane prepolymer. The free NCO group content at the end of the urethanization reaction was 2.50%. 13.3 parts of triethylamine was added to and mixed with the reaction mixture, and 512 parts of the mixture was taken out and added to 850 parts of water under strong stirring. Then, 33.6 parts of a 35% 2-methyl-1,5-pentanediamine (MPMD) aqueous solution is added to carry out a chain extension reaction, and 22.3 parts of a 35% butylamine (BA) aqueous solution is added to block the molecular ends. The reaction was carried out to give a polyurethane dispersion with a 35% residue on heat. The obtained polyurethane dispersion had a glass transition temperature Tg of 30° C. and a weight average molecular weight of 40,000.

<エポキシディスパージョンA>
攪拌機、冷却器、温度計及び窒素ガス導入管を備えた反応装置に、メチルエチルケトン125部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(東都化成(株)製:エポトートYD-014、エポキシ当量950)210部、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル(ナガセ化成工業(株):デナコールEX-841)75部を加え、窒素気流下100℃で溶解させた後、オクチルアミン22.0部、ジブチルアミン14.7部を加え5時間反応させ、変性エポキシ樹脂を得た。ついで、当該反応系内に、アクリル酸16.0部、スチレン10.0部、アクリル酸ブチル10.0部、メチルエチルケトン40.0部およびtert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート12.0部からなる混合物を1時間かけて滴下し4時間保温した。80℃に冷却後、トリエチルアミン21.0部および水500部を順に添加混合することにより水分散物を得た。次いで脱溶剤を行い、不揮発分を水にて37.0%に調整し、pH9.7、重量平均分子量20000、固形分酸価31、ガラス転移温度55℃のエポキシディスパージョンAを得た。
<Epoxy Dispersion A>
A reactor equipped with a stirrer, cooler, thermometer and nitrogen gas inlet tube was charged with 125 parts of methyl ethyl ketone, 210 parts of bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.: Epotote YD-014, epoxy equivalent: 950), and polyethylene glycol. Add 75 parts of diglycidyl ether (Nagase Chemical Industry Co., Ltd.: Denacol EX-841) and dissolve at 100° C. under a nitrogen stream, then add 22.0 parts of octylamine and 14.7 parts of dibutylamine and react for 5 hours. to obtain a modified epoxy resin. Then, 16.0 parts of acrylic acid, 10.0 parts of styrene, 10.0 parts of butyl acrylate, 40.0 parts of methyl ethyl ketone and 12.0 parts of tert-butyl peroxy-2-ethylhexanoate were added to the reaction system. The mixture consisting of parts was added dropwise over 1 hour and kept warm for 4 hours. After cooling to 80° C., 21.0 parts of triethylamine and 500 parts of water were sequentially added and mixed to obtain an aqueous dispersion. Then, the solvent was removed and the non-volatile content was adjusted to 37.0% with water to obtain an epoxy dispersion A having a pH of 9.7, a weight average molecular weight of 20000, a solid content acid value of 31 and a glass transition temperature of 55°C.

<エポキシディスパージョンB>
窒素ガス置換した4つ口フラスコに、n-ブタノールを120部とビスフェノールA型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ(株)製:エピコート1010、エポキシ当量3000~5000)を150部とを仕込み、加熱溶解した。この溶液に、メタクリル酸を25部、スチレンを11部、エチルアクリレートを1.0部、過酸化ベンゾイルを3.0部とn-ブタノールを10部からなる、それぞれの原料成分を均一に混合したものを、フラスコ内を110℃に保ちながら攪拌しつつ、2時間かけて、徐々に、滴下した。滴下終了後も、さらに同温度で4時間攪拌し、固形分が58%なるカルボキシル基含有自己乳化性ビニル重合体変性エポキシ樹脂溶液を得た。続いて、窒素ガスを封入した4つ口フラスコに上記カルボキシル基含有自己乳化性エポキシ樹脂溶液100部を仕込み、これを100℃まで加熱し、ジメチルエタノールアミンを4.0部とイオン交換水を260部との混合液を、攪拌しながら、10分かけて滴下し、目的とする樹脂の水性分散体を得た。さらに、減圧下にて、n-ブタノールと水とを共沸蒸留によって130部留去し、不揮発分が25%なる、溶剤を含まない目的樹脂のエポキシディスパージョンBを得た。エポキシディスパージョンBのガラス転移温度は70℃、重量平均分子量は58000であった。
<Epoxy Dispersion B>
120 parts of n-butanol and 150 parts of bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.: Epicoat 1010, epoxy equivalent: 3000 to 5000) were placed in a four-necked flask purged with nitrogen gas, and dissolved by heating. did. 25 parts of methacrylic acid, 11 parts of styrene, 1.0 parts of ethyl acrylate, 3.0 parts of benzoyl peroxide, and 10 parts of n-butanol were uniformly mixed into this solution. The substance was gradually added dropwise over 2 hours while stirring while maintaining the inside of the flask at 110°C. After completion of the dropwise addition, the mixture was further stirred at the same temperature for 4 hours to obtain a carboxyl group-containing self-emulsifying vinyl polymer-modified epoxy resin solution with a solid content of 58%. Subsequently, 100 parts of the carboxyl group-containing self-emulsifying epoxy resin solution was charged into a four-necked flask filled with nitrogen gas, heated to 100° C., and mixed with 4.0 parts of dimethylethanolamine and 260 parts of deionized water. Part was added dropwise over 10 minutes while stirring to obtain an aqueous dispersion of the desired resin. Further, under reduced pressure, 130 parts of n-butanol and water were distilled off by azeotropic distillation to obtain an epoxy dispersion B of the target resin containing no solvent and containing 25% non-volatile matter. Epoxy Dispersion B had a glass transition temperature of 70° C. and a weight average molecular weight of 58,000.

<水溶性アクリル樹脂>
撹拌装置、温度計、還流冷却管、滴下装置および窒素導入管を備えた反応器中に、メチルエチルケトン15部を仕込み、反応器内部を窒素で置換しながら、90℃まで昇温した。続いて、予め別容器にて攪拌混合しておいた、2,4-ジフェニル-4-メチル-1-ペンテン(日油株式会社性;ノフマーMSD)0.05部、スチレン5.0部、メチルメタクリレート5.0部、n-ブチルアクリレート13.0部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート8.3部、メタクリル酸3.85部、及びtert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(重合開始剤)0.3部の混合物を、5時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度を保持したまま、更に予め別容器にて攪拌混合しておいた、tert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(重合開始剤)0.3部とメチルエチルケトン2部の混合物を、1時間かけて滴下した。得られた混合物を、同温度を保持したまま、6時間攪拌を続けて反応させた後、冷却した。得られた混合物に、トリエチルアミン4.5部を加えて攪拌し、更にイオン交換水42.7部を加えた。このものから、エバポレーターを用いて減圧下(約50mmHg)、50℃にてメチルエチルケトン15.0部を留去し、次いでイオン交換水10部、エチレングリコールモノn-ブチルエーテル5.0部、消泡剤0.02部、防腐剤0.02部を加えて、加熱残分35%のアクリル樹脂水溶液を調製し、水溶性アクリル樹脂を合成した。アクリル樹脂水溶液に含まれる水溶性アクリル樹脂は、ガラス転移点Tgが22℃、重量平均分子量Mwが45000であった。
<Water-soluble acrylic resin>
15 parts of methyl ethyl ketone was charged into a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, a dropping device and a nitrogen inlet tube, and the temperature was raised to 90° C. while replacing the inside of the reactor with nitrogen. Subsequently, 0.05 parts of 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene (manufactured by NOF Corporation; Nofmer MSD), 5.0 parts of styrene, methyl 5.0 parts of methacrylate, 13.0 parts of n-butyl acrylate, 8.3 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 3.85 parts of methacrylic acid, and tert-butyl peroxy-2-ethylhexanoate (polymerization initiator) 0.3 parts of the mixture was added dropwise over 5 hours. After the dropwise addition was completed, 0.3 parts of tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate (polymerization initiator) and 2 parts of methyl ethyl ketone, which had been stirred and mixed in a separate container in advance while maintaining the same temperature, were added. The mixture was added dropwise over 1 hour. The obtained mixture was allowed to react with stirring for 6 hours while maintaining the same temperature, and then cooled. To the resulting mixture, 4.5 parts of triethylamine was added and stirred, and 42.7 parts of ion-exchanged water was added. From this, using an evaporator under reduced pressure (about 50 mmHg), 15.0 parts of methyl ethyl ketone was distilled off at 50° C., followed by 10 parts of ion-exchanged water, 5.0 parts of ethylene glycol mono-n-butyl ether, and an antifoaming agent. 0.02 part and 0.02 part of an antiseptic were added to prepare an acrylic resin aqueous solution having a heating residue of 35% to synthesize a water-soluble acrylic resin. The water-soluble acrylic resin contained in the acrylic resin aqueous solution had a glass transition point Tg of 22° C. and a weight average molecular weight Mw of 45,000.

*ガラス転移温度
尚、上記アクリルエマルションA~E、アクリルディスパージョンA、B、ウレタンディスパージョン、エポキシディスパージョンA、B、及びアクリル樹脂水溶液について、樹脂のガラス転移温度(Tg)は、以下のFOXの計算式によって求めた。
[FOXの計算式]
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+・・・+Wi/Tgi+・・・+Wn/Tgn
なお、FOXの計算式において、左辺の分母に記載されたTgは、N種類のモノマーからなるポリマー成分のガラス転移温度(単位:K)を表しており、Tg(1、2、i、N)は、各モノマーのガラス転移温度(単位:K)を表しており、W(1、2、i、N)は、各モノマーの質量分率であり、W1+W2+・・・+Wi+・・・+Wn=1の関係が成立する。ここで、モノマーのガラス転移温度とは、そのホモポリマーのガラス転移温度を意味する。
*Glass transition temperature For the above acrylic emulsions A to E, acrylic dispersions A and B, urethane dispersions, epoxy dispersions A and B, and acrylic resin aqueous solution, the glass transition temperature (Tg) of the resin is determined by FOX below. It was obtained by the formula of
[FOX calculation formula]
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+...+Wi/Tgi+...+Wn/Tgn
In the FOX calculation formula, Tg described in the denominator on the left side represents the glass transition temperature (unit: K) of the polymer component composed of N kinds of monomers, and Tg (1, 2, i, N) represents the glass transition temperature (unit: K) of each monomer, W (1, 2, i, N) is the mass fraction of each monomer, W1 + W2 + ... + Wi + ... + Wn = 1 relationship is established. Here, the glass transition temperature of a monomer means the glass transition temperature of its homopolymer.

*重量平均分子量
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定したものであり、予め作成した標準ポリスチレンの検量線から求めた換算値を使用した。
*Weight Average Molecular Weight The weight average molecular weight was measured by gel permeation chromatography (GPC), and the conversion value obtained from a standard polystyrene calibration curve prepared in advance was used.

≪水性塗料の調製≫
調製したアクリルエマルションA~E、アクリルディスパージョンA、B、ウレタンディスパージョン、エポキシディスパージョンA、B、及びアクリル樹脂水溶液を用いて、表1~3に示す配合処方に伴う成分をディスパーにより撹拌して、水性塗料を調製した。なお、表に示す配合処方における各成分の配合量は、質量部で示される。
次いで、水性塗料の乾燥性、耐ブロッキング性、初期耐水性、及び防食性について評価を行った。結果を表1~3に示す。なお、評価方法は後述する。
≪Preparation of water-based paint≫
Using the prepared acrylic emulsions A to E, acrylic dispersions A and B, urethane dispersions, epoxy dispersions A and B, and an acrylic resin aqueous solution, the ingredients associated with the formulations shown in Tables 1 to 3 were stirred with a disper. to prepare a water-based paint. In addition, the compounding amount of each component in the compounding recipe shown in the table is shown in parts by mass.
Next, the drying property, blocking resistance, initial water resistance, and corrosion resistance of the water-based paint were evaluated. The results are shown in Tables 1-3. In addition, the evaluation method will be described later.

Figure 2022159525000001
Figure 2022159525000001

Figure 2022159525000002
Figure 2022159525000002

Figure 2022159525000003
Figure 2022159525000003

表中に示される顔料及び分散剤の説明は、以下のとおりである。
・体質顔料(沈降性硫酸バリウム):「沈降性バリウム100」、堺化学工業(株)製
・防錆顔料(リン酸亜鉛):「K-WHITE #140W」、テイカ(株)製
・着色顔料(酸化チタン):「R-32」、堺化学工業(株)製
・分散剤:「DISPERBYK-194N」、ビックケミージャパン(株)製
A description of the pigments and dispersants shown in the table follows.
・ Extender pigment (precipitated barium sulfate): “Precipitated barium 100”, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd. ・ Rust preventive pigment (zinc phosphate): “K-WHITE #140W”, manufactured by Tayca Co., Ltd. ・ Color pigment (Titanium oxide): "R-32", manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd. Dispersant: "DISPERBYK-194N", manufactured by BYK Chemie Japan Co., Ltd.

表中の「加熱残分(%)」とは、水性塗料中の塗膜形成成分の量(質量%)と同義である。
表中の「PVC」は、顔料体積濃度であり、水性塗料中の塗膜形成成分全体の容積の中で、顔料全体の容積が占める割合である。
"Residue after heating (%)" in the table has the same meaning as the amount (% by mass) of the coating film-forming component in the water-based paint.
"PVC" in the table is the pigment volume concentration, which is the ratio of the total volume of the pigment to the total volume of the coating film-forming components in the water-based paint.

表中の「損失正接(tanδ)の温度変化曲線におけるスペクトルピーク」の測定方法は、以下のとおりである。
乾燥膜厚が50μmとなるようにアプリケーターを用いて表中の配合処方に示される樹脂成分の混合物を予め80℃に加温しておいたポリプロピレン(PP)板へ塗布し、80℃で30分間強制乾燥して、表中の配合処方の樹脂成分からなる単離膜を得た。RSA-GII(TAインスツルメント社製)を用いて、以下の測定条件にて各温度での単離膜の損失弾性率及び貯蔵弾性率を測定し、損失弾性率及び貯蔵弾性率から損失正接を算出し、損失正接の温度変化曲線を作成し、損失正接のスペクトルピーク値を読み取った。
<測定条件>
温度範囲:-50℃~200℃
昇温速度:5℃/min
測定長さ:24.0mm
測定幅:8.0mm
周波数:1Hz
歪み:0.05%
The measurement method of the "spectrum peak in the temperature change curve of loss tangent (tan δ)" in the table is as follows.
Using an applicator, a mixture of resin components shown in the formula in the table was applied to a polypropylene (PP) plate preheated to 80°C so that the dry film thickness was 50 µm, and the film was kept at 80°C for 30 minutes. After forced drying, an isolated film composed of the resin component of the formula shown in the table was obtained. Using RSA-GII (manufactured by TA Instruments), the loss elastic modulus and storage elastic modulus of the isolated membrane were measured at each temperature under the following measurement conditions, and the loss tangent was obtained from the loss elastic modulus and storage elastic modulus. was calculated, a temperature change curve of the loss tangent was created, and the spectrum peak value of the loss tangent was read.
<Measurement conditions>
Temperature range: -50°C to 200°C
Heating rate: 5°C/min
Measurement length: 24.0mm
Measurement width: 8.0mm
Frequency: 1Hz
Strain: 0.05%

表中の「架橋密度(mol/cc)」は、水性塗料から得られた塗膜の架橋密度であり、式n=E’/3RT(式中、nは、塗膜の架橋密度(mol/cc)であり、E’は、塗膜の周波数1Hzにおける平坦領域貯蔵弾性率(Pa)であり、Tは、塗膜の平坦領域貯蔵弾性率の絶対温度(K)であり、Rは、気体定数(8.31×10Pa・cc/mol・K)である。)から算出された値を示す。ここで、塗膜の平坦領域貯蔵弾性率の測定方法は、以下のとおりである。
乾燥膜厚が50μmとなるようにアプリケーターを用いて予め80℃に加温しておいたポリプロピレン(PP)板へ水性塗料を塗布し、80℃で30分間強制乾燥して、単離膜を得た。RSA-GII(TAインスツルメント社製)を用いて、以下の測定条件にて単離膜の貯蔵弾性率を測定し、塗膜の平坦領域貯蔵弾性率を読み取った。
<測定条件>
温度範囲:-50℃~200℃
昇温速度:5℃/min
測定長さ:24.0mm
測定幅:8.0mm
周波数:1Hz
歪み:0.05%
"Crosslinking density (mol/cc)" in the table is the crosslink density of the coating film obtained from the water-based paint, and is represented by the formula n = E'/3RT (wherein n is the crosslink density of the coating film (mol/ cc), E′ is the plateau storage modulus of the coating at a frequency of 1 Hz (Pa), T is the absolute temperature of the plateau storage modulus of the coating (K), and R is the gas A value calculated from a constant (8.31×10 6 Pa·cc/mol·K) is shown. Here, the method for measuring the flat area storage modulus of the coating film is as follows.
A water-based paint is applied to a polypropylene (PP) plate preheated to 80° C. using an applicator so that the dry film thickness is 50 μm, and forcedly dried at 80° C. for 30 minutes to obtain an isolated film. rice field. Using RSA-GII (manufactured by TA Instruments), the storage modulus of the isolated film was measured under the following measurement conditions, and the flat area storage modulus of the coating film was read.
<Measurement conditions>
Temperature range: -50°C to 200°C
Heating rate: 5°C/min
Measurement length: 24.0mm
Measurement width: 8.0mm
Frequency: 1Hz
Strain: 0.05%

表中の「軟化点」は、水性塗料から得られた塗膜の軟化点であり、粘弾性測定におけるTg1(分子の動き始めの温度)を表す。塗膜の軟化点の測定方法の詳細は、以下のとおりである。
乾燥膜厚が50μmとなるようにアプリケーターを用いて予め80℃に加温しておいたポリプロピレン(PP)板へ水性塗料を塗布し、80℃で30分間強制乾燥して、単離膜を得た。RSA-GII(TAインスツルメント社製)を用いて、以下の測定条件にて単離膜の貯蔵弾性率を測定し、貯蔵弾性率の変化点(低下開始温度)をTg1として読み取り、これを軟化点とした。
<測定条件>
温度範囲:-50℃~200℃
昇温速度:5℃/min
測定長さ:24.0mm
測定幅:8.0mm
周波数:1Hz
歪み:0.05%
"Softening point" in the table is the softening point of the coating film obtained from the water-based paint, and represents Tg1 (temperature at which molecules begin to move) in viscoelasticity measurement. The details of the method for measuring the softening point of the coating film are as follows.
A water-based paint is applied to a polypropylene (PP) plate preheated to 80° C. using an applicator so that the dry film thickness is 50 μm, and forcedly dried at 80° C. for 30 minutes to obtain an isolated film. rice field. Using RSA-GII (manufactured by TA Instruments), the storage elastic modulus of the isolated membrane was measured under the following measurement conditions, and the change point (decrease start temperature) of the storage elastic modulus was read as Tg1. softening point.
<Measurement conditions>
Temperature range: -50°C to 200°C
Heating rate: 5°C/min
Measurement length: 24.0mm
Measurement width: 8.0mm
Frequency: 1Hz
Strain: 0.05%

表中の「分子量10万未満の樹脂(%)」は、表中の配合処方に示される樹脂成分全体における分子量10万未満の樹脂の割合(質量%)を示す。
表中の「分子量10万以上、又は架橋構造を有する樹脂(%)」は、表中の配合処方に示される樹脂成分全体における分子量10万以上の樹脂または架橋構造を有する樹脂の割合(質量%)を示す。
"Resin with a molecular weight of less than 100,000 (%)" in the table indicates the proportion (% by mass) of the resin with a molecular weight of less than 100,000 in the total resin components shown in the formulation in the table.
"Resin with a molecular weight of 100,000 or more or a crosslinked structure (%)" in the table is the proportion of a resin with a molecular weight of 100,000 or more or a resin with a crosslinked structure in the total resin components shown in the formulation in the table (mass% ).

≪評価方法≫
<乾燥性>
表面の温度が40℃±5℃に保持された鋼板上に、塗装直後の膜厚が100μmとなるよう水性塗料を塗装した後、鋼板の塗装表面を40℃±5℃に保持した状態で、得られた塗膜の表面乾燥性をJIS K 5600-3-2の試験方法(バロチニ法)に準じて評価した。バロチニを軽く刷毛ではいて、塗膜の表面にきずを付けずに、バロチニが除去できるまでの時間を表面乾燥時間とし、以下の基準により乾燥性の評価を行った。
◎:表面乾燥時間が3分未満
○:表面乾燥時間が3分以上5分未満
△:表面乾燥時間が5分以上10分未満
×:表面乾燥時間が10分以上
≪Evaluation method≫
<Drying property>
After painting a water-based paint on a steel plate whose surface temperature is kept at 40 ° C. ± 5 ° C. so that the film thickness immediately after coating is 100 μm, the coated surface of the steel plate is kept at 40 ° C. ± 5 ° C. The surface drying property of the obtained coating film was evaluated according to the test method (Balotini method) of JIS K 5600-3-2. The dryness was evaluated according to the following criteria, with the time until the balochini can be removed without damaging the surface of the coating film by lightly brushing the balochini with a brush.
◎: surface drying time less than 3 minutes ○: surface drying time 3 minutes or more and less than 5 minutes △: surface drying time 5 minutes or more and less than 10 minutes ×: surface drying time 10 minutes or more

<耐ブロッキング性>
表面の温度が80℃±5℃に保持された100×100×0.3mmのブリキ板2枚に、それぞれ塗装直後の膜厚が100μmとなるよう水性塗料を塗装した後、100℃で30分間強制乾燥させ、試験体を作製した。試験体2枚をその塗膜面を内側にして重ね、均等になるようにして20kg(0.2kg/cm)の錘をのせ、40℃±5℃に保持した状態で30分間加圧した後、錘を外して圧着状態と剥離の具合から、以下の基準により耐ブロッキング性の評価を行った。
◎:圧着が認められず、塗膜表面に跡が残らない。
○:軽い圧着が認められるが、塗膜表面に跡が残らない。
△:圧着が認められ、塗膜表面に跡が残る。
×:圧着が認められ、塗膜表面に剥離が認められる。
<Blocking resistance>
Two 100 × 100 × 0.3 mm tin plates whose surface temperature is kept at 80 ° C ± 5 ° C are coated with a water-based paint so that the film thickness immediately after coating is 100 μm, and then at 100 ° C for 30 minutes. Forced drying was performed to prepare a test body. Two specimens were placed on top of each other with the coating surface facing inward, and a weight of 20 kg (0.2 kg/cm 2 ) was placed on them so that they were evenly distributed. After that, the weight was removed and the anti-blocking property was evaluated according to the following criteria based on the state of crimping and peeling.
⊚: No crimping was observed, and no mark remained on the surface of the coating film.
◯: Slight crimping is observed, but no marks remain on the surface of the coating film.
Δ: Crimping is observed, and traces remain on the surface of the coating film.
x: Pressure bonding is observed, and peeling is observed on the surface of the coating film.

<初期耐水性>
表面の温度が80℃±5℃に保持されたSS400のブラスト板を用いて、乾燥膜厚が100μmとなるように水性塗料の塗装を行った後、100℃で30分間強制乾燥した後、得られた試験板の下半分を23℃の水道水に24時間浸せきし、取り出した試験板の外観をただちに観察し、以下の基準により初期耐水性の評価を行った。
◎:浸せき部の塗膜に膨れがなく、非浸せき部と比較して目視で色相の差がなかった。
○:浸せき部の塗膜に膨れはないが、非浸せき部との色相の差が明確であった。
△:浸せき部の塗膜に一部膨れが認められた。
×:浸せき部の塗膜全体に膨れが認められた。
<Initial water resistance>
Using a blasting plate of SS400 whose surface temperature is maintained at 80 ° C. ± 5 ° C., water-based paint is applied so that the dry film thickness is 100 μm, and then forced drying at 100 ° C. for 30 minutes. The lower half of the obtained test plate was immersed in tap water at 23°C for 24 hours, and the appearance of the removed test plate was immediately observed, and the initial water resistance was evaluated according to the following criteria.
⊚: There was no blistering in the coating film of the immersed portion, and there was no visual difference in hue compared to the non-immersed portion.
◯: There was no blistering in the coating film of the immersed portion, but there was a clear difference in hue from that of the non-immersed portion.
Δ: Partial swelling was observed in the coating film at the immersed portion.
x: Blistering was observed in the entire coating film at the immersed portion.

<防食性>
表面の温度が80℃±5℃に保持されたSS400のブラスト板を用いて、乾燥膜厚が100μmとなるように水性塗料の塗装を行った後、100℃で30分間強制乾燥し、得られた塗膜にクロスカットを入れて、試験板を作製した。作製した試験板を、JIS Z2371:2015の方法に従って1週間塩水を噴霧した。試験後の試験板を以下の評価基準に基づいて評価した。また、クロスカットを入れていない塗膜部分を一般部、クロスカットを入れた塗膜部分をカット部とする。
◎:一般部に錆・膨れがなく、カット部には切り込みから1mm未満の個所にしか膨れがない。
○:一般部に錆・膨れがなく、カット部の切り込みから3mm未満の個所にしか膨れがない。
△:一般部に錆・膨れがなく、カット部の切り込みから5mm未満の個所にしか膨れがない。
×:カット部の切り込みから5mm以上の部分にも膨れが生じ、一般部に錆・膨れがある。
<Corrosion resistance>
Using a blast plate of SS400 whose surface temperature is maintained at 80 ° C. ± 5 ° C., water-based paint is applied so that the dry film thickness is 100 μm, and then forced drying at 100 ° C. for 30 minutes. A test plate was prepared by cross-cutting the coated film. The prepared test panel was sprayed with salt water for one week according to the method of JIS Z2371:2015. After the test, the test plate was evaluated based on the following evaluation criteria. The portion of the coating film that is not cross-cut is the general portion, and the portion of the coating film that is cross-cut is the cut portion.
⊚: There is no rust or swelling in the general part, and the cut part has swelling only at a location less than 1 mm from the cut.
◯: No rust or blistering in the general part, and blistering only at a point less than 3 mm from the notch of the cut part.
Δ: There is no rust or swelling in the general portion, and there is swelling only at a location less than 5 mm from the notch of the cut portion.
x: Blistering occurs in a portion of 5 mm or more from the notch of the cut portion, and there is rust and blistering in the general portion.

Claims (7)

水、有機溶剤、顔料、樹脂を含む塗料組成物であって、
顔料体積濃度(PVC)が0.1~35%の範囲内であり、
前記樹脂は、JIS K7244-4に基づく固体粘弾性測定装置を用いて、測定周波数1Hzにて測定される損失正接(tanδ)の温度変化曲線におけるスペクトルピークの少なくとも1つが45℃以上180℃以下にある、ことを特徴とする塗料組成物。
A coating composition containing water, an organic solvent, a pigment, and a resin,
Pigment volume concentration (PVC) is in the range of 0.1 to 35%,
At least one of the spectral peaks in the temperature change curve of the loss tangent (tan δ) measured at a measurement frequency of 1 Hz using a solid viscoelasticity measuring device based on JIS K7244-4 is 45 ° C. or higher and 180 ° C. or lower. A coating composition characterized by:
前記塗料組成物が架橋形成成分を含むことを特徴とする、請求項1に記載の塗料組成物。 A coating composition according to claim 1, characterized in that said coating composition comprises a cross-linking component. 前記塗料組成物から形成した塗膜の架橋密度が、1.0×10-6~1.0×10-2(mol/cc)の範囲内にあることを特徴とする、請求項1または2に記載の塗料組成物。 2. The coating film formed from the coating composition has a crosslink density in the range of 1.0×10 −6 to 1.0×10 −2 (mol/cc) according to claim 1 or 2. The coating composition described in . 前記塗料組成物から形成した塗膜が2点以上の軟化点を有し、そのうちの軟化点の1点が25℃未満であるとともに別の1点が45℃以上であることを特徴とする、請求項1~3のいずれかに記載の塗料組成物。 The coating film formed from the coating composition has two or more softening points, one of which is less than 25 ° C. and another is 45 ° C. or higher, A coating composition according to any one of claims 1 to 3. 前記樹脂が分子量10万未満の樹脂を樹脂成分中に1~30質量%の範囲内で含むとともに、分子量10万以上の樹脂または架橋構造を有する樹脂を樹脂成分中に20~99質量%の範囲内で含むことを特徴とする、請求項1~4のいずれかに記載の塗料組成物。 The resin contains a resin having a molecular weight of less than 100,000 in the range of 1 to 30% by mass in the resin component, and a resin having a molecular weight of 100,000 or more or a resin having a crosslinked structure in the resin component in the range of 20 to 99% by mass. A coating composition according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises in 前記樹脂がSP値9.2~9.9の範囲内である単量体を構成成分として1種以上含むとともに、前記有機溶剤がSP値8.0~11.1、沸点が160~260℃の範囲内である有機溶剤を1種以上含むことを特徴とする、請求項1~5のいずれかに記載の塗料組成物。 The resin contains one or more monomers having an SP value within the range of 9.2 to 9.9 as constituent components, and the organic solvent has an SP value of 8.0 to 11.1 and a boiling point of 160 to 260 ° C. The coating composition according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it contains one or more organic solvents within the range of 請求項1~6のいずれか一項に記載の塗料組成物から得られる塗膜であって、該塗膜は予め加温しておいた鋼板上に100μm塗装し、鋼板が35~45℃を保持した条件にて、JIS K 5600-3-2に準じて測定される表面乾燥性(バロチニ法)における表面乾燥時間が10秒~5分であることを特徴とする塗膜。 A coating film obtained from the coating composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the coating film is applied to a thickness of 100 µm on a preheated steel plate, and the steel plate is heated to 35 to 45°C. A coating film characterized by having a surface dry time of 10 seconds to 5 minutes in surface dryness (Balotini method) measured in accordance with JIS K 5600-3-2 under maintained conditions.
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