JP3318000B2 - Method for producing aqueous dispersion type composition - Google Patents

Method for producing aqueous dispersion type composition

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JP3318000B2
JP3318000B2 JP17317292A JP17317292A JP3318000B2 JP 3318000 B2 JP3318000 B2 JP 3318000B2 JP 17317292 A JP17317292 A JP 17317292A JP 17317292 A JP17317292 A JP 17317292A JP 3318000 B2 JP3318000 B2 JP 3318000B2
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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】本発明者は、例えば建築内外装、
自動車、家電用品、プラスチックなど各種塗装、特に耐
候性、耐久性の要求される用途において、良好な塗膜性
能を有する水性分散型組成物の製造法に関する。
The present invention relates to, for example,
Automobiles, home appliance products, plastics and various painting, particularly weathering resistance, in the required application of the durability, for producing how an aqueous dispersion type composition having good film properties.

【0002】[0002]

【従来の技術・発明が解決しようとする課題】近年、塗
料や接着剤の分野において、公害対策あるいは省資源の
観点より、有機溶剤を使用するものから水溶性あるいは
水分散性樹脂への転換が試みられている。しかしなが
ら、従来の水性分散型樹脂は、イオン性または非イオン
性の界面活性剤を使用した乳化重合法により製造されて
おり、その結果重合に使用する界面活性剤の影響によっ
て、形成された塗膜の耐侯性、耐水性、耐汚染性が悪
く、また造膜機構の違いから塗膜の光沢が溶剤系に較べ
て劣るという欠点を有していた。
2. Description of the Related Art In recent years, in the field of paints and adhesives, the use of organic solvents has been changed from water-soluble or water-dispersible resins to pollution control or resource saving. Attempted. However, the conventional aqueous dispersion type resin is manufactured by an emulsion polymerization method using an ionic or nonionic surfactant, and as a result, a coating film formed by the influence of the surfactant used for polymerization is formed. Had poor defects in weather resistance, water resistance, and stain resistance, and were inferior in gloss to the coating film as compared with the solvent system due to the difference in the film formation mechanism.

【0003】この欠点を改良するため種々の試みが提案
されており、その一つに水溶性の高分子化合物、たとえ
ばマレイン化ポリブタジエン、マレイン化アルキッド樹
脂、水溶性アクリル樹脂等を分散安定剤に用いて、水性
媒体中で重合反応を行う方法、また耐水性、耐侯性を向
上させるために、加水分解可能なシリル基を有する水溶
性合成樹脂の水溶液中で、該シリル基を反応可能な官能
基を有するビニル単量体を含む共単量体を乳化重合する
ことを特徴とする乳化重合体の製造方法(特開平2-1783
01号公報)が提案されている。しかしながら加水分解性
シリル基が不安定なために乳化重合体合成中あるいは保
存中にゲル化しやすく、安定に製造できない欠点を有し
ている。
[0003] Various attempts have been made to improve this disadvantage, one of which is to use a water-soluble polymer compound such as maleated polybutadiene, maleated alkyd resin, water-soluble acrylic resin, etc. as a dispersion stabilizer. A method of conducting a polymerization reaction in an aqueous medium, and in order to improve water resistance and weather resistance, a functional group capable of reacting the silyl group in an aqueous solution of a water-soluble synthetic resin having a hydrolyzable silyl group. For producing an emulsion polymer, comprising emulsion-polymerizing a comonomer containing a vinyl monomer having
No. 01 publication) has been proposed. However, since the hydrolyzable silyl group is unstable, it tends to gel during the synthesis or storage of the emulsion polymer, and has a disadvantage that it cannot be produced stably.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、一般式(I)
で示されるシリル基を有する水溶性樹脂(A)の合成を
連鎖移動剤でない加水分解性エステル(C)または連鎖
移動剤でない加水分解性エステル(C)およびアルコー
ル(D)の存在下で行うことにより、(A)中のシリル
基が安定化され、(A)の水溶液中での(B)の分散重
合も安定に行うことができえられたエマルジョンの保存
安定性も問題ないことを見出し本発明に至った。
Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that the general formula (I)
Synthesis of a water-soluble resin (A) having a silyl group represented by
Hydrolysable ester (C) or chain which is not a chain transfer agent
By performing in the presence of a non-transfer agent hydrolysable ester (C) and A Ruko <br/> Le (D), it is stabilized silyl groups in (A), in an aqueous solution of (A) It has been found that the dispersion polymerization of (B) can be carried out stably and there is no problem in the storage stability of the obtained emulsion, and the present invention has been achieved.

【0005】すなわち本発明は一般式(I):That is, the present invention provides a compound represented by the general formula (I):

【0006】[0006]

【化3】 Embedded image

【0007】(式中、R1は炭素数1〜10のアルキル
基、アリール基およびアラルキル基から選ばれた1価の
炭化水素基、Xはハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコ
キシ基、アシロキシ基、アミノキシ基、フェノキシ基、
チオアルコキシ基およびアミノ基から選ばれた1価の
基、aは0、1または2を表す) で表わされるシリル基を有する水溶性樹脂(A)の水性
溶液中で、一般式(I)で表わされるシリル基含有アク
リル系共重合体(B)を分散重合させて水性分散型組成
物を製造する際に、水溶性樹脂(A)の重合が連鎖移動
剤でない加水分解性エステル(C)または連鎖移動剤で
ない加水分解性エステル(C)およびアルコール(D)
の存在下で行ってえることを特徴とする水性分散型組成
物の製造法に関する。
(Wherein, R 1 is a monovalent hydrocarbon group selected from an alkyl group, an aryl group and an aralkyl group having 1 to 10 carbon atoms, X is a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group, an acyloxy group, an aminoxy Group, phenoxy group,
A represents a monovalent group selected from a thioalkoxy group and an amino group, a represents 0, 1 or 2) in an aqueous solution of a water-soluble resin (A) having a silyl group represented by the general formula (I): Aqueous dispersion-type composition obtained by subjecting the represented silyl group-containing acrylic copolymer (B) to dispersion polymerization.
In the production of the product , the water-soluble resin (A) is obtained by polymerizing the water-soluble resin (A) with a hydrolyzable ester (C) that is not a chain transfer agent or a hydrolyzable ester (C) that is not a chain transfer agent and an alcohol (D).
The aqueous dispersion type composition according to claim Rukoto example carried out in the presence of
For the production how of things.

【0008】[0008]

【実施例】本発明で用いられるシリル基を有する水溶性
樹脂(A)は、シリル基を有するビニル単量体(a−
1)と、水溶性基あるいは水溶性基を生成しうる基を有
するビニル単量体(a−2)およびこれら単量体と共重
合可能な他のビニル単量体(a−3)を連鎖移動剤でな
加水分解性エステル(C)(以下、単に加水分解性エ
ステル(C)という)または加水分解性エステル(C)
およびアルコール(D)の存在下で共重合し必要に応じ
て水溶性化することによりえられる。
The water-soluble resin (A) having a silyl group used in the present invention is a vinyl monomer having a silyl group (a-
1), a vinyl monomer having a group capable of generating a water-soluble group or a water-soluble group and (a-2) and these monomers and other copolymerizable vinyl monomer (a-3) a chain It's a transfer agent
There hydrolysable ester (C) (hereinafter, simply hydrolyzable et
Stele (C)) or hydrolysable ester (C)
And is e by water-solubilizing copolymerized if necessary in the presence of A alcohol (D).

【0009】[シリル基を有するビニル単量体(a−
1)]シリル基を有する水溶性樹脂(A)合成に使用さ
れるシリル基を有するビニル単量体(a−1)は一分子
中に重合性二重結合と一般式(I)で示される基を含む
化合物ならば特に限定はなく、たとえばCH2 =CHS
i(OCH3 3 、CH2 =CHSiCH3 (OC
3 2 、CH2 =CHCOO(CH2 3 Si(OC
3 3 、CH2 =C(CH3 )COO(CH2 3
i(OCH3 3 、CH2 =C(CH3 )COO(CH
2 3 Si(CH3 )(OCH3 2 、CH2 =CHC
OO(CH2 3 Si(CH3 )(OCH3 2 、CH
2 =CHSi(CH3 )Cl2 、CH2 =CHSiCl
3 、CH2 =CHCOO(CH2 3SiCl3 、CH
2 =CHCOO(CH2 3 Si(CH3 )Cl2 、C
2 =C(CH3 )COO(CH2 3 SiCl3 、C
2 =C(CH3 )COO(CH2 3 Si(CH3
Cl2 、CH2 =CHSi(OC2 5 3 、CH2
CHSi(CH3 )(OC2 5 2 、CH2 =CHS
i(OC3 7 3 、CH2 =CHSi(OC4 9
3 、CH2 =CHSi(OC6 133 、CH2=CHSi(O
C8 173 、CH2 =CHSi(O−isoC
3 7 3 、CH2 =CHSi(O−isoC4 9
3 、CH2 =CHCOO(CH2 3 Si(OC
2 5 3 、CH2 =C(CH3 )COO(CH2 3
Si(OC2 5 3 、CH2 =CHCOO(CH2
3 Si(CH3 )(OC2 5 2 、CH2 =C(CH
3 )COO(CH2 3 Si(CH3 )(OC2 5
2 、CH2 =CHCOO(CH2 3 Si(OC
6 133 、CH2 =C(CH3 )COO(CH2 3
Si(OC6 133
[Silyl group-containing vinyl monomer (a-
1)] The silyl group-containing vinyl monomer (a-1) used in the synthesis of the silyl group-containing water-soluble resin (A) is represented by the formula (I) and a polymerizable double bond in one molecule. There is no particular limitation as long as the compound contains a group. For example, CH 2 CHCHS
i (OCH 3 ) 3 , CH 2 CHCHSiCH 3 (OC
H 3 ) 2 , CH 2 CHCHCOO (CH 2 ) 3 Si (OC
H 3 ) 3 , CH 2 CC (CH 3 ) COO (CH 2 ) 3 S
i (OCH 3 ) 3 , CH 2 CC (CH 3 ) COO (CH
2 ) 3 Si (CH 3 ) (OCH 3 ) 2 , CH 2 CHCHC
OO (CH 2 ) 3 Si (CH 3 ) (OCH 3 ) 2 , CH
2 CHCHSi (CH 3 ) Cl 2 , CH 2 CHCHSiCl
3 , CH 2 CHCHCOO (CH 2 ) 3 SiCl 3 , CH
2 = CHCOO (CH 2 ) 3 Si (CH 3 ) Cl 2 , C
H 2 CC (CH 3 ) COO (CH 2 ) 3 SiCl 3 , C
H 2 CC (CH 3 ) COO (CH 2 ) 3 Si (CH 3 )
Cl 2 , CH 2 CHCHSi (OC 2 H 5 ) 3 , CH 2
CHSi (CH 3) (OC 2 H 5) 2, CH 2 = CHS
i (OC 3 H 7 ) 3 , CH 2 CHCHSi (OC 4 H 9 )
3 , CH 2 CHCHSi (OC 6 H 13 ) 3 , CH 2 CHCHSi (O
C 8 H 17) 3, CH 2 = CHSi (O-isoC
3 H 7) 3, CH 2 = CHSi (O-isoC 4 H 9)
3 , CH 2 CHCHCOO (CH 2 ) 3 Si (OC
2 H 5) 3, CH 2 = C (CH 3) COO (CH 2) 3
Si (OC 2 H 5 ) 3 , CH 2 CHCHCOO (CH 2 )
3 Si (CH 3 ) (OC 2 H 5 ) 2 , CH 2 CC (CH
3 ) COO (CH 2 ) 3 Si (CH 3 ) (OC 2 H 5 )
2 , CH 2 CHCHCOO (CH 2 ) 3 Si (OC
6 H 13 ) 3 , CH 2 CC (CH 3 ) COO (CH 2 ) 3
Si (OC 6 H 13 ) 3 ,

【0010】[0010]

【化4】 Embedded image

【0011】などがあげられる。シリル基を有するビニ
ル単量体(a−1)は1種または2種以上併用してもよ
ビニル単量体混合物100部(重量部、以下同様)
中1〜50部好ましくは2〜20部である1部より
少いと耐水性、耐候性に劣り、50部を超えるとエマル
ジョンの安定性が低下する。
And the like. One or two or more silyl group-containing vinyl monomers (a-1) may be used in combination, and 100 parts of a vinyl monomer mixture (parts by weight, the same applies hereinafter).
The amount is 1 to 50 parts , preferably 2 to 20 parts . If it is less than 1 part, the water resistance and weather resistance are inferior, and if it exceeds 50 parts, the stability of the emulsion decreases.

【0012】[水溶性基あるいは水溶性基を生成しうる
基を有するビニル単量体(a−2)]本発明に用いられ
る水溶性基あるいは水溶性基を生成しうる基を有するビ
ニル単量体(a−2)としては、(メタ)アクリル酸、
イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、スチ
レンスルホン酸、ビニルスルホン酸等の重合可能な二重
結合を有する酸;あるいはそれらの塩(アルカリ金属
塩、アンモニウム塩、アミン塩など);無水マレイン酸
等酸無水物または、それらと炭素数1〜20の直鎖または
分岐のアルコールとのハーフエステル;ジメチルアミノ
エチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル
(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)
アクリレート等のアミノ基を有する(メタ)アクリレー
ト;(メタ)アクリルアミド、α−エチル(メタ)アク
リルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミ
ド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メチルアク
リルアミド、アクリロイルモルホリンあるいはそれらの
塩酸、酢酸塩などがあげられる。
[Vinyl monomer having water-soluble group or group capable of forming water-soluble group (a-2)] Vinyl monomer having a water-soluble group or group capable of forming a water-soluble group used in the present invention As the body (a-2), (meth) acrylic acid,
Acids having a polymerizable double bond such as itaconic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, styrene sulfonic acid, vinyl sulfonic acid; or salts thereof (alkali metal salts, ammonium salts, amine salts, etc.); maleic anhydride Acid anhydrides or half esters thereof with a linear or branched alcohol having 1 to 20 carbon atoms; dimethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth)
(Meth) acrylates having an amino group such as acrylate; (meth) acrylamide, α-ethyl (meth) acrylamide, N-butoxymethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N-methylacrylamide, acryloylmorpholine or the like Hydrochloric acid, acetate and the like.

【0013】前記単量体(a−2)は酸型で共重合し、
その後中和によって塩とする方法がアルコキシシリル基
の安定化の点で好ましい。
The monomer (a-2) is copolymerized in an acid form,
Thereafter, a method of forming a salt by neutralization is preferable in terms of stabilization of the alkoxysilyl group.

【0014】(a−2)は1種または2種以上併用して
もよく、モノマー混合液を100部として0〜30部好ま
しくは0.1〜20部使用される。30部をこえるとエマルジ
ョンの安定性が低下する傾向がある。
(A-2) may be used singly or in combination of two or more, and is used in an amount of 0 to 30 parts , preferably 0.1 to 20 parts , based on 100 parts of the monomer mixture. When the amount exceeds 30 parts, the stability of the emulsion tends to decrease.

【0015】[共重合可能な他のビニル単量体(a−
3)]共重合可能な他のビニル系単量体(a−3)とし
ては、たとえばメチル(メタ)アクリレート、エチル
(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、
2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ステアリル
(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレー
ト、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル
(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレー
トなど(メタ)アクリル酸の誘導体;2,2,2−トリ
フルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,
3,3−ペンタフルオロプロピル(メタ)アクリレー
ト、パーフルオロシクロヘキシル(メタ)アクリレー
ト、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルメタクリ
レート、β−(パーフルオロオクチル)エチル(メタ)
アクリレート等フッソ含有ビニル単量体;1−(3−
(メタ)アクリロキシプロピル)−1,1,3,3,3
−ペンタメチルジシロキサン、3−(メタ)アクリロキ
シプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シラン、AK
−5(東亜合成化学工業(株)製のシリコーンマクロマ
ー)等のシロキサン含有ビニル単量体;2−ヒドロキシ
エチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル
(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチルビニルエ
ーテル、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、東亜
合成化学工業(株)製の商品名アロニクス5700(水酸基
含有モノマー)、4−ヒドロキシスチレン、日本触媒化
学工業(株)製のHE−10、HE−20、HP−10および
HP−20(いずれも末端に水酸基を有するアクリル酸エ
ステルオリゴマー)、日本油脂(株)製のブレンマーP
Pシリーズ(ポリプロピレングリコールメタクリレー
ト)、ブレンマーPEシリーズ(ポリエチレングリコー
ルモノメタクリレート)、ブレンマーPEPシリーズ
(ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールメ
タクリレート)、ブレンマーAP−400 (ポリプロピレ
ングリコールモノアクリレート)、ブレンマーAE−35
0 (ポリエチレングリコールモノアクリレート)、ブレ
ンマーNKH−5050(ポリプロピレングリコールポリト
リメチレンモノアクリレート)およびブレンマーGLM
(グリセロールモノメタクリレート)、ダイセル化学工
業(株)製のプラクセルFA−1、FA−4、FM−
1、FM−4のような水酸基含有ビニル系化合物とε−
カプロラクトンとの反応によりえられるε−カプロラク
トン変性ヒドロキシアルキルビニル系モノマーなどの水
酸基含有ビニル単量体;東亜合成化学工業(株)のマク
ロモノマー(反応性高分子)であるAS−6、AN−
6、AA−6、B−6;スチレン、α−メチルスチレ
ン、クロロスチレン、ビニルトルエンなどの芳香族炭化
水素系ビニル系化合物;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル、ジアリルフタレートなどのビニルエステルやアリル
化合物;メチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニル
エーテル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、クロロプレ
ン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン、フルオロオ
レフィンマレイミド、N−ビニルイミダゾールなどのそ
の他のビニル系化合物などがあげられる。
[Other copolymerizable vinyl monomers (a-
3)] Other copolymerizable vinyl monomers (a-3) include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate,
Derivatives of (meth) acrylic acid such as 2-ethylhexyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate; 2-trifluoroethyl (meth) acrylate, 2,2,3
3,3-pentafluoropropyl (meth) acrylate, perfluorocyclohexyl (meth) acrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate, β- (perfluorooctyl) ethyl (meth)
Fluorine-containing vinyl monomer such as acrylate; 1- (3-
(Meth) acryloxypropyl) -1,1,3,3,3
-Pentamethyldisiloxane, 3- (meth) acryloxypropyltris (trimethylsiloxy) silane, AK
Siloxane-containing vinyl monomers such as -5 (a silicone macromer manufactured by Toa Gosei Chemical Industry Co., Ltd.); 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl vinyl ether, N- Methylol (meth) acrylamide, trade name Alonix 5700 (hydroxyl-containing monomer), 4-hydroxystyrene, manufactured by Toagosei Chemical Industry Co., Ltd., HE-10, HE-20, HP-10 manufactured by Nippon Shokubai Chemical Industry Co., Ltd. And HP-20 (acrylate oligomers each having a hydroxyl group at the end), Blemmer P manufactured by NOF Corporation
P series (polypropylene glycol methacrylate), Blemmer PE series (polyethylene glycol monomethacrylate), Blemmer PEP series (polyethylene glycol polypropylene glycol methacrylate), Blemmer AP-400 (polypropylene glycol monoacrylate), Blemmer AE-35
0 (polyethylene glycol monoacrylate), Blemmer NKH-5050 (polypropylene glycol polytrimethylene monoacrylate) and Blemmer GLM
(Glycerol monomethacrylate), Plaxel FA-1, FA-4, FM- manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.
1. A hydroxyl-containing vinyl compound such as FM-4 and ε-
Hydroxyl-containing vinyl monomers such as ε-caprolactone-modified hydroxyalkylvinyl monomers obtained by reaction with caprolactone; AS-6, AN-, a macromonomer (reactive polymer) of Toa Gosei Chemical Industry Co., Ltd.
6, AA-6, B-6; aromatic hydrocarbon vinyl compounds such as styrene, α-methylstyrene, chlorostyrene, and vinyl toluene; vinyl esters and allyl compounds such as vinyl acetate, vinyl propionate, and diallyl phthalate; Other vinyl compounds such as methyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, vinyl chloride, vinylidene chloride, chloroprene, propylene, butadiene, isoprene, fluoroolefin maleimide, and N-vinylimidazole are exemplified.

【0016】フッ含有ビニル単量体、シロキサン含有
ビニル単量体を共重合すると撥水性が向上し、耐水性、
耐久性が向上する。水酸基含有ビニル単量体あるいは、
ポリプロピレングリコールメタクリレート、ポリエチレ
ングリコールモノメタクリレートのように親水性単量体
を共重合するとシリル基含有水溶性樹脂(A)の安定性
が増し、アクリル酸、ジメチルアミノメチル(メタ)ア
クリレート等の水溶性基あるいは水溶性基を生成しえる
基を有するビニル単量体(a−2)の使用量を減少させ
ることができる。
The fluorine-containing vinyl monomer, the copolymerized siloxane-containing vinyl monomer to improve water repellency, water resistance,
The durability is improved. Hydroxyl-containing vinyl monomer or
When hydrophilic monomers such as polypropylene glycol methacrylate and polyethylene glycol monomethacrylate are copolymerized, the stability of the silyl group-containing water-soluble resin (A) increases, and water-soluble groups such as acrylic acid and dimethylaminomethyl (meth) acrylate Alternatively, the amount of the vinyl monomer (a-2) having a group capable of forming a water-soluble group can be reduced.

【0017】[加水分解性エステル(C)] 加水分解性エステル(C)としてはオルトカルボン酸エ
ステルおよび(または)連鎖移動剤でない加水分解性シ
リコン化合物およびまたはその部分加水分解生成物があ
げられる。これら加水分解性エステル(C)は水溶性樹
脂(A)合成時に存在させることにより系中の水分を分
解し、(A)に含有される一般式(I)で表わされるシ
リル基を安定化する。
[Hydrolysable ester (C)] Examples of the hydrolyzable ester (C) include an orthocarboxylic acid ester and / or a hydrolyzable silicon compound which is not a chain transfer agent and / or a partial hydrolysis product thereof. These hydrolyzable esters (C) decompose water in the system by being present during the synthesis of the water-soluble resin (A), and stabilize the silyl group represented by the general formula (I) contained in (A). .

【0018】オルトカルボン酸エステルの具体例として
は、オルトギ酸メチル、オルトギ酸エチル、オルトギ酸
プロピル、オルト酢酸メチル、オルト酢酸エチル、オル
ト酢酸プロピル、オルトプロピオン酸メチル、オルトプ
ロピオン酸エチル、オルトプロピオン酸プロピル、オル
ト酪酸メチル、オルト酪酸エチル、オルト酪酸プロピル
等があげられる。
Specific examples of the orthocarboxylic acid esters include methyl orthoformate, ethyl orthoformate, propyl orthoformate, methyl orthoacetate, ethyl orthoacetate, propyl orthoacetate, methyl orthopropionate, ethyl orthopropionate, and orthopropionic acid. Propyl, methyl orthobutyrate, ethyl orthobutyrate, propyl orthobutyrate and the like.

【0019】連鎖移動剤でない加水分解性シリコン化合
物としては、メチルシリケート、エチルシリケート、テ
トラアセトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、
Hydrolyzable silicon compounds which are not chain transfer agents include methyl silicate, ethyl silicate, tetraacetoxy silane, methyl trimethoxy silane,

【0020】[0020]

【化5】 Embedded image

【0021】コルコート(株)のエチルシリケート40お
よびHAS−1、およびこれら加水分解性シリコン化合
物を水で部分的に加水分解した生成物などがあげられ
る。これらの中でもオルト酢酸メチルが脱水効果と経済
性から好ましい。
Examples include ethyl silicate 40 and HAS-1 of Colcoat Co., Ltd., and products obtained by partially hydrolyzing these hydrolyzable silicon compounds with water. Among them, methyl orthoacetate is preferred from the viewpoint of dehydration effect and economy.

【0022】加水分解性エステル(C)はシリル基含有
水溶性樹脂または単量体混合物100部に対して1部以上
好ましくは2部以上使用される。1部未満では脱水効果
が十分ではない。加水分解性エステル(C)は、(A)
成分重合の初期に添加してもよいし、単量体混合液に混
合する等により連続的に添加してもよい。また、重合溶
剤として使用してもよい。
The hydrolyzable ester (C) is used in an amount of at least 1 part, preferably at least 2 parts, per 100 parts of the silyl group-containing water-soluble resin or monomer mixture. If it is less than 1 part, the dewatering effect is not sufficient. The hydrolysable ester (C) comprises (A)
It may be added at an early stage of the component polymerization, or may be added continuously by mixing with a monomer mixture. Further, it may be used as a polymerization solvent.

【0023】[アルコール(D)]アルコール(D)
は、平衡反応によりシリル基を安定化させる。アルコー
ルの具体例としては、メタノール、エタノール、n−プ
ロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール、
iso−ブタノール等炭素数1〜4のアルコールが好ま
しく特にメタノールが好ましい。
[Alcohol (D)] Alcohol (D)
Stabilizes the silyl group by an equilibrium reaction. Specific examples of alcohol include methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol,
Alcohols having 1 to 4 carbon atoms such as iso-butanol are preferred, and methanol is particularly preferred.

【0024】アルコール(D)が使用される場合、シリ
ル基含有水溶性樹脂または単量体混合物100 部に対して
1部以上好ましくは2部以上使用される。1部未満では
安定化効果が不十分である。アルコール(D)は(A)
成分重合の初期に添加してもよいし、モノマー混合液に
混合する等により連続的に添加してもよい。また重合溶
剤として使用してもよい。
When the alcohol (D) is used, it is used in an amount of at least 1 part, preferably at least 2 parts, per 100 parts of the silyl group-containing water-soluble resin or monomer mixture. If it is less than 1 part, the stabilizing effect is insufficient. Alcohol (D) is (A)
It may be added at the beginning of the component polymerization, or may be added continuously by mixing with the monomer mixture. Further, it may be used as a polymerization solvent.

【0025】シリル基含有水溶性樹脂(A)の重合は、
通常実施されている重合法、すなわち乳化重合法、懸濁
重合法、溶液重合法等、いずれの方法でも実施すること
が可能であるが、操作の簡便性より、好ましくは溶液重
合法が用いられる。
The polymerization of the silyl group-containing water-soluble resin (A) comprises
It is possible to carry out any of the usual polymerization methods, that is, emulsion polymerization method, suspension polymerization method, solution polymerization method, etc., but from the viewpoint of simplicity of operation, the solution polymerization method is preferably used. .

【0026】溶液重合を実施するにあたり、使用する溶
剤は、共重合反応生成物を溶解しうるものなら特に限定
はないが、該重合体を水性媒体中に溶解させて重合の分
散安定剤として使用する際、溶剤を回収しなくてもよい
方が操作が簡便であるため、水溶性の有機溶剤の使用が
好ましい。また、溶剤回収を行い、単離した該共重合体
を分散安定剤として用いて重合を行ってもよい。
In carrying out the solution polymerization, the solvent to be used is not particularly limited as long as it can dissolve the copolymerization product, but the polymer is dissolved in an aqueous medium and used as a dispersion stabilizer for polymerization. In such a case, it is preferable to use a water-soluble organic solvent because the operation is simpler without the need to collect the solvent. Alternatively, the solvent may be recovered, and polymerization may be performed using the isolated copolymer as a dispersion stabilizer.

【0027】使用する溶剤としては、炭素数1〜10の直
鎖および(または)分岐を持つアルコール系溶剤、HO
−(CH2 CH2 −O)m −R2 で示される(ポリ)エ
チレングリコールモノアルキルエーテル(R2 は炭素数
1〜10の直鎖および(または)分岐を持つアルキル基、
mは1〜5の整数)、R2 CO−O−(CH2 CH2
O)m −R2 で示される(ポリ)エチレングリコールエ
ーテルエステル(R2は炭素数1〜10の直鎖および(ま
たは)分岐を持つアルキル基、両末端のアルキル基は同
一でもよいし、異なってもよい。mは1〜5の整数)、
HO−(CH2CH2 CH2 −O)m −R2 で示される
(ポリ)プロピレングリコールモノアルキルエーテル
(R2 は炭素数1〜10の直鎖および(または)分岐を持
つアルキル基、mは1〜5の整数)、R2 CO−O−
(CH2 CH2 CH2 −O)m −R2で示される(ポ
リ)プロピレングリコールエーテルエステル(R2 は炭
素数1〜10の直鎖および(または)分岐を持つアルキ
ル。両末端のアルキル基は同一でもよいし異なってもよ
い。mは1〜5の整数)等が使用できる。具体的には、
例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピ
ルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルア
ルコール、イソブチルアルコール、ヘキシルアルコー
ル、オクチルアルコール等のアルコール類;セロソル
ブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、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
モノブチルエーテル、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ブチルエーテル、
プロピレングリコールモノイソブチルエーテル、ジプロ
ピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレング
リコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコール
イソブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエ
チルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエ
ーテル、トリプロピレングリコールイソブチルエーテル
等のエーテル類;ブチルセロソルブアセテート、ジエチ
レングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチ
レングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロ
ピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプ
ロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ト
リプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテー
ト、トリプロピレングリコールモノブチルエーテルアセ
テート、トリプロピレングリコールモノイソブチルエー
テルアセテート等のエーテルエステル類等があげられ
る。
As the solvent to be used, alcohol solvents having a straight and / or branched chain having 1 to 10 carbon atoms, HO
- (CH 2 CH 2 -O) m -R 2 represented by (poly) ethylene glycol monoalkyl ether (R 2 is an alkyl group having straight chain and (or) branched having 1 to 10 carbon atoms,
m is an integer of 1 to 5), R 2 CO—O— (CH 2 CH 2
O) represented by m -R 2 (poly) ethylene glycol ether ester (R 2 is straight-chain and (or 1 to 10 carbon atoms) alkyl groups having a branched alkyl group of both ends may be the same, different M is an integer of 1 to 5),
HO- (CH 2 CH 2 CH 2 -O) m -R 2 represented by (poly) propylene glycol monoalkyl ether (R 2 is an alkyl group having straight chain and (or) branched having 1 to 10 carbon atoms, m Is an integer of 1 to 5), R 2 CO—O—
(CH 2 CH 2 CH 2 -O ) represented by m -R 2 (poly) propylene glycol ether ester (R 2 is an alkyl group of the alkyl. Both ends with linear and (or) branched having 1 to 10 carbon atoms May be the same or different, and m is an integer of 1 to 5). In particular,
For example, alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, hexyl alcohol, octyl alcohol; cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol Monoethyl ether, propylene glycol monobutyl ether,
Ethers such as propylene glycol monoisobutyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol isobutyl ether, tripropylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol monobutyl ether, and tripropylene glycol isobutyl ether; butyl cellosolve acetate , Diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol monobutyl ether acetate, tripropylene glycol monoethyl ether acetate, tripropylene glycol monobutyl ether acetate, trippropi Ether esters such as glycol monoisobutyl ether acetate.

【0028】重合開始剤は、通常実施されている開始剤
であれば特に限定はなく、レドックス系開始剤、アゾ系
開始剤、過酸化物を用いればよい。これらの開始剤の中
ではアゾ系開始剤が好ましく、具体的な例をあげると、
例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチ
ルバレロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニト
リル、アゾビスメチルブチロニトリル、アゾビスジメチ
ルメトキシバレロニトリル等アゾ系ニトリル類;V−5
0、VA0041 、VA−044 、VA−061 (以上和光純
薬(株)製)等のアゾアミジン類;VA−080 、VA−
086 、VA−088(以上和光純薬(株)製)等のアゾ
アミジン類;VA−080 、VA−086 、VA−088
(以上和光純薬(株)製)等のアゾアミド類;アゾジ−
tert−オクタン、アゾジ−tert−ブタン等アゾ
アルキル類;シアノプロピルアゾホルムアミド、アゾビ
スシアノバレロイル酸、ジメチルアゾビスメチルプロピ
オネート、アゾビスヒドロキシメチルプロピオニトリル
などがあげられる。また、必要に応じて、n−ドデシル
メルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、n−ブチル
メルカプタン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ
−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、(CH
3 O)3 Si−S−S−Si−(OCH3 3 、(CH
3 O)3 Si−(CH2 3 −S−S−(CH2 3
Si−(OCH3 3 、(CH3 O)3 Si−S8 −S
i(OCH3 3 等の連鎖移動剤を用い、分子量調節を
してもよい。
The polymerization initiator is not particularly limited as long as it is a commonly used initiator, and a redox initiator, an azo initiator, or a peroxide may be used. Among these initiators, azo initiators are preferred, and specific examples include:
For example, azo nitriles such as azobisisobutyronitrile, azobisdimethylvaleronitrile, azobiscyclohexanecarbonitrile, azobismethylbutyronitrile, azobisdimethylmethoxyvaleronitrile; V-5
Azoamidines such as 0, VA004, VA-044, VA-061 (all manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.); VA-080, VA-
Azoamidines such as VA-088, VA-088 (all manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.); VA-080, VA-086, VA-088
Azoamides (such as those manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.);
azoalkyls such as tert-octane and azodi-tert-butane; and cyanopropylazoformamide, azobiscyanovaleroyl acid, dimethylazobismethylpropionate and azobishydroxymethylpropionitrile. Further, if necessary, n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, n-butyl mercaptan, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, γ
-Mercaptopropylmethyldimethoxysilane, (CH
3 O) 3 Si-S- S-Si- (OCH 3) 3, (CH
3 O) 3 Si- (CH 2 ) 3 -SS- (CH 2 ) 3-
Si- (OCH 3) 3, ( CH 3 O) 3 Si-S 8 -S
The molecular weight may be adjusted using a chain transfer agent such as i (OCH 3 ) 3 .

【0029】重合条件に関しては、通常40〜170 ℃、好
ましくは50〜150 ℃の重合温度で3〜24時間、好ましく
は4〜20時間の重合が望ましい。
Regarding the polymerization conditions, it is desirable to carry out the polymerization at a polymerization temperature of usually 40 to 170 ° C., preferably 50 to 150 ° C., for 3 to 24 hours, preferably 4 to 20 hours.

【0030】[シリル基含有水溶性樹脂(A)の水溶性
化]かくしてえられたシリル基含有水溶性樹脂(A)を
用いて、水性分散重合を実施するに際し、まず該重合体
を水性媒体に溶解させることが必要である。なお、ここ
でいう水性媒体とは、水あるいは水溶性の有機溶剤を溶
解した水を意味する。水溶性化は、水溶性基を生成しう
る基を有するビニル単量体がカルボキシル基を有する場
合は、たとえばカセイソーダ、カセイカリ、アンモニ
ア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミ
ン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミ
ン、モノメタノールアミン、ジメタノールアミン、トリ
メタノールアミン、モノエタノールアミン、ジエタノー
ルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルエタノール
アミン、ジエチルエタノールアミン等で中和することに
より達成しうる。
[Water-solubilization of the silyl group-containing water-soluble resin (A)] In carrying out aqueous dispersion polymerization using the thus obtained silyl group-containing water-soluble resin (A), first, the polymer is converted into an aqueous medium. Need to be dissolved. The aqueous medium here means water or water in which a water-soluble organic solvent is dissolved. When the vinyl monomer having a group capable of forming a water-soluble group has a carboxyl group, for example, sodium hydroxide, sodium hydroxide, ammonia, methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, monomethanol It can be achieved by neutralization with an amine, dimethanolamine, trimethanolamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, dimethylethanolamine, diethylethanolamine or the like.

【0031】塩基性基を有する場合は、塩酸、酢酸等酸
性化合物で4級化を行う。中和は重合速度、重合安定
性、加水分解性シリル官能基の安定性の点から、中和に
よりpH5〜pH10、このましくはpH6〜pH7に調
製するのがよい。
When the compound has a basic group, it is quaternized with an acidic compound such as hydrochloric acid or acetic acid. The neutralization is preferably adjusted to pH 5 to pH 10, preferably pH 6 to pH 7 by neutralization from the viewpoint of polymerization rate, polymerization stability and stability of the hydrolyzable silyl functional group.

【0032】また、水溶性化に際し、該共重合体は水溶
性の有機溶剤に溶解したまま水性媒体と混合してもよい
し、また留去、再沈といった方法でポリマーを回収した
のち水性媒体に加えてもかまわない。
When making the copolymer water-soluble, the copolymer may be dissolved in a water-soluble organic solvent and mixed with an aqueous medium, or the polymer may be recovered by distillation, reprecipitation, or the like. May be added.

【0033】[シリル基含有アクリル系共重合体(B)
の重合]かくしてえられた水溶性樹脂(A)を分散安定
剤として、水性媒体中で重合反応を行い目的とする水性
分散型組成物(B)をえることができる。
[Silyl group-containing acrylic copolymer (B)
Polymerization] The water-soluble resin (A) thus obtained is used as a dispersion stabilizer to carry out a polymerization reaction in an aqueous medium to obtain an intended aqueous dispersion type composition (B).

【0034】重合操作に関しては、通常の乳化重合の重
合操作が採用できる。
As for the polymerization operation, a usual emulsion polymerization polymerization operation can be employed.

【0035】シリル基含有アクリル系共重合体(B)
の、一般式(I)で表わされる基は、シリル基を有する
ビニル単量体(a−1)を他のビニル系単量体と共重合
することにより導入でき(a−1)の具体例をそのまま
使用でき、1種または2種以上併用してもよい。シリル
基を有するビニル単量体は、ビニル単量体混合物100 部
中1〜50部、好ましくは、2〜20部である。1部より少
いと耐水性、耐候性が劣り、50部をこえるとエマルジョ
ンの安定性が低下する。
Silyl group-containing acrylic copolymer (B)
The group represented by the general formula (I) can be introduced by copolymerizing a vinyl monomer (a-1) having a silyl group with another vinyl monomer. Specific examples of (a-1) May be used as they are, or one or more of them may be used in combination. The amount of the vinyl monomer having a silyl group is 1 to 50 parts, preferably 2 to 20 parts, per 100 parts of the vinyl monomer mixture. If the amount is less than 1 part, the water resistance and the weather resistance are inferior. If the amount exceeds 50 parts, the stability of the emulsion decreases.

【0036】シリル基を有するビニル単量体と共重合可
能な他のビニル系単量体は特に限定はなく、具体例とし
てはシリル基含有水溶性樹脂(A)の成分としてあげら
れた水溶性基あるいは水溶性基を生成しえる基を有する
ビニル単量体(a−2)および共重合可能な他のビニル
系単量体(a−3)等が使用できる。
The other vinyl monomers copolymerizable with the vinyl monomer having a silyl group are not particularly limited, and specific examples thereof include the water-soluble resins mentioned as components of the water-soluble resin (A) containing a silyl group. A vinyl monomer (a-2) having a group capable of forming a group or a water-soluble group and another copolymerizable vinyl monomer (a-3) can be used.

【0037】それに加えて、例えば、ポリエチレングリ
コールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリ
レート、トリアリルシアヌレートなどの重合性の不飽和
結合を2つの以上持った単量体も使用し、生成するポリ
マーを架橋構造を持つものとすることも可能である。
In addition, a monomer having two or more polymerizable unsaturated bonds such as polyethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, triallyl cyanurate, etc. is also used, and the resulting polymer is crosslinked. It is also possible to have

【0038】これらの単量体は、最終製品の品質に応じ
て、1種または2種以上を適宜選択することができる。
ただし(a−1)(a−2)および(a−3)の少なく
もと一種はアクリル系単量体であることが必要で、該ア
クリル系単量体はビニル単量体混合物100 部中50部以上
含まれる。
One or more of these monomers can be appropriately selected depending on the quality of the final product.
However, at least one of (a-1), (a-2) and (a-3) must be an acrylic monomer, and the acrylic monomer is contained in 100 parts of the vinyl monomer mixture. Includes more than 50 parts.

【0039】分散安定剤に用いられる水溶性樹脂の使用
量は、重合する単量体合計に対して重量比で1/20〜1
/0.3 の比率、好ましくは、1/10〜1/1である。
The amount of the water-soluble resin used in the dispersion stabilizer is from 1/20 to 1 by weight based on the total amount of the monomers to be polymerized.
/0.3 ratio, preferably 1/10 to 1/1.

【0040】分散安定剤を溶解する水性媒体は通常水が
使用されるが、分散剤樹脂を有機溶剤に溶解した状態で
使用する場合には、結果として分散剤樹脂量に見合った
量の有機溶剤が系に含まれることになる。また、それ以
外に分散剤樹脂の溶解性を増す等の目的で、水溶性の有
機溶剤を水に対して1/2量以下で加えることも可能で
ある。
As the aqueous medium in which the dispersion stabilizer is dissolved, water is usually used. However, when the dispersant resin is used in a state of being dissolved in an organic solvent, the amount of the organic solvent corresponding to the amount of the dispersant resin is consequently increased. Will be included in the system. In addition, for the purpose of increasing the solubility of the dispersant resin, it is possible to add a water-soluble organic solvent in an amount of 1/2 or less with respect to water.

【0041】重合開始剤としては、通常ラジカル重合に
用いられる水溶性または油溶性の過酸化物、アゾ系開始
剤、レッドックス開始剤等いずれも使用可能であるが、
好ましくは水溶性の開始剤が使用される。水溶性の開始
剤の具体例としては、例えば、過硫酸ナトリウム、過硫
酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、ter
t−ブチルペルオキシド、クメンヒドロぺるオキシド、
アゾジイソブチル酸ジアミドのような過酸化物、過硫酸
塩、およびアゾ化合物並びに水相中で水溶性還元剤によ
って活性化したレドックス開始剤等があげられる。
As the polymerization initiator, any of a water-soluble or oil-soluble peroxide, an azo-based initiator, a redox initiator and the like which are usually used for radical polymerization can be used.
Preferably, a water-soluble initiator is used. Specific examples of the water-soluble initiator include, for example, sodium persulfate, potassium persulfate, ammonium persulfate, hydrogen peroxide, ter
t-butyl peroxide, cumene hydroperoxide,
Peroxides such as azodiisobutyric acid diamide, persulfates, and azo compounds, and redox initiators activated by a water-soluble reducing agent in an aqueous phase, and the like.

【0042】この様な開始剤の使用量は、モノマー重量
基準で、0.01〜10重量部、好ましくは0.05〜5重量部で
ある。
The amount of such an initiator is 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.05 to 5 parts by weight, based on the weight of the monomer.

【0043】また、通常乳化重合に使用するイオン性、
非イオン性の界面活性剤を併用することも可能である
が、耐水性、耐候性などの観点より少量の使用にとどめ
るのがこのましい。イオン性、非イオン性の界面活性剤
の具体例としては、例えば、n−ドデシルスルホン酸カ
リウム、イソオクチルベンゼンスルホン酸ナトリウム、
ラウリン酸ナトリウム、ポリエチレングリコールノニル
フェニルエーテル等があげられる。
Further, the ionicity usually used for emulsion polymerization,
Although it is possible to use a nonionic surfactant in combination, it is preferable to use only a small amount from the viewpoints of water resistance and weather resistance. Specific examples of ionic and nonionic surfactants include, for example, potassium n-dodecylsulfonate, sodium isooctylbenzenesulfonate,
Sodium laurate, polyethylene glycol nonyl phenyl ether and the like.

【0044】重合条件は、重合温度30〜90℃、好ましく
は40〜80℃の範囲内で重合することができる。
The polymerization can be carried out at a polymerization temperature of 30 to 90 ° C., preferably 40 to 80 ° C.

【0045】重合反応によって、単量体は共重合し、シ
リル基含有アクリル系共重合体を生成するが、副反応と
して水溶性樹脂(A)に単量体の一部がグラフト重合す
ることがあっても差支えない。
The monomer is copolymerized by the polymerization reaction to produce a silyl group-containing acrylic copolymer, but a part of the monomer is graft-polymerized to the water-soluble resin (A) as a side reaction. There is no problem.

【0046】水性分散型組成物中の固形分濃度は、本発
明の方法による場合は、20〜70重量%までの範囲とす
る。
The solid concentration in the aqueous dispersion composition is in the range of 20 to 70% by weight according to the method of the present invention.

【0047】固形分濃度が70重量%をえると、系の粘
度が著しく上昇するため重合反応に伴う発熱を除去する
ことが困難になったり、重合機からの取り出しに長時間
要する等の不都合を生じる。また、固形分濃度が20重量
%未満の場合、重合操作の面では何ら問題は生じないも
のの、1回の重合操作によって生じる樹脂の量が少な
く、経済面から考えた場合、著しく不利となるし、また
用途上の要求からも20重量%未満の濃度では、塗膜の膜
厚が薄くなってしまい性能劣化を起こしたり、塗装作
業性の点で不利となる。
[0047] When the solid concentration obtain ultra 70% by weight, or is difficult to remove the heat generated by the polymerization reaction since the viscosity of the system increases significantly, problems such as requiring a long time to retrieve from the polymerizer Is generated. When the solid content is less than 20% by weight, there is no problem in terms of polymerization operation, but the amount of resin generated by one polymerization operation is small, which is extremely disadvantageous from an economical point of view. In addition, if the concentration is less than 20% by weight, the film thickness of the coating film becomes thinner due to application requirements, resulting in deterioration of performance and disadvantageous in workability of coating.

【0048】かくしてえられる水性分散型組成物は粒子
径が0.02〜0.1 ミクロンの超微粒子より構成されてお
り、その結果として優れた被膜成形能を有している。
The aqueous dispersion composition thus obtained is composed of ultrafine particles having a particle size of 0.02 to 0.1 micron, and as a result, has excellent film forming ability.

【0049】なお前記水性分散型組成物の被膜形成を補
助することを目的として溶剤を添加することができる。
この様な溶剤の添加量としては、水性分散型樹脂組成物
に対し、0.1 〜15重量部、好ましくは0.5 〜10重量部で
ある。この様な溶剤の具体例としては、例えば、セロソ
ルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、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
ルモノブチルエーテル、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ブチルエーテ
ル、プロピレングリコールモノイソブチルエーテル、ジ
プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレ
ングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコ
ールイソブチルエーテル、トリプロピレングリコールモ
ノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチ
ルエーテル、トリプロピレングリコールイソブチルエー
テル等のエーテル類;ブチルセロソルブアセテート、ジ
エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジ
エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジ
プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、
ジプロピレングリコールモノブチルエーテルアセテー
ト、トリプロピレングリコールモノエチルエーテルアセ
テート、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル
アセテート、トリプロピレングリコールモノイソブチル
エーテルアセテート等のエーテルエステル類等があげら
れる。
A solvent can be added for the purpose of assisting the formation of a film of the aqueous dispersion composition.
The amount of such a solvent to be added is 0.1 to 15 parts by weight, preferably 0.5 to 10 parts by weight, based on the aqueous dispersion type resin composition. Specific examples of such a solvent include, for example, cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monoisobutyl ether, dipropylene glycol monoethyl Ethers such as ether, dipropylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol isobutyl ether, tripropylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol monobutyl ether, and tripropylene glycol isobutyl ether; butyl cellosolve acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobu Ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether acetate,
Examples include ether esters such as dipropylene glycol monobutyl ether acetate, tripropylene glycol monoethyl ether acetate, tripropylene glycol monobutyl ether acetate, and tripropylene glycol monoisobutyl ether acetate.

【0050】これら溶剤の添加は、水性分散型樹脂の重
合時に添加してもよく、また、重合終了直後に添加して
も、冷却後に添加してもよい。
These solvents may be added at the time of polymerization of the aqueous dispersion type resin, may be added immediately after the completion of the polymerization, or may be added after cooling.

【0051】かくしてえられた水分散型塗料用硬化性組
成物には、硬化触媒を使用しなくても構わないが、硬化
性の促進と要求される物性を引き出すために触媒を使用
することができる。この様な硬化触媒の具体例として
は、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジマ
レート、ジオクチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジマ
レート、オクチル酸錫などの有機錫化合物;リン酸、モ
ノメチルホスフェート、モノエチルホスフェート、モノ
ブチルホスフェート、モノオクチルホスフェート、モノ
デシルホスフェート、ジメチルホスフェート、ジエチル
ホスフェート、ジブチルホスフェート、ジオクチルホス
フェート、ジデシルホスフェート等のリン酸またはリン
酸エステル類;プロピレンオキサイド、ブチレンオキサ
イド、シクロヘキセンオキサイド、グリシジルメタクリ
レート、グリシドール、アクリルグリシジルエーテル、
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グ
リシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシド
キシプロピルメチルジメトキシシラン、(3,4−エポ
キシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、油化
シェルエポキシ(株)製のカーデュラ(E)、エピコー
ト828 、エピコート1001等のエポキシ化合物とリン酸及
び(または)酸性モノリン酸エステルとの付加反応物;
有機チタネート化合物;有機アルミニウム化合物;有機
ジルコニウム化合物;マレイン酸、アジピン酸、アゼラ
イン酸、セバシン酸、イタコン酸、クエン酸、コハク
酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、これらの酸無水
物、パラトルエンスルホン酸などの酸性化合物;ヘキシ
ルアミン、ジ−2−エチルヘキシルアミン、N,N−ジ
メチルドデシルアミン、ドデシルアミン等のアミン類;
これらのアミンと酸性リン酸エステルとの混合物または
反応物;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカ
リ性化合物等があげられる。
The curable composition for water-dispersed paints thus obtained does not need to use a curing catalyst. However, a catalyst may be used to promote the curability and to bring out the required physical properties. it can. Specific examples of such a curing catalyst include, for example, organic tin compounds such as dibutyltin dilaurate, dibutyltin dimaleate, dioctyltin dilaurate, dioctyltin dimaleate, tin octylate; phosphoric acid, monomethyl phosphate, monoethyl phosphate, monobutyl Phosphates or phosphates such as phosphate, monooctyl phosphate, monodecyl phosphate, dimethyl phosphate, diethyl phosphate, dibutyl phosphate, dioctyl phosphate, didecyl phosphate; propylene oxide, butylene oxide, cyclohexene oxide, glycidyl methacrylate, glycidol, acrylic Glycidyl ether,
γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, Yuka Shell Epoxy Co., Ltd. Reaction product of an epoxy compound such as Cardura (E), Epikote 828, Epikote 1001 and phosphoric acid and / or acid monophosphate ester;
Organic titanate compounds; organic aluminum compounds; organic zirconium compounds; maleic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, itaconic acid, citric acid, succinic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, their acid anhydrides, paratoluene sulfone Acidic compounds such as acids; amines such as hexylamine, di-2-ethylhexylamine, N, N-dimethyldodecylamine and dodecylamine;
Mixtures or reactants of these amines and acidic phosphate esters; and alkaline compounds such as sodium hydroxide and potassium hydroxide.

【0052】これらの硬化触媒のうち、有機錫化合物、
酸性リン酸エステルとアミンの混合物もしくは反応物、
飽和もしくは不飽和多価カルボン酸またはその無水物、
反応性シリコン化合物、有機チタネート化合物、有機ア
ルミニウム化合物またはこれらの混合物が活性も高く好
ましい。更に好ましくは、有機錫化合物、酸性リン酸エ
ステル、酸性リン酸エステルとアミンの混合物もしくは
反応物がよい。
Among these curing catalysts, organotin compounds,
A mixture or reaction product of an acidic phosphate ester and an amine,
A saturated or unsaturated polycarboxylic acid or an anhydride thereof,
A reactive silicon compound, an organic titanate compound, an organic aluminum compound or a mixture thereof is preferred because of its high activity. More preferably, an organotin compound, an acidic phosphoric acid ester, or a mixture or a reaction product of an acidic phosphoric acid ester and an amine are preferred.

【0053】この様な硬化触媒は、単独で用いてもよ
く、2種以上を併用してもよい。硬化触媒の使用量には
特に限定はないが、水性分散型組成物の固形分100 重量
部に対して、通常0.01〜20重量部、更に好ましくは0.1
〜10重量部使用する。使用量が20重量部を越えると塗膜
の外観性が低下する傾向にある。
These curing catalysts may be used alone or in combination of two or more. The amount of the curing catalyst is not particularly limited, but is usually 0.01 to 20 parts by weight, more preferably 0.1 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solid content of the aqueous dispersion composition.
Use up to 10 parts by weight. If the amount exceeds 20 parts by weight, the appearance of the coating film tends to decrease.

【0054】えられた水性分散型組成物に、必要に応じ
て、顔料(二酸化チタン、炭酸カルシウム、炭酸バリウ
ム、カオリン等白色系顔料カーボン、ベンガラ、シアニ
ンブルー等有色系顔料)、や可塑剤、溶剤、分散剤、増
粘剤、消泡剤、防腐剤、紫外線吸収剤等の通常の塗料用
組成物として使用される添加剤を混合して使用すること
もさしつかえない。
If necessary, pigments (colored pigments such as white pigment carbon such as titanium dioxide, calcium carbonate, barium carbonate and kaolin, colored pigments such as red iron oxide and cyanine blue), a plasticizer, and the like may be added to the obtained aqueous dispersion type composition. Additives such as solvents, dispersants, thickeners, defoamers, preservatives, and ultraviolet absorbers, which are used in ordinary coating compositions, may be mixed and used.

【0055】また、市販されている水系の塗料とブレン
ドすることも可能であり、例えばアクリル系塗料、アク
リルメラミン塗料のような熱硬化アクリル塗料、アルキ
ド塗料、エポキシ系塗料があげられ、これら塗料の耐候
性、耐酸性、耐溶剤性を向上させることができる。
It is also possible to blend with commercially available water-based paints, for example, thermosetting acrylic paints such as acrylic paints and acrylic melamine paints, alkyd paints, and epoxy paints. Weather resistance, acid resistance, and solvent resistance can be improved.

【0056】また、架橋剤としてメラミン樹脂、イソシ
アネート化合物を添加し、速硬化性を出すことも可能で
ある。
It is also possible to add a melamine resin or an isocyanate compound as a cross-linking agent to achieve quick curing.

【0057】次に、本発明の製造方法を実施例に基づき
説明する。
Next, the manufacturing method of the present invention will be described based on examples.

【0058】製造例1〜8(水溶性樹脂(A)の重合) 撹拌機、温度計、還流冷却管、窒素ガス導入管および滴
下ロートを備えた反応容器にイソプロピルアルコール60
部を仕込み、窒素ガスを導入しつつ75℃に昇温した後、
表1に示した組成の混合物を滴下ロートにより5時間か
けて等速滴下した。混合物の滴下終了後、75℃で2時間
反応させた後、(A−1)〜(A−6)は、アンモニア
を8.5 部添加した後に冷却し、(A−7)(A−8)は
氷酢酸2部添加した後に冷却し、数平均分子量5500の水
溶性樹脂をえた。さらに樹脂溶液にイソプロピルアルコ
ールを加えて固形分濃度が60%になるようにした。
Production Examples 1 to 8 (Polymerization of Water-soluble Resin (A)) Isopropyl alcohol 60 was placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, a nitrogen gas introduction pipe and a dropping funnel.
After heating the temperature to 75 ° C while introducing nitrogen gas,
A mixture having the composition shown in Table 1 was dropped at a constant speed over a period of 5 hours using a dropping funnel. After the completion of dropping of the mixture, the mixture was reacted at 75 ° C. for 2 hours, and then (A-1) to (A-6) were cooled after adding 8.5 parts of ammonia, and (A-7) and (A-8) were cooled. After adding 2 parts of glacial acetic acid, the mixture was cooled to obtain a water-soluble resin having a number average molecular weight of 5,500. Further, isopropyl alcohol was added to the resin solution so that the solid content concentration became 60%.

【0059】[0059]

【表1】 [Table 1]

【0060】 実施例1〜、比較例1〜3(水性分散樹脂の重合) 撹拌機、温度計、還流冷却管、窒素ガス導入管および滴
下ロートを備えた反応容器に脱イオン水93部を仕込み、
アスコルビン酸1部、硫酸第1鉄0.1 部を添加し、さら
に(製造例1〜8でえられた樹脂溶液(A−1)〜(A
−8)を18.5部を加え、充分撹拌して溶解させたのち、
窒素ガスを導入しつつ70℃に昇温した後、下記組成の混
合物を滴下ロートにより5時間かけて等速滴下した。
Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 (Polymerization of Aqueous Dispersion Resin) 93 parts of deionized water was placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, a nitrogen gas inlet, and a dropping funnel. Preparation,
1 part of ascorbic acid and 0.1 part of ferrous sulfate were added, and the resin solutions (A-1) to (A-1) obtained in Production Examples 1 to 8 were further added.
Add 18.5 parts of -8), dissolve with sufficient stirring,
After the temperature was raised to 70 ° C. while introducing nitrogen gas, a mixture having the following composition was dropped at a constant rate over 5 hours using a dropping funnel.

【0061】 スチレン 20部 アクリル酸ブチル 20部 メタクリル酸メチル 55部 γ- メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン 5部 クメンヒドロパーオキサイド 1部 重合結果およびえられた水性分散液に脱イオン水を加
え、固形分濃度が50%になるように調整し、保存安定性
試験を行なった結果を表2に示した。
Styrene 20 parts Butyl acrylate 20 parts Methyl methacrylate 55 parts γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane 5 parts Cumene hydroperoxide 1 part Deionized water is added to the polymerization result and the obtained aqueous dispersion, The concentration was adjusted to 50%, and the storage stability test was conducted. The results are shown in Table 2.

【0062】[0062]

【表2】 [Table 2]

【0063】[0063]

【発明の効果】シリル基を有する水溶性樹脂の水溶液中
で、シリル基含有アクリル系共重合体を分散重合する際
に、水溶性樹脂の合成を加水分解性エステル(C)また
加水分解性エステル(C)およびアルコール(D)
存在下で行うことにより、安定に分散重合を行うことが
でき、生成物の保存安定性も良い。
According to the present invention, when dispersing and polymerizing a silyl group-containing acrylic copolymer in an aqueous solution of a silyl group-containing water-soluble resin, the synthesis of the water-soluble resin is carried out using a hydrolyzable ester (C) or a hydrolyzable ester. (C) Oyo by carried out in the presence of beauty a alcohol (D), can be performed stably dispersed polymer may be the storage stability of the product.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−178301(JP,A) 特開 平5−331408(JP,A) 特開 平6−16735(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 30/08 C08F 2/44 C08F 20/02 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-2-178301 (JP, A) JP-A-5-331408 (JP, A) JP-A-6-16735 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) C08F 30/08 C08F 2/44 C08F 20/02

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】 (57) [Claims] 【請求項1】 一般式(I): 【化2】 (式中、R1は炭素数1〜10のアルキル基、アリール基
およびアラルキル基から選ばれた1価の炭化水素基、X
はハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アシロ
キシ基、アミノキシ基、フェノキシ基、チオアルコキシ
基およびアミノ基から選ばれた1価の基、aは0、1ま
たは2を表す) で表わされるシリル基を有する水溶性樹脂(A)の水
溶液中で、一般式(I)で表わされるシリル基含有アク
リル系共重合体(B)を分散重合させて水性分散型組成
物を製造する際に、水溶性樹脂(A)の重合が連鎖移動
剤でない加水分解性エステル(C)または連鎖移動剤で
ない加水分解性エステル(C)およびアルコール(D)
の存在下で行ってえることを特徴とする水性分散型組成
物の製造法。
1. A compound of the general formula (I): (Wherein, R 1 is a monovalent hydrocarbon group selected from an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group and an aralkyl group;
Is a monovalent group selected from a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group, an acyloxy group, an aminoxy group, a phenoxy group, a thioalkoxy group and an amino group, and a represents 0, 1 or 2). prepared with water soluble <br/> solution, the general formula (I) silyl group-containing acrylic copolymer represented by by dispersion polymerization of water soluble dispersible composition (B) of the water-soluble resin (a) having When the water-soluble resin (A) is polymerized, the hydrolysable ester (C) which is not a chain transfer agent or the hydrolysable ester (C) which is not a chain transfer agent and an alcohol (D)
Producing how an aqueous dispersion type composition characterized in that that may be carried out in the presence of.
【請求項2】 連鎖移動剤でない加水分解性エステル2. A hydrolysable ester which is not a chain transfer agent.
(C)が、オルトカルボン酸エステル、および(また(C) is an orthocarboxylic acid ester, and (also
は)連鎖移動剤でない加水分解性シリコン化合物およびA) a hydrolyzable silicon compound that is not a chain transfer agent;
(または)その部分加水分解生成物である請求項1記載(1) The partial hydrolysis product thereof.
の製造方法。Manufacturing method.
【請求項3】 アルコール(D)がメタノールである請3. The method according to claim 1, wherein the alcohol (D) is methanol.
求項1記載の製造方法。The method according to claim 1.
【請求項4】 オルトカルボン酸エステルがオルト酢酸4. The orthocarboxylic acid ester is orthoacetic acid.
エステルまたはオルトギ酸エステルである請求項2記載3. An ester or orthoformate.
の製造方法。Manufacturing method.
【請求項5】 カルボキシル基をアンモニアまたは有機5. The method according to claim 5, wherein the carboxyl group is converted to ammonia or
アミン化合物で中和した水溶性樹脂(A)を用いることUse of a water-soluble resin (A) neutralized with an amine compound
を特徴とする請求項1記載の製造方法。The method according to claim 1, wherein:
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