JP4099142B2 - Two-component curable aqueous coating composition and method for producing aqueous emulsion - Google Patents

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本発明は、3級アミノ基含有ウレタンプレポリマーを含有し、耐クラック性及び耐屈曲性に優れた2液硬化型の水性塗料組成物に関する。また、本発明は、3級アミノ基含有ウレタンプレポリマーを混合する工程を含む、2液硬化型水性塗料組成物の第1液を構成する水性エマルジョン、及びそのような水性エマルジョンを含む2液硬化型の水性塗料組成物の製造方法に関する。   The present invention relates to a two-component curable aqueous coating composition containing a tertiary amino group-containing urethane prepolymer and excellent in crack resistance and flex resistance. The present invention also includes a step of mixing a tertiary amino group-containing urethane prepolymer, an aqueous emulsion constituting the first liquid of the two-part curable aqueous coating composition, and a two-part curable comprising such an aqueous emulsion. The present invention relates to a method for producing a water-based paint composition of a mold.

従来より、耐候性及び耐汚染性に優れた塗料組成物として、オルガノポリシロキサン系塗料が用いられている。オルガノポリシロキサン系塗料のこれらの性能は、三次元に形成されるシロキサン結合に起因するものであるが、その反面、塗膜の脆さ、基材への密着不良という問題を有している。そこで、これらの性能を向上させるため、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の有機樹脂を塗料中に導入することが試みられてきた。   Conventionally, organopolysiloxane-based paints have been used as paint compositions having excellent weather resistance and stain resistance. These performances of the organopolysiloxane-based paint are attributable to siloxane bonds formed three-dimensionally, but on the other hand, there are problems of brittleness of the coating film and poor adhesion to the substrate. In order to improve these performances, attempts have been made to introduce organic resins such as alkyd resins, polyester resins, acrylic resins, and epoxy resins into the paint.

例えば、特許文献1には、(i)カルボキシル基含有樹脂を溶液重合し、(ii)中和してから自己乳化し、(iii)シード重合により3級アミノ基を導入し、(iv)3級アミノ基含有重合体のエマルジョン中でオルガノシロキサン加水分解縮合反応を行うことの各工程によって製造される、ポリシロキサンが複合化された水性樹脂を含む2液型水性樹脂組成物が提案されている。そして、この2液型塗料組成物が良好な貯蔵安定性を有し、また、耐水性、耐アルカリ性等の優れた塗膜が得られることが開示されている。   For example, in Patent Document 1, (i) solution polymerization of a carboxyl group-containing resin, (ii) neutralization and self-emulsification, (iii) introduction of a tertiary amino group by seed polymerization, (iv) 3 A two-component aqueous resin composition containing an aqueous resin complexed with polysiloxane, produced by each step of conducting an organosiloxane hydrolytic condensation reaction in an emulsion of a secondary amino group-containing polymer has been proposed. . And it is disclosed that this two-component coating composition has good storage stability, and an excellent coating film such as water resistance and alkali resistance can be obtained.

また、特許文献2には、(i)アクリル樹脂を溶液重合し、(ii)オルガノシラン化合物と混合し、加水分解縮合反応を行い、(iii)中和してから自己乳化し、(iv)アミノ基含有アルコキシシラン化合物を転化することの各工程によって製造される、有機無機複合樹脂水性エマルジョンを含む2液型水性樹脂組成物が提案されている。そして、この2液型塗料組成物によって得られる塗膜が、優れた耐熱水性、耐候性等を有することが開示されている。   Patent Document 2 discloses (i) solution polymerization of an acrylic resin, (ii) mixing with an organosilane compound, hydrolytic condensation reaction, (iii) self-emulsification after neutralization, (iv) A two-component aqueous resin composition containing an organic-inorganic composite resin aqueous emulsion produced by each step of converting an amino group-containing alkoxysilane compound has been proposed. And it is disclosed that the coating film obtained by this two-component coating composition has excellent hot water resistance, weather resistance and the like.

特開平11−116683号公報JP-A-11-116683 特許第3457232号公報Japanese Patent No. 3457232

しかしながら、従来のオルガノポリシロキサン系塗料では、塗膜にした際の耐クラック性、耐屈曲性が充分ではないことが分かってきた。特に、建築や土木構造物の分野においては、フレキシビリティーに富んだ部材が多く、優れた耐屈曲性、耐クラック性を有する無機系の低汚染高耐候性塗料が強く求められている。また、近年、戸建て住宅においても、窯業系・金属系サイディング材を中心に10年、20年といった長期に渡る塗膜性能の維持が求められている。   However, it has been found that conventional organopolysiloxane-based paints do not have sufficient crack resistance and flex resistance when formed into a coating film. In particular, in the field of construction and civil engineering structures, there are many highly flexible members, and there is a strong demand for inorganic, low-pollution, highly weather-resistant paints having excellent flex resistance and crack resistance. In recent years, it has also been required for detached houses to maintain long-term coating performance such as 10 years or 20 years mainly for ceramics and metal siding materials.

そこで、得られる塗膜の耐屈曲・耐クラック性を改善するために、オルガノポリシロキサン系塗料における有機樹脂の導入量を多くする検討がなされている。有機樹脂を増量することで、確かに塗膜の耐屈曲性・耐クラック性を改善することは可能であるが、一方、オルガノポリシロキサン系塗料の特徴である耐候性能や耐汚染性能が悪化することが分かった。   Therefore, in order to improve the bending resistance and crack resistance of the resulting coating film, studies have been made to increase the amount of organic resin introduced into the organopolysiloxane-based paint. By increasing the amount of organic resin, it is possible to improve the flex / crack resistance of the coating film, but on the other hand, the weather resistance and contamination resistance characteristic of organopolysiloxane paints deteriorate. I understood that.

このように、従来のオルガノポリシロキサン系塗料においては、耐候性・耐汚染性と耐屈曲性・耐クラック性との両立は達成されておらず、オルガノポリシロキサン系塗料本来の耐候性能を損なうことなく、耐屈曲性及び耐クラック性にも優れたオルガノポリシロキサン系塗料組成物が望まれている。   Thus, in conventional organopolysiloxane paints, weather resistance / contamination resistance and flexibility / crack resistance are not achieved at the same time, and the original weather resistance performance of the organopolysiloxane paint is impaired. There is also a demand for an organopolysiloxane-based coating composition having excellent flex resistance and crack resistance.

一方、近年地球環境や作業環境の安全性確保といった面から水系塗料が強く求められてきている(水系塗料は居室用としても使用可能である)。
従って、有機溶剤を大幅に低減した水系塗料(水性塗料;エマルジョン系塗料)であることを前提とし、かつ、上述したように、オルガノポリシロキサン系塗料本来の耐候性能に加えて耐屈曲性及び耐クラック性にも優れるといった諸性能のバランスのとれたオルガノポリシロキサン系塗料組成物が望まれている。
On the other hand, in recent years, water-based paints have been strongly demanded from the viewpoint of ensuring the safety of the global environment and work environment (water-based paints can also be used for living rooms).
Therefore, on the premise that the organic solvent is a water-based paint (water-based paint; emulsion-based paint) with a significantly reduced amount of organic solvent, and as described above, in addition to the original weather resistance performance of the organopolysiloxane paint, it is also resistant to bending and resistance. There is a demand for an organopolysiloxane coating composition that balances various performances such as excellent cracking properties.

本発明は、かかる要望に基づきなされたものであって、その目的とするところは、耐候性能に加えて優れた耐屈曲性及び耐クラック性を有する2液常温硬化型のオルガノポリシロキサン系水性塗料組成物を提供することにある。又、本発明の更なる目的は、2液常温硬化型のオルガノポリシロキサン系水性塗料組成物の1液を構成する水性エマルジョンの製造方法を提供することである。さらに、本発明の他の目的は、そのような水性エマルジョンを含む水性塗料組成物の製造方法を提供することである。   The present invention has been made on the basis of such a demand, and its object is to provide a two-component room temperature curing organopolysiloxane-based water-based paint having excellent bending resistance and crack resistance in addition to weather resistance. It is to provide a composition. A further object of the present invention is to provide a method for producing an aqueous emulsion constituting one liquid of a two-pack room temperature curing organopolysiloxane-based aqueous coating composition. Furthermore, another object of the present invention is to provide a method for producing an aqueous coating composition containing such an aqueous emulsion.

すなわち、上記課題を解決するため、本発明によれば、カルボキシル基含有アクリル系共重合体、オルガノシロキサン及び3級アミノ基含有ウレタンプレポリマーを含む水性エマルジョンから構成された第1液、及びエポキシ基含有有機シラン化合物を含む第2液からなる、2液硬化型水性塗料組成物が提供される。ここで、3級アミノ基含有ウレタンプレポリマーは、水性塗料組成物の硬化時に、架橋剤としてのエポキシ基含有有機シラン化合物、あるいは架橋剤としてのエポキシ基含有有機シラン化合物及び前記のオルガノシロキサンを介して、カルボキシル基含有アクリル系共重合体の分子間の架橋の一部となる。
尚、「架橋剤」とは、第2液に含まれており、水性塗料組成物の硬化時に第1液に含まれる各成分の架橋を促す役割を果たすものである(例えばここでは、第1液に含まれるカルボキシル基含有アクリル系共重合体、オルガノシロキサン及び3級アミノ基含有ウレタンプレポリマーの各成分の架橋を促すエポキシ基含有有機シラン化合物を指す)。
That is, in order to solve the above problems, according to the present invention, a first liquid composed of an aqueous emulsion containing a carboxyl group-containing acrylic copolymer, an organosiloxane and a tertiary amino group-containing urethane prepolymer, and an epoxy group A two-component curable aqueous coating composition comprising a second solution containing an organic silane compound is provided. Here, the tertiary amino group-containing urethane prepolymer passes through the epoxy group-containing organic silane compound as the crosslinking agent or the epoxy group-containing organic silane compound as the crosslinking agent and the organosiloxane when the aqueous coating composition is cured. Thus, it becomes a part of cross-linking between molecules of the carboxyl group-containing acrylic copolymer.
The “crosslinking agent” is contained in the second liquid and plays a role of promoting cross-linking of each component contained in the first liquid when the aqueous coating composition is cured (for example, the first liquid is here). This refers to an epoxy group-containing organosilane compound that promotes crosslinking of each component of the carboxyl group-containing acrylic copolymer, organosiloxane, and tertiary amino group-containing urethane prepolymer contained in the liquid).

また、本発明によれば、2液硬化型水性塗料組成物の1液を構成する水性エマルジョン製造方法であって、(i)溶液重合によって、カルボキシル基を有し、酸価が20〜100mgKOH/gであるアクリル系共重合体(a)を生成する工程、(ii)上記アクリル系共重合体(a)20〜200重量部とアルコキシ基含有有機シラン化合物(b)100重量部の混合物に対し、水と有機金属化合物(c)0.1〜30重量部の存在下で加水分解縮合を行う工程、(iii)上記(ii)工程からの生成物に、3級アミノ基を少なくとも一分子中に2個以上有し、アミン価が10〜350mgKOH/gであるウレタンプレポリマー(d)5〜50重量部を混合する工程、(iv)上記(iii)工程からの混合物に中和剤と水を添加して中和し、自己乳化させる工程、を含む、水性エマルジョン製造方法が提供される。   According to the present invention, there is also provided an aqueous emulsion production method comprising one liquid of a two-part curable aqueous coating composition, comprising: (i) a carboxyl group having an acid value of 20 to 100 mgKOH / a step of producing an acrylic copolymer (a) which is g, and (ii) a mixture of 20 to 200 parts by weight of the acrylic copolymer (a) and 100 parts by weight of an alkoxy group-containing organosilane compound (b). A step of hydrolytic condensation in the presence of 0.1 to 30 parts by weight of water and an organometallic compound (c), (iii) a tertiary amino group in at least one molecule in the product from the step (ii) A step of mixing 5 to 50 parts by weight of a urethane prepolymer (d) having an amine value of 10 to 350 mgKOH / g, (iv) a neutralizing agent and water in the mixture from the step (iii) Add And the sum, the step of self-emulsifying, including the aqueous emulsion manufacturing method is provided.

さらに、本発明によれば、2液硬化型水性塗料組成物の製造方法であって、その組成物の1液を構成する水性エマルジョンが、(i)溶液重合によって、カルボキシル基を有し、酸価が20〜100mgKOH/gであるアクリル系共重合体(a)を生成する工程、(ii)上記アクリル系共重合体(a)20〜200重量部とアルコキシ基含有有機シラン化合物(b)100重量部の混合物に対し、水と有機金属化合物(c)0.1〜30重量部の存在下で加水分解縮合を行う工程、(iii)上記(ii)工程からの生成物に、3級アミノ基を少なくとも一分子中に2個以上有し、アミン価が10〜350mgKOH/gであるウレタンプレポリマー(d)5〜50重量部を混合する工程、(iv)上記(iii)工程からの混合物に中和剤と水を添加して中和し、自己乳化させる工程、によって製造され、そして、他方の1液に、架橋剤としてのエポキシ基含有有機シラン化合物を含有させることを含む、2液硬化型水性塗料組成物製造方法が提供される。   Furthermore, according to the present invention, there is provided a method for producing a two-part curable aqueous coating composition, wherein the aqueous emulsion constituting one part of the composition has (i) a carboxyl group, A step of producing an acrylic copolymer (a) having a value of 20 to 100 mg KOH / g, (ii) 20 to 200 parts by weight of the acrylic copolymer (a) and an alkoxy group-containing organosilane compound (b) 100 (Iii) a step of hydrolytic condensation in the presence of 0.1 to 30 parts by weight of water and the organometallic compound (c) with respect to the mixture of parts by weight; (iii) a tertiary amino A step of mixing 5 to 50 parts by weight of a urethane prepolymer (d) having at least two groups in one molecule and an amine value of 10 to 350 mgKOH / g, (iv) a mixture from the above step (iii) Inside Two-component curable aqueous solution, comprising adding an agent and water to neutralize and self-emulsifying, and including the other one solution containing an epoxy group-containing organosilane compound as a crosslinking agent A method for producing a coating composition is provided.

本発明の2液硬化型水性塗料組成物は、上記したように、カルボキシル基含有アクリル系共重合体及びオルガノシロキサンを含む水性エマルジョンから構成された第1液、及び架橋剤としてのエポキシ基含有有機シラン化合物を含む第2液からなる。以下に、第1液を製造するための成分であるアクリル系共重合体(a)、アルコキシ基含有有機シラン化合物(b)、有機金属化合物(c)及びウレタンプレポリマー(d)、さらには、第2液を構成する架橋剤としてのエポキシ基含有有機シラン化合物、及び任意的な架橋剤としてのエポキシ基を一分子中に少なくとも2個以上有する化合物、の各成分について詳述する。
なお、ここで言う「オルガノシロキサン」は、アルコキシ基含有有機シラン化合物(b)を後に詳述する加水分解縮合工程で処理することによって得られる生成物である。また、ここで、「第1」及び「第2」は、明細書中で2液の各々を各個に扱うために、便宜上そのように言及しているのみであって、数字自体に特別な意味があるわけではない。本発明の2液硬化型水性塗料組成物は、使用時において第1液と第2液とからなる2液を混合して調製される。
As described above, the two-component curable aqueous coating composition of the present invention includes a first solution composed of an aqueous emulsion containing a carboxyl group-containing acrylic copolymer and an organosiloxane, and an epoxy group-containing organic as a crosslinking agent. It consists of the 2nd liquid containing a silane compound. Below, an acrylic copolymer (a), an alkoxy group-containing organosilane compound (b), an organometallic compound (c) and a urethane prepolymer (d), which are components for producing the first liquid, Each component of the epoxy group-containing organic silane compound as a crosslinking agent constituting the second liquid and a compound having at least two epoxy groups in one molecule as an optional crosslinking agent will be described in detail.
In addition, "organosiloxane" said here is a product obtained by processing the alkoxy group-containing organosilane compound (b) in the hydrolysis condensation step described in detail later. Further, here, “first” and “second” are referred to as such for convenience in order to deal with each of the two liquids in the specification, and have special meanings for the numbers themselves. There is no reason. The two-component curable aqueous coating composition of the present invention is prepared by mixing two components consisting of a first solution and a second solution at the time of use.

<(a)成分>
(a)成分として用いるカルボキシル基含有アクリル系共重合体は、第2液中のエポキシ基との架橋量と水性エマルジョンの貯蔵安定性の点から、酸価が20〜100mgKOH/g、より好ましくは30〜70mgKOH/gであるアクリル系共重合体が用いられる。また、そのようにカルボキシル基を有し、酸価が20〜100mgKOH/gであることに加えて、さらに3級アミノ基を有しており、アミン価が0mgKOH/gより大きくかつ50mgKOH/g以下、より好ましくは、アミン価が酸価の50%以下(カルボキシル基1モルに対し、3級アミノ基が0.5モル以下)であるアクリル系共重合体を用いてもよい。
<(A) component>
The carboxyl group-containing acrylic copolymer used as the component (a) has an acid value of 20 to 100 mgKOH / g, more preferably from the viewpoint of the amount of crosslinking with the epoxy group in the second liquid and the storage stability of the aqueous emulsion. An acrylic copolymer of 30 to 70 mg KOH / g is used. Moreover, in addition to having a carboxyl group and an acid value of 20 to 100 mgKOH / g, it further has a tertiary amino group, and an amine value of greater than 0 mgKOH / g and less than or equal to 50 mgKOH / g. More preferably, an acrylic copolymer having an amine value of 50% or less of the acid value (the tertiary amino group is 0.5 mol or less relative to 1 mol of the carboxyl group) may be used.

また、(a)成分として用いるアクリル系共重合体は、数平均分子量(標準ポリスチレン換算)が3,000〜100,000であることが好ましく、より好ましくは5,000〜50,000である。   In addition, the acrylic copolymer used as the component (a) preferably has a number average molecular weight (in terms of standard polystyrene) of 3,000 to 100,000, more preferably 5,000 to 50,000.

(a)成分を構成するモノマー組成は、カルボキシル基及び任意に3級アミノ基を有していれば、特に制限はないが、(a)成分のTgが−30〜30℃になるようなモノマー組成とすることが好ましい。Tgが−30〜30℃の範囲にある(a)成分は、例えば、エチレン性不飽和モノマー(a1)、及びこのモノマー(a1)と共重合可能な、カルボキシル基及び任意に3級アミノ基含有エチレン性不飽和モノマー(a2)を溶剤中においてラジカル重合開始剤を用いて共重合することにより得ることができる。   The monomer composition constituting the component (a) is not particularly limited as long as it has a carboxyl group and optionally a tertiary amino group, but the monomer having a Tg of -30 to 30 ° C in the component (a) A composition is preferred. The component (a) having a Tg in the range of −30 to 30 ° C. includes, for example, an ethylenically unsaturated monomer (a1) and a carboxyl group and optionally a tertiary amino group copolymerizable with the monomer (a1). It can be obtained by copolymerizing the ethylenically unsaturated monomer (a2) in a solvent using a radical polymerization initiator.

ここで、エチレン性不飽和モノマー(a1)としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸のC1〜C24アルキルまたはシクロアルキルエステル、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート等のアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート、酢酸ビニルなどが挙げられる。なお、上記したモノマー(a1)は、二種類以上組み合わせて使用しても差しつかえない。   Here, as the ethylenically unsaturated monomer (a1), methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl ( C1-C24 alkyl of (meth) acrylic acid such as (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate or the like Examples thereof include cycloalkyl esters, styrene, vinyl toluene, α-methyl styrene, alkylene glycol di (meth) acrylates such as ethylene glycol di (meth) acrylate, and vinyl acetate. The monomers (a1) described above can be used in combination of two or more.

また、エチレン性不飽和モノマー(a1)として、水酸基含有エチレン性不飽和モノマーを用いることも可能である。具体的には、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、ジエチレングリコール(メタ)アクリレート等のポリオキシアルキレングリコール(メタ)アクリレート(アルキレン基の炭素数は2〜4であり、アルキレンオキシドの付加モル数は1〜50である。)、カプロラクトン変性ヒドロキシ(メタ)アクリレート、N−メチロールアクリルアミドなどが挙げられる。   Moreover, it is also possible to use a hydroxyl-containing ethylenically unsaturated monomer as the ethylenically unsaturated monomer (a1). Specifically, polyoxyalkylene glycol (meth) acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, and diethylene glycol (meth) acrylate (the number of carbon atoms of the alkylene group is 2). -4, and the number of added moles of alkylene oxide is 1-50.), Caprolactone-modified hydroxy (meth) acrylate, N-methylolacrylamide and the like.

エチレン性不飽和モノマー(a1)と共重合可能な、カルボキシル基及び任意に3級アミノ基含有エチレン性不飽和モノマー(a2)は、具体的には、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クルトン酸等のカルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマー等、ジメチルアミノエチル(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、ジ−n−プロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、3−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、4−ジメチルアミノブチル(メタ)アクリレート等の3級アミノ基含有(メタ)アクリレート、ビニルピリジン等の3級アミノ基含有芳香族不飽和モノマー、N−(2−ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリルアミド、N−(2−ジエチルアミノ)エチル(メタ)アクリルアミド、N−(2−ジ−n−プロピルアミノ)エチル(メタ)アクリルアミド、N−(3−ジメチルアミノ)プロピル(メタ)アクリルアミド、N−(4−ジメチルアミノ)ブチル(メタ)アクリルアミド等の3級アミノ基含有(メタ)アクリルアミド類、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエチルアミノエチルビニルエーテル、3−ジメチルアミノプロピルビニルエーテルまたは4−ジメチルアミノブチルビニルエーテル等の3級アミノ基含有ビニルエーテル類などが挙げられる。なお、これらのモノマーも二種類以上組み合わせて使用することができる。   Specific examples of the ethylenically unsaturated monomer (a2) containing a carboxyl group and optionally a tertiary amino group that can be copolymerized with the ethylenically unsaturated monomer (a1) include (meth) acrylic acid, itaconic acid, maleic acid. , Carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomers such as fumaric acid and crutonic acid, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, di-n-propylaminoethyl (meth) acrylate, 3-dimethylaminopropyl Tertiary amino group-containing (meth) acrylates such as (meth) acrylate and 4-dimethylaminobutyl (meth) acrylate, tertiary amino group-containing aromatic unsaturated monomers such as vinylpyridine, N- (2-dimethylamino) ethyl (Meth) acrylamide, N- (2-diethylamino) ethyl (me ) Acrylamide, N- (2-di-n-propylamino) ethyl (meth) acrylamide, N- (3-dimethylamino) propyl (meth) acrylamide, N- (4-dimethylamino) butyl (meth) acrylamide, etc. Tertiary amino group-containing (meth) acrylamides, tertiary amino group-containing vinyl ethers such as dimethylaminoethyl vinyl ether, diethylaminoethyl vinyl ether, 3-dimethylaminopropyl vinyl ether, 4-dimethylaminobutyl vinyl ether, and the like. These monomers can also be used in combination of two or more.

重合に用いられる溶媒としては、溶液重合が可能であり、使用するモノマー及び得られるポリマーを溶解させることができるものであれば、特に制限はない。具体的には、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール溶剤類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル溶剤、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン溶剤類、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等のアルコールエーテル溶剤類、トルエン、キシレン等の芳香族溶剤類、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等の極性溶剤等が挙げられる。より好ましくは、その後に溶剤を除去する工程との関係から、沸点が100℃以下のものが好ましい。具体的には、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、イソプロパノールが挙げられる。また、これらは二種類以上組み合わせて使用しても差しつかえない。   The solvent used for the polymerization is not particularly limited as long as it can be solution-polymerized and can dissolve the monomer to be used and the polymer to be obtained. Specifically, alcohol solvents such as methanol, ethanol and isopropanol, ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate, ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone, alcohol ether solvents such as ethylene glycol monoethyl ether and ethylene glycol monobutyl ether And aromatic solvents such as toluene and xylene, polar solvents such as N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, and dimethylacetamide. More preferably, those having a boiling point of 100 ° C. or lower are preferable in view of the subsequent step of removing the solvent. Specific examples include acetone, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, and isopropanol. These may be used in combination of two or more.

重合開始剤に関しても、熱または還元性物質などによってラジカル分解してモノマーへの付加重合を起こさせるものであれば、特に制限はない。例えば、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキシド、t−ブチルパーベンゾエート、t−ブチルハイドロパーオキシド、ジ−t−ブチルパーオキシド、クメンハイドロパーオキシドなどを単独もしくは数種類を混合して使用することができる。また、樹脂の分子量の調節のため、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタンなどの連鎖移動剤を添加することも可能である。   The polymerization initiator is not particularly limited as long as it is radically decomposed by heat or a reducing substance to cause addition polymerization to the monomer. For example, azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, t-butyl perbenzoate, t-butyl hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, cumene hydroperoxide, etc. are used alone or in combination. Can do. In addition, a chain transfer agent such as octyl mercaptan or dodecyl mercaptan can be added to adjust the molecular weight of the resin.

(a)成分の具体的重合方法としては、溶媒に、ラジカル重合開始剤の存在下、エチレン性不飽和モノマー(a1)、及びカルボキシル基(及び任意に3級アミノ基)含有エチレン性不飽和モノマー(a2)の混合物を滴下するモノマー滴下法;溶媒、ラジカル重合開始剤、並びにモノマー(a1)及び(a2)からなる混合物のラジカル重合を行う一浴重合法(モノマー等を一括装入して重合する方法)が挙げられる。安全性及び分子量の制御の点から、モノマー滴下法が好ましい。   As a specific polymerization method for the component (a), an ethylenically unsaturated monomer (a1) and a carboxyl group (and optionally a tertiary amino group) -containing ethylenically unsaturated monomer are used in a solvent in the presence of a radical polymerization initiator. Monomer dropping method in which a mixture of (a2) is dropped; a one-bath polymerization method in which a mixture comprising a solvent, a radical polymerization initiator, and monomers (a1) and (a2) is radicalized (polymerization is performed by charging monomers and the like in a lump. Method). From the viewpoint of safety and control of molecular weight, the monomer dropping method is preferred.

本発明の(a)成分として、具体的には、メチルメタクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、アクリル酸及びジメチルアミノエチルメタクリレートから構成される共重合体等が挙げられる。   Specific examples of the component (a) of the present invention include copolymers composed of methyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, acrylic acid and dimethylaminoethyl methacrylate.

<(b)成分>
(b)成分として用いるアルコキシ基含有有機シラン化合物は、下記の一般式(1)、

(式中、R1は、水素原子又はアルキル基であり、R2、R3及びR4は、それぞれ独立して、水素原子、OR1、アルキル基又はアリール基である)有するシラン化合物またはその縮合物であることが好ましい。なお、縮合物である場合、その縮合度としては2〜100の範囲が一般的であり、相溶性の点からは、縮合度が2〜15でる液状のものが好ましい。また、本発明において、(b)成分であるアルコキシ基含有有機シラン化合物は、1種類のみとしてもよいし、2種以上を組み合わせてもよい。なお、本明細書及び本明細書に付属の特許請求の範囲で言う「オルガノシロキサン」は、(b)成分であるアルコキシ基含有有機シラン化合物を後に詳述する加水分解縮合工程で処理することによって得られる生成物である。「オルガノシロキサン」は、アルコキシ基含有有機シラン化合物が2〜数百程度の分子に渉って加水分解縮合したものでありうる。
<(B) component>
The alkoxy group-containing organosilane compound used as the component (b) has the following general formula (1),

(Wherein R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group, and R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, OR 1 , an alkyl group or an aryl group) A condensate is preferred. In addition, when it is a condensate, the range of 2-100 is common as the condensation degree, and the liquid thing whose condensation degree is 2-15 is preferable from a compatible point. Moreover, in this invention, the alkoxy group containing organosilane compound which is (b) component is good also as one type, and may combine 2 or more types. In addition, "organosiloxane" said in this specification and the claim attached to this specification is processing the alkoxy group containing organosilane compound which is (b) component by the hydrolysis condensation process explained in full detail behind. The resulting product. The “organosiloxane” may be one obtained by hydrolytic condensation of an alkoxy group-containing organosilane compound with about 2 to several hundred molecules.

上記一般式(1)式で示されるシラン化合物の具体例としては、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、ジメチルジプロポキシシラン等が挙げられ、より好ましくは、メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシランが挙げられる。   Specific examples of the silane compound represented by the general formula (1) include tetramethoxysilane, methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, isopropyltrimethoxysilane, and γ-chloropropyltrimethoxy. Silane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, dimethyldipropoxysilane and the like, more preferably Examples include methyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, and dimethyldimethoxysilane.

また、上記一般式(1)式で示されるシラン化合物の縮合物の具体例としてはメチルシリケート51、メチルシリケート56(以上、三菱化学(株)製品)、DC3074、DC3037、SR2402(以上、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製品)、KR9218、KR500、KR400、X40−9225、KR−213、KR−217、KR−510、X40−9227、X40−9247(以上、信越化学工業(株)製品)などを例示することができる。   Specific examples of the condensate of the silane compound represented by the general formula (1) include methyl silicate 51, methyl silicate 56 (above, Mitsubishi Chemical Corporation product), DC3074, DC3037, SR2402 (toe, Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.), KR9218, KR500, KR400, X40-9225, KR-213, KR-217, KR-510, X40-9227, X40-9247 (above, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. products) Etc. can be illustrated.

<(c)成分>
(c)成分として用いる有機金属化合物は、具体的には、Ti、Al、Zr、Sn等の金属アルコキシド化合物、金属キレート化合物、金属エステル化合物、を用いることができる。金属アルコキシド化合物としては、例えば、アルミニウムトリメトキシド、アルミニウムトリエトキシド、アルミニウムトリ−n−プロポキシド、アルミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムトリ−n−ブトキシド、アルミニウムトリイソブトキシド、アルミニウムトリ−sec−ブトキシド、アルミニウムトリ−tert−ブトキシド等のアルミニウムアルコキシド;テトラメチルチタネート、テトラエチルチタネート、テトラ−n−プロピルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラ−n−ブチルチタネート、テトライソブチルチタネート、テトラ−tert−ブチルチタネート、テトラ−n−ヘキシルチタネート、テトライソオクチルチタネート、テトラ−n−ラウリルチタネート等のチタニウムアルコキシド;テトラエチルジルコネート、テトラ−n−プロピルジルコネート、テトライソプロピルジルコネート、テトラ−n−ブチルジルコネート、テトラ−sec−ブチルジルコネート、テトラ−tert−ブチルジルコネート、テトラ−n−ペンチルジルコネート、テトラ−tert−ペンチルジルコネート、テトラ−tert−ヘキシルジルコネート、テトラ−n−ヘプチルジルコネート、テトラ−n−オクチルジルコネート、テトラ−n−ステアリルジルコネート等のジルコニウムアルコキシド;ジブチルスズジブトキシド等が挙げられ、金属キレート化合物としては、例えば、トリス(エチルアセトアセテート)アルミニウム、トリス(n−プロピルアセトアセテート)アルミニウム、トリス(イソプロピルアセトアセテート)アルミニウム、トリス(n−ブチルアセトアセテート)アルミニウム、イソプロポキシ・ビス(エチルアセトアセテート)アルミニウム、トリス(アセチルアセトナト)アルミニウム、トリス(プロポニルアセトナト)アルミニウム、ジイソプロポキシプロピオニルアセトナトアルミニウム、モノアセチルアセトナト・ビス(プロピオニルアセトナト)アルミニウム、モノエチルアセトアセテート・ビス(アセチルアセトナト)アルミニウム、ジイソプロポキシエチルアセトアセテートアルミニウム、モノアセチルアセトナ・ビス(エチルアセトアセテート)アルミニウム等のアルミニウムキレート化合物;ジイソプロポキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタネート、ジイソプロポキシ・ビス(アセチルアセトナト)チタネート、ジ−n−ブトキシ・ビス(アセチルアセトナト)チタネート等のチタニウムキレート化合物;テトラキス(アセチルアセトナト)ジルコニウム、テトラキス(n−プロピルアセトアセテート)ジルコニウム、テトラキス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム等のジルコニウムキレート化合物;ジブチル錫ビス(アセチルアセトネート)等が挙げられ、金属エステル化合物としては、例えば、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジ(2−エチルヘキシレート)、ジベンジル錫ジ(2−エチルヘキシレート)、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジイソオクチルマレエート等の錫エステル化合物が挙げられる。また、ジブチル錫ビス(トリメトキシシリケート)、ジブチル錫ビス(トリエトキシシリケート)、ジブチル錫ビス(トリブトキシシリケート)、ジオクチル錫ビス(トリメトキシシリケート)、ジオクチル錫ビス(トリエトキシシリケート)、ジオクチル錫ビス(トリブトキシシリケート)、ジブチル錫ビス(メチルジエトキシシリケート)、ジブチル錫ビス(エチルジエトキシシリケート)、ジブチル錫ビス(ブチルジエトキシシリケート)、ジオクチル錫ビス(メチルジエトキシシリケート)、ジオクチル錫ビス(エチルジエトキシシリケート)、ジオクチル錫ビス(ブチルジエトキシシリケート)、ジブチル錫ビス(ジメチルエトキシシリケート)、ジブチル錫ビス(ジエチルエトキシシリケート)、ジブチル錫ビス(ジブチルエトキシシリケート)、ジオクチル錫ビス(ジメチルエトキシシリケート)、ジオクチル錫ビス(ジエチルエトキシシリケート)、ジオクチル錫ビス(ジブチルエトキシシリケート)、ジラウリル錫ビス(ジメチルエトキシシリケート)、ジラウリル錫ビス(ジエチルエトキシシリケート)、ジラウリル錫ビス(ジブチルエトキシシリケート)等のジアルキル錫ビスシリケートについても使用可能である。これらの有機金属化合物は1種又は2種以上を組み合わせて用いることが出来る。
<(C) component>
Specific examples of the organometallic compound used as the component (c) include metal alkoxide compounds such as Ti, Al, Zr, and Sn, metal chelate compounds, and metal ester compounds. Examples of the metal alkoxide compound include aluminum trimethoxide, aluminum triethoxide, aluminum tri-n-propoxide, aluminum triisopropoxide, aluminum tri-n-butoxide, aluminum triisobutoxide, aluminum tri-sec-butoxide. , Aluminum alkoxides such as aluminum tri-tert-butoxide; tetramethyl titanate, tetraethyl titanate, tetra-n-propyl titanate, tetraisopropyl titanate, tetra-n-butyl titanate, tetraisobutyl titanate, tetra-tert-butyl titanate, tetra- titanium alkoxides such as n-hexyl titanate, tetraisooctyl titanate, tetra-n-lauryl titanate; Ethyl zirconate, tetra-n-propyl zirconate, tetraisopropyl zirconate, tetra-n-butyl zirconate, tetra-sec-butyl zirconate, tetra-tert-butyl zirconate, tetra-n-pentyl zirconate, tetra Zirconium alkoxides such as -tert-pentyl zirconate, tetra-tert-hexyl zirconate, tetra-n-heptyl zirconate, tetra-n-octyl zirconate, tetra-n-stearyl zirconate; and dibutyltin dibutoxide Examples of metal chelate compounds include tris (ethyl acetoacetate) aluminum, tris (n-propyl acetoacetate) aluminum, tris (isopropyl acetoacetate) aluminum, (N-butylacetoacetate) aluminum, isopropoxy bis (ethylacetoacetate) aluminum, tris (acetylacetonato) aluminum, tris (proponylacetonato) aluminum, diisopropoxypropionylacetonatoaluminum, monoacetylacetonato・ Aluminum chelate compounds such as bis (propionylacetonato) aluminum, monoethyl acetoacetate ・ bis (acetylacetonato) aluminum, diisopropoxyethyl acetoacetate aluminum, monoacetylacetona bis (ethylacetoacetate) aluminum; Propoxy bis (ethyl acetoacetate) titanate, diisopropoxy bis (acetylacetonato) titanate, di-n-butoxy bis Titanium chelate compounds such as (acetylacetonato) titanate; zirconium chelate compounds such as tetrakis (acetylacetonato) zirconium, tetrakis (n-propylacetoacetate) zirconium, tetrakis (ethylacetoacetate) zirconium; dibutyltin bis (acetylacetonate) Examples of the metal ester compound include dibutyltin diacetate, dibutyltin di (2-ethylhexylate), dibenzyltin di (2-ethylhexylate), dibutyltin dilaurate, and dibutyltin diester. Examples include tin ester compounds such as isooctyl maleate. Dibutyltin bis (trimethoxysilicate), dibutyltin bis (triethoxysilicate), dibutyltin bis (tributoxysilicate), dioctyltin bis (trimethoxysilicate), dioctyltin bis (triethoxysilicate), dioctyltin bis (Tributoxysilicate), dibutyltin bis (methyldiethoxysilicate), dibutyltin bis (ethyldiethoxysilicate), dibutyltin bis (butyldiethoxysilicate), dioctyltin bis (methyldiethoxysilicate), dioctyltin bis ( Ethyl diethoxysilicate), dioctyl tin bis (butyl diethoxy silicate), dibutyl tin bis (dimethyl ethoxy silicate), dibutyl tin bis (diethyl ethoxy silicate), dibutyl tin bis (dibutyl eth Silicate), dioctyltin bis (dimethylethoxysilicate), dioctyltin bis (diethylethoxysilicate), dioctyltin bis (dibutylethoxysilicate), dilauryltin bis (dimethylethoxysilicate), dilauryltin bis (diethylethoxysilicate), dilauryltin Dialkyl tin bissilicates such as bis (dibutylethoxysilicate) can also be used. These organometallic compounds can be used alone or in combination of two or more.

<(d)成分>
(d)成分のウレタンプレポリマーとしては、3級アミノ基を少なくとも一分子中に2個以上有し、アミン価が10〜350mgKOH/gであるものが用いられる。
<(D) component>
As the urethane prepolymer of component (d), one having at least two tertiary amino groups in one molecule and an amine value of 10 to 350 mgKOH / g is used.

(d)成分のウレタンプレポリマーとしては、塗料組成物における他の成分(特に、(a)及び(b)成分)との相溶性の点から、数平均分子量(標準ポリスチレン換算)が500〜30000であることが好ましく、より好ましくは1000〜20000である。更に、得られる塗膜にフレキシビリティーを与え耐屈曲性及び付着性を向上させるという点から、末端にイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物(d1)に活性水素基を有する3級アミノ化合物(d2)をウレタン化反応させることによって得られたウレタンプレポリマーを用いることが好ましい。   The urethane prepolymer of component (d) has a number average molecular weight (in terms of standard polystyrene) of 500 to 30000 from the viewpoint of compatibility with other components (particularly components (a) and (b)) in the coating composition. It is preferable that it is, More preferably, it is 1000-20000. Furthermore, the tertiary amino compound (d2) having an active hydrogen group in the polyisocyanate compound (d1) having an isocyanate group at the terminal in terms of providing flexibility to the obtained coating film and improving flex resistance and adhesion. It is preferable to use a urethane prepolymer obtained by urethanization reaction.

ここで、ポリイソシアネート化合物(d1)としては、トリレンジイソシアネート(TDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ポリメリックMDI等の芳香族ポリイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)、メチル−2,6−ジイソシアネートヘキサノエート(リシンジイソシアネート、LDI)、2−イソシアネートエチル−2,6−ジイソシアネートカプロエート(リシントリイソシアネート、LTI)等の脂肪族ポリイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ノルボルナンジイソシアネート(NBDI)水添キシリレンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート等の脂環族ポリイソシアネート、又はこれらの変性体とポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリオレフィンポリオール、動植物系ポリオール又はこれらのコポリオールなどの活性水素基を有する化合物との反応による末端イソシアネート基化合物等が挙げられる。   Here, as the polyisocyanate compound (d1), aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate (TDI), xylylene diisocyanate (XDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), polymeric MDI, trimethylene diisocyanate, 1,6-hexa Aliphatic polyisocyanates such as methylene diisocyanate (HMDI), methyl-2,6-diisocyanate hexanoate (lysine diisocyanate, LDI), 2-isocyanatoethyl-2,6-diisocyanate caproate (lysine triisocyanate, LTI), Alicyclics such as isophorone diisocyanate (IPDI), norbornane diisocyanate (NBDI) hydrogenated xylylene diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate Examples thereof include reisocyanates or terminal isocyanate group compounds obtained by reacting these modified products with compounds having active hydrogen groups such as polyester polyols, polycarbonate polyols, polyether polyols, polyolefin polyols, animal and plant-based polyols or copolyols thereof. .

また、ここで用いられるポリエステルポリオールとしては、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、ヘキサヒドロオルソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、トリメット酸等のポリカルボン酸、酸エステル、又は酸無水物の1種以上と、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール等の低分子ポリオール類の1種類以上との脱水縮合で得られるポリエステルポリオール、また、低分子ポリオール、低分子ポリアミン、低分子アミノアルコールを開始剤として、ε−カプロラクトン、γ−バレロラクトン等の環状エステルモノマーの開環重合で得られるラクトン系ポリエステルポリオールが挙げられる。   The polyester polyols used here include succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, hexahydroterephthalic acid, hexahydroisophthalic acid, hexahydroorthophthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid One or more of acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, polycarboxylic acid such as trimetic acid, acid ester, or acid anhydride, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1, 2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-cyclohex Polyester polyols obtained by dehydration condensation with one or more low molecular polyols such as dimethyl methanol, trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol, etc., and low molecular polyols, low molecular polyamines, low molecular amino alcohols as initiators, Examples include lactone polyester polyols obtained by ring-opening polymerization of cyclic ester monomers such as ε-caprolactone and γ-valerolactone.

ポリカーボネートポリオールとしては、低分子ポリオールと、ジエチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジフェニルカーボネート等との脱アルコール反応、脱フェノール反応等で得られるものが挙げられる。   Examples of the polycarbonate polyol include those obtained by a dealcoholization reaction, a dephenol reaction, or the like between a low molecular polyol and diethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, diphenyl carbonate, or the like.

ポリエーテルポリオールとしては、低分子ポリオール、低分子ポリアミン、低分子アミノアルコールを開始剤として、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、テトラヒドロフラン等を開環重合して得られる、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等、およびこれらの共重合体等が挙げられる。   As the polyether polyol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether obtained by ring-opening polymerization of ethylene oxide, propylene oxide, tetrahydrofuran, etc. using low molecular polyol, low molecular polyamine, low molecular amino alcohol as an initiator. Examples thereof include glycols and copolymers thereof.

ポリオレフィンポリオールとしては、水酸基含有ポリブタジエン、水酸基含有ポリイソプレン、又はこれらの水素添加物、水酸基含有塩素化ポリプロピレン、水酸基含有塩素化ポリエチレン等が挙げられる。   Examples of the polyolefin polyol include hydroxyl group-containing polybutadiene, hydroxyl group-containing polyisoprene, or hydrogenated products thereof, hydroxyl group-containing chlorinated polypropylene, and hydroxyl group-containing chlorinated polyethylene.

動植物系ポリオールとしては、ヒマシ油系ポリオール、絹フィブロインなどが挙げられる。   Examples of animal and plant-based polyols include castor oil-based polyols and silk fibroin.

これらのポリオールの分子量は300〜10,000,好ましくは400〜4000である。   The molecular weight of these polyols is 300 to 10,000, preferably 400 to 4000.

一方、(d2)成分としては、活性水素基と3級アミノ基を有していれば、特に制限はなく、具体的には、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、N,N−ジブチルエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン等のアミノアルコール類等が挙げられる。   On the other hand, the component (d2) is not particularly limited as long as it has an active hydrogen group and a tertiary amino group. Specifically, N, N-dimethylethanolamine, N, N-diethylethanolamine, Examples thereof include amino alcohols such as N, N-dibutylethanolamine and N-methyldiethanolamine.

(d)成分の具体的合成方法としては、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル等のイソシアネート基に対して不活性で沸点が100℃以下の有機溶剤中で、ポリオール成分とイソシアネート成分を反応させ、次いで、得られた(d1)成分に(d2)成分を添加し付加させ、(d)成分を得る方法が挙げられる。尚、(d2)成分の添加量は、(d1)成分中のイソシアネート基1モルに対し、(d2)成分中の活性水素基0.8〜1.2モルになる量が適当である。   As a specific method for synthesizing the component (d), a polyol component and an isocyanate component are reacted in an organic solvent having a boiling point of 100 ° C. or lower and inert to an isocyanate group such as acetone, methyl ethyl ketone, and ethyl acetate. There is a method in which the component (d2) is added to the component (d1) and added to obtain the component (d). In addition, the addition amount of the component (d2) is suitably such that the active hydrogen group in the component (d2) is 0.8 to 1.2 mol with respect to 1 mol of the isocyanate group in the component (d1).

本発明の(d)成分として、具体的には、ポリプロピレングリコールとHMDIとの反応物((d1)成分)にN,N−ジメチルエタノールアミン((d2)成分)を付加させて得られたウレタンプレポリマー等が挙げられる。これは下記の式(2)として表される(そこでn=0〜200)。
As the component (d) of the present invention, specifically, urethane obtained by adding N, N-dimethylethanolamine (component (d2)) to a reaction product (component (d1)) of polypropylene glycol and HMDI. Examples include prepolymers. This is expressed as the following formula (2) (where n = 0 to 200).

<エポキシ基含有有機シラン化合物>
第2液を構成するエポキシ基含有有機シラン化合物については、特に制限はなく、具体的には、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、β−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、β−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピル(メチル)ジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピル(ジメチル)メトキシシラン、γ−グリシドキシプロピル(エチル)ジメトキシシラン、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシポリシロキサン等を挙げることができる。または、これらの加水分解縮合物も使用することができる。これらの中でも、相溶性及び反応性の点から、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシランが好ましい。
尚、上述の(b)成分であるアルコキシ基含有有機シラン化合物およびオルガノシロキサンは、アルコキシ基含有有機シラン化合物の例示からも明らかなように一切エポキシ基を含有せず、ここで言うエポキシ基含有有機シラン化合物とは明確に区別されるものである。
<Epoxy group-containing organosilane compound>
The epoxy group-containing organosilane compound constituting the second liquid is not particularly limited, and specifically, glycidoxymethyltrimethoxysilane, glycidoxymethyltriethoxysilane, β-glycidoxyethyltrimethoxysilane. , Β-glycidoxyethyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyl (methyl) dimethoxysilane, γ-glycidoxypropyl ( Dimethyl) methoxysilane, γ-glycidoxypropyl (ethyl) dimethoxysilane, (3,4-epoxycyclohexyl) methyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxy Polysiloxane etc. can be mentioned. Alternatively, these hydrolysis condensates can also be used. Among these, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane is preferable from the viewpoint of compatibility and reactivity.
The alkoxy group-containing organic silane compound and organosiloxane, which are the component (b) described above, do not contain any epoxy groups, as is apparent from the examples of the alkoxy group-containing organic silane compounds. It is clearly distinguished from a silane compound.

また、本発明においては、第2液を構成するエポキシ基含有有機シラン化合物として、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメトキシシランとグリシジル(メタ)アクリレートのようなエポキシ基含有不飽和モノマーと、加水分解性シリル基含有不飽和モノマーとの共重合体を用いることもできる。   In the present invention, the epoxy group-containing organic silane compound constituting the second liquid is an epoxy group-containing unsaturated monomer such as γ- (meth) acryloxypropylmethoxysilane and glycidyl (meth) acrylate, and hydrolysis. A copolymer with a polymerizable silyl group-containing unsaturated monomer can also be used.

<エポキシ基を一分子中に少なくとも2個以上有する化合物>
本発明の2液硬化型水性塗料組成物においては、塗膜の耐屈曲性、耐クラック性をさらに向上させる目的で、上記のエポキシ基含有有機シラン化合物以外のエポキシ基を一分子中に少なくとも2個以上有する化合物を、第2液に架橋剤として任意的に混合してもよい。
そのようなエポキシ基を一分子中に少なくとも2個以上有する化合物は、水溶性または水分散性のもので、エポキシ当量が50〜1000のものを用いることができ、より好ましくは100〜500である。
<Compound having at least two epoxy groups in one molecule>
In the two-component curable aqueous coating composition of the present invention, at least 2 epoxy groups other than the epoxy group-containing organic silane compound are contained in one molecule for the purpose of further improving the bending resistance and crack resistance of the coating film. You may mix arbitrarily the compound which has one or more into a 2nd liquid as a crosslinking agent.
Such a compound having at least two epoxy groups in one molecule is water-soluble or water-dispersible, and can have an epoxy equivalent of 50 to 1000, more preferably 100 to 500. .

ここで、エポキシ当量は、以下の方法により求めることができる。まず、エポキシ化合物を0.2〜1g程度精秤し、室温でメチルエチルケトン90mlに溶解して試料溶液とする。これに氷酢酸を約10ml、CTAB(臭化セチルトリメチルアンモニウム)を1.0g、CV(クリスタルバイオレット)溶液(指示薬)を10〜15滴加え、撹拌しながら0.1Nの過塩素酸標準液で青緑色を呈するまで滴定する。終点は、青緑色が1分持続する点とする。同様の方法で空試験を行い、次式により、エポキシ基含有化合物のエポキシ等量(WPE)を求める。

W : 試料の重量(g)
Vs : 0.1Nの過塩素酸標準液の使用量(滴下量) ml数
Vb : 空試験の過塩素酸標準溶液の使用量(滴下量) ml数
N : 過塩素酸液の規定度
Here, the epoxy equivalent can be determined by the following method. First, about 0.2 to 1 g of the epoxy compound is precisely weighed and dissolved in 90 ml of methyl ethyl ketone at room temperature to obtain a sample solution. To this, about 10 ml of glacial acetic acid, 1.0 g of CTAB (cetyltrimethylammonium bromide), and 10 to 15 drops of CV (crystal violet) solution (indicator) are added with 0.1 N perchloric acid standard solution while stirring. Titrate until a blue-green color is exhibited. The end point is a point where blue-green color lasts 1 minute. A blank test is performed in the same manner, and the epoxy equivalent (WPE) of the epoxy group-containing compound is obtained by the following formula.

W: Weight of sample (g)
Vs: Amount of 0.1N perchloric acid standard solution used (drop amount) ml number Vb: Amount of perchloric acid standard solution used in blank test (drop amount) ml number N: Normality of perchloric acid solution

また、上記のエポキシ基を一分子中に少なくとも2個以上有する化合物は、特に制限はなく、具体的には、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等の多官能エポキシ化合物が挙げられる。   The compound having at least two epoxy groups in one molecule is not particularly limited, and specifically, sorbitol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, trimethylolpropane poly Examples thereof include polyfunctional epoxy compounds such as glycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, and polypropylene glycol diglycidyl ether.

本発明の塗料組成物は、上記諸成分に加えて、着色顔料及び体質顔料を適宜含んでいてもよい。   The coating composition of the present invention may appropriately contain a color pigment and an extender pigment in addition to the above components.

着色顔料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、カーボンブラック、酸化第二鉄(ベンガラ)、黄鉛、黄色酸化鉄、オーカー、群青、コバルトグリーン等の無機系顔料、アゾ系、ナフトール系、ピラゾロン系、アントラキノン系、ペリレン系、キナクリドン系、ジスアゾ系、イソインドリノン系、ベンゾイミダゾール系、フタロシアニン系、キノフタロン系等の有機顔料が挙げられる。   Color pigments include titanium oxide, zinc oxide, carbon black, ferric oxide (bengala), yellow lead, yellow iron oxide, ocher, ultramarine, cobalt green and other inorganic pigments, azo, naphthol, pyrazolone, Examples include organic pigments such as anthraquinone, perylene, quinacridone, disazo, isoindolinone, benzimidazole, phthalocyanine, and quinophthalone.

体質顔料としては、重質炭酸カルシウム、クレー、カオリン、タルク、沈降性硫酸バリウム、炭酸バリウム、ホワイトカーボン、珪藻土等が挙げられる。   Examples of extender pigments include heavy calcium carbonate, clay, kaolin, talc, precipitated barium sulfate, barium carbonate, white carbon, and diatomaceous earth.

更に、本発明の塗料組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、可塑剤、防腐剤、防かび剤、防藻剤、消泡剤、レベリング剤、顔料分散剤、沈降防止剤、たれ防止剤、増粘剤、艶消し剤、成膜助剤、凍結防止剤、光安定剤、pH調整剤、紫外線吸収剤、光触媒酸化チタン等の塗料用添加剤を適宜配合することができる。   Furthermore, in the coating composition of the present invention, a plasticizer, an antiseptic, a fungicide, an algae, an antifoaming agent, a leveling agent, a pigment dispersant, an antisettling agent, as long as the object of the present invention is not impaired. Additives for coating materials such as sagging inhibitors, thickeners, matting agents, film forming aids, antifreezing agents, light stabilizers, pH adjusters, ultraviolet absorbers, and photocatalytic titanium oxides can be appropriately blended.

また、本発明の塗料組成物には、得られる塗膜の耐汚染性、難燃性、塗膜硬度を向上させる目的で、コロイダルシリカを適宜配合することも好ましい。   Moreover, it is also preferable to mix | blend colloidal silica with the coating composition of this invention suitably for the purpose of improving the stain resistance of a coating film obtained, a flame retardance, and coating-film hardness.

本発明の2液硬化型水性塗料組成物の1液を構成する水性エマルジョンの製造に関して、以下に説明を追加する。   Regarding the production of the aqueous emulsion constituting one liquid of the two-part curable aqueous coating composition of the present invention, explanation will be added below.

アクリル系共重合体((a)成分)とアルコキシ基含有有機シラン化合物((b)成分)との混合物の成分比は、(b)成分100重量部(固形分)に対して、(a)成分20〜200重量部(固形分)であることが好ましい。尚、(b)成分の量が多くなると塗膜のフレキシビリティーが低下し耐屈曲性等に悪影響を及ぼす、一方、少なくなると塗膜の耐候性及び耐汚染性が低下する。
また、(a)成分と(b)成分の混合物に対し水と有機金属化合物の存在下で加水分解縮合を行う工程においては、(b)成分100重量部(固形分)に対して、有機金属化合物((c)成分)が0.1〜30重量部存在していることが好ましい。
The component ratio of the mixture of the acrylic copolymer (component (a)) and the alkoxy group-containing organic silane compound (component (b)) is (a) relative to 100 parts by weight (solid content) of component (b). It is preferable that it is 20-200 weight part (solid content) of a component. When the amount of component (b) increases, the flexibility of the coating film decreases and adversely affects the bending resistance and the like, while when it decreases, the weather resistance and stain resistance of the coating film decrease.
In addition, in the step of hydrolytic condensation in the presence of water and an organometallic compound for the mixture of the component (a) and the component (b), the organometallic is used with respect to 100 parts by weight (solid content) of the component (b). The compound (component (c)) is preferably present in an amount of 0.1 to 30 parts by weight.

系中に、3級アミノ基を少なくとも一分子中に2個以上有し、アミン価が10〜350mgKOH/gであるウレタンプレポリマー((d)成分)を混合する工程においては、それより前の工程に用いられた((b)成分)100重量部(固形分)に対して、(d)成分を5〜50重量部(固形分)混合することが好ましい。尚、(d)成分の量が少なくなると塗膜のフレキシビリティーが低下し耐屈曲性等に悪影響を及ぼす、一方、多くなると塗膜の耐候性及び耐汚染性が低下する。   In the step of mixing a urethane prepolymer (component (d)) having at least two tertiary amino groups in one molecule and an amine value of 10 to 350 mgKOH / g in the system, It is preferable to mix 5 to 50 parts by weight (solid content) of component (d) with respect to 100 parts by weight (solid content) (component (b)) used in the process. When the amount of the component (d) is reduced, the flexibility of the coating film is lowered and adversely affects the bending resistance and the like, while when it is increased, the weather resistance and stain resistance of the coating film are lowered.

なお、本発明に係る水性エマルジョンの製造において、ウレタンプレポリマー((d)成分)を添加することの利点の一つは、ウレタンプレポリマーが水性エマルジョン中で安定であると共に柔軟性を有することから、塗膜に耐クラック性及び耐屈曲性を付与することが可能でありかつ水性である塗料組成物が提供されることである。そして、ウレタンプレポリマーを添加することのさらなる利点は、成膜助剤効果も有することから、有機溶剤を大幅に削減することが可能となり低VOCに寄与することである。   In the production of the aqueous emulsion according to the present invention, one of the advantages of adding the urethane prepolymer (component (d)) is that the urethane prepolymer is stable in the aqueous emulsion and has flexibility. It is possible to provide a coating composition that is capable of imparting crack resistance and flex resistance to the coating film and is water-based. And the further advantage of adding a urethane prepolymer is that it also has a film-forming auxiliary effect, so that the organic solvent can be greatly reduced, contributing to low VOC.

アクリル系共重合体((a)成分)とアルコキシ基含有有機シラン化合物((b)成分)の混合物に対し、水と有機金属化合物の存在下で加水分解縮合を行う工程は、常圧下、50〜80℃の温度で、3〜8時間行われるのが適当である。尚、加水分解縮合の進行状態は、反応で生成するアルコールをガスクロマトグラフィーで定量することで確認することができる。
このような有機金属化合物の存在下での加水分解縮合工程を行わない場合は、エマルジョンとしての安定性が乏しく貯蔵中に2層に分離したり、著しく増粘したりする。
The step of subjecting a mixture of an acrylic copolymer (component (a)) and an alkoxy group-containing organic silane compound (component (b)) to hydrolytic condensation in the presence of water and an organometallic compound is performed under normal pressure, 50 It is appropriate to carry out at a temperature of -80 ° C for 3-8 hours. The progress of hydrolysis condensation can be confirmed by quantifying the alcohol produced by the reaction by gas chromatography.
When the hydrolytic condensation step is not performed in the presence of such an organometallic compound, the stability as an emulsion is poor, and the two layers are separated during storage or the viscosity is remarkably increased.

反応系中にウレタンポリマーを混合後、中和剤と水を添加して中和し自己乳化させる工程では、中和剤を添加し均一に分散させて中和した後に水を添加してもよいし、又、中和剤と水を同時に添加し、撹拌することにより強制分散させて水性エマルジョンを得てもよい。中和剤としては、アンモニア、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、モノエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、モルホリン、等が挙げられる。   After mixing the urethane polymer in the reaction system, in the step of neutralizing and self-emulsifying by adding a neutralizing agent and water, the neutralizing agent may be added and uniformly dispersed and neutralized to add water. Alternatively, an aqueous emulsion may be obtained by simultaneously adding a neutralizing agent and water and forcibly dispersing by stirring. Examples of the neutralizing agent include ammonia, triethylamine, triethanolamine, monoethanolamine, N-methyldiethanolamine, N, N-dimethylethanolamine, morpholine, and the like.

中和剤の添加量については、安定な水性エマルジョンが得られるように、系中のカルボキシル基から3級アミノ基を差し引いた量(モル換算)の50〜100%、好ましくは70〜90%を中和し得る量が適当である。また、水の添加量については、塗料組成物とした時の塗装作業性等を考慮して任意に決定されるが、通常はコーティング組成物の固形分が10〜50質量%になる程度の量が適当である。   About the addition amount of the neutralizing agent, 50 to 100%, preferably 70 to 90%, of the amount obtained by subtracting the tertiary amino group from the carboxyl group in the system (molar conversion) so as to obtain a stable aqueous emulsion. An amount that can be neutralized is suitable. Further, the amount of water added is arbitrarily determined in consideration of the coating workability when it is used as a coating composition, but is usually such an amount that the solid content of the coating composition is 10 to 50% by mass. Is appropriate.

なお、このようにして得られた水性エマルジョン中には、加水分解縮合反応で生成したアルコール分が残っている。また、溶剤中で重合したアクリル共重合液を使用しているため、その水性エマルジョンをそのまま塗料組成物に使用すると、揮発性有機成分が多くなるので、必要に応じて常法に従って溶剤分を減圧下で除去してもよい。   In the aqueous emulsion thus obtained, the alcohol produced by the hydrolysis condensation reaction remains. In addition, since an acrylic copolymer liquid polymerized in a solvent is used, if the aqueous emulsion is used as it is in a coating composition, the volatile organic components increase. It may be removed below.

上記したように、本発明の塗料組成物は第1液と第2液とからなり、使用に際して、使用の際に第1液と第2液とを混合・攪拌すればよい。なお、第1液と第2液との混合割合についても特に制限はない。また、塗料としての可使時間は3〜8時間とすることが好ましい。   As described above, the coating composition of the present invention comprises the first liquid and the second liquid. In use, the first liquid and the second liquid may be mixed and stirred at the time of use. In addition, there is no restriction | limiting in particular also about the mixing ratio of a 1st liquid and a 2nd liquid. Moreover, it is preferable that the pot life as a coating material is 3 to 8 hours.

本発明の塗料組成物は、常温硬化、低汚染高耐候性であることから、機械、船舶、車両、航空機、土木、建築、重防食、インキ、その他一般工業分野において好適に用いられる。特に、本発明の塗料組成物を用いると、優れた耐屈曲性及び耐クラック性に優れた塗膜を得ることが可能となるため、フレキシビリティーに富んだ部材が多い建築及び土木構造物用の素材に対して好適である。また、本発明の塗料組成物は、10〜20年といった長期に渡る塗膜性能の維持が求められている戸建て住宅の窯業系や金属系サイディング材に対しても好適に用いることができる。さらに、上記に述べたように、環境及び安全性に配慮した水性塗料組成物であるから居室内部にも利用可能である。   The coating composition of the present invention is suitably used in machinery, ships, vehicles, aircraft, civil engineering, construction, heavy anticorrosion, inks, and other general industrial fields because it has room temperature curing and low contamination and high weather resistance. In particular, when the coating composition of the present invention is used, it becomes possible to obtain a coating film having excellent bending resistance and crack resistance, so that it is suitable for construction and civil engineering structures having many members having high flexibility. It is suitable for these materials. Moreover, the coating composition of this invention can be used suitably also for the ceramic industry type | system | group of a detached house and the metal-type siding material in which the maintenance of the coating-film performance over 10-20 years is calculated | required. Furthermore, as described above, since it is a water-based paint composition considering the environment and safety, it can also be used in a living room.

以上のように、本発明の塗料組成物においては、ウレタンプレポリマーを混合する工程を含む製造方法によって、オルガノポリシロキサン系塗料本来の耐候性及び耐汚染性を損なうことなく、耐屈曲性及び耐クラック性にも優れた2液硬化型水性塗料組成物を得ることができる。   As described above, in the coating composition of the present invention, the manufacturing method including the step of mixing the urethane prepolymer does not impair the original weather resistance and stain resistance of the organopolysiloxane-based paint, and does not deteriorate the bending resistance and resistance. A two-component curable aqueous coating composition having excellent cracking properties can be obtained.

(実施例)
以下、本発明についてより詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定される訳ではない。まず、実施例及び比較例で用いられる塗料組成物の物性評価法について説明する。なお、以下において、「部」及び「%」とあるのは、特に断りのない限り、それぞれ「重量部」及び「重量%」を意味する。
(Example)
Hereinafter, the present invention will be described in more detail, but the present invention is not limited to these examples. First, the physical property evaluation method of the coating composition used by an Example and a comparative example is demonstrated. In the following, “parts” and “%” mean “parts by weight” and “% by weight”, respectively, unless otherwise specified.

<耐屈曲性>
耐屈曲性の評価は、JIS K5600−5−1の方法に準拠し、マンドレルの直径が10mmのものを使用した。また、試験片としては、150×50×0.3mmの鋼板に、乾燥塗膜厚が50μmになるように塗料組成物をスプレーで塗布し、23℃,50%RHの条件下で4日間養生後、さらに80℃で3日間の強制乾燥を行ったものを使用した。評価は、目視により塗膜の屈曲部を観察し、試験片の割れ、剥がれのないものを「○」とし、それ以外を「×」とした。
<Flexibility>
Evaluation of bending resistance was based on the method of JIS K5600-5-1, and a mandrel having a diameter of 10 mm was used. In addition, as a test piece, a coating composition was sprayed on a 150 × 50 × 0.3 mm steel plate so that the dry coating thickness was 50 μm, and cured for 4 days under conditions of 23 ° C. and 50% RH. Then, what was further subjected to forced drying at 80 ° C. for 3 days was used. The evaluation was made by visually observing the bent part of the coating film, with “◯” indicating that the test piece did not crack or peel off, and “X” indicating the others.

<耐クラック性(耐湿潤冷熱繰返し性)>
耐クラック性は、JIS K5660 6.14(耐湿潤冷熱繰返し性試験)に準じ、20℃の水に18時間浸水し、その後−20℃の冷凍庫で3時間、更に50℃で3時間加温した。この繰り返しを30サイクル行い、試験終了後の塗膜の状態を目視にて観察し、塗膜における割れ、膨れ及び白化の程度を以下の3段階で評価した。なお、試験片は、70×70×6mmのフレキシブルボードにカチオン系プライマー(商品名:カチオンプライマー、亜細亜工業(株)製)を乾燥膜厚が20μmになるようにスプレーで塗装し、23℃,50%RHの条件下で1日間乾燥を行った。さらに乾燥膜厚が50μmになるように塗料組成物をスプレーで塗装し、23℃,50%RHの条件下で7日間養生を行うことにより作製した。
○:塗膜に変化が見られない。
△:塗膜の一部に割れ、膨れが認められる。
×:塗膜に著しい割れ、膨れが認められる。
<Crack resistance (wet cold / heat repeatability)>
The crack resistance was immersed in 20 ° C. water for 18 hours in accordance with JIS K5660 6.14 (wet and cold repeatability test), and then heated at −20 ° C. freezer for 3 hours and further at 50 ° C. for 3 hours. . This cycle was repeated for 30 cycles. The state of the coating film after the test was visually observed, and the degree of cracking, swelling and whitening in the coating film was evaluated in the following three stages. The test piece was coated with a cationic primer (trade name: cationic primer, manufactured by Asia Industries Co., Ltd.) on a 70 × 70 × 6 mm flexible board with a spray so that the dry film thickness was 20 μm. Drying was performed for 1 day under the condition of 50% RH. Further, the coating composition was applied by spraying so that the dry film thickness was 50 μm, and was cured for 7 days under conditions of 23 ° C. and 50% RH.
○: No change is observed in the coating film.
(Triangle | delta): A crack and swelling are recognized in a part of coating film.
X: Remarkable cracking and swelling are observed in the coating film.

<促進耐候性>
促進耐候性試験は、超促進耐候試験機(岩崎電気(株)製アイスーパーUVテスター)を用いて行った。また、試験片は、50×50×4mmのフレキシブルボードにカチオン系プライマー(商品名:カチオンプライマー、亜細亜工業(株)製)を乾燥膜厚が20μmになるようにスプレーで塗装し、23℃,50%RHの条件下で1日間乾燥を行った。さらに乾燥膜厚が50μmになるように塗料組成物をスプレーで塗装し、23℃,50%RHの条件下で7日間乾燥を行うことにより作製した。試験条件としては、波長295〜450nm、紫外線照射度100mW/cm2、ブラックパネル温度63℃,50%RH、1サイクルを照射4時間、結露4時間とし、125サイクル(1000時間)試験した。試験終了後、塗膜の初期60度鏡面光沢値に対する光沢保持率を求め、以下の3段階で評価した。
○:光沢保持率 70%以上
△:光沢保持率 50%以上 70%未満
×:光沢保持率 50%未満
<Accelerated weather resistance>
The accelerated weathering test was performed using a super accelerated weathering tester (Isuperki UV Tester manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd.). The test piece was sprayed on a 50 × 50 × 4 mm flexible board with a cationic primer (trade name: cationic primer, manufactured by Asia Kogyo Co., Ltd.) so that the dry film thickness was 20 μm. Drying was performed for 1 day under the condition of 50% RH. Further, the coating composition was applied by spraying so that the dry film thickness was 50 μm, and dried for 7 days under conditions of 23 ° C. and 50% RH. As test conditions, a wavelength of 295 to 450 nm, an ultraviolet ray irradiation degree of 100 mW / cm 2 , a black panel temperature of 63 ° C., 50% RH, one cycle was irradiation for 4 hours, and dew condensation was 4 hours, and 125 cycles (1000 hours) were tested. After completion of the test, the gloss retention with respect to the initial 60-degree specular gloss value of the coating film was determined and evaluated in the following three stages.
○: Gloss retention 70% or more △: Gloss retention 50% or more but less than 70% ×: Gloss retention 50% or less

<耐アルカリ性>
耐アルカリ性試験は、JIS K5660 6.21に準じ、水酸化カルシウム飽和溶液に、試験片を23℃の条件下で10日間浸せきさせた。浸せき後、試験片を流水で静かに洗い、2時間乾燥させて、塗膜の膨れ、割れ、剥がれ、つやの変化を目視によって観察し、3段階で評価した。なお、試験片としては、150×70×4mmのフレキシブルボードにカチオン系プライマー(商品名:カチオンプライマー、亜細亜工業(株)製)を乾燥膜厚が20μmになるようにスプレーで塗装し、23℃,50%RHの条件下で1日間乾燥を行った。さらに乾燥膜厚が50μmになるように塗料組成物をスプレーで塗装し、23℃,50%RHの条件下で14日間乾燥したものを用いた。
○:現状試験片と比べて大きな変化が見られない。
△:現状試験片と比べてやや艶引けがある。
×:現状試験片と比べて著しい艶引け、割れ、剥がれがある。
<Alkali resistance>
In the alkali resistance test, the test piece was immersed in a saturated calcium hydroxide solution at 23 ° C. for 10 days in accordance with JIS K5660 6.21. After soaking, the test piece was gently washed with running water and dried for 2 hours, and the swelling, cracking, peeling and gloss change of the coating film were visually observed and evaluated in three stages. In addition, as a test piece, a cationic primer (trade name: cationic primer, manufactured by Asia Kogyo Co., Ltd.) was applied to a 150 × 70 × 4 mm flexible board with a spray so that the dry film thickness was 20 μm, and 23 ° C. , And dried for 1 day under the condition of 50% RH. Furthermore, the coating composition was applied by spraying so that the dry film thickness was 50 μm, and dried for 14 days under the conditions of 23 ° C. and 50% RH.
○: There is no significant change compared to the current specimen.
Δ: Slightly glossy compared to the current test piece.
X: Significant glossiness, cracking, and peeling compared to the current test piece.

<付着性>
付着性試験は、JIS K5600−5−6クロスカット法に準じ、隙間間隔2mmのカッターガイドを用いて、碁盤目状(25マス;縦5分割×横5分割)に切り傷をつけ、この碁盤目の上にセロハン粘着テープをはり、テープの一端を持って塗面に直角方向に瞬間的に引き剥がし、塗膜の剥がれの面積を測定することで行った。なお、試験片としては、150×70×4mmのフレキシブルボードに乾燥塗膜厚が50μmになるように塗料組成物をスプレーで塗装し、23℃,50%RHの条件下で14日間乾燥したものを用いた。塗膜の全面積に対する塗膜の剥がれの面積から、付着性を以下の通り評価した。
○:塗膜の剥がれの面積が全面積の5%未満の場合
△:塗膜の剥がれの面積が全面積の5%以上、35%未満の場合
×:塗膜の剥がれの面積が全面積の35%以上の場合
<Adhesiveness>
The adhesion test was performed in accordance with JIS K5600-5-6 cross-cut method, using a cutter guide with a gap interval of 2 mm to cut a grid pattern (25 squares; 5 vertical sections x 5 horizontal sections). A cellophane adhesive tape was put on the substrate, and the tape was peeled off in a direction perpendicular to the coating surface while holding one end of the tape, and the peeled area of the coating film was measured. In addition, as a test piece, a coating composition was spray-coated on a 150 × 70 × 4 mm flexible board so that the dry coating thickness was 50 μm, and dried for 14 days under conditions of 23 ° C. and 50% RH. Was used. The adhesion was evaluated as follows from the area of peeling of the coating film relative to the total area of the coating film.
○: When the area of the coating film is less than 5% of the total area Δ: When the area of the coating film is 5% or more and less than 35% of the total area ×: The area of the coating film is the total area In case of 35% or more

<強制汚染>
150×70×0.8mmのアルミ板に乾燥塗膜厚が50μmになるように塗料組成物をスプレーで塗装し、23℃,50%RHの条件下で14日間乾燥し、試験片を作製した。得られた試験片に、カーボン懸濁水(デグサ・ヒュルス社製カーボンブラック Color Black FW200 5部と脱イオン水 95部にガラスビーズを加えペイントシェーカーで2時間分散した分散液)をエアスプレーで、隠ぺいするまで塗布し、直ちに60℃で1時間乾燥させた。乾燥後、室温まで放冷し、試験片の表面を流水下にてガーゼを使用して、汚れ物質が落ちなくなるまで洗浄した。洗浄後、室温で3時間乾燥し、汚れの程度を色差計にて測定して、試験前後における塗膜の明度差(ΔL*)を求め、以下の3段階で評価した。なお、明度差の絶対値が小さいものほど、耐汚染性に優れた塗料であることを示している。
明度差(ΔL*)
=[試験後の塗膜明度(L*1)−試験前の塗膜明度(L*0)]
○:明度差 −5以上
△:明度差 −10以上 −5未満
×:明度差 −10未満
<Forced contamination>
A coating composition was spray-coated on an aluminum plate of 150 × 70 × 0.8 mm so that the dry coating thickness was 50 μm, and dried for 14 days under conditions of 23 ° C. and 50% RH to prepare a test piece. . Carbon suspension water (dispersion liquid in which glass beads are added to 95 parts of carbon black Color Black FW200 and 95 parts of deionized water and dispersed in a paint shaker for 2 hours with a paint shaker) is concealed by air spray. And then immediately dried at 60 ° C. for 1 hour. After drying, the sample was allowed to cool to room temperature, and the surface of the test piece was washed with running gauze under running water until the soiled material did not fall off. After washing, the film was dried at room temperature for 3 hours, the degree of soiling was measured with a color difference meter, and the difference in lightness (ΔL *) of the coating film before and after the test was determined and evaluated in the following three stages. In addition, it shows that it is a coating material excellent in stain resistance, so that the absolute value of a brightness difference is small.
Lightness difference (ΔL *)
= [Coating film brightness after test (L * 1) -Coating film brightness before test (L * 0)]
○: Lightness difference −5 or more Δ: Lightness difference −10 or more and less than −5 ×: Lightness difference −10 or less

<総合評価>
上に示した塗料組成物の性能測定の結果に基づき、塗料組成物の総合評価を以下に示す基準で行った。
○:全てが○の評価であり、塗料組成物として非常に好適に使用できるレベル。
△:△の評価があり、塗料組成物として使用できるレベルであるが、その用途が限られる場合がある。
×:×の評価があり、塗料組成物として使用が困難なレベル。
<Comprehensive evaluation>
Based on the performance measurement results of the coating composition shown above, a comprehensive evaluation of the coating composition was performed according to the following criteria.
○: All are evaluations of ○, and can be used very suitably as a coating composition.
(Triangle | delta): Although there exists evaluation of (triangle | delta) and it is a level which can be used as a coating composition, the use may be limited.
X: A level that is evaluated as x and difficult to use as a coating composition.

次に、塗料組成物に配合する成分について説明する。
まず、アクリル系共重合体(アクリル樹脂溶液)の合成例((a−1)及び(a−2))について説明する。
<合成例・アクリル樹脂溶液(a−1)>
攪拌装置、温度計、冷却管および窒素ガス導入管、滴下装置を備えた反応器に、メチルエチルケトン400部を仕込み、撹拌しながら80℃まで昇温した。そこに、メチルメタクリレート270部、2−エチルヘキシルアクリレート185部、アクリル酸30部、ジメチルアミノエチルメタクリレート部15部、アゾビスイソブチロニトリル4部、メチルエチルケトン10部からなる混合物を、3時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度で1時間反応させた。さらに、アゾビスイソブチロニトリル1部、メチルエチルケトン95部からなる混合物を1時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度で3時間反応させ、不揮発分(固形分)50%、粘度3200mPa・s(25℃)、数平均分子量20000、固形分アミン価10.6mgKOH/g、固形分酸価46.3mgKOH/gの、淡黄色透明な3級アミノ基及びカルボキシル基含有アクリル樹脂溶液(a−1)を得た。
Next, the component mix | blended with a coating composition is demonstrated.
First, synthesis examples ((a-1) and (a-2)) of an acrylic copolymer (acrylic resin solution) will be described.
<Synthesis Example / Acrylic Resin Solution (a-1)>
A reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling tube, a nitrogen gas inlet tube, and a dropping device was charged with 400 parts of methyl ethyl ketone and heated to 80 ° C. while stirring. A mixture comprising 270 parts of methyl methacrylate, 185 parts of 2-ethylhexyl acrylate, 30 parts of acrylic acid, 15 parts of dimethylaminoethyl methacrylate, 4 parts of azobisisobutyronitrile, and 10 parts of methyl ethyl ketone was dropped over 3 hours. did. After completion of the dropwise addition, the reaction was carried out at the same temperature for 1 hour. Further, a mixture consisting of 1 part of azobisisobutyronitrile and 95 parts of methyl ethyl ketone was added dropwise over 1 hour. After completion of the dropwise addition, the mixture was reacted at the same temperature for 3 hours. Nonvolatile content (solid content) 50%, viscosity 3200 mPa · s (25 ° C.), number average molecular weight 20000, solid content amine value 10.6 mgKOH / g, solid content acid value 46 A pale yellow transparent tertiary amino group- and carboxyl group-containing acrylic resin solution (a-1) of 3 mgKOH / g was obtained.

<合成例・アクリル樹脂溶液(a−2)>
攪拌装置、温度計、冷却管および窒素ガス導入管、滴下装置を備えた反応器に、メチルエチルケトン400部を仕込み、撹拌しながら80℃まで昇温した。そこに、メチルメタクリレート280部、2−エチルヘキシルアクリレート190部、アクリル酸30部、アゾビスイソブチロニトリル4部、メチルエチルケトン10部からなる混合物を、3時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度で1時間反応させた。さらに、アゾビスイソブチロニトリル1部、メチルエチルケトン95部からなる混合物を1時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度で3時間反応させ、不揮発分(固形分)50%、粘度800mPa・s(25℃)、数平均分子量10000、固形分アミン価0mgKOH/g、固形分酸価46.3mgKOH/gの、淡黄色透明なカルボキシル基含有アクリル樹脂溶液(a−2)を得た。
<Synthesis Example / Acrylic Resin Solution (a-2)>
A reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling tube, a nitrogen gas inlet tube, and a dropping device was charged with 400 parts of methyl ethyl ketone and heated to 80 ° C. while stirring. A mixture comprising 280 parts of methyl methacrylate, 190 parts of 2-ethylhexyl acrylate, 30 parts of acrylic acid, 4 parts of azobisisobutyronitrile and 10 parts of methyl ethyl ketone was added dropwise over 3 hours. After completion of the dropwise addition, the reaction was carried out at the same temperature for 1 hour. Further, a mixture consisting of 1 part of azobisisobutyronitrile and 95 parts of methyl ethyl ketone was added dropwise over 1 hour. After completion of dropping, the mixture was reacted at the same temperature for 3 hours. Nonvolatile content (solid content) 50%, viscosity 800 mPa · s (25 ° C.), number average molecular weight 10,000, solid content amine value 0 mgKOH / g, solid content acid value 46.3 mgKOH / G of a light yellow transparent carboxyl group-containing acrylic resin solution (a-2) was obtained.

次に、3級アミノ基含有ウレタンプレポリマーの合成例((d−1)〜(d−3))について説明する。
<合成例・3級アミノ基含有ウレタンプレポリマー(d−1)>
攪拌装置、温度計、冷却管および窒素ガス導入管、滴下装置を備えた反応器に、ポリプロピレングリコール(商品名:サンニックスPP−1000、三洋化成工業(株)製 :分子量=1000)527.9部と1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート177.8部とメチルエチルケトン200部を仕込み、窒素雰囲気下で撹拌しながら80℃まで昇温し、同温度で6時間以上反応させた。イソシアネート濃度(NCO%)が理論量に到達した時点で、更にN,N−ジメチルエタノールアミン94.3部を加えて、赤外吸光度分析でイソシアネート基が消失するまで反応させた。固形分80wt%、固形分アミン価が74.2mgKOH/gの3級アミノ基含有のウレタンプレポリマー溶液(d−1)を得た。
Next, synthesis examples ((d-1) to (d-3)) of the tertiary amino group-containing urethane prepolymer will be described.
<Synthesis example / tertiary amino group-containing urethane prepolymer (d-1)>
In a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling tube and a nitrogen gas introduction tube, and a dropping device, polypropylene glycol (trade name: Sannix PP-1000, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd .: molecular weight = 1000) 527.9 Part, 1,6-hexamethylene diisocyanate 177.8 parts and methyl ethyl ketone 200 parts were added, the temperature was raised to 80 ° C. with stirring in a nitrogen atmosphere, and the reaction was continued at the same temperature for 6 hours or more. When the isocyanate concentration (NCO%) reached the theoretical amount, 94.3 parts of N, N-dimethylethanolamine was further added and reacted until the isocyanate group disappeared by infrared absorbance analysis. A tertiary amino group-containing urethane prepolymer solution (d-1) having a solid content of 80 wt% and a solid content amine value of 74.2 mg KOH / g was obtained.

<合成例・3級アミノ基含有ウレタンプレポリマー(d−2)>
攪拌装置、温度計、冷却管および窒素ガス導入管、滴下装置を備えた反応器に、ポリカプロラクトンジオール(商品名:プラクセルL212AL、ダイセル化学(株)製 :分子量=1250)566.7部と1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート152.5部とメチルエチルケトン200部を仕込み、窒素雰囲気下で撹拌しながら80℃まで昇温し、同温度で6時間以上反応させた。イソシアネート濃度(NCO%)が理論量に到達した時点で、更にN,N−ジメチルエタノールアミン80.8部を加えて、赤外吸光度分析でイソシアネート基が消失するまで反応させた。固形分80wt%、固形分アミン価が63.6mgKOH/gの3級アミノ基含有のウレタンプレポリマー溶液(d−2)を得た。
<Synthesis example / tertiary amino group-containing urethane prepolymer (d-2)>
In a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling tube and a nitrogen gas introduction tube, and a dropping device, 566.7 parts of polycaprolactone diol (trade name: Plaxel L212AL, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd .: molecular weight = 1250) and 1 , 6-hexamethylene diisocyanate 152.5 parts and methyl ethyl ketone 200 parts were charged, heated to 80 ° C. with stirring under a nitrogen atmosphere, and reacted at the same temperature for 6 hours or more. When the isocyanate concentration (NCO%) reached the theoretical amount, 80.8 parts of N, N-dimethylethanolamine was further added and reacted until the isocyanate group disappeared by infrared absorbance analysis. A tertiary amino group-containing urethane prepolymer solution (d-2) having a solid content of 80 wt% and a solid content amine value of 63.6 mg KOH / g was obtained.

<合成例・3級アミノ基含有ウレタンプレポリマー(d−3)>
攪拌装置、温度計、冷却管および窒素ガス導入管、滴下装置を備えた反応器に、ポリカーボネートジオール(商品名:ニッポラン981、日本ポリウレタン工業(株)製 :分子量=1000)493.0部とイソホロンジイソシアネート219.1部とメチルエチルケトン200部を仕込み、窒素雰囲気下で撹拌しながら80℃まで昇温し、同温度で6時間以上反応させた。イソシアネート濃度(NCO%)が理論量に到達した時点で、更にN,N−ジメチルエタノールアミン87.9部を加えて、赤外吸光度分析でイソシアネート基が消失するまで反応させた。固形分80wt%、固形分アミン価が69.1mgKOH/gの3級アミノ基含有のウレタンプレポリマー溶液(d−3)を得た。
<Synthesis example / tertiary amino group-containing urethane prepolymer (d-3)>
In a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling tube, a nitrogen gas introduction tube, and a dropping device, 493.0 parts of polycarbonate diol (trade name: Nipponporan 981, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd .: molecular weight = 1000) and isophorone 219.1 parts of diisocyanate and 200 parts of methyl ethyl ketone were charged, heated to 80 ° C. with stirring under a nitrogen atmosphere, and reacted at the same temperature for 6 hours or more. When the isocyanate concentration (NCO%) reached the theoretical amount, 87.9 parts of N, N-dimethylethanolamine was further added and reacted until the isocyanate group disappeared by infrared absorbance analysis. A tertiary amino group-containing urethane prepolymer solution (d-3) having a solid content of 80 wt% and a solid content amine value of 69.1 mg KOH / g was obtained.

その他の成分について説明する。
(b)成分のアルコキシ基含有有機シラン化合物としては、メチルフェニル系アルコキシシラン化合物(商品名:DC3074、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製、有効成分100%、メトキシ含有量17wt%、Si原子約25%含有)を用いた。
(c)成分の有機金属化合物としては、ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)を用いた。
Other components will be described.
As the alkoxy group-containing organosilane compound of component (b), a methylphenyl alkoxysilane compound (trade name: DC3074, manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd., active ingredient 100%, methoxy content 17 wt%, Si atom About 25%).
As the organometallic compound of component (c), dibutyltin dilaurate (DBTDL) was used.

また、第1液には、顔料ペースト、増粘剤(商品名:プライマルRM−8W、ローム・アンド・ハース・ジャパン(株)製)、成膜助剤(商品名:キョーワノールM、協和発酵工業(株)製)を用いた。尚、顔料ペーストは、ステンレス容器にイオン交換水110部と分散剤(商品名:SNディスパーサント5468、サンノプコ(株)製)10部と消泡剤(商品名:DK Q1−072、ダウ コーニング(株)製)5部と酸化チタン(商品名:タイペークCR−97、石原産業(株)製)375部とガラスビーズ500部を加え、ビーズミルにて30分間の分散を行った。分散終了後、ガラスビーズを除去し、固形分75%の顔料ペーストを得た。
さらに、第2液の架橋剤としては、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(商品名:KBE−403、信越化学工業(株)製)、及び場合により、ソルビトールポリグリシジルエーテル(商品名:デナコールEX−614B、ナガセケムテックス(株)製)を用いた。
In addition, the first liquid includes a pigment paste, a thickener (trade name: Primal RM-8W, manufactured by Rohm and Haas Japan Co., Ltd.), and a film forming aid (trade name: Kyowanol M, Kyowa Hakko). Kogyo Co., Ltd.) was used. In addition, the pigment paste is made of 110 parts of ion-exchanged water, 10 parts of a dispersant (trade name: SN Dispersant 5468, manufactured by San Nopco Co., Ltd.) and a defoaming agent (trade name: DK Q1-072, Dow Corning ( 5 parts), titanium oxide (trade name: Taipei CR-97, Ishihara Sangyo Co., Ltd.) 375 parts and glass beads 500 parts were added and dispersed for 30 minutes in a bead mill. After the dispersion, the glass beads were removed to obtain a pigment paste having a solid content of 75%.
Furthermore, as the crosslinking agent of the second liquid, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane (trade name: KBE-403, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and, in some cases, sorbitol polyglycidyl ether (trade name: Denacol) EX-614B, manufactured by Nagase ChemteX Corporation) was used.

水性エマルジョン製造における加水分解縮合工程は以下のように行う。尚、ここでは一例として、後述の表1におけるエマルジョンAの製造における加水分解縮合工程について説明するが、その他の水性エマルジョン製造における加水分解縮合工程も同様に行われる。
<加水分解縮合>
攪拌装置、温度計、冷却管および、滴下装置を備えた反応器に、3級アミノ基及びカルボキシル基含有アクリル樹脂溶液((a−1))100部とメチルフェニル系アルコキシシラン化合物(b)100部とイオン交換水20部を仕込み撹拌混合した。更に、撹拌しながらジブチル錫ジラウレート(c)3部を仕込み70℃まで昇温し、同温度で6時間反応させた。
The hydrolysis condensation step in the production of the aqueous emulsion is performed as follows. Here, as an example, the hydrolysis-condensation step in the production of emulsion A in Table 1 described below will be described, but the hydrolysis-condensation step in the production of other aqueous emulsions is similarly performed.
<Hydrolysis condensation>
In a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a dropping device, 100 parts of a tertiary amino group- and carboxyl group-containing acrylic resin solution ((a-1)) and a methylphenyl-based alkoxysilane compound (b) 100 And 20 parts of ion exchange water were charged and mixed with stirring. Further, 3 parts of dibutyltin dilaurate (c) was added while stirring, the temperature was raised to 70 ° C., and the reaction was performed at the same temperature for 6 hours.

水性エマルジョン製造における、ウレタンプレポリマー混合工程及び中和・自己乳化工程は以下のように行う。尚、ここでは一例として、後述の表1におけるエマルジョンAの製造におけるウレタンプレポリマー混合工程及び中和・自己乳化工程について説明するが、その他の水性エマルジョン製造におけるウレタンプレポリマー混合工程及び中和・自己乳化工程も同様に行われる。
<ウレタンプレポリマー混合工程及び中和・自己乳化工程>
加水分解縮合工程に次いで、35℃まで冷却し、3級アミノ基含有ウレタンプレポリマー溶液((d−1))17.2部、N.N−ジメチルエタノールアミン1.9部を仕込み、十分に中和してから、イオン交換水219.5部を仕込み乳化させた。その後、メチルエチルケトン及び反応で生成したメタノールを60℃×100Torrにて除去を行い、固形分40%、平均粒子径140nmの水性エマルジョンを得た。
The urethane prepolymer mixing step and the neutralization / self-emulsification step in the production of the aqueous emulsion are performed as follows. Here, as an example, the urethane prepolymer mixing step and the neutralization / self-emulsification step in the production of emulsion A in Table 1 described below will be described. The emulsification step is performed in the same manner.
<Urethane prepolymer mixing step and neutralization / self-emulsification step>
Following the hydrolysis-condensation step, the mixture was cooled to 35 ° C., 17.2 parts of tertiary amino group-containing urethane prepolymer solution ((d-1)), N.I. After 1.9 parts of N-dimethylethanolamine was charged and sufficiently neutralized, 219.5 parts of ion-exchanged water was charged and emulsified. Thereafter, methyl ethyl ketone and methanol produced by the reaction were removed at 60 ° C. × 100 Torr to obtain an aqueous emulsion having a solid content of 40% and an average particle size of 140 nm.

<水性エマルジョンの調製>
表1に記載の組成の通り、また上述した各工程に従い、エマルジョンA〜Hを調製した。「脱溶剤」とは、製造工程中に添加したメチルエチルケトン(MEK)及び発生したメタノール(MeOH)を除去したことを意味する。
なお、エマルジョンA〜Fは本発明に従ったものであり、エマルジョンG〜Hは比較のために調製したものである。エマルジョンHは、ジブチル錫ジラウレートの存在下の加水分解工程を行わなかったため、エマルジョンの安定性が悪く2層に分離した。
<Preparation of aqueous emulsion>
Emulsions A to H were prepared according to the composition described in Table 1 and according to the steps described above. “Desolvation” means that methyl ethyl ketone (MEK) and generated methanol (MeOH) added during the production process are removed.
Emulsions A to F are in accordance with the present invention, and emulsions G to H are prepared for comparison. Since emulsion H was not subjected to the hydrolysis step in the presence of dibutyltin dilaurate, the emulsion was poor in stability and separated into two layers.


<第1液及び第2液の調製>
表2に記載の組成の通り、第1液及び第2液の各々について、各成分を攪拌機で3分攪拌することによって調製し(例1〜例9:例1〜例7は本発明に従ったものであり、例8〜9は比較のために調製したものである)、各項目について上述の要領に従い試験を行った。同表に試験結果を示す。
<Preparation of the first liquid and the second liquid>
According to the composition described in Table 2, each of the first liquid and the second liquid was prepared by stirring each component with a stirrer for 3 minutes (Examples 1 to 9: Examples 1 to 7 are in accordance with the present invention). Each of the items was tested according to the above-mentioned procedure. The test results are shown in the same table.

表2のデータから明らかなように、本発明に従った水性エマルジョンA〜Fを使用した2液硬化型塗料組成物は、耐屈曲性、耐クラック性(耐湿潤冷熱繰返し性)、促進耐候性、耐アルカリ性、付着性、及び強制汚染の各項目についてバランスのとれた優れた塗膜を形成し、かつ水系であることから安全性も高く、非常に実用的な塗料組成物であると言える。   As is apparent from the data in Table 2, the two-part curable coating composition using the aqueous emulsions A to F according to the present invention has flex resistance, crack resistance (wet and cold repeatability), and accelerated weather resistance. It can be said that it is a very practical coating composition because it forms an excellent coating film that is well-balanced with respect to each of the items of alkali resistance, adhesion, and forced contamination, and is water-based so that it is highly safe.

Claims (9)

カルボキシル基含有アクリル系共重合体、オルガノシロキサンであって、下記一般式(1)

(式中、R1は、水素原子又はアルキル基であり、R2、R3及びR4は、それぞれ独立して、水素原子、OR1、アルキル基又はアリール基である)で示されるシラン化合物またはその縮合物であるアルコキシ基含有有機シラン化合物を、水と有機金属化合物の存在下で加水分解縮合させたオルガノシロキサン、及び末端にイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物に活性水素基を有する3級アミノ化合物をウレタン化反応させることによって得られた3級アミノ基含有ウレタンプレポリマーを含む水性エマルジョンから構成された第1液、及びエポキシ基含有有機シラン化合物を含む第2液からなる、2液硬化型水性塗料組成物。
A carboxyl group-containing acrylic copolymer, organosiloxane, having the following general formula (1)

(Wherein R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group, and R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, OR 1 , an alkyl group or an aryl group). Alternatively, an organosiloxane obtained by hydrolytic condensation of an alkoxy group-containing organosilane compound, which is a condensate thereof, in the presence of water and an organometallic compound, and a tertiary amino group having an active hydrogen group in a polyisocyanate compound having an isocyanate group at the terminal Two-component curable type comprising a first liquid composed of an aqueous emulsion containing a tertiary amino group-containing urethane prepolymer obtained by urethanizing a compound and a second liquid containing an epoxy group-containing organosilane compound Water-based paint composition.
第2液中に、前記エポキシ基含有有機シラン化合物以外の、エポキシ基を一分子中に少なくとも2個以上有する化合物を更に含む、請求項1記載の2液硬化型水性塗料組成物。   The two-component curable aqueous coating composition according to claim 1, further comprising a compound having at least two epoxy groups in one molecule other than the epoxy group-containing organosilane compound in the second solution. カルボキシル基含有アクリル系共重合体、オルガノシロキサン及び3級アミノ基含有ウレタンプレポリマーを含む水性エマルジョンから構成された第1液、及びエポキシ基含有有機シラン化合物を含む第2液からなる、2液硬化型水性塗料組成物であって、
前記カルボキシル基含有アクリル系共重合体、オルガノシロキサン及び3級アミノ基含有ウレタンプレポリマーを含む水性エマルジョンは、
(i)溶液重合によって、カルボキシル基を有し、酸価が20〜100mgKOH/gであるアクリル系共重合体を生成する工程、
(ii)上記カルボキシル基含有アクリル系共重合体20〜200重量部とアルコキシ基含有有機シラン化合物100重量部の混合物に対し、水と有機金属化合物0.1〜30重量部の存在下で加水分解縮合を行う工程であって、
上記アルコキシ基含有有機シラン化合物は、下記一般式(1)

(式中、R1は、水素原子又はアルキル基であり、R2、R3及びR4は、それぞれ独立して、水素原子、OR1、アルキル基又はアリール基である)で示されるシラン化合物またはその縮合物である、上記工程、
(iii)上記(ii)工程からの生成物に、3級アミノ基を少なくとも一分子中に2個以上有し、アミン価が10〜350mgKOH/gである3級アミノ基含有ウレタンプレポリマー5〜50重量部を混合する工程であって、該3級アミノ基含有ウレタンプレポリマーは、末端にイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物に活性水素基を有する3級アミノ化合物をウレタン化反応させることによって得られたものである、上記工程
(iv)上記(iii)工程からの混合物に中和剤と水を添加して中和し、自己乳化させる工程、によって製造される、
上記2液硬化型水性塗料組成物。
Two-component curing comprising a first liquid composed of an aqueous emulsion containing a carboxyl group-containing acrylic copolymer, an organosiloxane and a tertiary amino group-containing urethane prepolymer, and a second liquid containing an epoxy group-containing organosilane compound Type water-based paint composition,
The aqueous emulsion containing the carboxyl group-containing acrylic copolymer, organosiloxane, and tertiary amino group-containing urethane prepolymer,
(I) a step of producing an acrylic copolymer having a carboxyl group and an acid value of 20 to 100 mgKOH / g by solution polymerization;
(Ii) A mixture of 20 to 200 parts by weight of the carboxyl group-containing acrylic copolymer and 100 parts by weight of an alkoxy group-containing organosilane compound is hydrolyzed in the presence of water and 0.1 to 30 parts by weight of an organometallic compound. A step of performing condensation,
The alkoxy group-containing organosilane compound has the following general formula (1)

(Wherein R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group, and R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, OR 1 , an alkyl group or an aryl group). Or the condensate described above,
(Iii) A tertiary amino group-containing urethane prepolymer 5 having at least two tertiary amino groups in one molecule and an amine value of 10 to 350 mgKOH / g in the product from step (ii) In the step of mixing 50 parts by weight, the tertiary amino group-containing urethane prepolymer is obtained by urethanizing a tertiary amino compound having an active hydrogen group to a polyisocyanate compound having an isocyanate group at the terminal. The above process ,
(Iv) A step of adding a neutralizing agent and water to the mixture from step (iii) to neutralize and self-emulsify,
The two-component curable aqueous coating composition.
前記(i)工程によって生成されるアクリル系共重合体がさらに3級アミノ基を有しており、アミン価が0mgKOH/gより大きくかつ50mgKOH/g以下である、請求項3記載の2液硬化型水性塗料組成物。   The two-component curing according to claim 3, wherein the acrylic copolymer produced by the step (i) further has a tertiary amino group, and the amine value is larger than 0 mgKOH / g and not larger than 50 mgKOH / g. Type water-based paint composition. 水性エマルジョンから構成された第1液及びエポキシ基含有有機シラン化合物を含む第2液からなる2液硬化型水性塗料組成物の第1液を構成する水性エマルジョン製造方法であって、
(i)溶液重合によって、カルボキシル基を有し、酸価が20〜100mgKOH/gであるアクリル系共重合体(a)を生成する工程、
(ii)上記アクリル系共重合体(a)20〜200重量部とアルコキシ基含有有機シラン化合物(b)100重量部の混合物に対し、水と有機金属化合物(c)0.1〜30重量部の存在下で加水分解縮合を行う工程であって、
上記アルコキシ基含有有機シラン化合物は、下記一般式(1)

(式中、R1は、水素原子又はアルキル基であり、R2、R3及びR4は、それぞれ独立して、水素原子、OR1、アルキル基又はアリール基である)で示されるシラン化合物またはその縮合物である、上記工程、
(iii)上記(ii)工程からの生成物に、3級アミノ基を少なくとも一分子中に2個以上有し、アミン価が10〜350mgKOH/gである3級アミノ基含有ウレタンプレポリマー(d)5〜50重量部を混合する工程であって、該3級アミノ基含有ウレタンプレポリマーは、末端にイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物に活性水素基を有する3級アミノ化合物をウレタン化反応させることによって得られたものである、上記工程
(iv)上記(iii)工程からの混合物に中和剤と水を添加して中和し、自己乳化させる工程、
を含む、上記水性エマルジョン製造方法。
A method for producing an aqueous emulsion comprising a first liquid of a two-part curable aqueous coating composition comprising a first liquid composed of an aqueous emulsion and a second liquid containing an epoxy group-containing organosilane compound,
(I) A step of producing an acrylic copolymer (a) having a carboxyl group and an acid value of 20 to 100 mgKOH / g by solution polymerization,
(Ii) Water and an organometallic compound (c) 0.1 to 30 parts by weight with respect to a mixture of 20 to 200 parts by weight of the acrylic copolymer (a) and 100 parts by weight of an alkoxy group-containing organosilane compound (b) Hydrolytic condensation in the presence of
The alkoxy group-containing organosilane compound has the following general formula (1)

(Wherein R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group, and R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, OR 1 , an alkyl group or an aryl group). Or the condensate described above,
(Iii) A tertiary amino group-containing urethane prepolymer (d) having at least two tertiary amino groups in one molecule and an amine value of 10 to 350 mgKOH / g in the product from step (ii) ) A step of mixing 5 to 50 parts by weight , wherein the tertiary amino group-containing urethane prepolymer is a urethanization reaction of a tertiary amino compound having an active hydrogen group to a polyisocyanate compound having an isocyanate group at the terminal. Obtained by the above process ,
(Iv) a step of adding a neutralizer and water to the mixture from the step (iii) to neutralize and self-emulsify,
The method for producing an aqueous emulsion as described above.
前記アクリル系共重合体(a)がさらに3級アミノ基を有しており、アミン価が0mgKOH/gより大きくかつ50mgKOH/g以下である、請求項5記載の方法。   The method according to claim 5, wherein the acrylic copolymer (a) further has a tertiary amino group, and the amine value is greater than 0 mgKOH / g and not greater than 50 mgKOH / g. 2液硬化型水性塗料組成物の製造方法であって、
該2液硬化型水性塗料組成物の第1液を構成する水性エマルジョンが、
(i)溶液重合によって、カルボキシル基を有し、酸価が20〜100mgKOH/gであるアクリル系共重合体(a)を生成する工程、
(ii)上記アクリル系共重合体(a)20〜200重量部とアルコキシ基含有有機シラン化合物(b)100重量部の混合物に対し、水と有機金属化合物(c)0.1〜30重量部の存在下で加水分解縮合を行う工程であって、
上記アルコキシ基含有有機シラン化合物は、下記一般式(1)

(式中、R1は、水素原子又はアルキル基であり、R2、R3及びR4は、それぞれ独立して、水素原子、OR1、アルキル基又はアリール基である)で示されるシラン化合物またはその縮合物である、上記工程、
(iii)上記(ii)工程からの生成物に、3級アミノ基を少なくとも一分子中に2個以上有し、アミン価が10〜350mgKOH/gである3級アミノ基含有ウレタンプレポリマー(d)5〜50重量部を混合する工程であって、該3級アミノ基含有ウレタンプレポリマーは、末端にイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物に活性水素基を有する3級アミノ化合物をウレタン化反応させることによって得られたものである、上記工程
(iv)上記(iii)工程からの混合物に中和剤と水を添加して中和し、自己乳化させる工程、によって製造され、
該2液硬化型水性塗料組成物の第2液に、エポキシ基含有有機シラン化合物を含有させることを含む、
上記2液硬化型水性塗料組成物製造方法。
A method for producing a two-component curable aqueous coating composition comprising:
An aqueous emulsion constituting the first liquid of the two-component curable aqueous coating composition,
(I) A step of producing an acrylic copolymer (a) having a carboxyl group and an acid value of 20 to 100 mgKOH / g by solution polymerization,
(Ii) Water and an organometallic compound (c) 0.1 to 30 parts by weight with respect to a mixture of 20 to 200 parts by weight of the acrylic copolymer (a) and 100 parts by weight of an alkoxy group-containing organosilane compound (b) Hydrolytic condensation in the presence of
The alkoxy group-containing organosilane compound has the following general formula (1)

(Wherein R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group, and R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, OR 1 , an alkyl group or an aryl group). Or the condensate described above,
(Iii) A tertiary amino group-containing urethane prepolymer (d) having at least two tertiary amino groups in one molecule and an amine value of 10 to 350 mgKOH / g in the product from step (ii) ) A step of mixing 5 to 50 parts by weight , wherein the tertiary amino group-containing urethane prepolymer is a urethanization reaction of a tertiary amino compound having an active hydrogen group to a polyisocyanate compound having an isocyanate group at the terminal. Obtained by the above process ,
(Iv) a step of adding a neutralizing agent and water to the mixture from step (iii) to neutralize and self-emulsify,
Including an epoxy group-containing organosilane compound in the second liquid of the two-part curable aqueous coating composition,
The method for producing the two-component curable aqueous coating composition.
該2液硬化型水性塗料組成物の第2液に、前記エポキシ基含有有機シラン化合物以外の、エポキシ基を一分子中に少なくとも2個以上有する化合物を更に含有させることを含む、請求項7記載の方法。   The second liquid of the two-part curable aqueous coating composition further comprises a compound having at least two epoxy groups in one molecule other than the epoxy group-containing organosilane compound. the method of. 前記アクリル系共重合体(a)がさらに3級アミノ基を有しており、アミン価が0mgKOH/gより大きくかつ50mgKOH/g以下である、請求項7又は8に記載の方法。   The method according to claim 7 or 8, wherein the acrylic copolymer (a) further has a tertiary amino group, and the amine value is larger than 0 mgKOH / g and not larger than 50 mgKOH / g.
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