JP5493286B2 - Organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion, curable resin composition, paint and paint - Google Patents

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本発明は、有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体、これを含有する硬化性樹脂組成物、これらを含有する塗料、さらには当該塗料を塗装してなる塗装物に関する。さらに詳しくは特定の重合体セグメントと特定のポリシロキサンセグメントが結合してなる複合樹脂を特定のジルコノシロキサン化合物で変性し、次いで得られたジルコノシロキサン変性複合樹脂を水性媒体中に分散し、加水分解縮合して得られるジルコニウム成分とシリコン成分を含有する有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体、この水性分散体を含有する、硬化性に優れ、且つ、耐候性、耐食性等に優れる硬化物を形成する硬化性樹脂組成物、これら水性分散体あるいは硬化性樹脂組成物を含有する塗料、さらには、この塗料を各種の基材に塗装、硬化させてなる、優れた耐候性や耐食性を有する塗膜を備えた塗装物に関するものである。   The present invention relates to an organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion, a curable resin composition containing the organic dispersion, a paint containing these, and a coated product obtained by applying the paint. More specifically, a composite resin formed by bonding a specific polymer segment and a specific polysiloxane segment is modified with a specific zirconosiloxane compound, and then the obtained zirconosiloxane-modified composite resin is dispersed in an aqueous medium, An organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion containing a zirconium component and a silicon component obtained by hydrolysis and condensation, and a cured product containing this aqueous dispersion, having excellent curability and excellent weather resistance, corrosion resistance, etc. Curable resin composition, paints containing these aqueous dispersions or curable resin compositions, and coating films having excellent weather resistance and corrosion resistance obtained by coating and curing this paint on various substrates It is related with the coating material provided with.

高分子材料分野において、環境対策、省資源・省エネルギー対策として高耐久性の水性樹脂の開発が積極的に行われている。塗料用樹脂分野を例に挙げると、外装材の上塗り塗膜として、耐候性に優れるシリコン変性水性樹脂をベースとするものが開発されてきた(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、かかるシリコン変性水性樹脂をベースとする塗膜は、耐食性が不十分であり、金属に直接塗装して高度の耐食性を付与することが困難であった。   In the polymer material field, development of highly durable water-based resins has been actively conducted as environmental measures, resource saving and energy saving measures. Taking the resin field for paints as an example, an overcoat film for an exterior material based on a silicon-modified water-based resin having excellent weather resistance has been developed (see, for example, Patent Document 1). However, the coating film based on such a silicon-modified water-based resin has insufficient corrosion resistance, and it has been difficult to apply a high degree of corrosion resistance by directly coating a metal.

特開平10−036514号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-036514

発明が解決しようとする課題は、外装材等の上塗り塗料用樹脂として高度の耐候性を有する硬化塗膜を形成することが可能で、また、金属の防食コーティング剤用樹脂として耐食性に優れる硬化塗膜を形成することができる新規な有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体を提供すること、この水性分散体を含有する硬化性樹脂組成物を提供すること、前記水性分散体または硬化性樹脂組成物を含有する塗料を提供すること、さらに、前記塗料を塗装してなる塗装物を提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is that a cured coating film having a high degree of weather resistance can be formed as a resin for top coating materials such as exterior materials, and a cured coating having excellent corrosion resistance as a resin for metal anticorrosion coating agents. To provide a novel organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion capable of forming a film, to provide a curable resin composition containing the aqueous dispersion, and to provide the aqueous dispersion or curable resin composition An object of the present invention is to provide a coating material containing the coating material and to provide a coated product obtained by coating the coating material.

本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、酸基および/または中和された酸基を含有する重合体セグメント(A)とシリコン原子に結合した加水分解性基および/またはシラノール基を含有するポリシロキサンセグメント(B)が結合してなる複合樹脂(AB)を、ジルコニウム原子に結合したアルコキシ基および/またはシリコン原子に結合したアルコキシ基を含有するジルコノシロキサン化合物(C)で変性し、次いで、中和し、若しくは、中和せずして得られる、中和された酸基を含有するジルコノシロキサン変性複合樹脂(ABC)を水性媒体中に分散させた後、ジルコノシロキサン変性複合樹脂(ABC)中のシリコン原子に結合した加水分解性基および/またはシラノール基ならびにジルコニウム原子に結合したアルコキシ基および/またはシリコン原子に結合したアルコキシ基を加水分解縮合することにより、固形分濃度を高くすることが可能で、且つ、保存安定性に優れるジルコニウム成分とシリコン成分を含有する有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体が得られること、および、このようにして調製された有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体をベース樹脂成分とする硬化性樹脂組成物を含有する塗料を外装材の上塗り塗料として使用した場合、耐候性に極めて優れる硬化塗膜を形成すること、また、当該塗料を金属類のコーティング剤として使用した場合、耐食性に極めて優れる硬化塗膜を形成することを見い出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present invention have found that a polymer segment (A) containing an acid group and / or a neutralized acid group and a hydrolyzable group bonded to a silicon atom. And / or a zirconosiloxane compound containing a composite resin (AB) in which a polysiloxane segment (B) containing a silanol group is bonded to an alkoxy group bonded to a zirconium atom and / or an alkoxy group bonded to a silicon atom A zirconosiloxane-modified composite resin (ABC) containing a neutralized acid group obtained by modification with (C) and then neutralization or non-neutralization was dispersed in an aqueous medium. Thereafter, the hydrolyzable group and / or silanol group bonded to the silicon atom in the zirconosiloxane modified composite resin (ABC) and / or the zirconium atom By hydrolytic condensation of the combined alkoxy group and / or alkoxy group bonded to the silicon atom, the solid content concentration can be increased, and the organic component containing a zirconium component and a silicon component having excellent storage stability An aqueous inorganic hybrid resin dispersion is obtained, and a coating containing a curable resin composition containing the aqueous organic-inorganic hybrid resin dispersion thus prepared as a base resin component is used as a top coating for an exterior material. When used, it forms a cured coating film that is extremely excellent in weather resistance, and when the paint is used as a coating agent for metals, it is found that it forms a cured coating film that is extremely excellent in corrosion resistance. I came to let you.

即ち、本発明は、酸基および/または中和された酸基を含有する重合体セグメント(A)とシリコン原子に結合した加水分解性基および/またはシラノール基を含有するポリシロキサンセグメント(B)が結合してなる複合樹脂(AB)を、ジルコニウム原子に結合したアルコキシ基および/またはシリコン原子に結合したアルコキシ基を含有するジルコノシロキサン化合物(C)で変性し、次いで、中和し、若しくは、中和せずして得られる中和された酸基を含有するジルコノシロキサン変性複合樹脂(ABC)を水性媒体中に分散させた後、シリコン原子に結合した加水分解性基および/またはシラノール基ならびにジルコニウム原子に結合したアルコキシ基および/またはシリコン原子に結合したアルコキシ基の加水分解縮合を行って得られるものであることを特徴とする有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体に関するものである。   That is, the present invention provides a polymer segment (A) containing an acid group and / or a neutralized acid group and a polysiloxane segment (B) containing a hydrolyzable group and / or a silanol group bonded to a silicon atom. The composite resin (AB) formed by bonding is modified with a zirconosiloxane compound (C) containing an alkoxy group bonded to a zirconium atom and / or an alkoxy group bonded to a silicon atom, and then neutralized, or A hydrolyzable group and / or silanol bonded to a silicon atom after dispersing a zirconosiloxane-modified composite resin (ABC) containing a neutralized acid group obtained without neutralization in an aqueous medium And hydrolytic condensation of the alkoxy group bonded to the zirconium atom and / or the alkoxy group bonded to the silicon atom. It relates inorganic hybrid resin aqueous dispersion - Organic, characterized in that as it is.

また、本発明は、前記有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体と硬化剤(D)を含有することを特徴とする硬化性樹脂組成物に関するものでもあるし、前記硬化性樹脂組成物あるいは有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体を含有することを特徴とする塗料に関するものでもある。さらに、本発明は、前記塗料を被塗物に塗装して得られるものであることを特徴とする塗装物に関するものでもある。   The present invention also relates to a curable resin composition comprising the organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion and a curing agent (D), and the curable resin composition or organic-inorganic. The present invention also relates to a coating material containing an aqueous hybrid resin dispersion. Furthermore, the present invention also relates to a coated article characterized by being obtained by coating the coating material on the article to be coated.

本発明に係る有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体は、固形分含有率を高くすることが可能で、しかも、貯蔵安定性に優れる新規な水性分散体である。そして、当該有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体は高度の耐候性を有する硬化塗膜を形成し、外装材の上塗り塗料用の樹脂として好適である。また、当該有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体を含有するコーティング剤を金属基材に塗装した場合、高度の耐食性を与える硬化塗膜を形成することから、金属の防食塗料用樹脂として好適である。   The organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion according to the present invention is a novel aqueous dispersion that can increase the solid content and is excellent in storage stability. And the said organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion forms the cured coating film which has high weather resistance, and is suitable as resin for top coat paints of an exterior material. In addition, when a coating agent containing the organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion is applied to a metal substrate, it forms a cured coating film that imparts a high degree of corrosion resistance, and is therefore suitable as a metal anticorrosion coating resin.

本発明の有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体は、酸基および/または中和された酸基を含有する重合体セグメント(A)とシリコン原子に結合した加水分解性基および/またはシラノール基を含有するポリシロキサンセグメント(B)が結合してなる複合樹脂(AB)を、ジルコニウム原子に結合したアルコキシ基および/またはシリコン原子に結合したアルコキシ基を含有するジルコノシロキサン化合物(C)で変性し、次いで、中和し、若しくは、中和せずして得られる中和された酸基を含有するジルコノシロキサン変性複合樹脂(ABC)を水性媒体中に分散させた後、シリコン原子に結合した加水分解性基および/またはシラノール基ならびにジルコニウム原子に結合したアルコキシ基および/またはシリコン原子に結合したアルコキシ基を加水分解縮合することにより調製されるものである。   The aqueous organic-inorganic hybrid resin dispersion of the present invention contains a polymer segment (A) containing an acid group and / or a neutralized acid group and a hydrolyzable group and / or silanol group bonded to a silicon atom. A composite resin (AB) formed by bonding polysiloxane segments (B) is modified with a zirconosiloxane compound (C) containing an alkoxy group bonded to a zirconium atom and / or an alkoxy group bonded to a silicon atom, Next, the zirconosiloxane-modified composite resin (ABC) containing a neutralized acid group obtained by neutralization or non-neutralization is dispersed in an aqueous medium, and then hydrolyzed bonded to silicon atoms. Decomposable and / or silanol groups and alkoxy and / or silicon atoms bonded to zirconium atoms. It is those prepared by hydrolytic condensation of a Kokishi group.

前記複合樹脂(AB)を構成する酸基および/または中和された酸基を含有する重合体セグメント(A)に含有される酸基の代表的なものとしては、カルボキシル基、スルホン酸基、スルフィン酸基、硫酸基、亜硫酸基、リン酸基、酸性燐酸エステル基、亜燐酸基等が挙げられる。これらの酸基は塩基性化合物で中和することにより中和された酸基に変換される。そして、これらの酸基あるいは中和された酸基のなかで、好ましいものは、それぞれ、カルボキシル基およびカルボキシレート基である。   Typical examples of the acid group contained in the polymer segment (A) containing the acid group constituting the composite resin (AB) and / or the neutralized acid group include a carboxyl group, a sulfonic acid group, Examples thereof include a sulfinic acid group, a sulfuric acid group, a sulfite group, a phosphoric acid group, an acidic phosphoric ester group, and a phosphorous acid group. These acid groups are converted to neutralized acid groups by neutralization with a basic compound. Of these acid groups or neutralized acid groups, preferred are a carboxyl group and a carboxylate group, respectively.

かかる酸基および/または中和された酸基を含有する重合体セグメント(A)の代表的なものとしては、ビニル系重合体、ポリエステル系重合体、ポリウレタン系重合体等の各種の重合体に由来するセグメントが挙げられるが、調製が容易なことおよび耐加水分解性に優れることから、特にビニル系重合体に由来するセグメントおよびポリウレタン系重合体に由来するセグメントが好ましい。そして、ビニル系重合体の代表的なものとしては、アクリル系重合体、カルボン酸ビニルエステル系重合体、芳香族ビニル系重合体、フルオロオレフィン系重合体等の各種の重合体が挙げられるが、設計の自由度が高いことから、特にアクリル系重合体が好ましい。また、こうした各種の重合体は、それぞれを単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   Representative examples of the polymer segment (A) containing such acid groups and / or neutralized acid groups include various polymers such as vinyl polymers, polyester polymers, polyurethane polymers, and the like. Examples of the segment include a segment derived from a vinyl polymer and a segment derived from a polyurethane polymer because the preparation is easy and the hydrolysis resistance is excellent. And, representative examples of vinyl polymers include various polymers such as acrylic polymers, carboxylic acid vinyl ester polymers, aromatic vinyl polymers, fluoroolefin polymers, Acrylic polymers are particularly preferred because of the high degree of design freedom. Moreover, these various polymers may be used alone or in combination of two or more.

前記複合樹脂(AB)を構成するシリコン原子に結合した加水分解性基および/またはシラノール基を含有するポリシロキサンセグメント(B)としては、線状、分岐状あるいは環状の構造を有する各種のポリシロキサンに由来するセグメントであって、シリコン原子に結合した加水分解性基および/またはシラノール基(シリコン原子に結合した水酸基)を含有するものが挙げられる。当該ポリシロキサンセグメント(B)が含有するシリコン原子に結合した加水分解性基の代表的なものとしては、いずれもシリコン原子に結合した、水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、置換アルコキシ基、アシロキシ基、フェノキシ基、アリールオキシ基、メルカプト基、アミノ基、アミド基、アミノオキシ基、イミノオキシ基、アルケニルオキシ基等が挙げられるが、これらのうちで特に好ましいものは、シリコン原子に結合したアルコキシ基およびシリコン原子に結合した置換アルコキシ基である。   The polysiloxane segment (B) containing a hydrolyzable group and / or silanol group bonded to the silicon atom constituting the composite resin (AB) includes various polysiloxanes having a linear, branched or cyclic structure. And those containing a hydrolyzable group and / or silanol group (hydroxyl group bonded to a silicon atom) bonded to a silicon atom. Typical examples of the hydrolyzable group bonded to the silicon atom contained in the polysiloxane segment (B) include a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxy group, a substituted alkoxy group, and an acyloxy group bonded to the silicon atom. , Phenoxy group, aryloxy group, mercapto group, amino group, amide group, aminooxy group, iminooxy group, alkenyloxy group, etc., among these, particularly preferred are an alkoxy group bonded to a silicon atom and A substituted alkoxy group bonded to a silicon atom.

前記複合樹脂(AB)の構造としては、例えば、重合体セグメント(A)とポリシロキサンセグメント(B)とがグラフト状あるいはブロック状に結合した構造等が挙げられる。そして、重合体セグメント(A)とポリシロキサンセグメント(B)との結合部分の構造は、何れの結合様式であってもよく、特に限定されないが、特に好ましいものは下記の構造式(S−1)で示される結合を介しているものである。   Examples of the structure of the composite resin (AB) include a structure in which a polymer segment (A) and a polysiloxane segment (B) are bonded in a graft shape or a block shape. And the structure of the bonding portion between the polymer segment (A) and the polysiloxane segment (B) may be any bonding mode, and is not particularly limited, but particularly preferred is the following structural formula (S-1 ).

Figure 0005493286
〔但し、構造式(S−1)中の炭素原子は前記重合体セグメント(A)の一部分を構成し、シリコン原子と酸素原子は前記ポリシロキサンセグメント(B)の一部分を構成するものである。〕
Figure 0005493286
[However, the carbon atom in the structural formula (S-1) constitutes a part of the polymer segment (A), and the silicon atom and the oxygen atom constitute a part of the polysiloxane segment (B). ]

かかる構造式(S−1)の結合を介して重合体セグメント(A)とポリシロキサンセグメント(B)とを結合させる際に重合体セグメント(A)の前駆体として用いる重合体としては、酸基および/または中和された酸基ならびに加水分解性シリル基および/またはシラノール基を含有する重合体(a)であることが必要である。ここにおいて、当該加水分解性シリル基とは、下記の構造式(S−2)で表される様なシリコン原子に各種の加水分解性基が結合した原子団を表す。   The polymer used as the precursor of the polymer segment (A) when the polymer segment (A) and the polysiloxane segment (B) are bonded via the bond of the structural formula (S-1) includes an acid group. And / or a polymer (a) containing neutralized acid groups and hydrolyzable silyl groups and / or silanol groups. Here, the hydrolyzable silyl group represents an atomic group in which various hydrolyzable groups are bonded to a silicon atom as represented by the following structural formula (S-2).

Figure 0005493286
(但し、式中のRはアルキル基、アリール基またはアラルキル基を、Rは水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、置換アルコキシ基、アシロキシ基、フェノキシ基、アリールオキシ基、メルカプト基、アミノ基、アミド基、アミノオキシ基、イミノオキシ基またはアルケニルオキシ基を表わすものとし、また、mは0、1または2なる整数を表す。)
Figure 0005493286
Wherein R 1 is an alkyl group, aryl group or aralkyl group, R 2 is a hydrogen atom, halogen atom, alkoxy group, substituted alkoxy group, acyloxy group, phenoxy group, aryloxy group, mercapto group, amino group An amide group, an aminooxy group, an iminooxy group or an alkenyloxy group, and m represents an integer of 0, 1 or 2.)

前記一般式(S−2)中のRとして特に好ましいものは、加水分解により生成したアルコールを容易に除去できる点から、アルコキシ基である。 Particularly preferred as R 2 in the general formula (S-2) is an alkoxy group from the viewpoint that alcohol produced by hydrolysis can be easily removed.

また、前記重合体(a)に導入されるシラノール基とは、例えば、前記一般式(S−2)で表される様な加水分解性シリル基に含有される加水分解性基が加水分解されて水酸基に転換して生じる−Si−OHを指称する。前記重合体(a)に含有される加水分解性シリル基および/またはシラノール基のうち、特に好ましいものは、導入が簡便である点から、加水分解性シリル基である。即ち、重合体セグメント(A)の前駆体である重合体(a)としては、酸基および/または中和された酸基に加えて、加水分解性シリル基を含有するものが特に好ましい。   The silanol group introduced into the polymer (a) is, for example, a hydrolyzable group contained in a hydrolyzable silyl group represented by the general formula (S-2). -Si-OH generated by conversion to a hydroxyl group. Of the hydrolyzable silyl groups and / or silanol groups contained in the polymer (a), a particularly preferable one is a hydrolyzable silyl group from the viewpoint of easy introduction. That is, the polymer (a) that is a precursor of the polymer segment (A) is particularly preferably one containing a hydrolyzable silyl group in addition to the acid group and / or the neutralized acid group.

前記重合体(a)のうち、酸基ならびに加水分解性シリル基および/またはシラノール基を含有するビニル系重合体(a−1)を調製するには、例えば、(1)酸基を含有するビニル系単量体と加水分解性シリル基および/またはシラノール基を含有するビニル系単量体とを、これらと共重合可能な単量体と共重合させる方法、(2)予め調製した水酸基ならびに加水分解性シリル基および/またはシラノール基を含有するビニル系重合体に、ポリカルボン酸無水物を反応させる方法、(3)予め調製した酸無水基ならびに加水分解性シリル基および/またはシラノール基を含有するビニル系重合体を、水、アルコール、アミン等の活性水素を有する化合物と反応させる方法等、各種の方法を適用できる。これらの中で、前記(1)の方法が最も簡便である。   In order to prepare a vinyl polymer (a-1) containing an acid group and a hydrolyzable silyl group and / or a silanol group in the polymer (a), for example, (1) containing an acid group A method of copolymerizing a vinyl monomer and a vinyl monomer containing a hydrolyzable silyl group and / or silanol group with a monomer copolymerizable therewith, (2) a previously prepared hydroxyl group, and A method of reacting a polycarboxylic acid anhydride with a vinyl polymer containing a hydrolyzable silyl group and / or silanol group, (3) an acid anhydride group prepared in advance and a hydrolyzable silyl group and / or silanol group Various methods such as a method of reacting a vinyl polymer contained with a compound having active hydrogen such as water, alcohol, amine, etc. can be applied. Among these, the method (1) is the simplest.

前記(1)の方法で用いる酸基を含有するビニル系単量体としては、なかでも酸基としてカルボキシル基を含有するビニル系単量体が好ましく、その代表的なものとしては、(メタ)アクリル酸、2−カルボキシエチル(メタ)アクリレート、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等の不飽和カルボン酸類;イタコン酸モノメチル、イタコン酸モノ−n−ブチル、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノ−n−ブチル、フマル酸モノメチル、フマル酸モノ−n−ブチル等の飽和ジカルボン酸類と、飽和1価アルコール類とのモノエステル類;アジピン酸モノビニル、コハク酸モノビニル等の飽和ジカルボン酸のモノビニルエステル類;無水コハク酸、無水グルタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸等の飽和ポリカルボン酸の無水物類と、後記するような炭素原子に結合した水酸基を含有するビニル系単量体類との付加反応生成物;前記したようなカルボキシル基含有単量体類と、ラクトン類とを付加反応せしめて得られる単量体類などが挙げられる。   As the vinyl monomer containing an acid group used in the method (1), a vinyl monomer containing a carboxyl group as an acid group is preferable, and typical examples thereof include (meth) Unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, 2-carboxyethyl (meth) acrylate, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid; itaconic acid monomethyl, itaconic acid mono-n-butyl, maleic acid monomethyl, maleic acid mono- monoesters of saturated dicarboxylic acids such as n-butyl, monomethyl fumarate, mono-n-butyl fumarate and saturated monohydric alcohols; monovinyl esters of saturated dicarboxylic acids such as monovinyl adipate and monovinyl succinate; Of saturated polycarboxylic acids such as succinic anhydride, glutaric anhydride, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, etc. Addition reaction product of water and vinyl monomer containing hydroxyl group bonded to carbon atom as described later; addition reaction of carboxyl group-containing monomer and lactone as described above Monomers that can be obtained are included.

また、前記(1)の方法で加水分解性シリル基および/またはシラノール基を導入するために使用される、加水分解性シリル基および/またはシラノール基を含有するビニル系単量体の代表的なものとしては、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−メチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−メチルジエトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−ジメチル−メトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−ジメチル−ヒドロキシシラン、2−(トリメトキシシリル)エチルビニルエーテル、4−(トリメトキシシリル)ブチルビニルエーテル等が挙げられる。   Further, typical vinyl monomers containing hydrolyzable silyl groups and / or silanol groups, which are used for introducing hydrolyzable silyl groups and / or silanol groups by the method of (1) above. Examples include 3- (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloyloxypropyltriethoxysilane, 3- (meth) acryloyloxypropyl-methyldimethoxysilane, 3- (meth) acryloyloxypropyl- Methyldiethoxysilane, 3- (meth) acryloyloxypropyl-dimethyl-methoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, 3- (meth) acryloyloxypropyl-dimethyl-hydroxy Silane, 2- Trimethoxysilyl) ethyl vinyl ether, 4- (trimethoxysilyl) butyl vinyl ether.

前記したような各種のカルボキシル基含有ビニル系単量体と加水分解性シリル基および/またはシラノール基を含有するビニル系単量体を、これらと共重合可能な他の単量体類を共重合させることにより、カルボキシル基と加水分解性シリル基および/またはシラノール基を含有するビニル系重合体が調製される。かかる共重合可能な単量体の代表的なものとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−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、tert−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、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等の炭素数1〜22のアルキルアルコールと、(メタ)アクリル酸とのエステル類;   Copolymerize various carboxyl group-containing vinyl monomers as described above with vinyl monomers containing hydrolyzable silyl groups and / or silanol groups, and other monomers copolymerizable therewith. By doing so, a vinyl polymer containing a carboxyl group and a hydrolyzable silyl group and / or a silanol group is prepared. Representative examples of such copolymerizable monomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, Esters of alkyl alcohols having 1 to 22 carbon atoms such as tert-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic acid;

ベンジル(メタ)アクリレート、2−フェニルエチル(メタ)アクリレート等のアラルキル(メタ)アクリレート類;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボロニル(メタ)アクリレート等のシクロアルキル(メタ)アクリレート類;2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、4−メトキシブチル(メタ)アクリレート等のω−アルコキシアルキル(メタ)アクリレート類; Aralkyl (meth) acrylates such as benzyl (meth) acrylate and 2-phenylethyl (meth) acrylate; Cycloalkyl (meth) acrylates such as cyclohexyl (meth) acrylate and isobornyl (meth) acrylate; 2-methoxyethyl (meta ) Ω-alkoxyalkyl (meth) acrylates such as acrylate and 4-methoxybutyl (meth) acrylate;

スチレン、p−tert−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等の芳香族ビニル系単量体類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサティック酸ビニル、安息香酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステル類;クロトン酸メチル、クロトン酸エチル等のクロトン酸のアルキルエステル類;ジメチルマレート、ジ−n−ブチルマレート、ジメチルフマレート、ジ−n−ブチルフマレート、ジメチルイタコネート、ジ−n−ブチルイタコネート等の不飽和二塩基酸のジアルキルエステル類; Aromatic vinyl monomers such as styrene, p-tert-butylstyrene, α-methylstyrene, vinyltoluene; carboxylic acids such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl pivalate, vinyl versatate, vinyl benzoate Vinyl esters; alkyl esters of crotonic acid such as methyl crotonate and ethyl crotonate; dimethyl malate, di-n-butyl malate, dimethyl fumarate, di-n-butyl fumarate, dimethyl itaconate, di-n- Dialkyl esters of unsaturated dibasic acids such as butyl itaconate;

(メタ)アクリロニトリル、クロトノニトリル等のシアノ基含有単量体類;フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチエレン、ヘキサフルオロプロピレン等のフルオロオレフィン類;塩化ビニル、塩化ビニリデン等のクロル化オレフィン類;エチレン、プロピレン、イソブチレン、1−ブテン、1−ヘキセン等のα−オレフィン類; Cyano group-containing monomers such as (meth) acrylonitrile and crotononitrile; fluoroolefins such as vinyl fluoride, vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene and hexafluoropropylene; vinyl chloride and vinylidene chloride Chlorinated olefins such as ethylene; propylene, isobutylene, 1-butene, 1-hexene and other α-olefins;

エチルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、n−ヘキシルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル類;シクロペンチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、4−メチルシクロヘキシルビニルエーテル等のシクロアルキルビニルエーテル類;(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−(メタ)アクリロイルモルホリン、N−(メタ)アクリロイルピロリジン、N−ビニルピロリドン等のアミド基含有単量体類が挙げられる。 Alkyl vinyl ethers such as ethyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether and n-hexyl vinyl ether; cycloalkyl vinyl ethers such as cyclopentyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether and 4-methylcyclohexyl vinyl ether; (meth) acrylamide, N, N-dimethyl ( Examples include amide group-containing monomers such as (meth) acrylamide, N- (meth) acryloylmorpholine, N- (meth) acryloylpyrrolidine, and N-vinylpyrrolidone.

また、酸基ならびに加水分解性シリル基および/またはシラノール基を含有するビニル系重合体(a−1)の親水性を高めて、最終的に得られるジルコノシロキサン変性複合樹脂(ABC)の水分散性を向上させるために、前記共重合可能な他の単量体の一部としてポリエーテル鎖を有するビニル系単量体を共重合することもできる。かかる、ビニル系単量体の代表的なものとしては、メトキシポリエチレングルコール(メタ)アクリレートやメトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、片末端にメトキシキを有するエチレンオキサイド・プロピレンオキサイド共重合体の(メタ)アクリレート化物等が挙げられる。   Further, the hydrophilicity of the vinyl polymer (a-1) containing an acid group and a hydrolyzable silyl group and / or silanol group is increased, and the water of the zirconosiloxane modified composite resin (ABC) finally obtained is increased. In order to improve dispersibility, a vinyl monomer having a polyether chain can be copolymerized as a part of the other copolymerizable monomer. Typical examples of such vinyl monomers include methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate and methoxypolypropylene glycol (meth) acrylate, and (meth) ethylene oxide / propylene oxide copolymer having methoxy at one end. Examples include acrylated products.

さらに、前記共重合可能な他の単量体の一部として各種の反応性官能基を有する単量体を共重合することもできる。こうした反応性官能基を有する単量体の代表的なものとしては、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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル等の水酸基含有ビニル系単量体;2,3−カーボネートプロピル(メタ)アクリレート、2−メチル−2,3−カーボネートプロピル(メタ)アクリレート、3,4−カーボネートブチル(メタ)アクリレート等のシクロカーボネート基含有ビニル系単量体;グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、グリシジルビニルエーテル等のエポキシ基含有ビニル系単量体;N−(メタ)アクリロイルカルバミン酸メチル、N−(メタ)アクリロイルカルバミン酸エチル、N−〔2−(メタ)アクリロイルオキシ〕エチルカルバミン酸エチル、2−カルバモイルオキシエチル(メタ)アクリレート等のカーバメート基含有ビニル系単量体;N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド等のN−ヒドロキシメチルアミド基またはN−アルコキシメチルアミド基を有するビニル系単量体;2−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−ジ−n−プロピルアミノエチル(メタ)アクリレート等の3級アミノ基含有ビニル系単量体等が挙げられる。   Furthermore, monomers having various reactive functional groups can be copolymerized as a part of the other copolymerizable monomers. Typical examples of the monomer having such a reactive functional group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, and 2-hydroxyethyl vinyl ether. Hydroxyl group-containing vinyl monomers such as 4-hydroxybutyl vinyl ether; 2,3-carbonate propyl (meth) acrylate, 2-methyl-2,3-carbonate propyl (meth) acrylate, 3,4-carbonate butyl (meta ) Cyclocarbonate group-containing vinyl monomers such as acrylates; Epoxy group-containing vinyl systems such as glycidyl (meth) acrylate, methyl glycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, and glycidyl vinyl ether Such as methyl N- (meth) acryloylcarbamate, ethyl N- (meth) acryloylcarbamate, ethyl N- [2- (meth) acryloyloxy] ethylcarbamate, 2-carbamoyloxyethyl (meth) acrylate, etc. Carbamate group-containing vinyl monomers; N-hydroxymethylamide groups or N-alkoxymethylamide groups such as N-methylol (meth) acrylamide, N-methoxymethyl (meth) acrylamide, N-butoxymethyl (meth) acrylamide, etc. Vinyl monomer having: tertiary amino group-containing vinyl monomers such as 2-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, 2-diethylaminoethyl (meth) acrylate, 2-di-n-propylaminoethyl (meth) acrylate Examples include the body.

前記した各種のビニル系単量体のうち、(メタ)アクリル酸エステルを必須の単量体とする単量体混合物を重合させることによりアクリル系重合体を得ることができる。また、それぞれ、芳香族ビニル系単量体、カルボン酸ビニルエステル系単量体、フルオロオレフィン系単量体を必須成分とする単量体混合物を重合させることにより、それぞれ、芳香族ビニル系重合体、カルボン酸ビニルエステル系重合体、フルオロオレフィン系重合体を得ることができる。   Among the various vinyl monomers described above, an acrylic polymer can be obtained by polymerizing a monomer mixture containing (meth) acrylic acid ester as an essential monomer. In addition, by polymerizing a monomer mixture having an aromatic vinyl monomer, a carboxylic acid vinyl ester monomer, and a fluoroolefin monomer as essential components, respectively, an aromatic vinyl polymer is obtained. Carboxylic acid vinyl ester polymers and fluoroolefin polymers can be obtained.

前記した各種のビニル系単量体から、カルボキシル基ならびに加水分解性シリル基および/またはシラノール基を含有するビニル系重合体を得るには、塊状重合法、溶液重合法、乳化重合法等の各種の重合方法を適用することができるが、有機溶剤中での溶液ラジカル重合法が最も簡便である。   In order to obtain a vinyl polymer containing a carboxyl group and a hydrolyzable silyl group and / or silanol group from the various vinyl monomers described above, various methods such as a bulk polymerization method, a solution polymerization method, an emulsion polymerization method, etc. However, the solution radical polymerization method in an organic solvent is the simplest.

有機溶剤中での溶液ラジカル重合法によりカルボキシル基ならびに加水分解性シリル基および/またはシラノール基を含有するビニル系重合体を調製する際には、各種の有機溶剤を使用することができる。かかる有機溶剤の代表的なものとしては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル等のアルコール類;n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、シクロヘキサン、シクロペンタン、シクロオクタン等の脂肪族系または脂環式系の炭化水素類;トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;ギ酸メチル、ギ酸エチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸n−アミル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルn−アミルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジイソプロピルエーテル等のエーテル類;N−メチルピロリドン、ジメチルフォルムアミド、ジメチルアセトアミド、エチレンカーボネートなどの非プロトン性極性溶剤等が挙げられる。そしてこれらの中で、特に、アルコール類であって、水溶性を有する化合物を必須成分として使用することが好ましい。   When preparing a vinyl polymer containing a carboxyl group and a hydrolyzable silyl group and / or silanol group by a solution radical polymerization method in an organic solvent, various organic solvents can be used. Typical examples of such organic solvents include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, propylene glycol mono Alcohols such as n-propyl ether; aliphatic or alicyclic hydrocarbons such as n-hexane, n-heptane, n-octane, cyclohexane, cyclopentane, cyclooctane; toluene, xylene, ethylbenzene, etc. Aromatic hydrocarbons such as methyl formate, ethyl formate, ethyl acetate, n-butyl acetate, n-amyl acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, etc. Ters; Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl n-amyl ketone, cyclohexanone; Ethers such as dimethoxyethane, tetrahydrofuran, dioxane, diisopropyl ether; N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, ethylene carbonate And aprotic polar solvents. Among these, it is particularly preferable to use alcohols and water-soluble compounds as essential components.

また、前記した酸基および/または中和された酸基ならびに加水分解性シリル基および/またはシラノール基を含有する重合体(a)から複合樹脂(AB)を調製する方法として、後記する方法(ii)、すなわち、重合体(a)の存在下にシリコン原子に結合した加水分解性基を有するシラン化合物を加水分解縮合させる方法を適用する場合には、予めかかるシラン化合物の存在下にカルボキシル基ならびに加水分解性シリル基および/またはシラノール基を含有するビニル系重合体を調製してもよい。かかるシラン化合物の代表的なものは、ジルコノシロキサン化合物(C)を調製する際に使用されるアルコキシシラン化合物(c−3)の代表的なものとして後記するものが挙げられる。   Further, as a method for preparing the composite resin (AB) from the polymer (a) containing the acid group and / or the neutralized acid group and the hydrolyzable silyl group and / or silanol group, the method described later ( ii) That is, when applying a method of hydrolyzing and condensing a silane compound having a hydrolyzable group bonded to a silicon atom in the presence of the polymer (a), a carboxyl group in the presence of the silane compound in advance. In addition, a vinyl polymer containing a hydrolyzable silyl group and / or a silanol group may be prepared. Typical examples of such a silane compound include those described later as representative examples of the alkoxysilane compound (c-3) used in preparing the zirconosiloxane compound (C).

前記溶液ラジカル重合を行うに際して使用される重合開始剤としては、各種のものが使用される。その代表的なものとしては、2,2′−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)等のアゾ化合物;tert−ブチルパーオキシピバレート、tert−ブチルパーオキシベンゾエート、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ベンゾイルパーオキサイド、ジ−tert−ブチルパーオキサイド等の過酸化物類などが挙げられる。   Various polymerization initiators are used as the polymerization initiator used in the solution radical polymerization. Typical examples include 2,2'-azobis (isobutyronitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile). ) And other azo compounds; peroxides such as tert-butylperoxypivalate, tert-butylperoxybenzoate, tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate, benzoyl peroxide, and di-tert-butyl peroxide And the like.

次に、酸基および/または中和された酸基ならびに加水分解性シリル基および/またはシラノール基を含有する重合体(a)のうち、中和された酸基ならびに加水分解性シリル基および/またはシラノール基を含有するビニル系重合体(a−2)を調製するには、例えば、(4)前記したカルボキシル基等の酸基ならびに加水分解性シリル基および/またはシラノール基を含有するビニル系重合体を各種の塩基性化合物で中和する方法、(5)予めカルボキシル基等の酸基を塩基性化合物で中和して得られる中和された酸基を含有するビニル系単量体を共重合可能な他の単量体と共重合させる方法、等の方法を適用することができる。これらのうち、特に(4)の方法が簡便で推奨される。   Next, among the polymer (a) containing an acid group and / or a neutralized acid group and a hydrolyzable silyl group and / or silanol group, the neutralized acid group and hydrolyzable silyl group and / or Alternatively, a vinyl polymer (a-2) containing a silanol group can be prepared by, for example, (4) vinyl group containing an acid group such as a carboxyl group and a hydrolyzable silyl group and / or a silanol group. A method of neutralizing a polymer with various basic compounds, (5) a vinyl monomer containing a neutralized acid group obtained by previously neutralizing an acid group such as a carboxyl group with a basic compound; A method such as a method of copolymerizing with another copolymerizable monomer can be applied. Among these, the method (4) is particularly convenient and recommended.

カルボキシル基等の酸基ならびに加水分解性シリル基および/またはシラノール基を含有するビニル系重合体に含有される酸基を中和してカルボキシレート基等の中和された酸基に変換する際に用いる塩基性化合物としては、各種のものが使用できる。かかる塩基性化合物の代表的なものとしては、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、2−アミノエタノール、2−ジメチルアミノエタノール等の有機アミン類;アンモニア、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機塩基性物質;テトラメチルアンモニウムハイドロキサイド、テトラ−n−ブチルアンモニウムハイドロキサイド、トリメチルベンジルアンモニウムハイドロキサイド等の第四級アンモニウムハイドロキサイドなどが挙げられる。   When neutralizing acid groups such as carboxyl groups and acid groups contained in vinyl polymers containing hydrolyzable silyl groups and / or silanol groups to convert them to neutralized acid groups such as carboxylate groups Various compounds can be used as the basic compound used in the preparation. Representative examples of such basic compounds include organic amines such as methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, 2-aminoethanol, 2-dimethylaminoethanol; ammonia, lithium hydroxide, hydroxide Inorganic basic substances such as sodium and potassium hydroxide; and quaternary ammonium hydroxides such as tetramethylammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium hydroxide, and trimethylbenzylammonium hydroxide.

酸基をカルボキシレート基等の中和された酸基に変換する際の塩基性化合物の添加量は、前記ビニル系重合体(a−1)に含有される酸基の量に応じて適宜設定する必要があるが、酸基の1モルに対して概ね0.2〜6.0モル、好ましくは0.3〜5.0モル、特に好ましくは0.5〜3.0モルの塩基性化合物を添加すればよい。酸基の中和に際して、酸基に対して等当量未満の塩基性化合物を添加すれば、酸基は部分中和されることから、得られる重合体は、酸基と中和された酸基ならびに加水分解性シリル基および/またはシラノール基を併有する。そして、酸基に対して等当量の塩基性化合物または等当量を超えて過剰の塩基性化合物を添加すると、中和された酸基ならびに加水分解性シリル基および/またはシラノール基を含有するビニル系重合体が得られる。   The addition amount of the basic compound when converting the acid group to a neutralized acid group such as a carboxylate group is appropriately set according to the amount of the acid group contained in the vinyl polymer (a-1). The basic compound is generally 0.2 to 6.0 moles, preferably 0.3 to 5.0 moles, particularly preferably 0.5 to 3.0 moles per mole of acid group. May be added. When the acid group is neutralized, the acid group is partially neutralized by adding less than an equivalent amount of a basic compound with respect to the acid group, so that the polymer obtained is neutralized with the acid group. And a hydrolyzable silyl group and / or silanol group. Further, when an equivalent equivalent basic compound or an excess excess basic compound is added with respect to the acid group, a vinyl type containing a neutralized acid group and a hydrolyzable silyl group and / or silanol group A polymer is obtained.

かくして調製されるビニル系重合体に導入されるカルボキシル基等の酸基とカルボキシレート基等の中和された酸基の合計量は、貯蔵安定性が良好で、硬化塗膜の耐水性や耐アルカリ性に優れる有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体が得られることから、ビニル系重合体1000g当たり0.1〜10.0モルの範囲が好ましく、より好ましくは0.2〜7.0モルの範囲であり、特に好ましくは0.3〜5.0モルの範囲である。   The total amount of the acid group such as carboxyl group and the neutralized acid group such as carboxylate group introduced into the vinyl polymer thus prepared has good storage stability and the water resistance and resistance of the cured coating film. Since an aqueous organic-inorganic hybrid resin dispersion having excellent alkalinity can be obtained, a range of 0.1 to 10.0 mol per 1000 g of vinyl polymer is preferable, and a range of 0.2 to 7.0 mol is more preferable. And particularly preferably in the range of 0.3 to 5.0 mol.

また、前記重合体(a)としてのビニル系重合体に導入される加水分解性シリル基および/またはシラノール基の量は、硬化物の透明性が良好で、ハイブリッド樹脂水性分散体の調製過程において増粘やゲル化が起こりにくいことから、ビニル系重合体1000g当たり0.01〜1.5モルの範囲が好ましく、より好ましくは0.02〜1.3モルの範囲であり、特に好ましくは0.05〜1.0モルの範囲である。   The amount of the hydrolyzable silyl group and / or silanol group introduced into the vinyl polymer as the polymer (a) is good in the transparency of the cured product, and in the preparation process of the aqueous hybrid resin dispersion Since thickening and gelation hardly occur, the range of 0.01 to 1.5 mol per 1000 g of the vinyl polymer is preferable, more preferably 0.02 to 1.3 mol, and particularly preferably 0. The range is from 0.05 to 1.0 mol.

また、前記重合体(a)としてのビニル系重合体の重量平均分子量は、ジルコノシロキサン化合物(C)で変性する際に粘度が高くなって作業性に劣ったりゲル化したりすることがなく、貯蔵安定性が良好で、耐水性に優れる硬化塗膜を与える有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体が得られることから、2,000〜150,000の範囲が好ましく、さらに好ましくは3,000〜100,000の範囲であり、特に好ましくは4,000〜50,000の範囲内である。   In addition, the weight average molecular weight of the vinyl polymer as the polymer (a) is such that when modified with the zirconosiloxane compound (C), the viscosity becomes high and the workability is not inferior or gelled. A range of 2,000 to 150,000 is preferable, and more preferably 3,000 to 100, since an organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion that gives a cured coating film having good storage stability and excellent water resistance can be obtained. In the range of 4,000 to 50,000.

前記重合体(a)のうちの、酸基および/または中和された酸基ならびに加水分解性シリル基および/またはシラノール基を含有するポリウレタン系重合体の調製について説明するが、ここでいうポリウレタン系重合体とは、1分子中に少なくとも2個のウレタン結合を含有する重合体を指称するものである。かかる酸基および/または中和された酸基ならびに加水分解性シリル基を含有するポリウレタン系重合体を調製するには、例えば、(6)酸基および/または中和された酸基ならびにイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(P−1)にイソシアネート基と反応する活性水素含有基と加水分解性シリル基および/またはシラノール基を併有する化合物を反応させる方法、(7)酸基および/または中和された酸基ならびに水酸基を含有するプレポリマー(P−2)にイソシアネート基と加水分解性シリル基および/またはシラノール基を併有する化合物を反応させる方法、(8)カルボキシル基および/または中和されたカルボキシル基を含有するポリウレタン系重合体にエポキシ基と加水分解性シリル基および/またはシラノール基を併有する化合物を反応させる方法、等の方法を適用することができる。かかるポリウレタン系重合体に導入される加水分解性シリル基および/またはシラノール基のうち、特に好ましいものは、原料の入手の容易さおよびポリウレタン系重合体の調製のし易さの点から、加水分解性シリル基である。   Of the polymer (a), preparation of a polyurethane polymer containing an acid group and / or a neutralized acid group and a hydrolyzable silyl group and / or silanol group will be described. A system polymer refers to a polymer containing at least two urethane bonds in one molecule. In order to prepare a polyurethane-based polymer containing such acid groups and / or neutralized acid groups and hydrolyzable silyl groups, for example, (6) acid groups and / or neutralized acid groups and isocyanate groups And (7) acid group and / or neutralization, wherein a urethane prepolymer (P-1) having a reaction with an active hydrogen-containing group that reacts with an isocyanate group and a compound having both a hydrolyzable silyl group and / or a silanol group (8) a method of reacting a compound having both an isocyanate group and a hydrolyzable silyl group and / or silanol group with a prepolymer (P-2) containing an acid group and a hydroxyl group, and (8) a carboxyl group and / or neutralized Epoxy group and hydrolyzable silyl group and / or silanol A method of reacting a compound having both a method and the like can be applied. Among the hydrolyzable silyl groups and / or silanol groups introduced into the polyurethane polymer, a particularly preferable one is hydrolyzed from the viewpoint of easy availability of raw materials and ease of preparation of the polyurethane polymer. It is a sex silyl group.

前記(6)の方法で使用される酸基および/または中和された酸基ならびにイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(P−1)を調製するには、例えば、ポリマーポリオール、酸基を含有するポリオールおよび/または中和された酸基を含有するポリオールおよびポリイソシアネートを、水酸基に対してイソシアネート基が過剰になるような比率で反応させればよい。   In order to prepare the urethane prepolymer (P-1) having an acid group and / or a neutralized acid group and an isocyanate group used in the method of (6), for example, a polymer polyol and an acid group are contained. A polyol and / or a polyisocyanate containing a neutralized acid group may be reacted at a ratio such that the isocyanate group becomes excessive with respect to the hydroxyl group.

前記ウレタンプレポリマー(P−1)を調製する際に使用されるポリマーポリオールの代表的なものとしては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリアセタールポリオール、ポリエステルアミドポリオール、ポリチオエーテルポリオール、ポリブタジエンポリオール等のポリオレフィンポリオール等が挙げられる。これらは単独で使用しても良いし、2種以上を併用しても良い。   Typical polymer polyols used in preparing the urethane prepolymer (P-1) include polyester polyols, polyether polyols, polycarbonate polyols, polyacetal polyols, polyester amide polyols, polythioether polyols, polybutadiene polyols. Polyolefin polyols and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

これらのポリマーポリオールのうち、ポリエステルポリオールは、例えば、低分子量の多価アルコールと低分子量のポリカルボン酸あるいはその反応性誘導体とをカルボキシル基に対して水酸基が過剰になるような比率でエステル化反応させることにより調製される。その際に使用される低分子量の多価アルコールの代表的なものとしては、エチレングリコール、プロピレングリコ−ル、1,3−プロパンジオ−ル、1,4−ブタンジオ−ル、1,5−ペンタンジオ−ル、1,6−ヘキサンジオ−ル、ネオペンチルグリコ−ル、1,8−オクタンジオ−ル、ジエチレングリコ−ル、トリエチレングリコ−ル、ジプロピレングリコ−ル、1,4−ビスヒドロキシエトキシベンゼン、1,4−シクロヘキサンジオ−ル、1,4−シクロヘキサンジメタノ−ル等の2価アルコール;グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の3価以上の多価アルコール等が挙げられる。また、前記低分子量のポリカルボン酸の代表的なものとしては、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、1,3−シクロペンタンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等のジカルボン酸:トリメリット酸、ピロメリット酸等の3価以上のポリカルボン酸等が挙げられる。そして前記した各種の多価アルコールのうち、2価アルコールを主成分として使用するのが好ましい。また、前記した各種のポリカルボン酸のうち、ジカルボン酸を主成分として使用するのが好ましい。   Among these polymer polyols, polyester polyol is an esterification reaction of, for example, a low molecular weight polyhydric alcohol and a low molecular weight polycarboxylic acid or a reactive derivative thereof in such a ratio that the hydroxyl group is excessive with respect to the carboxyl group. Prepared. Typical examples of the low molecular weight polyhydric alcohol used in this case include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, and 1,5-pentanediol. -L, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 1,8-octanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-bishydroxyethoxybenzene, Examples include dihydric alcohols such as 1,4-cyclohexanediol and 1,4-cyclohexanedimethanol; trihydric or higher polyhydric alcohols such as glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, and pentaerythritol. Representative examples of the low molecular weight polycarboxylic acid include succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, maleic acid, fumaric acid, 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid, 1, 4-cyclohexanedicarboxylic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, dicarboxylic acids such as 2,6-naphthalenedicarboxylic acid: polycarboxylic acids having 3 or more valences such as trimellitic acid and pyromellitic acid An acid etc. are mentioned. Of the various types of polyhydric alcohols described above, dihydric alcohols are preferably used as the main component. Of the various polycarboxylic acids described above, dicarboxylic acid is preferably used as the main component.

前記ポリエステルポリオールとしては、前記したような低分子量多価アルコールの存在下にε−カプロラクトン等の環状エステル化合物を開環重合して得られるポリエステルポリオールを使用することもできる。   As the polyester polyol, a polyester polyol obtained by ring-opening polymerization of a cyclic ester compound such as ε-caprolactone in the presence of a low molecular weight polyhydric alcohol as described above can also be used.

前記ポリエーテルポリオールとしては、例えば、活性水素含有基を2個以上有する化合物の1種または2種以上を重合開始剤として使用して、アルキレンオキサイドを開環重合させたものを使用することができる。重合開始剤として使用される活性水素原子含有基を2個以上有する化合物の代表的なものとしては、ポリエステルポリオールを調製する際に使用されるものとして前記した多価アルコールおよびポリカルボン酸に加えて、燐酸、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリイソプロパノールアミン等が挙げられる。そして、これらのうち活性水素含有基を2個有する化合物を重合開始剤の主成分として使用することが好ましい。   As the polyether polyol, for example, one obtained by ring-opening polymerization of alkylene oxide using one or more compounds having two or more active hydrogen-containing groups as a polymerization initiator can be used. . As a representative compound having two or more active hydrogen atom-containing groups used as a polymerization initiator, in addition to the polyhydric alcohol and polycarboxylic acid described above as used when preparing a polyester polyol, , Phosphoric acid, ethylenediamine, diethylenetriamine, triisopropanolamine and the like. Of these, a compound having two active hydrogen-containing groups is preferably used as the main component of the polymerization initiator.

また、前記ポリエーテルポリオールの調製に際し使用されるアルキレンオキサイドの代表的なものとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド、エピクロルヒドリン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。そして、このようなアルキレンオキサイドを開環重合して得られるポリエーテルポリオールの代表的なものとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン共重合体グリコール、ポリオキシエチレン−ポリオキシブチレン共重合体グリコール等が挙げられる。   Typical examples of the alkylene oxide used in the preparation of the polyether polyol include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, epichlorohydrin, and tetrahydrofuran. Representative examples of polyether polyols obtained by ring-opening polymerization of such alkylene oxides include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, polyoxyethylene-polyoxypropylene copolymer glycol, Examples thereof include oxyethylene-polyoxybutylene copolymer glycol.

前記ポリカーボネートポリオールの代表的なものとしては、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール等のグリコールと、ジフェニルカーボネートやホスゲンとを反応して得られる各種のポリカーボネートジオール等が挙げられる。   Typical examples of the polycarbonate polyol include various polycarbonate diols obtained by reacting glycols such as 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, and cyclohexanedimethanol with diphenyl carbonate and phosgene. Etc.

前記した各種のポリマーポリオールの中では、耐加水分解性に優れる有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体が得られることから、ポリエーテルポリオールまたはポリカーボネートポリオールを使用することが好ましい。また、前記ポリマーポリオールの数平均分子量は、300〜10,000の範囲にあることが好ましく、500〜5,000の範囲にあることがより好ましい。   Among the various polymer polyols described above, it is preferable to use a polyether polyol or a polycarbonate polyol because an aqueous organic-inorganic hybrid resin dispersion having excellent hydrolysis resistance can be obtained. The number average molecular weight of the polymer polyol is preferably in the range of 300 to 10,000, and more preferably in the range of 500 to 5,000.

前記ウレタンプレポリマー(P−1)を調製する際に使用される酸基を含有するポリオールおよび中和された酸基を含有するポリオールの代表的なものとしては、2,2−ジメチロールプロピオン酸、2,2−ジメチロールブタン酸、2,2−ジメチロールペンタン酸、2,2−ジメチロールヘキサン酸等のカルボキシル基を含有する低分子量のジオール;前記カルボキシル基を含有する低分子量のジオールと各種ポリカルボン酸とを反応させて得られるカルボキシル基含有ポリエステルポリオール;前記カルボキシル基を含有する低分子量のジオールあるいはカルボキシル基含有ポリエステルポリオールを各種の塩基で中和して得られるカルボキシレート基を含有するポリオール;5−スルホイソフタル酸、スルホテレフタル酸、4−スルホフタル酸、5−(4−スルホフェノキシ)イソフタル酸等のスルホン酸基を含有するジカルボン酸と前記したような低分子量の多価アルコールとを反応させて得られるスルホン酸基を含有するポリエステルポリオール;前記したスルホン酸基を含有するジカルボン酸のスルホン酸基を塩基で中和して得られるスルホネート基を含有するジカルボン酸と低分子量の多価アルコールとを反応させて得られるスルホネート基を含有するポリエステルポリオール等が挙げられる。前記したカルボキシル基やスルホン酸基等の酸基を中和する際に使用される塩基の代表的なものとしては、中和された酸基を有するビニル系重合体を調製する際に使用される代表的なものとして例示した各種の化合物が挙げられる。   Typical examples of polyols containing acid groups and neutralized acid groups used in preparing the urethane prepolymer (P-1) include 2,2-dimethylolpropionic acid. A low molecular weight diol containing a carboxyl group, such as 2,2-dimethylolbutanoic acid, 2,2-dimethylolpentanoic acid, 2,2-dimethylolhexanoic acid; Carboxyl group-containing polyester polyols obtained by reacting with various polycarboxylic acids; containing carboxylate groups obtained by neutralizing the low molecular weight diol containing carboxyl groups or carboxyl group-containing polyester polyols with various bases Polyol; 5-sulfoisophthalic acid, sulfoterephthalic acid, 4-sulfur Polyester polyols containing sulfonic acid groups obtained by reacting dicarboxylic acids containing sulfonic acid groups such as phthalic acid and 5- (4-sulfophenoxy) isophthalic acid with low molecular weight polyhydric alcohols as described above; Polyester containing a sulfonate group obtained by reacting a dicarboxylic acid containing a sulfonate group obtained by neutralizing a sulfonic acid group of a dicarboxylic acid containing a sulfonic acid group with a base and a low molecular weight polyhydric alcohol. A polyol etc. are mentioned. Typical examples of bases used for neutralizing acid groups such as carboxyl groups and sulfonic acid groups described above are used for preparing vinyl polymers having neutralized acid groups. The various compounds illustrated as a typical thing are mentioned.

前記した酸基を含有するポリオールおよび中和された酸基を含有するポリオールのなかで、ウレタンプレポリマー(P−1)を調製し易い点から、カルボキシル基を含有する低分子量のジオールを使用することが特に好ましい。   Among the polyols containing acid groups and the polyols containing neutralized acid groups, a low molecular weight diol containing a carboxyl group is used because it is easy to prepare a urethane prepolymer (P-1). It is particularly preferred.

前記ウレタンプレポリマー(P−1)を調製する際に使用されるポリイソシアネートの代表的なものとしては、メタフェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート;シクロヘキサン−1,3−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4′−ジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート;キシリレンジイソシアネート、α,α,α′,α′−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等のアラルキレンジイソシアネート等が挙げられる。そして、これらを単独で使用しても良いし、2種以上を併用しても良い。   Typical polyisocyanates used in preparing the urethane prepolymer (P-1) include metaphenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, naphthalene-1,5- Aromatic diisocyanates such as diisocyanates; aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate and lysine diisocyanate; alicyclic diisocyanates such as cyclohexane-1,3-diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate; Examples include aralkylene diisocyanate such as α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate. And these may be used independently and may use 2 or more types together.

前記したポリイソシアネートのなかでは、本発明の有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体を含有する組成物から得られる硬化物の耐水性を維持する観点から、脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネートおよびアラルキレンジイソシアネートから選ばれる1種以上のジイソシアネートを使用することが好ましい。   Among the polyisocyanates described above, aliphatic diisocyanate, alicyclic diisocyanate and aralkylene diisocyanate are used from the viewpoint of maintaining the water resistance of a cured product obtained from the composition containing the organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion of the present invention. It is preferable to use one or more diisocyanates selected from:

前記したポリマーポリオール、酸基を含有するポリオールおよび/または中和された酸基を含有するポリオールおよびポリイソシアネートを反応させることにより酸基および/または中和された酸基ならびにイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(P−1)を調製することができる。その際、本発明の有機−無機ハイブリッド樹脂から得られる硬化物の強度、伸度、耐熱性等の性能を調整するために、鎖伸長剤として、アミノ基、水酸基、メルカプト基、カルボキシル基等の活性水素含有基を一分子中に2個以上有する低分子量の化合物を併用することができる。   A urethane prepolymer having an acid group and / or a neutralized acid group and an isocyanate group by reacting the above-described polymer polyol, a polyol containing an acid group and / or a polyol containing a neutralized acid group and a polyisocyanate. A polymer (P-1) can be prepared. At that time, in order to adjust the performance such as strength, elongation, heat resistance and the like of the cured product obtained from the organic-inorganic hybrid resin of the present invention, as a chain extender, amino group, hydroxyl group, mercapto group, carboxyl group, etc. A low molecular weight compound having two or more active hydrogen-containing groups in one molecule can be used in combination.

鎖伸長剤として使用される活性水素含有基を有する低分子量の化合物の代表的なものとしては、エチレンジアミン、1,2−プロパンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン、2,5−ジメチルピペラジン、イソホロンジアミン、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジアミン、1,4−シクロヘキサンジアミン、2−(エチルアミノ)エチルアミン、3−(メチルアミノ)プロピルアミン等のジアミン;ヒドラジン、N,N′−ジメチルヒドラジン等のヒドラジン類;前記ポリエステルポリオールを調製する際に使用されるものとして例示したような低分子量の多価アルコール;1,2−エタンジチオール、1,4−ブタンジチオール、1,6−ヘキサンジチオール等のジチオール化合物等が挙げられる。   Typical low molecular weight compounds having active hydrogen-containing groups used as chain extenders include ethylenediamine, 1,2-propanediamine, 1,6-hexamethylenediamine, piperazine, and 2,5-dimethylpiperazine. , Isophoronediamine, 4,4'-dicyclohexylmethanediamine, 1,4-cyclohexanediamine, 2- (ethylamino) ethylamine, 3- (methylamino) propylamine, and the like; hydrazine, N, N'-dimethylhydrazine, etc. Low molecular weight polyhydric alcohols exemplified as used in preparing the polyester polyol; 1,2-ethanedithiol, 1,4-butanedithiol, 1,6-hexanedithiol, etc. A dithiol compound etc. are mentioned.

前記ウレタンプレポリマー(P−1)を調製する際には、例えば、ポリマーポリオールと酸基を含有するポリオールおよび/または中和された酸基を含有するポリオールに含有される水酸基ならびに必要に応じて使用される鎖伸長剤に含有される活性水素含有基の合計当量数に対するポリイソシアネートに含有されるイソシアネート基の当量数の比(イソシアネート基当量数/水酸基と鎖伸長剤中の活性水素含有基の合計当量数)が1.05〜2.5の範囲となるような比率で、より好ましくは1.1〜2.0の範囲となるような比率で、原料成分を反応させればよい。ポリオールとポリイソシアネートを、前記範囲の当量比で反応させることにより、分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(P−1)を得ることができる。かかるウレタンプレポリマー(P−1)を調製するには、無溶剤下または有機溶剤の存在下に30〜130℃、好ましくは50〜100℃で反応を行えばよい。   When preparing the urethane prepolymer (P-1), for example, a hydroxyl group contained in a polyol containing a polymer polyol and an acid group and / or a polyol containing a neutralized acid group, and if necessary Ratio of the number of equivalents of isocyanate groups contained in polyisocyanate to the total number of equivalents of active hydrogen-containing groups contained in the chain extender used (number of equivalents of isocyanate groups / hydroxyl groups and active hydrogen-containing groups in the chain extender) The raw material components may be reacted at a ratio such that the total number of equivalents) is in the range of 1.05-2.5, more preferably in the range of 1.1-2.0. A urethane prepolymer (P-1) having an isocyanate group at the molecular end can be obtained by reacting the polyol and the polyisocyanate at an equivalent ratio in the above range. In order to prepare such a urethane prepolymer (P-1), the reaction may be carried out at 30 to 130 ° C., preferably 50 to 100 ° C. in the absence of a solvent or in the presence of an organic solvent.

前記ウレタンプレポリマー(P−1)を有機溶剤の存在下に調製する際に使用される有機溶剤の代表的なものとしては、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類;ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類等が挙げられる。   Typical examples of the organic solvent used when preparing the urethane prepolymer (P-1) in the presence of an organic solvent include ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; Examples include acetates such as ethyl and butyl acetate; amides such as dimethylformamide and N-methylpyrrolidone.

前記(6)の方法により酸基および/または中和された酸基と加水分解性シリル基および/またはシラノール基を含有するポリウレタン系重合体を調製する際に使用されるイソシアネート基と反応する活性水素含有基と加水分解性シリル基を併有する化合物含有される活性水素含有基の代表的なものとしては、アミノ基、メルカプト基、水酸基、カルボキシル基等が挙げられる。   Activity to react with isocyanate group used in preparing polyurethane polymer containing acid group and / or neutralized acid group and hydrolyzable silyl group and / or silanol group by the method of (6) Typical examples of the active hydrogen-containing group containing a compound having both a hydrogen-containing group and a hydrolyzable silyl group include an amino group, a mercapto group, a hydroxyl group, and a carboxyl group.

かかる、イソシアネート基と反応する活性水素含有基と加水分解性シリル基を併有する化合物のうち、活性水素含有基としてアミノ基を含有する化合物の代表的なものとしては、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルジメチルメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−(フェニルアミノ)プロピルトリメトキシシラン等の1個のアミノ基と加水分解性シリル基を含有するシランカップリング剤;3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルメチルジメトキシシラン、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルジメチルメトキシシラン、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルトリエトキシシラン、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルメチルジエトキシシラン等の2個のアミノ基と加水分解性シリル基を有するシランカップリング剤;特開昭58−105,925に開示されているようなN,N−ビス〔(3−トリメトキシシリル)プロピル〕アミンやN,N−ビス〔(3−トリエトキシシシリル)プロピル〕アミンに代表される1分子中に1個のアミノ基と2個の加水分解性シリル基を含有する化合物、等が挙げられる。   Among the compounds having both an active hydrogen-containing group that reacts with an isocyanate group and a hydrolyzable silyl group, a typical example of a compound containing an amino group as an active hydrogen-containing group is 3-aminopropyltrimethoxysilane. 1 amino such as 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropyldimethylmethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3- (phenylamino) propyltrimethoxysilane Coupling agent containing a group and a hydrolyzable silyl group; 3- (2-aminoethylamino) propyltrimethoxysilane, 3- (2-aminoethylamino) propylmethyldimethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) Amino) propyldimethylmethoxysilane, 3- Silane coupling agents having two amino groups and hydrolyzable silyl groups such as 2-aminoethylamino) propyltriethoxysilane and 3- (2-aminoethylamino) propylmethyldiethoxysilane; 1 molecule represented by N, N-bis [(3-trimethoxysilyl) propyl] amine and N, N-bis [(3-triethoxysilyl) propyl] amine as disclosed in US Pat. Examples thereof include a compound containing one amino group and two hydrolyzable silyl groups.

イソシアネート基と反応する活性水素含有基と加水分解性シリル基を併有する化合物のうち、活性水素含有基としてメルカプト基を含有する化合物の代表的なものとしては、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプロプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルジメチルメトキシシラン、等のメルカプト基を含有するシランカップリング剤が挙げられる。   Among compounds having both an active hydrogen-containing group that reacts with an isocyanate group and a hydrolyzable silyl group, typical compounds containing a mercapto group as an active hydrogen-containing group include 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3 Examples include silane coupling agents containing a mercapto group such as -mercapropropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, and 3-mercaptopropyldimethylmethoxysilane.

イソシアネート基と反応する活性水素含有基と加水分解性シリル基を併有する化合物のうち、活性水素含有基として水酸基を含有する化合物の代表的なものとしては、3−ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、3−ヒドロキシプロピルトリエトキシシラン、3−ヒドロキシプロピルジメチルメトキシシラン、等の水酸基を含有するシラン化合物が挙げられる。   Of the compounds having both an active hydrogen-containing group that reacts with an isocyanate group and a hydrolyzable silyl group, representative examples of the compound containing a hydroxyl group as the active hydrogen-containing group include 3-hydroxypropyltrimethoxysilane, 3- Examples thereof include silane compounds containing a hydroxyl group such as hydroxypropyltriethoxysilane and 3-hydroxypropyldimethylmethoxysilane.

イソシアネート基と反応する活性水素含有基と加水分解性シリル基を併有する化合物のうち、活性水素含有基としてカルボキシル基を含有する化合物の代表的なものとしては、3−カルボキシプロピルトリメトキシシラン、3−カルボキシプロピルトリエトキシシラン、3−カルボキシプロピルジメチルメトキシシラン、等のカルボキシル基を含有するシラン化合物が挙げられる。   Among compounds having both an active hydrogen-containing group that reacts with an isocyanate group and a hydrolyzable silyl group, representative examples of the compound containing a carboxyl group as an active hydrogen-containing group include 3-carboxypropyltrimethoxysilane, 3 Examples thereof include silane compounds containing a carboxyl group such as carboxypropyltriethoxysilane and 3-carboxypropyldimethylmethoxysilane.

前記したイソシアネート基と反応する活性水素含有基と加水分解性シリル基を併有する化合物のなかで、イソシアネート基との反応性が高く且つ、入手しやすいことから1個または2個のアミノ基を有するシランカップリング剤が特に好ましい。   Among the compounds having both an active hydrogen-containing group that reacts with the isocyanate group and a hydrolyzable silyl group, it has one or two amino groups because of its high reactivity with the isocyanate group and easy availability. A silane coupling agent is particularly preferred.

前記したイソシアネート基と反応する活性水素含有基と加水分解性シリル基を併有する化合物とウレタンプレポリマー(P−1)を反応させることにより酸基および/または中和された酸基と加水分解性シリル基を含有するポリウレタン系重合体を調製することができる。例えば、ウレタンプレポリマー(P−1)と1個のアミノ基と加水分解性シリル基を併有する化合物とを反応させることにより主鎖末端に加水分解性シリル基を有するポリウレタン系重合体を調製することができるし、2個のアミノ基と加水分解性シリル基を併有する化合物とを反応させることにより主鎖内部に加水分解性シリル基がペンダントした構造のポリウレタン系重合体を調製することができる。また、1個のアミノ基と加水分解性シリル基を併有する化合物と2個のアミノ基と加水分解性シリル基を併有する化合物を併用してウレタンプレポリマー(P−1)と反応させることにより主鎖末端と主鎖内部の両方に加水分解性シリル基を有するポリウレタン系重合体を調製することができる。   By reacting a compound having both an active hydrogen-containing group that reacts with the isocyanate group and a hydrolyzable silyl group and a urethane prepolymer (P-1), an acid group and / or a neutralized acid group and a hydrolyzable group are reacted. A polyurethane-based polymer containing a silyl group can be prepared. For example, a polyurethane polymer having a hydrolyzable silyl group at the main chain end is prepared by reacting a urethane prepolymer (P-1) with a compound having one amino group and a hydrolyzable silyl group. It is possible to prepare a polyurethane polymer having a structure in which a hydrolyzable silyl group is pendant inside the main chain by reacting two amino groups and a compound having both hydrolyzable silyl groups. . Moreover, by using together the compound which has one amino group and a hydrolyzable silyl group, and the compound which has two amino groups and a hydrolyzable silyl group together, it is made to react with a urethane prepolymer (P-1). A polyurethane-based polymer having hydrolyzable silyl groups at both the main chain terminal and the main chain can be prepared.

ウレタンプレポリマー(P−1)と、イソシアネート基と反応する活性水素含有基と加水分解性シリル基を併有する化合物との反応は、例えば、両者を混合、攪拌することによって進行させることができる。かかる反応は、10〜100℃、好ましくは30〜80℃の条件下で行えばよい。   The reaction between the urethane prepolymer (P-1) and a compound having both an active hydrogen-containing group that reacts with an isocyanate group and a hydrolyzable silyl group can be allowed to proceed by, for example, mixing and stirring both. Such a reaction may be performed under conditions of 10 to 100 ° C., preferably 30 to 80 ° C.

酸基を含有するポリオールを原料成分に使用して前記した方法で、酸基と加水分解性シリル基を含有するポリウレタン系重合体を調製することができる。こうして、調製される酸基と加水分解性シリル基を含有するポリウレタン系重合体に含有される酸基の一部を中和することによっても酸基および中和された酸基を酸基と加水分解性シリル基を含有するポリウレタン系重合体を調製することができる。また、酸基と加水分解性シリル基を含有するポリウレタン系重合体に含有される酸基の100モル%を中和することによっても中和された酸基をと加水分解性シリル基を含有するポリウレタン系重合体を調製することができる。   A polyurethane-based polymer containing an acid group and a hydrolyzable silyl group can be prepared by the above-described method using a polyol containing an acid group as a raw material component. Thus, the acid group and the neutralized acid group can be hydrolyzed with the acid group by neutralizing a part of the acid group contained in the polyurethane polymer containing the acid group and hydrolyzable silyl group thus prepared. A polyurethane-based polymer containing a decomposable silyl group can be prepared. Moreover, the neutralized acid group and the hydrolyzable silyl group are also contained by neutralizing 100 mol% of the acid group contained in the polyurethane polymer containing the acid group and the hydrolyzable silyl group. A polyurethane-based polymer can be prepared.

前記(7)の方法により酸基および/または中和された酸基と加水分解性シリル基を含有するポリウレタン系重合体を調製する際に使用される酸基および/または中和された酸基ならびに水酸基を含有するプレポリマー(P−2)の代表的なものとしては、ポリエステル系重合体やポリウレタン系重合体が挙げられるが、耐加水分解性に優れる有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体が得られることからポリウレタン系重合体が好ましい。   Acid groups and / or neutralized acid groups used in preparing a polyurethane polymer containing an acid group and / or a neutralized acid group and a hydrolyzable silyl group by the method of (7) Typical examples of the prepolymer (P-2) containing a hydroxyl group include polyester-based polymers and polyurethane-based polymers. An organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion having excellent hydrolysis resistance is obtained. Therefore, a polyurethane polymer is preferable.

前記プレポリマー(P−2)を調製するには、例えば、ウレタンプレポリマー(P−1)を調製する際に使用されるものとして上掲した、ポリマーポリオール、酸基を含有するポリオールおよび/または中和された酸基を含有するポリオールおよびポリイソシアネートをイソシアネート基の当量数に対して水酸基の当量数が過剰になるような比率で反応させればよい。前記当量数の比率(水酸基の当量数/イソシアネート基の当量数)の好ましい範囲は1.05〜2.5、より好ましい範囲は1.1〜2.0である。そして、プレポリマー(P−2)を調製する際に使用されるポリマーポリオール、酸基を含有するポリオールおよび/または中和された酸基を含有するポリオールおよびポリイソシアネート、それぞれの好ましいものは、ウレタンプレポリマー(P−1)を調製する際に好ましく使用されるものとして例示したものである。   In order to prepare the prepolymer (P-2), for example, a polymer polyol, a polyol containing an acid group, and / or a polymer polyol listed above as used in preparing the urethane prepolymer (P-1) and / or What is necessary is just to make the polyol and polyisocyanate containing the neutralized acid group react at a ratio such that the equivalent number of hydroxyl groups is excessive with respect to the equivalent number of isocyanate groups. A preferable range of the ratio of the number of equivalents (the number of equivalents of hydroxyl groups / the number of equivalents of isocyanate groups) is 1.05 to 2.5, and a more preferable range is 1.1 to 2.0. And the polymer polyol used when preparing the prepolymer (P-2), the polyol containing an acid group and / or the polyol and polyisocyanate containing a neutralized acid group, each preferred one is urethane Examples thereof are those preferably used when preparing the prepolymer (P-1).

前記(7)の方法により酸基および/または中和された酸基と加水分解性シリル基を含有するポリウレタン系重合体を調製する際に使用されるイソシアネート基と加水分解性シリル基を併有する化合物の代表的なものとしては、イソシアネート基を含有するシランカップリング剤が挙げられる。かかるイソシアネート基を含有するシランカップリング剤の代表的なものとしては、3−イソシアナートプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアナートプロピルメチルジメトキシシラン、3−イソシアナートプロピルジメチルメトキシシラン、3−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、3−イソシアナートプロピルメチルジエトキシシラン等のイソシアネート基を有するアルコキシシラン類等が挙げられる。   It has both an isocyanate group and a hydrolyzable silyl group used when preparing a polyurethane polymer containing an acid group and / or a neutralized acid group and a hydrolyzable silyl group by the method of (7). A representative compound includes a silane coupling agent containing an isocyanate group. Typical examples of such silane coupling agents containing isocyanate groups include 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropylmethyldimethoxysilane, 3-isocyanatopropyldimethylmethoxysilane, and 3-isocyanatopropyl. Examples include alkoxysilanes having an isocyanate group such as triethoxysilane and 3-isocyanatopropylmethyldiethoxysilane.

前記したイソシアネート基と加水分解性シリル基を併有する化合物とプレポリマー(P−2)とを反応させることにより、ポリマー末端に加水分解性シリル基を有するポリマーを得ることができる。両成分を反応させる際のイソシアネート基の当量数と水酸基の当量数の比率(イソシアネート基の当量数/水酸基の当量数)は0.5〜2.0、好ましくは0.8〜1.2である。これら両成分の反応は、無溶剤下で行っても良いし、有機溶剤の存在下で行っても良い。有機溶剤の存在下に反応を行う際に使用される溶剤の代表的なものとしては、ウレタンプレポリマー(P−1)から重合体(a)としてのポリウレタン系重合体を調製する際に使用されるものとして前記したものが挙げられる。また、両成分の反応は室温でも進行するが、好ましくは40〜100℃で行うことが好ましく、さらには50〜80℃で行うことがより好ましい。   By reacting the compound having both the isocyanate group and the hydrolyzable silyl group with the prepolymer (P-2), a polymer having a hydrolyzable silyl group at the polymer terminal can be obtained. The ratio of the number of equivalents of isocyanate groups to the number of equivalents of hydroxyl groups when reacting both components (equivalent number of isocyanate groups / number of hydroxyl groups) is 0.5 to 2.0, preferably 0.8 to 1.2. is there. The reaction of these two components may be performed in the absence of a solvent or in the presence of an organic solvent. A typical solvent used in the reaction in the presence of an organic solvent is used for preparing a polyurethane polymer as a polymer (a) from a urethane prepolymer (P-1). The above-mentioned thing is mentioned as a thing. Moreover, although reaction of both components advances also at room temperature, Preferably it carries out at 40-100 degreeC, More preferably, it carries out at 50-80 degreeC.

前記(8)の方法により重合体(a)としてのカルボキシル基および/または中和されたカルボキシル基と加水分解性シリル基を含有するポリウレタン系重合体を調製する際に使用されるカルボキシル基および/または中和されたカルボキシル基を含有するポリウレタン系重合体としては、例えば、前記(7)の方法で使用されるプレポリマー(P−2)であって、カルボキシル基および/または中和されたカルボシル基と加水分解性シリル基を含有するポリウレタン系重合体をそのまま使用できるし、前記(6)の方法で調製されるウレタンプレポリマー(P−1)に含有されるイソシアネート基を1分子中に1個の活性水素含有基を有する化合物と反応させることにより容易に調製できる。   The carboxyl group used in preparing the polyurethane polymer containing the carboxyl group and / or neutralized carboxyl group and hydrolyzable silyl group as the polymer (a) by the method of (8) and / or Or as a polyurethane-type polymer containing the neutralized carboxyl group, it is the prepolymer (P-2) used by the method of said (7), Comprising: A carboxyl group and / or the neutralized carbosil A polyurethane-based polymer containing a group and a hydrolyzable silyl group can be used as it is, and the isocyanate group contained in the urethane prepolymer (P-1) prepared by the method of (6) above is 1 per molecule. It can be easily prepared by reacting with a compound having one active hydrogen-containing group.

ウレタンプレポリマー(P−1)に含有されるイソシアネート基と1分子中に1個の活性水素含有基を有する化合物との反応によりカルボキシル基および/または中和されたカルボキシル基を含有するポリウレタン系重合体を調製する際に使用される活性水素含有基を有する化合物の代表的なものとしては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチ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メチルエーテル、ベンジルアルコール、シクロヘキサノール等のアルコール類;エチルアミン、n−プロピルアミン、n−ブチルアミン等の1級アミン類;ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−ブチルアミン、モルホリン、ピロリジン、ピペリジン、N−メチルピペラジン等の2級アミン類;N,N−ジメチルヒドラジン、N,N−ジエチルヒドラジン等のN,N−ジ置換ヒドラジン類;アセチルアセトン、アセト酢酸メチル等の活性メチレン基を有する化合物;さらにはアンモニア等が挙げられる。かかる活性水素含有基を有する化合物はそれぞれを単独で使用してもよいし2種以上を併用してもよい。   Polyurethane-based polymer containing a carboxyl group and / or a neutralized carboxyl group by a reaction between an isocyanate group contained in the urethane prepolymer (P-1) and a compound having one active hydrogen-containing group in one molecule. Typical examples of the compound having an active hydrogen-containing group used in preparing the coal are methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene. Alcohols such as glycol monomethyl ether, benzyl alcohol, cyclohexanol; primary amines such as ethylamine, n-propylamine, n-butylamine; dimethylamine, diethylamine, di-n-butylamine, morpholine, pyrrolidi , Secondary amines such as piperidine and N-methylpiperazine; N, N-disubstituted hydrazines such as N, N-dimethylhydrazine and N, N-diethylhydrazine; active methylene groups such as acetylacetone and methyl acetoacetate Compound; and ammonia and the like. These compounds having an active hydrogen-containing group may be used alone or in combination of two or more.

かかる両成分からカルボキシル基および/または中和されたカルボキシル基を含有するポリウレタン系重合体を調製する際の両成分の使用比率は、(活性水素含有基の当量数)/〔ウレタンプレポリマー(P−1)に含有されるイソシアネート基の当量数〕なる当量数の比率が0.8以上となる比率、好ましくは1.0以上となる比率である。活性水素含有基を有する化合物を大過剰に使用しても差し支えはないが、前記当量数の比率を10.0程度にとどめて反応させればよい。両成分の反応は、無溶剤下で行っても良いし、有機溶剤の存在下で行っても良い。有機溶剤の存在下に反応を行う際に使用される溶剤の代表的なものとしては、ウレタンプレポリマー(P−1)からカルボキシル基および/または中和されたカルボキシル基と加水分解性シリル基を含有するポリウレタン系重合体を調製する際に使用されるものとして前記したものが挙げられる。また、両成分の好ましい反応温度は、活性水素含有基を有する化合物の種類によって異なるが、概ね、10〜100℃、好ましくは30〜80℃の範囲である。   When preparing a polyurethane-based polymer containing a carboxyl group and / or a neutralized carboxyl group from both of these components, the use ratio of both components is (equivalent number of active hydrogen-containing groups) / [urethane prepolymer (P -1) The number of equivalents of isocyanate groups] The ratio of the number of equivalents is 0.8 or more, preferably 1.0 or more. There is no problem even if the compound having an active hydrogen-containing group is used in a large excess, but the reaction may be carried out while keeping the ratio of the number of equivalents to about 10.0. The reaction of both components may be performed in the absence of a solvent or in the presence of an organic solvent. Typical examples of the solvent used in the reaction in the presence of an organic solvent include a carboxyl group and / or a neutralized carboxyl group and hydrolyzable silyl group from the urethane prepolymer (P-1). What was mentioned above as what is used when preparing the polyurethane-type polymer to contain is mentioned. Moreover, although the preferable reaction temperature of both components changes with kinds of compound which has an active hydrogen containing group, it is 10-100 degreeC in general, Preferably it is the range of 30-80 degreeC.

前記したカルボキシル基および/または中和されたカルボキシル基を含有するポリウレタン系重合体に、エポキシ基と加水分解性シリル基を併有する化合物を反応させることにより、カルボキシル基および/または中和されたカルボキシル基と加水分解性シリル基を含有するポリウレタン系重合体を調製することができる。その際に使用されるエポキシ基と加水分解性シリル基を併有する化合物の代表的なものとしては、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等のエポキシ基を含有するアルコキシシラン等が挙げられる。かかる両成分の反応では、両成分の反応によって得られる酸基および/または中和された酸基ならびに加水分解性シリル基を含有するポリウレタン系重合体に含有される酸基と中和された酸基の合計量ならびに加水分解性シリル基の量が、下記の好ましい範囲内になるような比率で両成分を反応させればよい。かかる、両成分の反応は、無溶剤下で行っても良いし、有機溶剤の存在下で行っても良い。反応温度は、50〜130℃の範囲が好ましく、70〜110℃が特に好ましい。   By reacting a compound having both an epoxy group and a hydrolyzable silyl group with the polyurethane polymer containing the carboxyl group and / or the neutralized carboxyl group, the carboxyl group and / or the neutralized carboxyl group is reacted. A polyurethane-based polymer containing a group and a hydrolyzable silyl group can be prepared. Typical examples of compounds having both an epoxy group and a hydrolyzable silyl group used in this case include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, and 3-glycidide. Examples include alkoxysilanes containing an epoxy group such as xylpropylmethyldimethoxysilane and 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane. In such a reaction of both components, an acid group and / or a neutralized acid group obtained by the reaction of both components and an acid group and a neutralized acid contained in a polyurethane polymer containing a hydrolyzable silyl group are obtained. What is necessary is just to make both components react by the ratio that the total amount of group and the quantity of a hydrolyzable silyl group become in the following preferable range. Such reaction of both components may be carried out in the absence of a solvent or in the presence of an organic solvent. The reaction temperature is preferably in the range of 50 to 130 ° C, particularly preferably 70 to 110 ° C.

前記(6)、(7)または(8)の方法により調製される酸基および/または中和された酸基と加水分解性シリル基を含有するポリウレタン系重合体が酸基を有する場合には、塩基性化合物で中和することにより中和された酸基ならびに加水分解性シリル基を含有するポリウレタン系重合体を得ることができる。   When the polyurethane polymer containing an acid group and / or a neutralized acid group and a hydrolyzable silyl group prepared by the method of (6), (7) or (8) has an acid group A polyurethane polymer containing an acid group neutralized with a basic compound and a hydrolyzable silyl group can be obtained.

このようにして調製される酸基および/または中和された酸基ならびに加水分解性シリル基および/またはシラノール基を含有するポリウレタン系重合体に導入される酸基と中和された酸基の合計量は、貯蔵安定性が良好で、耐水性や耐アルカリ性に優れる硬化塗膜を与える有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体が得られることから、当該ポリウレタン系重合体1,000g当たり0.1〜2.0モルの範囲が好ましく、より好ましくは0.15〜1.5モルの範囲であり、特に好ましくは0.3〜1.0モルの範囲である。   The acid groups and / or neutralized acid groups thus prepared and the acid groups introduced into the polyurethane-based polymer containing hydrolyzable silyl groups and / or silanol groups and neutralized acid groups The total amount is 0.1 to 0.1 g per 1,000 g of the polyurethane polymer because an aqueous organic-inorganic hybrid resin dispersion that gives a cured coating film having good storage stability and excellent water resistance and alkali resistance is obtained. The range of 2.0 mol is preferable, the range of 0.15 to 1.5 mol is more preferable, and the range of 0.3 to 1.0 mol is particularly preferable.

また、前記したポリウレタン系重合体に導入される加水分解性シリル基およびシラノール基に由来する珪素原子の量は、硬化物の透明性が良好で、ハイブリッド樹脂水性分散体の調製過程において増粘やゲル化が起こりにくいことから、当該ポリウレタン系重合体1,000g当たり0.01〜1.5モルの範囲が好ましく、より好ましくは0.02〜1.3モルの範囲であり、特に好ましくは0.05〜1.0モルの範囲である。   In addition, the amount of silicon atoms derived from the hydrolyzable silyl group and silanol group introduced into the polyurethane-based polymer described above is good in transparency of the cured product, and increases the viscosity in the preparation process of the hybrid resin aqueous dispersion. Since gelation hardly occurs, the range of 0.01 to 1.5 mol per 1,000 g of the polyurethane polymer is preferable, more preferably 0.02 to 1.3 mol, and particularly preferably 0. The range is from 0.05 to 1.0 mol.

また、前記したポリウレタン系重合体の重量平均分子量は、ジルコノシロキサン化合物(C)で変性する際に粘度が高くなって作業性に劣ったりゲル化したりすることがなく、貯蔵安定性が良好で、耐水性に優れる有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体が得られることから、2,000〜200,000の範囲が好ましく、さらに好ましくは3,000〜100,000の範囲であり、特に好ましくは4,000〜50,000の範囲内である。   In addition, the weight average molecular weight of the polyurethane-based polymer described above is excellent in storage stability without increasing the viscosity when it is modified with the zirconosiloxane compound (C), resulting in poor workability or gelation. From the viewpoint of obtaining an organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion excellent in water resistance, the range of 2,000 to 200,000 is preferable, the range of 3,000 to 100,000 is more preferable, and the range of 4 is particularly preferable. , 50,000 to 50,000.

このようにして調製される酸基および/または中和された酸基ならびに加水分解性シリル基および/またはシラノール基を含有する重合体(a)から複合樹脂(AB)を調製するには、(i)前記重合体(a)と、シリコン原子に結合した加水分解性基および/またはシリコン原子に結合した水酸基を含有するポリシロキサン(b)を反応させる方法、(ii)前記重合体(a)の存在下にシリコン原子に結合した加水分解性基を有するシラン化合物を加水分解縮合させる方法、等の方法を適用できる。前記(ii)の方法で使用される珪素原子に結合した加水分解性基を有するシラン化合物としては、各種のシラン化合物を使用することができるが、特に好ましいものは後記するジルコノシロキサン化合物(C)を調製する際に使用されるものとして後記する各種のアルコキシシラン化合物である。   In order to prepare the composite resin (AB) from the polymer (a) containing the acid group and / or the neutralized acid group and the hydrolyzable silyl group and / or silanol group thus prepared, i) a method of reacting the polymer (a) with a polysiloxane (b) containing a hydrolyzable group bonded to a silicon atom and / or a hydroxyl group bonded to a silicon atom, (ii) the polymer (a) A method of hydrolyzing and condensing a silane compound having a hydrolyzable group bonded to a silicon atom in the presence of can be applied. As the silane compound having a hydrolyzable group bonded to a silicon atom used in the method (ii), various silane compounds can be used. Particularly preferred are zirconosiloxane compounds (C ) Are various alkoxysilane compounds which will be described later.

前記(i)の方法で複合樹脂(AB)を調製するには、例えば、前記重合体(a)とポリシロキサン(b)の混合物に、必要に応じて水と触媒を加え、20〜150℃程度の温度で30分〜30時間程度、好ましくは50〜130℃で1〜20時間反応させればよい。触媒としては、酸性化合物、塩基性化合物、金属含有化合物等の各種のシラノール縮合触媒を添加することができる。また、前記(ii)の方法で複合樹脂(AB)を調製するには、例えば、前記重合体(a)とアルコキシシラン化合物の混合物に、水とシラノール縮合触媒を添加して、20〜150℃程度の温度で30分〜30時間程度、好ましくは50〜130℃で1〜20時間程度加水分解縮合を行えばよい。このようにして、複合樹脂(AB)を調製することができる。   In order to prepare the composite resin (AB) by the method (i), for example, water and a catalyst are added to the mixture of the polymer (a) and the polysiloxane (b) as necessary, and the temperature is 20 to 150 ° C. The reaction may be performed at a temperature of about 30 minutes to 30 hours, preferably at 50 to 130 ° C. for 1 to 20 hours. As a catalyst, various silanol condensation catalysts, such as an acidic compound, a basic compound, and a metal containing compound, can be added. In order to prepare the composite resin (AB) by the method (ii), for example, water and a silanol condensation catalyst are added to the mixture of the polymer (a) and the alkoxysilane compound, and the temperature is 20 to 150 ° C. The hydrolysis condensation may be performed at a temperature of about 30 minutes to 30 hours, preferably at 50 to 130 ° C. for about 1 to 20 hours. In this way, a composite resin (AB) can be prepared.

次に、前記複合樹脂(AB)と反応させてジルコノシロキサン複合樹脂(ABC)を得る際に使用されるジルコニウム原子に結合したアルコキシ基および/またはシリコン原子に結合したアルコキシ基を含有するジルコノシロキサン化合物(C)について説明する。なお、ジルコノシロキサンとは、一般的に、分子中にZr−O−Si結合を含有する化合物を総称する。   Next, a zirconosiloxane containing an alkoxy group bonded to a zirconium atom and / or an alkoxy group bonded to a silicon atom, which is used in the reaction with the composite resin (AB) to obtain a zirconosiloxane composite resin (ABC). The siloxane compound (C) will be described. Note that zirconosiloxane is a general term for compounds containing a Zr-O-Si bond in the molecule.

かかるジルコノシロキサン化合物(C)に含有されるアルコキシ基の代表的なものとしては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、オクトキシ基等の非置換アルコキシ基;シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等の非置換シクロアルコキシ基;前記したアルコキシ基、シクロアルキル基、アリール基、ハロゲン原子、アルコキシカルボニル基等の基を置換基として有するアルコキシ基あるいはシクロアルコキシ基等が挙げられる。そして、かかる各種のアルコキシ基の中で特に好ましいものは、炭素数1〜4の非置換アルコキシ基、または、メトキシ基もしくはエトキシ基を置換基として有する炭素数1〜4のアルコキシ基である。   Typical examples of the alkoxy group contained in the zirconosiloxane compound (C) include unsubstituted alkoxy groups such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a hexyloxy group, and an octoxy group; a cyclopentyloxy group And an unsubstituted cycloalkoxy group such as a cyclohexyloxy group; an alkoxy group or a cycloalkoxy group having a substituent such as an alkoxy group, a cycloalkyl group, an aryl group, a halogen atom or an alkoxycarbonyl group as a substituent. Of these various alkoxy groups, a C1-C4 unsubstituted alkoxy group or a C1-C4 alkoxy group having a methoxy group or an ethoxy group as a substituent is particularly preferable.

前記ジルコノシロキサン化合物(C)は、例えば、アルコキシジルコニウム化合物(c−1)および/またはその部分加水分解縮合物(c−2)とアルコキシシラン化合物(c−3)を部分共加水分解縮合することにより調製される。   The zirconosiloxane compound (C), for example, partially cohydrolyzes and condenses an alkoxyzirconium compound (c-1) and / or a partially hydrolyzed condensate thereof (c-2) and an alkoxysilane compound (c-3). It is prepared by.

その際に使用されるアルコキシジルコニウム化合物(c−1)の代表的なものとしては、テトラメトキシジルコニウム、テトラエトキシジルコニウム、テトラ−n−プロポキシジルコニウム、テトライソプロポキシジルコニウム、テトラ−n−ブトキシジルコニウム、テトラキス(2−エチルヘキサノキシ)ジルコニウム等のテトラアルコキシジルコニウムが挙げられる。また、アルコキシジルコニウム化合物の部分加水分解縮合物(c−2)とは、前記したアルコキシジルコニウム化合物(c−1)を部分加水分解縮合して得られる主鎖がZr−O−Zr結合で連なったオリゴマー類である。その具体的なものとしては、テトラ−n−ブトキシジルコニウムの2量体、3量体、4量体等が挙げられる。   Typical examples of the alkoxyzirconium compound (c-1) used in this case include tetramethoxyzirconium, tetraethoxyzirconium, tetra-n-propoxyzirconium, tetraisopropoxyzirconium, tetra-n-butoxyzirconium, tetrakis. Examples include tetraalkoxyzirconium such as (2-ethylhexanoxy) zirconium. Moreover, with the partial hydrolysis-condensation product (c-2) of the alkoxyzirconium compound, the main chain obtained by partial hydrolysis-condensation of the alkoxyzirconium compound (c-1) described above is linked with a Zr—O—Zr bond. Oligomers. Specific examples thereof include tetra-n-butoxyzirconium dimer, trimer, tetramer and the like.

また、アルコキシジルコニウム化合物(c−1)あるいはその部分加水分解縮合物(c−2)として、前記した各種のアルコキシジルコニウム化合物あるいはその部分加水分解縮合物中のアルコキシ基の一部分が、アセチルアセトンやアセト酢酸エステル等の1,3−ジカルボニル化合物あるいはモノカルボン酸で置換された化合物を使用することもできる。こうしたアルコキシジルコニウム化合物の具体的なものとしては、トリイソプロポキシジルコニウムモノアセチルアセトネート、ジ−n−ブトキシジルコニウムビスアセチルアセトネート、トリイソプロポキシジルコニウムモノエチルアセトアセテート、トリイソプロポキシジルコニウムモノアセテート、トリ−n−ブトキシジルコニウムモノアセテート等が挙げられる。   In addition, as the alkoxyzirconium compound (c-1) or the partial hydrolysis condensate thereof (c-2), a part of the alkoxy groups in the various alkoxyzirconium compounds or partial hydrolysis condensates thereof may be acetylacetone or acetoacetic acid. A 1,3-dicarbonyl compound such as an ester or a compound substituted with a monocarboxylic acid can also be used. Specific examples of such alkoxyzirconium compounds include triisopropoxyzirconium monoacetylacetonate, di-n-butoxyzirconium bisacetylacetonate, triisopropoxyzirconium monoethylacetoacetate, triisopropoxyzirconium monoacetate, tri- Examples thereof include n-butoxyzirconium monoacetate.

前記した各種のアルコキシジルコニウム化合物(c−1)、および、その部分加水分解縮合物(c−2)の中では、テトラアルコキシジルコニウムが特に好ましい。   Of the various alkoxyzirconium compounds (c-1) and partial hydrolysis condensates (c-2) thereof, tetraalkoxyzirconium is particularly preferable.

前記アルコキシジルコニウム化合物(c−1)、その部分加水分解縮合物(c−2)は、それぞれを単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   The alkoxyzirconium compound (c-1) and its partial hydrolysis condensate (c-2) may be used alone or in combination of two or more.

前記ジルコノシロキサン化合物(C)を調製する際に使用するアルコキシシラン化合物(c−3)の代表的なものとしては、テトラアルコキシシラン類、モノオルガノトリアルコキシシラン類、ジオルガノジアルコキシシラン類、トリオルガノモノアルコキシシラン類等が挙げられる。   Representative examples of the alkoxysilane compound (c-3) used in preparing the zirconosiloxane compound (C) include tetraalkoxysilanes, monoorganotrialkoxysilanes, diorganodialkoxysilanes, Examples include triorganomonoalkoxysilanes.

かかるアルコキシシラン類が有するアルコキシ基の代表的なものとしては、アルコキシジルコニウム化合物(c−1)が有するアルコキシ基の代表的なものとして例示したものが挙げられる。そして各種のアルコキシ基の中で特に好ましいものは、炭素数1〜4の非置換アルコキシ基、メトキシ基もしくはエトキシ基を置換基として有する炭素数1〜4のアルコキシ基である。   Typical examples of the alkoxy group possessed by such alkoxysilanes include those exemplified as typical alkoxy groups possessed by the alkoxyzirconium compound (c-1). Of the various alkoxy groups, a C 1-4 alkoxy group having a C 1-4 unsubstituted alkoxy group, a methoxy group or an ethoxy group as a substituent is particularly preferable.

アルコキシシラン化合物(c−3)のうち、テトラアルコキシラン類の代表的なものとしては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−n−ブトキシシラン、テトラキス(2−メトキシエトキシ)シラン等が挙げられる。   Among the alkoxysilane compounds (c-3), representative examples of tetraalkoxylanes include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetrakis (2-methoxyethoxy) silane, and the like. .

モノオルガノトリアルコキシシラン類の代表的なものとしては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−n−ブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリ−n−ブトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、n−ブチルトリエトキシシラン等のアルキルトリアルコキシシラン類:シクロペンチルトリメトキシシラン、シクロペンチルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン等のシクロアルキルトリアルコキシシラン類;フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、4−メチルフェニルトリメトキシシラン等のアリールトリアルコキシシラン類;3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ−n−ブトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、アリルトリメトキシシラン等の一般的にシランカップリング剤と称される官能基を有するシラン化合物等が挙げられる。   Typical examples of monoorganotrialkoxysilanes include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltri-n-butoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltri-n-butoxysilane, n- Alkyltrialkoxysilanes such as propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, n-butyltriethoxysilane: cyclopentyltrimethoxysilane, cyclopentyltriethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, cyclohexyltri Cycloalkyltrialkoxysilanes such as ethoxysilane; arylates such as phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, 4-methylphenyltrimethoxysilane Alkoxysilanes: 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltri-n-butoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, allyl Examples thereof include silane compounds having a functional group generally called a silane coupling agent such as trimethoxysilane.

ジオルガノジアルコキシシラン類の代表的なものとしては、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジ−n−ブトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジ−n−プロピルジエトキシシラン、ジ−n−ブチルジメトキシシラン等のジアルキルジアルコキシシラン類;シクロペンチルメチルジメトキシシラン、シクロペンチルメチルジエトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジエトキシシラン等のシクロアルキル基を有するジアルコキシシラン類;ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジ−n−ブトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、メチルフェニルジエトキシシラン等のアリール基を有するジアルコキシシラン類;ビニルメチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン等のアルコキシ基を有するシランカップリング剤類等が挙げられる。   Representative examples of diorganodialkoxysilanes include dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethyldi-n-butoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, di-n-propyldiethoxysilane, di- Dialkyl dialkoxysilanes such as n-butyldimethoxysilane; dialkoxysilanes having a cycloalkyl group such as cyclopentylmethyldimethoxysilane, cyclopentylmethyldiethoxysilane, cyclohexylmethyldimethoxysilane, cyclohexylmethyldiethoxysilane; diphenyldimethoxysilane; Diphenyl diethoxysilane, diphenyldi-n-butoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, methylphenyldiethoxysilane and the like having an aryl group Alkoxysilane compounds; vinyl methyl dimethoxysilane, 3- (meth) acryloyloxy propyl silane coupling agents having an alkoxy group such as a methyl dimethoxysilane and the like.

トリオルガノモノアルコキシシラン類の代表的なものとしては、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、トリエチルエトキシシラン等が挙げられる。   Representative examples of triorganomonoalkoxysilanes include trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, triethylmethoxysilane, triethylethoxysilane, and the like.

前記した各種のアルコキシシラン化合物(c−3)のなかで、主成分として使用するものとして好ましいシラン化合物は、テトラアルコキシシラン類、モノオルガノトリアルコキシシラン類、ジオルガノジアルコキシシラン類である。そして、モノオルガノトリアルコキシシラン類、ジオルガノジアルコキシシラン類のなかで主成分として使用するものとして特に好ましいシラン化合物は、それぞれ、モノアルキルトリアルコキシシランおよびジアルキルジアルコキシシランである。   Of the various alkoxysilane compounds (c-3) described above, silane compounds preferable as the main component are tetraalkoxysilanes, monoorganotrialkoxysilanes, and diorganodialkoxysilanes. Among the monoorganotrialkoxysilanes and diorganodialkoxysilanes, particularly preferred silane compounds to be used as the main component are monoalkyltrialkoxysilane and dialkyldialkoxysilane, respectively.

前記した各種のアルコキシシラン化合物(c−3)は、主として単量体のままで使用されるが、それらを部分加水分解縮合して得られるオリゴマーを一部分併用してもよい。   The various alkoxysilane compounds (c-3) described above are mainly used as monomers, but oligomers obtained by partially hydrolyzing and condensing them may be used in part.

前記したアルコキシジルコニウム化合物(c−1)および/またはその部分加水分解縮合物(c−2)、アルコキシシラン化合物(c−3)および水から、ジルコノシロキサン化合物(C)を調製する場合、反応方法としては各種の方法を適用できる。なかでもアルコキシシラン化合物(c−3)を含有する初期仕込み成分に、アルコキシジルコニウム化合物(c−1)および/またはその部分加水分解縮合物(c−2)ならびに水を添加する方法が好ましい。この方法は、アルコキシジルコニウム化合物(c−1)および/またはその部分加水分解縮合物(c−2)の単独加水分解縮合物に由来する不溶解物の生成を抑制して有機溶剤に可溶性のジルコノシロキサン化合物(C)を得ることが出来るので非常に有効である。かかる反応を行うに際して、初期に仕込むアルコキシシラン化合物(c−3)に、さらに有機溶剤を加えることもできる。かかる反応を行う際に、アルコキシシラン化合物(c−3)はその全量を初期仕込みしてもよいし、その一部分を初期仕込みし、残りをアルコキシジルコニウム化合物および水の添加途中で添加してもよい。   When preparing the zirconosiloxane compound (C) from the alkoxyzirconium compound (c-1) and / or its partially hydrolyzed condensate (c-2), the alkoxysilane compound (c-3) and water, the reaction Various methods can be applied as the method. Among them, a method of adding an alkoxyzirconium compound (c-1) and / or a partially hydrolyzed condensate thereof (c-2) and water to the initially charged component containing the alkoxysilane compound (c-3) is preferable. This method suppresses the formation of insoluble matter derived from the single hydrolysis condensate of the alkoxyzirconium compound (c-1) and / or its partial hydrolysis condensate (c-2), and is soluble in organic solvents. Since a conosiloxane compound (C) can be obtained, it is very effective. In carrying out such a reaction, an organic solvent can be further added to the alkoxysilane compound (c-3) initially charged. In performing this reaction, the alkoxysilane compound (c-3) may be initially charged in its entirety, or a part thereof may be initially charged, and the remainder may be added during the addition of the alkoxyzirconium compound and water. .

有機溶剤を加えて反応させる際に使用される有機溶剤の具体的なものとしては、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、2−ブタノール、t−ブタノール、エチレングルコールモノメチルエーテル、エチレングルコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール類;エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエーテルのエステル類;ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジオキサン、ジオキソラン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド化合物;ジメチルスルホキサイド、スルホラン、N,N−ジメチルエチレン尿素等各種の極性溶剤等が挙げられる。なお、ジルコノシロキサン化合物(C)の調製の際に、有機溶剤に不溶解性のアルコキシジルコニウム化合物のみの加水分解縮合物の生成を抑制できることから、水溶性有機溶剤を使用することが特に好ましい。   Specific examples of the organic solvent used in the reaction by adding the organic solvent include, for example, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, 2-butanol, t-butanol, and ethylene glycol monomethyl. Ethers, alcohols such as ethylene glycol monobutyl ether and propylene glycol monomethyl ether; esters of glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate; diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, dioxane, dioxolane, Ethers such as tetrahydrofuran; dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl Amide compounds such as pyrrolidone; dimethyl sulfoxide, sulfolane, N, polar solvents such N- dimethyl ethylene urea and various like. In the preparation of the zirconosiloxane compound (C), it is particularly preferable to use a water-soluble organic solvent because it is possible to suppress the formation of a hydrolytic condensate of only an alkoxyzirconium compound insoluble in the organic solvent.

アルコキシジルコニウム化合物(c−1)および/またはその部分加水分解縮合物(c−2)は、溶剤で希釈せずに添加してもよいが、粘度が低下して添加しやすくなること、および不溶解物の生成を抑制できることから、アルコキシシラン化合物(c−3)に添加できる具体的ものとして例示したような有機溶剤で希釈して添加することが好ましい。その場合に使用する有機溶剤としては、水溶性有機溶剤が特に好ましい。また、アルコキシジルコニウム化合物(c−1)および/またはその部分加水分解縮合物(c−2)は、その全量をアルコキシシラン化合物(c−3)を含有する反応系に添加してもよいが、不溶性のアルコキシジルコニウム化合物単独の加水分解縮合物が生成しない範囲で、その一部分を初期仕込みすることもできる。   The alkoxyzirconium compound (c-1) and / or its partially hydrolyzed condensate (c-2) may be added without diluting with a solvent, but the viscosity decreases and it is easy to add. Since generation | occurrence | production of a melt can be suppressed, it is preferable to dilute and add with the organic solvent which was illustrated as a specific thing which can be added to an alkoxysilane compound (c-3). As an organic solvent used in that case, a water-soluble organic solvent is particularly preferable. The alkoxyzirconium compound (c-1) and / or the partial hydrolysis condensate (c-2) thereof may be added in its entirety to the reaction system containing the alkoxysilane compound (c-3). A part of the insoluble alkoxyzirconium compound can be initially charged as long as no hydrolytic condensate of the insoluble alkoxyzirconium compound alone is formed.

水は、有機溶剤に溶解させずにそのまま滴下してもよいが、有機溶剤に不溶解性のアルコキシジルコニウム化合物のみの加水分解縮合物の生成を抑制できることから、前記した各種の有機溶剤のなかでも特に水溶性有機溶剤で水を希釈して溶液として添加することが好ましい。   Water may be dropped as it is without being dissolved in an organic solvent, but it can suppress the formation of a hydrolysis-condensation product of only an alkoxyzirconium compound that is insoluble in an organic solvent, so among the various organic solvents described above. It is particularly preferable to dilute water with a water-soluble organic solvent and add it as a solution.

アルコキシジルコニウム化合物(c−1)および/またはその部分加水分解縮合物(c−2)と水の有機溶剤溶液の添加方法としては、分割添加法、連続滴下法、分割滴下法、分割添加と連続滴下法を組み合わせた方法等、各種の添加方法を採用することができる。これらの方法の中では、不溶性のアルコキシジルコニウム化合物単独の加水分解縮合物が生成しにくいことから、両者を同時に連続的に滴下する方法が特に好ましい。滴下に際しては、アルコキシシラン化合物(c−3)、必要に応じて添加される有機溶剤、場合により添加されるアルコキシジルコニウム化合物(c−1)および/またはその部分加水分解縮合物(c−2)の一部分の混合物を十分に撹拌しながら、徐々に滴下することが好ましい。撹拌が不十分であったり、両者の滴下速度が速すぎると、アルコキシジルコニウム化合物単独の加水分解縮合反応が生起する傾向があり、不溶解性のゲル状物が生成しやすくなる。   The addition method of the alkoxyzirconium compound (c-1) and / or its partially hydrolyzed condensate (c-2) and water in an organic solvent solution may be divided addition method, continuous dropping method, divided dropping method, divided addition and continuous. Various addition methods, such as a method combining a dropping method, can be employed. Among these methods, since a hydrolysis-condensation product of an insoluble alkoxyzirconium compound alone is unlikely to be generated, a method in which both are continuously dropped simultaneously is particularly preferable. In dropping, an alkoxysilane compound (c-3), an organic solvent added as necessary, an alkoxyzirconium compound (c-1) optionally added, and / or a partially hydrolyzed condensate thereof (c-2) It is preferable to gradually add dropwise a part of the mixture with sufficient stirring. If the stirring is insufficient or the dropping speed of both is too high, a hydrolysis condensation reaction of the alkoxyzirconium compound alone tends to occur, and an insoluble gel-like product is likely to be generated.

また、ジルコノシロキサン化合物(C)を調製する過程で不溶解性のゲル状物の生成を抑制し、本発明の有機−無機ハイブリッド樹脂を調製する過程でゲル化を起こさせることなく安定的に目的とする有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体を調製する上で有用な有機溶剤に可溶性のジルコノシロキサン化合物(C)を調製できることから、アルコキシジルコニウム化合物(c−1)および/またはその部分加水分解縮合物(c−2)、アルコキシシラン化合物(c−3)ならびに水の使用比率が、下記(イ)〜(ハ)の3条件を満足するように設定して部分加水分解縮合を行うことにより、ジルコノシロキサン化合物(B)を調製することが好ましく、なかでも、下記(イ)〜(ニ)の4条件を満足するように設定して部分共加水分解縮合を行うことによりジルコノシロキサン化合物(C)を調製することが特に好ましい。   In addition, in the process of preparing the zirconosiloxane compound (C), the formation of an insoluble gel is suppressed, and the process of preparing the organic-inorganic hybrid resin of the present invention is stably performed without causing gelation. Since the zirconosiloxane compound (C) soluble in an organic solvent useful for preparing the target organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion can be prepared, the alkoxyzirconium compound (c-1) and / or its partial hydrolysis By performing partial hydrolysis condensation by setting the use ratio of the condensate (c-2), alkoxysilane compound (c-3) and water so as to satisfy the following three conditions (a) to (c): It is preferable to prepare the zirconosiloxane compound (B), and in particular, it is set so as to satisfy the following four conditions (a) to (d), and the partial cohydrolysis condensation It is particularly preferred that zirconocene siloxane compound (C) is prepared by carrying out.

即ち、
(イ)水とアルコキシジルコニウム化合物(c−1)および/またはその部分加水分解縮合物(c−2)に含有されるジルコニウム原子に結合したアルコキシ基(Zr結合アルコキシ基)のモル比(水/Zr結合アルコキシ基)を0.05〜5.0、好ましくは0.1〜4.0、特に好ましくは0.3〜3.0なる範囲に設定する。
(ロ)アルコキシシラン化合物(c−3)と水のモル比(アルコキシシラン化合物/水)が0.3〜5.0、好ましくは0.3〜4.0、特に好ましくは0.5〜3.0なる範囲に設定する。
(ハ)ジルコニウム原子とシリコン原子の原子数比(Zr/Si)が0.01〜5.0、好ましくは0.03〜4.0、特に好ましくは0.05〜3.0なる範囲に設定する。
(ニ)水と、ジルコニウム原子に結合したアルコキシ基(Zr結合アルコキシ基)およびシリコン原子に結合したアルコキシ基(Si結合アルコキシ基)の合計(Zr結合アルコキシ基+Si結合アルコキシ基)とのモル比〔水/(Zr結合アルコキシ基+Si結合アルコキシ基)〕が0.03〜0.8、好ましくは0.05〜0.6、特に好ましくは0.1〜0.45なる範囲に設定する。
That is,
(I) Molar ratio of water and an alkoxy group (Zr-bonded alkoxy group) bonded to a zirconium atom contained in the alkoxyzirconium compound (c-1) and / or its partially hydrolyzed condensate (c-2) (water / Zr bond alkoxy group) is set to a range of 0.05 to 5.0, preferably 0.1 to 4.0, particularly preferably 0.3 to 3.0.
(B) The molar ratio of alkoxysilane compound (c-3) to water (alkoxysilane compound / water) is 0.3 to 5.0, preferably 0.3 to 4.0, particularly preferably 0.5 to 3. Set to a range of 0.
(C) The atomic ratio (Zr / Si) of zirconium atom to silicon atom is set to 0.01 to 5.0, preferably 0.03 to 4.0, particularly preferably 0.05 to 3.0. To do.
(D) molar ratio of water to the total of alkoxy groups bonded to zirconium atoms (Zr bonded alkoxy groups) and alkoxy groups bonded to silicon atoms (Si bonded alkoxy groups) (Zr bonded alkoxy groups + Si bonded alkoxy groups) [ Water / (Zr bond alkoxy group + Si bond alkoxy group)] is set in a range of 0.03 to 0.8, preferably 0.05 to 0.6, particularly preferably 0.1 to 0.45.

ジルコノシロキサン化合物(C)の調製に際して、加水分解縮合を促進する触媒を添加しなくても目的物を調製することができるが、反応を促進するために各種の塩基性触媒や酸性触媒を添加することもできる。酸性触媒として塩酸、硫酸、硝酸等の強酸類を使用する場合、これらの酸が本発明の有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体の中に残留して分散体の貯蔵安定性や分散体から得られる硬化物の性能等に悪影響を及ぼす可能性があるので、これらの強酸の使用は注意を要する。酸触媒を使用する場合には、燐酸、酸性燐酸エステル、カルボン酸等の比較的酸性度が低い酸の使用にとどめるのが好ましい。   In preparing the zirconosiloxane compound (C), the target product can be prepared without adding a catalyst that promotes hydrolysis and condensation, but various basic catalysts and acidic catalysts are added to promote the reaction. You can also When strong acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and nitric acid are used as the acidic catalyst, these acids remain in the organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion of the present invention and can be obtained from the storage stability of the dispersion or the dispersion. Use of these strong acids requires caution as it may adversely affect the performance of the cured product. When an acid catalyst is used, it is preferable to use only an acid having a relatively low acidity such as phosphoric acid, acidic phosphoric acid ester, and carboxylic acid.

アルコキシジルコニウム化合物(c−1)および/またはその部分加水分解縮合物(c−2)とアルコキシシラン化合物(c−3)を部分共加水分解縮合してジルコノシロキサン化合物(C)を調製するには、概ね、−30〜120℃程度、好ましくは0〜100℃の温度範囲で2〜15時間程度、好ましくは4〜10時間反応させればよい。   To prepare a zirconosiloxane compound (C) by partially cohydrolyzing and condensing an alkoxyzirconium compound (c-1) and / or a partially hydrolyzed condensate thereof (c-2) and an alkoxysilane compound (c-3). Is generally about −30 to 120 ° C., preferably 0 to 100 ° C. for about 2 to 15 hours, preferably 4 to 10 hours.

かくして、ジルコノシロキサン化合物(C)は、反応により生成するアルコール類および必要に応じて使用される有機溶剤との混合物溶液として得られるが、この溶液をそのまま次工程で使用してもよいし、アルコール類および必要に応じて使用される有機溶剤等の揮発性成分を蒸留により除去することによりジルコノシロキサン化合物(C)の含有率を高めて使用してもよい。   Thus, the zirconosiloxane compound (C) is obtained as a mixed solution of alcohols produced by the reaction and an organic solvent used as necessary, but this solution may be used as it is in the next step, You may use it, raising the content rate of a zirconosiloxane compound (C) by removing volatile components, such as alcohols and the organic solvent used as needed, by distillation.

こうして調製されるジルコノシロキサン化合物(C)は、前記複合樹脂(AB)と結合させる為の官能基としてジルコニウム原子に結合したアルコキシ基および/またはシリコン原子に結合したアルコキシ基を含有するものであり、より均質で緻密な構造を有する有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体が得られることから、両方のアルコキシ基を有するものであることが特に好ましい。   The zirconosiloxane compound (C) thus prepared contains an alkoxy group bonded to a zirconium atom and / or an alkoxy group bonded to a silicon atom as a functional group for bonding to the composite resin (AB). In order to obtain an organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion having a more homogeneous and dense structure, it is particularly preferable that both have an alkoxy group.

次に、前記複合樹脂(AB)とジルコノシロキサン化合物(C)からの有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体の調製について説明する。   Next, preparation of the organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion from the composite resin (AB) and the zirconosiloxane compound (C) will be described.

本発明の有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体は、前記複合樹脂(AB)を前記ジルコノシロキサン化合物(C)で変性し、次いで、中和し、若しくは、中和せずして得られる中和された酸基を含有するジルコノシロキサン変性複合樹脂(ABC)を水性媒体中に分散させた後、ジルコノシロキサン変性複合樹脂(ABC)中のシリコン原子に結合した加水分解性基および/またはシラノール基ならびにジルコニウム原子に結合したアルコキシ基および/またはシリコン原子に結合したアルコキシ基を加水分解縮合することにより調製することができる。   The organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion of the present invention is a neutralization obtained by modifying the composite resin (AB) with the zirconosiloxane compound (C) and then neutralizing or not neutralizing. The hydrolyzable group and / or silanol bonded to the silicon atom in the zirconosiloxane-modified composite resin (ABC) after the zirconosiloxane-modified composite resin (ABC) containing the generated acid group is dispersed in an aqueous medium It can be prepared by hydrolytic condensation of a group and an alkoxy group bonded to a zirconium atom and / or an alkoxy group bonded to a silicon atom.

本発明の有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体の調製にあたり、先ず前記複合樹脂(AB)と前記ジルコノシロキサン化合物(C)とを混合し、次いで、−10〜120℃程度、好ましくは0〜80℃の温度で混合物を1分〜3時間程度、好ましくは3分〜2時間撹拌して、ジルコノシロキサン化合物(C)に含有されるジルコニウム原子に結合したアルコキシ基およびシリコン原子に結合したアルコキシ基の少なくとも一部分と、複合樹脂(AB)に含有される酸基および/または中和された酸基ならびにシリコン原子に結合した加水分解性基および/またはシラノール基のいずれか1種以上を反応させて、ジルコノシロキサン化合物(C)と複合樹脂(AB)との間に結合を形成し、前記複合樹脂(AB)のジルコノシロキサン化合物(C)による変性物であるジルコノシロキサン変性複合樹脂(ABC)を調製する。複合樹脂(AB)とジルコノシロキサン化合物(C)との混合および反応に際して、バッチ式の混合・反応装置や連続式の混合・反応装置、等の各種の装置を使用することができる。   In preparing the organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion of the present invention, the composite resin (AB) and the zirconosiloxane compound (C) are first mixed, and then about -10 to 120 ° C, preferably 0 to 80. An alkoxy group bonded to a zirconium atom and an alkoxy group bonded to a silicon atom contained in the zirconosiloxane compound (C) by stirring the mixture at a temperature of ° C for about 1 minute to 3 hours, preferably 3 minutes to 2 hours And at least a part of the acid group and / or neutralized acid group contained in the composite resin (AB) and one or more of a hydrolyzable group and / or silanol group bonded to a silicon atom. Forming a bond between the zirconosiloxane compound (C) and the composite resin (AB), and the zirconosiloxane compound of the composite resin (AB) C) to prepare a zirconocene siloxane-modified composite resin (ABC) is a modified product by. In mixing and reacting the composite resin (AB) and the zirconosiloxane compound (C), various apparatuses such as a batch-type mixing / reaction apparatus and a continuous mixing / reaction apparatus can be used.

かかるジルコノシロキサン変性複合樹脂(ABC)を調製するにあたり、反応を複合樹脂(AB)とジルコノシロキサン化合物(C)の両方を溶解する有機溶剤中で行うことが好ましい。使用される有機溶媒の代表的なものとしては、前記重合体(a)あるいはジルコノシロキサン化合物(C)を調製する際に使用されるものとして前記した各種の有機溶剤がいずれも挙げられる。そして、これらの有機溶剤のうち、重合体(a)およびジルコノシロキサン化合物(C)のいずれに対しても親和性が高いことから、極性を有する有機溶剤を必須成分として使用することが好ましい。これら極性を有する有機溶剤のなかでも、アルコール類、ケトン類、エステル類がより好ましく、アルコール類を必須の溶媒として使用することが最も好ましい。   In preparing the zirconosiloxane-modified composite resin (ABC), it is preferable to perform the reaction in an organic solvent that dissolves both the composite resin (AB) and the zirconosiloxane compound (C). Representative examples of the organic solvent to be used include any of the various organic solvents described above as used when preparing the polymer (a) or the zirconosiloxane compound (C). Of these organic solvents, it is preferable to use a polar organic solvent as an essential component because of its high affinity for both the polymer (a) and the zirconosiloxane compound (C). Among these organic solvents having polarity, alcohols, ketones, and esters are more preferable, and alcohols are most preferably used as essential solvents.

次いで、上述のようにして得られるジルコノシロキサン変性複合樹脂(ABC)を水性媒体中に分散して分散体を調製した後、ジルコノシロキサン変性複合樹脂(ABC)に含有されるシリコン原子に結合した加水分解性基および/またはシラノール基ならびにジルコニウム原子に結合したアルコキシ基およびシリコン原子に結合したアルコキシ基を加水分解しさらに縮合させることにより有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体を得ることができる。但し、ジルコノシロキサン変性複合樹脂(ABC)を水に分散させるには、ジルコノシロキサン変性複合樹脂(ABC)が中和された酸基を有する変性樹脂であることが必要である。このため、ジルコノシロキサン変性複合樹脂(ABC)が酸基のみを有する場合には、酸基の少なくとも一部を塩基性化合物により中和し、中和された酸基を有するジルコノシロキサン変性複合樹脂(ABC)とする必要がある。その際の塩基性化合物の添加量は、重合体セグメント(A)に含有される酸基の量やジルコノシロキサン化合物(C)の種類、変性量等に応じて適宜設定する必要があるが、酸基の1モルに対して概ね0.2〜6.0モル、好ましくは0.3〜5.0モル、特に好ましくは0.5〜3.0モルの塩基性化合物を添加すればよい。   Next, the zirconosiloxane-modified composite resin (ABC) obtained as described above is dispersed in an aqueous medium to prepare a dispersion, and then bonded to silicon atoms contained in the zirconosiloxane-modified composite resin (ABC). An aqueous organic-inorganic hybrid resin dispersion can be obtained by hydrolyzing and further condensing the hydrolyzable group and / or silanol group, the alkoxy group bonded to the zirconium atom and the alkoxy group bonded to the silicon atom. However, in order to disperse the zirconosiloxane-modified composite resin (ABC) in water, the zirconosiloxane-modified composite resin (ABC) needs to be a modified resin having a neutralized acid group. Therefore, when the zirconosiloxane-modified composite resin (ABC) has only acid groups, at least a part of the acid groups is neutralized with a basic compound, and the zirconosiloxane-modified composite having neutralized acid groups. It is necessary to use resin (ABC). The addition amount of the basic compound at that time needs to be appropriately set according to the amount of acid groups contained in the polymer segment (A), the type of the zirconosiloxane compound (C), the modification amount, What is necessary is just to add about 0.2-6.0 mol with respect to 1 mol of acid groups, Preferably 0.3-5.0 mol, Especially preferably, 0.5-3.0 mol of basic compounds may be added.

また、複合樹脂(AB)として、酸基と中和された酸基を併有する重合体を使用する際、ジルコノシロキサン変性重合体(ABC)が水に分散するに十分な量の中和された酸基を含有する場合には含有される酸基を中和する必要がない。しかし、ジルコノシロキサン変性重合体(ABC)が水に分散するに十分な量の中和された酸基を含有しない場合には、塩基性化合物を添加して含有される酸基の少なくとも一部を中和して中和された酸基の含有量を多くすることにより水分散性を付与する必要がある。   In addition, when a polymer having both acid groups and neutralized acid groups is used as the composite resin (AB), a sufficient amount of neutralized zirconosiloxane-modified polymer (ABC) is dispersed in water. When the acid group is contained, it is not necessary to neutralize the contained acid group. However, if the zirconosiloxane modified polymer (ABC) does not contain a sufficient amount of neutralized acid groups to be dispersed in water, at least a part of the acid groups contained by adding a basic compound It is necessary to impart water dispersibility by increasing the content of the neutralized acid group by neutralizing.

前記複合樹脂(AB)とジルコノシロキサン化合物(C)の使用比率は、複合樹脂(AB)100重量部に対して、ジルコノシロキサン化合物(C)が2〜600重量部、好ましくは5〜500重量部、特に好ましくは10〜400重量部となる割合で、且つ、有機−無機ハイブリッド樹脂に含有されるジルコニウムが酸化ジルコニウム(ZrO)換算で0.5〜50重量%、好ましくは1〜40重量%、特に好ましくは3〜30重量%となる様に設定することが好ましい。ジルコニウムの含有率が上記範囲内であれば、高度の耐食性と優れた耐候性を有し、且つ、機械的物性に優れる硬化物が得られる。 The use ratio of the composite resin (AB) to the zirconosiloxane compound (C) is 2 to 600 parts by weight, preferably 5 to 500 parts by weight of the zirconosiloxane compound (C) with respect to 100 parts by weight of the composite resin (AB). Part by weight, particularly preferably 10 to 400 parts by weight, and zirconium contained in the organic-inorganic hybrid resin is 0.5 to 50% by weight in terms of zirconium oxide (ZrO 2 ), preferably 1 to 40%. It is preferable to set the weight%, particularly preferably 3 to 30% by weight. If the zirconium content is within the above range, a cured product having high corrosion resistance and excellent weather resistance and excellent mechanical properties can be obtained.

前記ジルコノシロキサン変性複合樹脂(ABC)を水性媒体中に分散するには、例えば、中和された酸基を有するジルコノシロキサン変性複合樹脂(ABC)を水性媒体に投入してもよいし、逆に、中和された酸基を有するジルコノシロキサン変性複合樹脂(ABC)に水性媒体を加えて転相乳化する処方をとってもよい。ここにおいて、水性媒体としては、水単独を使用してもよいし、水と水溶性の有機溶剤との混合物を使用してもよい。ジルコノシロキサン変性重合体(AB)を水性媒体中に分散するには、バッチ式の分散装置や連続式の分散装置、等の各種の分散装置を使用することが出来る。   In order to disperse the zirconosiloxane-modified composite resin (ABC) in the aqueous medium, for example, the zirconosiloxane-modified composite resin (ABC) having a neutralized acid group may be added to the aqueous medium, Conversely, a formulation may be adopted in which an aqueous medium is added to a zirconosiloxane-modified composite resin (ABC) having a neutralized acid group to perform phase inversion emulsification. Here, as the aqueous medium, water alone may be used, or a mixture of water and a water-soluble organic solvent may be used. In order to disperse the zirconosiloxane-modified polymer (AB) in the aqueous medium, various dispersing devices such as a batch type dispersing device and a continuous type dispersing device can be used.

次に、前記ジルコノシロキサン変性複合樹脂(ABC)の水性分散体に含有されるシリコン原子に結合した加水分解性基および/またはシラノール基ならびにジルコニウム原子に結合したアルコキシ基あるいはシリコン原子に結合したアルコキシ基を加水分解縮合するには、10〜30℃程度の室温に、例えば10分間〜1ヶ月間程度の間放置してもよいし、また、40〜90℃程度の温度に1分間〜24時間程度保持して反応を促進してもよい。   Next, hydrolyzable groups and / or silanol groups bonded to silicon atoms and alkoxy groups bonded to zirconium atoms or alkoxy bonded to silicon atoms contained in the aqueous dispersion of the zirconosiloxane-modified composite resin (ABC). In order to hydrolyze and condense the group, it may be left at room temperature of about 10 to 30 ° C., for example, for about 10 minutes to about 1 month, or at a temperature of about 40 to 90 ° C. for 1 minute to 24 hours. The reaction may be promoted by maintaining the degree.

このようにして、ジルコニウム原子とシリコン原子を含有する有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体を得ることができる。得られた有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体は、前記重合体(a)を溶解するために使用した有機溶剤と、アルコキシ基等の加水分解性基の加水分解縮合により生成したアルコール類を含有する。これらの有機溶剤、アルコール類は、水性分散体中に残留させたままでもよいが、それらの少なくとも一部分を蒸留により除去してそれらの含有率を下げることが好ましい。   Thus, the organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion containing a zirconium atom and a silicon atom can be obtained. The obtained organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion contains an organic solvent used for dissolving the polymer (a) and an alcohol produced by hydrolysis condensation of a hydrolyzable group such as an alkoxy group. . These organic solvents and alcohols may remain in the aqueous dispersion, but it is preferable to remove at least a part of them by distillation to reduce their content.

前記のようにして調製される有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体は、10〜1000nm程度、好ましくは10〜800nmの平均粒子径を有する。その固形分含有率は、前記重合体(a)の種類、重合体(a)への酸基および/または中和された酸基の導入量、ジルコニウム原子の導入量、前記した有機溶剤の除去量等によって違いはあるが、概ね、15〜50重量%と高い。このように、固形分含有率を高くできる点が、本発明の有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体の特徴の一つである。また、本発明の有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体は、貯蔵安定性に優れ、数ヶ月間の室温での貯蔵によっても、著しい粘度変化を起こさない特徴も有している。   The organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion prepared as described above has an average particle size of about 10 to 1000 nm, preferably 10 to 800 nm. The solid content is determined based on the type of the polymer (a), the amount of acid groups and / or neutralized acid groups introduced into the polymer (a), the amount of zirconium atoms introduced, and the removal of the organic solvent. Although there is a difference depending on the amount and the like, it is generally as high as 15 to 50% by weight. Thus, the point which can make solid content rate high is one of the characteristics of the organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion of this invention. Moreover, the organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion of the present invention is excellent in storage stability and has a characteristic that no significant change in viscosity occurs even when stored at room temperature for several months.

次に、前記のようにして調製される有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体の利用について述べる。この水性分散体中の有機−無機ハイブリッド樹脂は、反応性官能基としてカルボキシル基等の酸基、カルボキシレート基等の中和された酸基、ジルコニウム原子に結合したアルコキシ基に由来する水酸基(Zr−OH)基ならびにシリコン原子に結合したアルコキシ基に由来する水酸基(Si−OH)基、等を有する。従って、有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体を基材等に塗布して乾燥すると、Zr−OC(O)−、Zr−O−Zr、Zr−O−Si、Si−O−Si等の結合を形成して、即ち、自己架橋して硬化物を形成する。   Next, utilization of the organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion prepared as described above will be described. The organic-inorganic hybrid resin in this aqueous dispersion contains a hydroxyl group (Zr) derived from an acid group such as a carboxyl group as a reactive functional group, a neutralized acid group such as a carboxylate group, and an alkoxy group bonded to a zirconium atom. -OH) group and a hydroxyl group (Si-OH) group derived from an alkoxy group bonded to a silicon atom. Therefore, when the organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion is applied to a substrate or the like and dried, bonds such as Zr-OC (O)-, Zr-O-Zr, Zr-O-Si, Si-O-Si are bonded. Formed, that is, self-crosslinked to form a cured product.

また、本発明の有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体は、有機−無機ハイブリッド樹脂に含有される官能基と反応する官能基を有する硬化剤(D)を配合することにより、より硬化性に優れる本発明の硬化性樹脂組成物とすることができる。また、予め、前記重合体(a)として酸基、中和された酸基、加水分解性シリル基およびシラノール基以外の官能基、例えば、水酸基、カルボニル基、アルコキシメチルアミド基、ヒドロキシメチルアミド、ケトンカルボニル基等の官能基を有する重合体を用いることにより有機−無機ハイブリッド樹脂中に各種の官能基を導入し、これらの官能基と反応する官能基を有する硬化剤を配合することもできる。   Moreover, the organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion of the present invention has a more excellent curability by blending a curing agent (D) having a functional group that reacts with a functional group contained in the organic-inorganic hybrid resin. It can be set as the curable resin composition of invention. In addition, in advance, as the polymer (a), a functional group other than an acid group, a neutralized acid group, a hydrolyzable silyl group and a silanol group, such as a hydroxyl group, a carbonyl group, an alkoxymethylamide group, a hydroxymethylamide, By using a polymer having a functional group such as a ketone carbonyl group, various functional groups can be introduced into the organic-inorganic hybrid resin, and a curing agent having a functional group that reacts with these functional groups can be blended.

有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体と硬化剤(D)から本発明の硬化性樹脂組成物を調製する際に使用される硬化剤(D)の代表的なものとしては、シリコン原子に結合した水酸基および/またはシリコン原子に結合した加水分解性基を有する化合物、一分子中にイソシアネート基とシリコン原子に結合した加水分解性基を併有する化合物、一分子中にエポキシ基とシリコン原子に結合した加水分解性基を併有する化合物、一分子中にアミノ基とシリコン原子に結合した加水分解性基を併有する化合物、ポリイソシアネート化合物、ブロックポリイソシアネート化合物、ポリエポキシ化合物、ポリシクロカーボネート化合物、アミノ樹脂、1級ないしは2級アミド基含有化合物、ポリアジリジン化合物、ポリカーボジイミド化合物、少なくとも2個のカルボン酸無水基を有する化合物、ポリオキサゾリン化合物、ポリヒドラジド化合物などが挙げられ、これらの化合物類は、単独使用であってもよいし、2種以上の併用であってもよい。   Typical examples of the curing agent (D) used in preparing the curable resin composition of the present invention from the organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion and the curing agent (D) include a hydroxyl group bonded to a silicon atom. And / or a compound having a hydrolyzable group bonded to a silicon atom, a compound having both an isocyanate group and a hydrolyzable group bonded to a silicon atom in one molecule, and a water having an epoxy group bonded to a silicon atom in one molecule Compound having both decomposable group, compound having both amino group and hydrolyzable group bonded to silicon atom in one molecule, polyisocyanate compound, block polyisocyanate compound, polyepoxy compound, polycyclocarbonate compound, amino resin, Primary or secondary amide group-containing compound, polyaziridine compound, polycarbodiimide compound, With a compound having two carboxylic acid anhydride groups, polyoxazoline compounds, polyhydrazide compounds such as these, these compounds may be a single use, or may be a combination of two or more thereof.

前記した、シリコン原子に結合した水酸基および/またはシリコン原子に結合した加水分解性基を有するシリコン化合物の特に代表的なものとしては、アルコキシシラン化合物(c−3)の代表的なものとして例示した各種の化合物、それらの加水分解縮合物あるいは部分加水分解縮合物などが挙げられる。   As a typical example of the above-mentioned silicon compound having a hydroxyl group bonded to a silicon atom and / or a hydrolyzable group bonded to a silicon atom, it is exemplified as a typical example of an alkoxysilane compound (c-3). Various compounds, their hydrolytic condensates, partial hydrolytic condensates, etc. are mentioned.

前記した、一分子中にイソシアネート基とシリコン原子に結合した加水分解性基を併有する化合物の具体例としては、3−イソシアナートプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアナートプロピル−メチルジメトキシシラン、3−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、3−イソシアナートプロピル−メチルジエトキシシラン等のシリコン化合物が挙げられる。   Specific examples of the compound having both an isocyanate group and a hydrolyzable group bonded to a silicon atom in one molecule include 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyl-methyldimethoxysilane, 3- Examples thereof include silicon compounds such as isocyanate propyltriethoxysilane and 3-isocyanatopropyl-methyldiethoxysilane.

前記した、一分子中にエポキシ基とシリコン原子に結合した加水分解性基を併有する化合物の具体例としては、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピル−メチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピル−メチルジエトキシシラン等のシリコン化合物;これらのシリコン化合物の1種の部分加水分解縮合により得られる部分加水分解縮合物;またはこれらのシリコン化合物の2種以上の部分加水分解縮合により得られる部分共加水分解縮合物等が挙げられる。   Specific examples of the compound having both an epoxy group and a hydrolyzable group bonded to a silicon atom in one molecule include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl-methyldimethoxysilane, Silicon compounds such as 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyl-methyldiethoxysilane; partial hydrolysis condensates obtained by partial hydrolysis condensation of one of these silicon compounds; or these Examples thereof include partial cohydrolysis condensates obtained by two or more types of partial hydrolysis condensation of silicon compounds.

前記したポリイソシアネート化合物の具体例としては、トリレンジイソシアネート、メタフェニレンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート類;メタキシリレンジイソシアネート、α,α,α′,α′−テトラメチル−メタキシリレンジイソシアネート等のアラルキレンジイソシアネート類;ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキサン−1,3−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4′−ジイソシアネート等の脂肪族または脂環式ジイソシアネート類;前記したような各種のポリイソシアネート類を、多価アルコール類と付加反応させることによって得られるイソシアネート基を有する各種のプレポリマー類;前記したような各種のポリイソシアネート類を環化三量化させることによって得られる、イソシアヌレート環を有する各種のプレポリマー類;前記したような各種のポリイソシアネート類と、水とを反応させることによって得られる、ビウレット構造を有する各種のポリイソシアネート類等が挙げられる。   Specific examples of the polyisocyanate compound include aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate, metaphenylene diisocyanate, paraphenylene diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate; , Α, α, α ′, α′-tetramethyl-metaxylylene diisocyanate and the like; hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, isophorone diisocyanate, cyclohexane-1,3-diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4 ′ -Aliphatic or alicyclic diisocyanates such as diisocyanates; addition of various polyisocyanates as described above with polyhydric alcohols Various prepolymers having an isocyanate group obtained by reaction; various prepolymers having an isocyanurate ring obtained by cyclization and trimerization of various polyisocyanates as described above; And various polyisocyanates having a biuret structure obtained by reacting various polyisocyanates with water.

前記したブロックポリイソシアネート化合物の具体例としては、前記したような各種のポリイソシアネート化合物を、後記するような各種のブロック剤で以てブロックすることによって得られるブロックポリイソシアネート化合物やイソシアネート基を環化二量化させることによって得られるウレトジオン構造を含む化合物等が挙げられる。   Specific examples of the block polyisocyanate compound described above include cyclization of the block polyisocyanate compound and the isocyanate group obtained by blocking the various polyisocyanate compounds as described above with various blocking agents as described later. Examples thereof include compounds containing a uretdione structure obtained by dimerization.

そして、ブロックポリイソシアネート化合物を調製する際に使用される、ブロック剤の具体例としては、メタノール、エタノール、ベンジルアルコール、乳酸エステル等のカルビノール基含有化合物;フェノール、サリチル酸エステル、クレゾール等のフェノール性水酸基含有化合物;ε−カプロラクタム、2−ピロリドン、アセトアニリド等のアマイド化合物;アセトンオキシム、メチルエチルケトオキシム等のオキシム;アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセチルアセトン等の活性メチレン化合物類などが挙げられる。   Specific examples of the blocking agent used in preparing the block polyisocyanate compound include carbinol group-containing compounds such as methanol, ethanol, benzyl alcohol, and lactic acid ester; phenolic compounds such as phenol, salicylic acid ester, and cresol. Hydroxyl-containing compounds; Amide compounds such as ε-caprolactam, 2-pyrrolidone and acetanilide; Oximes such as acetone oxime and methyl ethyl ketoxime; Active methylene compounds such as methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate and acetylacetone.

前記したポリエポキシ化合物の具体例としては、エチレングリコール、ヘキサンジオ−ル、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、水添ビスフェノールA等の脂肪族または脂環式ポリオールのポリグリシジルエーテル類;ヒドロキノン、カテコール、レゾルシン、ビスフェノールA、ビスフェノールF等の芳香族系ジオールのポリグリシジルエーテル類;前記したような芳香族系ジオール類のエチレンオキシド、プロピレンオキシド付加体等の芳香族系ジオール誘導体類のジグリシジルエーテル類;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル類;アジピン酸、ブタンテトラカルボン酸、プロパントリカルボン酸、フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸等の脂肪族または芳香族ポリカルボン酸のポリグリシジルエステル類;ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキシルカルボキシレート等の脂環式ポリエポキシ化合物等が挙げられる。   Specific examples of the polyepoxy compound described above include polyglycidyl ethers of aliphatic or alicyclic polyols such as ethylene glycol, hexanediol, neopentyl glycol, trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol, sorbitol, hydrogenated bisphenol A and the like. Polyglycidyl ethers of aromatic diols such as hydroquinone, catechol, resorcin, bisphenol A and bisphenol F; aromatic diol derivatives such as ethylene oxide and propylene oxide adducts of aromatic diols as described above Diglycidyl ethers; polyglycidyl ethers of polyether polyols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol; adipic acid, butane tetraca Polyglycidyl esters of aliphatic or aromatic polycarboxylic acids such as boric acid, propanetricarboxylic acid, phthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid; bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate, 3,4-epoxycyclohexyl And alicyclic polyepoxy compounds such as methyl-3,4-epoxycyclohexylcarboxylate.

ポリシクロカーボネート化合物の具体例としては、前記したような各種のポリエポキシ化合物を、例えば、触媒の存在下に二酸化炭素と反応させることによって、エポキシ基をシクロカーボネート基に変換することにより得られる、5員環シクロカーボネート基を有するポリシクロカーボネート化合物等が挙げられる。   Specific examples of the polycyclocarbonate compound are obtained by converting an epoxy group into a cyclocarbonate group by reacting various polyepoxy compounds as described above with, for example, carbon dioxide in the presence of a catalyst. Examples include polycyclocarbonate compounds having a 5-membered ring cyclocarbonate group.

ポリオキサゾリン化合物の具体例としては、2,2′−p−フェニレン−ビス(1,3−オキサゾリン)、2,2′−テトラメチレン−ビス(1,3−オキサゾリン)、2,2′−オクタメチレン−ビス(1,3−オキサゾリン)等の低分子量のポリ(1,3−オキサゾリン)化合物;2−イソプロペニル−1,3−オキサゾリン等のオキサゾリン基含有ビニル系単量体の単独重合体、これと共重合可能なビニル系単量体とを共重合させて得られる、1,3−オキサゾリン基を含有するビニル系重合体などが挙げられる。   Specific examples of the polyoxazoline compound include 2,2′-p-phenylene-bis (1,3-oxazoline), 2,2′-tetramethylene-bis (1,3-oxazoline), 2,2′-octa A low molecular weight poly (1,3-oxazoline) compound such as methylene-bis (1,3-oxazoline); a homopolymer of an oxazoline group-containing vinyl monomer such as 2-isopropenyl-1,3-oxazoline; Examples thereof include a vinyl polymer containing a 1,3-oxazoline group obtained by copolymerizing this and a copolymerizable vinyl monomer.

アミノ樹脂の具体例としては、メラミン、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン、尿素、グリコウリル等のアミノ基含有化合物を、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等のアルデヒド化合物(ないしはアルデヒド供給物質)と反応させることによって得られるアルキロール基を有するアミノ樹脂;かかるアルキロール基を有するアミノ樹脂を、メタノール、エタノール、n−ブタノール、イソブタノール等の低級アルコールと反応させて得られるアルコキシアルキル基を有するアミノ樹脂などが挙げられる。   Specific examples of amino resins include alkylol groups obtained by reacting amino group-containing compounds such as melamine, benzoguanamine, acetoguanamine, urea and glycouril with aldehyde compounds (or aldehyde-supplying substances) such as formaldehyde and acetaldehyde. An amino resin having an alkoxyalkyl group obtained by reacting an amino resin having such an alkylol group with a lower alcohol such as methanol, ethanol, n-butanol or isobutanol.

ポリヒドラジド化合物の具体例としては、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド等のジカルボン酸ジヒドラジド等が挙げられる。   Specific examples of the polyhydrazide compound include dicarboxylic acid dihydrazides such as malonic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, and adipic acid dihydrazide.

硬化剤(D)を有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体に配合する場合、硬化剤(D)が水溶性であったり、ある程度の親水性を有する場合には、硬化剤(D)が有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体の中に、均一に溶解ないしは均一に分散した組成物を得ることが出来る。   When the curing agent (D) is blended with the organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion, the curing agent (D) is organic-inorganic when the curing agent (D) is water-soluble or has a certain degree of hydrophilicity. A composition that is uniformly dissolved or uniformly dispersed in the aqueous hybrid resin dispersion can be obtained.

しかしながら、硬化剤(D)の親水性が低い場合には、有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体と混合しても、硬化剤(D)が均一に溶解ないしは分散した組成物を得ることが出来ない。このような場合には、種々の方法によって、硬化剤(D)中に、親水性基を導入することにより硬化剤(D)の親水性を向上させて、より均一な組成物を得ることが出来る。   However, when the hydrophilicity of the curing agent (D) is low, even when mixed with the organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion, a composition in which the curing agent (D) is uniformly dissolved or dispersed cannot be obtained. . In such a case, the hydrophilicity of the curing agent (D) can be improved by introducing a hydrophilic group into the curing agent (D) by various methods to obtain a more uniform composition. I can do it.

硬化剤(D)が重合体の場合には、当該硬化剤は、無溶剤液状物、有機溶剤溶液、水溶液または水分散体のいずれの形態であっても使用することができる。そして、硬化剤(D)が、特に、ビニル系重合体である場合には、エマルジョン重合体として使用するのも好適である。   When the curing agent (D) is a polymer, the curing agent can be used in any form of a solventless liquid, an organic solvent solution, an aqueous solution, or an aqueous dispersion. And when a hardening | curing agent (D) is a vinyl polymer especially, it is also suitable to use as an emulsion polymer.

有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体と硬化剤(D)から本発明の硬化性樹脂組成物を調製する場合の有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体と硬化剤(D)の混合比率は、硬化剤(D)の種類に応じて適切に設定する必要がある。   When the curable resin composition of the present invention is prepared from the organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion and the curing agent (D), the mixing ratio of the organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion and the curing agent (D) is as follows. It is necessary to set appropriately according to the kind of D).

硬化剤(D)がシリコン原子に結合した加水分解性基および/またはシラノール基を有する化合物である場合には、有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体の固形分の100重量部に対して、硬化剤(D)の固形分量が、0.1〜200重量部、好ましくは0.5〜150重量部、一層好ましくは5〜50重量部なる範囲内となるように、硬化剤(D)を配合すればよい。   When the curing agent (D) is a compound having a hydrolyzable group and / or silanol group bonded to a silicon atom, the curing agent is used with respect to 100 parts by weight of the solid content of the organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion. The curing agent (D) is added so that the solid content of (D) is 0.1 to 200 parts by weight, preferably 0.5 to 150 parts by weight, more preferably 5 to 50 parts by weight. That's fine.

前記硬化剤(D)が、一分子中にイソシアネート基とシリコン原子に結合した加水分解性基を併有する化合物、ポリイソシアネート化合物あるいはブロックポリイソシアネート化合物である場合には、有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体の固形分に含まれる、イソシアネート基またはブロックイソシアネート基と反応する官能基の1当量に対して、硬化剤(D)に含まれるイソシアネート基またはブロックイソシアネート基の量が0.1〜10当量、好ましくは0.3〜5当量、一層好ましくは0.5〜2当量なる範囲内となるように、硬化剤(D)を配合すればよい。   When the curing agent (D) is a compound having both an isocyanate group and a hydrolyzable group bonded to a silicon atom in one molecule, a polyisocyanate compound or a block polyisocyanate compound, an organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion The amount of the isocyanate group or blocked isocyanate group contained in the curing agent (D) is 0.1 to 10 equivalents relative to 1 equivalent of the functional group that reacts with the isocyanate group or blocked isocyanate group contained in the solid content of the body, What is necessary is just to mix | blend a hardening | curing agent (D) so that it may preferably become in the range which is 0.3-5 equivalent, More preferably, it is 0.5-2 equivalent.

前記硬化剤(D)が、一分子中にエポキシ基とシリコン原子に結合した加水分解性基を併有する化合物、ポリエポキシ化合物、ポリシクロカーボネート化合物あるいはポリオキサゾリン化合物である場合には、有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体の固形分中に含まれる、エポキシ基、シクロカーボネート基またはオキサゾリン基と反応する官能基、例えばカルボキシル基、の1当量に対して、硬化剤(D)中に含まれるエポキシ基量、シクロカーボネート基量またはオキサゾリン基量が、0.2〜5.0当量なる範囲内、好ましくは0.5〜3.0当量なる範囲内、一層好ましくは0.7〜2当量なる範囲内となるように、硬化剤(D)を配合すればよい。   When the curing agent (D) is a compound having both an epoxy group and a hydrolyzable group bonded to a silicon atom in one molecule, a polyepoxy compound, a polycyclocarbonate compound, or a polyoxazoline compound, organic-inorganic Epoxy group contained in curing agent (D) with respect to 1 equivalent of functional group that reacts with epoxy group, cyclocarbonate group or oxazoline group, for example, carboxyl group, contained in solid content of aqueous hybrid resin dispersion Amount, cyclocarbonate group amount or oxazoline group amount in the range of 0.2 to 5.0 equivalents, preferably in the range of 0.5 to 3.0 equivalents, more preferably in the range of 0.7 to 2 equivalents. What is necessary is just to mix | blend a hardening | curing agent (D) so that it may become.

前記硬化剤(D)が、アミノ樹脂である場合には、有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体の固形分の100重量部に対して、硬化剤(D)の固形分量が、1〜200重量部、好ましくは5〜150重量部、一層好ましくは10〜100重量部なる範囲内となるように、硬化剤(D)を配合すればよい。   When the curing agent (D) is an amino resin, the solid content of the curing agent (D) is 1 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solid content of the organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion. The curing agent (D) may be blended so as to be in the range of preferably 5 to 150 parts by weight, more preferably 10 to 100 parts by weight.

前記硬化剤(D)が、1級ないしは2級アミド基を有する化合物である場合には、有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体に含まれる、1級ないしは2級アミド基と反応する官能基の1当量に対して、硬化剤(D)中に含まれる1級ないしは2級アミド基量が、0.2〜5.0当量なる範囲内、好ましくは0.5〜3.0当量なる範囲内、一層好ましくは0.7〜2当量なる範囲内となるように、硬化剤(D)を配合すればよい。   When the curing agent (D) is a compound having a primary or secondary amide group, it is one of functional groups that react with the primary or secondary amide group contained in the organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion. The amount of primary or secondary amide group contained in the curing agent (D) with respect to the equivalent is within a range of 0.2 to 5.0 equivalents, preferably within a range of 0.5 to 3.0 equivalents, What is necessary is just to mix | blend a hardening | curing agent (D) so that it may become in the range of 0.7-2 equivalent more preferably.

前記硬化剤(D)が、ポリヒドラジド化合物である場合は、有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体の固形分に含有されるケトンあるいはアルデヒドに由来するカルボニル基の1当量に対して、硬化剤(D)中に含まれるヒドラジド基の量が、0.2〜5.0当量なる範囲内、好ましくは0.5〜3.0当量なる範囲内、一層好ましくは0.7〜2当量なる範囲内となるように、硬化剤(D)を配合すればよい。   When the curing agent (D) is a polyhydrazide compound, the curing agent (D) is used for 1 equivalent of a carbonyl group derived from a ketone or an aldehyde contained in the solid content of the organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion. ) The amount of hydrazide groups contained therein is in the range of 0.2 to 5.0 equivalents, preferably in the range of 0.5 to 3.0 equivalents, more preferably in the range of 0.7 to 2 equivalents. What is necessary is just to mix | blend a hardening | curing agent (D) so that it may become.

前記のようにして調製される本発明の有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体あるいはこの水性分散体と硬化剤(D)を含有する本発明の硬化性樹脂組成物は、着色顔料を含まないクリヤーな組成物として使用することが出来るし、また、種々の有機系あるいは無機系の顔料を配合して着色組成物としても使用することが出来る。   The organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion of the present invention prepared as described above or the curable resin composition of the present invention containing this aqueous dispersion and a curing agent (D) is a clear composition containing no color pigment. It can be used as a composition, and can also be used as a colored composition by blending various organic or inorganic pigments.

また、本発明の有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体あるいは硬化性樹脂組成物には、さらに、硬化触媒、流動調整剤、染料、レベリング剤、レオロジーコントロール剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤または可塑剤などの各種の添加剤類をも配合した形で、種々の用途に供することが出来る。   The aqueous organic-inorganic hybrid resin dispersion or curable resin composition of the present invention further includes a curing catalyst, a flow regulator, a dye, a leveling agent, a rheology control agent, an ultraviolet absorber, an antioxidant, or a plasticizer. In various forms such as various additives such as, can be used for various purposes.

本発明の有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体あるいは硬化性樹脂組成物は、塗料、接着剤、繊維処理剤等各種の用途に使用できるが、本発明の有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体あるいは硬化性樹脂組成物の特徴が発揮される好ましい用途の一つが塗料用途であり、本発明の塗料は、本発明の有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体あるいは硬化性樹脂組成物を含有してなるものである。   The organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion or curable resin composition of the present invention can be used for various applications such as paints, adhesives, fiber treatment agents, etc., but the organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion or curable of the present invention. One of the preferred applications in which the characteristics of the resin composition are exhibited is a paint application, and the paint of the present invention comprises the aqueous organic-inorganic hybrid resin dispersion or curable resin composition of the present invention. .

かかる有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体あるいは硬化性樹脂組成物を含有する塗料は、各種塗料と同様に各種の用途に使用することができるが、外装材の上塗り用に使用した場合には耐候性に極めて優れる特徴を発現するし、金属の直塗り用に使用した場合には極めて耐食性に優れる特徴を発現する。   The paint containing such an organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion or curable resin composition can be used for various purposes in the same manner as various paints, but when used for overcoating exterior materials, it is weather resistant. It exhibits extremely excellent characteristics, and when used for direct metal coating, it exhibits extremely excellent corrosion resistance.

かかる塗料の硬化条件は、前記硬化剤(D)成分の有無、硬化剤(D)を含有する場合にはその種類、硬化触媒の有無、硬化触媒を含有する場合にはその種類と量、等によって異なるが、常温で1〜14日間乾燥したり、60℃〜250℃程度の温度範囲で以て、10秒間〜3時間程度、好ましくは20秒間〜2時間程度の焼き付けを行なうことによって、極めて実用性の高い硬化塗膜を得ることが出来る。   The curing conditions of such paints include the presence or absence of the curing agent (D) component, the type when it contains the curing agent (D), the presence or absence of a curing catalyst, the type and amount when it contains a curing catalyst, etc. Depending on the temperature, it can be dried for 1 to 14 days at room temperature or by baking for about 10 seconds to 3 hours, preferably about 20 seconds to 2 hours in a temperature range of about 60 ° C. to 250 ° C. A highly practical cured film can be obtained.

本発明は、前記した塗料が塗装された塗装物をも提供するものであるが、本発明において、被塗物として使用される基材としては、各種のものがあるが、それらのうちでも特に代表的なものとしては、各種の金属基材、無機質基材、プラスチック基材、紙もしくは木質系基材等が挙げられる。   The present invention also provides a coated product coated with the above-described coating material. In the present invention, there are various types of base materials used as an object to be coated. Typical examples include various metal substrates, inorganic substrates, plastic substrates, paper or wood-based substrates.

かかる各種の基材のうち、金属基材の具体例としては、鉄、ニッケル、クロム、アルミニウム、マグネシウム、銅、鉛等の金属単体類;ステンレススチール、真鍮等の前記した金属単体類から得られる合金類;亜鉛、ニッケル、クロム等の金属でメッキした鉄等のメッキ処理を施した金属類;前記した金属単体類、合金類あるいはメッキ処理を施した金属等にクロム酸塩処理とか燐酸塩処理等の化成処理を施した金属類等が挙げられる。   Among these various substrates, specific examples of the metal substrate are obtained from simple metals such as iron, nickel, chromium, aluminum, magnesium, copper, and lead; from the aforementioned simple metals such as stainless steel and brass. Alloys: Metals plated with iron, etc. plated with metals such as zinc, nickel, chrome, etc .; Chromate treatment or phosphate treatment for the above-mentioned simple metals, alloys or plated metals, etc. Metals etc. which gave chemical conversion treatments etc. are mentioned.

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

プラスチック基材の具体例としては、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ABS樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂の成形品;不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、架橋型ポリウレタン、架橋型のアクリル樹脂、架橋型の飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂の成形品等が挙げられる。   Specific examples of plastic substrates include molded products of thermoplastic resins such as polystyrene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, ABS resin, polyphenylene oxide, polyurethane, polyethylene, polyvinyl chloride, polypropylene, polybutylene terephthalate, and polyethylene terephthalate; unsaturated Examples thereof include molded products of thermosetting resins such as polyester resins, phenol resins, cross-linked polyurethane, cross-linked acrylic resins, cross-linked saturated polyester resins, and the like.

こうした各種の基材は、用途に応じて、板状、球状、フィルム状、シート状ないしは大型の構築物または複雑な形状の組立物あるいは成形物などのような、各種の形で使用されるものであって、特に制限はない。   These various substrates are used in various forms such as plate-like, spherical, film-like, sheet-like or large-sized structures or complex-shaped assemblies or molded articles depending on applications. There is no particular limitation.

前記したような種々の基材上に、本発明の塗料を塗装し、硬化させることによって、本発明に係る塗装物を得ることが出来る。その際に、(I)当該塗料を、基材に直接、塗装する、(II)予め基材上に下塗り塗料を塗装してから、当該塗料を上塗り塗料として塗装する、(III)基材に下塗り塗料として本発明の塗料を塗装し、次いで別の上塗り塗料を塗装し塗膜を形成させる、等の塗装方法により本発明の塗装物を得ることができる。   By applying and curing the coating material of the present invention on various substrates as described above, the coated product according to the present invention can be obtained. At that time, (I) the paint is directly applied to the base material, (II) an undercoat paint is applied on the base material in advance, and then the paint is applied as an overcoat, (III) the base material is applied. The coated product of the present invention can be obtained by a coating method such as applying the paint of the present invention as an undercoat and then applying another topcoat to form a coating film.

前記(I)のように、直接塗装する方法で、本発明に係る塗装物を得るには、前記したような種々の基材上に、本発明の塗料を、刷毛塗り、ローラー塗装、スプレー塗装、浸漬塗装、フロー・コーター塗装、ロール・コーター塗装、電着塗装等の塗装方法によって塗装した後、硬化させればよい。   In order to obtain a coated product according to the present invention by the direct coating method as in (I) above, the paint of the present invention is applied to the above-mentioned various substrates by brush coating, roller coating, spray coating. After coating by a coating method such as dip coating, flow coater coating, roll coater coating, electrodeposition coating, etc., it may be cured.

そして、未硬化の上塗り塗膜で被覆された基材を、常温に1〜14日間程度放置したり、60〜250℃で、10秒間〜3時間程度加熱したりすることによって、耐候性、耐食性等に優れた塗膜で被覆された、目的とする塗装物を得ることが出来る。   And the base material coat | covered with the uncured top coat film is left to stand at normal temperature for about 1 to 14 days, or is heated at 60 to 250 ° C. for about 10 seconds to 3 hours, thereby weather resistance and corrosion resistance. It is possible to obtain a desired coated product coated with a coating film excellent in the above.

他方、前記(II)の方法で以て、本発明に係る塗装物を得る際に用いられる下塗り塗料としては、種々のものを使用することができ、その代表的なものとしては、水性の溶液型または分散型塗料;有機溶剤系の溶液型または分散型塗料;粉体塗料、無溶剤型液状塗料などが挙げられる。   On the other hand, various coating materials can be used as the undercoat used in obtaining the coated product according to the present invention by the method (II), and typical examples thereof include an aqueous solution. Examples include mold-type or dispersion-type paints; organic solvent-based solution-type or dispersion-type paints; powder paints, solvent-free liquid paints, and the like.

こうした下塗り塗料を各種基材に塗装し、次いで上塗り塗料として本発明の塗料を塗装、硬化して本発明の塗装物を得るには、予め下塗り塗膜を乾燥または硬化させた後、前記(I)の方法で適用される各種の塗装方法により、本発明の塗料を上塗り塗料として塗装して上記(I)で採用されるような硬化条件で硬化させることにより複層塗膜を備えた塗装物を得ることができる。また、基材に下塗り塗料を塗装し、下塗り塗料から形成される塗膜が未乾燥あるいは未硬化のまま上塗り塗料として本発明の塗料を塗装して、下塗り塗膜の乾燥あるいは硬化と同時に上塗り塗膜を硬化させることにより複層塗膜を備えた塗装物を得ることができる。   In order to obtain such a coated product of the present invention by coating such a base coating on various substrates and then applying and curing the coating of the present invention as a top coating, after drying or curing the base coating in advance, the above (I The coating material provided with a multilayer coating film by applying the coating material of the present invention as a top coating material and curing under the curing conditions employed in the above (I) by various coating methods applied by the method of Can be obtained. In addition, the base coating is applied to the base material, the coating of the present invention is applied as a top coating while the coating formed from the base coating is undried or uncured, and the top coating is applied simultaneously with drying or curing of the base coating. A cured product having a multilayer coating film can be obtained by curing the film.

他方、前記(III)の方法で以て、本発明に係る塗装物を得る際に用いられる上塗り塗料としては、種々のものを使用することができ、その代表的なものとしては、水性の溶液型または分散型塗料;有機溶剤系の溶液型または分散型塗料;粉体塗料、無溶剤型液状塗料などが挙げられる。   On the other hand, various coating materials can be used as the top coating used in obtaining the coated product according to the present invention by the method (III), and typical examples thereof include an aqueous solution. Examples include mold-type or dispersion-type paints; organic solvent-based solution-type or dispersion-type paints; powder paints, solvent-free liquid paints, and the like.

かかる上塗り塗料を使用して本発明に係る塗装物を得るには、先ず、前記(I)の方法で適用される各種の塗装方法により、各種の基材上に本発明の塗料を下塗り塗料として塗装して前記(I)で採用されるような硬化条件で予め硬化させた後、前記した上塗り塗料を塗装して乾燥あるいは硬化させることにより複層塗膜を備えた塗装物を得ることができる。また、基材に本発明の塗料を塗装し本発明の塗料から形成される塗膜が未硬化のまま上塗り塗料として上記の塗料を塗装した後、上塗り塗膜の乾燥あるいは硬化と同時に下塗り塗膜を硬化させることにより複層塗膜を備えた塗装物を得ることができる。   In order to obtain a coated product according to the present invention using such a top coating material, first, the coating material of the present invention is used as an undercoating material on various substrates by various coating methods applied by the method (I). After coating and pre-curing under the curing conditions as employed in (I) above, the above-mentioned top coating can be applied and dried or cured to obtain a coated product having a multilayer coating film. . In addition, after applying the coating material of the present invention to the base material and applying the above coating material as a top coating material while the coating film formed from the coating material of the present invention is uncured, the undercoating film is simultaneously dried or cured with the top coating film. A cured product having a multilayer coating film can be obtained by curing.

前記のようにして、耐候性ならびに耐食性に優れる硬化塗膜で被覆された、本発明に係る塗装物を得ることができるが、かかる塗装物の、より具体的なものとしては、基材として金属基材が使用された自動車、自動二輪車、電車、その他の輸送関連機器類;基材として金属基材あるいはプラスチック基材等が使用された、テレビ、ラジオ、冷蔵庫、洗濯機、クーラー、クーラー室外機、コンピュータ、その他の家電製品類;各種の無機質系の瓦や屋根材、金属製の屋根材、無機質系外壁材、金属製の壁材、太陽電池の保護材、金属製の窓枠、ガラス、金属製あるいは木製のドアまたは内壁材等の建材類;道路標識、ガードレール、橋梁、タンク、煙突、ビルディング等の屋外構築物;ポリエステル樹脂フィルム、アクリル樹脂フィルム、フッ素樹脂フィルム等の各種の有機フィルムに塗装した各種の被覆フィルムなどが挙げられるが、本発明に係る塗装物は、こうした用途に、有効に利用することができるものである。   As described above, a coated product according to the present invention coated with a cured coating film having excellent weather resistance and corrosion resistance can be obtained. As a more specific example of such a coated product, a metal as a substrate is used. Automobiles, motorcycles, trains, and other transportation-related equipment that use base materials; TVs, radios, refrigerators, washing machines, coolers, cooler outdoor units that use metal or plastic base materials as base materials , Computers, other household appliances; various inorganic tiles and roofing materials, metal roofing materials, inorganic outer wall materials, metal wall materials, solar cell protection materials, metal window frames, glass, Building materials such as metal or wooden doors or inner wall materials; outdoor structures such as road signs, guardrails, bridges, tanks, chimneys, buildings; polyester resin films, acrylic resin films, hooks While various coating films various painted in an organic film such as a resin film and the like, coated article according to the present invention, in such applications, as it can be utilized effectively.

次に、本発明を、参考例、実施例および比較例により、一層具体的に説明をするが、本発明は、これらの例のみに限定されるものではない。なお、以下において、部および%は、カルボキシル基の中和率と光沢保持率を除き、すべて重量基準である。   Next, the present invention will be described more specifically by reference examples, examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following, parts and% are all based on weight except for the neutralization rate and gloss retention of carboxyl groups.

合成例1〔複合樹脂(AB)の調製〕
撹拌装置、温度計、コンデンサー、滴下ロートおよび窒素ガス導入口を備えた反応容器に、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル(PNP)18.0部、イソプロピルアルコール(IPA)73.0部、フェニルトリメトキシシラン(PTMS)26.8部およびジメチルジメトキシシラン(DMDMS)16.2部を仕込み、窒素ガス雰囲気下に撹拌しながら85℃に昇温した。次いで、同温度で、メチルメタクリレート(MMA)56.4部、n−ブチルメタクリレート(BMA)46.2部、n−ブチルアクリレート(BA)26.2部、アクリル酸(AA)8.0部、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン(MPTMS)4.2部、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(TBPO)9.9部およびPNP7.0部からなる混合物を4時間かけて滴下した。同温度で2時間加熱撹拌を行って、重量平均分子量が15,400なるカルボキシル基と加水分解性シリル基を含有するアクリル系重合体の溶液を得た。次いで「フォスレックスA−3」〔堺化学工業(株)製イソプロピルアシッドフォスフェート〕0.04部と脱イオン水12.2部との混合物を添加してから80℃に降温し、同温度で16時間加熱撹拌を継続してアルコキシシランを加水分解し、さらにアクリル系重合体と縮合させ、不揮発分(NV)が55.7%、溶液酸価が21.4mgKOH/gなるカルボキシル基含有アクリル系重合体セグメントとポリシロキサンセグメントを有する複合樹脂の溶液を得た。以下、この溶液を複合樹脂溶液(AB−1)と略称する。
Synthesis Example 1 [Preparation of Composite Resin (AB)]
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, a dropping funnel and a nitrogen gas inlet, 18.0 parts of propylene glycol mono-n-propyl ether (PNP), 73.0 parts of isopropyl alcohol (IPA), phenyltri 26.8 parts of methoxysilane (PTMS) and 16.2 parts of dimethyldimethoxysilane (DMDMS) were charged, and the temperature was raised to 85 ° C. with stirring in a nitrogen gas atmosphere. Next, at the same temperature, 56.4 parts of methyl methacrylate (MMA), 46.2 parts of n-butyl methacrylate (BMA), 26.2 parts of n-butyl acrylate (BA), 8.0 parts of acrylic acid (AA), A mixture consisting of 4.2 parts of 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane (MPTMS), 9.9 parts of tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate (TBPO) and 7.0 parts of PNP was added dropwise over 4 hours. . The mixture was heated and stirred at the same temperature for 2 hours to obtain an acrylic polymer solution containing a carboxyl group having a weight average molecular weight of 15,400 and a hydrolyzable silyl group. Next, a mixture of 0.04 part of “Fossrex A-3” [Isopropyl acid phosphate manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.] and 12.2 parts of deionized water was added, and the temperature was lowered to 80 ° C. Carboxylic group-containing acrylic system in which alkoxysilane is hydrolyzed by continuing heating and stirring for 16 hours, and further condensed with an acrylic polymer to have a nonvolatile content (NV) of 55.7% and a solution acid value of 21.4 mgKOH / g A solution of a composite resin having a polymer segment and a polysiloxane segment was obtained. Hereinafter, this solution is abbreviated as a composite resin solution (AB-1).

合成例2〔複合樹脂(AB)の調製〕
合成例1と同様の反応容器に、PNP251.2部、PTMS199.5およびDMDMS120.9部を仕込み、窒素ガス雰囲気下に撹拌しながら80℃に昇温した。次いで、同温度で、MMA52.5部、BMA49.5部、BA35.0部、AA32.9部、MPTMS5.3部、TBPO13.0部およびPNP8.8部からなる混合物を4時間かけて滴下した。その後、同温度で2.5時間加熱撹拌を行って重量平均分子量が14,900なるカルボキシル基と加水分解性シリル基を含有するアクリル系重合体の溶液を得た。次いで、同温度で「フォスレックスA−3」0.03部および脱イオン水90.7部からなる混合物を加えて16時間加熱撹拌を継続してアルコキシシランを加水分解し、さらにアクリル系重合体と縮合させ、NVが41.3%、溶液酸価が30.8mgKOH/gなるカルボキシル基含有アクリル系重合体セグメントとポリシロキサンセグメントを有する複合樹脂の溶液を得た。以下、この溶液を複合樹脂(AB−2)溶液と略称する。
Synthesis Example 2 [Preparation of composite resin (AB)]
In a reaction vessel similar to Synthesis Example 1, 251.2 parts of PNP, 199.5 parts of PTMS and 120.9 parts of DMDMS were charged, and the temperature was raised to 80 ° C. with stirring in a nitrogen gas atmosphere. Next, at the same temperature, a mixture consisting of 52.5 parts of MMA, 49.5 parts of BMA, 35.0 parts of BA, 32.9 parts of AA, 5.3 parts of MPTMS, 13.0 parts of TBPO and 8.8 parts of PNP was added dropwise over 4 hours. . Thereafter, the mixture was heated and stirred at the same temperature for 2.5 hours to obtain an acrylic polymer solution containing a carboxyl group having a weight average molecular weight of 14,900 and a hydrolyzable silyl group. Next, a mixture of 0.03 part of “Fossrex A-3” and 90.7 parts of deionized water was added at the same temperature, and the alkoxysilane was hydrolyzed by continuing heating and stirring for 16 hours. To obtain a solution of a composite resin having a carboxyl group-containing acrylic polymer segment and a polysiloxane segment having an NV of 41.3% and a solution acid value of 30.8 mgKOH / g. Hereinafter, this solution is abbreviated as a composite resin (AB-2) solution.

合成例3〔複合樹脂(AB)の調製〕
合成例1と同様の反応容器に、窒素ガス雰囲気下で「PTMG−650」〔三菱化学(株)製ポリテトラメチレングリコール、水酸基当量325g/当量〕500部、2,2−ジメチロールプロピオン酸51部、イソホロンジイソシアネート307部および酢酸エチル572部を仕込んだ。次いで、撹拌しながら混合物を75℃に昇温して同温度で10時間加熱撹拌させることにより、両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの溶液を得た。反応終了後、この溶液を40℃まで降温した。
Synthesis Example 3 [Preparation of Composite Resin (AB)]
In a reaction vessel similar to that of Synthesis Example 1, in a nitrogen gas atmosphere, “PTMG-650” [Mitsubishi Chemical Co., Ltd. polytetramethylene glycol, hydroxyl group equivalent 325 g / equivalent] 500 parts, 2,2-dimethylolpropionic acid 51 Part, 307 parts isophorone diisocyanate and 572 parts ethyl acetate. Next, the mixture was heated to 75 ° C. while stirring and heated and stirred at the same temperature for 10 hours to obtain a urethane prepolymer solution having isocyanate groups at both ends. After completion of the reaction, the solution was cooled to 40 ° C.

合成例1と同様の反応器に、3−アミノプロピルトリエトシキシラン92部およびIPA853部を仕込み、窒素雰囲気下に35℃で撹拌しながら前記ウレタンプレポリマーの溶液の全量を1時間で滴下した。次いで、50℃に昇温し、同温度で2時間加熱撹拌を行ってウレタンプレポリマーのイソシアネート基と3−アミノプロピルトリエトシキシランを反応させて、NVが40.3%、溶液酸価が9.2mgKOH/g、Mwが11,300のカルボキシル基と加水分解性シリル基を有するポリウレタン系重合体の溶液を得た。以下この溶液を重合体溶液(a−3)と略称する。   In a reactor similar to Synthesis Example 1, 92 parts of 3-aminopropyltriethoxysilane and 853 parts of IPA were charged, and the entire amount of the urethane prepolymer solution was added dropwise over 1 hour while stirring at 35 ° C. in a nitrogen atmosphere. Next, the temperature was raised to 50 ° C., and the mixture was heated and stirred at the same temperature for 2 hours to react the isocyanate group of the urethane prepolymer with 3-aminopropyltriethoxysilane, so that NV was 40.3% and the solution acid value was 9 A solution of a polyurethane polymer having a carboxyl group of 2 mg KOH / g and Mw of 11,300 and a hydrolyzable silyl group was obtained. Hereinafter, this solution is abbreviated as a polymer solution (a-3).

合成例1と同様の反応容器に、重合体溶液(a−3)173.7部を仕込んで撹拌下に50℃に昇温し、減圧下で脱溶剤を行って57.0部の溶剤を留去した。その際、内容物の温度は50℃から21℃に低下した。再度50℃に昇温し、同温度で、トリエチルアミン7.0部を加えてカルボキシル基の100モル%を中和した。次いで、メチルトリメトキシシラン(MTMS)の部分加水分解縮合物(CHSiO1.5の含有率:70.0%)14.3部と脱イオン水3.6部を加えて60℃に昇温し、同温度で2時間の加熱撹拌を行うことにより、ポリウレタン系重合体に含有されるトリエトキシシリル基とメチルトリメトキシシランの部分加水分解縮合物とを共加水分解縮合させて、NVが56.5%なる中和されたカルボキシル基含有ポリウレタン系重合体セグメントとポリシロキサンセグメントを有する複合樹脂の溶液を得た。以下、この溶液を複合樹脂(AB−3)溶液と略称する。 In a reaction vessel similar to Synthesis Example 1, 173.7 parts of the polymer solution (a-3) was charged, the temperature was raised to 50 ° C. with stirring, the solvent was removed under reduced pressure, and 57.0 parts of the solvent was added. Distilled off. At that time, the temperature of the contents decreased from 50 ° C to 21 ° C. The temperature was raised again to 50 ° C., and 7.0 parts of triethylamine was added at the same temperature to neutralize 100 mol% of the carboxyl group. Next, 14.3 parts of methyltrimethoxysilane (MTMS) partially hydrolyzed condensate (CH 3 SiO 1.5 content: 70.0%) and 3.6 parts of deionized water were added and the temperature was raised to 60 ° C. The mixture is heated and stirred at the same temperature for 2 hours to co-hydrolyze and condense the triethoxysilyl group and the partial hydrolysis-condensation product of methyltrimethoxysilane contained in the polyurethane-based polymer. A solution of a composite resin having 56.5% neutralized carboxyl group-containing polyurethane polymer segment and polysiloxane segment was obtained. Hereinafter, this solution is abbreviated as a composite resin (AB-3) solution.

合成例4〔ジルコノシロキサン化合物(C)の調製〕
合成例1と同様の反応器に、MTMS749.1部を仕込み、窒素雰囲気下に空冷下で激しく撹拌しながらオルガチックスZA−60〔マツモトファインケミカル(株)製ジルコニウムテトラ−n−ブトキサイドとn−ブタノールの混合物、ジルコニウムテトラ−n−ブトキサイドの含有率85.6%〕448.2部とIPA100.0部の混合物ならびに脱イオン水99.0部とIPA297.0部の混合物を同時に2時間で滴下した。この間、反応混合物の温度は26℃から37℃まで上昇した。次いで、70℃に昇温し、同温度で4.5時間加熱撹拌を行って、ジルコニウム原子に結合したアルコキシ基ならびにシリコン原子に結合したアルコキシ基を含有するジルコノシロキサン化合物の淡黄色透明溶液を得た。この溶液から、溶剤および生成したアルコール等の揮発分を減圧下に留去して778.4部の淡黄色透明液状のジルコノシロキサン化合物を得た。以下、これをジルコノシロキサン化合物(C−1)と略称する。
Synthesis Example 4 [Preparation of Zirconosiloxane Compound (C)]
MTMS (749.1 parts) was charged into the same reactor as in Synthesis Example 1, and ORGATIX ZA-60 [Zirconium tetra-n-butoxide and n-butanol manufactured by Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.] was vigorously stirred under air cooling in a nitrogen atmosphere. A mixture of zirconium tetra-n-butoxide 85.6%], a mixture of 448.2 parts and 100.0 parts of IPA, and a mixture of 99.0 parts of deionized water and 297.0 parts of IPA were simultaneously added dropwise over 2 hours. . During this time, the temperature of the reaction mixture rose from 26 ° C to 37 ° C. Next, the temperature was raised to 70 ° C., and the mixture was heated and stirred at the same temperature for 4.5 hours to prepare a pale yellow transparent solution of a zirconosiloxane compound containing an alkoxy group bonded to a zirconium atom and an alkoxy group bonded to a silicon atom. Obtained. From this solution, volatile components such as the solvent and the produced alcohol were distilled off under reduced pressure to obtain 778.4 parts of a pale yellow transparent liquid zirconosiloxane compound. Hereinafter, this is abbreviated as a zirconosiloxane compound (C-1).

このジルコノシロキサン化合物(C−1)に含有されるジルコニウム原子とシリコン原子は、それぞれ、ZrOおよびCHSiO1.5に換算して、15.8%および47.4%である。尚、本合成例において、水とジルコニウム原子に結合したアルコキシ基のモル比(水/Zr結合アルコキシ基)は1.38、アルコキシシラン化合物と水のモル比(アルコキシシラン化合物/水)は1.00、ジルコニウム原子とシリコン原子の原子数比(Zr/Si)は0.18、水と、ジルコニウム原子に結合したアルコキシ基およびシリコン原子に結合したアルコキシ基の合計(Zr結合アルコキシ基+Si結合アルコキシ基)とのモル比〔水/(Zr結合アルコキシ基+Si結合アルコキシ基)〕は0.27であった。 The zirconium atom and silicon atom contained in this zirconosiloxane compound (C-1) are respectively 15.8% and 47.4% in terms of ZrO 2 and CH 3 SiO 1.5 . In this synthesis example, the molar ratio of water and an alkoxy group bonded to a zirconium atom (water / Zr bonded alkoxy group) is 1.38, and the molar ratio of the alkoxysilane compound to water (alkoxysilane compound / water) is 1. 00, the number ratio of zirconium atom to silicon atom (Zr / Si) is 0.18, the sum of water, alkoxy group bonded to zirconium atom and alkoxy group bonded to silicon atom (Zr bonded alkoxy group + Si bonded alkoxy group) The molar ratio [water / (Zr bonded alkoxy group + Si bonded alkoxy group)] was 0.27.

合成例5〔ジルコノシロキサン化合物(C)の調製〕
合成例1と同様の反応器に、MTMS61.8部とIPA300.0部を仕込み、混合物を窒素雰囲気下に空冷下で激しく撹拌しながらオルガチックスZA−60 448.2部とIPA100.0部の混合物ならびに脱イオン水18.0部とIPA90.0部の混合物を同時に2時間で滴下した。この間、反応混合物の温度は16℃から23℃まで上昇した。次いで、70℃に昇温し、同温度で4.5時間加熱撹拌を行って、ジルコニウム原子に結合したアルコキシ基ならびにシリコン原子に結合したアルコキシ基を含有するジルコノシロキサン化合物の淡黄色透明溶液を得た。得られた溶液から、溶剤および生成したアルコール等の揮発分を減圧下に留去して308.0部の淡黄色で高粘度液状のジルコノシロキサン化合物を得た。以下、これをジルコノシロキサン化合物(C−2)と略称する。
Synthesis Example 5 [Preparation of Zirconosiloxane Compound (C)]
A reactor similar to Synthesis Example 1 was charged with 61.8 parts of MTMS and 300.0 parts of IPA, and 448.2 parts of Orgatics ZA-60 and 100.0 parts of IPA were stirred vigorously under a nitrogen atmosphere under air cooling. The mixture and a mixture of 18.0 parts deionized water and 90.0 parts IPA were added dropwise simultaneously over 2 hours. During this time, the temperature of the reaction mixture rose from 16 ° C to 23 ° C. Next, the temperature was raised to 70 ° C., and the mixture was heated and stirred at the same temperature for 4.5 hours to prepare a pale yellow transparent solution of a zirconosiloxane compound containing an alkoxy group bonded to a zirconium atom and an alkoxy group bonded to a silicon atom. Obtained. From the resulting solution, volatile components such as the solvent and the generated alcohol were distilled off under reduced pressure to obtain 308.0 parts of a pale yellow, highly viscous liquid zirconosiloxane compound. Hereinafter, this is abbreviated as a zirconosiloxane compound (C-2).

このジルコノシロキサン化合物(C−2)に含有されるジルコニウム原子とシリコン原子は、それぞれ、ZrOおよびCHSiO1.5に換算して、40.0%および10.9%である。尚、本合成例において、水とジルコニウム原子に結合したアルコキシ基のモル比(水/Zr結合アルコキシ基)は0.25、アルコキシシラン化合物と水のモル比(アルコキシシラン化合物/水)は0.50、ジルコニウム原子とシリコン原子の原子数比(Zr/Si)は2.00、水と、ジルコニウム原子に結合したアルコキシ基およびシリコン原子に結合したアルコキシ基の合計(Zr結合アルコキシ基+Si結合アルコキシ基)とのモル比〔水/(Zr結合アルコキシ基+Si結合アルコキシ基)〕は0.18であった。 The zirconium atom and silicon atom contained in this zirconosiloxane compound (C-2) are 40.0% and 10.9% in terms of ZrO 2 and CH 3 SiO 1.5 , respectively. In this synthesis example, the molar ratio of water and an alkoxy group bonded to a zirconium atom (water / Zr bonded alkoxy group) is 0.25, and the molar ratio of the alkoxysilane compound to water (alkoxysilane compound / water) is 0. 50, the atomic ratio (Zr / Si) of zirconium atom to silicon atom is 2.00, the sum of water, the alkoxy group bonded to the zirconium atom and the alkoxy group bonded to the silicon atom (Zr bonded alkoxy group + Si bonded alkoxy group) The molar ratio [water / (Zr bond alkoxy group + Si bond alkoxy group)] was 0.18.

合成例6〔ジルコノシロキサン化合物(C)の調製〕
合成例1と同様の反応器に、MTMS136.2部とIPA200.0部を仕込み、混合物を窒素雰囲気下に空冷下で激しく撹拌しながらオルガチックスZA−40〔マツモトファインケミカル(株)製ジルコニウムテトラ−n−プロポキサイドとn−プロパノールの混合物、ジルコニウムテトラ−n−プロポキサイドの含有率74.5%〕439.7部とIPA100部の混合物ならびに脱イオン水36.0部とIPA180.0部の混合物を同時に1時間で滴下した。この間、反応混合物の温度は20℃から31℃まで上昇した。次いで、70℃に昇温し、同温度で4時間加熱撹拌を行って、ジルコニウム原子に結合したアルコキシ基ならびにシリコン原子に結合したアルコキシ基を含有するジルコノシロキサン化合物の黄色透明溶液を得た。得られた溶液から、溶剤および生成したアルコール等の揮発分の一部を減圧下に留去した後、n−ブタノール125.0部を加えて十分混合し488.0部の黄褐色で透明なジルコノシロキサン化合物の溶液得た。以下、この溶液をジルコノシロキサン溶液(C−3)と略称する。
Synthesis Example 6 [Preparation of Zirconosiloxane Compound (C)]
In a reactor similar to Synthesis Example 1, 136.2 parts of MTMS and 200.0 parts of IPA were charged, and while the mixture was vigorously stirred under air cooling under nitrogen atmosphere, ORGATIZ ZA-40 [Zirconium tetra- produced by Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.] n-propoxide and n-propanol mixture, zirconium tetra-n-propoxide content 74.5%] simultaneously 439.7 parts IPA 100 parts mixture and deionized water 36.0 parts IPA 180.0 parts It was dripped in 1 hour. During this time, the temperature of the reaction mixture increased from 20 ° C to 31 ° C. Next, the temperature was raised to 70 ° C. and heated and stirred at the same temperature for 4 hours to obtain a yellow transparent solution of a zirconosiloxane compound containing an alkoxy group bonded to a zirconium atom and an alkoxy group bonded to a silicon atom. From the obtained solution, a part of volatile components such as the solvent and the generated alcohol was distilled off under reduced pressure, 125.0 parts of n-butanol was added and mixed well, and 488.0 parts of yellowish brown and transparent A solution of the zirconosiloxane compound was obtained. Hereinafter, this solution is abbreviated as a zirconosiloxane solution (C-3).

このジルコノシロキサン溶液(C−3)に含有されるジルコニウム原子とシリコン原子は、それぞれ、ZrOおよびCHSiO1.5に換算して、25.2%および13.8%である。尚、本合成例において、水とジルコニウム原子に結合したアルコキシ基のモル比(水/Zr結合アルコキシ基)は0.50、アルコキシシラン化合物と水のモル比(アルコキシシラン化合物/水)は0.50、ジルコニウム原子とシリコン原子の原子数比(Zr/Si)は1.00、水と、ジルコニウム原子に結合したアルコキシ基およびシリコン原子に結合したアルコキシ基の合計(Zr結合アルコキシ基+Si結合アルコキシ基)とのモル比〔水/(Zr結合アルコキシ基+Si結合アルコキシ基)〕は0.29であった。 Zirconium atoms and silicon atoms contained in this zirconosiloxane solution (C-3) are 25.2% and 13.8% in terms of ZrO 2 and CH 3 SiO 1.5 , respectively. In this synthesis example, the molar ratio of water and an alkoxy group bonded to a zirconium atom (water / Zr-bonded alkoxy group) is 0.50, and the molar ratio of alkoxysilane compound to water (alkoxysilane compound / water) is 0.00. 50, the atomic ratio (Zr / Si) of zirconium atom to silicon atom is 1.00, the sum of water, alkoxy group bonded to zirconium atom and alkoxy group bonded to silicon atom (Zr bonded alkoxy group + Si bonded alkoxy group) The molar ratio [water / (Zr bonded alkoxy group + Si bonded alkoxy group)] was 0.29.

合成例7〔ジルコノシロキサン化合物(C)の調製〕
合成例1と同様の反応器に、MTMS408.6部、フェニルトリメトキシシラン198.3部、IPA300.0部を仕込み、混合物を窒素雰囲気下に空冷下で激しく撹拌しながらオルガチックスZA−60 448.2部とIPA100.0部の混合物ならびに脱イオン水72.0部とIPA216.0部の混合物を同時に2時間で滴下した。この間、反応混合物の温度は10℃から22℃まで上昇した。次いで、70℃に昇温し、同温度で4時間加熱撹拌を行って、ジルコニウム原子に結合したアルコキシ基ならびにシリコン原子に結合したアルコキシ基を含有するジルコノシロキサン化合物の淡黄色透明溶液を得た。得られた溶液から、溶剤および生成したアルコール等の揮発分を減圧下に留去して715.8部の淡黄色透明液状のジルコノシロキサン化合物を得た。以下、これをジルコノシロキサン化合物(C−4)と略称する。
Synthesis Example 7 [Preparation of Zirconosiloxane Compound (C)]
In a reactor similar to Synthesis Example 1, 408.6 parts of MTMS, 198.3 parts of phenyltrimethoxysilane, and 300.0 parts of IPA were charged, and the mixture was vigorously stirred under air cooling under a nitrogen atmosphere while ORGATIXX ZA-60 448 was added. A mixture of 2 parts and 100.0 parts of IPA and 72.0 parts of deionized water and 216.0 parts of IPA were added dropwise simultaneously over 2 hours. During this time, the temperature of the reaction mixture increased from 10 ° C to 22 ° C. Next, the temperature was raised to 70 ° C. and heated and stirred at the same temperature for 4 hours to obtain a pale yellow transparent solution of a zirconosiloxane compound containing an alkoxy group bonded to a zirconium atom and an alkoxy group bonded to a silicon atom. . From the obtained solution, volatile components such as the solvent and the generated alcohol were distilled off under reduced pressure to obtain 715.8 parts of a pale yellow transparent liquid zirconosiloxane compound. Hereinafter, this is abbreviated as a zirconosiloxane compound (C-4).

このジルコノシロキサン化合物(C−4)に含有されるジルコニウム原子とシリコン原子は、それぞれ、ZrO、CHSiO1.5およびCSiO1.5に換算して、17.2%、28.1%および18.1%である。尚、本合成例において、水とジルコニウム原子に結合したアルコキシ基のモル比(水/Zr結合アルコキシ基)は1.00、アルコキシシラン化合物と水のモル比(アルコキシシラン化合物/水)は1.00、ジルコニウム原子とシリコン原子の原子数比(Zr/Si)は0.25、水と、ジルコニウム原子に結合したアルコキシ基およびシリコン原子に結合したアルコキシ基の合計(Zr結合アルコキシ基+Si結合アルコキシ基)とのモル比〔水/(Zr結合アルコキシ基+Si結合アルコキシ基)〕は0.25であった。 The zirconium atom and silicon atom contained in this zirconosiloxane compound (C-4) are 17.2% in terms of ZrO 2 , CH 3 SiO 1.5 and C 6 H 5 SiO 1.5 , respectively. , 28.1% and 18.1%. In this synthesis example, the molar ratio of water and an alkoxy group bonded to a zirconium atom (water / Zr-bonded alkoxy group) is 1.00, and the molar ratio of alkoxysilane compound to water (alkoxysilane compound / water) is 1. 00, the number ratio of zirconium atom to silicon atom (Zr / Si) is 0.25, the sum of water, the alkoxy group bonded to the zirconium atom and the alkoxy group bonded to the silicon atom (Zr bonded alkoxy group + Si bonded alkoxy group) The molar ratio [water / (Zr bonded alkoxy group + Si bonded alkoxy group)] was 0.25.

合成例8〔ジルコノシロキサン化合物(C)の調製〕
合成例1と同様の反応器に、テトラエトキシシラン937.4部およびジオキサン250.0部を仕込み、混合物を窒素雰囲気下に空冷下で激しく撹拌しながらオルガチックスZA−60 448.2部とジオキサン100.0部の混合物ならびに脱イオン水81.0部とジオキサン243.0部の混合物を同時に2時間で滴下した。この間、反応混合物の温度は21℃から27℃まで上昇した。次いで、70℃に昇温し、同温度で3.5時間加熱撹拌を行って、ジルコニウム原子に結合したアルコキシ基ならびにシリコン原子に結合したアルコキシ基を有するジルコノシロキサン化合物を含有する淡黄色透明溶液を得た。得られた溶液から、溶剤、生成したアルコール、副生成物であるテトラエトキシシランのエトキシ基の一部分がメトキシ基ならびにn−ブトキシキ基で置換された構造を有するテトラアルコキシシラン等の揮発分を減圧下に留去して666.0部の淡黄色透明液状のジルコノシロキサン化合物を得た。以下、これをジルコノシロキサン化合物(C−5)と略称する。
Synthesis Example 8 [Preparation of Zirconosiloxane Compound (C)]
A reactor similar to Synthesis Example 1 was charged with 937.4 parts of tetraethoxysilane and 250.0 parts of dioxane, and 448.2 parts of ORGATIZ ZA-60 and dioxane were stirred vigorously under a nitrogen atmosphere under air cooling. 100.0 parts of the mixture and 81.0 parts of deionized water and 243.0 parts of dioxane were added dropwise simultaneously over 2 hours. During this time, the temperature of the reaction mixture rose from 21 ° C to 27 ° C. Next, the temperature is raised to 70 ° C., and the mixture is heated and stirred at the same temperature for 3.5 hours to contain a zirconosiloxane compound having an alkoxy group bonded to a zirconium atom and an alkoxy group bonded to a silicon atom. Got. From the resulting solution, volatile components such as tetraalkoxysilane having a structure in which a part of ethoxy group of tetraethoxysilane as a by-product is substituted with methoxy group and n-butoxy group are reduced under reduced pressure. To obtain 666.0 parts of a pale yellow transparent liquid zirconosiloxane compound. Hereinafter, this is abbreviated as a zirconosiloxane compound (C-5).

このジルコノシロキサン化合物(C−5)をIPAで希釈した後、110℃の熱風乾燥機中で2時間乾燥して当該ジルコノシロキサンの加水分解縮合物の薄片状の固体を得た。当該薄片状固体をエネルギー分散型X線分析装置(SEM・EDS)で分析を行ったところ、含有されるジルコニウム原子とシリコン原子の原子数比(Zr/Si)は1/2.7であった。従って、このジルコノシロキサン(C−5)に含有されるジルコニウム原子とシリコン原子は、それぞれ、ZrOおよびSiOとに換算して、18.5%および24.4%である。尚、本合成例において、水とジルコニウム原子に結合したアルコキシ基のモル比(水/Zr結合アルコキシ基)は1.13、アルコキシシラン化合物と水のモル比(アルコキシシラン化合物/水)は1.00、ジルコニウム原子とシリコン原子の原子数比(Zr/Si)は0.22、水と、ジルコニウム原子に結合したアルコキシ基およびシリコン原子に結合したアルコキシ基の合計(Zr結合アルコキシ基+Si結合アルコキシ基)とのモル比〔水/(Zr結合アルコキシ基+Si結合アルコキシ基)〕は0.38であった。 The zirconosiloxane compound (C-5) was diluted with IPA and then dried in a hot air dryer at 110 ° C. for 2 hours to obtain a flaky solid of the hydrolytic condensate of the zirconosiloxane. When the flaky solid was analyzed with an energy dispersive X-ray analyzer (SEM / EDS), the atomic ratio (Zr / Si) of zirconium atoms to silicon atoms contained was 1 / 2.7. . Therefore, the zirconium atom and silicon atom contained in this zirconosiloxane (C-5) are respectively 18.5% and 24.4% in terms of ZrO 2 and SiO 2 . In this synthesis example, the molar ratio of water and an alkoxy group bonded to a zirconium atom (water / Zr-bonded alkoxy group) is 1.13, and the molar ratio of alkoxysilane compound to water (alkoxysilane compound / water) is 1. 00, the atomic ratio of zirconium atom to silicon atom (Zr / Si) is 0.22, the sum of water, the alkoxy group bonded to the zirconium atom and the alkoxy group bonded to the silicon atom (Zr bonded alkoxy group + Si bonded alkoxy group) The molar ratio [water / (Zr bonded alkoxy group + Si bonded alkoxy group)] was 0.38.

実施例1〔有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体の調製〕
合成例1と同様の反応器に、複合樹脂溶液(AB−1)311.9部を仕込み、窒素雰囲気下で撹拌しながら40℃に昇温した。次いで、同温度で撹拌しながらトリエチルアミン14.3部を添加して10分間撹拌を行った。これにより、複合樹脂溶液(AB−1)に含有されるカルボキシル基の100モル%が中和されて中和されたカルボキシル基(カルボキシレート基)と有する複合樹脂の溶液が得られた。次いで、同温度で撹拌しながらジルコノシロキサン(C−1)69.3部とIPA70.0部からなる混合物を添加した後、同温度で20分間撹拌を行った。さらに、同温度で脱イオン水504.0部を10分間で攪拌しながら滴下して転相乳化させた後、同温度で、20分間撹拌を行ってジルコノシロキサン部分の加水分解縮合を行った。そして、内温45〜60℃で1時間をかけて、メタノール、IPA、n−ブタノールとともに水の一部を減圧下に留去して、NVが34.9%、平均粒子径が97nmのジルコニウム原子とシリコン原子を含有する有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体を得た。この有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体を分散体(Ds−1)と略称する。当該有機−無機ハイブリッド樹脂の固形分酸価の計算値は30.5mgKOH/gであり、含有される成分の重量比率は以下の通りである。
アクリル系重合体:ZrO:CSiO1.5:(CH)SiO:CHSiO1.5=66.5:5.1:8.2:4.7:15.5
Example 1 [Preparation of aqueous organic-inorganic hybrid resin dispersion]
In the same reactor as in Synthesis Example 1, 311.9 parts of the composite resin solution (AB-1) was charged and heated to 40 ° C. while stirring in a nitrogen atmosphere. Next, while stirring at the same temperature, 14.3 parts of triethylamine was added and stirred for 10 minutes. Thereby, 100 mol% of the carboxyl groups contained in the composite resin solution (AB-1) were neutralized to obtain a composite resin solution having neutralized carboxyl groups (carboxylate groups). Next, a mixture consisting of 69.3 parts of zirconosiloxane (C-1) and 70.0 parts of IPA was added while stirring at the same temperature, followed by stirring at the same temperature for 20 minutes. Furthermore, 504.0 parts of deionized water was added dropwise at the same temperature while stirring for 10 minutes to carry out phase inversion emulsification, and then stirred for 20 minutes at the same temperature to hydrolyze and condense the zirconosiloxane part. . Then, over 1 hour at an internal temperature of 45 to 60 ° C., a part of water was distilled off under reduced pressure together with methanol, IPA and n-butanol, and zirconium having an NV of 34.9% and an average particle diameter of 97 nm was obtained. An organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion containing atoms and silicon atoms was obtained. This organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion is abbreviated as dispersion (Ds-1). The calculated value of the solid content acid value of the organic-inorganic hybrid resin is 30.5 mgKOH / g, and the weight ratio of the contained components is as follows.
Acrylic polymer: ZrO 2 : C 6 H 5 SiO 1.5 : (CH 3 ) 2 SiO: CH 3 SiO 1.5 = 66.5: 5.1: 8.2: 4.7: 15.5

尚、分散体(Ds−1)調製直後の粘度は27mPa・s、30℃で3ヶ月貯蔵後の粘度は31mPa・sであって、貯蔵安定性に優れていた。   The viscosity immediately after preparation of the dispersion (Ds-1) was 27 mPa · s, and the viscosity after storage for 3 months at 30 ° C. was 31 mPa · s, which was excellent in storage stability.

実施例2〔有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体の調製〕
合成例1と同様の反応器に、複合樹脂溶液(AB−2)51.5部を仕込み、窒素雰囲気下に30℃で撹拌しながらトリエチルアミン5.5部を添加して10分間撹拌を行った。これにより、複合樹脂溶液(AB−2)に含有されるカルボキシル基の100モル%が中和されて中和されたカルボキシル基(カルボキシレート基)と有する複合樹脂の溶液が得られた。次いで、同温度で撹拌しながらジルコノシロキサン(C−1)19.3部とIPA15.0部からなる混合物を添加した後、同温度で5分間撹拌を行った。さらに、同温度で脱イオン水70.0部を5分間で攪拌しながら滴下して転相乳化させた後、50℃に昇温し、同温度で20分間撹拌を行ってジルコノシロキサン部分の加水分解縮合を行った。そして、内温45〜60℃で1時間をかけて、メタノール、IPA、n−ブタノールおよび水の一部を減圧下に留去して、NVが37.0%、平均粒子径が450nmのジルコニウム原子とシリコン原子を含有する有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体を得た。この有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体を分散体(Ds−2)と略称する。当該有機−無機ハイブリッド樹脂の固形分酸価の計算値は48.6mgKOH/gであり、含有される成分の重量比率は以下の通りである。
アクリル系重合体:ZrO:CSiO1.5:(CH)SiO:CHSiO1.5=30.0:8.7:22.3:12.8:26.2
Example 2 [Preparation of aqueous organic-inorganic hybrid resin dispersion]
In the same reactor as in Synthesis Example 1, 51.5 parts of the composite resin solution (AB-2) was charged, and 5.5 parts of triethylamine was added with stirring at 30 ° C. in a nitrogen atmosphere, followed by stirring for 10 minutes. . Thereby, 100 mol% of the carboxyl groups contained in the composite resin solution (AB-2) were neutralized to obtain a composite resin solution having neutralized carboxyl groups (carboxylate groups). Next, a mixture of 19.3 parts of zirconosiloxane (C-1) and 15.0 parts of IPA was added while stirring at the same temperature, and then stirred at the same temperature for 5 minutes. Further, 70.0 parts of deionized water was added dropwise with stirring for 5 minutes at the same temperature to effect phase inversion emulsification, then the temperature was raised to 50 ° C., and stirring was performed for 20 minutes at the same temperature. Hydrolytic condensation was performed. Then, methanol, IPA, n-butanol and a part of water were distilled off under reduced pressure over an hour at an internal temperature of 45 to 60 ° C., and zirconium having an NV of 37.0% and an average particle diameter of 450 nm was obtained. An organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion containing atoms and silicon atoms was obtained. This organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion is abbreviated as dispersion (Ds-2). The calculated value of the solid content acid value of the organic-inorganic hybrid resin is 48.6 mgKOH / g, and the weight ratios of the components contained are as follows.
Acrylic polymer: ZrO 2 : C 6 H 5 SiO 1.5 : (CH 3 ) 2 SiO: CH 3 SiO 1.5 = 30.0: 8.7: 22.3: 12.8: 26.2

尚、分散体(Ds−2)調製直後の粘度は360mPa・s、30℃で3ヶ月貯蔵後の粘度は375mPa・sであって、貯蔵安定性に優れていた。   The viscosity immediately after preparation of the dispersion (Ds-2) was 360 mPa · s, the viscosity after storage at 30 ° C. for 3 months was 375 mPa · s, and was excellent in storage stability.

実施例3〔有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体の調製〕
合成例1と同様の反応器に、複合樹脂溶液(AB−1)311.9部を仕込み、窒素雰囲気下に30℃で撹拌しながらトリエチルアミン24.0部を添加して10分間撹拌を行った。これにより、複合樹脂溶液(AB−1)に含有されるカルボキシル基の100モル%が中和されて中和されたカルボキシル基(カルボキシレート基)と有する複合樹脂の溶液が得られた。次いで、同温度で撹拌しながらジルコノシロキサン(C−2)64.6部とIPA70.0部からなる混合物を添加した後、同温度で5分間撹拌を行った。さらに、同温度で脱イオン水480.0部を10分間で攪拌しながら滴下して転相乳化させた後、50℃に昇温し、同温度で30分間撹拌を行ってジルコノシロキサン部分の加水分解縮合を行った。そして、内温45〜60℃で1.5時間をかけて、メタノール、IPA、n−ブタノールおよび水の一部を減圧下に留去して、NVが35.0%、平均粒子径が120nmのジルコニウム原子とシリコン原子を含有する有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体を得た。この有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体を分散体(Ds−3)と略称する。当該有機−無機ハイブリッド樹脂の固形分酸価の計算値は32.1mgKOH/gであり、含有される成分の重量比率は以下の通りである。
アクリル系重合体:ZrO:CSiO1.5:(CH)SiO:CHSiO1.5=70.0:12.8:8.7:5.0:3.5
Example 3 [Preparation of aqueous organic-inorganic hybrid resin dispersion]
In a reactor similar to Synthesis Example 1, 311.9 parts of the composite resin solution (AB-1) was charged, and 24.0 parts of triethylamine was added while stirring at 30 ° C. in a nitrogen atmosphere, followed by stirring for 10 minutes. . Thereby, 100 mol% of the carboxyl groups contained in the composite resin solution (AB-1) were neutralized to obtain a composite resin solution having neutralized carboxyl groups (carboxylate groups). Next, a mixture consisting of 64.6 parts of zirconosiloxane (C-2) and 70.0 parts of IPA was added while stirring at the same temperature, followed by stirring at the same temperature for 5 minutes. Further, 480.0 parts of deionized water was added dropwise at the same temperature while stirring for 10 minutes, and after phase inversion emulsification, the temperature was raised to 50 ° C., and the mixture was stirred at the same temperature for 30 minutes. Hydrolytic condensation was performed. Then, methanol, IPA, n-butanol and a part of water are distilled off under reduced pressure at an internal temperature of 45-60 ° C. over 1.5 hours, NV is 35.0%, and average particle size is 120 nm. An aqueous organic-inorganic hybrid resin dispersion containing zirconium atoms and silicon atoms was obtained. This organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion is abbreviated as dispersion (Ds-3). The calculated value of the solid content acid value of the organic-inorganic hybrid resin is 32.1 mgKOH / g, and the weight ratios of the contained components are as follows.
Acrylic polymer: ZrO 2 : C 6 H 5 SiO 1.5 : (CH 3 ) 2 SiO: CH 3 SiO 1.5 = 70.0: 12.8: 8.7: 5.0: 3.5

尚、分散体(Ds−3)調製直後の粘度は145mPa・s、30℃で3ヶ月貯蔵後の粘度は140mPa・sであって、貯蔵安定性に優れていた。   In addition, the viscosity immediately after preparation of the dispersion (Ds-3) was 145 mPa · s, the viscosity after storage at 30 ° C. for 3 months was 140 mPa · s, and the storage stability was excellent.

実施例4〔有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体の調製〕
合成例1と同様の反応器に、複合樹脂溶液(AB−1)311.9部を仕込み、窒素雰囲気下に30℃で撹拌しながらトリエチルアミン30.0部を添加して10分間撹拌を行った。これにより、複合樹脂溶液(AB−1)に含有されるカルボキシル基の100モル%が中和されて中和されたカルボキシル基(カルボキシレート基)と有する複合樹脂の溶液が得られた。次いで、同温度で撹拌しながらジルコノシロキサン溶液(C−3)84.8部とIPA50.0部からなる混合物を添加した後、同温度で5分間撹拌を行った。さらに、同温度で脱イオン水470.0部を10分間で攪拌しながら滴下して転相乳化させた後、50℃に昇温し、同温度で20分間撹拌を行ってジルコノシロキサン部分の加水分解縮合を行った。そして、内温40〜60℃で1.5時間をかけて、メタノール、IPA、n−プロパノール、n−ブタノールおよび水の一部を減圧下に留去して、NVが36.1%、平均粒子径が135nmのジルコニウム原子とシリコン原子を含有する有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体を得た。この有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体を分散体(Ds−4)と略称する。当該有機−無機ハイブリッド樹脂の固形分酸価の計算値は32.1mgKOH/gであり、含有される成分の重量比率は以下の通りである。
アクリル系重合体:ZrO:CSiO1.5:(CH)SiO:CHSiO1.5=70.0:10.5:8.7:5.0:5.8
Example 4 [Preparation of aqueous organic-inorganic hybrid resin dispersion]
In a reactor similar to Synthesis Example 1, 311.9 parts of the composite resin solution (AB-1) was charged, and 30.0 parts of triethylamine was added while stirring at 30 ° C. in a nitrogen atmosphere, followed by stirring for 10 minutes. . Thereby, 100 mol% of the carboxyl groups contained in the composite resin solution (AB-1) were neutralized to obtain a composite resin solution having neutralized carboxyl groups (carboxylate groups). Next, after stirring at the same temperature, a mixture consisting of 84.8 parts of the zirconosiloxane solution (C-3) and 50.0 parts of IPA was added, followed by stirring at the same temperature for 5 minutes. Further, 470.0 parts of deionized water was added dropwise at the same temperature while stirring for 10 minutes, and after phase inversion emulsification, the temperature was raised to 50 ° C., and the mixture was stirred at the same temperature for 20 minutes. Hydrolytic condensation was performed. Then, methanol, IPA, n-propanol, n-butanol and a part of water were distilled off under reduced pressure at an internal temperature of 40 to 60 ° C. for 1.5 hours, so that NV was 36.1% and average An organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion containing zirconium atoms and silicon atoms having a particle diameter of 135 nm was obtained. This organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion is abbreviated as dispersion (Ds-4). The calculated value of the solid content acid value of the organic-inorganic hybrid resin is 32.1 mgKOH / g, and the weight ratios of the contained components are as follows.
Acrylic polymer: ZrO 2 : C 6 H 5 SiO 1.5 : (CH 3 ) 2 SiO: CH 3 SiO 1.5 = 70.0: 10.5: 8.7: 5.0: 5.8

尚、分散体(Ds−4)調製直後の粘度は160mPa・s、30℃で3ヶ月貯蔵後の粘度は175mPa・sであって、貯蔵安定性に優れていた。   The viscosity immediately after preparation of the dispersion (Ds-4) was 160 mPa · s, the viscosity after storage at 30 ° C. for 3 months was 175 mPa · s, and the storage stability was excellent.

実施例5〔有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体の調製〕
合成例1と同様の反応器に、複合樹脂溶液(AB−2)51.5部を仕込み、窒素雰囲気下に30℃で撹拌しながらトリエチルアミン5.5部を添加して10分間撹拌を行った。これにより、複合樹脂溶液(AB−2)に含有されるカルボキシル基の100モル%が中和されて中和されたカルボキシル基(カルボキシレート基)を有する複合樹脂の溶液が得られた。次いで、同温度で撹拌しながらジルコノシロキサン(C−4)19.3部とIPA15.0部からなる混合物を添加した後、同温度で10分間撹拌を行った。さらに、同温度で脱イオン水70.0部を5分間で攪拌しながら滴下して転相乳化させた後、50℃に昇温し、同温度で20分間撹拌を行ってジルコノシロキサン部分の加水分解縮合を行った。そして、内温40〜60℃で1時間をかけて、メタノール、IPA、n−ブタノールおよび水の一部を減圧下に留去して、NVが35.5%、平均粒子径が175nmのジルコニウム原子とシリコン原子を含有する有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体を得た。この有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体を分散体(Ds−5)と略称する。当該有機−無機ハイブリッド樹脂の固形分酸価の計算値は48.6mgKOH/gであり、含有される成分の重量比率は以下の通りである。
アクリル系重合体:ZrO:CSiO1.5:(CH)SiO:CHSiO1.5=30.0:9.5:32.2:12.8:15.5
Example 5 [Preparation of aqueous organic-inorganic hybrid resin dispersion]
In the same reactor as in Synthesis Example 1, 51.5 parts of the composite resin solution (AB-2) was charged, and 5.5 parts of triethylamine was added with stirring at 30 ° C. in a nitrogen atmosphere, followed by stirring for 10 minutes. . Thereby, 100 mol% of the carboxyl groups contained in the composite resin solution (AB-2) were neutralized to obtain a composite resin solution having a neutralized carboxyl group (carboxylate group). Next, a mixture consisting of 19.3 parts of zirconosiloxane (C-4) and 15.0 parts of IPA was added while stirring at the same temperature, followed by stirring at the same temperature for 10 minutes. Further, 70.0 parts of deionized water was added dropwise with stirring for 5 minutes at the same temperature to effect phase inversion emulsification, then the temperature was raised to 50 ° C., and stirring was performed for 20 minutes at the same temperature. Hydrolytic condensation was performed. Then, methanol, IPA, n-butanol and a part of water are distilled off under reduced pressure over an hour at an internal temperature of 40 to 60 ° C., and zirconium having an NV of 35.5% and an average particle diameter of 175 nm is obtained. An organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion containing atoms and silicon atoms was obtained. This organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion is abbreviated as dispersion (Ds-5). The calculated value of the solid content acid value of the organic-inorganic hybrid resin is 48.6 mgKOH / g, and the weight ratios of the components contained are as follows.
Acrylic polymer: ZrO 2 : C 6 H 5 SiO 1.5 : (CH 3 ) 2 SiO: CH 3 SiO 1.5 = 30.0: 9.5: 32.2: 12.8: 15.5

尚、分散体(Ds−5)調製直後の粘度は180mPa・s、30℃で3ヶ月貯蔵後の粘度は195mPa・sであって、貯蔵安定性に優れていた。   The viscosity immediately after preparation of the dispersion (Ds-5) was 180 mPa · s, and the viscosity after storage at 30 ° C. for 3 months was 195 mPa · s, which was excellent in storage stability.

比較例1〔比較用アクリル系重合体−ポリシロキサンハイブリッド樹脂水性分散体の調製〕
実施例3と同様に複合樹脂溶液(AB−1)に含有されるカルボキシル基の100モル%を中和して、中和されたカルボキシル基(カルボキシレート基)を含有する複合樹脂の溶液を得た。次いで、同温度で撹拌しながらMTMSの部分加水分解縮合物(CHSiO1.5の含有率 70.0%)47.0部を加え、同温度で20分間撹拌を行ってから、同温度で脱イオン水470.0部を撹拌しながら15分間をかけて滴下して転相乳化させた後、60℃に昇温して2時間撹拌を行ってメチルトリメトキシシランの部分加水分解縮合物の加水分解縮合を行った。そして、内温40〜55℃で1.5時間をかけて、メタノール、IPAおよび水の一部分を減圧下に留去してNVが38.5%、平均粒子径が110nmのアクリル系重合体−ポリシロキサンハイブリッド樹脂水性分散体を得た。この有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体を分散体(RDs−1)と略称する。当該分散体(RDs−1)中のアクリル系重合体−ポリシロキサンハイブリッド樹脂の固形分酸価計算値は30.9mgKOH/gであり、含有される成分の重量比率は以下の通りである。
アクリル系重合体:CSiO1.5:(CH)SiO:CHSiO1.5=70.0:8.7:5.0:16.3
Comparative Example 1 [Preparation of Comparative Acrylic Polymer-Polysiloxane Hybrid Resin Aqueous Dispersion]
As in Example 3, 100 mol% of the carboxyl groups contained in the composite resin solution (AB-1) was neutralized to obtain a composite resin solution containing neutralized carboxyl groups (carboxylate groups). It was. Subsequently, 47.0 parts of MTMS partial hydrolysis condensate (CH 3 SiO 1.5 content: 70.0%) was added while stirring at the same temperature, and the mixture was stirred at the same temperature for 20 minutes. After adding 470.0 parts of deionized water dropwise over 15 minutes with stirring, phase inversion emulsification was carried out, and then the temperature was raised to 60 ° C. and stirring was performed for 2 hours to obtain a partial hydrolysis condensate of methyltrimethoxysilane. The hydrolysis condensation of was carried out. Then, over 1.5 hours at an internal temperature of 40 to 55 ° C., methanol, IPA and a part of water were distilled off under reduced pressure to obtain an acrylic polymer having an NV of 38.5% and an average particle size of 110 nm. A polysiloxane hybrid resin aqueous dispersion was obtained. This organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion is abbreviated as dispersion (RDs-1). The calculated solid content acid value of the acrylic polymer-polysiloxane hybrid resin in the dispersion (RDs-1) is 30.9 mgKOH / g, and the weight ratios of the components contained are as follows.
Acrylic polymer: C 6 H 5 SiO 1.5 : (CH 3 ) 2 SiO: CH 3 SiO 1.5 = 70.0: 8.7: 5.0: 16.3

尚、分散体(RDs−1)調製直後の粘度は80mPa・s、30℃で3ヶ月貯蔵後の粘度は90mPa・sであって、貯蔵安定性に優れていた。   The viscosity immediately after preparation of the dispersion (RDs-1) was 80 mPa · s, the viscosity after storage at 30 ° C. for 3 months was 90 mPa · s, and the storage stability was excellent.

比較例2〔比較用アクリル系重合体−ポリシロキサンハイブリッド樹脂水性分散体の調製〕
合成例1と同様の反応容器にIPA470部を仕込んで、窒素ガスの通気下に撹拌しながら、80℃に昇温した。次いで、同温度で、スチレン100部、MMA300部、BMA334部、BA186部、MPTMS30部、AA50部、IPA450部およびTBPO50部からなる混合物を4時間かけて滴下した。その後、同温度で16時間加熱撹拌して、NVが53.5%、数平均分子量が12,800なる、カルボキシル基とトリメトキシシリル基を含有するアクリル系重合体の溶液を得た。以下、この重合体溶液を重合体溶液(R−2)と略称する。
Comparative Example 2 [Preparation of Comparative Acrylic Polymer-Polysiloxane Hybrid Resin Aqueous Dispersion]
470 parts of IPA was charged into the same reaction vessel as in Synthesis Example 1, and the temperature was raised to 80 ° C. while stirring under a nitrogen gas flow. Next, at the same temperature, a mixture of 100 parts of styrene, 300 parts of MMA, 334 parts of BMA, 186 parts of BA, 30 parts of MPTMS, 50 parts of AA, 450 parts of IPA and 50 parts of TBPO was added dropwise over 4 hours. Thereafter, the mixture was heated and stirred at the same temperature for 16 hours to obtain an acrylic polymer solution containing a carboxyl group and a trimethoxysilyl group having NV of 53.5% and a number average molecular weight of 12,800. Hereinafter, this polymer solution is abbreviated as a polymer solution (R-2).

撹拌装置、温度計、コンデンサーおよび滴下ロートを備えた反応容器に、PTMS354部およびIPA365部を仕込んで撹拌しながら80℃に昇温した。次いで、同温度で「フォスレックスA−3」2.9部と脱イオン水96部の混合物を5分間をかけて滴下し、同温度で4時間加熱撹拌を行ってPTMSの加水分解縮合物を調製した。しかるのち、このPTMSの加水分解縮合物に、先に調製した重合体溶液(R−2)1,480部を添加し、80℃で4時間撹拌を行ってPTMSの加水分解縮合物とアクリル系重合体の縮合物を調製した。   In a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser and a dropping funnel, 354 parts of PTMS and 365 parts of IPA were charged and heated to 80 ° C. while stirring. Next, a mixture of 2.9 parts of “Fossrex A-3” and 96 parts of deionized water was added dropwise at the same temperature over 5 minutes, and the mixture was heated and stirred at the same temperature for 4 hours to obtain a hydrolysis condensate of PTMS. Prepared. Thereafter, 1,480 parts of the previously prepared polymer solution (R-2) was added to the PTMS hydrolysis condensate, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 4 hours to obtain a PTMS hydrolysis condensate and an acrylic polymer. A polymer condensate was prepared.

次いで、同温度でトリエチルアミン55部と脱イオン水1,485部の混合物を30分間をかけて滴下した後、メタノールおよびIPAを減圧蒸留により留去して、NVが44.9%、平均粒子径が160nmのアクリル系重合体−ポリシロキサンハイブリッド樹脂水性分散体を得た。以下、このアクリル系重合体−ポリシロキサンハイブリッド樹脂水性分散体を分散体(RDs−2)と略称する。当該分散体(RDs−2)中のアクリル系重合体−ポリシロキサンハイブリッド樹脂の固形分酸価計算値は30.1mgKOH/gであり、含有される成分の重量比率は以下の通りである。
アクリル系重合体:CSiO1.5=77.4:22.6
Next, a mixture of 55 parts of triethylamine and 1,485 parts of deionized water was added dropwise at the same temperature over 30 minutes, and then methanol and IPA were distilled off by distillation under reduced pressure, so that NV was 44.9% and the average particle diameter was A 160 nm acrylic polymer-polysiloxane hybrid resin aqueous dispersion was obtained. Hereinafter, this acrylic polymer-polysiloxane hybrid resin aqueous dispersion is abbreviated as a dispersion (RDs-2). The calculated solid content acid value of the acrylic polymer-polysiloxane hybrid resin in the dispersion (RDs-2) is 30.1 mgKOH / g, and the weight ratios of the components contained are as follows.
Acrylic polymer: C 6 H 5 SiO 1.5 = 77.4: 22.6

実施例6
実施例1で調製した分散体(Ds−1)100部、硬化剤としての3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(GPTMS)6.7部、造膜助剤としてのトリプロピレングリコールモノn−ブチルエーテル(TPNB)7.0部および脱イオン水12.3部を混合してNVが33.0%の硬化性樹脂組成物を調製した。以下、この組成物を組成物(KS−1)と略称する。
Example 6
100 parts of the dispersion (Ds-1) prepared in Example 1, 6.7 parts of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS) as a curing agent, tripropylene glycol mono n-butyl ether as a film-forming aid (TPNB) 7.0 parts and 12.3 parts deionized water were mixed to prepare a curable resin composition having an NV of 33.0%. Hereinafter, this composition is abbreviated as composition (KS-1).

次いで、調製した組成物(KS−1)を、そのまま塗料として用い、以下のように塗装物を作成した。   Subsequently, the prepared composition (KS-1) was used as it was as a coating material to prepare a coated product as follows.

塗装物の作成に際して、基材として下記の溶融亜鉛メッキ鋼板およびアルミニウム板を使用した。
溶融亜鉛メッキ鋼板:クロメート処理した溶融亜鉛メッキ鋼板(サイズ 70×150×0.8mm)
アルミニウム板:クロメート処理したアルミニウム板(サイズ 70×150×0.8mm)
The following hot-dip galvanized steel plate and aluminum plate were used as the base material when preparing the coated product.
Hot-dip galvanized steel sheet: Hot-dip galvanized steel sheet treated with chromate (size 70 x 150 x 0.8 mm)
Aluminum plate: Chromate-treated aluminum plate (size 70 x 150 x 0.8 mm)

溶融亜鉛メッキ鋼板およびアルミニウム板のそれぞれに、組成物(KS−1)をバーコーターを使用して乾燥膜厚が2μmになるように塗装した。次いで、これらの塗装板を常温(25℃)に10日間放置して塗膜を硬化させて溶融亜鉛メッキ鋼板の塗装板(1)とアルミニウム板の塗装板(2)を作成した。これらについて、下記のような耐食性および耐候性の評価を行った。評価結果を第1表に示した。   The composition (KS-1) was applied to each of the hot-dip galvanized steel plate and the aluminum plate using a bar coater so that the dry film thickness was 2 μm. Next, these coated plates were allowed to stand at room temperature (25 ° C.) for 10 days to cure the coating film, thereby preparing a coated plate (1) of a hot dip galvanized steel plate and a coated plate (2) of an aluminum plate. These were evaluated for corrosion resistance and weather resistance as described below. The evaluation results are shown in Table 1.

耐食性:溶融亜鉛メッキ鋼板の塗装板(1)上の塗膜に、カッターナイフを使用してクロスカットを入れた塗装板を、塩水噴霧試験器にセットして480時間の塩水噴霧試験を行った(JIS K−5400 9.1に基づく試験)。試験終了後、取り出した塗装板を水洗、乾燥の後、カット部分から発生した錆の最大幅(片幅)を測定して耐食性の尺度とした。この値が小さい程耐食性に優れることを示す。   Corrosion resistance: A coating plate on which a cross cut was applied using a cutter knife to the coating film on the hot-dip galvanized steel plate (1) was set in a salt spray tester and subjected to a salt spray test for 480 hours. (Test based on JIS K-5400 9.1). After completion of the test, the paint plate taken out was washed with water and dried, and then the maximum width (single width) of rust generated from the cut portion was measured and used as a measure of corrosion resistance. It shows that it is excellent in corrosion resistance, so that this value is small.

耐候性:アルミニウム板の塗装板(2)上の塗膜に対して、下記の試験機を使用して下記の試験条件で4,000時間の曝露を行った際の20°光沢値を曝露開始前の20°光沢値で除した値を100倍した値(光沢保持率)でもって耐候性の尺度とした。この値が大きいほど耐候性に優れる。
(イ)試験機 :スガ試験機(株)製デユーパネル光コントロールウエザーメーター
(ロ)試験条件:UV照射(60℃−4時間)と湿潤(40℃−4時間)を1サイクルとして繰り返し曝露する。
Weather resistance: 20 ° gloss value when the coating film on the aluminum plate (2) was exposed for 4,000 hours under the following test conditions using the following test machine was started. The value obtained by dividing the previous 20 ° gloss value by 100 (gloss retention) was used as a measure of weather resistance. The larger this value, the better the weather resistance.
(A) Tester: Suga Test Instruments Co., Ltd. Deyupanel light control weather meter (b) Test conditions: UV exposure (60 ° C-4 hours) and wetting (40 ° C-4 hours) are repeatedly exposed as one cycle.

実施例7〜10
第1表または第2表に記載した比率で各成分を配合して組成物(KS−2)〜(KS−5)を調製した。次いで、組成物(KS−2)〜(KS−5)のそれぞれを用いた以外は実施例6と同様にして各組成物を溶融亜鉛メッキ鋼板およびアルミニウム板のそれぞれに塗装し、第1表または第2表に記載した条件で塗膜を硬化させて塗装板を作成した。得られた塗装板について、それぞれ実施例6と同様に耐食性と耐候性の評価を行った。評価結果を第1表および第2表に示した。
Examples 7-10
Compositions (KS-2) to (KS-5) were prepared by blending the respective components at the ratios described in Table 1 or Table 2. Subsequently, each composition was coated on each of the hot-dip galvanized steel sheet and the aluminum sheet in the same manner as in Example 6 except that each of the compositions (KS-2) to (KS-5) was used. The coating film was cured under the conditions described in Table 2 to prepare a coated plate. The obtained coated plates were evaluated for corrosion resistance and weather resistance in the same manner as in Example 6. The evaluation results are shown in Tables 1 and 2.

比較例3
比較例1で調製した分散体(RDs−1)100部、GPTMS7.8部、造膜助剤としてのPNP7.7部および脱イオン水24.8部からNVが33.0%の組成物(RKS−1)を調製した。次いで、組成物(RKS−1)を使用した以外は実施例6と同様にして組成物(RKS−1)を溶融亜鉛メッキ鋼板およびアルミニウム板のそれぞれに塗装し、常温に10日間放置して塗膜を硬化させて塗装板を作成した。得られた塗装板について、それぞれ実施例6と同様に評価を行った。評価結果を第3表に示した。
Comparative Example 3
Composition having NV of 33.0% from 100 parts of dispersion (RDs-1) prepared in Comparative Example 1, 7.8 parts of GPTMS, 7.7 parts of PNP as a film-forming aid, and 24.8 parts of deionized water ( RKS-1) was prepared. Next, the composition (RKS-1) was applied to each of the hot dip galvanized steel sheet and the aluminum sheet in the same manner as in Example 6 except that the composition (RKS-1) was used. The film was cured to produce a painted plate. The obtained coated plates were evaluated in the same manner as in Example 6. The evaluation results are shown in Table 3.

比較例4
比較例2で調製した分散体(RDs−2)100部、GPTMS8.5部、造膜助剤としてのTPNB9.0部および脱イオン水35.1部からNVが35.0%の組成物(RKS−2)を調製した。次いで、組成物(RKS−2)を使用した以外は実施例6と同様にして組成物(RKS−2)を溶融亜鉛メッキ鋼板およびアルミニウム板のそれぞれに塗装し、常温に10日間放置して塗膜を硬化させて塗装板を作成した。得られた塗装板について、それぞれ実施例6と同様に評価を行った。評価結果を第3表に示した。
Comparative Example 4
Composition having NV of 35.0% from 100 parts of dispersion (RDs-2) prepared in Comparative Example 2, 8.5 parts of GPTMS, 9.0 parts of TPNB as a film-forming aid and 35.1 parts of deionized water ( RKS-2) was prepared. Next, the composition (RKS-2) was applied to each of the hot dip galvanized steel sheet and the aluminum sheet in the same manner as in Example 6 except that the composition (RKS-2) was used. The film was cured to produce a painted plate. The obtained coated plates were evaluated in the same manner as in Example 6. The evaluation results are shown in Table 3.

Figure 0005493286
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前記第1表〜第3表の脚注
「GPTMS」 :3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
「EX−614B」:ナガセケムテックス(株)製デナコールEX−614B〔ソルビトールポリグリシジルエーテル(エポキシ当量174g/eq)〕
「PNP」 :プロピレングリコールモノn−プロピルエーテル
「TPNB」 :トリプロピレングリコールモノn−ブチルエーテル
「WS−500」 :日本触媒(株)製エポクロスWS−500〔オキサゾリン基含有水溶性樹脂(オキサゾリン当量:樹脂固形分220g/eq、不揮発分:40%)〕
Footnote “GPTMS” in Tables 1 to 3 above: 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane “EX-614B”: Denacol EX-614B manufactured by Nagase ChemteX Corp. [sorbitol polyglycidyl ether (epoxy equivalent 174 g / eq)]
“PNP”: propylene glycol mono n-propyl ether “TPNB”: tripropylene glycol mono n-butyl ether “WS-500”: Epocros WS-500 manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd. [oxazoline group-containing water-soluble resin (oxazoline equivalent: resin) (Solid content: 220 g / eq, nonvolatile content: 40%)

実施例11〔有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体の調製〕
合成例1と同様の反応容器に複合樹脂(AB−3)溶液141.6部を仕込み、30℃で窒素雰囲気下に撹拌しながらジルコノシロキサン化合物(C−1)31.6部およびIPA50.0部からなる混合物を添加した後、同温度で5分間撹拌を行った。さらに、同温度で脱イオン水280.0部を10分間をかけて滴下して転相乳化させた後、同温度で30分間撹拌を行って、ジルコノシロキサン化合物(C−1)中のジルコニウム原子に結合したアルコキシ基およびシリコン原子に結合したアルコキシ基の加水分解縮合を行った。そして、内温40〜60℃で1時間をかけて、メタノール、IPA、n−ブタノールおよび水の一部分を減圧下に留去してNVが33.9%、平均粒子径が80nmのジルコニウム原子とシリコン原子を含有する有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体を得た。この有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体を分散体(Ds−6)と略称する。当該分散体(Ds−6)中の有機−無機ハイブリッド樹脂の固形分酸価計算値は16.0mgKOH/gであり、含有される成分の重量比率は以下の通りであった。
ポリウレタン系重合体:ZrO:CHSiO1.5=70.0:5.0:25.0
Example 11 [Preparation of aqueous organic-inorganic hybrid resin dispersion]
In a reaction vessel similar to that in Synthesis Example 1, 141.6 parts of the composite resin (AB-3) solution was charged, and 31.6 parts of zirconosiloxane compound (C-1) and IPA50. After adding 0 part of the mixture, the mixture was stirred at the same temperature for 5 minutes. Furthermore, 280.0 parts of deionized water was added dropwise at the same temperature over 10 minutes to phase-invert and emulsify, and then stirred at the same temperature for 30 minutes to obtain zirconium in the zirconosiloxane compound (C-1). Hydrolytic condensation of an alkoxy group bonded to an atom and an alkoxy group bonded to a silicon atom was performed. Then, over 1 hour at an internal temperature of 40 to 60 ° C., methanol, IPA, n-butanol and a part of water were distilled off under reduced pressure to obtain a zirconium atom having an NV of 33.9% and an average particle diameter of 80 nm. An organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion containing silicon atoms was obtained. This organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion is abbreviated as dispersion (Ds-6). The calculated solid acid value of the organic-inorganic hybrid resin in the dispersion (Ds-6) was 16.0 mgKOH / g, and the weight ratios of the components contained were as follows.
Polyurethane polymer: ZrO 2 : CH 3 SiO 1.5 = 70.0: 5.0: 25.0

尚、分散体(Ds−6)調製直後の粘度は86mPa・s、30℃で3ヶ月貯蔵後の粘度は90mPa・sであって、貯蔵安定性に優れていた。   The viscosity immediately after preparation of the dispersion (Ds-6) was 86 mPa · s, and the viscosity after storage at 30 ° C. for 3 months was 90 mPa · s, which was excellent in storage stability.

実施例12〔有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体の調製〕
合成例1と同様の反応容器に複合樹脂(AB−3)溶液141.6部を仕込み、30℃で窒素雰囲気下に撹拌しながらジルコノシロキサン化合物(C−5)17.5部およびIPA20.0部からなる混合物を添加した後、同温度で5分間撹拌を行った。さらに、同温度で脱イオン水210.0部を10分間をかけて滴下して転相乳化させた後、同温度で30分間撹拌を行って、ジルコノシロキサン化合物(C−5)中のジルコニウム原子に結合したアルコキシ基およびシリコン原子に結合したアルコキシ基の加水分解縮合を行った。そして、内温40〜60℃で1時間をかけて、メタノール、エタノール、IPA、n−ブタノールおよび水の一部分を減圧下に留去してNVが35.0%、平均粒子径が110nmのジルコニウム原子とシリコン原子を含有する有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体を得た。この有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体を分散体(Ds−7)と略称する。当該分散体(Ds−7)中の有機−無機ハイブリッド樹脂の固形分酸価計算値は18.3mgKOH/gであり、含有される成分の重量比率は以下の通りであった。
ポリウレタン系重合体:ZrO:CHSiO1.5:SiO=80.0:3.7:11.4:4.9
Example 12 [Preparation of aqueous organic-inorganic hybrid resin dispersion]
In a reaction vessel similar to Synthesis Example 1, 141.6 parts of the composite resin (AB-3) solution was charged, and 17.5 parts of the zirconosiloxane compound (C-5) and IPA20. After adding 0 part of the mixture, the mixture was stirred at the same temperature for 5 minutes. Further, 210.0 parts of deionized water was added dropwise at the same temperature over 10 minutes to effect phase inversion emulsification, followed by stirring at the same temperature for 30 minutes to obtain zirconium in the zirconosiloxane compound (C-5). Hydrolytic condensation of an alkoxy group bonded to an atom and an alkoxy group bonded to a silicon atom was performed. A portion of methanol, ethanol, IPA, n-butanol and water was distilled off under reduced pressure over 1 hour at an internal temperature of 40-60 ° C., and the zirconium having an NV of 35.0% and an average particle size of 110 nm An organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion containing atoms and silicon atoms was obtained. This organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion is abbreviated as dispersion (Ds-7). The calculated solid acid value of the organic-inorganic hybrid resin in the dispersion (Ds-7) was 18.3 mgKOH / g, and the weight ratios of the components contained were as follows.
Polyurethane polymer: ZrO 2 : CH 3 SiO 1.5 : SiO 2 = 80.0: 3.7: 11.4: 4.9

尚、分散体(Ds−7)調製直後の粘度は90mPa・s、30℃で3ヶ月貯蔵後の粘度は95mPa・sであって、貯蔵安定性に優れていた。   The viscosity immediately after preparation of the dispersion (Ds-7) was 90 mPa · s, the viscosity after storage at 30 ° C. for 3 months was 95 mPa · s, and the storage stability was excellent.

比較例5〔比較用ポリウレタン系重合体−ポリシロキサンハイブリッド樹脂水性分散体の調製〕
合成例1と同様の反応容器に、合成例3で得た重合体溶液(a−3)198.5部を仕込み、撹拌しながら60℃に昇温した後、減圧下に溶剤30.0部を留去した。次いで、50℃で撹拌しながらトリエチルアミン3.9部を添加して10分間撹拌を行った。これにより、重合体溶液(a−3)に含有されるカルボキシル基の100モル%が中和されて中和されたカルボキシル基(カルボキシレート基)と加水分解性シリル基を併有する重合体の溶液が得られた。次いで、同温度で撹拌しながらMTMSの部分加水分解縮合物(CHSiO1.5の含有率70.0%)28.6部と脱イオン水11.0部を添加した後、70℃に昇温し同温度で3.5時間の加熱撹拌を行って加水分解性シリル基の加水分解縮合を行った。次いで、同温度で脱イオン水240.0部を10分間かけて攪拌しながら滴下して転相乳化させた後、内温50〜60℃で1.0時間をかけて、メタノール、IPAおよび水の一部分を減圧下に留去して、NVが32.7%、平均粒子径が75nmのポリウレタン系重合体−ポリシロキサンハイブリッド樹脂水性分散体を得た。このポリウレタン系重合体−ポリシロキサンハイブリッド樹脂水性分散体を分散体(RDs−3)と略称する。当該ポリウレタン系重合体−ポリシロキサンハイブリッド樹脂の固形分酸価の計算値は18.3mgKOH/gであり、含有される成分の重量比率は以下の通りである。
ポリウレタン系重合体:CHSiO1.5=80.0:20.0
Comparative Example 5 [Preparation of aqueous polyurethane-polysiloxane hybrid resin dispersion for comparison]
In a reaction vessel similar to Synthesis Example 1, 198.5 parts of the polymer solution (a-3) obtained in Synthesis Example 3 was charged, and the temperature was raised to 60 ° C. with stirring, and then 30.0 parts of solvent under reduced pressure. Was distilled off. Next, 3.9 parts of triethylamine was added with stirring at 50 ° C., and the mixture was stirred for 10 minutes. Thereby, 100 mol% of the carboxyl group contained in the polymer solution (a-3) is neutralized to neutralize the neutralized carboxyl group (carboxylate group) and a polymer solution having both hydrolyzable silyl groups. was gotten. Next, 28.6 parts of MTMS partially hydrolyzed condensate (CH 3 SiO 1.5 content: 70.0%) and 11.0 parts of deionized water were added while stirring at the same temperature, and the mixture was then heated to 70 ° C. The temperature was raised and the mixture was heated and stirred at the same temperature for 3.5 hours to carry out hydrolytic condensation of hydrolyzable silyl groups. Next, 240.0 parts of deionized water was added dropwise with stirring over 10 minutes at the same temperature to effect phase inversion emulsification, and then over 1.0 hour at an internal temperature of 50 to 60 ° C, methanol, IPA and water A portion of was distilled off under reduced pressure to obtain a polyurethane polymer-polysiloxane hybrid resin aqueous dispersion having an NV of 32.7% and an average particle size of 75 nm. This aqueous polyurethane polymer-polysiloxane hybrid resin dispersion is abbreviated as a dispersion (RDs-3). The calculated value of the solid content acid value of the polyurethane-based polymer-polysiloxane hybrid resin is 18.3 mgKOH / g, and the weight ratio of the contained components is as follows.
Polyurethane polymer: CH 3 SiO 1.5 = 80.0: 20.0

尚、分散体(RDs−3)調製直後の粘度は145mPa・s、30℃で3ヶ月貯蔵後の粘度は155mPa・sであって、貯蔵安定性に優れていた。   The viscosity immediately after preparation of the dispersion (RDs-3) was 145 mPa · s, the viscosity after storage at 30 ° C. for 3 months was 155 mPa · s, and the storage stability was excellent.

実施例13
実施例11で調製した分散体(Ds−6)100部および造膜助剤としてのPNP6.8部を混合してNVが31.7%の硬化性組成物を調製した。以下、この組成物を組成物(KS−6)と略称する。
Example 13
100 parts of the dispersion (Ds-6) prepared in Example 11 and 6.8 parts of PNP as a film-forming aid were mixed to prepare a curable composition having an NV of 31.7%. Hereinafter, this composition is abbreviated as composition (KS-6).

次いで、組成物(KS−6)を用いた以外は実施例6と同様にして組成物(KS−6)を溶融亜鉛メッキ鋼板およびアルミニウム板のそれぞれに塗装し、常温(25℃)に10日間放置して硬化させて塗装板を作成した。得られた塗装板について塩水噴霧試験の試験時間を600時間に変更し、且つ、耐候性試験の曝露時間を250時間に変更した以外は、実施例6と同様に評価を行った。評価結果を第4表に示した。   Next, the composition (KS-6) was applied to each of the hot-dip galvanized steel sheet and the aluminum sheet in the same manner as in Example 6 except that the composition (KS-6) was used, and was allowed to stand at room temperature (25 ° C.) for 10 days. A coating plate was prepared by allowing to stand and curing. The obtained coated plate was evaluated in the same manner as in Example 6 except that the test time of the salt spray test was changed to 600 hours and the exposure time of the weather resistance test was changed to 250 hours. The evaluation results are shown in Table 4.

実施例14
実施例11で調製した分散体(Ds−6)100部、硬化剤としてのGPTMS3.4部、造膜助剤としてのPNP6.8部および脱イオン水2.8部を混合してNVが33.0%の硬化性組成物を調製した。以下、この組成物を組成物(KS−7)と略称する。
Example 14
100 parts of the dispersion (Ds-6) prepared in Example 11, 3.4 parts of GPTMS as a curing agent, 6.8 parts of PNP as a film-forming aid, and 2.8 parts of deionized water were mixed to obtain an NV of 33. A 0.0% curable composition was prepared. Hereinafter, this composition is abbreviated as composition (KS-7).

次いで、組成物(KS−7)を用いた以外は実施例6と同様にして組成物(KS−7)を溶融亜鉛メッキ鋼板およびアルミニウム板のそれぞれに塗装し、常温(25℃)に10日間放置して硬化させて塗装板を作成した。得られた塗装板について塩水噴霧試験の試験時間を600時間に変更し、且つ、耐候性試験の曝露時間を250時間に変更した以外は、実施例6と同様に評価を行った。評価結果を第4表に示した。
実施例15
実施例12で調製した分散体(Ds−7)100部、硬化剤としてのGPTMS4.0部、造膜助剤としてのPNP7.0部および脱イオン水7.2部を混合してNVが33.0%の硬化性組成物を調製した。以下、この組成物を組成物(KS−8)と略称する。
Next, the composition (KS-7) was coated on each of the hot-dip galvanized steel sheet and the aluminum sheet in the same manner as in Example 6 except that the composition (KS-7) was used, and was allowed to stand at room temperature (25 ° C.) for 10 days. A coating plate was prepared by allowing to stand and curing. The obtained coated plate was evaluated in the same manner as in Example 6 except that the test time of the salt spray test was changed to 600 hours and the exposure time of the weather resistance test was changed to 250 hours. The evaluation results are shown in Table 4.
Example 15
Mixing 100 parts of the dispersion (Ds-7) prepared in Example 12, 4.0 parts of GPTMS as a curing agent, 7.0 parts of PNP as a film-forming aid, and 7.2 parts of deionized water, the NV was 33 A 0.0% curable composition was prepared. Hereinafter, this composition is abbreviated as composition (KS-8).

次いで、組成物(KS−8)を用いた以外は実施例6と同様にして組成物(KS−8)を溶融亜鉛メッキ鋼板およびアルミニウム板のそれぞれに塗装し、常温(25℃)に10日間放置して硬化させて塗装板を作成した。得られた塗装板について塩水噴霧試験の試験時間を600時間に変更し、且つ、耐候性試験の曝露時間を250時間に変更した以外は、実施例6と同様に評価を行った。評価結果を第4表に示した。   Next, the composition (KS-8) was applied to each of the hot-dip galvanized steel sheet and the aluminum sheet in the same manner as in Example 6 except that the composition (KS-8) was used, and the composition was subjected to normal temperature (25 ° C.) for 10 days. A coating plate was prepared by allowing to stand and curing. The obtained coated plate was evaluated in the same manner as in Example 6 except that the test time of the salt spray test was changed to 600 hours and the exposure time of the weather resistance test was changed to 250 hours. The evaluation results are shown in Table 4.

比較例6
比較例5で調製した分散体(RDs−3)100部および造膜助剤としてのPNP6.5部を混合してNVが30.7%の硬化性組成物を調製した。以下、この組成物を組成物(RKS−3)と略称する。
Comparative Example 6
A curable composition having an NV of 30.7% was prepared by mixing 100 parts of the dispersion (RDs-3) prepared in Comparative Example 5 and 6.5 parts of PNP as a film forming aid. Hereinafter, this composition is abbreviated as a composition (RKS-3).

次いで、組成物(RKS−3)を用いた以外は実施例6と同様にして組成物(RKS−3)を溶融亜鉛メッキ鋼板およびアルミニウム板のそれぞれに塗装し、常温(25℃)に10日間放置して硬化させて塗装板を作成した。得られた塗装板について塩水噴霧試験の試験時間を600時間に変更し、且つ、耐候性試験の曝露時間を250時間に変更した以外は、実施例6と同様に評価を行った。評価結果を第5表に示した。   Next, the composition (RKS-3) was applied to each of the hot-dip galvanized steel sheet and the aluminum sheet in the same manner as in Example 6 except that the composition (RKS-3) was used, and was allowed to stand at room temperature (25 ° C.) for 10 days. A coating plate was prepared by allowing to stand and curing. The obtained coated plate was evaluated in the same manner as in Example 6 except that the test time of the salt spray test was changed to 600 hours and the exposure time of the weather resistance test was changed to 250 hours. The evaluation results are shown in Table 5.

比較例7
比較例5で調製した分散体(RDs−3)100部、硬化剤としてのGPTMS3.8部、造膜助剤としてのPNP6.5部および脱イオン水0.3部を混合してNVが33.0%の硬化性組成物を調製した。以下、この組成物を組成物(RKS−4)と略称する。
Comparative Example 7
100 parts of the dispersion (RDs-3) prepared in Comparative Example 5, 3.8 parts of GPTMS as a curing agent, 6.5 parts of PNP as a film-forming aid, and 0.3 part of deionized water were mixed to obtain an NV of 33. A 0.0% curable composition was prepared. Hereinafter, this composition is abbreviated as a composition (RKS-4).

次いで、組成物(RKS−4)を用いた以外は実施例6と同様にして組成物(RKS−4)を溶融亜鉛メッキ鋼板およびアルミニウム板のそれぞれに塗装し、常温(25℃)に10日間放置して硬化させて塗装板を作成した。得られた塗装板について塩水噴霧試験の試験時間を600時間に変更し、且つ、耐候性試験の曝露時間を250時間に変更した以外は、実施例6と同様に評価を行った。評価結果を第5表に示した。   Next, the composition (RKS-4) was applied to each of the hot-dip galvanized steel sheet and the aluminum sheet in the same manner as in Example 6 except that the composition (RKS-4) was used, and was allowed to stand at room temperature (25 ° C) for 10 days. A coating plate was prepared by allowing to stand and curing. The obtained coated plate was evaluated in the same manner as in Example 6 except that the test time of the salt spray test was changed to 600 hours and the exposure time of the weather resistance test was changed to 250 hours. The evaluation results are shown in Table 5.

Figure 0005493286
Figure 0005493286

Figure 0005493286
Figure 0005493286

Claims (13)

酸基および/または中和された酸基を含有する重合体セグメント(A)とシリコン原子に結合した加水分解性基および/またはシラノール基を含有するポリシロキサンセグメント(B)が結合してなる複合樹脂(AB)を、ジルコニウム原子に結合したアルコキシ基および/またはシリコン原子に結合したアルコキシ基を含有するジルコノシロキサン化合物(C)で変性し、次いで、中和し、若しくは、中和せずして得られる中和された酸基を含有するジルコノシロキサン変性複合樹脂(ABC)を水性媒体中に分散させた後、シリコン原子に結合した加水分解性基および/またはシラノール基ならびにジルコニウム原子に結合したアルコキシ基および/またはシリコン原子に結合したアルコキシ基の加水分解縮合を行って得られる有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体であって、前記重合体セグメント(A)が、ビニル系重合体セグメントまたはポリウレタン系重合体セグメントであることを特徴とする有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体。 A composite comprising a polymer segment (A) containing acid groups and / or neutralized acid groups and a polysiloxane segment (B) containing hydrolyzable groups and / or silanol groups bonded to silicon atoms. The resin (AB) is modified with a zirconosiloxane compound (C) containing an alkoxy group bonded to a zirconium atom and / or an alkoxy group bonded to a silicon atom, and then neutralized or not neutralized. A zirconosiloxane-modified composite resin (ABC) containing neutralized acid groups obtained in this manner is dispersed in an aqueous medium, and then bonded to hydrolyzable groups and / or silanol groups bonded to silicon atoms and zirconium atoms. obtained by performing hydrolytic condensation of alkoxy groups bonded to the alkoxy group and / or a silicon atom organic - No A hybrid resin aqueous dispersion, wherein the polymer segment (A), characterized in that a vinyl polymer segment or polyurethane polymer segment organic - inorganic hybrid resin aqueous dispersion. 前記複合樹脂(AB)が、前記重合体セグメント(A)と前記ポリシロキサンセグメント(B)とが下記の構造式(S−1)
Figure 0005493286
〔但し、構造式(S−1)中の炭素原子は前記重合体セグメント(A)の一部分を構成し、シリコン原子と酸素原子は前記ポリシロキサンセグメント(B)の一部分を構成するものである。〕
で示される結合を介して結合しているものである請求項1に記載の有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体。
In the composite resin (AB), the polymer segment (A) and the polysiloxane segment (B) are represented by the following structural formula (S-1).
Figure 0005493286
[However, the carbon atom in the structural formula (S-1) constitutes a part of the polymer segment (A), and the silicon atom and the oxygen atom constitute a part of the polysiloxane segment (B). ]
The organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion according to claim 1, which is bonded via a bond represented by the formula:
前記複合樹脂(AB)が、酸基および/または中和された酸基ならびに加水分解性シリル基および/またはシラノール基を含有する重合体(a)と、シリコン原子に結合した加水分解性基および/またはシラノール基を含有するポリシロキサン(b)を加水分解縮合または縮合させて得られる複合樹脂、あるいは、前記重合体(a)の存在下にシリコン原子に結合した加水分解性基を有するシラン化合物を加水分解縮合させて得られる複合樹脂である請求項1に記載の有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体。   The composite resin (AB) comprises a polymer (a) containing an acid group and / or a neutralized acid group and a hydrolyzable silyl group and / or silanol group, a hydrolyzable group bonded to a silicon atom, and // A composite resin obtained by hydrolytic condensation or condensation of a polysiloxane (b) containing a silanol group, or a silane compound having a hydrolyzable group bonded to a silicon atom in the presence of the polymer (a) The organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion according to claim 1, which is a composite resin obtained by hydrolytic condensation of. 前記ジルコノシロキサン化合物(C)が、ジルコニウム原子に結合したアルコキシ基およびシリコン原子に結合したアルコキシ基を含有するものである請求項1、2または3に記載の有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体。   The organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion according to claim 1, wherein the zirconosiloxane compound (C) contains an alkoxy group bonded to a zirconium atom and an alkoxy group bonded to a silicon atom. 前記ジルコノシロキサン化合物(C)が、アルコキシジルコニウム化合物(c−1)および/またはその部分加水分解縮合物(c−2)とアルコキシシラン化合物(c−3)とを部分共加水分解縮合して得られるものである請求項1、2または3に記載の有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体。   The zirconosiloxane compound (C) is obtained by subjecting an alkoxyzirconium compound (c-1) and / or a partial hydrolysis condensate thereof (c-2) and an alkoxysilane compound (c-3) to partial cohydrolysis condensation. The organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion according to claim 1, 2 or 3, which is obtained. 前記ジルコノシロキサン化合物(C)が、水とジルコニウム原子に結合したアルコキシ基(Zr結合アルコキシ基)のモル比(水/Zr結合アルコキシ基)が0.05〜5.0なる範囲、アルコキシシラン化合物(−3)と水のモル比(アルコキシシラン化合物/水)が0.3〜5.0なる範囲、および、ジルコニウム原子とシリコン原子の原子数比(Zr/Si)が0.01〜5.0なる範囲をいずれも満足する比率で、アルコキシジルコニウム化合物(−1)および/またはその部分加水分解縮合物(−2)、アルコキシシラン化合物(−3)ならびに水を使用して、部分共加水分解縮合を行うことにより得られるものである請求項1、2または3に記載の有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体。 A range in which the molar ratio (water / Zr-bonded alkoxy group) of the alkoxy group (Zr-bonded alkoxy group) in which the zirconosiloxane compound (C) is bonded to water and a zirconium atom is 0.05 to 5.0, an alkoxysilane compound The range of ( c- 3) to water molar ratio (alkoxysilane compound / water) is 0.3 to 5.0, and the atomic ratio of zirconium atom to silicon atom (Zr / Si) is 0.01 to 5 0.0 using an alkoxyzirconium compound ( c- 1) and / or a partially hydrolyzed condensate thereof ( c- 2), an alkoxysilane compound ( c- 3) and water at a ratio satisfying any of the ranges of 0.0, The organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion according to claim 1, 2 or 3, which is obtained by performing partial cohydrolysis condensation. 前記ジルコノシロキサン化合物()が、水とジルコニウム原子に結合したアルコキシ基(Zr結合アルコキシ基)のモル比(水/Zr結合アルコキシ基)0.05〜5.0なる範囲、アルコキシシラン化合物(−3)と水のモル比(アルコキシシラン化合物/水)が0.3〜5.0なる範囲、ジルコニウム原子とシリコン原子の原子数比(Zr/Si)が0.01〜5.0なる範囲、および、水と、ジルコニウム原子に結合したアルコキシ基(Zr結合アルコキシ基)およびシリコン原子に結合したアルコキシ基(Si結合アルコキシ基)の合計(Zr結合アルコキシ基+Si結合アルコキシ基)とのモル比〔水/(Zr結合アルコキシ基+Si結合アルコキシ基)〕が0.03〜0.8なる範囲をいずれも満足する比率で、アルコキジルコニウム化合物(−1)および/またはその部分加水分解縮合物(−2)、アルコキシシラン化合物(−3)ならびに水を使用して、部分共加水分解縮合を行うことにより得られるものである請求項1、2または3に記載の有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体。

A range in which the zirconosiloxane compound ( C ) has a molar ratio of water and an alkoxy group bonded to a zirconium atom (Zr bonded alkoxy group) (water / Zr bonded alkoxy group) of 0.05 to 5.0, an alkoxysilane compound ( c- 3) and the molar ratio of water (alkoxysilane compound / water) in the range of 0.3 to 5.0, and the atomic ratio of zirconium atoms to silicon atoms (Zr / Si) in the range of 0.01 to 5.0. Range and molar ratio of water to the sum of alkoxy groups bonded to zirconium atoms (Zr bonded alkoxy groups) and alkoxy groups bonded to silicon atoms (Si bonded alkoxy groups) (Zr bonded alkoxy groups + Si bonded alkoxy groups) The ratio of [water / (Zr bond alkoxy group + Si bond alkoxy group)] in the range of 0.03 to 0.8 satisfies Shi zirconium compound (c -1) and / or its partially hydrolyzed condensate (c -2), using an alkoxysilane compound (c -3) and water, those obtained by performing the partial cohydrolysis condensation The organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion according to claim 1, 2 or 3.

前記複合樹脂(AB)と前記ジルコノシロキサン化合物(C)との比率が、複合樹脂(AB)100重量部に対して、ジルコノシロキサン化合物(C)が2〜600重量部である請求項1、2または3に記載の有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体。   The ratio of the composite resin (AB) to the zirconosiloxane compound (C) is 2 to 600 parts by weight of the zirconosiloxane compound (C) with respect to 100 parts by weight of the composite resin (AB). 2. The organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion according to 2 or 3. 前記酸基がカルボキシル基である請求項1、2、3または8に記載の有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体。 The organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion according to claim 1, 2, 3, or 8, wherein the acid group is a carboxyl group. 請求項1〜のいずれか1項に記載の有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体と硬化剤(D)を含有することを特徴とする硬化性樹脂組成物。 Organic according to any one of claims 1 to 9 - inorganic hybrid resin aqueous dispersion and the curing agent (D) The curable resin composition characterized by containing a. 請求項1〜のいずれか1項に記載の有機−無機ハイブリッド樹脂水性分散体を含有する塗料。 Organic according to any one of claims 1 to 9 - paint containing inorganic hybrid resin aqueous dispersion. 請求項1に記載の硬化性樹脂組成物を含有することを特徴とする塗料。 Paint characterized by containing a curable resin composition according to claim 1 0. 請求項1または1に記載の塗料を塗装して得られるものであることを特徴とする塗装物。 Coated article, characterized in that is obtained by coating a coating composition according to claim 1 1 or 1 2.
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