JP5920975B2 - Resin for pigment dispersion - Google Patents

Resin for pigment dispersion Download PDF

Info

Publication number
JP5920975B2
JP5920975B2 JP2012095001A JP2012095001A JP5920975B2 JP 5920975 B2 JP5920975 B2 JP 5920975B2 JP 2012095001 A JP2012095001 A JP 2012095001A JP 2012095001 A JP2012095001 A JP 2012095001A JP 5920975 B2 JP5920975 B2 JP 5920975B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
meth
group
polymerizable unsaturated
acrylate
resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012095001A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013221131A (en
Inventor
剛士 坪内
剛士 坪内
山下 文男
文男 山下
神守 功
功 神守
浩司 遠藤
浩司 遠藤
将司 神田
将司 神田
小畑 政示
政示 小畑
芳明 千野
芳明 千野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kansai Paint Co Ltd
Original Assignee
Kansai Paint Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kansai Paint Co Ltd filed Critical Kansai Paint Co Ltd
Priority to JP2012095001A priority Critical patent/JP5920975B2/en
Publication of JP2013221131A publication Critical patent/JP2013221131A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5920975B2 publication Critical patent/JP5920975B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

本発明は、水性塗料に好適な顔料分散用樹脂、該顔料分散用樹脂を含有する水性顔料分散体及び該顔料分散用樹脂を含有する水性塗料組成物に関する。   The present invention relates to a pigment dispersing resin suitable for an aqueous coating material, an aqueous pigment dispersion containing the pigment dispersing resin, and an aqueous coating composition containing the pigment dispersing resin.

近年、地球環境保護の観点から、揮発性有機物含有量(VOC)が低い塗料が要求され、溶剤型塗料から水性塗料への切り換えが進められている。   In recent years, from the viewpoint of protecting the global environment, paints having a low volatile organic matter content (VOC) are required, and switching from solvent-based paints to water-based paints is being promoted.

ここで塗料の水性化に伴う問題点としては、塗料に使用される顔料は一般に表面が疎水性で水に濡れにくく、また、従来、溶剤型の着色塗料に用いられている顔料分散用樹脂は水に対する溶解性が低く水性媒体中での分散安定性に劣っている点などが挙げられる。したがって、水系塗料における顔料分散用樹脂の設計にあたっては、顔料の濡れ性と顔料分散用樹脂の水性媒体中での分散安定性を両立させることが重要である。
Here, the problems associated with the aqueousization of paints are that the pigments used in paints are generally hydrophobic and difficult to wet with water, and the pigment dispersion resins conventionally used in solvent-type colored paints are For example, the solubility in water is low and the dispersion stability in an aqueous medium is poor. Therefore, in designing the pigment dispersion resin in the water-based paint, it is important to satisfy both the wettability of the pigment and the dispersion stability of the pigment dispersion resin in the aqueous medium.

顔料の濡れ性に関しては、顔料分散用樹脂が低粘度、低分子量であることが有利であるといわれ、分散安定化については、顔料表面での立体反発層の形成性や顔料分散用樹脂の連続相(水性媒体)への溶解性が良いことが有利であるといわれている。また、顔料表面の疎水部と顔料分散用樹脂の疎水部との相互作用による、顔料表面への顔料分散用樹脂の濡れや顔料への吸着に関しては、顔料の濡れ性と顔料分散用樹脂の分散安定性の両方が関与しているものと考えられる。   With regard to the wettability of the pigment, it is said that it is advantageous that the resin for dispersing the pigment has a low viscosity and a low molecular weight. It is said that it is advantageous to have good solubility in the phase (aqueous medium). In addition, regarding the wettability of the pigment dispersion resin to the pigment surface and the adsorption to the pigment due to the interaction between the hydrophobic part of the pigment surface and the hydrophobic part of the pigment dispersion resin, the wettability of the pigment and the dispersion of the pigment dispersion resin Both stability is considered to be involved.

これまで上記の観点から水性塗料用あるいは水性インキ用の顔料分散用樹脂や助剤の開発が行われてきた。例えば、特許文献1には、顔料分散用樹脂として、(メタ)アクリル酸などの酸性官能基含有重合性不飽和単量体を単量体成分の一部として含有する単量体混合物が重合されてなる酸性官能基を有する直鎖型アニオン性重合体を用いることが提案されている。
また、特許文献2、特許文献3及び特許文献4には、顔料分散用樹脂として、カルボキシル基含有マクロモノマーを共重合して得られるグラフト共重合体が開示されている。
さらに、特許文献5、特許文献6及び特許文献7には、ポリオキシアルキレン鎖をもつノニオン系の界面活性剤を顔料分散剤として使用することが開示されている。
また、特許文献8及び特許文献9には、イオン性官能基を含有する重合性不飽和モノマー及びポリオキシアルキレン鎖を有する非イオン性重合性不飽和モノマーを共重合成分とする共重合体である顔料分散用樹脂が開示されている。
From the above viewpoint, development of pigment dispersion resins and auxiliaries for water-based paints or water-based inks has been carried out. For example, in Patent Document 1, a monomer mixture containing an acidic functional group-containing polymerizable unsaturated monomer such as (meth) acrylic acid as part of the monomer component is polymerized as a pigment dispersion resin. It has been proposed to use a linear anionic polymer having an acidic functional group.
Patent Document 2, Patent Document 3 and Patent Document 4 disclose a graft copolymer obtained by copolymerizing a carboxyl group-containing macromonomer as a pigment dispersion resin.
Further, Patent Document 5, Patent Document 6 and Patent Document 7 disclose the use of a nonionic surfactant having a polyoxyalkylene chain as a pigment dispersant.
Patent Document 8 and Patent Document 9 are copolymers having a polymerizable unsaturated monomer containing an ionic functional group and a nonionic polymerizable unsaturated monomer having a polyoxyalkylene chain as a copolymerization component. A pigment dispersing resin is disclosed.

特開昭50−154328号公報JP 50-154328 A 特開平1−182304号公報JP-A-1-182304 特開平7−316240号公報JP 7-316240 A 特表平10−502097号公報Japanese National Patent Publication No. 10-502097 特開平9−255728号公報JP-A-9-255728 特開平9−267034号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-267034 特公平8−19201号公報Japanese Patent Publication No.8-19201 WO02/31010号公報WO02 / 31010 Publication 特開2003−12744JP 2003-12744 A

しかしながら、前記特許文献1に開示されている顔料分散用樹脂は、酸性官能基を有する直鎖型アニオン性重合体が水性媒体への高い溶解性を有するため、顔料分散体の分散安定化という点で不十分であるとともに、それを用いて形成される分散体は著しく粘度が高く、取り扱いが困難となるという問題がある。   However, the pigment dispersion resin disclosed in Patent Document 1 is a dispersion-stabilizing pigment dispersion because the linear anionic polymer having an acidic functional group has high solubility in an aqueous medium. In addition, there is a problem that the dispersion formed using the dispersion is extremely high in viscosity and difficult to handle.

また、前記特許文献2、特許文献3及び特許文献4に開示されている顔料分散用樹脂は、カルボキシル基含有マクロモノマーを共重合して得られるグラフト共重合体が、重合体の幹部分が疎水性であり且つ枝部分が親水性であることから、顔料の分散安定化に優れているが、該グラフト共重合体を用いて形成される顔料分散体は粘度が高く、今後、コスト面やVOC削減の観点からますます高顔料濃度の顔料分散体が必要とされることから、上記グラフト共重合体も決して満足のいくものではない。   In addition, the pigment dispersion resins disclosed in Patent Document 2, Patent Document 3 and Patent Document 4 are such that the graft copolymer obtained by copolymerizing a carboxyl group-containing macromonomer has a hydrophobic polymer trunk portion. And the branch part is hydrophilic, it is excellent in stabilizing the dispersion of the pigment. However, the pigment dispersion formed using the graft copolymer has a high viscosity and will be used in the future in terms of cost and VOC. From the viewpoint of reduction, since the pigment dispersion having a higher pigment concentration is required, the above graft copolymer is never satisfactory.

さらに、前記特許文献5、特許文献6及び特許文献7に開示されているノニオン系の界面活性剤は水系顔料分散体の中で安定に存在することはできるが、顔料への吸着性が不十分であり、特にレットダウン安定性が悪く、塗膜の仕上り外観に劣る傾向にある。   Further, the nonionic surfactants disclosed in Patent Document 5, Patent Document 6 and Patent Document 7 can exist stably in the aqueous pigment dispersion, but the adsorptivity to the pigment is insufficient. In particular, the let-down stability is poor and the finished appearance of the coating film tends to be inferior.

また、前記特許文献8及び特許文献9に開示されている顔料分散用樹脂を用いることによって、高顔料濃度においても、低粘度で、発色性に優れ、しかも塗膜の仕上がり外観に優れた水性顔料分散体を得ることができる。しかしながら現在、自動車塗装用上塗塗料においては、高度の耐久性、耐酸性、耐洗車擦り傷性、耐チッピング性などの塗膜性能はもちろんのこと、これまで以上に鮮映性、透明性、発色性などの塗膜の仕上り外観が要求されている。その点で、上記顔料分散用樹脂では得られる塗膜の発色性や鮮映性が十分ではない場合があり、特にカーボンブラックなどの黒色顔料を分散する場合、漆黒性(発色性のうち特に顔料が黒顔料であるとき漆黒性ということがある)に欠ける場合があった。   In addition, by using the pigment dispersing resin disclosed in Patent Document 8 and Patent Document 9, an aqueous pigment having a low viscosity, excellent color developability and excellent finished appearance of the coating film even at a high pigment concentration. A dispersion can be obtained. At present, however, top coatings for automotive coatings not only have high durability, acid resistance, car wash scuff resistance, chipping resistance and other coating performance, but also more vividness, transparency and color development than ever before. The finished appearance of the coating film is required. In that respect, the above-mentioned resin for dispersing pigments may not have sufficient color developability and sharpness of the coating film obtained, and particularly when black pigments such as carbon black are dispersed, jet blackness (particularly pigments among color developability) In some cases, it is lacking in blackness when it is a black pigment.

本発明はこれらの点を考慮してなされたものであり、発色性、漆黒性、鮮映性などの塗膜の仕上がり外観に優れた顔料分散用樹脂を得ることを目的とする。また、該顔料分散用樹脂を用いて発色性、漆黒性、鮮映性などの塗膜の仕上がり外観に優れた水性塗料組成物を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to obtain a pigment-dispersing resin excellent in the finished appearance of a coating film such as color developability, jetness, and sharpness. Another object of the present invention is to obtain a water-based coating composition excellent in the finished appearance of a coating film such as color developability, jetness blackness, and sharpness using the pigment dispersing resin.

本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、今回、特定のカチオン性官能基を有する重合性不飽和モノマー、及びその他の重合性不飽和モノマーの共重合体が水性塗料における顔料分散用樹脂として極めて適していることを見出して本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that a polymerizable unsaturated monomer having a specific cationic functional group and a copolymer of the other polymerizable unsaturated monomer are aqueous. The present invention has been completed by finding that it is extremely suitable as a pigment dispersion resin in paints.

すなわち本発明は、以下の顔料分散用樹脂及び水性塗料組成物を提供するものである。
項1.
(a)一般式(1)で示されるカチオン性官能基を有する重合性不飽和モノマー、及び(b)その他の重合性不飽和モノマーの共重合体であることを特徴とする顔料分散用樹脂。
一般式(1)
That is, the present invention provides the following pigment dispersion resin and aqueous coating composition.
Item 1.
A resin for pigment dispersion, which is a copolymer of (a) a polymerizable unsaturated monomer having a cationic functional group represented by the general formula (1), and (b) another polymerizable unsaturated monomer.
General formula (1)

Figure 0005920975
Figure 0005920975

[式中、Xは下記一般式(2)〜(4)で示される基を表し、 は水素原子またはメチル基を表し、R はメチル基を表す
一般式(2)
[Wherein, X represents a group represented by the following general formula (2) ~ (4), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents a methyl group]
General formula (2)

Figure 0005920975
Figure 0005920975

[式中、Yはアルキレン基もしくは、繰り返し単位1以上のポリオキシアルキレン基を表す。また、pは、Yがアルキレン基の場合は1以上の整数を表し、Yが繰返し単位1以上のポリオキシアルキレン基の場合は0以上の整数を表す。]
一般式(3)
[Wherein Y represents an alkylene group or a polyoxyalkylene group having one or more repeating units. In addition, p represents an integer of 1 or more when Y is an alkylene group, and p represents an integer of 0 or more when Y is a polyoxyalkylene group having 1 or more repeating units. ]
General formula (3)

Figure 0005920975
Figure 0005920975

[式中、qは0以上の整数を表す]
一般式(4)
[Wherein q represents an integer of 0 or more]
General formula (4)

Figure 0005920975
Figure 0005920975

[式中、Zは直鎖でも分岐でも良いアルキル鎖または繰り返し単位1以上のポリオキシアルキレン基を表す。]
項2.
その他の重合性不飽和モノマー(b)が下記一般式(5)で示される(b1)ポリオキシアルキレン鎖を有する重合性不飽和モノマーを含有する上記項1に記載の顔料分散用樹脂。
[Wherein Z represents a linear or branched alkyl chain or a polyoxyalkylene group having one or more repeating units. ]
Item 2.
Item 2. The pigment dispersion resin according to Item 1, wherein the other polymerizable unsaturated monomer (b) contains a polymerizable unsaturated monomer having a (b1) polyoxyalkylene chain represented by the following general formula (5).

Figure 0005920975
[式中、Rは水素原子またはメチル基を表し、Rは水素原子又は分岐してもよい炭素数1〜4のアルキル基を表し、Rは分岐してもよい炭素数2〜4のアルキレン基を表し、mは3〜150の整数を表し、m個のオキシアルキレン単位(RO)はそれぞれ互いに同じであっても又は互いに異なっていてもよい]
項3.
その他の重合性不飽和モノマー(b)が(b2)ポリオキシアルキレン鎖を有さない水酸基含有重合性不飽和モノマーを含有する上記項1または2に記載の顔料分散用樹脂。
項4.
一般式(1)で示されるカチオン性官能基を含有する重合性不飽和モノマー(a)のXが、上記一般式(2)においてpが1または2である上記項1ないしのいずれか1項に記載の顔料分散用樹脂。
.
共重合体が500〜100,000の範囲内の重量平均分子量を有する上記項1ないしのいずれか1項に記載の顔料分散用樹脂。
.
上記項1ないしのいずれか1項に記載の顔料分散用樹脂、顔料及び水性媒体を含有する水性顔料分散体。
.
上記項に記載の水性顔料分散体を含有する水性塗料組成物。
.
上記項に記載の水性塗料組成物を用いて塗装された物品。

Figure 0005920975
[Wherein, R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may be branched, and R 5 represents an alkyl group having 2 to 4 carbon atoms which may be branched. M represents an integer of 3 to 150, and the m oxyalkylene units (R 5 O) may be the same as or different from each other.]
Item 3.
Item 3. The pigment dispersion resin according to Item 1 or 2, wherein the other polymerizable unsaturated monomer (b) contains (b2) a hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer having no polyoxyalkylene chain.
Item 4.
Any one of Items 1 to 3 , wherein X of the polymerizable unsaturated monomer (a) containing a cationic functional group represented by the general formula (1) is 1 or 2 in the general formula (2). The pigment dispersing resin described in the item.
Item 5 .
Item 5. The pigment dispersion resin according to any one of Items 1 to 4 , wherein the copolymer has a weight average molecular weight in the range of 500 to 100,000.
Item 6 .
6. An aqueous pigment dispersion containing the pigment dispersion resin according to any one of items 1 to 5 , a pigment, and an aqueous medium.
Item 7 .
7. An aqueous coating composition containing the aqueous pigment dispersion according to item 6 .
Item 8 .
Article coated with the water-based coating composition according to Item 7 .

本発明の顔料分散用樹脂によれば、従来技術における課題が解決される。   According to the pigment dispersion resin of the present invention, the problems in the prior art are solved.

以下、本発明の顔料分散用樹脂及び水性塗料組成物についてさらに詳細に説明する。
顔料分散用樹脂
本発明により提供される顔料分散用樹脂は、以下に述べる一般式(1)で示されるカチオン性官能基を有する重合性不飽和モノマー(a)、及びその他の重合性不飽和モノマー(b)の共重合体である。
Hereinafter, the pigment-dispersing resin and the aqueous coating composition of the present invention will be described in more detail.
Pigment-dispersing resin The pigment-dispersing resin provided by the present invention includes a polymerizable unsaturated monomer (a) having a cationic functional group represented by the following general formula (1), and other polymerizable unsaturated monomers It is a copolymer of (b).

一般式(1)で示されるカチオン性官能基を有する重合性不飽和モノマー(a)
一般式(1)で示されるカチオン性官能基を有する重合性不飽和モノマー(a)(「モノマー(a)」と略記することがある)は、本発明の顔料分散用樹脂に比較的長鎖の2級または3級アミノ基を導入するためのモノマー成分である。
Polymerizable unsaturated monomer (a) having a cationic functional group represented by the general formula (1)
The polymerizable unsaturated monomer (a) having a cationic functional group represented by the general formula (1) (sometimes abbreviated as “monomer (a)”) has a relatively long chain in the pigment dispersion resin of the present invention. It is a monomer component for introducing a secondary or tertiary amino group.

ここで、一般式(1)で示されるカチオン性官能基を有する重合性不飽和モノマー(a)は一般式(1)で示される。
一般式(1)
Here, the polymerizable unsaturated monomer (a) having a cationic functional group represented by the general formula (1) is represented by the general formula (1).
General formula (1)

Figure 0005920975
Figure 0005920975

[式中、Xは、主鎖が炭素数6以上の直鎖状でも分岐状でもよいアルキレン基、または下記一般式(2)〜(4)で示される基を表し、R及びRは水素原子またはメチル基を表す]
一般式(2)
[Wherein, X represents a linear or branched alkylene group having a main chain of 6 or more carbon atoms, or a group represented by the following general formulas (2) to (4), wherein R 1 and R 2 are Represents a hydrogen atom or a methyl group]
General formula (2)

Figure 0005920975
Figure 0005920975

[式中、Yはアルキレン基もしくは、繰り返し単位1以上のポリオキシアルキレン基を表す。また、pは、Yがアルキレン基の場合は1以上の整数を表し、Yが繰返し単位1以上のポリオキシアルキレン基の場合は0以上の整数を表す。]
一般式(3)
[Wherein Y represents an alkylene group or a polyoxyalkylene group having one or more repeating units. In addition, p represents an integer of 1 or more when Y is an alkylene group, and p represents an integer of 0 or more when Y is a polyoxyalkylene group having 1 or more repeating units. ]
General formula (3)

Figure 0005920975
Figure 0005920975

[式中、qは0以上の整数を表す]
一般式(4)
[Wherein q represents an integer of 0 or more]
General formula (4)

Figure 0005920975
Figure 0005920975

[式中、Zは直鎖でも分岐でも良いアルキレン鎖または繰り返し単位1以上のポリオキシアルキレン基を表す。]
一般式(1)中のXは主鎖が炭素数6以上の直鎖状でも分岐状でもよいアルキレン基、または上記一般式(2)〜(4)で示される基を表す。Xが炭素数6以上の直鎖でも分岐状でも良いアルキル基である場合のうち、発色性、漆黒性、鮮映性などの塗膜の仕上がり外観に優れた水性塗料組成物を得る観点から直鎖のヘキシレン基、ヘプチレン基及びオクチレン基であることが好ましい。
[Wherein Z represents an alkylene chain which may be linear or branched, or a polyoxyalkylene group having one or more repeating units. ]
X in the general formula (1) represents an alkylene group whose main chain may be linear or branched having 6 or more carbon atoms, or a group represented by the above general formulas (2) to (4). Of the cases where X is an alkyl group having 6 or more carbon atoms, which may be linear or branched, it is straightforward from the viewpoint of obtaining a water-based coating composition excellent in the finished appearance of the coating film such as color developability, jet blackness, and sharpness. The chain is preferably a hexylene group, a heptylene group or an octylene group.

また、一般式(2)〜(4)で示される基のうち、合成の簡便さの観点から一般式(2)で示される基であることが好ましい。   Of the groups represented by the general formulas (2) to (4), the group represented by the general formula (2) is preferable from the viewpoint of ease of synthesis.

一般式(2)である場合、Yとしては材料の入手のし易さの観点からメチレン基、オキシエチレン基及び/またはオキシプロピレン基であることが好ましい。   In the case of the general formula (2), Y is preferably a methylene group, an oxyethylene group and / or an oxypropylene group from the viewpoint of easy availability of materials.

一般式(2)中のpは、Yがアルキレン基の場合は1以上の整数を表し、Yが繰返し単位1以上のポリオキシアルキレン基の場合は0以上の整数を表す。Yが繰返し単位1以上のポリオキシアルキレン基の場合、発色性、漆黒性、鮮映性などの塗膜の仕上がり外観に優れた水性塗料組成物を得る観点からpは好ましくは0または1であることが好ましい。   P in the general formula (2) represents an integer of 1 or more when Y is an alkylene group, and represents an integer of 0 or more when Y is a polyoxyalkylene group having 1 or more repeating units. When Y is a polyoxyalkylene group having a repeating unit of 1 or more, p is preferably 0 or 1 from the viewpoint of obtaining a water-based coating composition excellent in the finished appearance of the coating film such as color developability, jetness, and sharpness. It is preferable.

一般式(3)中のqは0以上の整数を表すが、発色性、漆黒性、鮮映性などの塗膜の仕上がり外観に優れた水性塗料組成物を得る観点から、qは0または1であることが好ましい。   Q in the general formula (3) represents an integer of 0 or more, but q is 0 or 1 from the viewpoint of obtaining a water-based coating composition excellent in the finished appearance of the coating film such as color developability, jet blackness, and sharpness. It is preferable that

一般式(4)中のZは直鎖でも分岐でも良いアルキル鎖または繰り返し単位1以上のポリオキシアルキレン基を表すが、発色性、漆黒性、鮮映性などの塗膜の仕上がり外観に優れた水性塗料組成物を得る観点から、繰返し単位1以上のポリオキシアルキレンであることがより好ましい。ポリオキシアルキレン基として材料の入手のし易さの観点から繰返し単位が1であるオキシエチレン基、オキシプロピレン基が好ましい。   Z in the general formula (4) represents an alkyl chain which may be linear or branched or a polyoxyalkylene group having one or more repeating units, and has excellent finished appearance of the coating film such as color developability, jetness and vividness. From the viewpoint of obtaining an aqueous coating composition, it is more preferably a polyoxyalkylene having one or more repeating units. As the polyoxyalkylene group, an oxyethylene group or an oxypropylene group having a repeating unit of 1 is preferable from the viewpoint of easy availability of materials.

上記一般式(1)で示されるカチオン性官能基を有する重合性不飽和モノマー(a)はそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。   The polymerizable unsaturated monomer (a) having a cationic functional group represented by the general formula (1) can be used alone or in combination of two or more.

また、上記一般式(1)で示されるカチオン性官能基を有する重合性不飽和モノマー(a)は発色性、漆黒性、鮮映性などの塗膜の仕上がり外観に優れた水性塗料組成物を得る観点からオキシエチレン鎖を持つことが好ましい。   In addition, the polymerizable unsaturated monomer (a) having a cationic functional group represented by the general formula (1) is an aqueous coating composition excellent in the finished appearance of the coating film such as color developability, jet blackness, and sharpness. From the viewpoint of obtaining, it is preferable to have an oxyethylene chain.

上記一般式(1)で示されるカチオン性官能基を有する重合性不飽和モノマー(a)の調製方法
Xが主鎖が炭素数6以上であって直鎖状でも分岐状でもよいアルキレン基であるモノマー(a)の調製
Xが主鎖が炭素数6以上であって直鎖状でも分岐状でもよいアルキレン基であるモノマー(a)(「モノマー(a−1)」と呼ぶことがある)は、(メタ)アクリロイル基を有する化合物と、末端に1級水酸基を有しかつアルキル鎖をもつアミン化合物とを反応させることによって得ることができる。
Method for preparing polymerizable unsaturated monomer (a) having cationic functional group represented by general formula (1)
Preparation of monomer (a) wherein X is an alkylene group having a main chain of 6 or more carbon atoms and may be linear or branched X may be linear or branched having a main chain of 6 or more carbon atoms The monomer (a) which is an alkylene group (sometimes referred to as “monomer (a-1)”) is a compound having a (meth) acryloyl group and an amine compound having a primary hydroxyl group at the terminal and having an alkyl chain. Can be obtained by reacting.

上記(メタ)アクリロイル基を有する化合物としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。なかでも、反応性の観点から、メチル(メタ)アクリレートが好ましい。   Examples of the compound having the (meth) acryloyl group include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, and butyl (meth) acrylate. Of these, methyl (meth) acrylate is preferred from the viewpoint of reactivity.

末端に1級水酸基を有しかつアルキル鎖をもつアミン化合物は、炭素数9以上であって直鎖状のアルキル基を有するものであるか、または、分岐状であっても主鎖が炭素数9以上であってアミノ基が結合した炭素と、その隣の炭素からは分岐していないアルキル基を有するものであれば、特に制限なく使用することができる。該末端に1級水酸基を有しかつアルキル鎖をもつアミン化合物としては、例えば、N−メチルアミノ−ノナノール、N,N−ジメチルアミノ−ノナノール、N−メチルアミノ−デカノール、N,N−ジメチルアミノ−デカノール、N−メチルアミノ−ドデカノール、N,N−ジメチルアミノ−ドデカノール、N−メチルアミノ−テトラデカノール、N,N−ジメチルアミノ−テトラデカノール、N−メチルアミノ−ペンタデカノール、N,N−ジメチルアミノ−ペンタデカノール、N−メチルアミノ−ヘキサデカノール、N,N−ジメチルアミノ−ヘキサデカノール、N−メチルアミノ−オクタデカノール、N,N−ジメチルアミノ−オクタデカノール等が挙げられる。   The amine compound having a primary hydroxyl group at the terminal and having an alkyl chain has a carbon number of 9 or more and a linear alkyl group, or the main chain has a carbon number even if it is branched. As long as it has 9 or more carbons to which an amino group is bonded and an alkyl group that is not branched from the adjacent carbon, it can be used without particular limitation. Examples of the amine compound having a primary hydroxyl group at the terminal and having an alkyl chain include N-methylamino-nonanol, N, N-dimethylamino-nonanol, N-methylamino-decanol, N, N-dimethylamino. -Decanol, N-methylamino-dodecanol, N, N-dimethylamino-dodecanol, N-methylamino-tetradecanol, N, N-dimethylamino-tetradecanol, N-methylamino-pentadecanol, N, N-dimethylamino-pentadecanol, N-methylamino-hexadecanol, N, N-dimethylamino-hexadecanol, N-methylamino-octadecanol, N, N-dimethylamino-octadecanol, etc. Can be mentioned.

なかでも、常温で低粘性であり扱いやすいという観点から、N,N−ジメチルアミノ−9−ノニルアルコール、N,N−ジメチルアミノ−10−デシルアルコールが好ましい。
上記(メタ)アクリロイル基を有する化合物と末端に1級水酸基を有しかつアルキル鎖をもつアミン化合物との反応は、それ自体既知の方法で行なうことができ、例えばエステル交換反応させることによって製造することができる。このときの(メタ)アクリロイル基を有する化合物及び末端に1級水酸基を有しかつアルキル鎖をもつアミン化合物の使用量は、該アミン化合物中の水酸基1当量に対して、(メタ)アクリロイル基を有する化合物が好ましくは0.1〜10当量、さらに好ましくは0.5〜8当量、特に好ましくは1〜5当量となるように調整する。(メタ)アクリロイル基を有する化合物の使用量が0.1当量未満ではカチオン性官能基を有する重合性不飽和モノマー(a)の収率が低く、一方10当量を超えると、未反応の(メタ)アクリロイル基を有する化合物が残存し、得られる重合体溶液、顔料分散用樹脂、水性顔料分散体及び水性塗料組成物の保存安定性が低下することがある。
Among these, N, N-dimethylamino-9-nonyl alcohol and N, N-dimethylamino-10-decyl alcohol are preferable from the viewpoint of low viscosity at room temperature and easy handling.
The reaction between the compound having the (meth) acryloyl group and the amine compound having a primary hydroxyl group at the terminal and having an alkyl chain can be carried out by a method known per se, for example, by transesterification. be able to. The amount of the compound having a (meth) acryloyl group and the amine compound having a primary hydroxyl group at the terminal and having an alkyl chain is such that the (meth) acryloyl group is used with respect to 1 equivalent of the hydroxyl group in the amine compound. The compound is preferably adjusted so as to be 0.1 to 10 equivalents, more preferably 0.5 to 8 equivalents, and particularly preferably 1 to 5 equivalents. When the amount of the compound having a (meth) acryloyl group is less than 0.1 equivalent, the yield of the polymerizable unsaturated monomer (a) having a cationic functional group is low, whereas when the amount exceeds 10 equivalents, ) A compound having an acryloyl group may remain, and the storage stability of the resulting polymer solution, pigment dispersion resin, aqueous pigment dispersion and aqueous coating composition may be lowered.

Xが一般式(2)で示される基であるモノマー(a)の調製
Xが一般式(2)で示される基であるモノマー(a)(「モノマー(a−2)」と呼ぶことがある)は、(メタ)アクリロイル基及びイソシアネート基を有する化合物(以下、「不飽和イソシアネート化合物」と略記することがある)と、末端に1級水酸基を持つアミン化合物とを反応させることによって得ることができる。
Preparation of monomer (a) wherein X is a group represented by general formula (2) Monomer (a) wherein X is a group represented by general formula (2) (sometimes referred to as “monomer (a-2)”) ) Can be obtained by reacting a compound having a (meth) acryloyl group and an isocyanate group (hereinafter sometimes abbreviated as “unsaturated isocyanate compound”) with an amine compound having a primary hydroxyl group at the terminal. it can.

上記不飽和イソシアネート化合物としては、例えば、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート、3−アクリロイルオキシプロピルイソシアネート、4−アクリロイルオキシブチルイソシアネート、6−アクリロイルオキシヘキシルイソシアネート、8−アクリロイルオキシオクチルイソシアネート、10−アクリロイルオキシデシルイソシアネート、
アクリル酸2−(2−イソシアナトエトキシ)エチル、
アクリル酸2−[2−(2−イソシアナトエトキシ)エトキシ]エチル、
アクリル酸2−{2−[2−(2−イソシアナトエトキシ)エトキシ]エトキシ}エチル、
アクリル酸2−(2−イソシアナトプロポキシ)エチル、
アクリル酸2−[2−(2−イソシアナトプロポキシ)プロポキシ]エチル等のアクリル酸誘導体;
2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、3−メタクリロイルオキシプロピルイソシアネート、4−メタクリロイルオキシブチルイソシアネート、6−メタクリロイルオキシヘキシルイソシアネート、8−メタクリロイルオキシオクチルイソシアネート、10−メタクリロイルオキシデシルイソシアネート、
メタクリル酸2−(2−イソシアナトトエトキシ)エチル、
メタクリル酸2−[2−(2−イソシアナトエトキシ)エトキシ]エチル、
メタクリル酸2−{2−[2−(2−イソシアナトエトキシ)エトキシ]エトキシ}エチル、
メタクリル酸2−(2−イソシアナトプロポキシ)エチル、
メタクリル酸2−[2−(2−イソシアナトプロポキシ)プロポキシ]エチル等のメタクリル酸誘導体を挙げることができ、これらは単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
Examples of the unsaturated isocyanate compound include 2-acryloyloxyethyl isocyanate, 3-acryloyloxypropyl isocyanate, 4-acryloyloxybutyl isocyanate, 6-acryloyloxyhexyl isocyanate, 8-acryloyloxyoctyl isocyanate, 10-acryloyloxydecyl. Isocyanate,
2- (2-isocyanatoethoxy) ethyl acrylate,
2- [2- (2-isocyanatoethoxy) ethoxy] ethyl acrylate,
2- {2- [2- (2-isocyanatoethoxy) ethoxy] ethoxy} ethyl acrylate,
2- (2-isocyanatopropoxy) ethyl acrylate,
Acrylic acid derivatives such as 2- [2- (2-isocyanatopropoxy) propoxy] ethyl acrylate;
2-methacryloyloxyethyl isocyanate, 3-methacryloyloxypropyl isocyanate, 4-methacryloyloxybutyl isocyanate, 6-methacryloyloxyhexyl isocyanate, 8-methacryloyloxyoctyl isocyanate, 10-methacryloyloxydecyl isocyanate,
2- (2-isocyanatoethoxy) ethyl methacrylate,
2- [2- (2-isocyanatoethoxy) ethoxy] ethyl methacrylate,
2- {2- [2- (2-isocyanatoethoxy) ethoxy] ethoxy} ethyl methacrylate
2- (2-isocyanatopropoxy) ethyl methacrylate,
Examples include methacrylic acid derivatives such as 2- [2- (2-isocyanatopropoxy) propoxy] ethyl methacrylate, and these can be used alone or in admixture of two or more.

また、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネートの市販品としては、「カレンズAOI」(商品名、昭和電工社製)、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートの市販品としては、「カレンズMOI」(商品名、昭和電工社製)、メタクリル酸2−(2−イソシアナトエトキシ)エチルの市販品としては、商品名で、「カレンズMOI―EG」(商品名、昭和電工社製)を挙げることができる。   In addition, as a commercial product of 2-acryloyloxyethyl isocyanate, “Karenz AOI” (trade name, manufactured by Showa Denko), and as a commercial product of 2-methacryloyloxyethyl isocyanate, “Karenz MOI” (trade name, Showa Denko) As a commercially available product of 2- (2-isocyanatoethoxy) ethyl methacrylate, “Karenz MOI-EG” (trade name, manufactured by Showa Denko KK) can be mentioned.

これらの不飽和イソシアネート化合物のうち、末端に1級水酸基を持つアミン化合物との反応性の点から、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、4−メタクリロイルオキシブチルイソシアネート、メタクリル酸2−(2−イソシアナトエトキシ)エチル等が好ましい。   Among these unsaturated isocyanate compounds, 2-acryloyloxyethyl isocyanate, 2-methacryloyloxyethyl isocyanate, 4-methacryloyloxybutyl isocyanate, and methacrylic acid 2 from the viewpoint of reactivity with amine compounds having a primary hydroxyl group at the terminal. -(2-Isocyanatoethoxy) ethyl and the like are preferable.

上記末端に1級水酸基を持つアミン化合物としては、例えば、末端に1級水酸基を有しかつアルキル鎖をもつアミン化合物、末端に1級水酸基を有しかつエチレンオキサイド鎖を持つアミン化合物などが挙げられる。   Examples of the amine compound having a primary hydroxyl group at the terminal include an amine compound having a primary hydroxyl group at the terminal and an alkyl chain, and an amine compound having a primary hydroxyl group at the terminal and an ethylene oxide chain. It is done.

上記末端に1級水酸基を有しかつアルキル鎖をもつアミン化合物は、本発明で用いるモノマー(a)においてpが0の場合に、N,N−ジメチルアミノエタノールが挙げられる。   Examples of the amine compound having a primary hydroxyl group at the terminal and having an alkyl chain include N, N-dimethylaminoethanol when p is 0 in the monomer (a) used in the present invention.

上記末端に1級水酸基を有しかつエチレンオキサイド鎖を持つアミン化合物としては、例えばN−メチルアミノエトキシエタノール、N,N−ジメチルアミノエトキシエタノール、N−メチルアミノエトキシエトキシエタノール、N,N−ジメチルアミノエトキシエトキシエタノール等を挙げることができ、これらは単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。   Examples of the amine compound having a primary hydroxyl group at the terminal and having an ethylene oxide chain include N-methylaminoethoxyethanol, N, N-dimethylaminoethoxyethanol, N-methylaminoethoxyethoxyethanol, and N, N-dimethyl. Amino ethoxy ethoxy ethanol etc. can be mentioned, These can be used individually or in mixture of 2 or more types.

なかでも、入手容易性の観点から、N,N−ジメチルアミノエトキシエタノール(2‐[2‐(ジメチルアミノ)エトキシ]エタノール)、N,N−ジメチルアミノエトキシエトキシエタノール(2‐[2‐[2‐(ジメチルアミノ)エトキシ]エトキシ]エタノール)が好ましい。   Of these, N, N-dimethylaminoethoxyethanol (2- [2- (dimethylamino) ethoxy] ethanol), N, N-dimethylaminoethoxyethoxyethanol (2- [2- [2 -(Dimethylamino) ethoxy] ethoxy] ethanol) is preferred.

本発明で用いるモノマー(a)が、Xが上記一般式(2)で示される基である場合において、Yがアルキレン基となる前記不飽和イソシアネート化合物を選択した場合には、発色性、漆黒性、鮮映性などの塗膜の仕上がり外観に優れた水性塗料組成物を得る観点からpが1以上となる末端に1級水酸基を有しかつエチレンオキサイド鎖を持つアミン化合物を選択する。   In the case where the monomer (a) used in the present invention is a group represented by the above general formula (2), when the unsaturated isocyanate compound in which Y is an alkylene group is selected, color developability and jetness From the viewpoint of obtaining a water-based coating composition excellent in the finished appearance of the coating film such as sharpness, an amine compound having a primary hydroxyl group at the terminal where p is 1 or more and having an ethylene oxide chain is selected.

上記不飽和イソシアネート化合物と、末端に1級水酸基を持つアミン化合物との反応は、例えば、ジラウリン酸ジ−n−ブチル錫(IV)等の触媒やp−メトキシフェノール等の重合禁止剤を含む末端に1級水酸基を持つアミン化合物の溶液に、室温または加温下で、攪拌しつつ、不飽和イソシアネート化合物を投入することによって実施することができる。   The reaction of the unsaturated isocyanate compound with an amine compound having a primary hydroxyl group at the terminal is, for example, a terminal containing a catalyst such as di-n-butyltin (IV) dilaurate and a polymerization inhibitor such as p-methoxyphenol. This can be carried out by adding an unsaturated isocyanate compound to a solution of an amine compound having a primary hydroxyl group at room temperature or with stirring.

その際の不飽和イソシアネート化合物及び末端に1級水酸基を持つアミン化合物の使用量は、該アミン化合物中の水酸基1当量に対して、不飽和イソシアネート化合物中のイソシアネート基が好ましくは0.5〜2.0当量、さらに好ましくは0.7〜1.5当量、特に好ましくは0.8〜1.2当量となるように調整する。不飽和イソシアネート化合物の使用量が0.5当量未満では、カチオン性官能基を有する重合性不飽和モノマーの収率が低く発色性に劣り、一方2.0当量を超えると、未反応の不飽和イソシアネート化合物が残存し、得られる重合体溶液、顔料分散用樹脂、水性顔料分散体及び水性塗料組成物の保存安定性が低下することがある。
The amount of the unsaturated isocyanate compound and the amine compound having a primary hydroxyl group at the terminal is preferably 0.5 to 2 for the isocyanate group in the unsaturated isocyanate compound with respect to 1 equivalent of the hydroxyl group in the amine compound. It is adjusted to 0.0 equivalent, more preferably 0.7 to 1.5 equivalent, and particularly preferably 0.8 to 1.2 equivalent. When the amount of the unsaturated isocyanate compound used is less than 0.5 equivalent, the yield of the polymerizable unsaturated monomer having a cationic functional group is low and the color developability is poor. On the other hand, when the amount exceeds 2.0 equivalents, unreacted unsaturated The isocyanate compound may remain, and the storage stability of the resulting polymer solution, pigment dispersion resin, aqueous pigment dispersion, and aqueous coating composition may be reduced.

Xが一般式(3)で示される基であるモノマー(a)の調製
Xが一般式(3)で示される基であるモノマー(a)(「モノマー(a−3)」と呼ぶことがある)は、(メタ)アクリロイル基を有する化合物と、末端に1級水酸基を有しかつエチレンオキサイド鎖を持つアミン化合物とを反応させることによって得ることができる。
Preparation of monomer (a) wherein X is a group represented by general formula (3) Monomer (a) wherein X is a group represented by general formula (3) (sometimes referred to as “monomer (a-3)”) ) Can be obtained by reacting a compound having a (meth) acryloyl group with an amine compound having a primary hydroxyl group at the terminal and having an ethylene oxide chain.

上記(メタ)アクリロイル基を有する化合物としては、例えば、前記モノマー(a−1)において列挙した化合物を用いることができる。なかでも、反応性の観点から、メチル(メタ)アクリレートが好ましい。   As a compound which has the said (meth) acryloyl group, the compound enumerated in the said monomer (a-1) can be used, for example. Of these, methyl (meth) acrylate is preferred from the viewpoint of reactivity.

上記末端に1級水酸基を有しかつエチレンオキサイド鎖を持つアミン化合物としては、例えば、前記モノマー(a−2)において列挙した化合物を用いることができる。なかでも、入手容易性の観点から、N,N−ジメチルアミノエトキシエタノール(2‐[2‐(ジメチルアミノ)エトキシ]エタノール)、N,N−ジメチルアミノエトキシエトキシエタノール(2‐[2‐[2‐(ジメチルアミノ)エトキシ]エトキシ]エタノール)が好ましい。   As the amine compound having a primary hydroxyl group at the terminal and having an ethylene oxide chain, for example, the compounds listed in the monomer (a-2) can be used. Of these, N, N-dimethylaminoethoxyethanol (2- [2- (dimethylamino) ethoxy] ethanol), N, N-dimethylaminoethoxyethoxyethanol (2- [2- [2 -(Dimethylamino) ethoxy] ethoxy] ethanol) is preferred.

上記(メタ)アクリロイル基を有する化合物と末端に1級水酸基を有しかつエチレンオキサイド鎖を持つアミン化合物との反応はそれ自体既知の方法で行なうことができ、例えばエステル交換反応させることによって製造することができる。   The reaction between the compound having the (meth) acryloyl group and the amine compound having a primary hydroxyl group at the end and having an ethylene oxide chain can be carried out by a method known per se, for example, by transesterification. be able to.

(メタ)アクリロイル基を有する化合物及び末端に1級水酸基を有しかつエチレンオキサイド鎖を持つアミン化合物の使用量は、該アミン化合物中の水酸基1当量に対して、(メタ)アクリロイル基を有する化合物が、好ましくは0.1〜10当量、さらに好ましくは0.5〜8当量、特に好ましくは1〜5当量となるように調整する。(メタ)アクリロイル基を有する化合物の使用量が0.1当量未満ではカチオン性官能基を有する重合性不飽和モノマーの収量が少なく、一方10当量を超えると、未反応の(メタ)アクリロイル基を有する化合物が残存し、得られる重合体溶液、顔料分散用樹脂、水性顔料分散体及び水性塗料組成物の保存安定性が低下することがある。   The amount of the compound having a (meth) acryloyl group and the amine compound having a primary hydroxyl group at the terminal and having an ethylene oxide chain is a compound having a (meth) acryloyl group with respect to 1 equivalent of the hydroxyl group in the amine compound. Is preferably adjusted to 0.1 to 10 equivalents, more preferably 0.5 to 8 equivalents, and particularly preferably 1 to 5 equivalents. When the amount of the compound having a (meth) acryloyl group is less than 0.1 equivalent, the yield of the polymerizable unsaturated monomer having a cationic functional group is small. On the other hand, when the amount exceeds 10 equivalents, an unreacted (meth) acryloyl group is removed. In some cases, the storage stability of the resulting polymer solution, pigment dispersion resin, aqueous pigment dispersion, and aqueous coating composition may be reduced.

Xが一般式(4)で示される基であるモノマー(a)の調製
Xが一般式(4)で示される基であるモノマー(a)(「モノマー(a−4)」と呼ぶことがある)は、例えばヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、イソホロンジイソシアネート及び末端に1級水酸基を有するアミン化合物を反応させることによって得ることができる。
Preparation of Monomer (a) wherein X is a Group Represented by General Formula (4) Monomer (a) wherein X is a group represented by General Formula (4) (sometimes referred to as “monomer (a-4)”) ) Can be obtained, for example, by reacting hydroxyethyl (meth) acrylate, isophorone diisocyanate and an amine compound having a primary hydroxyl group at the terminal.

尚、モノマー(a−4)としては、イソホロンジイソシアネートの持つ2つのイソシアネート基のうちどちらのイソシアネート基にヒドロキシエチル(メタ)アクリレート及び末端に1級水酸基を有するアミン化合物が反応したモノマーでも良いため、一般式(4)は、一般式(4)−Iおよび(4)−IIと書き分けている。   In addition, since the monomer (a-4) may be a monomer in which either isocyanate group of isophorone diisocyanate has a hydroxyethyl (meth) acrylate and an amine compound having a primary hydroxyl group at the terminal reacted. General formula (4) is written separately from general formulas (4) -I and (4) -II.

上記末端に1級水酸基を有するアミン化合物としては、末端に1級水酸基を有しかつエチレンオキサイド鎖を持つアミン化合物及び末端に1級水酸基を有しかつアルキル鎖をもつアミン化合物を挙げることができる。末端に1級水酸基を有しかつエチレンオキサイド鎖を持つアミン化合物としては、例えば、前記モノマー(a−2)において列挙した化合物を用いることができる。また、末端に1級水酸基を有しかつアルキル鎖をもつアミン化合物は、末端に1級水酸基を有し、かつ直鎖状あるいは分岐状で炭素数1以上のアルキル鎖を有したアミン化合物であれば制限なく用いることが出来る。例えば、前記モノマー(a−1)において列挙した化合物に加えて、N−メチルアミノメタノール、N−メチルアミノエタノール、N−メチルアミノプロパノール(3−メチルアミノ−1−プロパノール、1−メチルアミノ−2−プロパノール)、N−メチルアミノブタノール(4−メチルアミノ−1−ブタノール、2−メチルアミノ−イソブチルアルコール等)、N−メチルアミノペンタノール(5−メチルアミノ−1−ペンタノール、4−メチルアミノ−2−メチル−1−ブタノール等)、N−メチルアミノヘキサノール(6−メチルアミノ−1−ヘキサノール、5−メチルアミノ−3−メチル−1−ペンタノール、4−メチルアミノ−2,2−ジメチル−1−ブタノール等)、N−メチルアミノヘプタノール(7−メチルアミノ−1−ヘプタノール、5−メチルアミノ−3,3−ジメチル−1−ペンタノール等)、N−メチルアミノオクタノール(8−メチルアミノ−1−オクタノール、6−メチルアミノ−2−エチル−1−ヘキサノール等)
N,N−ジメチルアミノメタノール、N,N−ジメチルアミノエタノール、N,N−ジメチルアミノプロパノール(3−ジメチルアミノ−1−プロパノール、1−ジメチルアミノ−2−プロパノール)、N,N−ジメチルアミノブタノール(4−ジメチルアミノ−1−ブタノール、2−ジメチルアミノ−イソブチルアルコール等)、N,N−ジメチルアミノペンタノール(5−ジメチルアミノ−1−ペンタノール、4−ジメチルアミノ−2−メチル−1−ブタノール等)、N,N−ジメチルアミノヘキサノール(6−ジメチルアミノ−1−ヘキサノール、5−ジメチルアミノ−3−メチル−1−ペンタノール、4−ジメチルアミノ−2,2−ジメチル−1−ブタノール等)、N,N−ジメチルアミノヘプタノール(7−ジメチルアミノ−1−ヘプタノール、5−ジメチルアミノ−3,3−ジメチル−1−ペンタノール等)、N,N−ジメチルアミノオクタノール(8−ジメチルアミノ−1−オクタノール、6−ジメチルアミノ−2−エチル−1−ヘキサノール等)等を用いることができる。
Examples of the amine compound having a primary hydroxyl group at the terminal include an amine compound having a primary hydroxyl group at the terminal and having an ethylene oxide chain, and an amine compound having a primary hydroxyl group at the terminal and having an alkyl chain. . As the amine compound having a primary hydroxyl group at the terminal and having an ethylene oxide chain, for example, the compounds listed in the monomer (a-2) can be used. The amine compound having a primary hydroxyl group at the terminal and having an alkyl chain may be an amine compound having a primary hydroxyl group at the terminal and having a linear or branched alkyl chain having 1 or more carbon atoms. Can be used without limitation. For example, in addition to the compounds listed in the monomer (a-1), N-methylaminomethanol, N-methylaminoethanol, N-methylaminopropanol (3-methylamino-1-propanol, 1-methylamino-2 -Propanol), N-methylaminobutanol (4-methylamino-1-butanol, 2-methylamino-isobutyl alcohol, etc.), N-methylaminopentanol (5-methylamino-1-pentanol, 4-methylamino) -2-methyl-1-butanol), N-methylaminohexanol (6-methylamino-1-hexanol, 5-methylamino-3-methyl-1-pentanol, 4-methylamino-2,2-dimethyl) -1-butanol, etc.), N-methylaminoheptanol (7-methylamino-1- Putanoru, 5-methyl-3,3-dimethyl-1-pentanol, etc.), N- methylamino-octanol (8-methyl-amino-1-octanol, 6-methyl-2-ethyl-1-hexanol, etc.)
N, N-dimethylaminomethanol, N, N-dimethylaminoethanol, N, N-dimethylaminopropanol (3-dimethylamino-1-propanol, 1-dimethylamino-2-propanol), N, N-dimethylaminobutanol (4-dimethylamino-1-butanol, 2-dimethylamino-isobutyl alcohol, etc.), N, N-dimethylaminopentanol (5-dimethylamino-1-pentanol, 4-dimethylamino-2-methyl-1- Butanol, etc.), N, N-dimethylaminohexanol (6-dimethylamino-1-hexanol, 5-dimethylamino-3-methyl-1-pentanol, 4-dimethylamino-2,2-dimethyl-1-butanol, etc. ), N, N-dimethylaminoheptanol (7-dimethylamino-1- Ptanol, 5-dimethylamino-3,3-dimethyl-1-pentanol, etc.), N, N-dimethylaminooctanol (8-dimethylamino-1-octanol, 6-dimethylamino-2-ethyl-1-hexanol, etc.) ) Etc. can be used.

ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート及びイソホロンジイソシアネートとの反応は、例えば、ジラウリン酸ジ−n−ブチル錫(IV)等の触媒やp−メトキシフェノール等の重合禁止剤を含む2−ヒドロキシエチルメタクリレートの溶液に、室温または加温下で、攪拌しつつ、イソホロンジイソシアネートを投入して、両者を反応させ、さらに室温または加温下で末端に1級水酸基を有するアミン化合物を添加することによって実施することができる。両者の仕込み順序に限定はない。   The reaction with hydroxyethyl (meth) acrylate and isophorone diisocyanate is carried out, for example, in a solution of 2-hydroxyethyl methacrylate containing a catalyst such as di-n-butyltin (IV) dilaurate and a polymerization inhibitor such as p-methoxyphenol. It can be carried out by adding isophorone diisocyanate while stirring at room temperature or under warming, reacting both, and adding an amine compound having a primary hydroxyl group at the terminal at room temperature or under warming. . There is no limitation in the order of both preparations.

その際の上記イソホロンジイソシアネートの使用量は、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート及び末端に1級水酸基を有しかつエチレンオキサイド鎖を持つアミン化合物中の化合物の水酸基1当量に対して、好ましくは0.5〜2.0当量、さらに好ましくは0.7〜1.5当量、特に好ましくは0.8〜1.2当量である。イソホロンジイソシアネートの使用量が0.5当量未満では、カチオン性官能基を有する重合性不飽和モノマーの収率が低く、一方2.0当量を超えると、未反応のイソホロンジイソシアネートが残存し、得られる重合体溶液、顔料分散用樹脂、水性顔料分散体及び水性塗料組成物の保存安定性が低下することがある。   The amount of the isophorone diisocyanate used in that case is preferably 0.5 to 1 equivalent of the hydroxyl group of the compound in the amine compound having hydroxyethyl (meth) acrylate and a terminal hydroxyl group and having an ethylene oxide chain. -2.0 equivalents, more preferably 0.7-1.5 equivalents, particularly preferably 0.8-1.2 equivalents. When the amount of isophorone diisocyanate used is less than 0.5 equivalent, the yield of the polymerizable unsaturated monomer having a cationic functional group is low. On the other hand, when the amount exceeds 2.0 equivalents, unreacted isophorone diisocyanate remains and is obtained. The storage stability of the polymer solution, the pigment dispersion resin, the aqueous pigment dispersion, and the aqueous coating composition may be lowered.

尚、上記モノマー(a−1)〜(a−4)には副生成物が含まれていても良い。   The monomers (a-1) to (a-4) may contain byproducts.

上記一般式(1)で示されるカチオン性官能基を有する重合性不飽和モノマー(a)は、モノマー(a)及び(b)の合計量を基準として、一般に3〜35質量%、特に5〜33質量%の範囲内で使用することが好適である。   The polymerizable unsaturated monomer (a) having a cationic functional group represented by the general formula (1) is generally 3 to 35% by mass, particularly 5 to 5%, based on the total amount of the monomers (a) and (b). It is preferable to use within the range of 33% by mass.

その他の重合性不飽和モノマー(b)
その他の重合性不飽和モノマー(b)には、前記モノマー(a)と共重合可能な、モノマー(a)以外の重合性不飽和モノマーが包含される。
Other polymerizable unsaturated monomers (b)
The other polymerizable unsaturated monomer (b) includes polymerizable unsaturated monomers other than the monomer (a) that can be copolymerized with the monomer (a).

その他の重合性不飽和モノマー(b)としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレートなどのアルキル(メタ)アクリレート;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどのビニル芳香族化合物;後述するポリオキシアルキレン鎖を有する重合性不飽和モノマー(b1);後述するポリオキシアルキレン鎖を有さない水酸基含有重合性不飽和モノマー(b2);n−ヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、トリデシル(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、「イソステアリルアクリレート」(商品名、大阪有機化学工業社製)、シクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、シクロドデシル(メタ)アクリレ−トなどの(シクロ)アルキル(メタ)アクリレートなどの(シクロ)アルキル基を有する重合性不飽和モノマー;イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレートなどの有橋脂環式炭化水素基含有重合性不飽和モノマー;3−エチル−3−(メタ)アクリロイルオキシメチルオキセタン、3−メチル−3−(メタ)アクリロイルオキシメチルオキセタン、3−ブチル−3−(メタ)アクリロイルオキシメチルオキセタンなどのオキセタン環含有(メタ)アクリレート;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、β−カルボキシエチルアクリレートなどのカルボキシル基含有重合性不飽和モノマー;(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、酢酸ビニルなどが挙げられ、これらはそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。   Examples of other polymerizable unsaturated monomer (b) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, and n-butyl (meth) acrylate. Alkyl (meth) acrylates such as i-butyl (meth) acrylate and tert-butyl (meth) acrylate; vinyl aromatic compounds such as styrene, α-methylstyrene and vinyltoluene; polymerizability having a polyoxyalkylene chain described later Unsaturated monomer (b1); hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer (b2) having no polyoxyalkylene chain described later; n-hexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) Acrylate, nonyl (meth) acrylate, Ridecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, “isostearyl acrylate” (trade name, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.), cyclohexyl (meth) acrylate, methylcyclohexyl (meth) acrylate Polymerizable monomers having (cyclo) alkyl groups such as (cyclo) alkyl (meth) acrylates such as tert-butylcyclohexyl (meth) acrylate and cyclododecyl (meth) acrylate; isobornyl (meth) Bridged alicyclic hydrocarbon group-containing polymerizable unsaturated monomers such as acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate and adamantyl (meth) acrylate; 3-ethyl-3- (meth) acryloyloxymethyloxetane, 3-methyl -3- (Meth) acryloyl Oxetane ring-containing (meth) acrylates such as ruoxymethyloxetane and 3-butyl-3- (meth) acryloyloxymethyloxetane; carboxyl groups such as (meth) acrylic acid, maleic acid, crotonic acid and β-carboxyethyl acrylate Polymerizable unsaturated monomers; (meth) acrylonitrile, (meth) acrylamide, vinyl acetate and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination of two or more.

なかでも、形成塗膜の平滑性及び鮮映性の観点から、その他の重合性不飽和モノマー(b)がポリオキシアルキレン鎖を有する重合性不飽和モノマー(b1)を含有することが好適である。また、形成塗膜の耐水性の観点から、その他の重合性不飽和モノマー(b)がポリオキシアルキレン鎖を有さない水酸基含有重合性不飽和モノマー(b2)を含有することが好適である。   Among these, from the viewpoint of smoothness and sharpness of the formed coating film, the other polymerizable unsaturated monomer (b) preferably contains a polymerizable unsaturated monomer (b1) having a polyoxyalkylene chain. . Further, from the viewpoint of water resistance of the formed coating film, the other polymerizable unsaturated monomer (b) preferably contains a hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer (b2) having no polyoxyalkylene chain.

さらにまた、形成塗膜の発色性、漆黒性、平滑性及び鮮映性の観点から、その他の重合性不飽和モノマー(b)がアルキル(メタ)アクリレート、特にメチルメタクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレートを含有することが好適である。   Furthermore, from the viewpoint of color developability, jet blackness, smoothness and sharpness of the formed coating film, other polymerizable unsaturated monomers (b) are alkyl (meth) acrylates, particularly methyl methacrylate, n-butyl (meth). It is preferable to contain an acrylate.

また、形成塗膜の平滑性及び鮮映性の観点から、なかでも、その他の重合性不飽和モノマー(b)がビニル芳香族化合物、特にスチレンを含有することが好適である。   In addition, from the viewpoint of smoothness and sharpness of the formed coating film, it is particularly preferable that the other polymerizable unsaturated monomer (b) contains a vinyl aromatic compound, particularly styrene.

その他の重合性不飽和モノマー(b)は、モノマー(a)及び(b)の合計量を基準として、一般に65〜97質量%、特に67〜95質量%の範囲内で使用することが好適である。   The other polymerizable unsaturated monomer (b) is preferably used in a range of generally 65 to 97% by mass, particularly 67 to 95% by mass, based on the total amount of the monomers (a) and (b). is there.

ポリオキシアルキレン鎖を有する重合性不飽和モノマー(b1)
上記ポリオキシアルキレン鎖を有する重合性不飽和モノマー(b1)は、形成される共重合体に親水性を付与するためのモノマー成分であり、1分子中にポリオキシアルキレン鎖と重合性不飽和基を含有するモノマーである。
Polymerizable unsaturated monomer having polyoxyalkylene chain (b1)
The polymerizable unsaturated monomer (b1) having a polyoxyalkylene chain is a monomer component for imparting hydrophilicity to the copolymer to be formed, and the polyoxyalkylene chain and the polymerizable unsaturated group in one molecule. Is a monomer containing

上記ポリオキシアルキレン鎖としては、例えば、ポリオキシエチレン鎖、ポリオキシプロピレン鎖、ポリオキシエチレンブロックとポリオキシプロピレンブロックからなる鎖などを挙げることができ、これらのポリオキシアルキレン鎖は一般に200〜5,000、特に250〜3,500、さらに特に300〜2,500の範囲内の分子量を有することが好適である。   Examples of the polyoxyalkylene chain include a polyoxyethylene chain, a polyoxypropylene chain, a chain composed of a polyoxyethylene block and a polyoxypropylene block, and these polyoxyalkylene chains are generally 200-5. It is preferred to have a molecular weight in the range of 1,000, in particular 250 to 3,500, more particularly 300 to 2,500.

上記ポリオキシアルキレン鎖を有する重合性不飽和モノマー(b1)の代表例としては、例えば、一般式(5)   Representative examples of the polymerizable unsaturated monomer (b1) having a polyoxyalkylene chain include, for example, the general formula (5)

Figure 0005920975
Figure 0005920975

[式中、Rは水素原子またはメチル基を表し、Rは水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、Rは分岐してもよい炭素数2〜4のアルキレン基を表し、mは3〜150、好ましくは10〜80、さらに好ましくは25〜50の整数を表し、m個のオキシアルキレン単位(RO)はそれぞれ互いに同じであっても又は互いに異なっていてもよい]
で示される化合物を挙げることができる。
[Wherein, R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 5 represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms which may be branched. , M represents an integer of 3 to 150, preferably 10 to 80, more preferably 25 to 50, and the m oxyalkylene units (R 5 O) may be the same as or different from each other. ]
The compound shown by can be mentioned.

式(5)の化合物の具体例としては、例えば、テトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、n−ブトキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、テトラプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシテトラピロプレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシテトラプロピレングリコール(メタ)アクリレート、n−ブトキシテトラプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートなどを挙げることができ、これらはそれぞれ単独でもしくは2種以上組合せて使用することができる。なかでも、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート及びエトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートが好ましく、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート及びエトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートが特に好ましい。   Specific examples of the compound of formula (5) include, for example, tetraethylene glycol (meth) acrylate, methoxytetraethylene glycol (meth) acrylate, ethoxytetraethylene glycol (meth) acrylate, and n-butoxytetraethylene glycol (meth) acrylate. , Tetrapropylene glycol (meth) acrylate, methoxytetrapyrene glycol (meth) acrylate, ethoxytetrapropylene glycol (meth) acrylate, n-butoxytetrapropylene glycol (meth) acrylate, polyethylene glycol (meth) acrylate, polypropylene glycol (meta ) Acrylate, methoxy polyethylene glycol (meth) acrylate, ethoxy polyethylene glycol (meth) acrylate Etc. can be mentioned, which may be used either alone or in combination of two or more. Of these, polyethylene glycol (meth) acrylate, polypropylene glycol (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate and ethoxypolyethylene glycol (meth) acrylate are preferred, and methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate and ethoxypolyethylene glycol (meth) acrylate are preferred. Is particularly preferred.

なお、本明細書において、「(メタ)アクリレート」はアクリレートとメタクリレートを総称するものである。   In the present specification, “(meth) acrylate” is a general term for acrylate and methacrylate.

また、ポリオキシアルキレン鎖を有する重合性不飽和モノマー(b1)は、一般に200〜7,000、特に500〜3,000、さらに特に1,200〜2,500の範囲内の分子量を有することが好適である。   The polymerizable unsaturated monomer (b1) having a polyoxyalkylene chain generally has a molecular weight in the range of 200 to 7,000, particularly 500 to 3,000, more particularly 1,200 to 2,500. Is preferred.

ポリオキシアルキレン鎖を有さない水酸基含有重合性不飽和モノマー(b2)
ポリオキシアルキレン鎖を有さない水酸基含有重合性不飽和モノマー(b2)は、1分子中に少なくとも1個の水酸基を含有する重合性不飽和モノマーであって、且つポリオキシアルキレン鎖を有する重合性不飽和モノマー(b1)以外の重合性不飽和モノマーである。
Hydroxyl-containing polymerizable unsaturated monomer having no polyoxyalkylene chain (b2)
The hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer (b2) having no polyoxyalkylene chain is a polymerizable unsaturated monomer having at least one hydroxyl group in one molecule and having a polyoxyalkylene chain. It is a polymerizable unsaturated monomer other than the unsaturated monomer (b1).

ポリオキシアルキレン鎖を有さない水酸基含有重合性不飽和モノマー(b2)としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ−ト、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレ−ト、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸と炭素数2〜8の2価アルコールとのモノエステル化物;(メタ)アクリル酸と炭素数2〜8の2価アルコールとのモノエステル化物のε−カプロラクトン変性体;アリルアルコ−ルなどが挙げられ、これらはそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。   Examples of the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer (b2) having no polyoxyalkylene chain include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl ( Monoesterified product of (meth) acrylic acid and dihydric alcohol having 2 to 8 carbon atoms such as (meth) acrylate and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate; (meth) acrylic acid and dihydric alcohol having 2 to 8 carbon atoms And ε-caprolactone modified products of monoester compounds, such as allyl alcohol, which can be used alone or in combination of two or more.

上記モノマー(b2)としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ−ト、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレ−ト、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート及び4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートが好ましく、なかでも、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートが特に好ましい。   As the monomer (b2), 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate are preferable, Of these, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate is particularly preferable.

その他の重合性不飽和モノマー(b)がポリオキシアルキレン鎖を有する重合性不飽和モノマー(b1)を含有する場合、モノマー(b1)は、形成塗膜の発色性、漆黒性、鮮映性などの観点から、モノマー(a)及び(b)の合計量を基準として、一般に5〜40質量%、特に7〜35質量%、さらに特に10〜30質量%の範囲内で使用することが好適である。   In the case where the other polymerizable unsaturated monomer (b) contains a polymerizable unsaturated monomer (b1) having a polyoxyalkylene chain, the monomer (b1) has a color development property, jetness, sharpness, etc. From the viewpoint of the above, it is preferable to use within the range of generally 5 to 40% by mass, particularly 7 to 35% by mass, more particularly 10 to 30% by mass, based on the total amount of the monomers (a) and (b). is there.

上記ポリオキシアルキレン鎖を有さない水酸基含有重合性不飽和モノマー(b2)は、形成塗膜の発色性、漆黒性、鮮映性などの観点から、モノマー(a)及び(b)の合計量を基準として、一般に5〜40質量%、特に7〜35質量%、さらに特に10〜30質量%の範囲内で使用することが好適である。   The hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer (b2) having no polyoxyalkylene chain is the total amount of the monomers (a) and (b) from the viewpoints of color forming properties, jetness, sharpness and the like of the formed coating film. In general, it is suitable to be used within the range of 5 to 40% by mass, particularly 7 to 35% by mass, more particularly 10 to 30% by mass.

その他の重合性不飽和モノマー(b)がアルキル(メタ)アクリレートを含有する場合、アルキル(メタ)アクリレートは、モノマー(a)及び(b)の合計量を基準として、一般に35〜90質量%、特に40〜70質量%、さらに特に45〜65質量%の範囲内で使用することが好適である。   When the other polymerizable unsaturated monomer (b) contains an alkyl (meth) acrylate, the alkyl (meth) acrylate is generally 35 to 90% by mass based on the total amount of the monomers (a) and (b), It is particularly preferred to use within the range of 40 to 70% by mass, more particularly 45 to 65% by mass.

その他の重合性不飽和モノマー(b)がビニル芳香族化合物を含有する場合、ビニル芳香族化合物は、モノマー(a)及び(b)の合計量を基準として、一般に0〜20質量%、特に0〜15質量%、さらに特に0〜10質量%の範囲内で使用することが好適である。   When the other polymerizable unsaturated monomer (b) contains a vinyl aromatic compound, the vinyl aromatic compound is generally 0 to 20% by mass, particularly 0%, based on the total amount of the monomers (a) and (b). It is preferable to use within the range of ˜15% by mass, more particularly within the range of 0˜10% by mass.

共重合体
本発明の顔料分散用樹脂において使用される共重合体は、以上に述べた一般式(1)で示されるカチオン性官能基を有する重合性不飽和モノマー(a)、及びその他の重合性不飽和モノマー(b)を共重合することによって得られる。共重合に際してのモノマー(a)及び(b)の使用割合は厳密に制限されるものではなく、形成される共重合体に望まれる物性などに応じて変えることができる。
Copolymer The copolymer used in the pigment-dispersing resin of the present invention is a polymerizable unsaturated monomer (a) having a cationic functional group represented by the general formula (1) described above and other polymerizations. It can be obtained by copolymerizing the polymerizable unsaturated monomer (b). The proportion of the monomers (a) and (b) used in the copolymerization is not strictly limited, and can be changed according to the physical properties desired for the formed copolymer.

モノマー(a)及び(b)の共重合は、それ自体既知の方法、例えば、有機溶媒中での溶液重合法、水中でのエマルション重合法などの方法により行なうことができるが、なかでも溶液重合法が好適である。溶液重合法による共重合法としては、例えば、モノマー(a)及び(b)とラジカル重合開始剤の混合物を、有機溶媒に溶解もしくは分散せしめ、通常、約80℃〜約200℃の温度で1〜10時間程度撹拌しながら加熱して重合させる方法を挙げることができる。   The copolymerization of the monomers (a) and (b) can be carried out by a method known per se, for example, a solution polymerization method in an organic solvent, an emulsion polymerization method in water, etc. Legal is preferred. As the copolymerization method by the solution polymerization method, for example, a mixture of monomers (a) and (b) and a radical polymerization initiator is dissolved or dispersed in an organic solvent, and usually 1 at a temperature of about 80 ° C. to about 200 ° C. A method of heating and polymerizing while stirring for about 10 hours can be mentioned.

共重合の際に用いうる有機溶媒としては、例えば、ヘプタン、トルエン、キシレン、オクタン、ミネラルスピリットなどの炭化水素系溶剤;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどのエステル系溶剤;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤;メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、sec−ブタノール、イソブタノールなどのアルコール系溶剤;n−ブチルエーテル、ジオキサン、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などのエーテル系溶剤;コスモ石油社製のスワゾール310、スワゾール1000、スワゾール1500などの芳香族石油系溶剤などを挙げることができる。これらの有機溶剤はそれぞれ単独でもしくは2種以上を組合せて使用することができる。上記有機溶媒は、モノマー(a)及び(b)の合計量に対して、通常400質量部以下となる割合で使用することができる。   Examples of organic solvents that can be used for copolymerization include hydrocarbon solvents such as heptane, toluene, xylene, octane, mineral spirits; ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol mono Ester solvents such as butyl ether acetate; ketone solvents such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone and cyclohexanone; alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, sec-butanol and isobutanol; n-butyl ether; Ether solvents such as dioxane, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether; SWAZOL 310 manufactured by Cosmo Oil Co., Ltd. Wazoru 1000, and the like aromatic petroleum solvents such as Swasol 1500. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more. The said organic solvent can be used in the ratio used normally as 400 mass parts or less with respect to the total amount of monomer (a) and (b).

前記ラジカル重合開始剤としては、例えば、シクロヘキサノンパーオキサイド、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイドなどのケトンパーオキサイド類;1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、n−ブチル−4,4−ビス(tert−ブチルパーオキシ)バレレートなどのパーオキシケタール類;クメンハイドロパーオキサイド、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジハイドロパーオキサイドなどのハイドロパーオキサイド類;1,3−ビス(tert−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジイソプロピルベンゼンパーオキサイド、tert−ブチルクミルパーオキサイドなどのジアルキルパーオキサイド類;デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイドなどのジアシルパーオキサイド類;ビス(tert−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネートなどのパーオキシカーボネート類;tert−ブチルパーオキシベンゾエート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサンなどのパーオキシエステル類などの有機過酸化物系重合開始剤;2,2´−アゾビスイソブチロニトリル、1,1−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、アゾクメン2,2’−アゾビスメチルバレロニトリル、4,4´−アゾビス(4−シアノ吉草酸)などのアゾ系重合開始剤を挙げることができる。これらのラジカル重合開始剤の使用量は、特に限定されるものではないが、モノマー(a)及び(b)の合計100質量部あたり、通常0.1〜15質量部、特に0.3〜10質量部の範囲内であることが望ましい。   Examples of the radical polymerization initiator include ketone peroxides such as cyclohexanone peroxide, 3,3,5-trimethylcyclohexanone peroxide, and methylcyclohexanone peroxide; 1,1-bis (tert-butylperoxy) -3 Peroxyketals such as 1,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (tert-butylperoxy) cyclohexane, n-butyl-4,4-bis (tert-butylperoxy) valerate; cumene hydroperoxide Hydroperoxides such as 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide; 1,3-bis (tert-butylperoxy-m-isopropyl) benzene, 2,5-dimethyl-2,5 -Di (tert-butyl pero C) Dialkyl peroxides such as hexane, diisopropylbenzene peroxide, tert-butylcumyl peroxide; diacyl peroxides such as decanoyl peroxide, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide; Peroxycarbonates such as bis (tert-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate; peroxyesters such as tert-butylperoxybenzoate and 2,5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane Organic peroxide polymerization initiator: 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), azocumene 2,2′-azobismethylvaleronitrile And azo polymerization initiators such as 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid). Although the usage-amount of these radical polymerization initiators is not specifically limited, It is 0.1-15 mass parts normally per 100 mass parts in total of a monomer (a) and (b), Especially 0.3-10. It is desirable to be within the range of parts by mass.

上記重合反応において、モノマー成分や重合開始剤の添加方法は特に制約されるものではないが、重合開始剤は重合初期に一括仕込みするよりも重合初期から重合後期にわたって数回に分けて分割滴下することが、重合反応における温度制御、ゲル化物のような不要な架橋物の生成の抑制などの観点から好適である。   In the above polymerization reaction, the method of adding the monomer component and the polymerization initiator is not particularly limited, but the polymerization initiator is divided and dropped in several times from the initial polymerization to the late polymerization rather than charging all at the initial polymerization. It is preferable from the viewpoints of temperature control in the polymerization reaction and suppression of formation of unnecessary cross-linked products such as gelled products.

このようにして得られる共重合体の分子量は、特に制限されるものではないが、水分散性や形成塗膜の平滑性などの観点から、重量平均分子量で、一般に5,000〜100,000、特に8,000〜70,000、さらに特に10,000〜50,000の範囲内にあることが好ましい。   The molecular weight of the copolymer thus obtained is not particularly limited, but is generally 5,000 to 100,000 in terms of weight average molecular weight from the viewpoint of water dispersibility and smoothness of the formed coating film. In particular, it is preferably in the range of 8,000 to 70,000, more preferably 10,000 to 50,000.

なお、本明細書において、数平均分子量及び重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)を用いて測定した保持時間(保持容量)を、同一条件で測定した分子量既知の標準ポリスチレンの保持時間(保持容量)によりポリスチレンの分子量に換算して求めた値である。具体的には、ゲルパーミエーションクロマトグラフ装置として、「HLC−8120GPC」(商品名、東ソー社製)を使用し、カラムとして、「TSKgel G4000HXL」を1本、「TSKgel G3000HXL」を2本、及び「TSKgel G2000HXL」を1本(商品名、いずれも東ソー社製)の計4本を使用し、検出器として、示差屈折率計を使用し、移動相:テトラヒドロフラン、測定温度:40℃、流速:1mL/minの条件下で測定することによって得られた値である。   In this specification, the number average molecular weight and the weight average molecular weight are the retention time (retention capacity) measured using a gel permeation chromatograph (GPC) and the retention time of a standard polystyrene with a known molecular weight measured under the same conditions. (Retention capacity) is a value obtained by converting to the molecular weight of polystyrene. Specifically, “HLC-8120GPC” (trade name, manufactured by Tosoh Corporation) is used as the gel permeation chromatograph apparatus, and one “TSKgel G4000HXL”, two “TSKgel G3000HXL”, and A total of four “TSKgel G2000HXL” (trade name, all manufactured by Tosoh Corporation) were used, a differential refractometer was used as a detector, mobile phase: tetrahydrofuran, measurement temperature: 40 ° C., flow rate: It is a value obtained by measuring under the condition of 1 mL / min.

また、共重合体は、形成塗膜の耐水性などの観点から、通常0〜150mgKOH/g、特に30〜100mgKOH/g、さらに特に50〜90mgKOH/gの範囲内の水酸基価を有することが好適である。   The copolymer preferably has a hydroxyl value in the range of usually 0 to 150 mgKOH / g, particularly 30 to 100 mgKOH / g, more particularly 50 to 90 mgKOH / g, from the viewpoint of the water resistance of the formed coating film. It is.

共重合体は、発色性、平滑性及び鮮映性の観点から、一般に3〜100mgKOH/g、特に10〜80mgKOH/g、さらに特に15〜60mgKOH/gの範囲内のアミン価を有するのが好適である。   The copolymer preferably has an amine value in the range of generally 3 to 100 mgKOH / g, particularly 10 to 80 mgKOH / g, more particularly 15 to 60 mgKOH / g, from the viewpoint of color developability, smoothness and sharpness. It is.

重合体は酸性中和剤を用いて中和して、水分散性ないし水溶性とすることができる。該酸性中和剤としては、例えば、リン酸、スルホン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、n−ブタン酸、n−ペンタン酸、n−ヘキサン酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸などが挙げられ、なかでも、乳酸を好適に使用することができる。上記酸性中和剤はそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
The polymer can be neutralized with an acidic neutralizer to make it water-dispersible or water-soluble. Examples of the acidic neutralizer include phosphoric acid, sulfonic acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, n-butanoic acid, n-pentanoic acid, n-hexanoic acid, lactic acid, malic acid, and citric acid. Of these, lactic acid can be preferably used. The acidic neutralizing agents can be used alone or in combination of two or more.

以上に述べた如くして製造される共重合体からなる本発明の顔料分散用樹脂は、水性顔料分散体の作製に用いられるので、顔料への吸着性と分散安定化を両立できるものであることが必要である。本発明の顔料分散用樹脂を構成するモノマー(a)成分は、顔料分散用樹脂の顔料への吸着を向上させることができ、特にカーボンブラックなどの酸化処理を施された無機着色顔料への吸着性の向上と樹脂の分散安定性の向上の両面で有利に働くことができる。したがって、本発明の顔料分散用樹脂は、顔料、水性媒体などと共に水性顔料分散体を調製するのに極めて有用である。   The pigment-dispersing resin of the present invention comprising the copolymer produced as described above is used for the production of an aqueous pigment dispersion, so that both adsorption to the pigment and dispersion stabilization can be achieved. It is necessary. The monomer (a) component constituting the pigment-dispersing resin of the present invention can improve the adsorption of the pigment-dispersing resin to the pigment, and in particular, adsorption to an inorganic color pigment that has been subjected to oxidation treatment such as carbon black. It can work advantageously both in improving the property and improving the dispersion stability of the resin. Therefore, the pigment dispersion resin of the present invention is extremely useful for preparing an aqueous pigment dispersion together with a pigment, an aqueous medium and the like.

また、なかでもその他の重合性不飽和モノマーとしてモノマー(b1)成分を用いた場合、モノマー(b1)成分は、顔料分散用樹脂の連続相(水性媒体)への溶解性の向上に寄与し、特に顔料分散用樹脂の分散安定性の向上に有利に働くことができる。さらに、その他の重合性不飽和モノマーとしてモノマー(b2)成分を用いて、かつ硬化剤を併用した場合、モノマー(b2)成分は、本発明の水性塗料組成物中に含まれる硬化剤成分、例えばアミノ樹脂やブロック化されてもよいポリイソシアネート化合物と反応し、架橋塗膜中にとりこまれることで得られる塗膜の耐水性向上させるのに役立つ。したがって、本発明の顔料分散用樹脂は、顔料、水性媒体などと共に水性顔料分散体を調製するのに極めて有用で、顔料が均一に分散した顔料分散体を得ることができる。そしてさらに、本発明の顔料分散体を水性塗料に適用すれば、顔料が均一に分散されるため、発色性、鮮映性に優れた塗膜を得ることができる。
水性顔料分散体
本発明の水性顔料分散体は、以上に述べた顔料分散用樹脂に、顔料、水性媒体、分散助剤、塩基性中和剤、その他の添加剤などを配合することにより調製することができる。また、本願発明の顔料分散樹脂以外のその他の顔料分散樹脂を配合してもよい。
In particular, when the monomer (b1) component is used as the other polymerizable unsaturated monomer, the monomer (b1) component contributes to an improvement in the solubility of the pigment-dispersing resin in the continuous phase (aqueous medium). In particular, it can advantageously work to improve the dispersion stability of the pigment dispersion resin. Further, when the monomer (b2) component is used as another polymerizable unsaturated monomer and a curing agent is used in combination, the monomer (b2) component is a curing agent component contained in the aqueous coating composition of the present invention, for example, It reacts with an amino resin or a polyisocyanate compound which may be blocked, and helps to improve the water resistance of the coating film obtained by being incorporated in the crosslinked coating film. Therefore, the pigment dispersion resin of the present invention is extremely useful for preparing an aqueous pigment dispersion together with a pigment, an aqueous medium and the like, and a pigment dispersion in which the pigment is uniformly dispersed can be obtained. Furthermore, when the pigment dispersion of the present invention is applied to a water-based paint, the pigment is uniformly dispersed, so that a coating film excellent in color developability and sharpness can be obtained.
Aqueous Pigment Dispersion The aqueous pigment dispersion of the present invention is prepared by blending the pigment dispersion resin described above with a pigment, an aqueous medium, a dispersion aid, a basic neutralizer, other additives, and the like. be able to. Moreover, you may mix | blend other pigment dispersion resins other than the pigment dispersion resin of this invention.

上記顔料としては、例えば、アルミニウム粉、銅粉、ニッケル粉、ステンレス粉、クロム粉、雲母状酸化鉄、酸価チタン被覆マイカ粉、酸化鉄被覆マイカ粉、光輝性グラファイト等の光輝性顔料;ピンクEB、アゾ系やキナクリドン系等の有機赤系顔料、シアニンブルー、シアニングリーンなどの有機青系顔料、ベンゾイミダゾロン系、イソインドリン系及びキノフタロン系等の有機黄色系顔料;酸化チタン、チタンイエロー、ベンガラ、カーボンブラック、黄鉛、酸化鉄、及び各種焼成顔料等の無機着色顔料等が挙げられる。また、体質顔料を含んでもよい。これらの顔料は、それ自体既知の表面処理、例えば酸・塩基処理、カップリング剤処理、プラズマ処理、酸化/還元処理などが施されたものであってもよい。これらのうち、特にカーボンブラックなどの酸化処理を施された無機着色顔料が好適である。   Examples of the pigment include bright pigments such as aluminum powder, copper powder, nickel powder, stainless steel powder, chromium powder, mica-like iron oxide, acid value titanium-coated mica powder, iron oxide-coated mica powder, and bright graphite; pink EB, organic red pigments such as azo and quinacridone, organic blue pigments such as cyanine blue and cyanine green, organic yellow pigments such as benzimidazolone, isoindoline and quinophthalone; titanium oxide, titanium yellow, Examples include inorganic color pigments such as bengara, carbon black, chrome lead, iron oxide, and various fired pigments. Further, extender pigments may be included. These pigments may be subjected to a known surface treatment such as acid / base treatment, coupling agent treatment, plasma treatment, oxidation / reduction treatment and the like. Of these, inorganic color pigments that have been subjected to oxidation treatment such as carbon black are particularly suitable.

これらの顔料の配合割合は、特に制限されるものではないが、通常、顔料分散用樹脂100重量部あたり、10〜3,000重量部、特に15〜2,000重量部、さらに特に15〜1,500重量部の範囲内にあることが、顔料分散性、分散安定性、得られる顔料分散体の着色力の面などから好ましい。   The blending ratio of these pigments is not particularly limited, but is usually 10 to 3,000 parts by weight, particularly 15 to 2,000 parts by weight, more particularly 15 to 1 part per 100 parts by weight of the pigment dispersing resin. , 500 parts by weight is preferable from the viewpoint of pigment dispersibility, dispersion stability, and coloring power of the resulting pigment dispersion.

水性媒体としては、水、または水に水溶性有機溶媒などの有機溶媒を溶解してなる水−有機溶媒混合溶液などを挙げることができる。ここで用いる有機溶媒としては、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、3−メチル3−メトキシブタノールなどの水溶性有機溶媒;キシレン、トルエン、シクロヘキサノン、ヘキサン、ペンタンなどの難溶性又は不溶性有機溶剤などが挙げられる。該有機溶剤は1種のみ又は2種以上混合して使用できる。有機溶剤としては水溶性有機溶媒を主体とするものが好適である。また、水と有機溶媒との混合割合は特に制限はないが、有機溶媒の含有量は混合溶液の50重量%以下、特に35重量%以下が望ましい。水性媒体の配合割合は、特に制限されるものではないが、通常、顔料分散用樹脂100重量部あたり、50〜5,000重量部、特に100〜3,000重量部、さらに特に100〜2,000重量部の範囲内にあることが顔料分散時の粘度、顔料分散性、分散安定性及び生産効率などの面から好ましい。   Examples of the aqueous medium include water or a water-organic solvent mixed solution obtained by dissolving an organic solvent such as a water-soluble organic solvent in water. Examples of the organic solvent used here include methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, propylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monoble ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol mono Water-soluble organic solvents such as butyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, and 3-methyl 3-methoxybutanol; hardly soluble or insoluble organic solvents such as xylene, toluene, cyclohexanone, hexane, and pentane. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more. As the organic solvent, those mainly composed of a water-soluble organic solvent are suitable. The mixing ratio of water and the organic solvent is not particularly limited, but the content of the organic solvent is desirably 50% by weight or less, particularly 35% by weight or less of the mixed solution. The mixing ratio of the aqueous medium is not particularly limited, but is usually 50 to 5,000 parts by weight, particularly 100 to 3,000 parts by weight, more particularly 100 to 2, parts per 100 parts by weight of the pigment dispersing resin. It is preferable from the viewpoint of viscosity at the time of pigment dispersion, pigment dispersibility, dispersion stability and production efficiency to be within the range of 000 parts by weight.

必要に応じて用いられる他の顔料分散用樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル酸などのカルボキシル基含有重合性不飽和モノマーと、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどの水酸基含有重合性不飽和モノマーと、その他の重合性不飽和モノマーとをラジカル重合開始剤の存在下に共重合して得られるアクリル樹脂などを挙げることができる。該アクリル樹脂としては、重量平均分子量が約2,000〜150,000、特に5,000〜100,000、酸価が5〜150mgKOH/g、特に15〜100mgKOH/g、水酸基価が10〜160mgKOH/g、特に30〜120mgKOH/gの範囲内にあるものが好ましい。   Other pigment dispersion resins used as necessary include, for example, carboxyl group-containing polymerizable unsaturated monomers such as (meth) acrylic acid and hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated compounds such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate. Examples thereof include an acrylic resin obtained by copolymerizing a monomer and another polymerizable unsaturated monomer in the presence of a radical polymerization initiator. The acrylic resin has a weight average molecular weight of about 2,000 to 150,000, particularly 5,000 to 100,000, an acid value of 5 to 150 mgKOH / g, particularly 15 to 100 mgKOH / g, and a hydroxyl value of 10 to 160 mgKOH. / G, particularly those in the range of 30 to 120 mg KOH / g are preferred.

本発明の顔料分散用樹脂と他の顔料分散用樹脂の使用割合(固形分)は、通常、本発明の顔料分散用樹脂100重量部あたり、他の顔料分散用樹脂5〜300重量部、特に20〜150重量部の範囲内が適当である。   The ratio (solid content) of the pigment dispersing resin of the present invention and the other pigment dispersing resin is usually 5 to 300 parts by weight of the other pigment dispersing resin per 100 parts by weight of the pigment dispersing resin of the present invention. The range of 20 to 150 parts by weight is appropriate.

塩基性中和剤は、顔料分散用樹脂がカルボキシル基を有する場合、これを中和し、顔料分散用樹脂を水溶化ないしは水分散化するために使用されるものであって、その具体例としては、例えば、水酸化アンモニウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの無機塩基;アミノメチルプロパノール、アミノエチルプロパノール、ジメチルエタノールアミン、トリエチルアミン、ジエチルエタノールアミン、ジメチルアミノプロパノール、アミノメチルプロパノールなどのアミン類を挙げることができる。これらの塩基性中和剤の配合量は、顔料分散用樹脂を水溶化ないしは水分散化するのに必要な量以上であり、通常、顔料分散用樹脂中のカルボキシル基の中和当量が0.3〜1.5、特に0.4〜1.3となるような割合であることが好適である。   The basic neutralizing agent is used to neutralize a pigment-dispersing resin having a carboxyl group and to make the pigment-dispersing resin water-soluble or water-dispersed. For example, inorganic bases such as ammonium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide; amines such as aminomethylpropanol, aminoethylpropanol, dimethylethanolamine, triethylamine, diethylethanolamine, dimethylaminopropanol, aminomethylpropanol Can be mentioned. The blending amount of these basic neutralizing agents is not less than the amount necessary for water-dispersing or water-dispersing the pigment dispersing resin, and the neutralization equivalent of carboxyl groups in the pigment dispersing resin is usually 0.00. The ratio is preferably 3 to 1.5, particularly 0.4 to 1.3.

必要に応じて用いられる分散助剤としては、例えば、BYK−Chemie社のDisper BYK−182やDisper BYK−180、アビシア社のSolsperse12000やSolsperse27000などを挙げることができ、また、その他の添加剤としては、消泡剤、防腐剤、防錆剤、可塑剤などを挙げることができる。これらの配合量は、顔料の分散性やペーストの安定性、レットダウン安定性や塗膜性能を考慮すると、いずれも顔料分散用樹脂100重量部に対して50部以下であることが望ましい。   Examples of the dispersion aid used as necessary include Disper BYK-182 and Disper BYK-180 manufactured by BYK-Chemie, Solsperse 12000 and Solsperse 27000 manufactured by Abycia, and other additives. , Antifoaming agents, antiseptics, rust inhibitors, plasticizers and the like. In consideration of the dispersibility of the pigment, the stability of the paste, the let-down stability, and the coating film performance, these blending amounts are desirably 50 parts or less with respect to 100 parts by weight of the pigment dispersion resin.

水性顔料分散体は、以上に述べた各成分を、例えば、ペイントシェーカー、サンドミル、ボールミル、LMZミル、DCPパールミルなどの分散機を用いて均一に混合、分散させることにより調製することができる。
水性塗料組成物
上記の如くして調整される水性顔料分散体は、被膜形成性樹脂、及び必要に応じて硬化剤、水性媒体、疎水性媒体、硬化触媒、塩基性中和剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、塗面調整剤、酸化防止剤、流動性調整剤、シランカップリング剤等の塗料添加剤を配合し、水性媒体中に安定に分散せしめることによって水性塗料組成物とすることができる。
The aqueous pigment dispersion can be prepared by uniformly mixing and dispersing the above-described components using a dispersing machine such as a paint shaker, a sand mill, a ball mill, an LMZ mill, or a DCP pearl mill.
Aqueous paint composition The aqueous pigment dispersion prepared as described above comprises a film-forming resin, and optionally a curing agent, an aqueous medium, a hydrophobic medium, a curing catalyst, a basic neutralizing agent, and an ultraviolet absorber. , UV stabilizers, coating surface modifiers, antioxidants, fluidity modifiers, silane coupling agents, and other paint additives can be blended and stably dispersed in an aqueous medium to form an aqueous coating composition. it can.

被膜形成性樹脂
被膜形成性樹脂としては、従来から水性塗料のバインダー成分として使用されているそれ自体既知の水溶性又は水分散性の被膜形成性樹脂を使用することができる。樹脂の種類としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられ、これらは単独でもしくは2種以上を組み合わせて使用することができる。被膜形成性樹脂は、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基等の官能基を有していることが好ましく、水酸基含有樹脂であることが特に好ましい。
As the film-forming resin, a known water-soluble or water-dispersible film-forming resin which has been conventionally used as a binder component for water-based paints can be used. Examples of the resin include acrylic resin, polyester resin, alkyd resin, polyurethane resin and the like, and these can be used alone or in combination of two or more. The film-forming resin preferably has a functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, or an epoxy group, and particularly preferably a hydroxyl group-containing resin.

なお、本発明の顔料分散性樹脂は、被膜形成性樹脂に含まないものとする。したがって、被膜形成性樹脂は、本発明の顔料分散性樹脂以外の被膜形成性樹脂である。   The pigment-dispersing resin of the present invention is not included in the film-forming resin. Therefore, the film-forming resin is a film-forming resin other than the pigment-dispersible resin of the present invention.

本発明の水性塗料組成物は、さらに、後述する硬化剤を含有してもよい。本発明の水性塗料組成物が硬化剤を含有する場合、上記被膜形成性樹脂としては、通常、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基などの官能基を有し、該硬化剤と反応することにより、硬化被膜を形成することができる樹脂(基体樹脂)が用いられる。上記基体樹脂の種類としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられる。なかでも、上記基体樹脂は、水酸基含有樹脂であることが好ましく、水酸基含有アクリル樹脂及び/又は水酸基含有ポリエステル樹脂であることがさらに好ましい。また、水酸基含有アクリル樹脂と水酸基含有ポリエステル樹脂とを、併用することが、塗膜の平滑性及び光輝性(フリップフロップ性)の向上の観点から、より好ましい。また、併用する場合の割合としては、水酸基含有アクリル樹脂と水酸基含有ポリエステル樹脂との合計量に基づいて、前者が20〜80質量%程度、特に30〜70質量%程度で、後者が80〜20質量%程度、特に70〜30質量%程度であるのが好ましい。   The aqueous coating composition of the present invention may further contain a curing agent described later. When the aqueous coating composition of the present invention contains a curing agent, the film-forming resin usually has a functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, and an epoxy group, and is cured by reacting with the curing agent. A resin (base resin) capable of forming a film is used. Examples of the base resin include acrylic resin, polyester resin, alkyd resin, and polyurethane resin. Among these, the base resin is preferably a hydroxyl group-containing resin, and more preferably a hydroxyl group-containing acrylic resin and / or a hydroxyl group-containing polyester resin. Moreover, it is more preferable to use together a hydroxyl-containing acrylic resin and a hydroxyl-containing polyester resin from a viewpoint of the smoothness of a coating film, and the improvement of glitter (flip-flop property). Moreover, as a ratio in the case of using together, based on the total amount of a hydroxyl-containing acrylic resin and a hydroxyl-containing polyester resin, the former is about 20-80 mass%, especially about 30-70 mass%, and the latter is 80-20. It is preferably about mass%, particularly about 70-30 mass%.

また、被膜形成性樹脂は、カルボキシル基等の酸基を有する場合、酸価が5〜150mgKOH/g程度であるのが好ましく、10〜100mgKOH/g程度であるのがより好ましく、15〜80mgKOH/g程度であるのが更に好ましい。また、該被膜形成性樹脂は、水酸基を有する場合、水酸基価が1〜200mgKOH/g程度であるのが好ましく、2〜180mgKOH/g程度であるのがより好ましく、5〜170mgKOH/g程度であるのが更に好ましい。   When the film-forming resin has an acid group such as a carboxyl group, the acid value is preferably about 5 to 150 mgKOH / g, more preferably about 10 to 100 mgKOH / g, and 15 to 80 mgKOH / g. More preferably, it is about g. When the film-forming resin has a hydroxyl group, the hydroxyl value is preferably about 1 to 200 mgKOH / g, more preferably about 2 to 180 mgKOH / g, and about 5 to 170 mgKOH / g. Is more preferable.

水酸基含有アクリル樹脂
水酸基含有アクリル樹脂としては、例えば、水酸基含有重合性不飽和モノマー及び該水酸基含有重合性不飽和モノマーと共重合可能なその他の重合性不飽和モノマーを、それ自体既知の方法、例えば、有機溶媒中での溶液重合法、水中でのエマルション重合法などの方法により、共重合せしめることによって製造することができる。
Hydroxyl group-containing acrylic resin As the hydroxyl group-containing acrylic resin, for example, a hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer and other polymerizable unsaturated monomers copolymerizable with the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer are known per se, for example, It can be produced by copolymerization by a method such as a solution polymerization method in an organic solvent or an emulsion polymerization method in water.

上記水酸基含有重合性不飽和モノマーは、1分子中に水酸基及び重合性不飽和結合をそれぞれ1個以上有する化合物である。該水酸基含有重合性不飽和モノマーとしては、例えば、本発明の顔料分散用樹脂の説明において記載した、モノマー成分(b1)及び(b2)の中から適宜選んで使用することができる。これらは、単独でもしくは2種以上を組み合わせて使用することができる。   The hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer is a compound having at least one hydroxyl group and one polymerizable unsaturated bond in one molecule. As the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer, for example, it can be appropriately selected from the monomer components (b1) and (b2) described in the description of the pigment dispersion resin of the present invention. These can be used alone or in combination of two or more.

上記水酸基含有重合性不飽和モノマーと共重合可能なその他の重合性不飽和モノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、トリデシル(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、「イソステアリルアクリレート」(商品名、大阪有機化学工業社製)、シクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、シクロドデシル(メタ)アクリレ−トなどの(シクロ)アルキル(メタ)アクリレート;イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレートなどの有橋脂環式炭化水素基含有重合性不飽和モノマー;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどのビニル芳香族化合物;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、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシランなどのアルコキシシリル基を有する重合性不飽和モノマー;パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレートなどのパーフルオロアルキル(メタ)アクリレート;フルオロオレフィンなどのフッ素化アルキル基を有する重合性不飽和モノマー;マレイミド基などの光重合性官能基を有する重合性不飽和モノマー;N−ビニルピロリドン、エチレン、ブタジエン、クロロプレン、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニルなどのビニル化合物;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、β−カルボキシエチルアクリレートなどのカルボキシル基含有重合性不飽和モノマー;(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレートとアミン類との付加物などの含窒素重合性不飽和モノマー;グリシジル(メタ)アクリレート、β−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、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルプロピル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテルなどのエポキシ基含有重合性不飽和モノマー;分子末端がアルコキシ基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート;2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸ナトリウム塩、スルホエチルメタクリレート及びそのナトリウム塩やアンモニウム塩などのスルホン酸基を有する重合性不飽和モノマー;2−アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2−アクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、2−メタクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェートなどのリン酸基を有する重合性不飽和モノマー;2−ヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2' −ジヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2' −ジヒドロキシ−4−(3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−(2' −ヒドロキシ−5' −メタクリロイルオキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールなどの紫外線吸収性官能基を有する重合性不飽和モノマー;4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−クロトノイル−4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンなどの紫外線安定性重合性不飽和モノマー;アクロレイン、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、アセトアセトキシエチルメタクリレート、ホルミルスチロール、4〜7個の炭素原子を有するビニルアルキルケトン(例えば、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン)などのカルボニル基を有する重合性不飽和モノマー化合物などが挙げられ、これらはそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。   Examples of the other polymerizable unsaturated monomer copolymerizable with the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, and i-propyl (meth). ) Acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate , Nonyl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, “isostearyl acrylate” (trade name, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.), cyclohexyl (meth) acrylate, Methylcyclohex (Cyclo) alkyl (meth) acrylates such as ru (meth) acrylate, t-butylcyclohexyl (meth) acrylate, cyclododecyl (meth) acrylate; isobornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, etc. Bridged alicyclic hydrocarbon group-containing polymerizable unsaturated monomers; vinyl aromatic compounds such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene; vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane Polymerizable unsaturated monomers having alkoxysilyl groups such as γ- (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ- (meth) acryloyloxypropyltriethoxysilane; perfluorobutylethyl (meth) acrylate, perfluorooctyl Perfluoroalkyl (meth) acrylate such as ethyl (meth) acrylate; polymerizable unsaturated monomer having a fluorinated alkyl group such as fluoroolefin; polymerizable unsaturated monomer having a photopolymerizable functional group such as maleimide group; N- Vinyl compounds such as vinyl pyrrolidone, ethylene, butadiene, chloroprene, vinyl propionate and vinyl acetate; carboxyl group-containing polymerizable unsaturated monomers such as (meth) acrylic acid, maleic acid, crotonic acid and β-carboxyethyl acrylate; ) Nitrogen-containing polymerizable unsaturated monomers such as acrylonitrile, (meth) acrylamide, dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, adducts of glycidyl (meth) acrylate and amines; (Meth) acrylate, β-methylglycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylethyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylpropyl (meth) acrylate , Epoxy group-containing polymerizable unsaturated monomers such as allyl glycidyl ether; (meth) acrylate having a polyoxyethylene chain whose molecular terminal is an alkoxy group; 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, allylsulfonic acid, styrenesulfone Polymerizable unsaturated monomers having a sulfonic acid group such as sodium acid salt, sulfoethyl methacrylate and sodium salt or ammonium salt thereof; 2-acryloyloxyethyl acid phosphate, 2-methacryloylo Polymerizable unsaturated monomer having a phosphate group such as xylethyl acid phosphate, 2-acryloyloxypropyl acid phosphate, 2-methacryloyloxypropyl acid phosphate; 2-hydroxy-4- (3-methacryloyloxy-2-hydroxypropoxy) Benzophenone, 2-hydroxy-4- (3-acryloyloxy-2-hydroxypropoxy) benzophenone, 2,2′-dihydroxy-4- (3-methacryloyloxy-2-hydroxypropoxy) benzophenone, 2,2′-dihydroxy- UV-absorbing functional groups such as 4- (3-acryloyloxy-2-hydroxypropoxy) benzophenone and 2- (2′-hydroxy-5′-methacryloyloxyethylphenyl) -2H-benzotriazole Polymerizable unsaturated monomer having; 4- (meth) acryloyloxy-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine, 4- (meth) acryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4 -Cyano-4- (meth) acryloylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1- (meth) acryloyl-4- (meth) acryloylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1- (meth) acryloyl-4-cyano-4- (meth) acryloylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-crotonoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4 -Crotonoylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1-crotonoyl-4-crotonoyloxy-2,2,6,6-tetramethyl UV-stable polymerizable unsaturated monomers such as piperidine; acrolein, diacetone acrylamide, diacetone methacrylamide, acetoacetoxyethyl methacrylate, formylstyrol, vinyl alkyl ketones having 4 to 7 carbon atoms (eg, vinyl methyl ketone, Examples thereof include polymerizable unsaturated monomer compounds having a carbonyl group such as vinyl ethyl ketone and vinyl butyl ketone, and these can be used alone or in combination of two or more.

また、上記水酸基含有アクリル樹脂は、アミド基を有することが好ましい。前記のアミド基を有する水酸基含有アクリル樹脂は、例えば、上記水酸基含有重合性不飽和モノマーと共重合可能な他の重合性不飽和モノマーの1種として、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等のアミド基含有重合性不飽和モノマーを用いることにより、製造することができる。   The hydroxyl group-containing acrylic resin preferably has an amide group. The hydroxyl group-containing acrylic resin having an amide group includes, for example, (meth) acrylamide, N, N-dimethylamino as one of other polymerizable unsaturated monomers copolymerizable with the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer. It can be produced by using an amide group-containing polymerizable unsaturated monomer such as propyl (meth) acrylamide.

上記水酸基含有アクリル樹脂を製造する際の前記水酸基含有重合性不飽和モノマーの使用割合は、モノマー成分の合計量を基準として、1〜50質量%程度が好ましく、2〜40質量%程度がより好ましく、3〜30質量%程度がさらに好ましい。   The proportion of the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer used in the production of the hydroxyl group-containing acrylic resin is preferably about 1 to 50% by mass, more preferably about 2 to 40% by mass, based on the total amount of monomer components. 3 to 30% by mass is more preferable.

上記水酸基含有アクリル樹脂は、塗料の貯蔵安定性、得られる塗膜の耐水性等の観点から、酸価が、0.1〜200mgKOH/g程度であることが好ましく、2〜150mgKOH/g程度であることがより好ましく、5〜100mgKOH/g程度であることがさらに好ましい。   The hydroxyl group-containing acrylic resin preferably has an acid value of about 0.1 to 200 mgKOH / g, and about 2 to 150 mgKOH / g, from the viewpoints of storage stability of the paint and water resistance of the resulting coating film. More preferably, it is more preferably about 5 to 100 mgKOH / g.

また、上記水酸基含有アクリル樹脂は、得られる塗膜の耐水性等の観点から、水酸基価が、0.1〜200mgKOH/g程度であることが好ましく、2〜150mgKOH/g程度であることがより好ましく、5〜100mgKOH/g程度であることがさらに好ましい。   The hydroxyl group-containing acrylic resin preferably has a hydroxyl value of about 0.1 to 200 mgKOH / g, more preferably about 2 to 150 mgKOH / g, from the viewpoint of water resistance of the resulting coating film. Preferably, it is about 5-100 mgKOH / g.

水酸基含有アクリル樹脂としては、形成される塗膜の平滑性及び光輝性が向上する観点から、コア・シェル型水分散性水酸基含有アクリル樹脂を単独使用するか、又はコア・シェル型水分散性水酸基含有アクリル樹脂と水溶性アクリル樹脂とを併用することが好ましい。   As the hydroxyl group-containing acrylic resin, a core-shell type water-dispersible hydroxyl group-containing acrylic resin is used alone, or a core-shell type water-dispersible hydroxyl group is used from the viewpoint of improving the smoothness and glitter of the formed coating film. It is preferable to use the containing acrylic resin and the water-soluble acrylic resin in combination.

コア・シェル型水分散性水酸基含有アクリル樹脂としては、形成される塗膜の平滑性及び光輝性が向上する観点から、重合性不飽和基を1分子中に2個以上有する重合性不飽和モノマー0.1〜30質量%程度及び重合性不飽和基を1分子中に1個有する重合性不飽和モノマー70〜99.9質量%程度を共重合成分とする共重合体(I)であるコア部と、水酸基含有重合性不飽和モノマー1〜40重量%程度、疎水性重合性不飽和モノマー5〜50質量%程度及びその他の重合性不飽和モノマー10〜94質量%程度を共重合成分とする共重合体(II)であるシェル部とからなるコア・シェル型水分散性水酸基含有アクリル樹脂が好ましい。また、共重合体(I)/共重合体(II)の割合は、形成される塗膜の平滑性及び光輝性が向上する観点から、固形分質量比で10/90〜90/10程度が好ましく、50/50〜85/15程度がより好ましく、65/35〜80/20程度がさらに好ましい。   The core-shell type water-dispersible hydroxyl group-containing acrylic resin is a polymerizable unsaturated monomer having two or more polymerizable unsaturated groups in one molecule from the viewpoint of improving the smoothness and glitter of the formed coating film. A core which is a copolymer (I) having about 0.1 to 30% by mass and about 70 to 99.9% by mass of a polymerizable unsaturated monomer having one polymerizable unsaturated group per molecule. Part, about 1 to 40% by weight of a hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer, about 5 to 50% by weight of a hydrophobic polymerizable unsaturated monomer, and about 10 to 94% by weight of another polymerizable unsaturated monomer are used as a copolymerization component. A core-shell type water-dispersible hydroxyl group-containing acrylic resin comprising a shell part which is a copolymer (II) is preferred. Further, the ratio of copolymer (I) / copolymer (II) is about 10/90 to 90/10 in terms of solid content mass ratio from the viewpoint of improving the smoothness and glitter of the formed coating film. Preferably, about 50/50 to 85/15 is more preferable, and about 65/35 to 80/20 is more preferable.

コア部共重合体(I)用モノマーとして用いる重合性不飽和基を1分子中に2個以上有する重合性不飽和モノマーとしては、例えば、アリル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエタンジ(メタ)アクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエタントリ(メタ)アクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルプロパントリ(メタ)アクリレート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルテレフタレート、ジビニルベンゼン等が挙げられる。これらのモノマーは、単独でもしくは2種以上を組み合わせて使用することができる。   Examples of the polymerizable unsaturated monomer having two or more polymerizable unsaturated groups in one molecule used as the monomer for the core copolymer (I) include allyl (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, Triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, 1,3-butylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate , Neopentyl glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, 1,1,1 -Birds Hydroxymethylethane di (meth) acrylate, 1,1,1-trishydroxymethylethane tri (meth) acrylate, 1,1,1-trishydroxymethylpropane tri (meth) acrylate, triallyl isocyanurate, diallyl terephthalate, divinyl Examples include benzene. These monomers can be used alone or in combination of two or more.

上記重合性不飽和基を1分子中に2個以上有する重合性不飽和モノマーは、コア部共重合体(I)に架橋構造を付与する機能を有する。重合性不飽和基を1分子中に2個以上有する重合性不飽和モノマーの使用割合は、コア部共重合体(I)の架橋の程度に応じて適宜決定し得るが、通常、重合性不飽和基を1分子中に2個以上有する重合性不飽和モノマー及び重合性不飽和基を1分子中に1個有する重合性不飽和モノマーの合計量を基準として、0.1〜30質量%程度であるのが好ましく、0.5〜10質量%程度であるのがより好ましく、1〜7質量%程度であるのが更に好ましい。   The polymerizable unsaturated monomer having two or more polymerizable unsaturated groups in one molecule has a function of imparting a crosslinked structure to the core copolymer (I). The use ratio of the polymerizable unsaturated monomer having two or more polymerizable unsaturated groups in one molecule can be appropriately determined according to the degree of crosslinking of the core copolymer (I). About 0.1 to 30% by mass based on the total amount of the polymerizable unsaturated monomer having two or more saturated groups in one molecule and the polymerizable unsaturated monomer having one polymerizable unsaturated group in one molecule It is preferable that it is about 0.5-10 mass%, and it is still more preferable that it is about 1-7 mass%.

また、上記重合性不飽和基を1分子中に2個以上有する重合性不飽和モノマーとしては、得られる塗膜のメタリックムラ抑制の観点から、例えば、メチレンビス(メタ)アクリルアミド、エチレンビス(メタ)アクリルアミド等のアミド基含有モノマーを使用することが好ましい。このアミド基含有モノマーを使用する場合の使用量としては、重合性不飽和基を1分子中に2個以上有する重合性不飽和モノマー及び重合性不飽和基を1分子中に1個有する重合性不飽和モノマーの合計量を基準として、0.1〜25質量%程度であるのが好ましく、0.5〜8質量%程度であるのがより好ましく、1〜4質量%程度であるのが更に好ましい。   Examples of the polymerizable unsaturated monomer having two or more polymerizable unsaturated groups per molecule include methylene bis (meth) acrylamide and ethylene bis (meth) from the viewpoint of suppressing metallic unevenness of the resulting coating film. It is preferable to use an amide group-containing monomer such as acrylamide. The amount used in the case of using this amide group-containing monomer is a polymerizable unsaturated monomer having two or more polymerizable unsaturated groups in one molecule and a polymerizable having one polymerizable unsaturated group in one molecule. Based on the total amount of unsaturated monomers, it is preferably about 0.1 to 25% by mass, more preferably about 0.5 to 8% by mass, and further about 1 to 4% by mass. preferable.

コア部共重合体(I)用モノマーとして用いる重合性不飽和基を1分子中に1個有する重合性不飽和モノマーは、上記重合性不飽和基を1分子中に2個以上有する重合性不飽和モノマーと共重合可能な重合性不飽和モノマーである。   The polymerizable unsaturated monomer having one polymerizable unsaturated group in one molecule used as a monomer for the core copolymer (I) is a polymerizable unsaturated monomer having two or more polymerizable unsaturated groups in one molecule. A polymerizable unsaturated monomer copolymerizable with a saturated monomer.

重合性不飽和基を1分子中に1個有する重合性不飽和モノマーの具体例としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、トリデシル(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、イソステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロドデシル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート等のアルキル又はシクロアルキル(メタ)アクリレート;イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート等の有橋脂環式炭化水素基含有重合性不飽和モノマー;トリシクロデセニル(メタ)アクリレート等のトリシクロデセニル基を有する重合性不飽和モノマー;ベンジル(メタ)アクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどの芳香環含有重合性不飽和モノマー;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、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシランなどのアルコキシシリル基を有する重合性不飽和モノマー;パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート等のパーフルオロアルキル(メタ)アクリレート;フルオロオレフィン等のフッ素化アルキル基を有する重合性不飽和モノマー;マレイミド基等の光重合性官能基を有する重合性不飽和モノマー;N−ビニルピロリドン、エチレン、ブタジエン、クロロプレン、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル等のビニル化合物;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、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸と炭素数2〜8の2価アルコールとのモノエステル化物、該(メタ)アクリル酸と炭素数2〜8の2価アルコールとのモノエステル化物のε−カプロラクトン変性体、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、アリルアルコ−ル、分子末端が水酸基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート等の水酸基含有重合性不飽和モノマー;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、β−カルボキシエチルアクリレート等のカルボキシル基含有重合性不飽和モノマー;(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレートとアミン類との付加物等の含窒素重合性不飽和モノマー;グリシジル(メタ)アクリレート、β−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、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルプロピル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有重合性不飽和モノマー;分子末端がアルコキシ基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらのモノマーは、コア・シェル型水分散性水酸基含有アクリル樹脂に要求される性能に応じて、単独でもしくは2種以上を組み合わせて使用することができる。   Specific examples of the polymerizable unsaturated monomer having one polymerizable unsaturated group per molecule include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl ( (Meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) Acrylate, nonyl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, methylcyclohexyl (meth) acrylate, t-butyl Hexyl (meth) acrylate, cyclododecyl (meth) acrylate, alkyl or cycloalkyl (meth) acrylate such as tricyclodecanyl (meth) acrylate; bridged alicyclic such as isobornyl (meth) acrylate and adamantyl (meth) acrylate Hydrocarbon group-containing polymerizable unsaturated monomer; polymerizable unsaturated monomer having a tricyclodecenyl group such as tricyclodecenyl (meth) acrylate; benzyl (meth) acrylate, styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene Aromatic ring-containing polymerizable unsaturated monomers such as vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, γ- (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ- (meth) acryloyloxypropiyl Polymerizable unsaturated monomer having alkoxysilyl group such as triethoxysilane; Perfluoroalkyl (meth) acrylate such as perfluorobutylethyl (meth) acrylate and perfluorooctylethyl (meth) acrylate; Fluorinated alkyl such as fluoroolefin Polymerizable unsaturated monomer having a group; polymerizable unsaturated monomer having a photopolymerizable functional group such as a maleimide group; vinyl compounds such as N-vinylpyrrolidone, ethylene, butadiene, chloroprene, vinyl propionate and vinyl acetate; (Meth) acrylic acid such as hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate and divalent alcohol having 2 to 8 carbon atoms Monoesterified product with alcohol, ε-caprolactone modified product of monoesterified product of (meth) acrylic acid and dihydric alcohol having 2 to 8 carbon atoms, N-hydroxymethyl (meth) acrylamide, allyl alcohol, molecule Hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomers such as (meth) acrylate having a polyoxyethylene chain having a terminal hydroxyl group; carboxyl group-containing polymerizable monomers such as (meth) acrylic acid, maleic acid, crotonic acid, and β-carboxyethyl acrylate Saturated monomer: (meth) acrylonitrile, (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, glycidyl ( Adducts of (meth) acrylate and amines, etc. A nitrogen-containing polymerizable unsaturated monomer; glycidyl (meth) acrylate, β-methylglycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylethyl (meth) acrylate, 3, Examples include epoxy group-containing polymerizable unsaturated monomers such as 4-epoxycyclohexylpropyl (meth) acrylate and allyl glycidyl ether; (meth) acrylates having a polyoxyethylene chain whose molecular terminal is an alkoxy group. These monomers can be used alone or in combination of two or more depending on the performance required for the core-shell type water-dispersible hydroxyl group-containing acrylic resin.

シェル部共重合体(II)用モノマーとして用いられる水酸基含有重合性不飽和モノマーは、得られる水分散性アクリル樹脂に、硬化剤と架橋反応する水酸基を導入せしめることによって塗膜の耐水性等を向上させると共に、該水分散性アクリル樹脂の水性媒体中における安定性を向上せしめる機能を有する。水酸基含有重合性不飽和モノマーとしては、例えば、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、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸と炭素数2〜8の2価アルコールとのモノエステル化物;該(メタ)アクリル酸と炭素数2〜8の2価アルコールとのモノエステル化物のε−カプロラクトン変性体;N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、アリルアルコ−ル、分子末端が水酸基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらのモノマーは、単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。水酸基含有重合性不飽和モノマーとしては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等を用いるのが好ましい。   The hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer used as the monomer for the shell copolymer (II) can improve the water resistance of the coating film by introducing a hydroxyl group that undergoes a crosslinking reaction with the curing agent into the obtained water-dispersible acrylic resin. While improving, it has the function to improve stability in the aqueous medium of this water-dispersible acrylic resin. Examples of the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate and the like ( Monoesterified product of (meth) acrylic acid and C2-C8 dihydric alcohol; ε-caprolactone modified product of monoesterified product of (meth) acrylic acid and C2-C8 dihydric alcohol; N- Examples thereof include hydroxymethyl (meth) acrylamide, allyl alcohol, and (meth) acrylate having a polyoxyethylene chain whose molecular end is a hydroxyl group. These monomers can be used alone or in combination of two or more. As the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, or the like is used. preferable.

上記水酸基含有重合性不飽和モノマーの使用割合は、コア・シェル型水分散性水酸基含有アクリル樹脂の水性媒体中における安定性及び得られる塗膜の耐水性に優れる観点から、シェル部共重合体(II)を構成するモノマー合計質量を基準として、1〜40質量%程度であるのが好ましく、4〜25質量%程度であるのがより好ましく、7〜19質量%程度であるのが更に好ましい。   From the viewpoint of excellent stability of the core / shell type water-dispersible hydroxyl group-containing acrylic resin in an aqueous medium and water resistance of the resulting coating film, Based on the total mass of monomers constituting II), it is preferably about 1 to 40% by mass, more preferably about 4 to 25% by mass, and further preferably about 7 to 19% by mass.

シェル部共重合体(II)用モノマーとして用いられる疎水性重合性不飽和モノマーは、炭素数が6以上、好ましくは6〜18の直鎖状、分岐状又は環状の飽和又は不飽和の炭化水素基を有する重合性不飽和モノマーであり、水酸基含有重合性不飽和モノマー等の親水性基を有するモノマーは除外される。該モノマーとしては、例えば、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、トリデシル(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、イソステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロドデシル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート等のアルキル又はシクロアルキル(メタ)アクリレート;イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレートなどの有橋脂環式炭化水素基含有重合性不飽和モノマー;ベンジル(メタ)アクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどの芳香環含有重合性不飽和モノマーを挙げることができる。これらのモノマーは、単独でもしくは2種以上を組み合わせて使用することができる。   The hydrophobic polymerizable unsaturated monomer used as the monomer for the shell copolymer (II) is a linear, branched or cyclic saturated or unsaturated hydrocarbon having 6 or more carbon atoms, preferably 6 to 18 carbon atoms. A monomer having a group, and a monomer having a hydrophilic group such as a hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer is excluded. Examples of the monomer include n-hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, and stearyl (meth). ) Alkyls such as acrylate, isostearyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, methylcyclohexyl (meth) acrylate, t-butylcyclohexyl (meth) acrylate, cyclododecyl (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate Or cycloalkyl (meth) acrylate; bridged alicyclic hydrocarbon group-containing polymerizable unsaturated monomer such as isobornyl (meth) acrylate and adamantyl (meth) acrylate; benzyl Meth) acrylate, styrene, alpha-methyl styrene, can be mentioned aromatic ring-containing polymerizable unsaturated monomers such as vinyl toluene. These monomers can be used alone or in combination of two or more.

また、得られる塗膜の平滑性及び光輝性を向上させる観点から、上記疎水性重合性不飽和モノマーとして、炭素数6〜18のアルキル基を有する重合性不飽和モノマー及び/又は芳香環含有重合性不飽和モノマーを用いるのが好ましい。特に、スチレンを用いるのがより好ましい。   In addition, from the viewpoint of improving the smoothness and brightness of the resulting coating film, the above-mentioned hydrophobic polymerizable unsaturated monomer is a polymerizable unsaturated monomer having an alkyl group having 6 to 18 carbon atoms and / or aromatic ring-containing polymerization. It is preferable to use a polymerizable unsaturated monomer. In particular, it is more preferable to use styrene.

上記疎水性重合性不飽和モノマーの使用割合は、コア・シェル型水分散性水酸基含有アクリル樹脂の水性媒体中における安定性及び得られる塗膜の耐水性に優れる観点から、シェル部共重合体(II)を構成するモノマー合計質量を基準として、5〜50質量%程度であるのが好ましく、7〜40質量%程度であるのがより好ましく、9〜30質量%程度であるのが更に好ましい。   From the viewpoint of excellent stability of the core-shell type water-dispersible hydroxyl group-containing acrylic resin in an aqueous medium and water resistance of the resulting coating film, the proportion of the hydrophobic polymerizable unsaturated monomer used is a shell copolymer ( II) is preferably about 5 to 50% by mass, more preferably about 7 to 40% by mass, and still more preferably about 9 to 30% by mass, based on the total mass of monomers constituting II).

シェル部共重合体(II)用モノマーとして用いるその他の重合性不飽和モノマーは、水酸基含有重合性不飽和モノマー及び疎水性重合性不飽和モノマー以外の重合性不飽和モノマーである。当該モノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート等のアルキル又はシクロアルキル(メタ)アクリレート;カルボキシル基含有重合性不飽和モノマー等を挙げることができる。これらのモノマーは、単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
上記カルボキシル基含有重合性不飽和モノマーの具体例は、前記コア部共重合体(I)用モノマーとして例示したものと同じである。カルボキシル基含有重合性不飽和モノマーとしては、特に、アクリル酸及び/又はメタクリル酸を用いることが好ましい。その他の重合性不飽和モノマーとして、上記カルボキシル基含有重合性不飽和モノマーを含むことにより、得られるコア・シェル型水分散性水酸基含有アクリル樹脂の水性媒体中における安定性を確保できる。
The other polymerizable unsaturated monomer used as the monomer for the shell copolymer (II) is a polymerizable unsaturated monomer other than the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer and the hydrophobic polymerizable unsaturated monomer. Examples of the monomer include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, and i-butyl (meth) acrylate. , Alkyl such as tert-butyl (meth) acrylate or cycloalkyl (meth) acrylate; carboxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer, and the like. These monomers can be used alone or in combination of two or more.
Specific examples of the carboxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer are the same as those exemplified as the monomer for the core copolymer (I). As the carboxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer, it is particularly preferable to use acrylic acid and / or methacrylic acid. By including the carboxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer as the other polymerizable unsaturated monomer, the stability of the obtained core-shell type water-dispersible hydroxyl group-containing acrylic resin in an aqueous medium can be secured.

上記カルボキシル基含有重合性不飽和モノマーを使用する場合の使用割合は、コア・シェル型水分散性水酸基含有アクリル樹脂の水性媒体中における安定性及び得られる塗膜の耐水性に優れる観点から、シェル部共重合体(II)を構成するモノマー合計質量を基準として、1〜30質量%程度であるのが好ましく、5〜25質量%程度であるのがより好ましく、7〜19質量%程度であるのが更に好ましい。   In the case of using the carboxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer, the use ratio of the shell / shell type water-dispersible hydroxyl group-containing acrylic resin from the viewpoint of excellent stability in an aqueous medium and excellent water resistance of the resulting coating film. The total amount of monomers constituting the partial copolymer (II) is preferably about 1 to 30% by mass, more preferably about 5 to 25% by mass, and about 7 to 19% by mass. Is more preferable.

また、シェル部共重合体(II)用モノマーとして用いるその他の重合性不飽和モノマーとしては、得られる塗膜の光輝性向上の観点から、重合性不飽和基を1分子中に2個以上有する重合性不飽和モノマーを使用せず、該共重合体(II)を未架橋型とすることが好ましい。   In addition, the other polymerizable unsaturated monomer used as the monomer for the shell copolymer (II) has two or more polymerizable unsaturated groups in one molecule from the viewpoint of improving the glitter of the resulting coating film. It is preferable not to use a polymerizable unsaturated monomer and to make the copolymer (II) uncrosslinked.

コア・シェル型水分散性水酸基含有アクリル樹脂における共重合体(I)/共重合体(II)の割合は、塗膜の外観向上の観点から、固形分質量比で10/90〜90/10程度であるのが好ましく、50/50〜85/15程度であるのがより好ましく、65/35〜80/20程度であるのが更に好ましい。   The ratio of copolymer (I) / copolymer (II) in the core-shell type water-dispersible hydroxyl group-containing acrylic resin is 10/90 to 90/10 in terms of solid content mass ratio from the viewpoint of improving the appearance of the coating film. Is preferably about 50/50 to 85/15, and more preferably about 65/35 to 80/20.

コア・シェル型水分散性水酸基含有アクリル樹脂は、得られる塗膜の耐水性等に優れる観点から、水酸基価が1〜70mgKOH/g程度であるのが好ましく、2〜50mgKOH/g程度であるのがより好ましく、5〜30mgKOH/g程度であるのが更に好ましい。   The core-shell type water-dispersible hydroxyl group-containing acrylic resin preferably has a hydroxyl value of about 1 to 70 mgKOH / g, and about 2 to 50 mgKOH / g, from the viewpoint of excellent water resistance of the resulting coating film. Is more preferable, and it is still more preferable that it is about 5-30 mgKOH / g.

また、コア・シェル型水分散性水酸基含有アクリル樹脂は、塗料組成物の貯蔵安定性及び得られる塗膜の耐水性等に優れる観点から、酸価が5〜90mgKOH/g程度であるのが好ましく、8〜50mgKOH/g程度であるのがより好ましく、10〜35mgKOH/g程度あるのが更に好ましい。   The core-shell type water-dispersible hydroxyl group-containing acrylic resin preferably has an acid value of about 5 to 90 mgKOH / g from the viewpoint of excellent storage stability of the coating composition and water resistance of the resulting coating film. More preferably, it is about 8-50 mgKOH / g, and more preferably about 10-35 mgKOH / g.

コア・シェル型水分散性水酸基含有アクリル樹脂は、重合性不飽和基を1分子中に2個以上有する重合性不飽和モノマー0.1〜30質量%程度、及び重合性不飽和基を1分子中に1個有する重合性不飽和モノマー70〜99.9質量%程度からなるモノマー混合物を乳化重合してコア部共重合体(I)のエマルションを得た後、このエマルション中に、水酸基含有重合性不飽和モノマー1〜40質量%程度、疎水性重合性不飽和モノマー5〜50質量%程度、及びその他の重合性不飽和モノマー10〜94質量%程度からなるモノマー混合物を添加し、さらに乳化重合させてシェル部共重合体(II)を調製することによって得られる。   The core-shell type water-dispersible hydroxyl group-containing acrylic resin comprises about 0.1 to 30% by mass of a polymerizable unsaturated monomer having two or more polymerizable unsaturated groups in one molecule and one molecule of polymerizable unsaturated group. After emulsion polymerization of a monomer mixture consisting of about 70 to 99.9% by weight of a polymerizable unsaturated monomer having one therein to obtain an emulsion of the core copolymer (I), hydroxyl group-containing polymerization is carried out in this emulsion. A monomer mixture comprising about 1 to 40% by weight of the polymerizable unsaturated monomer, about 5 to 50% by weight of the hydrophobic polymerizable unsaturated monomer, and about 10 to 94% by weight of the other polymerizable unsaturated monomer is added, and further emulsion polymerization is performed. To obtain a shell copolymer (II).

コア部共重合体(I)のエマルションを調製する乳化重合は、従来公知の方法により行うことができる。例えば、乳化剤の存在下で、重合開始剤を使用してモノマー混合物を乳化重合することにより、行うことができる。   Emulsion polymerization for preparing an emulsion of the core copolymer (I) can be performed by a conventionally known method. For example, it can be carried out by emulsion polymerization of the monomer mixture using a polymerization initiator in the presence of an emulsifier.

上記乳化剤としては、アニオン性乳化剤、ノニオン性乳化剤が好適である。該アニオン性乳化剤としては、例えば、アルキルスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルリン酸などのナトリウム塩やアンモニウム塩が挙げられる。また、ノニオン系乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンモノラウレート、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート等が挙げられる。   As the emulsifier, an anionic emulsifier and a nonionic emulsifier are suitable. Examples of the anionic emulsifier include sodium salts and ammonium salts such as alkylsulfonic acid, alkylbenzenesulfonic acid, and alkylphosphoric acid. Nonionic emulsifiers include, for example, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene tridecyl ether, polyoxyethylene phenyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene Examples include ethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene monolaurate, polyoxyethylene monostearate, polyoxyethylene monooleate, sorbitan monolaurate, sorbitan monostearate, sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate It is done.

また、1分子中にアニオン性基とポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基等のポリオキシアルキレン基とを有するポリオキシアルキレン基含有アニオン性乳化剤;1分子中にアニオン性基とラジカル重合性不飽和基とを有する反応性アニオン性乳化剤を使用することもできる。これらのうち、反応性アニオン性乳化剤を使用することが好ましい。   Also, a polyoxyalkylene group-containing anionic emulsifier having an anionic group and a polyoxyalkylene group such as a polyoxyethylene group or a polyoxypropylene group in one molecule; an anionic group and radically polymerizable unsaturated in one molecule It is also possible to use reactive anionic emulsifiers having groups. Of these, it is preferable to use a reactive anionic emulsifier.

上記反応性アニオン性乳化剤としては、アリル基、メタリル基、(メタ)アクリロイル基、プロペニル基、ブテニル基等のラジカル重合性不飽和基を有するスルホン酸化合物のナトリウム塩、該スルホン酸化合物のアンモニウム塩等を挙げることができる。これらのうち、ラジカル重合性不飽和基を有するスルホン酸化合物のアンモニウム塩が、得られる塗膜の耐水性に優れるため、好ましい。該スルホン酸化合物のアンモニウム塩の市販品としては、例えば、「ラテムルS−180A」(商品名、花王社製)等を挙げることができる。   Examples of the reactive anionic emulsifier include sodium salts of sulfonic acid compounds having radically polymerizable unsaturated groups such as allyl groups, methallyl groups, (meth) acryloyl groups, propenyl groups, butenyl groups, and ammonium salts of the sulfonic acid compounds. Etc. Among these, an ammonium salt of a sulfonic acid compound having a radically polymerizable unsaturated group is preferable because the resulting coating film is excellent in water resistance. Examples of the commercially available ammonium salt of the sulfonic acid compound include “Latemul S-180A” (trade name, manufactured by Kao Corporation).

また、上記ラジカル重合性不飽和基を有するスルホン酸化合物のアンモニウム塩の中でも、ラジカル重合性不飽和基とポリオキシアルキレン基を有するスルホン酸化合物のアンモニウム塩がより好ましい。上記ラジカル重合性不飽和基とポリオキシアルキレン基を有するスルホン酸化合物のアンモニウム塩の市販品としては、例えば、「アクアロンKH−10」(商品名、第一工業製薬社製)、「ラテムルPD−104」(商品名、花王社製)、「アデカリアソープSR−1025」(商品名、ADEKA社製)等を挙げることができる。   Of the ammonium salts of sulfonic acid compounds having radically polymerizable unsaturated groups, ammonium salts of sulfonic acid compounds having radically polymerizable unsaturated groups and polyoxyalkylene groups are more preferred. Examples of commercially available ammonium salts of sulfonic acid compounds having a radical polymerizable unsaturated group and a polyoxyalkylene group include “AQUALON KH-10” (trade name, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), “Latemul PD- 104 ”(trade name, manufactured by Kao Corporation),“ ADEKA rear soap SR-1025 ”(trade name, manufactured by ADEKA), and the like.

上記乳化剤の使用量は、使用される全モノマーの合計量を基準にして、0.1〜15質量%程度が好ましく、0.5〜10質量%程度がより好ましく、1〜5質量%程度が更に好ましい。   The amount of the emulsifier used is preferably about 0.1 to 15% by mass, more preferably about 0.5 to 10% by mass, and about 1 to 5% by mass based on the total amount of all monomers used. Further preferred.

前記重合開始剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキシド、オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキシド、ステアロイルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、tert−ブチルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシラウレート、tert−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、tert−ブチルパーオキシアセテート、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物;アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、アゾビス(2−メチルプロピオンニトリル)、アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、4、4’−アゾビス(4−シアノブタン酸)、ジメチルアゾビス(2−メチルプロピオネート)、アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)−プロピオンアミド]、アゾビス{2−メチル−N−[2−(1−ヒドロキシブチル)]−プロピオンアミド}等のアゾ化合物;過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩等が挙げられる。これらの重合開始剤は、一種単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。また、上記重合開始剤に、必要に応じて、糖、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート、鉄錯体等の還元剤を併用して、レドックス開始剤としてもよい。   Examples of the polymerization initiator include benzoyl peroxide, octanoyl peroxide, lauroyl peroxide, stearoyl peroxide, cumene hydroperoxide, tert-butyl peroxide, tert-butyl peroxylaurate, and tert-butyl peroxy. Organic peroxides such as isopropyl carbonate, tert-butyl peroxyacetate, diisopropylbenzene hydroperoxide; azobisisobutyronitrile, azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), azobis (2-methylpropiononitrile), azobis (2-methylbutyronitrile), 4,4′-azobis (4-cyanobutanoic acid), dimethylazobis (2-methylpropionate), azobis [2-methyl-N- (2-hydro Cyethyl) -propionamide], azo compounds such as azobis {2-methyl-N- [2- (1-hydroxybutyl)]-propionamide}; persulfates such as potassium persulfate, ammonium persulfate, sodium persulfate, etc. Is mentioned. These polymerization initiators can be used singly or in combination of two or more. Moreover, it is good also as a redox initiator by using together with reducing agents, such as saccharide | sugar, sodium formaldehyde sulfoxylate, and an iron complex, as needed to the said polymerization initiator.

上記重合開始剤の使用量は、一般に、使用される全モノマーの合計質量を基準にして、0.1〜5質量%程度が好ましく、0.2〜3質量%程度がより好ましい。該重合開始剤の添加方法は、特に制限されるものではなく、その種類及び量などに応じて適宜選択することができる。例えば、予めモノマー混合物又は水性媒体に含ませてもよく、或いは重合時に一括して添加してもよく又は滴下してもよい。   In general, the amount of the polymerization initiator used is preferably about 0.1 to 5% by mass, more preferably about 0.2 to 3% by mass, based on the total mass of all monomers used. The method for adding the polymerization initiator is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the type and amount thereof. For example, it may be previously contained in the monomer mixture or the aqueous medium, or may be added all at once during the polymerization, or may be added dropwise.

コア・シェル型水分散性水酸基含有アクリル樹脂は、上記で得られるコア部共重合体(I)のエマルションに、水酸基含有重合性不飽和モノマー、疎水性重合性不飽和モノマー及びその他の重合性不飽和モノマーからなるモノマー混合物を添加し、さらに重合させてシェル部共重合体(II)を形成することによって、得ることができる。   The core-shell type water-dispersible hydroxyl group-containing acrylic resin is prepared by adding a hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer, a hydrophobic polymerizable unsaturated monomer, and other polymerizable monomers to the emulsion of the core copolymer (I) obtained above. It can be obtained by adding a monomer mixture comprising a saturated monomer and further polymerizing to form a shell copolymer (II).

上記シェル部共重合体(II)を形成するモノマー混合物は、必要に応じて、前記重合開始剤、連鎖移動剤、還元剤、乳化剤等の成分を適宜含有することができる。また、当該モノマー混合物は、そのまま滴下することもできるが、該モノマー混合物を水性媒体に分散して得られるモノマー乳化物として滴下することが望ましい。この場合におけるモノマー乳化物の粒子径は特に制限されるものではない。   The monomer mixture forming the shell copolymer (II) can appropriately contain components such as the polymerization initiator, chain transfer agent, reducing agent, and emulsifier, if necessary. The monomer mixture can be dropped as it is, but it is desirable to drop the monomer mixture as a monomer emulsion obtained by dispersing the monomer mixture in an aqueous medium. In this case, the particle size of the monomer emulsion is not particularly limited.

シェル部共重合体(II)を形成するモノマー混合物の重合方法としては、例えば、該モノマー混合物又はその乳化物を、一括で又は徐々に滴下して、上記コア部共重合体(I)のエマルションに、添加し、攪拌しながら適当な温度に加熱する方法が挙げられる。
かくして得られるコア・シェル型水分散性水酸基含有アクリル樹脂は、重合性不飽和基を1分子中に2個以上有する重合性不飽和モノマー及び重合性不飽和基を1分子中に1個有する重合性不飽和モノマーからなるモノマー混合物の共重合体(I)をコア部とし、水酸基含有重合性不飽和モノマー、疎水性重合性不飽和モノマー及びその他の重合性不飽和モノマーからなるモノマー混合物の共重合体(II)をシェル部とする複層構造を有する。
As a polymerization method of the monomer mixture for forming the shell copolymer (II), for example, the monomer mixture or an emulsion thereof is dripped in a batch or gradually, and an emulsion of the core copolymer (I) is obtained. And a method of heating to an appropriate temperature while stirring.
The core-shell type water-dispersible hydroxyl group-containing acrylic resin thus obtained has a polymerizable unsaturated monomer having two or more polymerizable unsaturated groups in one molecule and a polymerization having one polymerizable unsaturated group in one molecule. Copolymerization of a monomer mixture comprising a copolymer (I) of a monomer mixture comprising a polymerizable unsaturated monomer and a hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer, a hydrophobic polymerizable unsaturated monomer and other polymerizable unsaturated monomers It has a multi-layer structure with the union (II) as a shell part.

かくして得られるコア・シェル型水分散性水酸基含有アクリル樹脂は、一般に10〜1,000nm程度、特に20〜500nm程度の範囲内の平均粒子径を有することができる。
本明細書において、コア・シェル型水分散性水酸基含有アクリル樹脂の平均粒子径は、サブミクロン粒度分布測定装置を用いて、常法により脱イオン水で希釈してから20℃で測定した値である。サブミクロン粒度分布測定装置としては、例えば、「COULTER N4型」(商品名、ベックマン・コールター社製)を用いることができる。
The core-shell type water-dispersible hydroxyl group-containing acrylic resin thus obtained can generally have an average particle diameter in the range of about 10 to 1,000 nm, particularly about 20 to 500 nm.
In this specification, the average particle diameter of the core-shell type water-dispersible hydroxyl group-containing acrylic resin is a value measured at 20 ° C. after diluting with deionized water by a conventional method using a submicron particle size distribution analyzer. is there. As the submicron particle size distribution measuring device, for example, “COULTER N4 type” (trade name, manufactured by Beckman Coulter, Inc.) can be used.

コア・シェル型水分散性水酸基含有アクリル樹脂の粒子の機械的安定性を向上させるために、該水分散性アクリル樹脂が有するカルボキシル基等の酸基を中和剤により中和することが望ましい。該中和剤としては、酸基を中和できるものであれば特に制限はなく、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、トリメチルアミン、2−(ジメチルアミノ)エタノール、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、トリエチルアミン、アンモニア水などが挙げられる。これらの中和剤は、中和後の該水分散性アクリル樹脂の水分散液のpHが6.5〜9.0程度となるような量で用いることが望ましい。   In order to improve the mechanical stability of the particles of the core-shell type water-dispersible hydroxyl group-containing acrylic resin, it is desirable to neutralize acid groups such as carboxyl groups of the water-dispersible acrylic resin with a neutralizing agent. The neutralizing agent is not particularly limited as long as it can neutralize an acid group. For example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, trimethylamine, 2- (dimethylamino) ethanol, 2-amino-2-methyl- Examples include 1-propanol, triethylamine, and aqueous ammonia. These neutralizing agents are desirably used in such an amount that the pH of the aqueous dispersion of the water-dispersible acrylic resin after neutralization is about 6.5 to 9.0.

上記水酸基含有アクリル樹脂としては、ポリエステル及び/またはポリウレタン樹脂で変性された水酸基含有アクリル樹脂を用いることもできる。   As the hydroxyl group-containing acrylic resin, a hydroxyl group-containing acrylic resin modified with polyester and / or polyurethane resin can also be used.

水酸基含有ポリエステル樹脂
本発明の水性塗料組成物において、被膜形成性樹脂として、水酸基含有ポリエステル樹脂を使用することによって、得られる塗膜の平滑性等の塗膜性能を向上させることができる。
Hydroxyl-containing polyester resin In the aqueous coating composition of the present invention, the use of a hydroxyl-containing polyester resin as the film-forming resin can improve the coating performance such as smoothness of the resulting coating.

水酸基含有ポリエステル樹脂は、通常、酸成分とアルコール成分とのエステル化反応又はエステル交換反応によって製造することができる。   The hydroxyl group-containing polyester resin can be usually produced by an esterification reaction or an ester exchange reaction between an acid component and an alcohol component.

上記酸成分としては、ポリエステル樹脂の製造に際して、酸成分として通常使用される化合物を使用することができる。かかる酸成分としては、例えば、脂肪族多塩基酸、脂環族多塩基酸、芳香族多塩基酸等を挙げることができる。   As said acid component, the compound normally used as an acid component can be used at the time of manufacture of a polyester resin. Examples of the acid component include an aliphatic polybasic acid, an alicyclic polybasic acid, an aromatic polybasic acid, and the like.

上記脂肪族多塩基酸は、一般に、1分子中に2個以上のカルボキシル基を有する脂肪族化合物、該脂肪族化合物の酸無水物及び該脂肪族化合物のエステル化物である。脂肪族多塩基酸としては、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ブラシル酸、オクタデカン二酸、クエン酸等の脂肪族多価カルボン酸;該脂肪族多価カルボン酸の無水物;該脂肪族多価カルボン酸の炭素数1〜4程度の低級アルキルのエステル化物等が挙げられる。上記脂肪族多塩基酸は、単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。   The aliphatic polybasic acid is generally an aliphatic compound having two or more carboxyl groups in one molecule, an acid anhydride of the aliphatic compound, and an esterified product of the aliphatic compound. Examples of the aliphatic polybasic acid include succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, dodecanedioic acid, brassic acid, octadecanedioic acid, and citric acid. Aliphatic polyvalent carboxylic acid; anhydride of the aliphatic polyvalent carboxylic acid; esterified product of lower alkyl having about 1 to 4 carbon atoms of the aliphatic polyvalent carboxylic acid. The above aliphatic polybasic acids can be used alone or in combination of two or more.

上記脂肪族多塩基酸としては、得られる塗膜の平滑性の観点から、アジピン酸及び/又はアジピン酸無水物を用いることが特に好ましい。   As the aliphatic polybasic acid, it is particularly preferable to use adipic acid and / or adipic anhydride from the viewpoint of the smoothness of the resulting coating film.

前記脂環族多塩基酸は、一般に、1分子中に1個以上の脂環式構造と2個以上のカルボキシル基を有する化合物、該化合物の酸無水物及び該化合物のエステル化物である。脂環式構造は、主として4〜6員環構造である。脂環族多塩基酸としては、例えば、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、3−メチル−1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、4−メチル−1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、1,3,5−シクロヘキサントリカルボン酸等の脂環族多価カルボン酸;該脂環族多価カルボン酸の無水物;該脂環族多価カルボン酸の炭素数1〜4程度の低級アルキルのエステル化物等が挙げられる。上記脂環族多塩基酸は、単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。   The alicyclic polybasic acid is generally a compound having one or more alicyclic structures and two or more carboxyl groups in one molecule, an acid anhydride of the compound, and an esterified product of the compound. The alicyclic structure is mainly a 4- to 6-membered ring structure. Examples of the alicyclic polybasic acid include 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid, 3-methyl- Alicyclic polycarboxylic acids such as 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 4-methyl-1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, 1,3,5-cyclohexanetricarboxylic acid; An anhydride of an alicyclic polyvalent carboxylic acid; an esterified product of a lower alkyl having about 1 to 4 carbon atoms of the alicyclic polyvalent carboxylic acid. The said alicyclic polybasic acid can be used individually or in combination of 2 or more types.

上記脂環族多塩基酸としては、得られる塗膜の平滑性の観点から、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物を用いることが好ましく、なかでも、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸及び/又は1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物を用いることがより好ましい。   As said alicyclic polybasic acid, from a smoothness viewpoint of the coating film obtained, 1, 2- cyclohexane dicarboxylic acid, 1, 2- cyclohexane dicarboxylic acid anhydride, 1, 3- cyclohexane dicarboxylic acid, 1, 4 -Cyclohexanedicarboxylic acid, 4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid, 4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride are preferably used, among which 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid and / or 1,2 -More preferred is the use of cyclohexanedicarboxylic anhydride.

前記芳香族多塩基酸は、一般に、1分子中に2個以上のカルボキシル基を有する芳香族化合物、該芳香族化合物の酸無水物及び該芳香族化合物のエステル化物であって、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の芳香族多価カルボン酸;該芳香族多価カルボン酸の無水物;該芳香族多価カルボン酸の炭素数1〜4程度の低級アルキルのエステル化物等が挙げられる。上記芳香族多塩基酸は、単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。   The aromatic polybasic acid is generally an aromatic compound having two or more carboxyl groups in one molecule, an acid anhydride of the aromatic compound, and an esterified product of the aromatic compound, for example, phthalic acid , Isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, 4,4′-biphenyldicarboxylic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid and other aromatic polycarboxylic acids; anhydrides of the aromatic polycarboxylic acids; aromatics Examples thereof include esterified products of lower alkyl having about 1 to 4 carbon atoms of polyvalent carboxylic acid. The aromatic polybasic acids can be used alone or in combination of two or more.

上記芳香族多塩基酸としては、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸を使用することが好ましい。   As the aromatic polybasic acid, it is preferable to use phthalic acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, trimellitic acid, or trimellitic anhydride.

また、上記脂肪族多塩基酸、脂環族多塩基酸及び芳香族多塩基酸以外の酸成分を使用することもできる。かかる酸成分としては、特に限定されず、例えば、ヤシ油脂肪酸、綿実油脂肪酸、麻実油脂肪酸、米ぬか油脂肪酸、魚油脂肪酸、トール油脂肪酸、大豆油脂肪酸、アマニ油脂肪酸、桐油脂肪酸、ナタネ油脂肪酸、ヒマシ油脂肪酸、脱水ヒマシ油脂肪酸、サフラワー油脂肪酸等の脂肪酸;ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、安息香酸、p−tert−ブチル安息香酸、シクロヘキサン酸、10−フェニルオクタデカン酸等のモノカルボン酸;乳酸、3−ヒドロキシブタン酸、3−ヒドロキシ−4−エトキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン酸等が挙げられる。これらの酸成分は、単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。   Moreover, acid components other than the said aliphatic polybasic acid, alicyclic polybasic acid, and aromatic polybasic acid can also be used. Such acid component is not particularly limited, for example, coconut oil fatty acid, cottonseed oil fatty acid, hemp seed oil fatty acid, rice bran oil fatty acid, fish oil fatty acid, tall oil fatty acid, soybean oil fatty acid, linseed oil fatty acid, tung oil fatty acid, rapeseed oil fatty acid, Fatty acids such as castor oil fatty acid, dehydrated castor oil fatty acid, safflower oil fatty acid; lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, benzoic acid, p-tert-butylbenzoic acid, cyclohexane Examples thereof include monocarboxylic acids such as acid and 10-phenyloctadecanoic acid; hydroxycarboxylic acids such as lactic acid, 3-hydroxybutanoic acid, and 3-hydroxy-4-ethoxybenzoic acid. These acid components can be used alone or in combination of two or more.

前記アルコール成分としては、1分子中に2個以上の水酸基を有する多価アルコールを好適に使用することができる。該多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,2−ブタンジオール、3−メチル−1,2−ブタンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,4−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、2,3−ジメチルトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、3−メチル−4,3−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,5−ヘキサンジオール、1,4−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールFなどの2価アルコール;これらの2価アルコールにε−カプロラクトンなどのラクトン類を付加したポリラクトンジオール;ビス(ヒドロキシエチル)テレフタレートなどのエステルジオール類;ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコールなどのポリエーテルジオール類;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、ジグリセリン、トリグリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌル酸、ソルビトール、マンニットなどの3価以上のアルコール;これらの3価以上のアルコールにε−カプロラクトンなどのラクトン類を付加させたポリラクトンポリオール類等が挙げられる。   As said alcohol component, the polyhydric alcohol which has a 2 or more hydroxyl group in 1 molecule can be used conveniently. Examples of the polyhydric alcohol include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, trimethylene glycol, tetraethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 2,3 -Butanediol, 1,2-butanediol, 3-methyl-1,2-butanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 1,2-pentanediol, 1,5-pentanediol 1,4-pentanediol, 2,4-pentanediol, 2,3-dimethyltrimethylene glycol, tetramethylene glycol, 3-methyl-4,3-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentane 1,6-hexanediol, 1,5-hexanediol, 1,4-hexanediol, 2,5-hexanediol, neopentyl glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, tricyclodecane dimethanol, water Dihydric alcohols such as hydrogenated bisphenol A and hydrogenated bisphenol F; polylactone diols obtained by adding lactones such as ε-caprolactone to these dihydric alcohols; ester diols such as bis (hydroxyethyl) terephthalate; alkylenes of bisphenol A Oxide adducts, polyether diols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polybutylene glycol; glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, diglycerin, triglycerin, 1,2,6- Trivalent or higher alcohols such as hexanetriol, pentaerythritol, dipentaerythritol, tris (2-hydroxyethyl) isocyanuric acid, sorbitol, mannitol; lactones such as ε-caprolactone are added to these trivalent or higher alcohols And polylactone polyols.

また、上記多価アルコール以外のアルコール成分を使用することも出来る。かかるアルコール成分としては、特に限定されず、例えば、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、ステアリルアルコール、2−フェノキシエタノール等のモノアルコール;プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、「カージュラE10」(商品名、HEXION Specialty Chemicals社製、合成高分岐飽和脂肪酸のグリシジルエステル)等のモノエポキシ化合物と酸を反応させて得られたアルコール化合物等が挙げられる。   Moreover, alcohol components other than the said polyhydric alcohol can also be used. The alcohol component is not particularly limited, and examples thereof include monoalcohols such as methanol, ethanol, propyl alcohol, butyl alcohol, stearyl alcohol, and 2-phenoxyethanol; propylene oxide, butylene oxide, “Cardura E10” (trade name, HEXION Specialty) Examples include alcohol compounds obtained by reacting monoepoxy compounds such as Chemicals, Inc. (glycidyl esters of synthetic highly branched saturated fatty acids) and acids.

水酸基含有ポリエステル樹脂の製造方法は、特に限定されるものではなく、通常の方法に従って行なうことができる。例えば、前記酸成分とアルコール成分とを、窒素気流中、150〜250℃程度で、5〜10時間程度加熱し、該酸成分とアルコール成分のエステル化反応又はエステル交換反応を行なう方法により、水酸基含有ポリエステル樹脂を製造することができる。   The manufacturing method of a hydroxyl-containing polyester resin is not specifically limited, It can carry out in accordance with a normal method. For example, the acid component and the alcohol component are heated in a nitrogen stream at about 150 to 250 ° C. for about 5 to 10 hours, and a method of performing esterification reaction or transesterification reaction of the acid component and alcohol component is performed. A containing polyester resin can be produced.

上記酸成分及びアルコール成分をエステル化反応又はエステル交換反応せしめる際には、反応容器中に、これらを一度に添加してもよいし、一方又は両者を、数回に分けて添加してもよい。また、まず、水酸基含有ポリエステル樹脂を合成した後、得られた水酸基含有ポリエステル樹脂に酸無水物を反応させてハーフエステル化させてカルボキシル基及び水酸基含有ポリエステル樹脂としてもよい。また、まず、カルボキシル基含有ポリエステル樹脂を合成した後、上記アルコール成分を付加させて水酸基含有ポリエステル樹脂としてもよい。   When the acid component and the alcohol component are esterified or transesterified, they may be added to the reaction vessel at one time, or one or both may be added in several portions. . Moreover, after synthesizing a hydroxyl group-containing polyester resin, the resulting hydroxyl group-containing polyester resin may be reacted with an acid anhydride to be half-esterified to obtain a carboxyl group- and hydroxyl group-containing polyester resin. Moreover, after synthesizing a carboxyl group-containing polyester resin, the above alcohol component may be added to obtain a hydroxyl group-containing polyester resin.

前記エステル化又はエステル交換反応の際には、反応を促進させるための触媒として、ジブチル錫オキサイド、三酸化アンチモン、酢酸亜鉛、酢酸マンガン、酢酸コバルト、酢酸カルシウム、酢酸鉛、テトラブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート等のそれ自体既知の触媒を使用することができる。   In the esterification or transesterification reaction, as a catalyst for promoting the reaction, dibutyltin oxide, antimony trioxide, zinc acetate, manganese acetate, cobalt acetate, calcium acetate, lead acetate, tetrabutyl titanate, tetraisopropyl A catalyst known per se, such as titanate, can be used.

また、前記水酸基含有ポリエステル樹脂は、該樹脂の調製中又は調製後に、脂肪酸、モノエポキシ化合物、ポリイソシアネート化合物等で変性することができる。   The hydroxyl group-containing polyester resin can be modified with a fatty acid, a monoepoxy compound, a polyisocyanate compound or the like during or after the preparation of the resin.

上記脂肪酸としては、例えば、ヤシ油脂肪酸、綿実油脂肪酸、麻実油脂肪酸、米ぬか油脂肪酸、魚油脂肪酸、トール油脂肪酸、大豆油脂肪酸、アマニ油脂肪酸、桐油脂肪酸、ナタネ油脂肪酸、ヒマシ油脂肪酸、脱水ヒマシ油脂肪酸、サフラワー油脂肪酸などが挙げられ、上記モノエポキシ化合物としては、例えば、「カージュラE10」(商品名、HEXION Specialty Chemicals社製、合成高分岐飽和脂肪酸のグリシジルエステル)を好適に用いることができる。   Examples of the fatty acid include coconut oil fatty acid, cottonseed oil fatty acid, hemp seed oil fatty acid, rice bran oil fatty acid, fish oil fatty acid, tall oil fatty acid, soybean oil fatty acid, linseed oil fatty acid, tung oil fatty acid, rapeseed oil fatty acid, castor oil fatty acid, dehydrated castor Oil fatty acid, safflower oil fatty acid and the like can be mentioned, and as the above-mentioned monoepoxy compound, for example, “Cardura E10” (trade name, manufactured by HEXION Specialty Chemicals, glycidyl ester of synthetic highly branched saturated fatty acid) is preferably used. it can.

また、上記ポリイソシアネート化合物としては、例えば、リジンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート類;水素添加キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、メチルシクロヘキサン−2,4−ジイソシアネート、メチルシクロヘキサン−2,6−ジイソシアネート、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、1,3−(イソシアナトメチル)シクロヘキサンなどの脂環族ジイソシアネート類;トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート類;リジントリイソシアネートなどの3価以上のポリイソシアネートなどの有機ポリイソシアネートそれ自体;これらの各有機ポリイソシアネートと多価アルコール、低分子量ポリエステル樹脂、水等との付加物;これらの各有機ポリイソシアネート同士の環化重合体(例えば、イソシアヌレート)、ビウレット型付加物などが挙げられる。これらのポリイソシアネート化合物は、単独でもしくは2種以上混合して使用することができる。   Examples of the polyisocyanate compound include aliphatic diisocyanates such as lysine diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and trimethylhexane diisocyanate; hydrogenated xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, methylcyclohexane-2,4-diisocyanate, and methylcyclohexane-2. , 6-diisocyanate, 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), alicyclic diisocyanates such as 1,3- (isocyanatomethyl) cyclohexane; aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate Organic polyisocyanates such as polyisocyanates having 3 or more valences such as lysine triisocyanate An adduct of each of these organic polyisocyanates with a polyhydric alcohol, a low molecular weight polyester resin, water, etc .; a cyclized polymer (for example, isocyanurate) of each of these organic polyisocyanates, a biuret type adduct Etc. These polyisocyanate compounds can be used alone or in admixture of two or more.

また、水酸基含有ポリエステル樹脂としては、得られる塗膜の平滑性及び耐水性に優れる観点から、原料の酸成分中の脂環族多塩基酸の含有量が、該酸成分の合計量を基準として20〜100モル%程度であるものが好ましく、25〜95モル%程度であるものがより好ましく、30〜90モル%程度であるものが更に好ましい。特に、上記脂環族多塩基酸が、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸及び/又は1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物であることが、得られる塗膜の平滑性に優れる観点から、好ましい。   In addition, as the hydroxyl group-containing polyester resin, from the viewpoint of excellent smoothness and water resistance of the resulting coating film, the content of the alicyclic polybasic acid in the raw acid component is based on the total amount of the acid component. What is about 20-100 mol% is preferable, What is about 25-95 mol% is more preferable, What is about 30-90 mol% is still more preferable. In particular, the alicyclic polybasic acid is preferably 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid and / or 1,2-cyclohexanedicarboxylic anhydride from the viewpoint of excellent smoothness of the resulting coating film.

水酸基含有ポリエステル樹脂は、水酸基価が1〜200mgKOH/g程度であるのが好ましく、2〜180mgKOH/g程度であるのがより好ましく、5〜170mgKOH/g程度であるのが更に好ましい。また、水酸基含有ポリエステル樹脂が、更にカルボキシル基を有する場合は、その酸価が5〜150mgKOH/g程度であるのが好ましく、10〜100mgKOH/g程度であるのがより好ましく、15〜80mgKOH/g程度であるのが更に好ましい。また、水酸基含有ポリエステル樹脂の数平均分子量は、500〜50,000程度であるのが好ましく、1,000〜30,000程度であるのがより好ましく、1,200〜10,000程度であるのが更に好ましい。   The hydroxyl group-containing polyester resin preferably has a hydroxyl value of about 1 to 200 mgKOH / g, more preferably about 2 to 180 mgKOH / g, and still more preferably about 5 to 170 mgKOH / g. Further, when the hydroxyl group-containing polyester resin further has a carboxyl group, the acid value thereof is preferably about 5 to 150 mgKOH / g, more preferably about 10 to 100 mgKOH / g, and 15 to 80 mgKOH / g. More preferably, it is about. The number average molecular weight of the hydroxyl group-containing polyester resin is preferably about 500 to 50,000, more preferably about 1,000 to 30,000, and about 1,200 to 10,000. Is more preferable.

硬化剤
前記必要に応じて使用される硬化剤は、被膜形成性樹脂中の水酸基、カルボキシル基、エポキシ基等の官能基と反応して、本発明の水性塗料組成物を硬化し得る化合物である。硬化剤としては、例えば、アミノ樹脂、ポリイソシアネート化合物、ブロック化ポリイソシアネート化合物、エポキシ基含有化合物、カルボキシル基含有化合物、カルボジイミド基含有化合物などが挙げられる。これらのうち、水酸基と反応し得るアミノ樹脂及びブロック化ポリイソシアネート化合物、カルボキシル基と反応し得るカルボジイミド基含有化合物が好ましく、アミノ樹脂が特に好ましい。硬化剤は、単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
Curing Agent The curing agent used as necessary is a compound that can cure the aqueous coating composition of the present invention by reacting with a functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, and an epoxy group in the film-forming resin. . Examples of the curing agent include amino resins, polyisocyanate compounds, blocked polyisocyanate compounds, epoxy group-containing compounds, carboxyl group-containing compounds, carbodiimide group-containing compounds, and the like. Of these, amino resins that can react with hydroxyl groups, blocked polyisocyanate compounds, and carbodiimide group-containing compounds that can react with carboxyl groups are preferred, and amino resins are particularly preferred. A hardening | curing agent can be used individually or in combination of 2 or more types.

上記アミノ樹脂としては、アミノ成分とアルデヒド成分との反応によって得られる部分メチロール化アミノ樹脂又は完全メチロール化アミノ樹脂を使用することができる。アミノ成分としては、例えば、メラミン、尿素、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン、ステログアナミン、スピログアナミン、ジシアンジアミド等が挙げられる。アルデヒド成分としては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンツアルデヒド等が挙げられる。
また、上記メチロール化アミノ樹脂のメチロール基を、適当なアルコールによって、部分的に又は完全にエーテル化したものも使用することができる。エーテル化に用いられるアルコールとしては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、i−ブチルアルコール、2−エチルブタノール、2−エチルヘキサノール等が挙げられる。
As said amino resin, the partial methylolation amino resin obtained by reaction of an amino component and an aldehyde component, or a complete methylolation amino resin can be used. Examples of the amino component include melamine, urea, benzoguanamine, acetoguanamine, steroguanamine, spiroguanamine, dicyandiamide and the like. Examples of the aldehyde component include formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, and benzaldehyde.
Moreover, what methylated the methylol group of the said methylolated amino resin partially or completely with suitable alcohol can also be used. Examples of the alcohol used for etherification include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, i-propyl alcohol, n-butyl alcohol, i-butyl alcohol, 2-ethylbutanol, 2-ethylhexanol and the like. .

アミノ樹脂としては、メラミン樹脂が好ましい。特に、部分又は完全メチロール化メラミン樹脂のメチロール基をメチルアルコールで部分的に又は完全にエーテル化したメチルエーテル化メラミン樹脂、部分又は完全メチロール化メラミン樹脂のメチロール基をブチルアルコールで部分的に又は完全にエーテル化したブチルエーテル化メラミン樹脂、部分又は完全メチロール化メラミン樹脂のメチロール基をメチルアルコール及びブチルアルコールで部分的に又は完全にエーテル化したメチル−ブチル混合エーテル化メラミン樹脂が好ましく、メチル−ブチル混合エーテル化メラミン樹脂がより好ましい。   As the amino resin, a melamine resin is preferable. In particular, methyl ether melamine resins in which methylol groups of partially or fully methylolated melamine resins are partially or completely etherified with methyl alcohol, methylol groups of partially or fully methylolated melamine resins are partially or completely with butyl alcohol. Preferred is a methyl-butyl mixed etherified melamine resin in which the methylol group of a partially or completely methylolated melamine resin is partially or completely etherified with methyl alcohol and butyl alcohol. Etherified melamine resins are more preferred.

また、上記メラミン樹脂は、重量平均分子量が400〜6,000程度であるのが好ましく、800〜5,000程度であるのがより好ましく、1,000〜4,000程度であるのが更に好ましく、1,200〜3,000程度であるのが最も好ましい。   The melamine resin preferably has a weight average molecular weight of about 400 to 6,000, more preferably about 800 to 5,000, and still more preferably about 1,000 to 4,000. Most preferably, it is about 1,200 to 3,000.

メラミン樹脂としては市販品を使用できる。市販品の商品名としては、例えば、「サイメル202」、「サイメル203」、「サイメル238」、「サイメル251」、「サイメル303」、「サイメル323」、「サイメル324」、「サイメル325」、「サイメル327」、「サイメル350」、「サイメル385」、「サイメル1156」、「サイメル1158」、「サイメル1116」、「サイメル1130」(以上、日本サイテックインダストリーズ社製)、「ユーバン120」、「ユーバン20HS」、「ユーバン20SE60」、「ユーバン2021」、「ユーバン2028」、「ユーバン28−60」(以上、三井化学社製)等が挙げられる。   A commercially available product can be used as the melamine resin. Examples of commercially available product names include “Cymel 202”, “Cymel 203”, “Cymel 238”, “Cymel 251”, “Cymel 303”, “Cymel 323”, “Cymel 324”, “Cymel 325”, “Cymel 327”, “Cymel 350”, “Cymel 385”, “Cymel 1156”, “Cymel 1158”, “Cymel 1116”, “Cymel 1130” (above, made by Nippon Cytec Industries, Inc.), “Uban 120”, “ “Uban 20HS”, “Uban 20SE60”, “Uban 2021”, “Uban 2028”, “Uban 28-60” (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), and the like.

また、本発明の水性塗料組成物としては、被膜形成性樹脂として、コア・シェル型水分散性水酸基含有アクリル樹脂等の水酸基含有アクリル樹脂を使用し、且つ硬化剤として、重量平均分子量が1,000〜4,000程度、特に1,200〜3,000程度のメラミン樹脂を使用することが、得られる塗膜の光輝性(フリップフロップ性)及び耐水性に優れる観点から、好ましい。   The aqueous coating composition of the present invention uses a hydroxyl group-containing acrylic resin such as a core-shell type water-dispersible hydroxyl group-containing acrylic resin as a film-forming resin, and has a weight average molecular weight of 1, as a curing agent. It is preferable to use a melamine resin of about 000 to 4,000, particularly about 1,200 to 3,000, from the viewpoint of excellent glossiness (flip-flop properties) and water resistance of the resulting coating film.

また、硬化剤として、メラミン樹脂を使用する場合は、パラトルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸等のスルホン酸;モノブチルリン酸、ジブチルリン酸、モノ2−エチルヘキシルリン酸、ジ2−エチルヘキシルリン酸等のアルキルリン酸エステル;これらの酸とアミン化合物との塩等を触媒として使用することができる。   When a melamine resin is used as a curing agent, sulfonic acids such as paratoluenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, dinonylnaphthalenesulfonic acid; monobutyl phosphoric acid, dibutyl phosphoric acid, mono 2-ethylhexyl phosphoric acid, di-2- Alkyl phosphate esters such as ethylhexyl phosphate; salts of these acids with amine compounds, etc. can be used as catalysts.

前記ブロック化ポリイソシアネート化合物は、1分子中に少なくとも2個のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物のイソシアネート基を、ブロック剤でブロックした化合物である。ブロック剤としては、例えば、オキシム類、フェノール類、アルコール類、ラクタム類、メルカプタン類等を挙げることができる。   The blocked polyisocyanate compound is a compound obtained by blocking an isocyanate group of a polyisocyanate compound having at least two isocyanate groups in one molecule with a blocking agent. Examples of the blocking agent include oximes, phenols, alcohols, lactams, mercaptans, and the like.

上記1分子中に少なくとも2個のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート類;水素添加キシリレンジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどの脂環式ジイソシアネート類;トリレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート類;2−イソシアナトエチル−2,6−ジイソシアナトカプロエート、3−イソシアナトメチル−1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、4−イソシアナトメチル−1,8−オクタメチレンジイソシアネート(通称、トリアミノノナントリイソシアネート)などの3価以上の有機ポリイソシアネート化合物;これらのポリイソシアネート化合物の2量体又は3量体;これらのポリイソシアネート化合物と多価アルコール、低分子量ポリエステル樹脂又は水とをイソシアネート基過剰の条件でウレタン化反応させてなるプレポリマーなどが挙げられる。   Examples of the polyisocyanate compound having at least two isocyanate groups in one molecule include aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, dimer acid diisocyanate, and lysine diisocyanate; hydrogenated xylylene diisocyanate, cyclohexane. Cycloaliphatic diisocyanates such as silylene diisocyanate and isophorone diisocyanate; aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, naphthalene diisocyanate; 2-isocyanate Natoethyl-2,6-diisocyanatocaproate, 3 Trivalent or higher organic polyisocyanate compounds such as isocyanatomethyl-1,6-hexamethylene diisocyanate and 4-isocyanatomethyl-1,8-octamethylene diisocyanate (common name: triaminononane triisocyanate); these polyisocyanate compounds And dimers or trimers of the following: a prepolymer obtained by subjecting these polyisocyanate compound and polyhydric alcohol, low molecular weight polyester resin or water to a urethanization reaction under an excess of isocyanate groups.

前記カルボジイミド基含有化合物としては、例えば、上記ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基同士を脱二酸化炭素反応せしめたものを使用することができる。該カルボジイミド基含有化合物としては、1分子中に少なくとも2個のカルボジイミド基を有するポリカルボジイミド化合物を使用することが好ましい。   As said carbodiimide group containing compound, what made the carbon dioxide reaction of the isocyanate groups of the said polyisocyanate compound can be used, for example. As the carbodiimide group-containing compound, it is preferable to use a polycarbodiimide compound having at least two carbodiimide groups in one molecule.

上記ポリカルボジイミド化合物としては、得られる塗膜の平滑性などの観点から、水溶性又は水分散性のポリカルボジイミド化合物を使用することが好ましい。該水溶性又は水分散性のポリカルボジイミド化合物としては、水性媒体中に安定に溶解又は分散し得るポリカルボジイミド化合物であれば、特に制限なく使用することができる。   As said polycarbodiimide compound, it is preferable to use a water-soluble or water-dispersible polycarbodiimide compound from viewpoints, such as smoothness of the coating film obtained. As the water-soluble or water-dispersible polycarbodiimide compound, any polycarbodiimide compound that can be stably dissolved or dispersed in an aqueous medium can be used without particular limitation.

上記水溶性ポリカルボジイミド化合物としては、具体的には、例えば、「カルボジライトSV−02」、「カルボジライトV−02」、「カルボジライトV−02−L2」「カルボジライトV−04」(いずれも日清紡社製、商品名)等を使用することができる。また、上記水分散性ポリカルボジイミド化合物としては、例えば、「カルボジライトE−01」、「カルボジライトE−02」(いずれも日清紡社製、商品名)等を使用することができる。   Specific examples of the water-soluble polycarbodiimide compound include “Carbodilite SV-02”, “Carbodilite V-02”, “Carbodilite V-02-L2”, and “Carbodilite V-04” (all manufactured by Nisshinbo Co., Ltd.). , Product name), etc. can be used. Moreover, as said water dispersible polycarbodiimide compound, "Carbodilite E-01", "Carbodilite E-02" (all are the Nisshinbo Co., Ltd. make, brand name) etc. can be used, for example.

上記ポリカルボジイミド化合物は、それぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。   The said polycarbodiimide compound can be used individually or in combination of 2 or more types, respectively.

本発明に係る水性塗料組成物における前記被膜形成性樹脂と上記硬化剤との配合割合は、塗膜の平滑性及び耐水性向上の観点から、両者の合計量に基づいて、前者が30〜95質量%程度、好ましくは50〜90質量%程度、さらに好ましくは60〜80質量%程度で、後者が5〜70質量%程度、好ましくは10〜50質量%程度、さらに好ましくは20〜40質量%程度であることが好適である。   In the water-based coating composition according to the present invention, the blending ratio of the film-forming resin and the curing agent is from 30 to 95 based on the total amount of both from the viewpoint of improving the smoothness and water resistance of the coating film. About 50% by mass, preferably about 50 to 90% by mass, more preferably about 60 to 80% by mass, the latter being about 5 to 70% by mass, preferably about 10 to 50% by mass, more preferably 20 to 40% by mass. It is preferable that it is about.

本発明に係る水性塗料組成物が水酸基含有アクリル樹脂を含有する場合、水酸基含有アクリル樹脂の配合量は、水性塗料組成物中の固形分を基準として、2〜70質量%程度であるのが好ましく、10〜55質量%程度であるのがより好ましく、20〜45質量%程度であるのが更に好ましい。   When the aqueous coating composition according to the present invention contains a hydroxyl group-containing acrylic resin, the amount of the hydroxyl group-containing acrylic resin is preferably about 2 to 70% by mass based on the solid content in the aqueous coating composition. 10 to 55% by mass is more preferable, and about 20 to 45% by mass is even more preferable.

本発明に係る水性塗料組成物が水酸基含有ポリエステル樹脂を含有する場合、該水酸基含有ポリエステル樹脂の配合量は、水性塗料組成物中の固形分を基準として、2〜70質量%程度であるのが好ましく、10〜55質量%程度であるのがより好ましく、20〜45質量%程度であるのが更に好ましい。
When the aqueous coating composition according to the present invention contains a hydroxyl group-containing polyester resin, the amount of the hydroxyl group-containing polyester resin is about 2 to 70% by mass based on the solid content in the aqueous coating composition. Preferably, it is about 10-55 mass%, More preferably, it is about 20-45 mass%.

前記水性媒体としては、本発明の水性顔料分散体の説明において記載した水性媒体の中から適宜選んで用いることができる。   The aqueous medium can be appropriately selected from the aqueous media described in the description of the aqueous pigment dispersion of the present invention.

本発明の水性塗料組成物は、疎水性媒体を含有することが好ましい。必要に応じて使用される該疎水性媒体は、20℃において100gの水に溶解する質量が10g以下、好ましくは5g以下、さらに好ましくは1g以下の有機溶媒であり、例えば、ゴム揮発油、ミネラルスピリット、トルオール、キシロール、ソルベントナフサなどの炭化水素系溶媒;n−ヘキサノール、n−オクタノール、2−オクタノール、2−エチルヘキサノール、n−デカノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール2−エチルヘキシルエーテル、プロピレングリコールn−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールn−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールn−ブチルエーテル、プロピレングリコール2−エチルヘキシルエーテル、プロピなどのエステル系溶媒;メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、エチルn−アミルケトン、ジイソブチルケトンなどのケトン系溶媒を挙げることができ、これらはそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。   The aqueous coating composition of the present invention preferably contains a hydrophobic medium. The hydrophobic medium used as necessary is an organic solvent having a mass dissolved in 100 g of water at 20 ° C. of 10 g or less, preferably 5 g or less, more preferably 1 g or less, such as rubber volatile oil, mineral Hydrocarbon solvents such as spirit, toluol, xylol, solvent naphtha; n-hexanol, n-octanol, 2-octanol, 2-ethylhexanol, n-decanol, benzyl alcohol, ethylene glycol 2-ethylhexyl ether, propylene glycol n- Ester solvents such as butyl ether, dipropylene glycol n-butyl ether, tripropylene glycol n-butyl ether, propylene glycol 2-ethylhexyl ether, propi; methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, ethyl - amyl, there may be mentioned ketone solvents such as diisobutyl ketone, which may be used either alone or in combination of two or more.

本発明の水性塗料組成物が疎水性媒体を含有する場合、該疎水性媒体の配合量は、共重合体(A)、水酸基含有樹脂(B)及びメラミン樹脂(C)の合計樹脂固形分100質量部を基準として、通常10〜100質量部、特に20〜80質量部、さらに特に30〜60質量部の範囲内であることが好適である。   When the aqueous coating composition of the present invention contains a hydrophobic medium, the amount of the hydrophobic medium is the total resin solid content of the copolymer (A), the hydroxyl group-containing resin (B), and the melamine resin (C). It is preferable that the amount is in the range of usually 10 to 100 parts by mass, particularly 20 to 80 parts by mass, more particularly 30 to 60 parts by mass, based on the mass part.

上記疎水性媒体としては、形成塗膜の鮮映性などの観点から、アルコール系疎水性溶媒を用いることが好ましい。なかでも、炭素数7〜14のアルコール系疎水性溶媒、好ましくはn−オクタノール、2−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、エチレングリコール2−エチルヘキシルエーテル、プロピレングリコールn−ブチルエーテル及びジプロピレングリコールn−ブチルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも1種のアルコール系疎水性溶媒が特に好適である。   As the hydrophobic medium, an alcohol-based hydrophobic solvent is preferably used from the viewpoint of the sharpness of the formed coating film. Among them, alcohol-based hydrophobic solvents having 7 to 14 carbon atoms, preferably n-octanol, 2-octanol, 2-ethyl-1-hexanol, ethylene glycol 2-ethylhexyl ether, propylene glycol n-butyl ether and dipropylene glycol n -At least one alcoholic hydrophobic solvent selected from the group consisting of butyl ether is particularly preferred.

前記硬化触媒としては、硬化剤としてブロック化していてもよいポリイソシアネート化合物を用いる場合には、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジオクテート、ジブチル錫ジラウレートなどの有機金属触媒; トリエチルアミン、ジエタノールアミン等などのアミン類などを好適に使用することができ、硬化剤としてメラミン樹脂などのアミノ樹脂を用いる場合には、パラトルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸などのスルホン酸化合物やこれらのスルホン酸化合物のアミン中和物などを
好適に使用することができる。
When the polyisocyanate compound which may be blocked as a curing agent is used as the curing catalyst, organometallic catalysts such as dibutyltin diacetate, dibutyltin dioctate and dibutyltin dilaurate; amines such as triethylamine and diethanolamine In the case of using an amino resin such as a melamine resin as a curing agent, a sulfonic acid compound such as paratoluenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, dinonylnaphthalenesulfonic acid, or a sulfonic acid thereof. An amine neutralized product of the compound can be preferably used.

前記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系、サリシレート系、蓚酸アニリド系などの化合物を挙げることができる。   Examples of the ultraviolet absorber include benzophenone-based, benzotriazole-based, cyanoacrylate-based, salicylate-based, and oxalic acid anilide-based compounds.

前記紫外線安定剤としては、ヒンダードアミン系化合物などを挙げることができる。   Examples of the ultraviolet stabilizer include hindered amine compounds.

本発明の水性塗料組成物を適用し得る基材としては、特に限定されるものではなく、例えば、鉄、アルミニウム、真鍮、銅板、ステンレス鋼板、ブリキ板、亜鉛メッキ鋼板、合金化亜鉛(Zn−Al、Zn−Ni、Zn−Feなど)メッキ鋼板などの金属材料;ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂類や各種のFRPなどのプラスチック材料;ガラス、セメント、コンクリートなどの無機材料;木材;繊維材料(紙、布など)などを挙げることができ、中でも、金属材料及びプラスチック材料が好適である。   The substrate to which the water-based coating composition of the present invention can be applied is not particularly limited. For example, iron, aluminum, brass, copper plate, stainless steel plate, tin plate, galvanized steel plate, alloyed zinc (Zn- Al, Zn-Ni, Zn-Fe, etc.) Metal materials such as plated steel sheets; polyethylene resin, polypropylene resin, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin, polyamide resin, acrylic resin, vinylidene chloride resin, polycarbonate resin, polyurethane resin, Resins such as epoxy resins and various plastic materials such as FRP; inorganic materials such as glass, cement and concrete; wood; fiber materials (paper, cloth, etc.), among others, metal materials and plastic materials Is preferred.

また、本発明の水性塗料組成物を適用し得る被塗物としては、特に限定されないが、乗用車、トラック、オートバイ、バスなどの自動車車体の外板部;自動車部品;携帯電話、オーディオ機器などの家庭電気製品の外板部などを挙げることができ、中でも、自動車車体の外板部及び自動車部品が好ましい。   In addition, the article to which the water-based coating composition of the present invention can be applied is not particularly limited, but includes an outer plate part of an automobile body such as a passenger car, a truck, a motorcycle, and a bus; an automobile part; a mobile phone, an audio device, and the like. An outer plate portion of a household electric product can be used, and among them, an outer plate portion of an automobile body and an automobile part are preferable.

また、被塗物は、上記金属材料やそれから成形された車体などの金属表面に、リン酸塩処理、クロメート処理、複合酸化物処理などの表面処理が施されたものであってもよい。さらに、被塗物は、上記金属基材や車体などに、各種電着塗料などの下塗り塗膜及び/又は中塗り塗膜が形成されたものであってもよい。   Further, the object to be coated may be one in which a surface treatment such as a phosphate treatment, a chromate treatment or a complex oxide treatment is performed on a metal surface such as the metal material or a vehicle body formed from the metal material. Furthermore, the object to be coated may be one in which an undercoat film and / or an intermediate coat film such as various electrodeposition paints are formed on the metal base material or the vehicle body.

本発明の水性塗料組成物の塗装方法は、特に限定されるものではなく、例えば、エアスプレー塗装、エアレススプレー塗装、回転霧化塗装、カーテンコート塗装などが挙げられ、これらの塗装方法でウエット塗膜を形成することができる。これらの塗装方法は、必要に応じて、静電印加されていてもよい。なかでも、エアスプレー塗装及び回転霧化塗装が好ましい。該水性塗料組成物の塗布量は、通常、硬化膜厚として、5〜70μm、好ましくは10〜50μm程度となる量が好ましい。   The coating method of the aqueous coating composition of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include air spray coating, airless spray coating, rotary atomization coating, curtain coat coating, and the like. A film can be formed. These coating methods may be electrostatically applied as necessary. Of these, air spray coating and rotary atomization coating are preferred. The coating amount of the water-based coating composition is usually 5 to 70 μm, preferably about 10 to 50 μm as a cured film thickness.

ウエット塗膜の硬化は、被塗物に本発明の水性塗料組成物を塗装した後、加熱することにより行われる。加熱は、それ自体既知の加熱手段により行うことができ、例えば、熱風炉、電気炉、赤外線誘導加熱炉などの乾燥炉を使用することができる。加熱温度は、通常約80〜約180℃、好ましくは約100〜約170℃、さらに好ましくは約120〜約160℃の範囲内が適している。加熱時間は、特に制限されるものではないが、通常10〜40分間、好ましくは15〜30分間程度とすることができる。   The wet coating film is cured by applying the aqueous coating composition of the present invention to an object to be coated and then heating. Heating can be performed by a heating means known per se. For example, a drying furnace such as a hot air furnace, an electric furnace, or an infrared induction heating furnace can be used. The heating temperature is usually within the range of about 80 to about 180 ° C, preferably about 100 to about 170 ° C, more preferably about 120 to about 160 ° C. The heating time is not particularly limited, but is usually 10 to 40 minutes, preferably about 15 to 30 minutes.

本発明の水性塗料組成物は、着色顔料、メタリック顔料、干渉色顔料などの各種顔料を配合した着色塗料組成物(メタリック塗料、干渉色塗料も包含する)として使用することができる。なかでも自動車用塗料として好適に用いることができ、被塗物上に、光輝性顔料及び/又は着色顔料を含有する水性ベースコート塗料を塗装し、次いでクリヤー塗料を塗装する塗装方法における水性ベースコート塗料として好適に使用することができる。   The aqueous paint composition of the present invention can be used as a colored paint composition (including metallic paint and interference color paint) in which various pigments such as a color pigment, a metallic pigment, and an interference color pigment are blended. Among them, it can be suitably used as a paint for automobiles. As an aqueous base coat paint in a coating method in which a water-based base coat paint containing a glitter pigment and / or a color pigment is applied on an object to be coated, and then a clear paint is applied. It can be preferably used.

本発明の水性塗料組成物を水性ベースコート塗料として使用する場合、例えば、電着塗装及び/又は中塗り塗装が施された被塗物上に、本発明の水性塗料組成物を塗装し、形成塗膜を硬化させることなく、その未硬化塗膜上にクリヤー塗料を塗装した後、該未硬化塗膜とクリヤー塗膜を同時に加熱硬化させる2コート1ベーク方式を用いて、複層塗膜を形成せしめることができる。なお、上記未硬化塗膜には、指触乾燥状態の塗膜及び半硬化乾燥状態の塗膜が含まれる。   When the aqueous coating composition of the present invention is used as an aqueous base coat coating, for example, the aqueous coating composition of the present invention is applied on a coating object that has been subjected to electrodeposition coating and / or intermediate coating to form a coating. Without coating the film, a clear coating is applied on the uncured coating, and then the uncured coating and the clear coating are heated and cured at the same time to form a multi-layer coating. It can be shown. The uncured coating includes a touch-dried coating and a semi-cured drying coating.

本発明の水性塗料組成物を2コート1ベーク方式で塗装する場合、該水性塗料組成物は、硬化膜厚で通常5〜40μm、好ましくは10〜30μm、さらに好ましくは10〜20μmの範囲内となるように塗装することができ、上記クリヤー塗料は、硬化膜厚で通常10〜80μm、好ましくは15〜60μmの範囲内となるように塗装することができる。   When the aqueous coating composition of the present invention is applied by a 2-coat 1-bake method, the aqueous coating composition has a cured film thickness of usually 5 to 40 μm, preferably 10 to 30 μm, more preferably 10 to 20 μm. The clear coating can be applied so that the cured film thickness is usually in the range of 10 to 80 μm, preferably 15 to 60 μm.

また、上記の2コート1ベーク方式で複層塗膜を形成する場合、ハジキなどの塗膜欠陥の発生を防止するという観点から、本発明の水性塗料組成物の塗装後、塗膜が実質的に硬化しない加熱条件でプレヒート(予備加熱)、エアーブローなどを行うことが好ましい。プレヒートは、通常、約40〜約100℃、好ましくは約50〜約90℃、さらに好ましくは約60〜約80℃の温度で行うことができ、プレヒートの時間は、通常30秒間〜15分間、好ましくは1〜10分間、さらに好ましくは2〜5分間程度とすることができる。エアーブローは、通常、被塗物の塗装面に常温又は約25〜約80℃の温度に加熱された空気を吹き付けることにより行うことができる。また、上記クリヤー塗料の塗装後、必要に応じて、室温で1〜60分間、好ましくは3〜20分間程度のインターバルをおいたり、約40〜約80℃の温度で1〜60分間程度予備加熱し、次いで塗膜を加熱硬化させることができる。   Moreover, when forming a multilayer coating film by said 2 coat 1 baking system, from a viewpoint of preventing generation | occurrence | production of coating-film defects, such as a repellency, a coating film is substantially after the application of the aqueous coating composition of this invention. It is preferable to perform preheating (preliminary heating), air blowing, etc. under heating conditions that do not harden. The preheating can be performed usually at a temperature of about 40 to about 100 ° C, preferably about 50 to about 90 ° C, more preferably about 60 to about 80 ° C, and the preheating time is usually 30 seconds to 15 minutes, Preferably it is 1-10 minutes, More preferably, it can be about 2-5 minutes. The air blow can be usually performed by blowing air heated to a normal temperature or a temperature of about 25 to about 80 ° C. on the coated surface of the object to be coated. In addition, after application of the clear paint, an interval of about 1 to 60 minutes, preferably about 3 to 20 minutes at room temperature, or a preheating at a temperature of about 40 to about 80 ° C. for about 1 to 60 minutes, if necessary. The coating can then be heat cured.

上記水性塗料組成物及びクリヤー塗料は、前述したそれ自体既知の加熱手段により行うことができ、通常約80〜約180℃、好ましくは約100〜約170℃、さらに好ましくは約120〜約160℃の温度で10〜40分間、好ましくは15〜30分間程度加熱して両塗膜を同時に硬化させることが好適である。   The aqueous coating composition and the clear coating can be carried out by the above-mentioned heating means known per se, usually about 80 to about 180 ° C., preferably about 100 to about 170 ° C., more preferably about 120 to about 160 ° C. It is suitable to heat both coatings at the same temperature for 10 to 40 minutes, preferably 15 to 30 minutes.

また、本発明の水性塗料組成物は、被塗物上に中塗り塗料を塗装し、該塗膜を硬化させることなく、その未硬化の中塗り塗膜上にベースコート塗料を塗装し、さらに該塗膜を硬化させることなく、その未硬化のベースコート塗膜上にクリヤー塗料を塗装して、中塗り塗料、ベースコート塗料及びクリヤー塗料の3層の塗膜を同時に加熱硬化させる3コート1ベーク方式による複層塗膜形成方法において、中塗り塗料及び/又はベースコート塗料として好適に用いることができる。   Further, the water-based coating composition of the present invention comprises applying an intermediate coating on an object to be coated, applying a base coating on the uncured intermediate coating without curing the coating, By a 3-coat 1-bake method in which a clear coating is applied on the uncured base coat without curing the coating, and three layers of the intermediate coating, base coating and clear coating are heated and cured simultaneously. In the multilayer coating film forming method, it can be suitably used as an intermediate coating material and / or a base coating material.

本発明の水性塗料組成物を上記3コート1ベーク方式で塗装する場合、中塗り塗料は、硬化膜厚で通常10〜60μm、好ましくは20〜40μmの範囲内となるように塗装することが好適であり、ベースコート塗料は、硬化膜厚で通常5〜40μm、好ましくは10〜30μm、さらに好ましくは10〜20μmの範囲内となるように塗装することが好適であり、クリヤー塗料は、硬化膜厚で通常10〜80μm、好ましくは15〜60μmの範囲内となるように塗装することが好適である。   When the aqueous coating composition of the present invention is applied by the above-mentioned three-coat one-bake method, the intermediate coating is preferably applied so that the cured film thickness is usually in the range of 10 to 60 μm, preferably 20 to 40 μm. The base coat paint is preferably applied so that the cured film thickness is usually in the range of 5 to 40 μm, preferably 10 to 30 μm, more preferably 10 to 20 μm, and the clear paint is a cured film thickness. In general, it is preferable that the coating is performed so as to be within a range of 10 to 80 μm, preferably 15 to 60 μm.

また、中塗り塗料及び/又はベースコート塗料として、本発明の水性塗料組成物を用いる場合は、該水性塗料組成物の塗装後に、塗膜が実質的に硬化しない加熱条件でプレヒート(予備加熱)、エアーブローなどを行うことが好ましい。プレヒートは、通常、約40〜約100℃、好ましくは約50〜約90℃、さらに好ましくは約60〜約80℃の温度で行うことができ、プレヒートの時間は、通常30秒間〜15分間、好ましくは1〜10分間、さらに好ましくは2〜5分間程度とすることができる。エアーブローは、通常、被塗物の塗装面に常温又は約25〜約80℃の温度に加熱された空気を吹き付けることにより行うことができる。また、上記クリヤー塗料の塗装後、必要に応じて、室温で1〜60分間、好ましくは3〜20分間程度のインターバルを設けたり、約40〜約80℃の温度で1〜60分間程度予備加熱し、次いで塗膜を加熱硬化させることができる。   In addition, when the aqueous coating composition of the present invention is used as an intermediate coating and / or base coating, preheating (preheating) under heating conditions in which the coating film is not substantially cured after application of the aqueous coating composition, It is preferable to perform air blow or the like. The preheating can be performed usually at a temperature of about 40 to about 100 ° C, preferably about 50 to about 90 ° C, more preferably about 60 to about 80 ° C, and the preheating time is usually 30 seconds to 15 minutes, Preferably it is 1-10 minutes, More preferably, it can be about 2-5 minutes. The air blow can be usually performed by blowing air heated to a normal temperature or a temperature of about 25 to about 80 ° C. on the coated surface of the object to be coated. In addition, after the application of the clear paint, an interval of 1 to 60 minutes, preferably 3 to 20 minutes is provided at room temperature as necessary, or preheating is performed at a temperature of about 40 to about 80 ° C. for about 1 to 60 minutes. The coating can then be heat cured.

塗膜の硬化は、前述したそれ自体既知の加熱手段により行うことができ、通常約80〜約180℃、好ましくは約100〜約170℃、さらに好ましくは約120〜約160℃の温度で10〜40分間、好ましくは15〜30分間程度加熱して3層の塗膜を同時に硬化させることが好適である。   Curing of the coating film can be carried out by the above-mentioned heating means known per se, usually at a temperature of about 80 to about 180 ° C., preferably about 100 to about 170 ° C., more preferably about 120 to about 160 ° C. It is suitable to cure the three-layer coating film simultaneously by heating for about 40 minutes, preferably about 15-30 minutes.

本発明の水性塗料組成物を用いることにより、塗膜性能と外観に優れた塗膜を形成せしめることができるので、本発明の水性塗料組成物は自動車用塗料として好適に用いることができる。   By using the aqueous coating composition of the present invention, a coating film excellent in coating film performance and appearance can be formed. Therefore, the aqueous coating composition of the present invention can be suitably used as an automotive coating material.

本発明の水性塗料組成物を、中塗り塗料として用いる場合、ベースコート塗料としては、それ自体既知の熱硬化型ベースコート塗料を使用することができ、具体的には、例えば、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂系などの基体樹脂と、アミノ樹脂、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、カルボジイミド基含有化合物などの硬化剤を含んでなる塗料を使用することができる。ベースコート塗料としては、環境問題、省資源などの観点から、有機溶剤の使用量の少ないハイソリッド型塗料、水性塗料などを好適に使用することができる。   When the aqueous coating composition of the present invention is used as an intermediate coating, a thermosetting base coating known per se can be used as the base coating, specifically, for example, an alkyd resin, a polyester resin, A coating material containing a base resin such as an acrylic resin or a urethane resin and a curing agent such as an amino resin, a polyisocyanate compound, a block polyisocyanate compound, or a carbodiimide group-containing compound can be used. As the base coat paint, from the viewpoint of environmental problems, resource saving, etc., a high solid type paint or water-based paint with a small amount of organic solvent used can be suitably used.

本発明の水性塗料組成物を、ベースコート塗料として用いる場合、中塗り塗料としては、それ自体既知の熱硬化型中塗り塗料を使用することができ、具体的には、例えば、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂系などの基体樹脂と、アミノ樹脂、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、カルボジイミド基含有化合物などの硬化剤を含んでなる塗料を使用することができる。中塗り塗料としては、環境問題、省資源などの観点から、有機溶剤の使用量の少ないハイソリッド型塗料、水性塗料、粉体塗料などを好適に使用することができる。   When the aqueous paint composition of the present invention is used as a base coat paint, a known thermosetting intermediate coat paint can be used as the intermediate coat paint. Specifically, for example, an alkyd resin or a polyester resin can be used. A coating material comprising a base resin such as an acrylic resin or a urethane resin and a curing agent such as an amino resin, a polyisocyanate compound, a block polyisocyanate compound, or a carbodiimide group-containing compound can be used. As the intermediate coating material, from the viewpoint of environmental problems and resource saving, a high solid type coating material, a water-based coating material, a powder coating material, etc. with a small amount of organic solvent used can be suitably used.

また、前記クリヤー塗料としては、例えば、自動車車体の塗装において通常使用されるそれ自体既知のものを使用することができる。具体的には、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基、シラノール基などの架橋性官能基を有する、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂などの基体樹脂と、メラミン樹脂、尿素樹脂、ブロックされていてもよいポリイソシアネート化合物、カルボキシル基含有化合物もしくは樹脂、エポキシ基含有化合物もしくは樹脂などの架橋剤を樹脂成分として含有する有機溶剤系熱硬化型塗料、水性熱硬化型塗料、熱硬化型粉体塗料などが挙げられる。なかでも、カルボキシル基含有樹脂とエポキシ基含有樹脂を含む熱硬化型塗料、及び水酸基含有樹脂とブロックされていてもよいポリイソシアネート化合物を含む熱硬化型塗料が好適である。   In addition, as the clear paint, for example, a known paint that is usually used in the painting of automobile bodies can be used. Specifically, a base resin such as an acrylic resin, a polyester resin, an alkyd resin, a urethane resin, an epoxy resin, or a fluororesin having a crosslinkable functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, an epoxy group, or a silanol group, and a melamine resin, Urea resin, optionally blocked polyisocyanate compound, carboxyl group-containing compound or resin, epoxy group-containing compound or resin-containing organic solvent-based thermosetting paint, aqueous thermosetting paint, Examples thereof include thermosetting powder coatings. Among these, a thermosetting paint containing a carboxyl group-containing resin and an epoxy group-containing resin and a thermosetting paint containing a hydroxyl group-containing resin and a polyisocyanate compound which may be blocked are suitable.

さらに上記クリヤー塗料組成物の形態は、特に制限されるものではなく、有機溶剤型、非水分散液型、水溶液型、水分散液(スラリー)型、ハイソリッド型、粉体型など任意の形態のものを使用することができる。   Further, the form of the clear coating composition is not particularly limited, and may be any form such as an organic solvent type, a non-aqueous dispersion type, an aqueous solution type, an aqueous dispersion (slurry) type, a high solid type, and a powder type. Can be used.

上記クリヤー塗料には、また、必要に応じて、形成塗膜の透明性を阻害しない程度に着色顔料、光輝性顔料、染料などを含有させることができ、さらに、体質顔料、硬化触媒、紫外線吸収剤、光安定剤、消泡剤、増粘剤、防錆剤、可塑剤、有機溶剤、表面調整剤、沈降防止剤などを適宜含有せしめることができる。   If necessary, the clear paint may contain coloring pigments, glitter pigments, dyes and the like to such an extent that the transparency of the formed coating film is not hindered. An agent, a light stabilizer, an antifoaming agent, a thickener, a rust inhibitor, a plasticizer, an organic solvent, a surface conditioner, an anti-settling agent and the like can be appropriately contained.

以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明の範囲はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。また、実施例中の「部」および「%」は、特記しない限りそれぞれ、「質量部」及び「質量%」を示す。また、塗膜の膜厚は硬化塗膜に基づく。
顔料分散用樹脂:
モノマー成分(a)の合成
製造例1
温度計、サーモスタット、攪拌装置、還流冷却器、空気導入管及び滴下装置を備えた4つ口反応容器に、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート77.6部、p−メトキシフェノール0.07部を加えた。次いで、反応容器中に乾燥空気を通気し、攪拌しながら30℃以下に保ちながら、N,N−ジメチルアミノエトキシエタノール66.6部を1時間かけて滴下した。滴下終了後、30℃で2時間攪拌して熟成を行なうことにより、有効成分100%の重合性不飽和モノマー(a1)を得た。該モノマーは、一般式(1)においてXは一般式(2)であり、Yはメチレン基、p=1であるモノマーである。
製造例2
温度計、サーモスタット、攪拌装置、還流冷却器、空気導入管及び滴下装置を備えた4つ口反応容器に、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート77.6部、p−メトキシフェノール0.08部を加えた。次いで、反応容器中に乾燥空気を通気し、攪拌しながら30℃以下に保ちながら、N,N−ジメチルアミノエトキシエトキシエタノール88.6部を1時間かけて滴下した。滴下終了後、30℃で2時間攪拌して熟成を行なうことにより、有効成分100%の重合性不飽和モノマー(a2)を得た。該モノマーは、一般式(1)においてXは一般式(2)であり、Yはメチレン基、p=2であるモノマーである。

製造例3
温度計、サーモスタット、攪拌装置、還流冷却器、空気導入管及び滴下装置を備えた4つ口反応容器に、2−メタクリロイルオキシエトキシエチルイソシアネート59.6部、p−メトキシフェノール0.05部を加えた。次いで、反応容器中に乾燥空気を通気し、攪拌しながら30℃以下に保ちながら、N,N−ジメチルアミノエタノール44.5部を1時間かけて滴下した。滴下終了後、30℃で2時間攪拌して熟成を行なうことにより、有効成分100%の重合性不飽和モノマー(a3)を得た。該モノマーは、一般式(1)においてXは一般式(2)であり、Yは繰返し単位1のオキシエチレン基であり、p=0であるモノマーである。
製造例4
温度計、サーモスタット、攪拌装置、還流冷却器、空気導入管及び滴下装置を備えた4つ口反応容器に、2−メタクリロイルオキシエトキシエチルイソシアネート59.6部、p−メトキシフェノール0.05部を加えた。次いで、反応容器中に乾燥空気を通気し、攪拌しながら30℃以下に保ちながら、N,N−ジメチルアミノエトキシエタノール88.6部を1時間かけて滴下した。滴下終了後、30℃で2時間攪拌して熟成を行なうことにより、有効成分100%の重合性不飽和モノマー(a4)を得た。該モノマーは、一般式(1)においてXは一般式(2)であり、Yは繰返し単位1のオキシエチレン基であり、p=1であるモノマーである。
製造例5
温度計、サーモスタット、攪拌装置及び空気導入管を備えた4つ口反応容器に、メタクリル酸メチル252部、N,N−ジメチルアミノエトキシエタノール146.5部およびフェノチアジン3.30部を加え、混合物を攪拌しながら、95度で1時間反応させた。次いで、反応混合物を90℃に冷却し、ジ−n−ブチル錫酸化物1.73部を添加し、90〜115℃で6時間反応させた。その間、共沸物を除去しながら反応を行った。反応後、反応器を徐々に減圧して有効成分100%の重合性不飽和モノマー(a5)を得た。該モノマーは、一般式(1)においてXは一般式(3)であり、q=0のモノマーである。
製造例6
温度計、サーモスタット、攪拌装置、還流冷却器、空気導入管及び滴下装置を備えた4つ口反応容器に、メタクリル酸メチル252部、N,N−ジメチルアミノエトキシエトキシエタノール195.0部およびフェノチアジン4.39部を加え、混合物を攪拌しながら、95度で1時間反応させた。次いで、反応混合物を90℃に冷却し、ジ−n−ブチル錫酸化物1.73部を添加し、90〜115℃で6時間反応させた。その間、共沸物を除去しながら反応を行った。反応後、反応器を徐々に減圧して有効成分100%の重合性不飽和モノマー(a6)を得た。該モノマーは、一般式(1)においてXは一般式(3)であり、q=1のモノマーである。
製造例7
温度計、サーモスタット、攪拌装置、還流冷却器、空気導入管、乾燥管及び滴下装置を備えた反応容器に、2−ヒドロキシエチルメタクリレート111.2部及びp−メトキシフェノール0.11部を加え、乾燥空気を毎分20mLで導入しながら、60℃に昇温した。次いで、60℃を維持しつつ、攪拌と乾燥空気の導入とを行いながら、イソホロンジイソシアネート71.6部を1時間かけて滴下し、滴下終了後、60℃で2時間攪拌して熟成を行なった。次いで、80℃に昇温し、同温度でさらに1時間攪拌して熟成を行った。次いで、室温まで降温し、30℃以下を維持しつつ、攪拌しながら、N,N−ジメチルアミノエトキシエタノール44.5部を1時間かけて滴下した。滴下終了後、室温で2時間攪拌して熟成を行うことにより、有効成分100%の重合性不飽和モノマー(a7)を得た。なお該モノマーは、一般式(1)においてXは一般式(4)であり、Z=繰り返し単位1のオキシエチレン基のモノマーである。
製造例8
温度計、サーモスタット、攪拌装置、還流冷却器、空気導入管及び滴下装置を備えた4つ口反応容器に、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート77.6部、p−メトキシフェノール0.06部を加えた。次いで、反応容器中に乾燥空気を通気し、攪拌しながら30℃以下に保ちながら、N,N−ジメチルアミノエタノール44.5部を1時間かけて滴下した。滴下終了後、30℃で2時間攪拌して熟成を行なうことにより、有効成分100%の重合性不飽和モノマー(a8)を得た。該モノマーは、一般式(1)においてXは一般式(2)であり、Yはメチレン基であり、p=0のモノマーである。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. The scope of the present invention is not limited to these examples. Further, “parts” and “%” in the examples represent “parts by mass” and “% by mass”, respectively, unless otherwise specified. Moreover, the film thickness of a coating film is based on a cured coating film.
Resin for pigment dispersion:
Synthesis of monomer component (a) Production Example 1
77.6 parts of 2-methacryloyloxyethyl isocyanate and 0.07 part of p-methoxyphenol were added to a four-necked reaction vessel equipped with a thermometer, a thermostat, a stirrer, a reflux condenser, an air introduction tube and a dropping device. . Next, 66.6 parts of N, N-dimethylaminoethoxyethanol was added dropwise over 1 hour while agitating dry air in the reaction vessel and keeping the temperature at 30 ° C. or lower while stirring. After completion of dropping, the mixture was aged by stirring at 30 ° C. for 2 hours to obtain a polymerizable unsaturated monomer (a1) having an active ingredient of 100%. The monomer is a monomer in which, in the general formula (1), X is the general formula (2), Y is a methylene group, and p = 1.
Production Example 2
77.6 parts of 2-methacryloyloxyethyl isocyanate and 0.08 part of p-methoxyphenol were added to a four-necked reaction vessel equipped with a thermometer, a thermostat, a stirrer, a reflux condenser, an air introduction tube and a dropping device. . Next, 88.6 parts of N, N-dimethylaminoethoxyethoxyethanol was added dropwise over 1 hour while agitating dry air in the reaction vessel and keeping the temperature at 30 ° C. or lower while stirring. After completion of dropping, the mixture was aged by stirring at 30 ° C. for 2 hours to obtain a polymerizable unsaturated monomer (a2) having 100% of the active ingredient. The monomer is a monomer in which, in the general formula (1), X is the general formula (2), Y is a methylene group, and p = 2.

Production Example 3
To a four-necked reaction vessel equipped with a thermometer, thermostat, stirring device, reflux condenser, air inlet tube, and dropping device, add 59.6 parts of 2-methacryloyloxyethoxyethyl isocyanate and 0.05 parts of p-methoxyphenol. It was. Next, 44.5 parts of N, N-dimethylaminoethanol was added dropwise over 1 hour while agitating dry air in the reaction vessel and keeping the temperature at 30 ° C. or lower while stirring. After completion of dropping, the mixture was aged by stirring at 30 ° C. for 2 hours to obtain a polymerizable unsaturated monomer (a3) having 100% active ingredient. In the general formula (1), X is the general formula (2), Y is an oxyethylene group of the repeating unit 1, and p = 0.
Production Example 4
To a four-necked reaction vessel equipped with a thermometer, thermostat, stirring device, reflux condenser, air inlet tube, and dropping device, add 59.6 parts of 2-methacryloyloxyethoxyethyl isocyanate and 0.05 parts of p-methoxyphenol. It was. Next, 88.6 parts of N, N-dimethylaminoethoxyethanol was added dropwise over 1 hour while agitating dry air in the reaction vessel and keeping the temperature at 30 ° C. or lower while stirring. After completion of dropping, the mixture was aged by stirring at 30 ° C. for 2 hours to obtain a polymerizable unsaturated monomer (a4) having 100% of the active ingredient. In the general formula (1), the monomer is a monomer in which X is the general formula (2), Y is an oxyethylene group of the repeating unit 1, and p = 1.
Production Example 5
To a four-necked reaction vessel equipped with a thermometer, thermostat, stirrer and air inlet tube was added 252 parts of methyl methacrylate, 146.5 parts of N, N-dimethylaminoethoxyethanol and 3.30 parts of phenothiazine, and the mixture was The reaction was carried out at 95 degrees for 1 hour with stirring. Next, the reaction mixture was cooled to 90 ° C., 1.73 parts of di-n-butyltin oxide was added, and the mixture was reacted at 90 to 115 ° C. for 6 hours. Meanwhile, the reaction was carried out while removing the azeotrope. After the reaction, the pressure in the reactor was gradually reduced to obtain a polymerizable unsaturated monomer (a5) having an active ingredient of 100%. In the general formula (1), X is the general formula (3) and q = 0.
Production Example 6
In a four-necked reaction vessel equipped with a thermometer, thermostat, stirring device, reflux condenser, air inlet tube and dropping device, 252 parts of methyl methacrylate, 195.0 parts of N, N-dimethylaminoethoxyethoxyethanol and phenothiazine 4 .39 parts was added and the mixture was allowed to react at 95 degrees for 1 hour with stirring. Next, the reaction mixture was cooled to 90 ° C., 1.73 parts of di-n-butyltin oxide was added, and the mixture was reacted at 90 to 115 ° C. for 6 hours. Meanwhile, the reaction was carried out while removing the azeotrope. After the reaction, the pressure in the reactor was gradually reduced to obtain a polymerizable unsaturated monomer (a6) having an active ingredient of 100%. In the general formula (1), X is the general formula (3), and the monomer is q = 1.
Production Example 7
To a reaction vessel equipped with a thermometer, thermostat, stirring device, reflux condenser, air introduction tube, drying tube and dropping device, add 111.2 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate and 0.11 part of p-methoxyphenol and dry. The temperature was raised to 60 ° C. while introducing air at 20 mL per minute. Next, while maintaining 60 ° C., 71.6 parts of isophorone diisocyanate was added dropwise over 1 hour while stirring and introducing dry air. After completion of the dropwise addition, the mixture was aged by stirring at 60 ° C. for 2 hours. . Next, the temperature was raised to 80 ° C., and the mixture was further aged at the same temperature for 1 hour for aging. Next, the temperature was lowered to room temperature, and 44.5 parts of N, N-dimethylaminoethoxyethanol was added dropwise over 1 hour while stirring at 30 ° C. or lower. After completion of the dropwise addition, the mixture was aged at room temperature for 2 hours to obtain a polymerizable unsaturated monomer (a7) having an active ingredient of 100%. In the general formula (1), X is the general formula (4), and Z is a monomer of an oxyethylene group of the repeating unit 1.
Production Example 8
77.6 parts of 2-methacryloyloxyethyl isocyanate and 0.06 parts of p-methoxyphenol were added to a four-necked reaction vessel equipped with a thermometer, a thermostat, a stirrer, a reflux condenser, an air introduction tube and a dropping device. . Next, 44.5 parts of N, N-dimethylaminoethanol was added dropwise over 1 hour while agitating dry air in the reaction vessel and keeping the temperature at 30 ° C. or lower while stirring. After completion of dropping, the mixture was aged at 30 ° C. for 2 hours to obtain a polymerizable unsaturated monomer (a8) having an active ingredient of 100%. In the general formula (1), X is the general formula (2), Y is a methylene group, and p = 0.

顔料分散用樹脂の製造
実施例1
温度計、サーモスタット、撹拌器、還流冷却器及び滴下装置を備えた反応容器に、プロピレングリコールモノメチルエーテル15部及びプロピレングリコールモノブチルエーテル25部を仕込み、加熱撹拌して110℃に保持した。この中に、製造例1で得られたモノマー(a1)18.4部、「NFバイソマーS20W」(商品名、デグサ社製、前記一般式(5)におけるRがメチル基、Rがメチル基、Rがエチレン基、mが45であり、分子量が約2,000であるメトキシポリエチレングリコールモノメタクリレートの50%水希釈品。)20部、2−ヒドロキシエチルアクリレート10部、メチルメタクリレート25.8部、n−ブチルアクリレート25.8部、アゾビスイソブチロニトリル1部及びプロピレングリコールモノメチルエーテル20部からなる混合物を3時間かけて滴下した。滴下終了後、110℃で30分間熟成し、次にプロピレングリコールモノメチルエーテル15部及びアゾビスイソブチロニトリル0.5部からなる追加触媒混合液を1時間かけて滴下した。さらに110℃で1時間熟成したのち冷却し、固形分50%の顔料分散用樹脂(A1)を得た。
実施例2〜14、比較例1〜3
上記実施例1において、成分組成及び配合割合を下記表1に示すようにする以外は実施例1と同様にして、顔料分散用樹脂(A2)〜(A14)及び(AC1)〜(AC3)を得た。得られた顔料分散用樹脂の固形分、アミン価、水酸基価及び重量平均分子量を下記表1に示す。なお、下記表1における各重合性不飽和モノマーの量は固形分量である。
Production of pigment dispersion resin Example 1
In a reaction vessel equipped with a thermometer, thermostat, stirrer, reflux condenser and dropping device, 15 parts of propylene glycol monomethyl ether and 25 parts of propylene glycol monobutyl ether were charged, heated and stirred, and maintained at 110 ° C. Among them, 18.4 parts of the monomer (a1) obtained in Production Example 1, “NF biisomer S20W” (trade name, manufactured by Degussa, R 3 in the general formula (5) is a methyl group, and R 4 is a methyl group. A 50% water-diluted product of methoxypolyethylene glycol monomethacrylate having an ethylene group, R 5 of ethylene, m of 45 and a molecular weight of about 2,000.) 20 parts, 10 parts of 2-hydroxyethyl acrylate, 25 parts of methyl methacrylate. A mixture consisting of 8 parts, 25.8 parts of n-butyl acrylate, 1 part of azobisisobutyronitrile and 20 parts of propylene glycol monomethyl ether was added dropwise over 3 hours. After completion of the dropwise addition, the mixture was aged at 110 ° C. for 30 minutes, and then an additional catalyst mixture composed of 15 parts of propylene glycol monomethyl ether and 0.5 part of azobisisobutyronitrile was added dropwise over 1 hour. The mixture was further aged at 110 ° C. for 1 hour and then cooled to obtain a pigment dispersion resin (A1) having a solid content of 50%.
Examples 2-14, Comparative Examples 1-3
In Example 1, except that the component composition and blending ratio are as shown in Table 1 below, the pigment-dispersing resins (A2) to (A14) and (AC1) to (AC3) were prepared in the same manner as in Example 1. Obtained. The solid content, amine value, hydroxyl value, and weight average molecular weight of the obtained pigment dispersing resin are shown in Table 1 below. In addition, the amount of each polymerizable unsaturated monomer in the following Table 1 is a solid content.

Figure 0005920975
Figure 0005920975

(注1)MPEG1000: 商品名、デグサ社製、前記一般式(5)におけるRがメチル基、Rがメチル基、Rがエチレン基、mが21であり、分子量が約1,000以上であるメトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート。
(注2)ジメチルアミノエチルメタクリレート
(注3)ジメチルアミノプロピルアクリレート
水性顔料分散体:
水性顔料分散体の製造
実施例15
攪拌混合容器に、実施例1で得た顔料分散用樹脂(A1)200部(固形分100部)、「Raven5000UIII」(商品名、コロンビアンカーボン社製、カーボンブラック顔料)60部及び脱イオン水750部を入れ、均一に混合した。次いで、得られた混合液を容量225ccの広口ガラス瓶中に入れ、分散メジアとして直径約0.5mmφのジルコニアビーズを加えて密閉し、ペイントシェーカーにて5時間分散して水性顔料分散体(B1)を得た。
(Note 1) MPEG1000: Trade name, manufactured by Degussa, R 3 in the general formula (5) is a methyl group, R 4 is a methyl group, R 5 is an ethylene group, m is 21, and the molecular weight is about 1,000. Methoxypolyethylene glycol monomethacrylate that is above.
(Note 2) Dimethylaminoethyl methacrylate (Note 3) Dimethylaminopropyl acrylate
Aqueous pigment dispersion:
Production Example 15 of aqueous pigment dispersion
In a stirring and mixing container, 200 parts of pigment dispersing resin (A1) obtained in Example 1 (100 parts of solid content), 60 parts of “Raven5000UIII” (trade name, carbon black pigment manufactured by Columbian Carbon) and deionized water 750 parts were added and mixed uniformly. Next, the obtained mixed liquid was put in a wide-mouth glass bottle having a capacity of 225 cc, and zirconia beads having a diameter of about 0.5 mmφ were added as a dispersion medium and sealed, and dispersed in a paint shaker for 5 hours to form an aqueous pigment dispersion (B1). Got.

実施例16〜34、比較例4〜8
実施例15において、配合組成を下記表2に示す通りとする以外は、実施例15と同様にして、水性顔料分散体(B2)〜(B20)および(BC1)〜(BC5)を得た。

(注4)シアニンブルー5206: 大日精化工業社製、商品名、有機系青顔料
(注5)S#12000: アビシア社製、湿潤分散剤、商品名「Solsperse12000」
(注6)RT355D: BASF社製、有機系赤顔料、商品名「シンカシャマゼンタRT355D」
性能試験
上記実施例15〜34及び比較例4〜8で得られた各水性顔料分散体について、下記の試験方法に基づいて性能試験を行った。試験結果を表2に示す。
Examples 16 to 34, Comparative Examples 4 to 8
In Example 15, aqueous pigment dispersions (B2) to (B20) and (BC1) to (BC5) were obtained in the same manner as in Example 15 except that the composition was as shown in Table 2 below.

(* 4) Cyanine Blue 5206: manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd., trade name, organic blue pigment (* 5) S # 12000: manufactured by Avicia, wetting and dispersing agent, trade name "Solsperse 12000"
(Note 6) RT355D: BASF Corporation organic red pigment, trade name “Shinkasha Magenta RT355D”
Performance test Each water pigment dispersion obtained in Examples 15 to 34 and Comparative Examples 4 to 8 was subjected to a performance test based on the following test method. The test results are shown in Table 2.

試験方法
鮮映性(光沢):顔料分散体を透明なPETフィルム上に硬化膜厚25μmとなるよう塗布し140℃で30分間焼付けることによって得た塗膜の光沢をJIS K5400 7.6(1990)に準じて、各塗膜の60度鏡面反射率を測定した。値が大きいほど光沢が高く鮮映性に優れることを示す。
Test method
Sharpness (gloss): The gloss of a coating film obtained by applying a pigment dispersion on a transparent PET film to a cured film thickness of 25 μm and baking at 140 ° C. for 30 minutes is JIS K5400 7.6 (1990). According to the above, the 60-degree specular reflectance of each coating film was measured. Larger values indicate higher gloss and better clarity.

発色性:上記鮮映性(光沢)試験で記載の如くして得られた塗膜について「MA−68II」(商品名、X−Rite社製、多角度分光測色計)を使用し、塗膜について、測定対象面に垂直な軸に対し45°の角度から標準の光D65を照射し、反射した光のうち測定対象面に垂直な方向の光(正反射光に対して45°の角度で受光した光)についてL*値(L*45)を測定した。黒色以外の顔料ではL*45の値で発色性を評価した。黒色顔料ではL*45値に加えて、25°、75°の角度から標準の光D65を照射したときのL*値(それぞれL*25、L*75)を測定し、3つの値の和で評価した。
値が低いほど発色性が良好であることを示す。
Color developability: “MA-68II” (trade name, manufactured by X-Rite, multi-angle spectrocolorimeter) was used for the coating film obtained as described in the above-described clearness (gloss) test. The film is irradiated with the standard light D65 from an angle of 45 ° with respect to the axis perpendicular to the measurement target surface, and the light in the direction perpendicular to the measurement target surface among the reflected light (at an angle of 45 ° with respect to the regular reflection light). L * value (L * 45) was measured for the light received at (1). For pigments other than black, the color developability was evaluated with a value of L * 45. For black pigment, in addition to the L * 45 value, the L * value (L * 25 and L * 75, respectively) when standard light D65 is irradiated from 25 ° and 75 ° angles is measured, and the sum of the three values It was evaluated with.
A lower value indicates better color developability.

粘度特性:JIS−K−5400に準拠し、デジタル表示型回転粘度計(Brook Field社製、B型粘度計)にて、25℃における回転数6rpmの粘度(A)と、回転数60rpmの粘度(B)とを測定した。また、(A)/(B)を算出して、チクソトロピーインデックス値(TI値)とした。(A)及び(B)が小さいほど、得られた水性顔料分散体の顔料分散性が良好であることを示す。またTI値が1に近いほど得られた水性顔料分散体の顔料分散性が良好であることを示す。 Viscosity characteristics: In accordance with JIS-K-5400, with a digital display type rotational viscometer (manufactured by Brook Field, B-type viscometer), the viscosity (A) at 25 rpm and the viscosity at 60 rpm (B) was measured. Moreover, (A) / (B) was calculated and used as a thixotropy index value (TI value). It shows that the pigment dispersibility of the obtained aqueous pigment dispersion is so favorable that (A) and (B) are small. Moreover, the closer the TI value is to 1, the better the pigment dispersibility of the obtained aqueous pigment dispersion.

Figure 0005920975
Figure 0005920975

Figure 0005920975
Figure 0005920975

Figure 0005920975
Figure 0005920975

水性塗料組成物:
被膜形成性樹脂の合成
水酸基含有アクリル樹脂の合成
製造例9
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器、窒素導入管及び滴下装置を備えた反応容器に脱イオン水128部、「アデカリアソープSR−1025」(商品名、ADEKA製、乳化剤、有効成分25%)2部を仕込み、窒素気流中で撹拌混合し、80℃に昇温させた。
Water-based paint composition:
Synthesis of film-forming resin
Synthetic production example 9 of hydroxyl group-containing acrylic resin
A reaction vessel equipped with a thermometer, thermostat, stirrer, reflux condenser, nitrogen inlet tube and dropping device, 128 parts of deionized water, “ADEKA rear soap SR-1025” (trade name, manufactured by ADEKA, emulsifier, active ingredient 25 %) 2 parts were charged, stirred and mixed in a nitrogen stream, and heated to 80 ° C.

次いで下記コア部用モノマー乳化物の全量のうちの1%量及び6%過硫酸アンモニウム水溶液5.3部を反応容器内に導入し80℃で15分間保持した。その後、コア部用モノマー乳化物の残部を3時間かけて、同温度に保持した反応容器内に滴下し、滴下終了後1時間熟成を行なった。次に、下記シェル部用モノマー乳化物を1時間かけて滴下し、1時間熟成した後、5%2−(ジメチルアミノ)エタノール水溶液40部を反応容器に徐々に加えながら30℃まで冷却し、100メッシュのナイロンクロスで濾過しながら排出し、平均粒子径100nm、固形分30%、酸価33mgKOH/g、水酸基価25mgKOH/gの水酸基含有アクリル樹脂(C1)を得た。   Next, 1% of the total amount of the following monomer emulsion for core part and 5.3 parts of 6% ammonium persulfate aqueous solution were introduced into the reaction vessel and kept at 80 ° C. for 15 minutes. Thereafter, the remainder of the monomer emulsion for the core part was dropped into a reaction vessel maintained at the same temperature over 3 hours, and aging was performed for 1 hour after completion of the dropping. Next, the following monomer emulsion for shell part was added dropwise over 1 hour, and after aging for 1 hour, it was cooled to 30 ° C. while gradually adding 40 parts of 5% 2- (dimethylamino) ethanol aqueous solution to the reaction vessel, The mixture was discharged while being filtered through a 100 mesh nylon cloth to obtain a hydroxyl group-containing acrylic resin (C1) having an average particle size of 100 nm, a solid content of 30%, an acid value of 33 mgKOH / g, and a hydroxyl value of 25 mgKOH / g.

コア部用モノマー乳化物:脱イオン水40部、「アデカリアソープSR−1025」2.8部、メチレンビスアクリルアミド2.1部、スチレン2.8部、メチルメタクリレート16.1部、エチルアクリレート28部及びn−ブチルアクリレート21部を混合攪拌することにより、コア部用モノマー乳化物を得た。   Monomer emulsion for core part: 40 parts of deionized water, 2.8 parts of “ADEKA rear soap SR-1025”, 2.1 parts of methylenebisacrylamide, 2.8 parts of styrene, 16.1 parts of methyl methacrylate, 28 of ethyl acrylate The monomer emulsion for the core part was obtained by mixing and stirring the part and 21 parts of n-butyl acrylate.

シェル部用モノマー乳化物:脱イオン水17部、「アデカリアソープSR−1025」1.2部、過硫酸アンモニウム0.03部、スチレン3部、2−ヒドロキシエチルアクリレート5.1部、メタクリル酸5.1部、メチルメタクリレート6部、エチルアクリレート1.8部及びn−ブチルアクリレート9部を混合攪拌することにより、シェル部用モノマー乳化物を得た。   Monomer emulsion for shell part: 17 parts of deionized water, 1.2 parts of “ADEKA rear soap SR-1025”, 0.03 part of ammonium persulfate, 3 parts of styrene, 5.1 parts of 2-hydroxyethyl acrylate, 5 parts of methacrylic acid .1 part, 6 parts of methyl methacrylate, 1.8 parts of ethyl acrylate and 9 parts of n-butyl acrylate were mixed and stirred to obtain a monomer emulsion for shell part.

水酸基含有ポリエステル樹脂の製造
製造例10
温度計、サーモスタット、攪拌装置、還流冷却器及び水分離器を備えた反応容器に、トリメチロールプロパン109部、1,6−ヘキサンジオール141部、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物126部及びアジピン酸120部を仕込み、160℃から230℃迄3時間かけて昇温させた後、230℃で4時間縮合反応させた。次いで、得られた縮合反応生成物に、カルボキシル基を導入するために、無水トリメリット酸38.3部を加えて、170℃で30分間反応させた後、2−エチル−1−ヘキサノール(20℃において100gの水に溶解する質量:0.1g)で希釈し、固形分70%、酸価が46mgKOH/g、水酸基価が150mgKOH/g、数平均分子量が1,400の水酸基含有ポリエステル樹脂溶液(D1)を得た。
Production and production example 10 of hydroxyl group-containing polyester resin
In a reaction vessel equipped with a thermometer, thermostat, stirrer, reflux condenser and water separator, 109 parts of trimethylolpropane, 141 parts of 1,6-hexanediol, 126 parts of 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid anhydride and adipine 120 parts of acid was charged, and the temperature was raised from 160 ° C. to 230 ° C. over 3 hours, followed by a condensation reaction at 230 ° C. for 4 hours. Subsequently, in order to introduce a carboxyl group into the obtained condensation reaction product, 38.3 parts of trimellitic anhydride was added and reacted at 170 ° C. for 30 minutes, and then 2-ethyl-1-hexanol (20 Diluted with 100 g of water at 0.1 ° C. at a temperature of 0.1 g), a hydroxyl group-containing polyester resin solution having a solid content of 70%, an acid value of 46 mgKOH / g, a hydroxyl value of 150 mgKOH / g, and a number average molecular weight of 1,400 (D1) was obtained.

水性塗料組成物の製造
実施例35
撹拌混合容器に、実施例15で得た水性顔料分散体(B1)84.2部、製造例9で得た水酸基含有アクリル樹脂(C1)168部、製造例10で得た水酸基含有ポリエステル樹脂(D1)26.2部、メラミン樹脂(E1)(メチル−ブチル混合エーテル化メラミン樹脂、固形分60%、重量平均分子量2,000)41.7部、を入れ、均一に混合し、更に、「プライマルASE−60」(商品名、ロームアンドハース社製、ポリアクリル酸系増粘剤)、2−(ジメチルアミノ)エタノール及び脱イオン水を加えてpH8.0、固形分24%、20℃におけるフォードカップNo.4による粘度50秒の水性塗料組成物(X1)を得た。
Production of aqueous coating composition Example 35
In a stirring and mixing container, 84.2 parts of the aqueous pigment dispersion (B1) obtained in Example 15, 168 parts of the hydroxyl group-containing acrylic resin (C1) obtained in Production Example 9, and the hydroxyl group-containing polyester resin obtained in Production Example 10 ( D1) 26.2 parts, melamine resin (E1) (methyl-butyl mixed etherified melamine resin, solid content 60%, weight average molecular weight 2,000) 41.7 parts, and uniformly mixed. Primal ASE-60 "(trade name, manufactured by Rohm and Haas, polyacrylic acid thickener), 2- (dimethylamino) ethanol and deionized water were added to adjust the pH to 8.0, solid content of 24% at 20 ° C. Ford Cup No. An aqueous coating composition (X1) having a viscosity of 50 according to 4 was obtained.

実施例36〜54及び比較例9〜13
実施例35において、配合組成を下記表3に示す通りとする以外は、実施例35と同様にして、pH8.0、固形分25%、20℃におけるフォードカップNo.4による粘度50秒である水性塗料組成物(X2)〜(X20)及び(XC1)〜(XC5)を得た。
Examples 36-54 and Comparative Examples 9-13
In Example 35, the Ford Cup No. at pH 8.0, solid content of 25%, 20 ° C. was prepared in the same manner as in Example 35 except that the formulation was as shown in Table 3 below. Water-based coating compositions (X2) to (X20) and (XC1) to (XC5) having a viscosity of 50 according to 4 were obtained.

上記実施例35〜54及び比較例9〜13で得られた各水性塗料について、下記の試験方法に基づいて性能試験を行った。試験結果を表3に示す。   About each water-based paint obtained in the said Examples 35-54 and Comparative Examples 9-13, the performance test was done based on the following test method. The test results are shown in Table 3.

試験塗膜の作成方法
各水性塗料をそれぞれ透明なPETフィルム上に硬化膜厚25μmとなるよう塗布し、室温で10分間静置し、その後80℃で15分間プレヒートし、次いで140℃で30分間焼付けることによって試験塗膜を得た。
Method for preparing test coating Each water-based paint was applied on a transparent PET film so as to have a cured film thickness of 25 μm, allowed to stand at room temperature for 10 minutes, then preheated at 80 ° C. for 15 minutes, and then 140 A test coating was obtained by baking at 30 ° C. for 30 minutes.

評価試験
上記各試験板について顔料分散体の試験方法と同様にして、鮮映性及び発色性の評価を行なった。評価結果を下記表3に示す。
Evaluation Test Each of the test plates was evaluated for sharpness and color development in the same manner as the pigment dispersion test method. The evaluation results are shown in Table 3 below.

Figure 0005920975
Figure 0005920975

Figure 0005920975
Figure 0005920975

Figure 0005920975
Figure 0005920975

Claims (8)

(a)一般式(1)で示されるカチオン性官能基を有する重合性不飽和モノマー、及び(b)その他の重合性不飽和モノマーの共重合体であることを特徴とする顔料分散用樹脂。
一般式(1)
Figure 0005920975
[式中、Xは下記一般式(2)〜(4)で示される基を表し、 は水素原子またはメチル基を表し、R はメチル基を表す
一般式(2)
Figure 0005920975
[式中、Yはアルキレン基もしくは、繰り返し単位1以上のポリオキシアルキレン基を表す。また、pは、Yがアルキレン基の場合は1以上の整数を表し、Yが繰返し単位1以上のポリオキシアルキレン基の場合は0以上の整数を表す。]
一般式(3)
Figure 0005920975
[式中、qは0以上の整数を表す]
一般式(4)
Figure 0005920975
[式中、Zは直鎖でも分岐でも良いアルキル鎖または繰り返し単位1以上のポリオキシアルキレン基を表す。]
A resin for pigment dispersion, which is a copolymer of (a) a polymerizable unsaturated monomer having a cationic functional group represented by the general formula (1), and (b) another polymerizable unsaturated monomer.
General formula (1)
Figure 0005920975
[Wherein, X represents a group represented by the following general formula (2) ~ (4), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents a methyl group]
General formula (2)
Figure 0005920975
[Wherein Y represents an alkylene group or a polyoxyalkylene group having one or more repeating units. In addition, p represents an integer of 1 or more when Y is an alkylene group, and p represents an integer of 0 or more when Y is a polyoxyalkylene group having 1 or more repeating units. ]
General formula (3)
Figure 0005920975
[Wherein q represents an integer of 0 or more]
General formula (4)
Figure 0005920975
[Wherein Z represents a linear or branched alkyl chain or a polyoxyalkylene group having one or more repeating units. ]
その他の重合性不飽和モノマー(b)が下記一般式(5)で示される(b1)ポリオキシアルキレン鎖を有する重合性不飽和モノマーを含有する請求項1に記載の顔料分散用樹脂。
Figure 0005920975
[式中、Rは水素原子またはメチル基を表し、Rは水素原子又は分岐してもよい炭素数1〜4のアルキル基を表し、Rは分岐してもよい炭素数2〜4のアルキレン基を表し、mは3〜150の整数を表し、m個のオキシアルキレン単位(RO)はそれぞれ互いに同じであっても又は互いに異なっていてもよい]
The resin for pigment dispersion according to claim 1, wherein the other polymerizable unsaturated monomer (b) contains a polymerizable unsaturated monomer (b1) having a polyoxyalkylene chain represented by the following general formula (5).
Figure 0005920975
[Wherein, R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may be branched, and R 5 represents an alkyl group having 2 to 4 carbon atoms which may be branched. M represents an integer of 3 to 150, and the m oxyalkylene units (R 5 O) may be the same as or different from each other.]
その他の重合性不飽和モノマー(b)が(b2)ポリオキシアルキレン鎖を有さない水酸基含有重合性不飽和モノマーを含有する請求項1または2に記載の顔料分散用樹脂。   The resin for pigment dispersion according to claim 1 or 2, wherein the other polymerizable unsaturated monomer (b) contains (b2) a hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer having no polyoxyalkylene chain. 一般式(1)で示されるカチオン性官能基を含有する重合性不飽和モノマー(a)のXが、上記一般式(2)においてpが1または2である請求項1ないしのいずれか1項に記載の顔料分散用樹脂。 X polymerizable unsaturated monomer containing a cationic functional group represented by the general formula (1) (a) and, either 3 to p there is no claim 1 is 1 or 2 in the general formula (2) 1 The pigment dispersing resin described in the item. 共重合体が500〜100,000の範囲内の重量平均分子量を有する請求項1ないしのいずれか1項に記載の顔料分散用樹脂。 The resin for pigment dispersion according to any one of claims 1 to 4 , wherein the copolymer has a weight average molecular weight in the range of 500 to 100,000. 請求項1ないしのいずれか1項に記載の顔料分散用樹脂、顔料及び水性媒体を含有する水性顔料分散体。 An aqueous pigment dispersion containing the pigment dispersion resin according to any one of claims 1 to 5 , a pigment, and an aqueous medium. 請求項に記載の水性顔料分散体を含有する水性塗料組成物。 An aqueous coating composition containing the aqueous pigment dispersion according to claim 6 . 請求項に記載の水性塗料組成物を用いて塗装された物品。 An article coated with the aqueous coating composition according to claim 7 .
JP2012095001A 2012-04-18 2012-04-18 Resin for pigment dispersion Active JP5920975B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012095001A JP5920975B2 (en) 2012-04-18 2012-04-18 Resin for pigment dispersion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012095001A JP5920975B2 (en) 2012-04-18 2012-04-18 Resin for pigment dispersion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013221131A JP2013221131A (en) 2013-10-28
JP5920975B2 true JP5920975B2 (en) 2016-05-24

Family

ID=49592349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012095001A Active JP5920975B2 (en) 2012-04-18 2012-04-18 Resin for pigment dispersion

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5920975B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5950392B2 (en) * 2012-06-26 2016-07-13 関西ペイント株式会社 Water-based paint composition
CN108602964A (en) 2016-01-27 2018-09-28 东京油墨株式会社 Masterbatch, resin molding material, formed body and their manufacturing method, the evaluation method of masterbatch

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60123564A (en) * 1983-12-07 1985-07-02 Kansai Paint Co Ltd Aqueous pigment dispersion
JP2002194037A (en) * 2000-10-13 2002-07-10 Kansai Paint Co Ltd Pigment dispersion resin and aqueous pigment dispersion containing the same
JP2002155106A (en) * 2000-11-24 2002-05-28 Nippon Paint Co Ltd Process for preparation of pigment dispersing water- based resin composition
JP3967949B2 (en) * 2001-04-05 2007-08-29 関西ペイント株式会社 Resin for pigment dispersion
JP2013087232A (en) * 2011-10-20 2013-05-13 Nippon Soda Co Ltd Novel copolymer

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013221131A (en) 2013-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6180497B2 (en) Copolymer, aqueous coating composition containing the copolymer, and method for forming a multilayer coating film
JP5409355B2 (en) Water-based metallic coating composition and method for forming multilayer coating film
JP5586160B2 (en) Water-based paint composition
JP5885828B2 (en) Multilayer coating film forming method and coated article
JP5594931B2 (en) Water-based paint composition
JP5116548B2 (en) Method for producing pigment dispersing resin
JP6067006B2 (en) Water-based coating composition, multilayer coating film forming method, and article having multilayer coating film
JP5430935B2 (en) Water-based paint composition
JP5855091B2 (en) Block polyisocyanate compound
JP5877829B2 (en) Multi-layer coating formation method
JP5950392B2 (en) Water-based paint composition
JP5591044B2 (en) Water-based paint composition
JP5408888B2 (en) Water-dispersed resin, two-component thermosetting resin composition, and production method thereof
JP2014004552A (en) Method for forming multiple-layered coating film and coated product
JP5757662B2 (en) Copolymer, aqueous coating composition containing the copolymer, and method for forming a multilayer coating film
JP5603177B2 (en) Copolymer, aqueous coating composition containing the copolymer, and method for forming a multilayer coating film
JP5476260B2 (en) Resin composition, aqueous coating composition containing the resin composition, and multilayer coating film forming method
JP5920975B2 (en) Resin for pigment dispersion
JP5342457B2 (en) Multi-layer coating formation method
JP2004002758A (en) Resin for dispersing pigment and aqueous pigment dispersion containing the same
JP2009275170A (en) Method for producing vinyl polymer, coating containing the vinyl polymer, and method for forming coated film using the coating

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150107

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151130

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160108

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160408

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160408

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5920975

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250