JP2509841B2 - Reactive coating agent - Google Patents

Reactive coating agent

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JP2509841B2
JP2509841B2 JP8272592A JP8272592A JP2509841B2 JP 2509841 B2 JP2509841 B2 JP 2509841B2 JP 8272592 A JP8272592 A JP 8272592A JP 8272592 A JP8272592 A JP 8272592A JP 2509841 B2 JP2509841 B2 JP 2509841B2
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栗山  智
かおる 村田
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は反応型コーティング剤に
関するものである。更に詳しくは加水分解性シリル基を
有するビニル系共重合体からなる成分が水性媒体中に分
散されてなる反応型コーティング剤に関するものであ
る。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a reactive coating agent. More specifically, it relates to a reactive coating agent in which a component composed of a vinyl copolymer having a hydrolyzable silyl group is dispersed in an aqueous medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】塗料等のコーテイング剤は低公害、省資
源、安全衛生の面から溶剤系からエマルション系へ移行
しつつあるが、その中で耐水性等の物性の向上が可能と
なる反応型樹脂エマルションの研究が盛んである。その
反応型樹脂エマルションの一つとして加水分解性シリル
基を有する樹脂エマルションが知られている。例えば特
開昭61−9463号公報では分子中に重合性不飽和基
と珪素原子に直結する加水分解性基とを有する有機珪素
単量体:0.1〜40重量%、炭素数1〜18個のアル
キル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル:
50〜99.9重量%及びその他の重合性単量体:0〜
40重量%からなる単量体混合物を水性媒体中で乳化重
合して得られる水性共重合体を必須成分とし、無機質建
材用コーティング剤を用途とする加水分解性シリル基を
有する樹脂エマルションを提案している。
2. Description of the Related Art Coating agents such as paints are shifting from solvent-based to emulsion-based from the viewpoints of low pollution, resource saving, and safety and hygiene. Among them, reactive type that enables improvement of physical properties such as water resistance. Research on resin emulsions is active. A resin emulsion having a hydrolyzable silyl group is known as one of the reactive resin emulsions. For example, in JP-A-61-9463, an organosilicon monomer having a polymerizable unsaturated group and a hydrolyzable group directly bonded to a silicon atom in the molecule: 0.1 to 40% by weight, carbon number of 1 to 18 (Meth) acrylic acid alkyl ester having 4 alkyl groups:
50-99.9% by weight and other polymerizable monomers: 0
Proposed a resin emulsion having a hydrolyzable silyl group for use as a coating agent for inorganic building materials, which has as an essential component an aqueous copolymer obtained by emulsion polymerization of a monomer mixture consisting of 40% by weight. ing.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このエ
マルションは保存安定性が十分満足出来るものでなく実
用性に乏しかった。特にこのエマルションを長期間保存
した場合にはエマルションがゲル化したり、このエマル
ションを使って得られる塗膜の品質が最初の塗膜の品質
とかなり異なったりして、安定した品質の塗膜が得られ
ないという問題点があった。
However, this emulsion was not practically satisfactory because the storage stability was not sufficiently satisfied. Especially when this emulsion was stored for a long period of time, the emulsion gelled, and the quality of the coating film obtained using this emulsion was significantly different from the quality of the initial coating film, so a stable quality coating film was obtained. There was a problem that I could not do it.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、加水分解
性シリル基を有しているビニル系重合体を水性媒体中に
分散したコーティング剤で長期の保存安定性が良く安定
した品質の塗膜が得られ、且つ室温下でも塗装後の塗膜
の硬化性が早く実使用可能であるコーティング剤を得る
べく鋭意検討した結果、本発明に到達した。すなわち本
発明は下記(a)〜(e)を必須構成単位とし、重量基
準で(a)単位が0.5〜50%、(b)単位が0.5
〜50%、(c)単位が1〜40%、(d)単位が0.
5〜30%、(e)単位が30〜90%〔但し、(a)
〜(e)単位の合計が100%を越えることはない〕で
あるビニル系共重合体からなる成分が水性媒体中に分散
されてなる反応型コーテイング剤である。 (a):加水分解性シリル基を有するビニル系単量体
(a1)及び/または加水分解性シリル基とビニル基を
有するオリゴマー(a2) (b):アミンイミド基を有するビニル系単量体 (c):水酸基を有するビニル系単量体 (d):イオン基又はイオン形成性基を有するビニル系
単量体 (e):(メタ)アクリル酸アルキルエステル(アルキ
ル基の炭素数1〜5)
Means for Solving the Problems The present inventors have proposed a coating agent in which a vinyl-based polymer having a hydrolyzable silyl group is dispersed in an aqueous medium, which has good long-term storage stability and stable quality. The present invention has been achieved as a result of earnest studies to obtain a coating agent which gives a coating film and has a rapid curing property after coating even at room temperature and which can be actually used. That is, in the present invention, the following (a) to (e) are essential constituent units, the (a) unit is 0.5 to 50% on a weight basis, and the (b) unit is 0.5.
.About.50%, (c) unit is 1 to 40%, (d) unit is 0.
5 to 30%, (e) unit is 30 to 90% [however, (a)
The total of the units (e) does not exceed 100%] is a reactive coating agent in which a component composed of a vinyl-based copolymer is dispersed in an aqueous medium. (A): Hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer (a1) and / or hydrolyzable silyl group- and vinyl group-containing oligomer (a2) (b): Aminimide group-containing vinyl monomer (a) c): Vinyl-based monomer having hydroxyl group (d): Vinyl-based monomer having ionic group or ion-forming group (e): (meth) acrylic acid alkyl ester (alkyl group having 1 to 5 carbon atoms)

【0005】上記ビニル系重合体の構成成分である(a
1)及び/または(a2)における加水分解性シリル基
としてはハロゲノシリル基、アシロキシシリル基、アミ
ドシリル基、アミノキシシリル基、アルケニルオキシシ
リル基、アミノシリル基、オキシムシリル基、アルコキ
シシリル基、チオアルコキシシリル基等があるが、好ま
しいのはアルコキシシリル基である。アルコキシシリル
基を有するビニル系単量体の具体例としてはビニルシラ
ン〔ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルトリメトキ
シシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス
(β−メトキシエトキシ)シランなど〕;並びに(メ
タ)アクリロキシアルキルシラン〔γ−メタクリロキシ
プロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロ
ピルメチルジメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメ
チルジエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリ
エトキシシランなど〕が挙げられる。アルコキシシリル
基とビニル基を有するオリゴマーの具体例としては、1
個以上のビニル基と1個以上のアルコキシシリル基を有
し、且つポリウレタン、ポリエーテル、ポリアミド、エ
ポキシ樹脂またはポリエステルから選ばれるオリゴマー
が挙げられる。更に具体的には特開昭60−02602
2号公報に記載されたビニル基およびアルコキシシリル
基を有するポリウレタン系オリゴマー〔ポリカプロラク
トントリオール(MW;2,000)のイソホロンジイ
ソシアネートによる末端NCO化物(1モル)とメタク
リル酸2−ヒドロキシエチル(1モル)およびγ−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン(2モル)との反応物な
ど〕;ポリプロピレングリコール(MW;4,000)
の片末端OHが(メタ)アクリル酸でエステル化された
ものに別の片末端OHがイソシアネートプロピルトリエ
トキシシランとの反応で加水分解性シリル基が付与され
たポリエーテル系オリゴマー;同様にポリカプロラクト
ンジオール(MW;5,000)の片末端OHが(メ
タ)アクリル酸でエステル化されたものに別の片末端O
Hがイソシアネートプロピルトリエトキシシランとの反
応で加水分解性シリル基が付与されたポリエステル系オ
リゴマー;ポリアミド及びアミノ基含有樹脂とメタクリ
ル酸グリシジル及びエポキシ系シランカップリング剤と
の反応によって得られたポリアミド系オリゴマー;ビス
フェノールAとエピクロルヒドリンとの付加縮合物にア
クリルアミド及びアミン系シランカップリング剤との反
応によって得られたエポキシ系オリゴマー等が挙げられ
る。これら(a)として例示したもののうちで特に好ま
しいものは、(メタ)アクリロキシアルキルシラン、並
びにビニル基およびアルコキシシリル基を有するポリウ
レタン系オリゴマーである。
A constituent component of the vinyl polymer (a)
Examples of the hydrolyzable silyl group in 1) and / or (a2) include a halogenosilyl group, an acyloxysilyl group, an amidosilyl group, an aminoxysilyl group, an alkenyloxysilyl group, an aminosilyl group, an oximesilyl group, an alkoxysilyl group, and thioalkoxy. Although there is a silyl group and the like, an alkoxysilyl group is preferable. Specific examples of the vinyl-based monomer having an alkoxysilyl group include vinylsilane [vinylmethyldimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, etc.]; and (meth) acryloxyalkyl. Silane (γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-acryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-acryloxypropyltriethoxysilane, etc.) Can be mentioned. Specific examples of the oligomer having an alkoxysilyl group and a vinyl group include 1
An oligomer having at least one vinyl group and at least one alkoxysilyl group and selected from polyurethane, polyether, polyamide, epoxy resin or polyester can be mentioned. More specifically, JP-A-60-02602
No. 2 discloses a polyurethane-based oligomer having a vinyl group and an alkoxysilyl group [polycaprolactone triol (MW; 2,000) with NCO compound (1 mol) terminated with isophorone diisocyanate and 2-hydroxyethyl methacrylate (1 mol). ) And γ-aminopropyltrimethoxysilane (2 mol) and the like]; polypropylene glycol (MW; 4,000)
Polyether oligomer having one end OH esterified with (meth) acrylic acid and another end OH having a hydrolyzable silyl group by reaction with isocyanate propyltriethoxysilane; also polycaprolactone One end OH of diol (MW; 5,000) is esterified with (meth) acrylic acid to another end O
Polyester oligomer in which H is provided with a hydrolyzable silyl group by reaction with isocyanatepropyltriethoxysilane; polyamide system obtained by reacting polyamide and amino group-containing resin with glycidyl methacrylate and epoxy silane coupling agent Oligomer: An epoxy-based oligomer obtained by reacting an addition condensation product of bisphenol A and epichlorohydrin with an acrylamide and an amine-based silane coupling agent, and the like. Particularly preferable among those exemplified as (a) are (meth) acryloxyalkylsilanes, and polyurethane-based oligomers having a vinyl group and an alkoxysilyl group.

【0006】(b)のアミンイミド基を含有するビニル
系単量体としては、下記一般式化1または化2にて各々
示される化合物が挙げられる。
Examples of the vinyl monomer containing an amine imide group (b) include compounds represented by the following general formulas 1 and 2.

【0007】[0007]

【化1】 Embedded image

【0008】〔式中、Rは水素原子、炭素数1〜6のア
ルキル基(メチル、エチル、プロピル、ヘキシル基な
ど)、ハロゲン(クロル、ブロム等)またはシアノ基、
1,R2は水素原子,アルキル基またはアリール基、R
3はアルキル基またはヒドロキシアルキル基、Xはアル
キル基,アリール基またはアラルキル基である。〕
[In the formula, R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (methyl, ethyl, propyl, hexyl group, etc.), halogen (chloro, bromo, etc.) or cyano group,
R 1 and R 2 are a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, R
3 is an alkyl group or a hydroxyalkyl group, and X is an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group. ]

【0009】[0009]

【化2】 Embedded image

【0010】〔式中、R,R1,R2,R3,Xは化1の
場合と同じである。mは0又は1である。〕
[In the formula, R, R 1 , R 2 , R 3 and X are the same as in the case of Chemical formula 1 . m is 0 or 1. ]

【0011】上記一般式化1で示される化合物の具体例
としては、1,1,1−トリメチルアミンメタクリルイ
ミド、1,1−ジメチル−1−エチルアミンメタクリル
イミド、1,1−ジメチル−1−(2−ヒドロキシプロ
ピル)アミンメタクリルイミド、1,1−ジメチル−1
−(2’−フェニル−2’−ヒドロキシエチル)アミン
メタクリルイミド、1,1−ジメチル−1−(2’−ヒ
ドロキシ−3’−フェノキシプロピル)アミンメタクリ
ルイミド、1,1,1−トリメチルアミンアクリルイミ
ド等が挙げられる。上記一般式化2で示される化合物の
具体例としては、下記化3、化4で各々示される化合物
等が挙げられる。
Specific examples of the compound represented by the above general formula 1 include 1,1,1-trimethylamine methacrylimide, 1,1-dimethyl-1-ethylamine methacrylimide and 1,1-dimethyl-1- (2 -Hydroxypropyl) amine methacrylimide, 1,1-dimethyl-1
-(2'-phenyl-2'-hydroxyethyl) amine methacrylimide, 1,1-dimethyl-1- (2'-hydroxy-3'-phenoxypropyl) amine methacrylimide, 1,1,1-trimethylamine acrylimide Etc. Specific examples of the compound represented by the general formula 2 include compounds represented by the following chemical formulas 3 and 4, and the like.

【0012】[0012]

【化3】 Embedded image

【0013】[0013]

【化4】 Embedded image

【0014】(c)の水酸基を有するビニル系単量体と
しては水酸基を有するビニル系単量体なら特に制限はな
いが、具体的には例えば(メタ)アクリル酸2-ヒドロキ
シエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、
(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、ジエチレン
グリコールの(メタ)アクリル酸モノエステル等が挙げ
られる。好ましくは(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエ
チルである。
The vinyl monomer having a hydroxyl group of (c) is not particularly limited as long as it is a vinyl monomer having a hydroxyl group, and specifically, for example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, (meth) 2-hydroxypropyl acrylate,
Examples thereof include (meth) acrylic acid 3-hydroxypropyl and diethylene glycol (meth) acrylic acid monoester. Preferred is 2-hydroxyethyl (meth) acrylate.

【0015】(d)のイオン基またはイオン形成性基を
含有するビニル系単量体としては具体的には例えばカチ
オン性を付与するもの:(メタ)アクリル酸N,N−ジ
メチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジエ
チルアミノエチル、N,N−ジメチルアミノエチル(メ
タ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルオキシエチ
ルトリメチルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリ
ロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムメトサルフ
ェートなど,アニオン性を付与するもの:ビニルカルボ
ン酸[(メタ)アクリル酸、エタアクリル酸、クロトン
酸、ソルビン酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸な
ど]、ビニルスルホン酸[ビニルスルホン酸、アリルス
ルホン酸、ビニルトルエンスルホン酸、スチレンスルホン
酸など]、(メタ)アクリルスルホン酸[(メタ)アク
リル酸スルホエチル、(メタ)アクリル酸スルホプロピ
ルなど]、(メタ)アクリルアミドスルホン酸[2-アク
リルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸など]が挙げ
られる。好ましくは(メタ)アクリル酸N,N−ジメチ
ルアミノエチル、(メタ)アクリル酸である。
Specific examples of the vinyl-based monomer having an ionic group or an ion-forming group (d) are those which impart cationicity: N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, ( Adds anionic properties such as N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylamide, (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium methosulfate. Materials: vinyl carboxylic acid [(meth) acrylic acid, ethacrylic acid, crotonic acid, sorbic acid, maleic acid, itaconic acid, cinnamic acid, etc.], vinyl sulfonic acid [vinyl sulfonic acid, allyl sulfonic acid, vinyl toluene sulfonic acid , Styrene sulfonic acid, etc.], ( ) Acrylic acid [(meth) sulfoethyl acrylate, (meth) acrylic acid sulfopropyl] include (meth) [such as 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid] acrylamide sulfonic acid. Preferred are N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid.

【0016】(e)の炭素数1〜5アルキル基を有する
(メタ)アクリル酸エステルとしては具体的には例えば
(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチ
ル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリ
ル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸n−アミル等が挙
げられる。好ましくは(メタ)アクリル酸メチル、(メ
タ)アクリル酸n−ブチルである。
Specific examples of the (meth) acrylic acid ester having an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of (e) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and n- (meth) acrylate. Examples include propyl, n-butyl (meth) acrylate, n-amyl (meth) acrylate and the like. Preferred are methyl (meth) acrylate and n-butyl (meth) acrylate.

【0017】また、(a)〜(e)の他に必要により次
の(イ)〜(ル)に例示するその他の重合性単量体もし
くはオリゴマーを併用してもよい。 (イ)(メタ)アクリル酸アルキル(アルキル基の炭素
数は6〜30)エステル〔(メタ)アクリル酸2−エチ
ルヘキシル、(メタ)アクリル酸n−ラウリル、(メ
タ)アクリル酸n−セチル、(メタ)アクリル酸n−ス
テアリル、(メタ)アクリル酸n−オレイル、(メタ)
アクリル酸ベヘニルなど〕など〕; (ロ)芳香族ビニル単量体(スチレン、α−メチルスチ
レン、α−クロロスチレンなど); (ハ)ハロゲン化ビニル単量体(塩化ビニルなど); (ニ)アルキルまたはシクロアルキルビニルエーテル
(メチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテ
ルなど); (ホ)ビニルエステル(酢酸ビニルなど);(ヘ)ニト
リル基含有単量体(アクリロニトリルなど); (ト)アミド基含有単量体〔(メタ)アクリルアミド、
クロトンアミド、N−メチロールアクリルアミド、フマ
ル酸ジアミドなど〕; (チ)エポキシ基含有ビニル系単量体〔(メタ)アクリ
ル酸グリシジルなど〕; (リ)ポリシロキサン基を有するビニル系単量体 {CH2=CHCOO(CH2)3[Si(CH3)2O]nSi(CH3)3,CH2=C(C
H3)COOC6H4[Si(CH3)2O]nSi(CH3)3,CH2=C(CH3)COO(CH
2)3[Si(CH3)2O]nSi(CH3)3,CH2=C(CH3)COO(CH2)3[Si
(CH3)(C6H5)O]nSi(CH3)3,CH2=C(CH3)COO(CH2)3[Si(C
6H5)2O]nSi(CH3)3 (各式中n=0〜130)等}; (ヌ)炭素数が3〜30のパーフルオロアルキル基を有
するビニル系単量体〔パーフルオロアルキル基を有する
(メタ)アクリル酸エステル: CF3(CF2)5(CH2)2OCOC(Me)=CH2,CF3(CF2)9(CH2)2OCOCH=
CH2,HCF2(CF2)9(CH2)2OCOC(Me)=CH2H2CF(CF2)9(CH2)2OCOCH=CH2,C7F15CON(Et)(CH2)2OCOC
(Me)=CH2,C8F17SO2N(Me)(CH2)2OCOC(Me)=CH2, C8F17
SO2N(CH2CH2OCOCH=CH2)2C8F17(CH2)11OCOC(Me)=CH2
C8F17(CH2)11OCOC(Me)=CH2など(上記式中、Meはメチ
ル基、Etはエチル基を示す);パーフルオロアルキル
基を持つマレイン酸モノまたはジエステル:C8F17(CH2)
11OCOCH=CHCOOMe,C8F17(CH2)11OCOCH=CHCOOCH2C7F15
ど;パーフルオロアルキル基を有するビニルエーテルま
たはアリルエーテル: C7F15CH2OCH=CH2,C7F15CH2OCH2
CH=CH2など;パーフルオロアルキル基を有するビニルス
ルホン酸:C8F17SO2NHCH2SO2CH=CH2など。 (ル)ビニル基を有する重合性オリゴマー{ポリウレタ
ン、ポリエーテル、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリエ
ステル等のオリゴマーに一個以上重合性二重結合が導入
されたものであり、ポリカプロラクトンジオールと(メ
タ)アクリル酸とのエステル化物、例えばプラクセルF
M−1、FM−5、FA−5(日本油脂製)等:ポリエ
チレングリコールと(メタ)アクリル酸とのエステル、
例えばブレンマーPE−200、PE−350、PP−
300,PP−800(日本油脂製):ポリテトラメチ
レングリコールとイソホロンジイソシアネートとのプレ
ポリマー(末端OH)(1モル)とアクリル酸イソシア
ネートエチル(1モル)との反応物:ポリアミドと(メ
タ)アクリル酸エステルとの反応物:エポキシ樹脂とア
クリル酸との反応物等}。
In addition to (a) to (e), if necessary, other polymerizable monomers or oligomers exemplified in the following (a) to (l) may be used in combination. (A) alkyl (meth) acrylate (wherein the alkyl group has 6 to 30 carbon atoms) ester [2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-lauryl (meth) acrylate, n-cetyl (meth) acrylate, ( (Meth) acrylic acid n-stearyl, (meth) acrylic acid n-oleyl, (meth)
Behenyl acrylate, etc.], etc.]; (b) Aromatic vinyl monomers (styrene, α-methylstyrene, α-chlorostyrene, etc.); (c) Halogenated vinyl monomers (vinyl chloride, etc.); (d) Alkyl or cycloalkyl vinyl ether (methyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, etc.); (e) vinyl ester (vinyl acetate, etc.); (f) nitrile group-containing monomer (acrylonitrile, etc.); (to) amide group-containing monomer [( (Meth) acrylamide,
Crotonamide, N-methylol acrylamide, fumaric acid diamide, etc.]; (H) Epoxy group-containing vinyl monomer [(meth) glycidyl acrylate, etc.]; (Re) Polysiloxane group-containing vinyl monomer {CH 2 = CHCOO (CH 2 ) 3 [Si (CH 3 ) 2 O] n Si (CH 3 ) 3 , CH 2 = C (C
H 3 ) COOC 6 H 4 [Si (CH 3 ) 2 O] n Si (CH 3 ) 3 , CH 2 = C (CH 3 ) COO (CH
2 ) 3 [Si (CH 3 ) 2 O] n Si (CH 3 ) 3 , CH 2 = C (CH 3 ) COO (CH 2 ) 3 [Si
(CH 3 ) (C 6 H 5 ) O] n Si (CH 3 ) 3 , CH 2 = C (CH 3 ) COO (CH 2 ) 3 [Si (C
6 H 5 ) 2 O] n Si (CH 3 ) 3 (n = 0 to 130 in each formula), etc .; (nu) a vinyl-based monomer having a perfluoroalkyl group having 3 to 30 carbon atoms [per (Meth) acrylic acid ester having a fluoroalkyl group: CF 3 (CF 2 ) 5 (CH 2 ) 2 OCOC (Me) = CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 9 (CH 2 ) 2 OCOCH =
CH 2 , HCF 2 (CF 2 ) 9 (CH 2 ) 2 OCOC (Me) = CH 2 , H 2 CF (CF 2 ) 9 (CH 2 ) 2 OCOCH = CH 2 , C 7 F 15 CON (Et) (CH 2 ) 2 OCOC
(Me) = CH 2 , C 8 F 17 SO 2 N (Me) (CH 2 ) 2 OCOC (Me) = CH 2 , C 8 F 17
SO 2 N (CH 2 CH 2 OCOCH = CH 2) 2 C 8 F 17 (CH 2) 11 OCOC (Me) = CH 2,
C 8 F 17 (CH 2 ) 11 OCOC (Me) = CH 2 and the like (in the above formula, Me represents a methyl group and Et represents an ethyl group); maleic acid mono- or diester having a perfluoroalkyl group: C 8 F 17 (CH 2 )
11 OCOCH = CHCOOMe, C 8 F 17 (CH 2 ) 11 OCOCH = CHCOOCH 2 C 7 F 15, etc .; vinyl ether or allyl ether having a perfluoroalkyl group: C 7 F 15 CH 2 OCH = CH 2 , C 7 F 15 CH 2 OCH 2
CH = CH 2 etc .; vinyl sulfonic acid having a perfluoroalkyl group: C 8 F 17 SO 2 NHCH 2 SO 2 CH = CH 2 etc. (L) Polymerizable oligomer having vinyl group (Polyurethane, polyether, polyamide, epoxy resin, polyester, etc., in which one or more polymerizable double bonds are introduced, polycaprolactone diol and (meth) acrylic acid With ester, eg Praxel F
M-1, FM-5, FA-5 (manufactured by NOF CORPORATION), etc .: an ester of polyethylene glycol and (meth) acrylic acid,
For example, Bremmer PE-200, PE-350, PP-
300, PP-800 (manufactured by NOF CORPORATION): Reaction product of prepolymer of polytetramethylene glycol and isophorone diisocyanate (terminal OH) (1 mol) and isocyanate ethyl acrylate (1 mol): polyamide and (meth) acrylic Reaction product with acid ester: reaction product of epoxy resin and acrylic acid, etc.}.

【0018】該ビニル系共重合体中の各構成単位の含有
量は(a)は通常0.5〜50重量%、好ましくは3〜
30重量%、(b)は通常0.5〜50重量%、好まし
くは1〜30重量%、特に好ましくは1.5〜10重量
%、(c)は通常1〜40重量%、好ましくは3〜30
重量%、(d)は通常0.5〜30重量%、好ましくは
1〜20重量%、(e)は通常30〜90重量%、好ま
しくは50〜80重量%である。但し、(a)〜(e)
単位の合計が100重量%を越えることはない。(a)
が0.5重量%未満であると塗膜の硬化性が不十分とな
り耐水性等の塗膜性能が不良になる。50重量%を越え
ると水分散物の保存安定性が不良になる。(b)が0.
5重量%未満または(c)が1重量%未満であると水分
散物の保存安定性が不良になりゲル化が発生する。
(b)が50重量%を越えるかまたは(c)が40重量
%を越えるとこれ以上保存安定性向上の効果もなく、ま
たアミンイミドの様な高価な薬品を使うので価格面で実
用性が乏しくなる。(d)が0.5重量%未満であると
水分散物の分散性が不十分となり良好な水分散物が得ら
れない。30重量%を越えると塗膜の耐水性等の性能が
不良になる。(e)が30重量%未満であると塗膜の耐
水性等の性能が不良になり、90重量%を越えると安定
な水分散物が得られない。
The content of each structural unit in the vinyl copolymer is (a) usually 0.5 to 50% by weight, preferably 3 to
30% by weight, (b) is usually 0.5 to 50% by weight, preferably 1 to 30% by weight, particularly preferably 1.5 to 10% by weight, and (c) is usually 1 to 40% by weight, preferably 3 ~ 30
%, (D) is usually 0.5 to 30% by weight, preferably 1 to 20% by weight, and (e) is usually 30 to 90% by weight, preferably 50 to 80% by weight. However, (a) to (e)
The total unit does not exceed 100% by weight. (A)
If less than 0.5% by weight, the curability of the coating film becomes insufficient and the coating film performance such as water resistance becomes poor. If it exceeds 50% by weight, the storage stability of the aqueous dispersion becomes poor. (B) is 0.
If it is less than 5% by weight or less than 1% by weight of (c), the storage stability of the aqueous dispersion becomes poor and gelation occurs.
When (b) exceeds 50% by weight or (c) exceeds 40% by weight, there is no further effect of improving the storage stability, and since expensive chemicals such as amine imide are used, it is not practical in terms of price. Become. When the content of (d) is less than 0.5% by weight, the dispersibility of the water dispersion is insufficient and a good water dispersion cannot be obtained. If it exceeds 30% by weight, the performance of the coating film such as water resistance becomes poor. If (e) is less than 30% by weight, the performance of the coating film such as water resistance becomes poor, and if it exceeds 90% by weight, a stable aqueous dispersion cannot be obtained.

【0019】本発明の反応型コーテイング剤の製造方法
は、溶液重合して該ビニル系共重合体を得た後乳化分散
する方法や、乳化重合して本発明のコーテイング剤を得
る方法がある。溶液重合の場合は、電子線または紫外線
を照射する方法、加熱による方法及び開始剤を使用する
方法がある。好ましい重合方法は有機溶剤中開始剤を使
用する方法である。使用される有機溶剤としてはアルコ
ール(エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール
など)、芳香族炭化水素(トルエン、キシレンなど)、
脂肪族炭化水素(ヘキサン、シクロヘキサンなど)、脂
肪族エステル(酢酸エチル、酢酸n−ブチルなど)、脂
肪族ケトン(アセトン、メチルエチルケトンなど)、脂
肪族エーテル(ジオキサン、テトラヒドロフランなど)
などおよびこれらの二種以上の混合物が挙げられる。好
ましいものはイソプロパノール、トルエン、メチルエチ
ルケトンの単独またはこれらの二種以上の混合物であ
る。後で溶剤をトッピングする場合は低沸点の溶剤程好
ましく、また溶液重合の際溶液中で乳化分散する場合は
水溶性溶剤が好ましい。有機溶剤と(a)〜(e)の単
量体の合計重量との割合は任意に選択できるが、有機溶
剤:単量体合計量が重量比で通常0.2:2〜2:1、
好ましくは0.5:1〜5:1である。
The method for producing the reactive coating agent of the present invention includes a method of solution polymerization to obtain the vinyl-based copolymer, followed by emulsion dispersion, and a method of emulsion polymerization to obtain the coating agent of the present invention. In the case of solution polymerization, there are a method of irradiating with an electron beam or an ultraviolet ray, a method of heating, and a method of using an initiator. A preferred polymerization method is a method using an initiator in an organic solvent. As the organic solvent used, alcohol (ethanol, isopropanol, n-butanol, etc.), aromatic hydrocarbon (toluene, xylene, etc.),
Aliphatic hydrocarbons (hexane, cyclohexane, etc.), aliphatic esters (ethyl acetate, n-butyl acetate, etc.), aliphatic ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.), aliphatic ethers (dioxane, tetrahydrofuran, etc.)
Etc. and mixtures of two or more thereof. Preferred are isopropanol, toluene, methyl ethyl ketone alone or as a mixture of two or more thereof. A solvent having a lower boiling point is more preferable when the solvent is topping afterwards, and a water-soluble solvent is preferable when emulsifying and dispersing in the solution during the solution polymerization. The ratio of the organic solvent and the total weight of the monomers (a) to (e) can be arbitrarily selected, but the total amount of the organic solvent: monomers is usually 0.2: 2 to 2: 1 by weight ratio,
It is preferably 0.5: 1 to 5: 1.

【0020】開始剤を使用する方法において、開始剤と
してはアゾ化合物〔アゾビスイソブチロニトリル、2,
2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、
アゾビスシアノ吉草酸、2,2−アゾビス(2−アミジ
ノプロパン)ハイドロクロライド、2,2−アゾビス
(2−アミジノプロパン)アセテートなど〕、無機過酸
化物〔過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウ
ム、過硫酸ナトリウムなど〕、有機過酸化物〔過酸化ベ
ンゾイル、ジ-t-ブチルパーオキサイド、クメンヒドロ
パーオキサイド酸パーオキサイド、ジ(2−エトキシエ
チル)パーオキシジカーボネート〕及びレドックス触媒
〔アルカリ金属の亜硫酸塩もしくは重亜硫酸塩、亜硫酸
アンモニウム、L-アスコルビン酸、エリソルビン酸など
の還元剤とアルカリ金属の過硫酸塩、過硫酸アンモニウ
ム、過酸化物などの酸化剤の組合せよりなるもの〕及び
これらの2種以上があげられる。開始剤の添加量は
(a)〜(d)の単量体の固形分合計重量に対し、通常
0.001〜20%、好ましくは0.1〜10%であ
る。
In the method using an initiator, an azo compound [azobisisobutyronitrile, 2,
2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile),
Azobiscyanovaleric acid, 2,2-azobis (2-amidinopropane) hydrochloride, 2,2-azobis (2-amidinopropane) acetate, etc.], inorganic peroxides [hydrogen peroxide, ammonium persulfate, potassium persulfate, persulfate] Sodium sulfate, etc., organic peroxides [benzoyl peroxide, di-t-butyl peroxide, cumene hydroperoxide acid peroxide, di (2-ethoxyethyl) peroxydicarbonate] and redox catalysts [alkali metal sulfites] Salt or bisulfite, ammonium sulfite, L-ascorbic acid, erythorbic acid and other reducing agents and alkali metal persulfates, ammonium persulfate, peroxides and other oxidizing agents] and two or more thereof Can be given. The amount of the initiator added is usually 0.001 to 20%, preferably 0.1 to 10%, based on the total solid weight of the monomers (a) to (d).

【0021】また、場合によっては連鎖移動剤(n−ラ
ウリルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、t−
ドデシルメルカプタン、γ−メルカプトプロピルトリメ
トキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキ
シシランなど)を加え分子量を調節することができる。
In some cases, a chain transfer agent (n-lauryl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, t-
Dodecyl mercaptan, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, etc.) can be added to control the molecular weight.

【0022】重合反応の反応温度は通常50〜150
℃、好ましくは70〜130℃である。反応時間は通常
1〜10時間であり、好ましくは2〜7時間である。重
合の終点は赤外吸収スペクトルの二重結合の吸収(16
48cm-1)が消滅することによって、またはガスクロマ
トグラフィーを使い未反応の単量体が減少することによ
って確認出来る。
The reaction temperature of the polymerization reaction is usually 50 to 150.
C., preferably 70 to 130.degree. The reaction time is usually 1 to 10 hours, preferably 2 to 7 hours. The end point of the polymerization is the double bond absorption (16
It can be confirmed by the disappearance of 48 cm −1 ) or the reduction of unreacted monomer by using gas chromatography.

【0023】溶液重合によって該ビニル共重合体を得た
場合は、次いで乳化することにより本発明の反応型コー
テイング剤が得られる。この乳化の方法としては、溶液
重合した後溶液をトッピングし残った樹脂を乳化する方
法と溶液のままで水を加え乳化しその後溶剤をトッピン
グする方法がある。乳化後溶剤が残っていてもいなくて
も良い。出来れば溶液状態で乳化するのが好ましい。こ
の場合乳化剤やpH調整剤を添加して乳化してもよい。
乳化剤としては、たとえば、アルキル硫酸エステル塩、
アルキルアリールスルホン酸塩、アルキルリン酸エステ
ル塩あるいは脂肪酸塩などのアニオン界面活性剤、アル
キルアミン塩、アルキル四級アンモニウム塩などのカチ
オン界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルアリール
エーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ある
いはプルロニック型などの非イオン界面活性剤、カルボ
ン酸塩型(アミノ酸型、ベタイン型など)あるいはスル
ホン酸塩型などの両性界面活性剤を併用することができ
る。
When the vinyl copolymer is obtained by solution polymerization, it is then emulsified to obtain the reactive coating agent of the present invention. Examples of this emulsification method include a method in which the solution is polymerized and then the solution is topped to emulsify the remaining resin, and a method in which water is added as it is to emulsify and then the solvent is topped. The solvent may or may not remain after the emulsification. It is preferable to emulsify in a solution state if possible. In this case, an emulsifier or a pH adjuster may be added to emulsify.
As the emulsifier, for example, an alkyl sulfate ester salt,
Anionic surfactants such as alkyl aryl sulfonates, alkyl phosphate ester salts or fatty acid salts, cationic surfactants such as alkyl amine salts, alkyl quaternary ammonium salts, polyoxyethylene alkylaryl ethers, polyoxyethylene alkyl ethers, Alternatively, a nonionic surfactant such as a pluronic type, an amphoteric surfactant such as a carboxylate type (amino acid type, betaine type) or a sulfonate type can be used in combination.

【0024】またカチオン形成性基が存在する場合酸を
添加すると親水性が向上し樹脂の乳化を助けることはよ
く知られている。酸としては有機または無機の酸たとえ
ば、塩酸、リン酸、硫酸、硝酸、蟻酸、酢酸、プロピオ
ン酸、乳酸、(メタ)アクリル酸、蓚酸、クエン酸、マ
レイン酸、イタコン酸、アジピン酸などがあげられる。
またアニオン形成性基が存在する場合はアミン(アンモ
ニア、メチルアミン、ジメチルアミン、ジエタノールア
ミン、ジメチルアミノエタノール、トリエチルアミン
等)やアルカリ(KOH、NaOH等)を添加すると親
水性が向上し乳化を助ける。アミンイミド基は両性であ
り酸、塩基のどちらの添加によっても親水性が向上す
る。酸、塩基の添加量はアミンイミド基とイオン形成性
基の合計モルに対して通常0.3〜1.5倍モルである。
It is well known that when a cation-forming group is present, the addition of an acid improves the hydrophilicity and helps emulsification of the resin. Examples of the acid include organic or inorganic acids such as hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, nitric acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, lactic acid, (meth) acrylic acid, oxalic acid, citric acid, maleic acid, itaconic acid, and adipic acid. Can be
When an anion-forming group is present, addition of amine (ammonia, methylamine, dimethylamine, diethanolamine, dimethylaminoethanol, triethylamine, etc.) or alkali (KOH, NaOH, etc.) improves hydrophilicity and assists emulsification. The amine imide group is amphoteric and the hydrophilicity is improved by adding either acid or base. The amount of the acid or base added is usually 0.3 to 1.5 times the mol of the total mol of the amine imide group and the ion-forming group.

【0025】また硬化後の塗膜の架橋密度や基体への密
着性を向上させるためにシラン類を乳化前に配合してお
いて乳化時にミセル内に入れることが出来る。この様な
シラン類としては具体的には例えばメチルトリメトキシ
シラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、テトラn−ブトキシシラン、ビニルトリエトキシシ
ラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプ
ロピルトリエトキシシラン、シリケートなどが挙げられ
る。
Further, in order to improve the cross-linking density of the coating film after curing and the adhesion to the substrate, silanes may be blended before emulsification and put into the micelle during emulsification. Specific examples of such silanes include methyltrimethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-butoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxy. Propyltrimethoxysilane, γ
-Aminopropyltrimethoxysilane, γ-ureidopropyltriethoxysilane, silicate and the like.

【0026】樹脂溶液のまま乳化する場合は樹脂溶液に
これらの添加剤を加えた後、水を除々に加え乳化する。
乳化温度は低い方が良いが通常70℃以下好ましくは5
0℃以下である。その後このまま水で希釈したままでも
よいし、溶剤をトッピングしてもよい。トッピングは8
0℃以下減圧下で行うのが好ましい。この様にして水分
散型樹脂組成物が得られる。
When emulsifying the resin solution as it is, these additives are added to the resin solution, and then water is gradually added to emulsify.
The lower the emulsification temperature, the better, but usually 70 ° C or lower, preferably 5
It is 0 ° C or lower. After that, it may be diluted with water as it is, or may be topped with a solvent. 8 toppings
It is preferably carried out under reduced pressure of 0 ° C. or lower. In this way, a water-dispersed resin composition is obtained.

【0027】また乳化重合で本発明の水分散物を得る場
合には重合性の乳化剤を用い水性媒体中で各構成成分と
共に共重合する方法がとられる。開始剤としては溶液重
合の場合と同じものが使用出来る。乳化重合の際他の乳
化剤やpH調整剤を併用してもよい。これらは前記の乳
化の場合と同じものでよい。また、乳化重合安定化の目
的で保護コロイド剤、たとえば部分鹸化ポリビニルアル
コール、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピル
セルロースなどを使用することができる。重合方式とし
ては、公知の重合方法により、バッチ式重合法、連続式
重合法のいずれでも可能である。公知の重合方法として
は一括仕込法、単量体添加法、単量体エマルション添加
法などがあげられる。重合温度等は溶液重合の場合と同
じで良い。ここで用いられる重合性の乳化剤としては従
来公知の各種重合性乳化剤が使用できる。具体的には例
えば重合性基として(メタ)アリル基や(メタ)アクリ
ル基を含み、且つ乳化機能基として第4級アンモニウム
塩、第3級アミン塩、アミンイミド基等のカチオン性の
もの、スルホン酸塩、カルボン酸塩等のアニオン性のも
のまたはエチレンオキシド基の様な非イオン性のものを
含むものが挙げられる。重合性乳化剤の量は(a)〜
(d)の合計量の0.1〜20重量%、好ましくは0.
5〜10重量%である。
When the aqueous dispersion of the present invention is obtained by emulsion polymerization, a method in which a polymerizable emulsifying agent is used and copolymerization is carried out together with the respective constituents in an aqueous medium is employed. As the initiator, the same one as in the case of solution polymerization can be used. During emulsion polymerization, other emulsifiers and pH adjusters may be used together. These may be the same as those in the emulsification described above. Further, for the purpose of stabilizing emulsion polymerization, a protective colloid agent such as partially saponified polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose and the like can be used. As a polymerization method, any of a batch polymerization method and a continuous polymerization method can be used by a known polymerization method. Known polymerization methods include a batch charging method, a monomer addition method, and a monomer emulsion addition method. The polymerization temperature and the like may be the same as in the case of solution polymerization. As the polymerizable emulsifier used here, various conventionally known polymerizable emulsifiers can be used. Specifically, for example, a cationic group containing a (meth) allyl group or a (meth) acrylic group as a polymerizable group and a cationic group such as a quaternary ammonium salt, a tertiary amine salt or an amine imide group as an emulsifying functional group, or a sulfone Examples thereof include anionic salts such as acid salts and carboxylic acid salts, and nonionic salts such as ethylene oxide groups. The amount of polymerizable emulsifier is from (a) to
0.1 to 20% by weight of the total amount of (d), preferably 0.1.
It is 5 to 10% by weight.

【0028】この様にして得られた水分散物の状態は可
溶化状態、エマルション、ペースト状態等の種々の状態
になるがいずれの状態であっても構わない。
The state of the aqueous dispersion thus obtained may be various states such as a solubilized state, an emulsion and a paste state, but any state may be used.

【0029】水に分散した状態ではシリル基はミセル中
にあり、水と遮断されシリル基は安定であるが、塗膜に
すると水が飛びミセルが壊れシリル基が水分と接し徐々
にシリル基の縮合が始まる。水が飛んだ後の加水分解性
シリル基の縮合機構は次の様である。
In the state of being dispersed in water, the silyl group is in the micelle and is blocked from water, so that the silyl group is stable. Condensation begins. The condensation mechanism of the hydrolyzable silyl group after the water has flown is as follows.

【0030】本発明の反応型コーテイング剤はこの様に
して得られた水分散物そのままでもよいし、各種エマル
ション、例えばアクリルエマルション、ウレタンエマル
ション、エポキシエマルションや通常硬化剤として使用
されるメラミンやNCO基を含むエマルション等を混合
したものでもよい。また、塗料として通常配合される顔
料、各種添加剤(シリル基の硬化触媒、紫外線吸収剤、
酸化防止剤、耐熱性向上剤、レベリング剤、たれ防止
剤、艶消し剤など)を含有させてもよい。この場合には
エマルションとの相溶安定性を良好にするために水分散
の状態であるのが望ましい。
The reactive coating agent of the present invention may be the water dispersion thus obtained as it is, or various emulsions such as acrylic emulsion, urethane emulsion, epoxy emulsion and melamine or NCO group usually used as a curing agent. It may be a mixture of emulsions containing In addition, pigments usually added as paints, various additives (silyl group curing catalyst, ultraviolet absorber,
Antioxidant, heat resistance improver, leveling agent, anti-sagging agent, matting agent, etc.) may be contained. In this case, in order to improve the compatibility stability with the emulsion, it is desirable that it be in a water dispersion state.

【0031】顔料としては体質顔料(炭酸カルシウム、
カオリン、タルク、ケイ酸アルミ、アエロジルなど)、
無機顔料(酸化チタン、酸化鉄、黄鉛、酸化カドミウ
ム、カーボンブラック、アルミ燐片など)、有機顔料
(アゾ系、アゾレーキ系、フタロシアニン系、キナクリ
ドン系、イソインドリノン系の有機顔料など)が挙げら
れる。顔料も水分散したものを用いるのが望ましい。
As the pigment, an extender pigment (calcium carbonate,
Kaolin, talc, aluminum silicate, aerosil, etc.),
Inorganic pigments (titanium oxide, iron oxide, yellow lead, cadmium oxide, carbon black, aluminum flakes, etc.), organic pigments (azo, azo lake, phthalocyanine, quinacridone, isoindolinone organic pigments, etc.) To be It is desirable to use a pigment dispersed in water.

【0032】また、加水分解性シリル基の硬化を促進す
るために硬化触媒を併用してもよい。この様な触媒とし
ては従来から用いられているものが使用可能である。こ
の様なものとしては例えば、有機チタネート系化合物
〔イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソ
プロピルトリ(ジオクチルピロホスフェート)チタネー
ト、テトライソプロピルジ(ラウリルホスファイト)チ
タネートなど〕、有機アルミニウム系化合物(アセトア
ルコキシアルミニウムジイソプロピレートなど)、カル
ボン酸型錫化合物(ジオクチル酸錫、ジブチル錫ジラウ
レート、ジブチル錫マレートなど)、スルフィド型、メ
ルカプチド型などの含硫黄系有機錫化合物(ジブチル錫
スルフィドなど)、ジアルキル錫オキシド(ジブチル錫
オキシド、ジオクチル錫オキシドなど)その他カルボン
酸金属塩(酢酸ナトリウム、カプロン酸亜鉛、オクチル
酸鉛、、ナフテン酸コバルト等)、酸性リン酸エステル
(モノメチル酸性リン酸エステル、ジメチル酸性リン酸
エステル、ジエチル酸性リン酸エステル、モノブチル酸
性リン酸エステルなど)、カルボン酸及びその酸無水物
(アジピン酸、マレイン酸、クエン酸、イタコン酸、コ
ハク酸、フタル酸、トリメリット酸、無水マレイン酸、
無水フタル酸など)アミノシラン(γ-アミノプロピル
トリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシ
シランなど)、アミン及びその塩(トリエチルアミン、
ジブチルアミン−2−ヘキソエート、環式アミジン及び
その塩など)、第4級アンモニウム塩(テトラブチルア
ンモニウムハイドロキシドなど)等の硬化触媒が挙げら
れる。油性の触媒はミセルを壊す恐れがあるので、好ま
しくは水溶性触媒や水分散した触媒がよい。これらの触
媒は単独でも2種以上を混合して使用してもよい。触媒
を使用する場合の添加量はビニル系共重合体に対し通常
0.001〜20重量%である。
A curing catalyst may be used in combination to accelerate the curing of the hydrolyzable silyl group. As such a catalyst, those conventionally used can be used. Examples of such compounds include organic titanate-based compounds [isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tri (dioctyl pyrophosphate) titanate, tetraisopropyl di (lauryl phosphite) titanate, etc.], organic aluminum-based compounds (acetoalkoxy aluminum diisopropyiate). ), Carboxylic acid-type tin compounds (tin dioctylate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin malate, etc.), sulfide-type, mercaptide-type sulfur-containing organic tin compounds (dibutyltin sulfide, etc.), dialkyltin oxides (dibutyltin) Oxides, dioctyltin oxide, etc.) Other carboxylic acid metal salts (sodium acetate, zinc caproate, lead octylate, cobalt naphthenate, etc.), acid phosphates (monomethyl acidity) Acid ester, dimethyl acid phosphoric acid ester, diethyl acid phosphoric acid ester, monobutyl acid phosphoric acid ester, etc.), carboxylic acid and its acid anhydride (adipic acid, maleic acid, citric acid, itaconic acid, succinic acid, phthalic acid, Trimellitic acid, maleic anhydride,
Phthalic anhydride, etc.) Aminosilane (γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, etc.), amine and its salts (triethylamine,
Examples thereof include curing catalysts such as dibutylamine-2-hexoate, cyclic amidine and salts thereof, and quaternary ammonium salts (tetrabutylammonium hydroxide). Since an oily catalyst may destroy micelles, a water-soluble catalyst or a water-dispersed catalyst is preferable. These catalysts may be used alone or in combination of two or more. When using a catalyst, the amount added is usually based on the vinyl copolymer.
It is 0.001 to 20% by weight.

【0033】本発明のコーテイング剤が塗料化したもの
である場合の塗料化の方法としては、該ビニル系共重合
体からなる樹脂エマルションに上記に例示した各塗料化
に使用される成分を通常の攪拌だけによる混合でもよい
し、混合装置(ボールミル、ニーダー、サンドグライン
ダー、ロールミル、フラットストンミルなど)を用いて
分散、混合することによっても塗料化する事が出来る。
When the coating agent of the present invention is made into a paint, the method for making it into a paint is to add the components used for making the above-mentioned paints to the resin emulsion consisting of the vinyl copolymer in the usual manner. Mixing by stirring alone may be used, or a paint can be obtained by dispersing and mixing using a mixing device (ball mill, kneader, sand grinder, roll mill, flatstone mill, etc.).

【0034】本発明のコーテイング剤の塗布方法として
は例えば刷毛塗り、ロール塗り、スプレー塗り、流し塗
りまたは浸漬法等の方法が挙げられ特に限定されない。
塗布された後常温で放置または60〜200℃に加熱す
ることにより硬化させる。また130℃以上の加熱によ
りアミンイミド基がアミンとイソシアネートに分解し、
発生したイソシアネートが活性水素と反応し更に架橋密
度を向上し耐水性等の塗膜物性が向上する。
Examples of the coating method of the coating agent of the present invention include brush coating, roll coating, spray coating, flow coating and dipping, and are not particularly limited.
After the application, the composition is left standing at room temperature or heated at 60 to 200 ° C. to be cured. Also, by heating above 130 ° C, the amine imide group is decomposed into amine and isocyanate,
The generated isocyanate reacts with active hydrogen to further improve the crosslink density and improve the physical properties of the coating film such as water resistance.

【0035】[0035]

【実施例】以下実施例により本発明を更に説明するが、
本発明はこれに限定されるものではない。
The present invention will be further described with reference to the following examples.
The present invention is not limited to this.

【0036】実施例 1 イソプロパノール80gを300mlの四つ口コルベン
に仕込み攪拌しながら80℃に加熱した。次いで、下記
処方の各成分を配合した混合溶液を3時間かけて滴下し
た。 〔処方〕 γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン (以下MPシラン)15g 1,1−ジメチル−1−(2−ヒドロキシプロピル)アミンメタクリルイミド (以下AI) 3g アクリル酸2-ヒドロキシエチル(以下HEA) 10g アクリル酸(以下AA) 7g メタクリル酸メチル(以下MMA) 40g アクリル酸n−ブチル(以下BA) 25g n−ラウリルメルカプタン(以下LM) 2g アゾビスイソバレロニトリル(以下AIVN) 2g イソプロパノール (以下IPA) 20g 滴下終了後2時間同温度で反応させた後、AIVN0.
3gを追加し、更に2時間反応させた。この様にしてI
PA50%溶液の共重合体を得た。更にこの溶液に20
〜40℃でアンモニア水(28%)3.2gを加えて良
く混合した後、水250gを徐々に加え水分散物とす
る。この水分散物を減圧下50℃以下でIPAをトッピ
ングし、最後に水で調製して固形分30%の本発明のコ
ーテイング剤[1]を得た。
Example 1 80 g of isopropanol was charged into a 300 ml four-necked Kolben and heated to 80 ° C. with stirring. Then, a mixed solution containing the components of the following formulation was added dropwise over 3 hours. [Formulation] γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (hereinafter MP silane) 15 g 1,1-dimethyl-1- (2-hydroxypropyl) amine methacrylimide (hereinafter AI) 3 g 2-hydroxyethyl acrylate (hereinafter HEA) 10 g Acrylic acid (AA) 7 g Methyl methacrylate (MMA) 40 g n-Butyl acrylate (BA) 25 g n-lauryl mercaptan (LM) 2 g Azobisisovaleronitrile (AIVN) 2 g Isopropanol (IPA) 20 g After the dropping was completed, the reaction was carried out at the same temperature for 2 hours, and then AIVN0.
An additional 3 g was added and the reaction was continued for another 2 hours. I like this
A 50% PA solution copolymer was obtained. In addition to this solution 20
After adding 3.2 g of ammonia water (28%) at -40 ° C and mixing well, 250 g of water is gradually added to form an aqueous dispersion. This aqueous dispersion was topped with IPA at 50 ° C. or lower under reduced pressure and finally prepared with water to obtain a coating agent [1] of the present invention having a solid content of 30%.

【0037】製造例1 500mlのコルベンにポリカプロラクトントリオール
(MW2,000)100g、ポリカプロラクトンジオ
ール(MW1,000)100g、メタクリル酸2−ヒ
ドロキシエチル6.5g、酢酸n−プロピル 121g
を仕込み窒素置換し80℃に昇温して均一に溶解した。
イソホロンジイソシアネート56gを滴下した後ジオク
チル錫メルカプチド0.01gを添加して同温度で6時
間反応した。その後50℃以下に降温した後γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン17.9gを加え残存して
いるNCOと反応させた。IRの2250cm-1にNC
Oの吸収が無いことを確認してアルコキシシリル基とビ
ニル基を有するウレタンオリゴマー(固形分70%、U
OGと略記)を製造した。
Production Example 1 100 ml of polycaprolactone triol (MW 2,000), 100 g of polycaprolactone diol (MW 1,000), 6.5 g of 2-hydroxyethyl methacrylate, and 121 g of n-propyl acetate were added to 500 ml of Kolben.
Was charged, and the atmosphere was replaced with nitrogen, and the temperature was raised to 80 ° C. to uniformly dissolve it.
After dropping 56 g of isophorone diisocyanate, 0.01 g of dioctyltin mercaptide was added and the reaction was carried out at the same temperature for 6 hours. After that, the temperature was lowered to 50 ° C. or lower, and then 17.9 g of γ-aminopropyltrimethoxysilane was added and reacted with the remaining NCO. NC at 2250 cm -1 of IR
After confirming that there is no O absorption, a urethane oligomer having an alkoxysilyl group and a vinyl group (solid content 70%, U
(Abbreviated as OG) was manufactured.

【0038】実施例 2〜6及び比較例1、2 処方を下記表1の各処方とした以外は実施例1と同様に
して本発明のコーティング剤[2]〜[6]及び比較の
コーティング剤[7]〜[9]を得た。
Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 Coating agents [2] to [6] of the present invention and comparative coating agents were prepared in the same manner as in Example 1 except that the formulations shown in Table 1 below were used. [7] to [9] were obtained.

【0039】[0039]

【表1】 [Table 1]

【0040】上記表1中で用いた各略号は下記化合物を
表す。BMA ;メタクリル酸n−ブチル CMA ;メタクリル酸n−セチル DMAPMA;N,N−ジメチルアミノエチルメタクリ
ルアミド UOG ;参考製造例1で製造した加水分解性シリ
ル基とビニル基を有するポリウレタン(固形分70%)
The abbreviations used in Table 1 above represent the following compounds. BMA; n-butyl methacrylate CMA; n-cetyl methacrylate DMAPMA; N, N-dimethylaminoethyl methacrylamide UOG; polyurethane having hydrolyzable silyl groups and vinyl groups produced in Reference Production Example 1 (solid content 70% )

【0041】試験例1〜6及び比較試験例1、2 本発明のコーテイング剤「1]〜[6]及び比較のコー
テイング剤[7]〜[9]をガラス板、スレート板に乾
燥膜20μになる様に塗布し室温下1週間放置して試験
片を作成した。作成直後各種物性を評価した結果を下記
表2に示す。また、各コーテイング剤を50℃で1ケ月
間保存した後同様にして物性を評価した結果を下記表3
に示す。
Test Examples 1 to 6 and Comparative Test Examples 1 and 2 The coating agents [1] to [6] of the present invention and the comparative coating agents [7] to [9] were dried on a glass plate or a slate plate to give a dry film of 20 μm. A test piece was prepared by applying the coating solution as described above and leaving it at room temperature for 1 week.Evaluation results of various physical properties immediately after the preparation are shown in Table 2. Also, each coating agent was stored at 50 ° C. for 1 month, and similarly. Table 3 below shows the results of physical property evaluation
Shown in

【0042】[0042]

【表2】 [Table 2]

【0043】[0043]

【表3】 [Table 3]

【0044】注) 上記表2、3に示した各評価項目の
テストの方法を下記に示す。 エマルションの状態:肉眼で観察した。粒子の沈降の状
態を○△×で評価した。 密着性 :碁番目法、2mm角、25個でセロテープ剥
離。(ガラス板、スレート板) 硬度 :鉛筆硬度 三菱ユニ鉛筆を使用。(ガラス
板) 耐水性 :25℃の水道水に1週間浸漬した後の塗膜の
状態(ブリスター、白化等)を肉眼で観察した。(ガラ
ス板、スレート板) 耐溶剤性:トルエンでのスポットテスト うき、はがれ
の状態を○△×で評価した。(ガラス板)
Note) The method of testing each evaluation item shown in Tables 2 and 3 above is shown below. Emulsion state: Observed with the naked eye. The state of sedimentation of particles was evaluated by ◯ Δ ×. Adhesion: Goto method, 2 mm square, 25 pieces of cellophane tape peeled. (Glass plate, slate plate) Hardness: Pencil hardness Uses Mitsubishi Uni-Pencil. (Glass plate) Water resistance: The state of the coating film (blister, whitening, etc.) after immersion in tap water at 25 ° C. for 1 week was visually observed. (Glass plate, slate plate) Solvent resistance: Spot test with toluene, the state of peeling was evaluated by ◯ Δx. (Glass plate)

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明の反応型コーティング剤は次の効
果を奏する。 (1)水の蒸発により塗膜を形成し、常温で湿気硬化し
実用化出来る。加熱による硬化促進も可能である。 (2)湿気硬化型の樹脂であるにも拘らず、水分散状態
での保存安定性が良好であり、長期間使用出来る。ま
た、長期間保存後も安定した品質の物性が得られる。 (3)シリル基が縮合し硬化した皮膜は優れた耐水性、
耐熱性、耐酸性、耐溶剤性、防汚性、耐候性等の物性を
示す。 (4)無機・有機の各種基材に対し密着性が良好であ
る。 上記効果を奏することにより、本発明の反応型コーティ
ング剤は室温〜加熱下でのコーティング剤例えば塗料、
狭義のコーティング剤、接着剤、プライマー、バインダ
ー等各種用途に有用である。具体的には例えば建材(例
えばガラス、スレート、窯業系等の無機、アルミ等の金
属、木工、プラスチック等)用の耐候性塗料、耐酸性雨
用塗料、防汚性塗料、防食塗料等、無機建材用撥水剤
(吸水防止剤)、無機建材用プライマー、電着塗料、車
両用上塗り塗料、車両用補修塗料、車両部品用塗料、ハ
ードコート剤、缶用コーティング剤、水性防錆塗料、水
性離型剤、プラスチック用コーティング剤(例えば塩ビ
デスクマット等の塩ビシート用コーティング剤や塩ビ等
の壁紙用塗料)、電気電子部品の防湿コーティング剤、
絶縁コーティング剤、インクリボンや磁気テープのバッ
クコート剤、インキ用バインダー、情報紙(例えば昇華
型熱転写紙)用離型剤、繊維用の硬仕上げ剤・撥水剤、
紙用処理剤等に好適である。また水系であるので溶剤の
使用出来ないその他の分野での使用も可能である。
The reactive coating agent of the present invention has the following effects. (1) It can be put to practical use by forming a coating film by evaporating water and moisture-curing at room temperature. Curing can be accelerated by heating. (2) Despite being a moisture-curable resin, it has good storage stability in a water-dispersed state and can be used for a long period of time. Also, stable physical properties can be obtained even after long-term storage. (3) A film in which silyl groups are condensed and cured has excellent water resistance,
It exhibits physical properties such as heat resistance, acid resistance, solvent resistance, stain resistance, and weather resistance. (4) Good adhesion to various inorganic / organic substrates. By exhibiting the above effects, the reactive coating agent of the present invention is a coating agent at room temperature to under heating, for example, a paint,
It is useful in various applications such as coating agents, adhesives, primers and binders in a narrow sense. Specifically, for example, weather-resistant paints for building materials (for example, inorganic materials such as glass, slate, ceramics, metals such as aluminum, woodworking, plastics, etc.), acid rain resistant paints, antifouling paints, anticorrosion paints, etc. Water repellent for building materials (water absorption inhibitor), primer for inorganic building materials, electrodeposition paint, vehicle topcoat paint, vehicle repair paint, vehicle parts paint, hard coat agent, can coating agent, water-based rust preventive coating, water-based Release agent, coating agent for plastics (for example, coating agent for PVC sheet such as PVC desk mat and wallpaper coating for PVC), moisture-proof coating agent for electric and electronic parts,
Insulation coating agents, back coating agents for ink ribbons and magnetic tapes, binders for inks, release agents for information paper (for example, sublimation type thermal transfer paper), hard finishing agents / water repellents for fibers,
It is suitable as a treating agent for paper. Since it is water-based, it can be used in other fields where solvents cannot be used.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 下記(a)〜(e)を必須構成単位と
し、重量基準で(a)単位が0.5〜50%、(b)単
位が0.5〜50%、(c)単位が1〜40%、(d)
単位が0.5〜30%、(e)単位が30〜90%〔但
し、(a)〜(e)単位の合計が100%を越えること
はない〕であるビニル系共重合体からなる成分が水性媒
体中に分散されてなる反応型コーティング剤。 (a):加水分解性シリル基を有するビニル系単量体
(a1)及び/または加水分解性シリル基とビニル基を
有するオリゴマー(a2) (b):アミンイミド基を有するビニル系単量体 (c):水酸基を有するビニル系単量体 (d):イオン基又はイオン形成性基を有するビニル系
単量体 (e):(メタ)アクリル酸アルキルエステル(アルキ
ル基の炭素数1〜5)
1. The following (a) to (e) are essential constitutional units, the (a) unit is 0.5 to 50%, the (b) unit is 0.5 to 50%, and the (c) unit is on a weight basis. Is 1 to 40%, (d)
A component composed of a vinyl-based copolymer having units of 0.5 to 30% and (e) units of 30 to 90% (however, the total of (a) to (e) units does not exceed 100%). A reactive coating agent in which is dispersed in an aqueous medium. (A): Hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer (a1) and / or hydrolyzable silyl group- and vinyl group-containing oligomer (a2) (b): Aminimide group-containing vinyl monomer (a) c): Vinyl-based monomer having hydroxyl group (d): Vinyl-based monomer having ionic group or ion-forming group (e): (meth) acrylic acid alkyl ester (alkyl group having 1 to 5 carbon atoms)
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