JP6039963B2 - Water-based paint composition - Google Patents

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Description

本発明は、水系塗料組成物、この水系塗料組成物を含む塗料及びコーティング剤、この塗料を用いた塗膜形成方法、並びにこの水系塗料組成物の製造方法に関する。   The present invention relates to a water-based paint composition, a paint and a coating agent containing the water-based paint composition, a method for forming a coating film using the paint, and a method for producing the water-based paint composition.

従来より、プラスチック、金属、木材といった各種素材の表面保護、外観の装飾の目的で塗装が行われている。塗装に用いられる塗料には、塗膜を形成するために用いられる樹脂を、揮発性有機溶剤で溶解したものが多いが、安全性、環境性、衛生の面から、水系塗料の使用が望まれている。しかし、水溶性の樹脂は耐久性に乏しいため、水に不溶な樹脂を水系溶媒に分散させた水系塗料の開発が行われている。   Conventionally, coating is performed for the purpose of protecting the surface of various materials such as plastic, metal, and wood and decorating the appearance. Many of the paints used for coating are made by dissolving the resin used to form the coating film with a volatile organic solvent. However, the use of water-based paints is desirable from the viewpoint of safety, environmental friendliness, and hygiene. ing. However, since water-soluble resins have poor durability, water-based paints in which water-insoluble resins are dispersed in water-based solvents have been developed.

たとえば、特許文献1には、粘度の低減及び経日安定性、乾燥時の造膜性を向上させることを目的として、粒子径分布曲線において、少なくとも2つのピークを有し、特定のピークトップ粒子径の比、特定の高さの比、特定のピークの変動係数、歪度及び突度を有し、特定の粘度を有する合成樹脂粒子からなる水性分散体が開示されている。
特許文献2には、塗装作業性及びプラスチック基材への付着性、耐溶剤性の改善を目的として、分子中に硫酸エステル基又はスルホン酸基を有するアニオン乳化剤と、分子中に親水基を有するポリエステル樹脂との共存下で、重合性不飽和単量体類の混合物を重合させて得られるエマルジョン樹脂を、皮膜形成成分として含有することを特徴とする、プラスチック素材被覆用水性樹脂組成物が開示されている。
For example, Patent Document 1 discloses that a specific peak top particle has at least two peaks in a particle size distribution curve for the purpose of reducing viscosity, improving stability over time, and film-forming properties during drying. An aqueous dispersion comprising synthetic resin particles having a diameter ratio, a specific height ratio, a specific peak variation coefficient, a skewness and a saliency and a specific viscosity is disclosed.
Patent Document 2 discloses an anionic emulsifier having a sulfate ester group or a sulfonic acid group in the molecule and a hydrophilic group in the molecule for the purpose of improving coating workability, adhesion to a plastic substrate, and solvent resistance. Disclosed is an aqueous resin composition for coating plastic materials, characterized in that it contains an emulsion resin obtained by polymerizing a mixture of polymerizable unsaturated monomers in the presence of a polyester resin as a film-forming component. Has been.

特開2003−171570号公報JP 2003-171570 A 特開平7−207219号公報JP-A-7-207219

水不溶性樹脂の分散液を用いる水系塗料は、塗工後に塗料中に分散している樹脂粒子が乾燥に伴い、密着して塗膜を形成するが、密着を促進するために、たとえば、特許文献2のように水系溶媒に溶解しやすい樹脂を用いたり、可塑剤を用いることが行われる。しかし、これらの方法によれば、造膜性は向上するものの、得られた塗膜の耐熱性や耐溶剤性に劣るという問題があった。
前記造膜性及び耐熱性、耐溶剤性の両立という観点では、特許文献1及び2に記載された樹脂を用いた塗料には未だ改良の余地がある。
また、水系塗料は、水を揮発させて塗膜を得るために、乾燥性に劣るという問題もある。
本発明は、造膜性及び膜乾燥性に優れ、得られる塗膜の耐熱性及び耐溶剤性にも優れる水系塗料組成物水系塗料組成物と、この水系塗料組成物を用いた塗料及びコーティング剤と、この水系塗料組成物の製造方法と、この塗料を用いた塗膜形成方法とを提供することを課題とする。
A water-based paint using a dispersion of a water-insoluble resin forms a coating film by adhering to the resin particles dispersed in the paint after drying as the coating is dried. A resin that is easily dissolved in an aqueous solvent, such as 2, or a plasticizer is used. However, according to these methods, although the film forming property is improved, there is a problem that the obtained coating film is inferior in heat resistance and solvent resistance.
From the viewpoint of achieving both the film-forming property, heat resistance, and solvent resistance, there is still room for improvement in the paints using the resins described in Patent Documents 1 and 2.
In addition, since the water-based paint volatilizes water to obtain a coating film, there is also a problem that the drying property is inferior.
The present invention relates to a water-based coating composition having excellent film-forming properties and film-drying properties, and excellent heat resistance and solvent resistance of the resulting coating film, and a paint and a coating agent using the water-based coating composition. Another object of the present invention is to provide a method for producing this water-based paint composition and a method for forming a coating film using this paint.

本発明者らは、造膜性、膜乾燥性及び得られる塗膜の耐熱性、耐溶剤性に影響する要因は、樹脂の種類及び塗膜形成時の樹脂粒子の状態にあると考えて検討を行った。その結果、特定の異なる体積中位粒径を有する2種類のポリエステル系樹脂粒子を特定の比率で含有する水系塗料組成物を用いることにより、造膜性、膜乾燥性及び得られる塗膜の耐熱性、耐溶剤性が向上することを見出した。
すなわち、本発明は、下記[1]〜[6]を提供する。
[1]体積中位粒径が0.07〜0.40μmのポリエステル系樹脂粒子(A)と体積中位粒径が0.01〜0.05μmのポリエステル系樹脂粒子(B)を55/45〜97/3の質量比で配合してなる水系塗料組成物。
[2]ポリエステル系樹脂粒子を含有する水系塗料組成物であって、前記ポリエステル系樹脂粒子の体積中位粒径が0.06〜0.40μmであり、下記遠心分離条件にて遠心分離させた際に沈殿する樹脂成分(x)と沈殿しない樹脂成分(y)との質量比(x)/(y)が、55/45〜97/3であり、かつ樹脂成分(y)の体積中位粒径が0.01〜0.05μmである、水系塗料組成物。
遠心分離条件:ポリエステル系樹脂粒子の20質量%水分散液とした後、25℃、3.5×104Gの相対遠心加速度で5時間遠心分離を行う。
[3]上記[1]及び[2]のいずれかに記載の水系塗料組成物を含有するコーティング剤。
[4]上記[1]及び[2]のいずれかに記載の水系塗料組成物を含有する塗料。
[5]上記[4]に記載の塗料を用いて、塗工した後、塗料に含有される樹脂粒子のうち、ガラス転移温度が最も低い樹脂粒子のガラス転移温度以下で乾燥する、塗膜形成方法。
[6]下記工程(1)〜(3)を含む、[1]に記載の水系塗料組成物の製造方法。
工程(1):非芳香族性の炭素−炭素不飽和結合を有するポリエステル樹脂(a1)を調製し、該ポリエステル樹脂(a1)を水性媒体と混合して、ポリエステル樹脂(a1)の水性分散液を得る工程
工程(2):工程(1)で得られたポリエステル樹脂(a1)の水性分散液に、付加重合性モノマー(a2)を添加し、重合して、グラフトポリマーの水性分散液である体積中位粒径が0.07〜0.40μmのポリエステル系樹脂粒子(A)の水性分散液を得る工程
工程(3):工程(2)で得られた水性分散液とポリエステル系樹脂粒子(B)の水性分散液を混合し、水系塗料組成物を得る工程
The present inventors considered that the factors affecting the film-forming property, film-drying property, and heat resistance and solvent resistance of the resulting coating film are in the type of resin and the state of the resin particles at the time of coating film formation. Went. As a result, by using a water-based coating composition containing two kinds of polyester resin particles having specific different volume-median particle sizes in a specific ratio, film forming property, film drying property, and heat resistance of the obtained coating film are obtained. And improved solvent resistance.
That is, the present invention provides the following [1] to [6].
[1] 55/45 polyester resin particles (A) having a volume median particle size of 0.07 to 0.40 μm and polyester resin particles (B) having a volume median particle size of 0.01 to 0.05 μm A water-based coating composition blended at a mass ratio of ˜97 / 3.
[2] A water-based coating composition containing polyester resin particles, wherein the polyester resin particles have a volume-median particle size of 0.06 to 0.40 μm, and were centrifuged under the following centrifugal conditions. The mass ratio (x) / (y) of the resin component (x) that precipitates to the resin component (y) that does not precipitate is 55/45 to 97/3, and the volume median of the resin component (y) An aqueous coating composition having a particle size of 0.01 to 0.05 μm.
Centrifugation conditions: After making a 20% by mass aqueous dispersion of polyester resin particles, centrifugation is performed at 25 ° C. and a relative centrifugal acceleration of 3.5 × 10 4 G for 5 hours.
[3] A coating agent containing the water-based paint composition according to any one of [1] and [2].
[4] A paint containing the water-based paint composition according to any one of [1] and [2].
[5] Coating is formed using the paint according to [4] above, and then dried at a temperature equal to or lower than the glass transition temperature of the resin particles having the lowest glass transition temperature among the resin particles contained in the paint. Method.
[6] The method for producing an aqueous coating composition according to [1], comprising the following steps (1) to (3).
Step (1): A polyester resin (a1) having a non-aromatic carbon-carbon unsaturated bond is prepared, the polyester resin (a1) is mixed with an aqueous medium, and an aqueous dispersion of the polyester resin (a1) is prepared. Step (2): Addition-polymerizable monomer (a2) is added to the aqueous dispersion of polyester resin (a1) obtained in step (1) and polymerized to obtain an aqueous dispersion of graft polymer. Step of obtaining an aqueous dispersion of polyester resin particles (A) having a volume median particle size of 0.07 to 0.40 μm Step (3): The aqueous dispersion obtained in step (2) and polyester resin particles ( Step of mixing the aqueous dispersion of B) to obtain an aqueous coating composition

本発明によれば、造膜性及び膜乾燥性に優れ、得られた塗膜の耐熱性及び耐溶剤性にも優れる水系塗料組成物と、この水系塗料組成物を用いた塗料及びコーティング剤と、この塗料を用いた塗膜形成方法と、この水系塗料組成物の製造方法とを提供することができる。   According to the present invention, a water-based coating composition having excellent film-forming properties and film-drying properties and excellent heat resistance and solvent resistance of the obtained coating film, and a paint and a coating agent using the water-based coating composition, The coating film formation method using this coating material and the manufacturing method of this water-system coating composition can be provided.

[第1態様の水系塗料組成物]
本発明の第1態様の水系塗料組成物は、体積中位粒径が0.07〜0.40μmのポリエステル系樹脂粒子(A)(以下、単に「樹脂粒子(A)」ともいう)と体積中位粒径が0.01〜0.05μmのポリエステル系樹脂粒子(B)(以下、単に「樹脂粒子(B)」ともいう)を55/45〜97/3の質量比で配合してなるものである。
[Aqueous Coating Composition of First Embodiment]
The water-based coating composition of the first aspect of the present invention comprises a polyester resin particle (A) (hereinafter also simply referred to as “resin particle (A)”) having a volume median particle size of 0.07 to 0.40 μm and a volume. Polyester resin particles (B) having a median particle size of 0.01 to 0.05 μm (hereinafter also simply referred to as “resin particles (B)”) are blended at a mass ratio of 55/45 to 97/3. Is.

本発明の水系塗料組成物が造膜性及び膜乾燥性に優れ、得られた塗膜の耐熱性及び耐溶剤性にも優れる理由は定かではないが、次のように考えられる。
本発明で用いられる水系塗料組成物は、比較的小さい粒径のポリエステル系樹脂粒子を2種類用いる。このうち、体積中位粒径が0.01〜0.05μmの小粒径側の樹脂粒子(B)は、塗膜が形成される際の水の蒸発時に、表面張力によって樹脂粒子(B)同士が寄り合い、特に大粒径の樹脂粒子(A)と混在している場合、小粒径側の樹脂粒子(B)に力が集中しやすい。また、本発明のポリエステル系樹脂は、原料であるモノマーにより末端に水酸基とカルボキシ基を有するため水により可塑化されるが、特に大粒子は極表面のみ水に可塑化され、小粒径側の樹脂粒子(B)は比較的内部まで可塑化されるため、表面張力によって、樹脂粒子(B)が変形しつつ大粒径の樹脂粒子(A)同士の間を隙間なく埋めるように造膜するため、得られた塗膜の耐熱性及び耐溶剤性に優れるものと考えられる。
更に本発明の水系塗料組成物は、小粒径側の樹脂粒子(B)の比率が小さいため、塗料組成物の粘度が上がることもなく、造膜と乾燥が迅速に行われるものと考えられる。
本発明において、「水系塗料組成物」とは、後述する水性媒体中に、樹脂粒子として少なくとも樹脂粒子(A)及び樹脂粒子(B)を含有するものをいい、樹脂粒子として樹脂粒子(A)及び樹脂粒子(B)を含有するものが好ましい。
The reason why the water-based coating composition of the present invention is excellent in film-forming properties and film-drying properties, and in the heat resistance and solvent resistance of the obtained coating film is not clear, but is considered as follows.
The water-based coating composition used in the present invention uses two types of polyester resin particles having a relatively small particle size. Among these, the resin particles (B) on the small particle size side having a volume median particle size of 0.01 to 0.05 μm are resin particles (B) due to surface tension when water is evaporated when a coating film is formed. When they are close to each other, especially when they are mixed with resin particles (A) having a large particle diameter, the force tends to concentrate on the resin particles (B) on the small particle diameter side. The polyester resin of the present invention is plasticized with water because it has a hydroxyl group and a carboxy group at the terminal due to the monomer as a raw material, but particularly large particles are plasticized only to the extreme surface with water, Since the resin particles (B) are plasticized relatively to the inside, the resin particles (B) are deformed by the surface tension, and the film is formed so as to fill the space between the resin particles (A) having a large particle size without any gap. Therefore, it is considered that the obtained coating film is excellent in heat resistance and solvent resistance.
Furthermore, since the water-based coating composition of the present invention has a small ratio of the resin particle (B) on the small particle size side, it is considered that the viscosity and the film forming and drying are performed rapidly without increasing the viscosity of the coating composition. .
In the present invention, the “water-based coating composition” refers to a resin particle containing at least resin particles (A) and resin particles (B) as resin particles in an aqueous medium described later, and resin particles (A) as resin particles. And those containing resin particles (B) are preferred.

<ポリエステル系樹脂粒子(A)>
本発明に用いられるポリエステル系樹脂粒子(A)の体積中位粒径は、造膜性と膜乾燥性を向上させ、得られる塗膜の耐熱性及び耐溶剤性を向上させる観点から、0.07〜0.40μmである。
なかでも、膜乾燥性を向上させる観点から、好ましくは0.07μm以上であり、より好ましくは0.1μm以上であり、更に好ましくは0.12μm以上であり、より更に好ましくは0.13μm以上であり、より更に好ましくは0.14μm以上である。造膜性を向上させる観点からは、好ましくは0.40μm以下であり、より好ましくは0.30μm以下であり、更に好ましくは0.2μm以下であり、より更に好ましくは0.18μm以下であり、より更に好ましくは0.16μm以下である。
これらの観点から、樹脂粒子(A)の体積中位粒径は、好ましくは0.1〜0.30μmであり、より好ましくは0.12〜0.2μmであり、更に好ましくは0.13〜0.18μmであり、より更に好ましくは0.14〜0.16μmである。
ここで「体積中位粒径」とは、体積分率で測定した累積体積頻度が、粒径の小さい方から累積して50%になる粒径を意味する。その測定方法は、実施例に記載の通りである。
<Polyester resin particles (A)>
The volume median particle size of the polyester resin particles (A) used in the present invention is from the viewpoint of improving the film forming property and the film drying property, and improving the heat resistance and solvent resistance of the resulting coating film. It is 07-0.40 μm.
Among these, from the viewpoint of improving the film drying property, it is preferably 0.07 μm or more, more preferably 0.1 μm or more, still more preferably 0.12 μm or more, and still more preferably 0.13 μm or more. More preferably 0.14 μm or more. From the viewpoint of improving the film forming property, it is preferably 0.40 μm or less, more preferably 0.30 μm or less, still more preferably 0.2 μm or less, still more preferably 0.18 μm or less, More preferably, it is 0.16 μm or less.
From these viewpoints, the volume median particle size of the resin particles (A) is preferably 0.1 to 0.30 μm, more preferably 0.12 to 0.2 μm, and still more preferably 0.13 to 0.33. The thickness is 0.18 μm, and more preferably 0.14 to 0.16 μm.
Here, the “volume median particle size” means a particle size at which the cumulative volume frequency measured by the volume fraction becomes 50% cumulative from the smaller particle size. The measuring method is as described in the examples.

樹脂粒子(A)の体積中位粒径を前記の範囲に調整する方法には制限はないが、たとえば、ポリエステル系樹脂を水系媒体中で乳化する際の、撹拌力、活性剤の量や種類、温度、中和剤の量や種類、溶媒の量や種類を、1つ以上変更することにより、調整する方法、ポリエステル系樹脂の酸価、モノマーの種類を1つ以上変更することにより、調整する方法が挙げられる。これらのうち、得られる塗膜に大きな影響を与えずに粒径を調整できることから、撹拌力、活性剤の量や種類、温度、中和剤の量や種類、溶媒の量や種類を、1つ以上変更することにより、調整する方法が好ましく、撹拌力を変更することにより、調整する方法がより好ましい。   Although there is no restriction | limiting in the method of adjusting the volume median particle diameter of resin particle (A) to the said range, For example, when emulsifying a polyester-type resin in an aqueous medium, the amount and kind of activator Adjusting by changing one or more kinds of temperature, the amount and type of neutralizing agent, changing the amount and type of solvent, changing the acid value of the polyester-based resin, one or more types The method of doing is mentioned. Among these, since the particle size can be adjusted without greatly affecting the resulting coating film, the stirring force, the amount and type of the activator, the temperature, the amount and type of the neutralizing agent, the amount and type of the solvent are 1 A method of adjusting by changing one or more is preferable, and a method of adjusting by changing the stirring force is more preferable.

また、樹脂粒子(A)の200℃での貯蔵弾性率(G’)は、造膜性、耐溶剤性の観点から、10〜1000000Paが好ましく、1000〜100000Paがより好ましい。
200℃での貯蔵弾性率(G’)は実施例記載の方法により測定することができる。
Moreover, the storage elastic modulus (G ′) at 200 ° C. of the resin particles (A) is preferably 10 to 1000000 Pa, more preferably 1000 to 100000 Pa, from the viewpoint of film forming property and solvent resistance.
The storage elastic modulus (G ′) at 200 ° C. can be measured by the method described in the examples.

樹脂粒子(A)のガラス転移温度は、造膜性及び得られる塗膜の耐熱性の観点から、好ましくは50℃以上であり、より好ましくは60℃以上であり、また、好ましくは100℃以下であり、より好ましくは80℃以下である。この観点から、ガラス転移温度は、好ましくは50〜100℃、より好ましくは50〜80℃、更に好ましくは60〜80℃である。
なお、樹脂粒子(A)は、樹脂のみにより構成されている場合の他に、樹脂成分と活性剤等の樹脂以外の成分とから構成されている場合もある。本発明において、樹脂粒子(A)の200℃での貯蔵弾性率(G’)及びガラス転移温度は、樹脂粒子(A)中に樹脂以外の成分が含まれる場合は、これらを含む樹脂粒子(A)全体について実施例記載の測定方法によって測定した場合の測定値のことをいう。
The glass transition temperature of the resin particles (A) is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher, and preferably 100 ° C. or lower, from the viewpoints of film forming properties and heat resistance of the resulting coating film. More preferably, it is 80 ° C. or lower. From this viewpoint, the glass transition temperature is preferably 50 to 100 ° C, more preferably 50 to 80 ° C, and still more preferably 60 to 80 ° C.
In addition, the resin particle (A) may be composed of a resin component and a component other than the resin such as an activator in addition to the case where the resin particle is composed of only the resin. In the present invention, the storage elastic modulus (G ′) and glass transition temperature at 200 ° C. of the resin particles (A) are, when the resin particles (A) contain components other than the resin, A) It means a measured value when the whole is measured by the measuring method described in the examples.

<グラフトポリマー>
樹脂粒子(A)を構成する樹脂は、ポリエステル系樹脂であり、ポリエステルのみからなる樹脂であってもよく、変性されたポリエステル樹脂であってもよいが、造膜性及び得られる塗膜の耐溶剤性の観点から、ポリエステル樹脂からなる主鎖セグメント(A1)(以下、単に「セグメント(A1)」ともいう)及び付加重合系樹脂からなる側鎖セグメント(A2)(以下、単に「セグメント(A2)」ともいう)からなるグラフトポリマーであることが好ましい。なお、ポリエステルのみからなる樹脂である場合も、セグメント(A1)と同様の組成を用いることができる。
<Graft polymer>
The resin constituting the resin particles (A) is a polyester resin, and may be a resin composed only of polyester or a modified polyester resin. From the viewpoint of solvent properties, the main chain segment (A1) made of polyester resin (hereinafter also simply referred to as “segment (A1)”) and the side chain segment (A2) made of addition polymerization resin (hereinafter simply referred to as “segment (A2)”. The polymer is also preferably a graft polymer consisting of (also referred to as “)”. In addition, also when it is resin which consists only of polyester, the composition similar to a segment (A1) can be used.

樹脂粒子(A)を構成する樹脂が、セグメント(A1)を主鎖とし、セグメント(A2)を側鎖とするグラフトポリマーである場合、グラフトポリマーを構成するセグメント(A1)とセグメント(A2)との質量比[セグメント(A1)/セグメント(A2)]は、造膜性及び得られる塗膜の耐溶剤性の観点から、好ましくは55/45以上であり、より好ましくは65/35以上であり、更に好ましくは75/25以上であり、また、好ましくは95/5以下である。また、この質量比は、好ましくは55/45〜95/5、より好ましくは65/35〜95/5、より好ましくは75/25〜95/5である。
セグメント(A1)がセグメント(A2)より多く存在することで、水との親和性が上がり、造膜性に優れるものと考えられる。
When the resin constituting the resin particle (A) is a graft polymer having the segment (A1) as the main chain and the segment (A2) as the side chain, the segment (A1) and the segment (A2) constituting the graft polymer The mass ratio [Segment (A1) / Segment (A2)] is preferably 55/45 or more, more preferably 65/35 or more, from the viewpoints of film-forming properties and solvent resistance of the resulting coating film. More preferably, it is 75/25 or more, and preferably 95/5 or less. The mass ratio is preferably 55/45 to 95/5, more preferably 65/35 to 95/5, and more preferably 75/25 to 95/5.
It is considered that the presence of more segments (A1) than segments (A2) increases the affinity with water and is excellent in film-forming properties.

(ポリエステル樹脂セグメント(A1))
グラフトポリマーを構成するポリエステル樹脂セグメント(A1)は、アルコール成分とカルボン酸成分とを縮重合して得られる樹脂セグメントである。
(Polyester resin segment (A1))
The polyester resin segment (A1) constituting the graft polymer is a resin segment obtained by condensation polymerization of an alcohol component and a carboxylic acid component.

〔アルコール成分〕
セグメント(A1)の原料モノマーであるアルコール成分は、耐溶剤性の観点から、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物を含むことが好ましい。
なお、本発明において、アルキレンオキサイド付加物とは、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンにオキシアルキレン基を付加した構造全体を意味するものである。
ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物は、具体的には下記一般式(I)で表される化合物が好ましい。
[Alcohol component]
The alcohol component, which is a raw material monomer of the segment (A1), preferably contains an alkylene oxide adduct of bisphenol A from the viewpoint of solvent resistance.
In the present invention, the alkylene oxide adduct means the whole structure in which an oxyalkylene group is added to 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane.
Specifically, the alkylene oxide adduct of bisphenol A is preferably a compound represented by the following general formula (I).

Figure 0006039963
Figure 0006039963

一般式(I)において、R1O、R2Oはいずれもオキシアルキレン基であり、好ましくは、それぞれ独立に炭素数1〜4のオキシアルキレン基であり、より好ましくは、オキシエチレン基又はオキシプロピレン基である。
x及びyは、アルキレンオキサイドの付加モル数に相当する。さらに、カルボン酸成分との反応性の観点から、xとyの和の平均値は2〜7が好ましく、2〜5がより好ましく、2〜3がさらに好ましい。
また、x個のR1Oとy個のR2Oは、各々同一であっても異なっていてもよいが、耐熱性の観点から、同一であることが好ましい。ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。このビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物は、好ましくはビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物及びビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物の1種又は2種を含み、より好ましくはこれら2種の付加物の1種又は2種からなり、更に好ましくはビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物を含み、より更に好ましくはこれら2種の付加物からなる。
セグメント(A1)の原料モノマーであるアルコール成分中におけるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物の含有量は、耐溶剤性及び耐熱性の観点から、好ましくは50モル%以上であり、より好ましくは60モル%以上であり、更に好ましくは70モル%以上である。また、造膜性の観点から、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物の含有量は、好ましくは90モル%以下であり、より好ましくは85モル%以下であり、更に好ましくは80モル%以下である。
In the general formula (I), R 1 O and R 2 O are both oxyalkylene groups, preferably each independently an oxyalkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and more preferably an oxyethylene group or an oxyethylene group. Propylene group.
x and y correspond to the number of added moles of alkylene oxide. Furthermore, from the viewpoint of reactivity with the carboxylic acid component, the average value of the sum of x and y is preferably 2 to 7, more preferably 2 to 5, and still more preferably 2 to 3.
Further, x R 1 O and y R 2 O may be the same or different from each other, but are preferably the same from the viewpoint of heat resistance. The alkylene oxide adduct of bisphenol A may be used alone or in combination of two or more. This alkylene oxide adduct of bisphenol A preferably contains one or two of a propylene oxide adduct of bisphenol A and an ethylene oxide adduct of bisphenol A, more preferably one or two of these two adducts. It comprises a seed, more preferably a propylene oxide adduct of bisphenol A, and even more preferably comprises these two adducts.
The content of the alkylene oxide adduct of bisphenol A in the alcohol component that is the raw material monomer of the segment (A1) is preferably 50 mol% or more, more preferably 60 mol%, from the viewpoint of solvent resistance and heat resistance. It is above, More preferably, it is 70 mol% or more. Further, from the viewpoint of film forming property, the content of the alkylene oxide adduct of bisphenol A is preferably 90 mol% or less, more preferably 85 mol% or less, and still more preferably 80 mol% or less.

セグメント(A1)の原料モノマーであるアルコール成分には、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物以外に以下のアルコール成分を含有することができる。
具体的には、セグメント(A1)の構成単位の由来する原料モノマー(以下、単に「セグメント(A1)の原料モノマー」ともいう)のアルコール成分としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール(1,2−プロパンジオール)、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、水素添加ビスフェノールA、ソルビトール、又はそれらのアルキレン(炭素数2〜4)オキサイド付加物(平均付加モル数1〜16)等が挙げられる。前記アルコール成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、好ましくは1,2−プロパンジオール及び水素添加ビスフェノールAの1種又は2種であり、より好ましくは1,2−プロパンジオール又は水素添加ビスフェノールAである。
In addition to the alkylene oxide adduct of bisphenol A, the following alcohol components can be contained in the alcohol component which is a raw material monomer of the segment (A1).
Specifically, examples of the alcohol component of the raw material monomer derived from the structural unit of the segment (A1) (hereinafter also simply referred to as “raw material monomer of the segment (A1)”) include ethylene glycol, propylene glycol (1,2 -Propanediol), glycerin, pentaerythritol, trimethylolpropane, hydrogenated bisphenol A, sorbitol, or their alkylene (2 to 4 carbon) oxide adduct (average number of added moles 1 to 16). You may use the said alcohol component individually or in combination of 2 or more types. Among these, 1, 2-propanediol and hydrogenated bisphenol A are preferable, or 1,2-propanediol or hydrogenated bisphenol A is more preferable.

〔カルボン酸成分〕
セグメント(A1)はポリエステル樹脂であり、原料モノマーとして、アルコール成分以外にカルボン酸成分が用いられる。
セグメント(A1)の原料モノマーであるカルボン酸成分には、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸;アジピン酸、コハク酸、アルキル基及び/又はアルケニル基を有するコハク酸、アリルアルコール等の脂肪族ジカルボン酸;シクロヘキサンジカルボン酸類、デカリンジカルボン酸類等の脂環族ジカルボン酸;トリメリット酸、ピロメリット酸等の3価以上の多価カルボン酸、並びにそれらの酸の無水物及びそれらのアルキル(炭素数1〜3)エステル等が挙げられる。
[Carboxylic acid component]
The segment (A1) is a polyester resin, and a carboxylic acid component is used in addition to the alcohol component as a raw material monomer.
Examples of the carboxylic acid component that is a raw material monomer of the segment (A1) include aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, and terephthalic acid; adipic acid, succinic acid, succinic acid having an alkyl group and / or alkenyl group, Aliphatic dicarboxylic acids such as allyl alcohol; alicyclic dicarboxylic acids such as cyclohexane dicarboxylic acids and decalin dicarboxylic acids; trivalent or higher polyvalent carboxylic acids such as trimellitic acid and pyromellitic acid, and anhydrides of these acids; These alkyl (C1-C3) ester etc. are mentioned.

造膜性及び膜乾燥性の向上並びに得られる塗膜の耐熱性及び耐溶剤性の向上の観点から、芳香族ジカルボン酸及び脂環族ジカルボン酸が好ましく、シクロヘキサンジカルボン酸、イソフタル酸がより好ましい。これらの中でも、芳香族ジカルボン酸が好ましく、イソフタル酸がより好ましい。前記カルボン酸成分は、単独で又は2種以上が含まれていてもよい。   Aromatic dicarboxylic acids and alicyclic dicarboxylic acids are preferred, and cyclohexanedicarboxylic acid and isophthalic acid are more preferred from the viewpoints of improving film-forming properties and film drying properties and improving heat resistance and solvent resistance of the resulting coating film. Among these, aromatic dicarboxylic acids are preferable, and isophthalic acid is more preferable. The said carboxylic acid component may be individual or 2 or more types may be contained.

また、樹脂粒子(A)を構成する樹脂が、セグメント(A1)を主鎖とし、セグメント(A2)を側鎖とするグラフトポリマーである場合、非芳香族性の炭素−炭素不飽和結合を有するカルボン酸、例えば不飽和脂肪族カルボン酸及び/又は不飽和脂環式カルボン酸を含むことが好ましい。該炭素−炭素不飽和結合の部分は、グラフトポリマー中でセグメント(A2)との結合部分となることができ、その場合、該不飽和結合は、飽和結合となる。   Further, when the resin constituting the resin particle (A) is a graft polymer having the segment (A1) as a main chain and the segment (A2) as a side chain, it has a non-aromatic carbon-carbon unsaturated bond. It is preferred to include a carboxylic acid, such as an unsaturated aliphatic carboxylic acid and / or an unsaturated alicyclic carboxylic acid. The portion of the carbon-carbon unsaturated bond can be a binding portion with the segment (A2) in the graft polymer, in which case the unsaturated bond becomes a saturated bond.

非芳香族性の炭素−炭素不飽和結合を有するカルボン酸(不飽和脂肪族カルボン酸、不飽和脂環式カルボン酸)としては、フマル酸、マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和脂肪族カルボン酸;テトラヒドロフタル酸等の不飽和脂環式カルボン酸等が挙げられる。反応性の観点から、フマル酸、マレイン酸及びテトラヒドロフタル酸が好ましく、フマル酸がより好ましい。   Examples of carboxylic acids having non-aromatic carbon-carbon unsaturated bonds (unsaturated aliphatic carboxylic acids and unsaturated alicyclic carboxylic acids) include unsaturated fats such as fumaric acid, maleic acid, acrylic acid, and methacrylic acid. Group carboxylic acids; unsaturated alicyclic carboxylic acids such as tetrahydrophthalic acid. From the viewpoint of reactivity, fumaric acid, maleic acid and tetrahydrophthalic acid are preferable, and fumaric acid is more preferable.

カルボン酸成分中、非芳香族性の炭素−炭素不飽和結合を有するカルボン酸の含有量は、セグメント(A1)による造膜性を向上させる効果を保持しつつ、セグメント(A2)を十分にグラフトさせてセグメント(A2)による耐溶剤性を向上させる効果を発現させる観点から、好ましくは5〜30モル%、より好ましくは7〜25モル%、更に好ましくは8〜20モル%である。
カルボン酸成分中、芳香族ジカルボン酸の含有量は、耐熱性を向上させる観点から、好ましくは50モル%以上、より好ましくは70モル%以上、更に好ましくは80モル%以上であり、また、好ましくは95モル%以下、より好ましくは90モル%以下、更に好ましくは88モル%以下である。
In the carboxylic acid component, the content of the carboxylic acid having a non-aromatic carbon-carbon unsaturated bond is sufficient to graft the segment (A2) while maintaining the effect of improving the film-forming property by the segment (A1). From the viewpoint of expressing the effect of improving the solvent resistance due to the segment (A2), it is preferably 5 to 30 mol%, more preferably 7 to 25 mol%, still more preferably 8 to 20 mol%.
In the carboxylic acid component, the content of the aromatic dicarboxylic acid is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, and still more preferably 80 mol% or more, from the viewpoint of improving heat resistance. Is 95 mol% or less, more preferably 90 mol% or less, still more preferably 88 mol% or less.

セグメント(A1)において、樹脂粒子の粒径を適切に調整し、耐熱性と造膜性を向上させる観点から、アルコール成分の水酸基とカルボン酸成分のカルボキシ基とのモル比(水酸基/カルボキシ基)は、好ましくは100/90〜100/120であり、より好ましくは100/95〜100/110、更に好ましくは100/100〜100/105である。   In the segment (A1), the molar ratio of the hydroxyl group of the alcohol component to the carboxy group of the carboxylic acid component (hydroxyl group / carboxy group) from the viewpoint of appropriately adjusting the particle size of the resin particles and improving the heat resistance and the film-forming property. Is preferably 100/90 to 100/120, more preferably 100/95 to 100/110, still more preferably 100/100 to 100/105.

(付加重合系樹脂からなる側鎖セグメント(A2))
樹脂粒子(A)を構成する樹脂がグラフトポリマーである場合、グラフトポリマーを構成するセグメント(A2)は、付加重合性モノマー(a2)(以下、「モノマー(a2)」ともいう)に由来する構成単位からなる付加重合系樹脂からなるセグメントである。セグメント(A2)は、樹脂粒子(A)を構成する樹脂がグラフトポリマーである場合、グラフトポリマーにおける側鎖である。
本発明に用いられる付加重合性モノマー(a2)としては、スチレン、メチルスチレン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、t−ブチルスチレン、クロロスチレン、クロロメチルスチレン、メトキシスチレン、スチレンスルホン酸又はその塩等のスチレン類;(メタ)アクリル酸アルキル(炭素数1〜18)、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル等の(メタ)アクリル酸エステル;エチレン、プロピレン、ブタジエン等のオレフィン類;塩化ビニル等のハロビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;ビニルメチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニリデンクロリド等のハロゲン化ビニリデン;N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物等の1種又は2種以上が挙げられる。
これらの中で、耐溶剤性を向上させる観点から、スチレン類及び(メタ)アクリル酸エステルの1種又は2種が好ましく、芳香族基を有する付加重合性モノマーがより好ましく、スチレン、メチルスチレン、フェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、ベンジルメタクリレート、及びベンジルアクリレートの1種又は2種以上が更に好ましい。これらの中でも、スチレン及びフェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレートの1種又は2種が好ましく、モノマーの原料価格の観点からは、スチレンを含むことがより好ましく、スチレン及びフェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレートの併用が更に好ましい。
芳香族基を有する付加重合性モノマーに由来する構成単位の含有量は、セグメント(A2)中、好ましくは55質量%以上、より好ましくは70質量%以上、より好ましくは85質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは実質的に100質量%である。
(Side chain segment (A2) made of addition polymerization resin)
When the resin constituting the resin particle (A) is a graft polymer, the segment (A2) constituting the graft polymer is derived from an addition polymerizable monomer (a2) (hereinafter also referred to as “monomer (a2)”). It is a segment made of an addition polymerization resin made of units. The segment (A2) is a side chain in the graft polymer when the resin constituting the resin particle (A) is a graft polymer.
Examples of the addition polymerizable monomer (a2) used in the present invention include styrene, methylstyrene, α-methylstyrene, β-methylstyrene, t-butylstyrene, chlorostyrene, chloromethylstyrene, methoxystyrene, styrenesulfonic acid or the like. Styrenes such as salts; (meth) acrylic acid esters such as alkyl (meth) acrylate (1 to 18 carbon atoms), benzyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate; ethylene, propylene, butadiene, etc. Olefins such as vinyl chloride; vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; vinyl ethers such as vinyl methyl ether; vinylidene halides such as vinylidene chloride; N-vinyl compounds such as N-vinyl pyrrolidone; Or one or more of It is.
Among these, from the viewpoint of improving solvent resistance, one or two of styrenes and (meth) acrylic acid esters are preferable, an addition polymerizable monomer having an aromatic group is more preferable, styrene, methylstyrene, One or more of phenoxyethylene glycol (meth) acrylate, benzyl methacrylate, and benzyl acrylate are more preferable. Among these, one or two of styrene and phenoxyethylene glycol (meth) acrylate are preferable, and from the viewpoint of the raw material price of the monomer, styrene is more preferable, and styrene and phenoxyethylene glycol (meth) acrylate are used in combination. Is more preferable.
The content of the structural unit derived from the addition polymerizable monomer having an aromatic group is preferably 55% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, more preferably 85% by mass or more, more preferably in the segment (A2). Is 90% by mass or more, more preferably substantially 100% by mass.

セグメント(A2)と、セグメント(A1)の原料モノマーのうち不飽和脂肪族カルボン酸及び不飽和脂環式カルボン酸の合計量の質量比[セグメント(A2)/セグメント(A1)の不飽和基を有する前記成分の合計]は、耐溶剤性の観点から、好ましくは1/1〜15/1、より好ましくは1/1〜10/1、更に好ましくは2/1〜5/1である。   Mass ratio of the total amount of unsaturated aliphatic carboxylic acid and unsaturated alicyclic carboxylic acid among the raw material monomers of segment (A2) and segment (A1) [segment (A2) / unsaturated group of segment (A1) The total of the above-mentioned components] is preferably 1/1 to 15/1, more preferably 1/1 to 10/1, and further preferably 2/1 to 5/1, from the viewpoint of solvent resistance.

<グラフトポリマーの製造>
樹脂粒子(A)を構成する樹脂がグラフトポリマーである場合、グラフトポリマーの製造方法としては、アルコール成分とカルボン酸成分とを縮重合して、非芳香族性の炭素−炭素不飽和結合を有するポリエステル樹脂(a1)(以下「樹脂(a1)」ともいう)を調製し、該ポリエステル樹脂(a1)の存在下、付加重合性モノマー(a2)を付加重合する方法が好ましい。
<Production of graft polymer>
When the resin constituting the resin particle (A) is a graft polymer, the method for producing the graft polymer includes a non-aromatic carbon-carbon unsaturated bond by polycondensing an alcohol component and a carboxylic acid component. A method of preparing a polyester resin (a1) (hereinafter also referred to as “resin (a1)”) and subjecting the addition polymerizable monomer (a2) to addition polymerization in the presence of the polyester resin (a1) is preferable.

(ポリエステル樹脂(a1))
樹脂(a1)は、アルコール成分とカルボン酸成分とを縮重合して得られる、非芳香族性の炭素−炭素不飽和結合を有するポリエステル樹脂であり、前記ポリエステル樹脂からなる主鎖セグメント(A1)を構成するのに好ましいものである。なお、「非芳香族性の炭素−炭素不飽和結合」は、前記した、不飽和脂肪族カルボン酸及び不飽和脂環式カルボン酸から選ばれる1種以上に由来するものである。
(Polyester resin (a1))
The resin (a1) is a polyester resin having a non-aromatic carbon-carbon unsaturated bond obtained by condensation polymerization of an alcohol component and a carboxylic acid component, and the main chain segment (A1) made of the polyester resin. Is preferable. The “non-aromatic carbon-carbon unsaturated bond” is derived from one or more selected from the unsaturated aliphatic carboxylic acids and unsaturated alicyclic carboxylic acids described above.

樹脂(a1)のアルコール成分の好適な構造及び好適な含有量は前記セグメント(A1)の場合と同じである。   The suitable structure and suitable content of the alcohol component of the resin (a1) are the same as those in the segment (A1).

ポリエステル樹脂(a1)は、例えば、前記アルコール成分とカルボン酸成分とを不活性ガス雰囲気中にて、必要に応じエステル化触媒を用いて、180〜250℃の温度で縮重合することにより製造することができる。
耐熱性と樹脂粒子の粒径制御の観点から、ポリエステルはシャープな分子量分布を有することが好ましく、エステル化触媒を用いて縮重合をすることが好ましい。エステル化触媒としては、スズ触媒、チタン触媒、三酸化アンチモン、酢酸亜鉛、二酸化ゲルマニウム等の金属化合物等が挙げられる。ポリエステルの合成におけるエステル化反応の反応効率の観点から、スズ触媒が好ましい。スズ触媒としては、酸化ジブチルスズ、ジ(2−エチルヘキサン)酸スズ、これらの塩等が好ましく用いられ、酸化ジブチルスズがより好ましく用いられる。また、ラジカル重合禁止剤を併用してもよい。
The polyester resin (a1) is produced, for example, by subjecting the alcohol component and the carboxylic acid component to condensation polymerization at a temperature of 180 to 250 ° C. in an inert gas atmosphere, if necessary, using an esterification catalyst. be able to.
From the viewpoint of heat resistance and control of the particle size of the resin particles, the polyester preferably has a sharp molecular weight distribution, and is preferably subjected to polycondensation using an esterification catalyst. Examples of the esterification catalyst include metal compounds such as tin catalyst, titanium catalyst, antimony trioxide, zinc acetate, and germanium dioxide. From the viewpoint of the reaction efficiency of the esterification reaction in the synthesis of the polyester, a tin catalyst is preferable. As a tin catalyst, dibutyltin oxide, di (2-ethylhexane) acid tin, a salt thereof and the like are preferably used, and dibutyltin oxide is more preferably used. Moreover, you may use together a radical polymerization inhibitor.

耐熱性の観点から、樹脂(a1)の軟化点は好ましくは80〜165℃であり、ガラス転移温度は好ましくは50〜85℃である。
樹脂粒子の粒径制御の観点から、樹脂(a1)の酸価は、5〜40mgKOH/gであり、好ましくは5〜35mgKOH/g、より好ましくは5〜30mgKOH/gであり、更に好ましくは15〜25mgKOH/gである。
ガラス転移温度、軟化点及び酸価はいずれも用いるモノマーの種類、配合比率、縮重合の温度、反応時間を適宜調節することにより所望のものを得ることができる。
また、造膜性の観点から、樹脂(a1)の数平均分子量は、好ましくは1,000〜10,000、より好ましくは2,000〜8,000である。
From the viewpoint of heat resistance, the softening point of the resin (a1) is preferably 80 to 165 ° C, and the glass transition temperature is preferably 50 to 85 ° C.
From the viewpoint of controlling the particle size of the resin particles, the acid value of the resin (a1) is 5 to 40 mgKOH / g, preferably 5 to 35 mgKOH / g, more preferably 5 to 30 mgKOH / g, and still more preferably 15 ~ 25 mg KOH / g.
The glass transition temperature, softening point, and acid value can all be obtained by appropriately adjusting the type of monomer used, the blending ratio, the temperature of condensation polymerization, and the reaction time.
Further, from the viewpoint of film forming property, the number average molecular weight of the resin (a1) is preferably 1,000 to 10,000, more preferably 2,000 to 8,000.

(付加重合性モノマー(a2))
本発明に用いられる付加重合性モノマー(a2)は、前記の通りである。
(Addition polymerizable monomer (a2))
The addition polymerizable monomer (a2) used in the present invention is as described above.

(グラフトポリマーの重合)
グラフトポリマーの重合方法に制限はなく、樹脂(a1)とモノマー(a2)とを直接混合して重合する方法、樹脂(a1)とモノマー(a2)とを有機溶媒に溶解して重合する方法等が挙げられるが、下記工程(1)及び(2)を有する方法によって得ることが好ましい。
工程(1):前記ポリエステル樹脂(a1)を水性媒体と混合して、前記ポリエステル樹脂(a1)の水性分散液を得る工程
工程(2):工程(1)で得られた水性分散液に付加重合性モノマー(a2)を添加して重合してグラフトポリマー(以下「グラフトポリマー(A)」ともいう)を得、グラフトポリマー(A)を含有する水性分散液を得る工程
(Polymerization of graft polymer)
There is no limitation on the polymerization method of the graft polymer, a method in which the resin (a1) and the monomer (a2) are directly mixed and polymerized, a method in which the resin (a1) and the monomer (a2) are dissolved in an organic solvent, and the like. However, it is preferably obtained by a method having the following steps (1) and (2).
Step (1): Step of mixing the polyester resin (a1) with an aqueous medium to obtain an aqueous dispersion of the polyester resin (a1) Step (2): Adding to the aqueous dispersion obtained in Step (1) A step of adding a polymerizable monomer (a2) and polymerizing to obtain a graft polymer (hereinafter also referred to as “graft polymer (A)”) to obtain an aqueous dispersion containing the graft polymer (A)

〔工程(1)〕
工程(1)は、ポリエステル樹脂(a1)を水性媒体と混合して、前記ポリエステル樹脂(a1)の水性分散液を得る工程である。
前記水性媒体とは、水を主成分とするもの、すなわち、水の含有量が50質量%以上の媒体である。環境安全性の観点から、水性媒体中の水の含有量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは実質的に100質量%である。水以外の成分としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒;テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒等の、水に溶解する有機溶媒が挙げられる。
[Step (1)]
Step (1) is a step of mixing the polyester resin (a1) with an aqueous medium to obtain an aqueous dispersion of the polyester resin (a1).
The aqueous medium is a medium containing water as a main component, that is, a medium having a water content of 50% by mass or more. From the viewpoint of environmental safety, the content of water in the aqueous medium is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and further preferably substantially 100% by mass. Examples of components other than water include organic solvents that dissolve in water, such as alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropanol, and butanol; ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone; and ether solvents such as tetrahydrofuran.

水性媒体中にポリエステル樹脂(a1)を分散させる方法としては、ポリエステル樹脂(a1)をケトン系溶媒に溶解させ、後述する中和剤を加えてポリエステル樹脂(a1)のカルボキシ基をイオン化し、次いで水を加えて水系に転相する方法、好ましくは、水を加えた後にケトン系溶媒を留去して水系に転相する方法が挙げられる。   As a method for dispersing the polyester resin (a1) in the aqueous medium, the polyester resin (a1) is dissolved in a ketone solvent, a neutralizing agent described later is added to ionize the carboxy group of the polyester resin (a1), and then A method of phase change to an aqueous system by adding water, preferably a method of adding a water and then distilling off the ketone solvent to phase-change to an aqueous system.

本工程において、ポリエステル樹脂(a1)の水性分散液中のポリエステル樹脂粒子の体積中位粒径を調整する方法としては、撹拌力、活性剤の量や種類、温度、中和剤の量や種類、溶媒の量や種類を、1つ以上変更することにより、調整する方法等が挙げられる。これらのうち、得られる塗膜に影響を与えずに粒径を調整できることから、撹拌力を変更することにより、調整する方法が好ましい。   In this step, as a method for adjusting the volume-median particle size of the polyester resin particles in the aqueous dispersion of the polyester resin (a1), stirring force, amount and type of activator, temperature, amount and type of neutralizing agent The method of adjusting by changing the quantity and kind of a solvent 1 or more is mentioned. Among these, since the particle diameter can be adjusted without affecting the resulting coating film, a method of adjusting by changing the stirring force is preferable.

より具体的には、例えば、撹拌機、還流冷却管、温度計、滴下ロート及び窒素ガス導入管を備えた反応器を準備し、ケトン系溶媒に溶解したポリエステル樹脂(a1)に、中和剤等を添加し、カルボキシ基をイオン化し(すでにイオン化されている場合は不要)、次いで水を加えて水系に転相する、好ましくは、水を加えた後にケトン系溶媒を留去して水系に転相する。
ポリエステル樹脂(a1)のケトン系溶媒への溶解操作、及びその後の中和剤の添加は、通常、ケトン系溶媒の沸点以下の温度で行う。用いられる水としては、例えば脱イオン水等が挙げられる。
ケトン系溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルイソプロピルケトン等が挙げられる。ポリエステル樹脂(a1)の溶解性及び溶媒の留去容易性の観点から、好ましくはメチルエチルケトンである。
More specifically, for example, a reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer, a dropping funnel and a nitrogen gas introduction pipe is prepared, and the neutralizing agent is added to the polyester resin (a1) dissolved in the ketone solvent. Etc., ionize the carboxy group (not necessary if already ionized), then add water and phase invert to the aqueous system. Preferably, after adding water, the ketone solvent is distilled off to the aqueous system. Phase inversion.
The dissolving operation of the polyester resin (a1) in the ketone solvent and the subsequent addition of the neutralizing agent are usually performed at a temperature equal to or lower than the boiling point of the ketone solvent. Examples of the water used include deionized water.
Examples of the ketone solvent include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, dipropyl ketone, methyl isobutyl ketone, and methyl isopropyl ketone. From the viewpoint of the solubility of the polyester resin (a1) and the ease of distilling off the solvent, methyl ethyl ketone is preferred.

また、中和剤としては、例えばアンモニア水、水酸化ナトリウム等のアルカリ水溶液、アリルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、トリ−n−オクチルアミン、t−ブチルアミン、sec−ブチルアミン、プロピルアミン、メチルアミノプロピルアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、n−プロパノールアミン、ブタノールアミン、5−アミノ−4−オクタノール、モノエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、イソプロパノールアミン、ネオペンタノールアミン、ジグリコールアミン、エチレンジアミン、ピペラジン等のアミン類等が挙げられ、好ましくはアンモニア水である。中和剤の使用量は、少なくともポリエステル樹脂(a1)の酸価を中和できる量であればよい。   Examples of the neutralizing agent include aqueous alkaline solutions such as aqueous ammonia and sodium hydroxide, allylamine, isopropylamine, diisopropylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, 2-ethylhexylamine, tri-n-octylamine, t-butylamine, sec-butylamine, propylamine, methylaminopropylamine, dimethylaminopropylamine, n-propanolamine, butanolamine, 5-amino-4-octanol, monoethanolamine, N, N-dimethylethanolamine, isopropanolamine, neopen Examples include amines such as tanolamine, diglycolamine, ethylenediamine, and piperazine, and ammonia water is preferable. The usage-amount of a neutralizing agent should just be the quantity which can neutralize the acid value of a polyester resin (a1) at least.

〔工程(2)〕
工程(2)は、工程(1)で得られた水性分散液に前記付加重合性モノマー(a2)を添加し重合してグラフトポリマー(A)を得、グラフトポリマー(A)を含有する水性分散液(以下「水性分散液(A)」ともいう)を得る工程である。
まず、付加重合性モノマー(a2)をポリエステル樹脂(a1)の水性分散液に添加する。添加量は、ポリエステル樹脂(a1)と付加重合性モノマー(a2)との質量比[ポリエステル樹脂(a1)/付加重合性モノマー(a2)]で、好ましくは55/45〜95/5、より好ましくは65/35〜95/5、より好ましくは75/25〜95/5である。当該質量比は、好ましくは55/45以上であり、より好ましくは65/35以上であり、更に好ましくは75/25以上であり、また、好ましくは95/5以下であり、より好ましくは65/35以下であり、更に好ましくは75/25以下である。
また、撹拌効率の観点から、更に水等を加えてもよい。
[Step (2)]
In step (2), the addition-polymerizable monomer (a2) is added to the aqueous dispersion obtained in step (1) and polymerized to obtain a graft polymer (A), and the aqueous dispersion containing the graft polymer (A) This is a step of obtaining a liquid (hereinafter also referred to as “aqueous dispersion (A)”).
First, the addition polymerizable monomer (a2) is added to the aqueous dispersion of the polyester resin (a1). The addition amount is a mass ratio of the polyester resin (a1) and the addition polymerizable monomer (a2) [polyester resin (a1) / addition polymerizable monomer (a2)], preferably 55/45 to 95/5, more preferably Is 65/35 to 95/5, more preferably 75/25 to 95/5. The mass ratio is preferably 55/45 or more, more preferably 65/35 or more, further preferably 75/25 or more, and preferably 95/5 or less, more preferably 65/35 or more. 35 or less, more preferably 75/25 or less.
Further, from the viewpoint of stirring efficiency, water or the like may be further added.

次に、ポリエステル樹脂(a1)の存在下、付加重合性モノマー(a2)を重合する。
重合には、公知のラジカル重合開始剤、架橋剤等を必要に応じて添加する。ラジカル重合開始剤としては、水溶性のラジカル重合開始剤を用いることが好ましく、過硫酸塩を用いることがより好ましく、過硫酸ナトリウムを用いることが更に好ましい。
前記のポリエステル樹脂(a1)と付加重合性モノマー(a2)とを含有する混合液を加熱することで重合反応を進行させる。重合温度は、用いられる重合開始剤の種類にもよるが、例えば、過硫酸ナトリウムを用いる場合には、重合反応を効率的に行う観点から、好ましくは60〜100℃、より好ましくは70〜90℃であり、反応時間は、好ましくは1〜10時間であり、より好ましくは3〜8時間であり、更に好ましくは5〜7時間である。
Next, the addition polymerizable monomer (a2) is polymerized in the presence of the polyester resin (a1).
In the polymerization, a known radical polymerization initiator, a crosslinking agent and the like are added as necessary. As the radical polymerization initiator, a water-soluble radical polymerization initiator is preferably used, more preferably a persulfate salt, and still more preferably sodium persulfate.
The polymerization reaction is advanced by heating a mixed solution containing the polyester resin (a1) and the addition polymerizable monomer (a2). The polymerization temperature depends on the type of polymerization initiator used, but for example, when sodium persulfate is used, it is preferably 60 to 100 ° C., more preferably 70 to 90, from the viewpoint of efficiently performing the polymerization reaction. The reaction time is preferably 1 to 10 hours, more preferably 3 to 8 hours, and even more preferably 5 to 7 hours.

前記水性分散液(A)の固形分濃度は、樹脂粒子の分散性及び生産性の観点から、好ましくは10〜50質量%、より好ましくは15〜40質量%、更に好ましくは20〜30質量%である。
また、前記水性分散液(A)の25℃におけるpHは、水性分散液(A)の保存安定性の観点から、好ましくは5〜10、より好ましくは6〜9、更に好ましくは7〜9である。
The solid content concentration of the aqueous dispersion (A) is preferably 10 to 50% by mass, more preferably 15 to 40% by mass, and still more preferably 20 to 30% by mass, from the viewpoint of the dispersibility and productivity of the resin particles. It is.
The pH of the aqueous dispersion (A) at 25 ° C. is preferably 5 to 10, more preferably 6 to 9, and still more preferably 7 to 9 from the viewpoint of storage stability of the aqueous dispersion (A). is there.

<ポリエステル系樹脂粒子(B)>
本発明に用いられるポリエステル系樹脂粒子(B)は、造膜性の観点から、体積中位粒径が0.01〜0.05μmである。
この観点から、当該体積中位粒径の下限値は、0.01μmであり、好ましくは0.02μmであり、また、体積中位粒径の上限値は、0.05μmであり、好ましくは0.04μmであり、より好ましくは0.03μmである。当該体積中位粒径は、0.02〜0.04μmが好ましく、0.02〜0.03μmがより好ましい。
樹脂粒子(B)の体積中位粒径を前記の範囲に調整する方法には制限はないが、たとえば、ポリエステル系樹脂を水系媒体中で乳化する際の撹拌力、活性剤の量や種類、温度、中和剤の量や種類、溶媒の量や種類を、1つ以上変更することにより調整する方法、ポリエステル系樹脂の酸価、モノマーの種類を1つ以上変更することにより調整する方法が挙げられる。これらのうち、得られる塗膜に影響を与えずに粒径を調整できることから、撹拌力、活性剤の量や種類、温度、中和剤の量や種類、溶媒の量や種類を、1つ以上変更することにより調整する方法が好ましく、撹拌力を変更することにより調整する方法がより好ましい。
<Polyester resin particles (B)>
The polyester resin particles (B) used in the present invention have a volume-median particle size of 0.01 to 0.05 μm from the viewpoint of film forming properties.
From this point of view, the lower limit of the volume median particle size is 0.01 μm, preferably 0.02 μm, and the upper limit of the volume median particle size is 0.05 μm, preferably 0. 0.04 μm, more preferably 0.03 μm. The volume median particle size is preferably 0.02 to 0.04 μm, and more preferably 0.02 to 0.03 μm.
The method for adjusting the volume median particle size of the resin particles (B) to the above range is not limited. For example, the stirring power when emulsifying the polyester resin in an aqueous medium, the amount and type of the activator, A method of adjusting the temperature, the amount and type of the neutralizing agent, the amount and type of the solvent by changing one or more, a method of adjusting the acid value of the polyester-based resin, and one or more types of monomers Can be mentioned. Among these, since the particle size can be adjusted without affecting the resulting coating film, the stirring power, the amount and type of the activator, the temperature, the amount and type of the neutralizing agent, and the amount and type of the solvent are one. A method of adjusting by changing the above is preferable, and a method of adjusting by changing the stirring force is more preferable.

また、樹脂粒子(B)の200℃での貯蔵弾性率G’(B)は造膜性の観点から、樹脂粒子(A)の200℃での貯蔵弾性率G’(A)との関係が以下のようであることが好ましい。すなわち、樹脂粒子(A)と樹脂粒子(B)との200℃での貯蔵弾性率G’の比(G’(A)/G’(B))が0.01〜500であることが好ましく、1〜500であることがより好ましく、1〜50が更に好ましい。
200℃での貯蔵弾性率G’は実施例記載の方法により測定することができる。
Further, the storage elastic modulus G ′ (B) at 200 ° C. of the resin particles (B) is related to the storage elastic modulus G ′ (A) of the resin particles (A) at 200 ° C. from the viewpoint of film forming properties. The following is preferable. That is, the ratio (G ′ (A) / G ′ (B)) of the storage elastic modulus G ′ at 200 ° C. between the resin particles (A) and the resin particles (B) is preferably 0.01 to 500. 1 to 500 is more preferable, and 1 to 50 is still more preferable.
The storage elastic modulus G ′ at 200 ° C. can be measured by the method described in the examples.

樹脂粒子(B)を構成する樹脂は、ポリエステル系樹脂であり、ポリエステルのみからなる樹脂であってもよく、変性されたポリエステル樹脂であってもよいが、耐溶剤性の観点から、ポリエステル樹脂からなる主鎖セグメント(B1)(以下、単に「セグメント(B1)」ともいう)及び付加重合系樹脂からなる側鎖セグメント(B2)(以下、単に「セグメント(B2)」ともいう)からなるグラフトポリマーであることが好ましい。なお、ポリエステルのみからなる樹脂である場合も、セグメント(B1)と同様の組成が好ましい。
なお、セグメント(B1)は、前述のセグメント(A1)と、セグメント(B2)は、前述のセグメント(A2)と同様の組成を用いることができ、その比率も同様である。
The resin constituting the resin particles (B) is a polyester-based resin, and may be a resin composed only of polyester or a modified polyester resin, but from the viewpoint of solvent resistance, from a polyester resin A graft polymer comprising a main chain segment (B1) (hereinafter also referred to simply as “segment (B1)”) and a side chain segment (B2) (hereinafter also simply referred to as “segment (B2)”) comprising an addition polymerization resin. It is preferable that In addition, also when it is resin which consists only of polyester, the same composition as a segment (B1) is preferable.
The segment (B1) can have the same composition as the segment (A1) and the segment (B2) can have the same composition as the segment (A2).

樹脂粒子(B)のガラス転移温度は、耐熱性の観点から、好ましくは50℃以上であり、より好ましくは50〜100℃、更に好ましくは50〜80℃、更に好ましくは60〜80℃である。
また、耐熱性の観点から、樹脂粒子(A)のガラス転移温度が、樹脂粒子(B)のガラス転移温度より高いことが好ましく、その差は0.5〜10℃であることがより好ましい。
なお、樹脂粒子(B)は、樹脂のみにより構成されている場合の他に、樹脂成分と活性剤等の樹脂以外の成分とから構成されている場合もある。本発明において、樹脂粒子(B)の200℃での貯蔵弾性率(G’)及びガラス転移温度は、樹脂粒子(B)中に樹脂以外の成分が含まれる場合は、これらを含む樹脂粒子(B)全体について実施例記載の測定方法によって測定した場合の測定値のことをいう。
The glass transition temperature of the resin particles (B) is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 50 to 100 ° C., further preferably 50 to 80 ° C., and further preferably 60 to 80 ° C., from the viewpoint of heat resistance. .
From the viewpoint of heat resistance, the glass transition temperature of the resin particles (A) is preferably higher than the glass transition temperature of the resin particles (B), and the difference is more preferably 0.5 to 10 ° C.
In addition, the resin particle (B) may be comprised from components other than resin, such as a resin component and an activator other than the case where it is comprised only by resin. In the present invention, the storage elastic modulus (G ′) and glass transition temperature at 200 ° C. of the resin particles (B) are those containing components other than the resin in the resin particles (B) ( B) The whole measured value measured by the measuring method described in the examples.

ポリエステル系樹脂粒子(B)の好ましい製造方法もポリエステル系樹脂粒子(A)と同じである。   A preferable production method of the polyester resin particles (B) is also the same as that of the polyester resin particles (A).

<水性媒体>
本発明の水系塗料組成物は、水性媒体を含んでいる。この水性媒体の詳細は前述したとおりである。
<Aqueous medium>
The water-based coating composition of the present invention contains an aqueous medium. The details of this aqueous medium are as described above.

<水系塗料組成物>
樹脂粒子(A)と樹脂粒子(B)の質量比(A)/(B)は、造膜性と膜乾燥性の観点から、55/45〜97/3であり、65/35〜92/8が好ましく、75/25〜85/15がより好ましい。前記比率が55/45未満であると膜乾燥性が劣り、97/3を超えると造膜性が劣る。
樹脂粒子(A)と樹脂粒子(B)の体積中位粒径比(A)/(B)は、造膜性の向上の観点から、好ましくは3以上、より好ましくは4以上、更に好ましくは4.5以上、より更に好ましくは5以上であり、また、好ましくは18以下、より好ましくは15以下、更に好ましくは13以下、より更に好ましくは10以下である。
<Water-based paint composition>
The mass ratio (A) / (B) of the resin particles (A) to the resin particles (B) is 55/45 to 97/3 from the viewpoint of film forming properties and film drying properties, and 65/35 to 92 / 8 is preferable, and 75/25 to 85/15 is more preferable. When the ratio is less than 55/45, the film drying property is inferior, and when it exceeds 97/3, the film forming property is inferior.
The volume median particle size ratio (A) / (B) between the resin particles (A) and the resin particles (B) is preferably 3 or more, more preferably 4 or more, and still more preferably, from the viewpoint of improving the film forming property. It is 4.5 or more, more preferably 5 or more, preferably 18 or less, more preferably 15 or less, still more preferably 13 or less, and still more preferably 10 or less.

水系塗料組成物中における固形分濃度は、取扱性及び経済性の観点から、好ましくは10〜50質量%、より好ましくは15〜40質量%、更に好ましくは20〜30質量%である。
水系塗料組成物の水性媒体を除く成分中における樹脂粒子(A)及び樹脂粒子(B)の総量の含有量は、好ましくは60質量%以上であり、より好ましくは80質量%以上であり、更に好ましくは90質量%以上である。
水系塗料組成物中における樹脂粒子(A)及び樹脂粒子(B)の総配合量は、取扱性及び経済性の観点から、好ましくは10〜50質量%、より好ましくは15〜40質量%、更に好ましくは20〜30質量%である。
The solid content concentration in the water-based coating composition is preferably 10 to 50% by mass, more preferably 15 to 40% by mass, and still more preferably 20 to 30% by mass from the viewpoints of handleability and economy.
The total content of the resin particles (A) and the resin particles (B) in the component excluding the aqueous medium of the aqueous coating composition is preferably 60% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and Preferably it is 90 mass% or more.
The total amount of the resin particles (A) and the resin particles (B) in the water-based coating composition is preferably 10 to 50% by mass, more preferably 15 to 40% by mass, from the viewpoints of handleability and economy. Preferably it is 20-30 mass%.

樹脂粒子(A)及び樹脂粒子(B)からなる総粒子の体積中位粒径は、造膜性及び膜乾燥性の向上並びに得られる塗膜の耐熱性及び耐溶剤性の向上の観点から、好ましくは0.06〜0.40μmであり、より好ましくは0.08〜0.30μmであり、更に好ましくは0.1〜0.2μmであり、より更に好ましくは0.12〜0.17μmであり、より更に好ましくは0.13〜0.16μmである。   The volume-median particle size of the total particles composed of the resin particles (A) and the resin particles (B) is from the viewpoint of improving the film forming property and the film drying property, and improving the heat resistance and solvent resistance of the resulting coating film. Preferably it is 0.06-0.40 micrometer, More preferably, it is 0.08-0.30 micrometer, More preferably, it is 0.1-0.2 micrometer, More preferably, it is 0.12-0.17 micrometer More preferably 0.13 to 0.16 μm.

[第2態様の水系塗料組成物]
本発明の水系塗料組成物の第2態様は、ポリエステル系樹脂粒子を含有する水系塗料組成物であって、前記ポリエステル系樹脂粒子の体積中位粒径が0.06〜0.40μmであり、下記遠心分離条件にて遠心分離させた際に沈殿する樹脂成分(x)と沈殿しない樹脂成分(y)との質量比(x)/(y)が、55/45〜97/3であり、かつ樹脂成分(y)の体積中位粒径が0.01〜0.05μmである、水系塗料組成物である。
なお、遠心分離条件は、ポリエステル系樹脂粒子の20質量%水分散液とした後、25℃、3.5×104Gの相対遠心加速度で5時間遠心分離を行うものである。
第2態様においては、粒径の異なる樹脂粒子を混合してもよく、粒径分布に幅があるポリエステル系樹脂粒子を用いてもよい。粒径の異なる樹脂粒子を混合する場合には、前記第1態様における水系塗料組成物も含まれ、第1態様の水系塗料組成物であることが好ましい。
[Aqueous Coating Composition of Second Embodiment]
A second aspect of the aqueous coating composition of the present invention is an aqueous coating composition containing polyester resin particles, wherein the polyester resin particles have a volume median particle size of 0.06 to 0.40 μm, The mass ratio (x) / (y) of the resin component (x) that precipitates when centrifuged under the following centrifugation conditions and the resin component (y) that does not precipitate is 55/45 to 97/3, And it is a water-based coating composition whose volume median particle diameter of resin component (y) is 0.01-0.05 micrometer.
Centrifugation conditions are such that a 20% by mass aqueous dispersion of polyester resin particles is used, followed by centrifugation at 25 ° C. and a relative centrifugal acceleration of 3.5 × 10 4 G for 5 hours.
In the second embodiment, resin particles having different particle sizes may be mixed, or polyester resin particles having a wide particle size distribution may be used. When resin particles having different particle diameters are mixed, the aqueous coating composition in the first aspect is also included, and the aqueous coating composition in the first aspect is preferable.

本発明の水系塗料組成物の第2態様に含有されるポリエステル系樹脂粒子を構成する樹脂は、ポリエステル系樹脂であり、ポリエステルのみからなる樹脂であってもよく、変性されたポリエステル樹脂であってもよいが、耐溶剤性の観点から、前記樹脂粒子(A)と同様に、ポリエステル樹脂からなる主鎖セグメント及び付加重合系樹脂からなる側鎖セグメントからなるグラフトポリマーであることが好ましい。グラフトポリマーである場合の好ましい組成も前記樹脂粒子(A)と同様である。   The resin constituting the polyester resin particles contained in the second embodiment of the water-based coating composition of the present invention is a polyester resin, may be a resin composed only of polyester, or is a modified polyester resin. However, from the viewpoint of solvent resistance, it is preferably a graft polymer composed of a main chain segment made of a polyester resin and a side chain segment made of an addition polymerization resin, like the resin particles (A). A preferable composition in the case of a graft polymer is the same as that of the resin particles (A).

本発明の水系塗料組成物の第2態様に含有されるポリエステル系樹脂粒子の体積中位粒径は、造膜性及び膜乾燥性の向上並びに得られる塗膜の耐熱性及び耐溶剤性の向上の観点から、0.06〜0.40μmであり、好ましくは0.08〜0.30μmであり、より好ましくは0.10〜0.20μmであり、更に好ましくは0.12〜0.17μmであり、より更に好ましくは0.13〜0.16μmである。   The volume-median particle size of the polyester resin particles contained in the second embodiment of the water-based coating composition of the present invention is improved in film forming property and film drying property, and improved in heat resistance and solvent resistance of the resulting coating film. From this point of view, it is 0.06 to 0.40 μm, preferably 0.08 to 0.30 μm, more preferably 0.10 to 0.20 μm, still more preferably 0.12 to 0.17 μm. More preferably 0.13 to 0.16 μm.

本発明の水系塗料組成物の第2態様において、造膜性及び膜乾燥性の向上並びに得られる塗膜の耐熱性及び耐溶剤性の向上の観点から、前記遠心分離条件にて遠心分離させた際に沈殿する樹脂成分(x)と沈殿しない樹脂成分(y)との質量比(x)/(y)が、55/45〜97/3であり、65/35〜92/8が好ましく、75/25〜85/15がより好ましい。   In the second aspect of the water-based coating composition of the present invention, from the viewpoint of improving the film-forming property and film-drying property, and improving the heat resistance and solvent resistance of the resulting coating film, it was centrifuged under the above-mentioned centrifugal separation conditions. The mass ratio (x) / (y) of the resin component (x) that precipitates to the resin component (y) that does not precipitate is 55/45 to 97/3, preferably 65/35 to 92/8, 75/25 to 85/15 is more preferable.

また、前記遠心分離条件にて遠心分離させた際に沈殿しない樹脂成分(y)の体積中位粒径は、造膜性及び膜乾燥性の向上並びに得られる塗膜の耐熱性及び耐溶剤性の向上の観点から、0.01〜0.05μmであり、0.02〜0.04μmが好ましく、0.02〜0.03μmがより好ましい。   The volume-median particle size of the resin component (y) that does not precipitate when centrifuged under the above-mentioned centrifugation conditions is improved in film-forming property and film-drying property, and heat resistance and solvent resistance of the resulting coating film. From the viewpoint of improvement, the thickness is 0.01 to 0.05 μm, preferably 0.02 to 0.04 μm, and more preferably 0.02 to 0.03 μm.

また、前記遠心分離条件にて遠心分離させた際に沈殿する樹脂成分(x)の体積中位粒径は、造膜性及び膜乾燥性の向上並びに得られる塗膜の耐熱性及び耐溶剤性の向上の観点から、好ましくは0.07〜0.40μm、より好ましくは0.1〜0.30μm、更に好ましくは0.10〜0.20μm、より更に好ましくは0.13〜0.17μmである。   The volume-median particle size of the resin component (x) that precipitates when centrifuged under the above-mentioned centrifugal conditions is improved in film-forming properties and membrane drying properties, and heat resistance and solvent resistance of the resulting coating film. From the viewpoint of improvement, the thickness is preferably 0.07 to 0.40 μm, more preferably 0.1 to 0.30 μm, still more preferably 0.10 to 0.20 μm, and still more preferably 0.13 to 0.17 μm. is there.

[水系塗料組成物の製造方法]
本発明の水系塗料組成物の製造方法に制限はないが、下記工程(1)〜(3)を含む方法で得ることが好ましい。
工程(1):非芳香族性の炭素−炭素不飽和結合を有するポリエステル樹脂(a1)を調製し、該ポリエステル樹脂(a1)を水性媒体と混合して、ポリエステル樹脂(a1)の水性分散液を得る工程
工程(2):工程(1)で得られたポリエステル樹脂(a1)の水性分散液に、付加重合性モノマー(a2)を添加し、重合して、グラフトポリマーの水性分散液である体積中位粒径が0.07〜0.40μmのポリエステル系樹脂粒子(A)の水性分散液を得る工程
工程(3):工程(2)で得られた水性分散液とポリエステル系樹脂粒子(B)の水性分散液を混合し、水系塗料組成物を得る工程
このうち、工程(1)及び(2)は、樹脂粒子(A)の製造で記載した通りである。
工程(3)は、樹脂粒子(A)と樹脂粒子(B)それぞれの水性分散液を混合する工程であるが、混合方法に制限はない。
[Method for producing water-based coating composition]
Although there is no restriction | limiting in the manufacturing method of the water-system coating composition of this invention, It is preferable to obtain by the method containing following process (1)-(3).
Step (1): A polyester resin (a1) having a non-aromatic carbon-carbon unsaturated bond is prepared, the polyester resin (a1) is mixed with an aqueous medium, and an aqueous dispersion of the polyester resin (a1) is prepared. Step (2): Addition-polymerizable monomer (a2) is added to the aqueous dispersion of polyester resin (a1) obtained in step (1) and polymerized to obtain an aqueous dispersion of graft polymer. Step of obtaining an aqueous dispersion of polyester resin particles (A) having a volume median particle size of 0.07 to 0.40 μm Step (3): The aqueous dispersion obtained in step (2) and polyester resin particles ( Step of mixing the aqueous dispersion of B) to obtain a water-based coating composition Among these steps, Steps (1) and (2) are as described in the production of the resin particles (A).
Step (3) is a step of mixing the respective aqueous dispersions of the resin particles (A) and the resin particles (B), but there is no limitation on the mixing method.

[コーティング剤]
本発明のコーティング剤は、前記の水系塗料組成物を含有するものである。このコーティング剤は、水系塗料組成物のみからなっていてもよいが、各種添加剤の1種又は2種以上が配合されていてもよい。
各種添加剤としては、分散剤、粘度調整剤、消泡剤、レベリング剤、防腐剤、劣化防止剤、安定化剤及び凍結防止剤等が挙げられる。
粘度調整剤としては、モノステアリン酸ポリエチレングリコール等のポリエチレングリコールの脂肪酸エステルが好ましい。
[Coating agent]
The coating agent of the present invention contains the above water-based paint composition. Although this coating agent may consist only of a water-system coating composition, the 1 type (s) or 2 or more types of various additives may be mix | blended.
Examples of the various additives include dispersants, viscosity modifiers, antifoaming agents, leveling agents, preservatives, deterioration inhibitors, stabilizers, and antifreeze agents.
As the viscosity modifier, a fatty acid ester of polyethylene glycol such as polyethylene glycol monostearate is preferable.

[塗料]
本発明の塗料は、前記の水系塗料組成物を含有するものである。この塗料は、水系塗料組成物の他に、顔料(着色剤)を含むものであり、また、コーティング剤の場合と同様、各種添加剤の1種又は2種以上が配合されていてもよい。
顔料には特に制限はなく、例えばフタロシアニンが挙げられ、より好ましくは銅フタロシアニンである。
[paint]
The coating material of this invention contains the said water-system coating composition. This paint contains a pigment (colorant) in addition to the water-based paint composition, and, as in the case of the coating agent, one or more of various additives may be blended.
There is no restriction | limiting in particular in a pigment, For example, a phthalocyanine is mentioned, More preferably, it is a copper phthalocyanine.

[塗膜形成方法]
前記塗料を用いて塗膜を形成する方法には特に制限はなく、塗料を対象物に塗工後、乾燥することにより好適に形成することができる。また、本発明の塗料は造膜性に優れるため、前記塗料を用いて、塗工した後、塗料に含有される樹脂粒子のうち、ガラス転移温度が最も低い樹脂粒子のガラス転移温度以下で乾燥して塗膜を得ることができる。
乾燥時の温度としては、塗料に含有される樹脂粒子のうち、ガラス転移温度が最も低い樹脂粒子のガラス転移温度以下であることが、環境性及び樹脂の変質を防ぐ観点から好ましく、10℃以上低いことがより好ましい。
[Coating film forming method]
There is no restriction | limiting in particular in the method of forming a coating film using the said coating material, It can form suitably by drying after coating a coating material to a target object. In addition, since the paint of the present invention is excellent in film forming property, after coating using the paint, the resin particles contained in the paint are dried below the glass transition temperature of the resin particles having the lowest glass transition temperature. Thus, a coating film can be obtained.
The drying temperature is preferably not more than the glass transition temperature of the resin particles having the lowest glass transition temperature among the resin particles contained in the paint from the viewpoint of preventing environmental properties and resin deterioration, and is 10 ° C. or higher. More preferably, it is low.

上述した実施形態に関し、本発明は以下の水系塗料組成物、コーティング剤、塗料、塗膜形成方法、及び水系塗料組成物の製造方法を開示する。   The present invention discloses the following water-based paint composition, coating agent, paint, coating film forming method, and water-based paint composition manufacturing method with respect to the above-described embodiments.

<1>体積中位粒径が0.07〜0.40μmであり、好ましくは0.07μm以上であり、より好ましくは0.1μm以上であり、更に好ましくは0.12μm以上であり、より更に好ましくは0.13μm以上であり、より更に好ましくは0.14μm以上であり、また好ましくは0.40μm以下であり、より好ましくは0.30μm以下であり、更に好ましくは0.2μm以下であり、より更に好ましくは0.18μm以下であり、より更に好ましくは0.16μm以下であり、また好ましくは0.1〜0.30μmであり、より好ましくは0.12〜0.2μmであり、更に好ましくは0.13〜0.18μmであり、より更に好ましくは0.14〜0.16μmであるポリエステル系樹脂粒子(A)と、体積中位粒径が0.01〜0.05μmであり、好ましくは0.02μm以上であり、また好ましくは0.05μm以下であり、より好ましくは0.04μm以下であり、更に好ましくは0.03μmであり、また好ましくは0.02〜0.04μmであり、より好ましくは0.02〜0.03μmであるポリエステル系樹脂粒子(B)を、55/45〜97/3、好ましくは65/35〜92/8、より好ましくは75/25〜85/15の質量比で配合してなる水系塗料組成物。 <1> The volume median particle size is 0.07 to 0.40 μm, preferably 0.07 μm or more, more preferably 0.1 μm or more, still more preferably 0.12 μm or more, and still more. Preferably it is 0.13 μm or more, more preferably 0.14 μm or more, and preferably 0.40 μm or less, more preferably 0.30 μm or less, still more preferably 0.2 μm or less, Still more preferably, it is 0.18 micrometer or less, More preferably, it is 0.16 micrometer or less, Preferably it is 0.1-0.30 micrometer, More preferably, it is 0.12-0.2 micrometer, More preferably Is 0.13-0.18 μm, more preferably 0.14-0.16 μm polyester resin particles (A), and volume median particle size is 0.01-0.05. m, preferably 0.02 μm or more, preferably 0.05 μm or less, more preferably 0.04 μm or less, still more preferably 0.03 μm, and preferably 0.02 to 0 The polyester resin particles (B) having a diameter of 0.04 μm, more preferably 0.02 to 0.03 μm, are 55/45 to 97/3, preferably 65/35 to 92/8, more preferably 75/25. A water-based coating composition blended at a mass ratio of ˜85 / 15.

<2>樹脂粒子(A)を構成する樹脂のガラス転移温度が、樹脂粒子(B)を構成する樹脂のガラス転移温度より高く、好ましくはこれらガラス転移温度の差が0.5〜10℃である、<1>に記載の水系塗料組成物。
<3> 樹脂粒子(A)を構成する樹脂の200℃での貯蔵弾性率(G’)が10〜1000000Paであり、好ましくは1000〜100000Paである、<1>又は<2>に記載の水系塗料組成物。
<4>樹脂粒子(A)を構成する樹脂と樹脂粒子(B)を構成する樹脂との200℃での貯蔵弾性率(G’)の比(G’(A)/G’(B))が、好ましくは0.01〜500であり、より好ましくは1〜500であり、更に好ましくは1〜50である、<1>〜<3>のいずれかに記載の水系塗料組成物。
<5>樹脂粒子(A)を構成する樹脂が、ポリエステル樹脂からなる主鎖セグメント(A1)及び付加重合系樹脂からなる側鎖セグメント(A2)からなるグラフトポリマーである、<1>〜<4>のいずれかに記載の水系塗料組成物。
<2> The glass transition temperature of the resin constituting the resin particles (A) is higher than the glass transition temperature of the resin constituting the resin particles (B), and preferably the difference between these glass transition temperatures is 0.5 to 10 ° C. The water-based coating composition according to <1>.
<3> The water system according to <1> or <2>, wherein the resin constituting the resin particle (A) has a storage elastic modulus (G ′) at 200 ° C. of 10 to 1000000 Pa, preferably 1000 to 100000 Pa. Paint composition.
<4> Ratio of storage elastic modulus (G ′) at 200 ° C. between the resin constituting the resin particles (A) and the resin constituting the resin particles (B) (G ′ (A) / G ′ (B)) However, Preferably it is 0.01-500, More preferably, it is 1-500, More preferably, it is 1-50, The water-based coating composition in any one of <1>-<3>.
<5> The resin constituting the resin particle (A) is a graft polymer composed of a main chain segment (A1) made of a polyester resin and a side chain segment (A2) made of an addition polymerization resin, <1> to <4 > The water-based coating composition according to any one of the above.

<6>セグメント(A1)とセグメント(A2)との質量比[セグメント(A1)/セグメント(A2)]が、好ましくは55/45以上であり、より好ましくは65/35以上であり、更に好ましくは75/25以上であり、また好ましくは95/5以下であり、また好ましくは55/45〜95/5、より好ましくは65/35〜95/5、より好ましくは75/25〜95/5である、<5>に記載の水系塗料組成物。
<7>セグメント(A1)は、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物の含有量が50モル%以上であり、好ましくは60モル%以上であり、より好ましくは70モル%以上であり、また好ましくは90モル%以下であり、より好ましくは85モル%以下であり、更に好ましくは80モル%以下であるアルコール成分と、カルボン酸成分と、を縮重合して得られるポリエステル樹脂である、<5>又は<6>に記載の水系塗料組成物。
<8>樹脂粒子(B)を構成する樹脂が、ポリエステル樹脂からなる主鎖セグメント(B1)及び付加重合系樹脂からなる側鎖セグメント(B2)からなるグラフトポリマーである、<1>〜<7>のいずれかに記載の水系塗料組成物。
<9>セグメント(B1)とセグメント(B2)との質量比[セグメント(B1)/セグメント(B2)]が、好ましくは55/45以上であり、より好ましくは65/35以上であり、更に好ましくは75/25以上であり、また好ましくは95/5以下であり、また好ましくは55/45〜95/5、より好ましくは65/35〜95/5、より好ましくは75/25〜95/5である、<8>に記載の水系塗料組成物。
<10>セグメント(B1)は、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物の含有量が50モル%以上であり、好ましくは60モル%以上であり、より好ましくは70モル%以上であり、また好ましくは90モル%以下であり、より好ましくは85モル%以下であり、更に好ましくは80モル%以下であるアルコール成分と、カルボン酸成分と、を縮重合して得られるポリエステル樹脂である、<8>又は<9>に記載の水系塗料組成物。
<6> The mass ratio [segment (A1) / segment (A2)] of the segment (A1) to the segment (A2) is preferably 55/45 or more, more preferably 65/35 or more, and still more preferably. Is 75/25 or more, preferably 95/5 or less, preferably 55/45 to 95/5, more preferably 65/35 to 95/5, more preferably 75/25 to 95/5. The water-based coating composition according to <5>.
The content of the alkylene oxide adduct of bisphenol A in the <7> segment (A1) is 50 mol% or more, preferably 60 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, and preferably 90 <5> or a polyester resin obtained by polycondensation of an alcohol component and a carboxylic acid component, which are not more than mol%, more preferably not more than 85 mol%, still more preferably not more than 80 mol%, <6> The water-based coating composition according to the above.
<8> The resin constituting the resin particle (B) is a graft polymer composed of a main chain segment (B1) made of a polyester resin and a side chain segment (B2) made of an addition polymerization resin, <1> to <7 > The water-based coating composition according to any one of the above.
<9> The mass ratio [segment (B1) / segment (B2)] of the segment (B1) and the segment (B2) is preferably 55/45 or more, more preferably 65/35 or more, and still more preferably. Is 75/25 or more, preferably 95/5 or less, preferably 55/45 to 95/5, more preferably 65/35 to 95/5, more preferably 75/25 to 95/5. The water-based paint composition according to <8>.
The content of the alkylene oxide adduct of bisphenol A in the <10> segment (B1) is 50 mol% or more, preferably 60 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, and preferably 90 <8> or a polyester resin obtained by polycondensation of an alcohol component and a carboxylic acid component that are not more than mol%, more preferably not more than 85 mol%, and still more preferably not more than 80 mol%, <9> The water-based coating composition according to <9>.

<11>樹脂粒子(A)及び樹脂粒子(B)からなる総粒子の体積中位粒径が、0.06〜0.40μmであり、好ましくは0.08〜0.30μmであり、より好ましくは0.1〜0.2μmであり、更に好ましくは0.12〜0.17μmであり、より更に好ましくは0.13〜0.16μmである、<1>〜<10>のいずれかに記載の水系塗料組成物。
<12>体積中位粒径が0.07〜0.40μmであるポリエステル系樹脂粒子(A)と、体積中位粒径が0.01〜0.05μmであるポリエステル系樹脂粒子(B)を、55/45〜97/3、好ましくは65/35〜92/8、より好ましくは75/25〜85/15の質量比で配合してなる水系塗料組成物であって、ポリエステル系樹脂粒子(A)がポリエステル樹脂からなる主鎖セグメント(A1)及びポリスチレンからなる側鎖セグメント(A2)からなるグラフトポリマーであり、ポリエステル系樹脂粒子(B)がポリエステル樹脂からなる主鎖セグメント(B1)及びポリスチレンからなる側鎖セグメント(B2)からなるグラフトポリマーである、<1>〜<11>のいずれかに記載の水系塗料組成物。
<13>セグメント(A1)のカルボン酸成分中、非芳香族性の炭素−炭素不飽和結合を有するカルボン酸の含有量は、5〜30モル%、好ましくは7〜25モル%、より好ましくは8〜20モル%である、<12>に記載の水系塗料組成物。
<14>セグメント(A1)のカルボン酸成分中、芳香族ジカルボン酸の含有量は、50モル%以上、好ましくは70モル%以上、より好ましくは80モル%以上であり、また、好ましくは95モル%以下、より好ましくは90モル%以下、更に好ましくは88モル%以下であるである、<12>又は<13>に記載の水系塗料組成物。
<15>セグメント(A1)のカルボン酸成分中、非芳香族性の炭素−炭素不飽和結合を有するカルボン酸の含有量は、5〜30モル%、好ましくは7〜25モル%、より好ましくは8〜20モル%である、<12>〜<14>のいずれかに記載の水系塗料組成物。
<11> The volume median particle size of the total particles composed of the resin particles (A) and the resin particles (B) is 0.06 to 0.40 μm, preferably 0.08 to 0.30 μm, more preferably. Is 0.1 to 0.2 μm, more preferably 0.12 to 0.17 μm, and still more preferably 0.13 to 0.16 μm, according to any one of <1> to <10> Water-based paint composition.
<12> Polyester resin particles (A) having a volume median particle size of 0.07 to 0.40 μm and polyester resin particles (B) having a volume median particle size of 0.01 to 0.05 μm. 55/45 to 97/3, preferably 65/35 to 92/8, more preferably 75/25 to 85/15, and a water-based coating composition comprising polyester resin particles ( A) is a graft polymer composed of a main chain segment (A1) made of a polyester resin and a side chain segment (A2) made of polystyrene, and the polyester resin particles (B) are a main chain segment (B1) made of a polyester resin and polystyrene. The aqueous coating composition according to any one of <1> to <11>, which is a graft polymer comprising a side chain segment (B2) comprising:
In the carboxylic acid component of the <13> segment (A1), the content of the carboxylic acid having a non-aromatic carbon-carbon unsaturated bond is 5 to 30 mol%, preferably 7 to 25 mol%, more preferably. The water-based coating composition according to <12>, which is 8 to 20 mol%.
In the carboxylic acid component of <14> segment (A1), the content of the aromatic dicarboxylic acid is 50 mol% or more, preferably 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, and preferably 95 mol. % Or less, more preferably 90 mol% or less, and still more preferably 88 mol% or less, the water-based coating composition according to <12> or <13>.
<15> In the carboxylic acid component of the segment (A1), the content of the carboxylic acid having a non-aromatic carbon-carbon unsaturated bond is 5 to 30 mol%, preferably 7 to 25 mol%, more preferably. The aqueous coating composition according to any one of <12> to <14>, which is 8 to 20 mol%.

<16>セグメント(A1)のカルボン酸成分中、芳香族ジカルボン酸の含有量は、50モル%以上、好ましくは70モル%以上、より好ましくは80モル%以上であり、また、好ましくは95モル%以下、より好ましくは90モル%以下、更に好ましくは88モル%以下であるである、<12>〜<15>のいずれかに記載の水系塗料組成物。
<17>ポリエステル系樹脂粒子を含有する水系塗料組成物であって、前記ポリエステル系樹脂粒子の体積中位粒径が、0.06〜0.40μmであり、好ましくは0.08〜0.30μmであり、より好ましくは0.1〜0.2μmであり、更に好ましくは0.12〜0.17μmであり、より更に好ましくは0.13〜0.16μmであり、下記遠心分離条件にて遠心分離させた際に沈殿する樹脂成分(x)と沈殿しない樹脂成分(y)との質量比(x)/(y)が、55/45〜97/3であり、好ましくは65/35〜92/8であり、より好ましくは75/25〜85/15であり、かつ樹脂成分(y)の体積中位粒径が、0.01〜0.05μmであり、好ましくは0.02〜0.04μmであり、より好ましくは0.02〜0.03μmである、水系塗料組成物。
遠心分離条件:ポリエステル系樹脂粒子の20質量%水分散液とした後、25℃、3.5×104Gの相対遠心加速度で5時間遠心分離を行う。
<18>樹脂成分(x)の体積中位粒径は、好ましくは0.07〜0.40μm、より好ましくは0.1〜0.30μm、更に好ましくは0.10〜0.20μm、より更に好ましくは0.13〜0.17μmである、<17>に記載の水系塗料組成物。
<19><1>〜<18>のいずれかに記載の水系塗料組成物を含有するコーティング剤。
<20><1>〜<18>のいずれかに記載の水系塗料組成物を含有する塗料。
In the carboxylic acid component of the <16> segment (A1), the content of the aromatic dicarboxylic acid is 50 mol% or more, preferably 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, and preferably 95 mol%. %, More preferably, it is 90 mol% or less, More preferably, it is 88 mol% or less, The water-based coating composition in any one of <12>-<15>.
<17> A water-based coating composition containing polyester resin particles, wherein the polyester resin particles have a volume-median particle size of 0.06 to 0.40 μm, preferably 0.08 to 0.30 μm. More preferably 0.1 to 0.2 μm, still more preferably 0.12 to 0.17 μm, still more preferably 0.13 to 0.16 μm, and centrifugation is performed under the following centrifugation conditions. The mass ratio (x) / (y) of the resin component (x) that precipitates when separated and the resin component (y) that does not precipitate is 55/45 to 97/3, preferably 65/35 to 92. / 8, more preferably 75/25 to 85/15, and the volume median particle size of the resin component (y) is 0.01 to 0.05 μm, preferably 0.02 to 0.0. 04 μm, more preferably 0.02 to 0.0 A [mu] m, water-based coating composition.
Centrifugation conditions: After making a 20% by mass aqueous dispersion of polyester resin particles, centrifugation is performed at 25 ° C. and a relative centrifugal acceleration of 3.5 × 10 4 G for 5 hours.
The volume median particle size of <18> resin component (x) is preferably 0.07 to 0.40 μm, more preferably 0.1 to 0.30 μm, still more preferably 0.10 to 0.20 μm, and still more. The aqueous coating composition according to <17>, preferably 0.13 to 0.17 μm.
<19> A coating agent containing the water-based paint composition according to any one of <1> to <18>.
<20> A paint containing the water-based paint composition according to any one of <1> to <18>.

<21><20>に記載の塗料を用いて、塗工した後、塗料に含有される樹脂粒子のうち、ガラス転移温度が、最も低い樹脂粒子のガラス転移温度以下、好ましくは最も低い樹脂粒子のガラス転移温度よりも10℃以上低い温度で乾燥する、塗膜形成方法。
<22>下記工程(1)〜(3)を含む、<1>〜<18>のいずれかに記載の水系塗料組成物の製造方法。
工程(1):非芳香族性の炭素−炭素不飽和結合を有するポリエステル樹脂(a1)を調製し、該ポリエステル樹脂(a1)を水性媒体と混合して、ポリエステル樹脂(a1)の水性分散液を得る工程
工程(2):工程(1)で得られたポリエステル樹脂(a1)の水性分散液に、付加重合性モノマー(a2)を添加し、重合して、グラフトポリマーの水性分散液である体積中位粒径が0.07〜0.40μmのポリエステル系樹脂粒子(A)の水性分散液を得る工程
工程(3):工程(2)で得られた水性分散液とポリエステル系樹脂粒子(B)の水性分散液を混合し、水系塗料組成物を得る工程
<23>前記水性媒体中における水の含有量が、50質量%以上、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは100質量%である、<22>に記載の水系塗料組成物の製造方法。
<24>工程(1)において、ポリエステル樹脂(a1)をケトン系溶媒に溶解させ、中和剤を加えてポリエステル樹脂(a1)のカルボキシ基をイオン化し、次いで水を加えて水系に転相する方法、好ましくは、水を加えた後にケトン系溶媒を留去して水系に転相する方法により、水性媒体中にポリエステル樹脂(a1)を分散させる、<22>又は<23>に記載の水系塗料組成物の製造方法。
<25>中和剤がアルカリ水溶液である、<22>〜<24>のいずれかに記載の水系塗料組成物の製造方法。
<21> After coating using the paint according to <20>, among the resin particles contained in the paint, the glass transition temperature is not more than the glass transition temperature of the lowest resin particle, preferably the lowest resin particle A method for forming a coating film, wherein the film is dried at a temperature lower than the glass transition temperature by 10 ° C. or more.
<22> The method for producing an aqueous coating composition according to any one of <1> to <18>, comprising the following steps (1) to (3).
Step (1): A polyester resin (a1) having a non-aromatic carbon-carbon unsaturated bond is prepared, the polyester resin (a1) is mixed with an aqueous medium, and an aqueous dispersion of the polyester resin (a1) is prepared. Step (2): Addition-polymerizable monomer (a2) is added to the aqueous dispersion of polyester resin (a1) obtained in step (1) and polymerized to obtain an aqueous dispersion of graft polymer. Step of obtaining an aqueous dispersion of polyester resin particles (A) having a volume median particle size of 0.07 to 0.40 μm Step (3): The aqueous dispersion obtained in step (2) and polyester resin particles ( Step (23) of mixing the aqueous dispersion of B) to obtain an aqueous coating composition <23> The water content in the aqueous medium is 50% by mass or more, preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more. More preferably Is 100 mass%, The manufacturing method of the water-based coating composition as described in <22>.
<24> In step (1), the polyester resin (a1) is dissolved in a ketone solvent, a neutralizing agent is added to ionize the carboxy group of the polyester resin (a1), and then water is added to invert the phase to an aqueous system. The aqueous system according to <22> or <23>, wherein the polyester resin (a1) is dispersed in the aqueous medium by a method, preferably a method in which water is added and then the ketone solvent is distilled off and the phase is changed to an aqueous system. A method for producing a coating composition.
<25> The method for producing an aqueous coating composition according to any one of <22> to <24>, wherein the neutralizing agent is an alkaline aqueous solution.

<26>工程(2)において、ポリエステル樹脂(a1)と付加重合性モノマー(a2)との質量比[ポリエステル樹脂(a1)/付加重合性モノマー(a2)]が、55/45〜95/5、好ましくは65/35〜95/5、より好ましくは75/25〜95/5であり、好ましくは55/45以上であり、より好ましくは65/35以上であり、更に好ましくは75/25以上であり、また、好ましくは95/5以下であり、より好ましくは65/35以下であり、更に好ましくは75/25以下である、<22>〜<25>のいずれかに記載の水系塗料組成物の製造方法。
<27>工程(2)において、重合時の重合温度が、60〜100℃、好ましくは70〜90℃であり、反応時間が、1〜10時間であり、好ましくは3〜8時間であり、より好ましくは5〜7時間である、<22>〜<26>のいずれかに記載の水系塗料組成物の製造方法。
<26> In the step (2), the mass ratio of the polyester resin (a1) and the addition polymerizable monomer (a2) [polyester resin (a1) / addition polymerizable monomer (a2)] is 55/45 to 95/5. , Preferably 65/35 to 95/5, more preferably 75/25 to 95/5, preferably 55/45 or more, more preferably 65/35 or more, still more preferably 75/25 or more. The aqueous paint composition according to any one of <22> to <25>, which is preferably 95/5 or less, more preferably 65/35 or less, and further preferably 75/25 or less. Manufacturing method.
<27> In the step (2), the polymerization temperature during the polymerization is 60 to 100 ° C., preferably 70 to 90 ° C., the reaction time is 1 to 10 hours, preferably 3 to 8 hours, More preferably, it is 5 to 7 hours, The manufacturing method of the water-based coating composition in any one of <22>-<26>.

以下に実施例等により、本発明を更に具体的に説明する。以下の実施例等においては、各物性は次の方法により測定した。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and the like. In the following examples and the like, each physical property was measured by the following method.

[樹脂の酸価]
測定溶媒を、エタノールとエーテルとの混合溶媒から、アセトンとトルエンとの混合溶媒(アセトン:トルエン=1:1(容量比))に変更したこと以外は、JIS K0070に従って測定した。
[Acid value of resin]
The measurement solvent was measured according to JIS K0070, except that the mixed solvent of ethanol and ether was changed to a mixed solvent of acetone and toluene (acetone: toluene = 1: 1 (volume ratio)).

[樹脂の軟化点]
フローテスター(株式会社島津製作所製、商品名:CFT−500D)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押し出した。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とした。
[Softening point of resin]
Using a flow tester (manufactured by Shimadzu Corporation, trade name: CFT-500D), a 1 g sample was heated at a heating rate of 6 ° C./min. Extruded from a 1 mm nozzle. The amount of plunger drop of the flow tester was plotted against the temperature, and the temperature at which half of the sample flowed out was taken as the softening point.

[樹脂のガラス転移温度]
各水性分散液を、凍結乾燥機(東京理化器械株式会社製、商品名:FDU−2100)を用いて−10℃で9時間凍結乾燥させ、ガラス転移温度測定用の試料を作製した。
示差走査熱量計(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製、商品名:「Q−100」)を用いて、試料0.01〜0.02gをアルミパンに計量し、200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/minで0℃まで冷却し、測定用サンプルを調製した。その後、昇温速度10℃/minで昇温し、吸熱の最大ピーク温度以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度をガラス転移温度とした。
[Glass transition temperature of resin]
Each aqueous dispersion was freeze-dried at −10 ° C. for 9 hours using a freeze dryer (manufactured by Tokyo Rika Kikai Co., Ltd., trade name: FDU-2100) to prepare a sample for measuring the glass transition temperature.
Using a differential scanning calorimeter (trade name: “Q-100” manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd.), 0.01 to 0.02 g of a sample was weighed into an aluminum pan and heated to 200 ° C. Then, the sample was cooled to 0 ° C. at a temperature decrease rate of 10 ° C./min to prepare a measurement sample. Then, the temperature is increased at a rate of temperature increase of 10 ° C / min, and the glass transition takes place at the intersection of the base line extension below the endothermic peak temperature and the tangent that indicates the maximum slope from the peak rise to the peak apex. It was temperature.

[水性分散液中の樹脂粒子及び着色剤粒子の体積中位粒径(D50)]
動的光散乱型粒径測定機(マルバーン社製、商品名:「ZETASIZER NANO ZS」)を用いて、以下の条件で体積中位粒径(D50)を測定した。
固形分濃度:0.1質量%
測定温度:25℃
媒質:水
測定用セル:Glass Cuvette
レーザー仕様:He−Ne、4mW,633nm
検出光学系:NIBS、173℃
測定回数:10回
等温化時間:5分
解析ソフト:Zeta Sizer Software 6.2
解析方法:General Purpose Mode(キュムラント法)
[Volume Median Particle Size (D 50 ) of Resin Particles and Colorant Particles in Aqueous Dispersion]
A volume-median particle size (D 50 ) was measured under the following conditions using a dynamic light scattering type particle size measuring machine (trade name: “ZETASIZER NANO ZS” manufactured by Malvern).
Solid content concentration: 0.1% by mass
Measurement temperature: 25 ° C
Medium: Water Measurement cell: Glass Cuvette
Laser specification: He-Ne, 4mW, 633nm
Detection optical system: NIBS, 173 ° C.
Number of measurements: 10 times Isothermal time: 5 minutes Analysis software: Zeta Sizer Software 6.2
Analysis method: General Purpose Mode (cumulant method)

[樹脂の200℃での貯蔵弾性率(G’)]
粘弾性測定装置(レオメーター)ARES(TA社製)を用いて測定する。
貯蔵弾性率(G’)をレオメーター(ARES、TAインスツルメント社製)により測定する(Strain:0.05%、周波数:6.28rad/秒、Auto strain)。直径25mmのパラレルプレートを140℃に加熱し放置して、試料1gを140℃でパラレルプレートにのせ上下のプレートで挟んだ後、210℃まで5℃/分で昇温して測定し、樹脂の200℃での貯蔵弾性率(G’)を得た。
[Storage modulus (G ′) of resin at 200 ° C.]
It measures using a viscoelasticity measuring apparatus (rheometer) ARES (made by TA company).
The storage elastic modulus (G ′) is measured by a rheometer (ARES, manufactured by TA Instruments) (Strain: 0.05%, Frequency: 6.28 rad / sec, Auto strain). A parallel plate with a diameter of 25 mm was heated to 140 ° C. and allowed to stand, and 1 g of the sample was placed on the parallel plate at 140 ° C. and sandwiched between the upper and lower plates, and then heated to 210 ° C. at a rate of 5 ° C./min. A storage elastic modulus (G ′) at 200 ° C. was obtained.

[水性分散液の固形分濃度]
赤外線水分計(株式会社ケツト科学研究所製、商品名:FD-230)を用いて、水性分散液5gを乾燥温度150℃、測定モード96(監視時間2.5分/変動幅0.05%)の条件にて乾燥させ、水性分散液の水分(質量%)を測定した。固形分濃度は下記の式に従って算出した。
固形分濃度(質量%)=100−M
M:水性分散液の水分(質量%)=[(W−W0)/W]×100
W:測定前の試料質量(初期試料質量)
0:測定後の試料質量(絶対乾燥質量)
[Solid content concentration of aqueous dispersion]
Using an infrared moisture meter (trade name: FD-230, manufactured by Ketsu Scientific Laboratory Co., Ltd.), 5 g of an aqueous dispersion was measured at a drying temperature of 150 ° C. and a measurement mode 96 (monitoring time 2.5 minutes / variation width 0.05%). ), And the water content (mass%) of the aqueous dispersion was measured. The solid content concentration was calculated according to the following formula.
Solid content concentration (% by mass) = 100-M
M: moisture (mass%) of the aqueous dispersion = [(W−W 0 ) / W] × 100
W: Sample mass before measurement (initial sample mass)
W 0 : Mass of sample after measurement (absolute dry mass)

[ポリエステル系樹脂粒子の水性分散液の遠心分離方法]
高速遠心分離機(ドイツ、SIGMA社製、商品名:「3K30C」)を用い、以下の条件にてポリエステル系樹脂の水系分散体における樹脂粒子の沈殿成分と非沈殿成分との分離を行った。
温度:25℃
サンプルの質量:20g
ローター:12158−H
サンプルセル:Nalgene社Centrifuge ware3119−0030
サンプル量:20g
回転数:20000rpm
RCF(相対遠心加速度):3.5×104
時間:5時間
[Method of Centrifugation of Aqueous Dispersion of Polyester Resin Particles]
Using a high-speed centrifuge (made by SIGMA, Germany, trade name: “3K30C”), the precipitated component and the non-precipitated component of the resin particles in the aqueous dispersion of the polyester resin were separated under the following conditions.
Temperature: 25 ° C
Sample mass: 20 g
Rotor: 12158-H
Sample cell: Nalgene Centrifuge wear 3119-0030
Sample amount: 20g
Rotational speed: 20000 rpm
RCF (relative centrifugal acceleration): 3.5 × 10 4 G
Time: 5 hours

[遠心分離後の非沈殿成分の樹脂粒子(b)の体積中位粒径(D50)の測定方法]
遠心分離操作停止直後、パスツールピペットにて上澄み液(透明部分)を速やかに全量採取し、前記「水性分散液中の樹脂粒子の体積中位粒径」と同様の方法によって測定した。
[Method for Measuring Volume Median Particle Size (D 50 ) of Resin Particle (b) as Non-Precipitated Component After Centrifugation]
Immediately after the centrifugation operation was stopped, the entire supernatant (transparent portion) was quickly collected with a Pasteur pipette and measured by the same method as the above-mentioned “volume median particle size of resin particles in aqueous dispersion”.

[沈殿する樹脂粒子(a)と沈殿しない樹脂粒子(b)との質量比(a)/(b)]
遠心分離操作停止直後、パスツールピペットにて上澄み液(透明部分)を速やかに全量採取した。上澄み液の全質量を測定し、前記「水性分散液の固形分濃度」と同様の方法を用いて上澄み液の固形分濃度を測定した。
上澄み液の全質量及び上澄み液の固形分濃度から、上澄み液中に存在する樹脂成分(y)の質量を求めた。また、ポリエステル系樹脂粒子の水性分散液を製造する際に用いた樹脂粒子の全質量から当該樹脂成分(y)の質量を差し引くことにより、沈殿成分中に存在する樹脂成分(x)の質量を求めた。これらの値から、沈殿する樹脂成分(x)と沈殿しない樹脂成分(y)との質量比(x)/(y)を求めた。
[Mass ratio (a) / (b) of resin particles (a) to be precipitated and resin particles (b) to be not precipitated)]
Immediately after stopping the centrifugation operation, the entire supernatant (transparent portion) was quickly collected with a Pasteur pipette. The total mass of the supernatant liquid was measured, and the solid content concentration of the supernatant liquid was measured using the same method as the “solid content concentration of aqueous dispersion”.
From the total mass of the supernatant and the solid content concentration of the supernatant, the mass of the resin component (y) present in the supernatant was determined. Further, by subtracting the mass of the resin component (y) from the total mass of the resin particles used when the aqueous dispersion of polyester resin particles is produced, the mass of the resin component (x) present in the precipitation component is obtained. Asked. From these values, the mass ratio (x) / (y) between the resin component (x) that precipitates and the resin component (y) that does not precipitate was determined.

製造例1〜5、7、8
(ポリエステル樹脂P1〜5、7及び8の製造)
表1に示すフマル酸を除くポリエステル樹脂の原料モノマー及び酸化ジブチルスズ20gを、温度計、撹拌装置、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した内容積10Lの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、180℃まで昇温した後、230℃まで5時間かけて昇温を行った。その後、230℃で5時間反応を行った後、180℃まで降温し、フマル酸を加えた。200℃まで3時間かけて昇温を行った後、200℃8kPaにて、ASTM D36−86に従って測定した軟化点が表1に示す温度に達するまで反応させて、ポリエステル樹脂P1〜5、7及び8を得た。
得られたポリエステル樹脂P1〜5、7及び8の物性等を表1に示す。
Production Examples 1-5, 7, 8
(Production of polyester resins P1-5, 7 and 8)
The raw material monomer of polyester resin excluding fumaric acid shown in Table 1 and 20 g of dibutyltin oxide were placed in a 10 L four-necked flask equipped with a thermometer, stirrer, flow-down condenser and nitrogen inlet tube, and in a nitrogen atmosphere The temperature was raised to 180 ° C. in a mantle heater, and then raised to 230 ° C. over 5 hours. Then, after reacting at 230 degreeC for 5 hours, it cooled to 180 degreeC and added the fumaric acid. After heating up to 200 ° C. over 3 hours, the reaction was carried out at 200 ° C. and 8 kPa until the softening point measured according to ASTM D36-86 reached the temperature shown in Table 1, and polyester resins P1 to 5, 7 and 8 was obtained.
Table 1 shows the physical properties and the like of the obtained polyester resins P1 to 5, 7, and 8.

製造例6
(ポリエステル樹脂P6の製造)
表1に示すフマル酸を除くポリエステル樹脂の原料モノマー及び酸化ジブチルスズ20gを、温度計、ステンレス製撹拌棒、98℃の熱水を通した分留管を装備した脱水管、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した内容積10Lの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、180℃まで昇温した後、230℃まで8時間かけて昇温を行った。その後、230℃で5時間反応を行った後、180℃まで降温し、フマル酸を加えた。200℃まで3時間かけて昇温を行った後、200℃8kPaにて、ASTM D36−86に従って測定した軟化点が表1に示す温度に達するまで反応させて、ポリエステル樹脂P6を得た。
得られたポリエステル樹脂P6の物性等を表1に示す。
Production Example 6
(Production of polyester resin P6)
Dehydration pipe equipped with a fractionating pipe through which a raw material monomer of polyester resin excluding fumaric acid and 20 g of dibutyltin oxide shown in Table 1 were passed through a thermometer, a stainless steel stirring rod, hot water at 98 ° C., a flow-down condenser, and nitrogen introduction The flask was placed in a four-necked flask with an internal volume of 10 L equipped with a tube, heated to 180 ° C. in a mantle heater in a nitrogen atmosphere, and then heated to 230 ° C. over 8 hours. Then, after reacting at 230 degreeC for 5 hours, it cooled to 180 degreeC and added the fumaric acid. After heating up to 200 degreeC over 3 hours, it was made to react at 200 degreeC and 8 kPa until the softening point measured according to ASTM D36-86 reached the temperature shown in Table 1, and polyester resin P6 was obtained.
Table 1 shows the physical properties and the like of the obtained polyester resin P6.

Figure 0006039963
Figure 0006039963

製造例9〜17
(ポリエステル樹脂を含む水性分散液Em1−1〜Em1−9の製造)
表2に示すポリエステル樹脂を100g、アニオン性界面活性剤(花王(株)製、商品名:「ネオペレックスG−15」)を固形分として5gをメチルエチルケトン100gと混合し、25℃にて溶解させた。その後、イオン交換水600g、25%アンモニア水1.5gを、2000mLのSUS304製ステンレスビーカー中で混合し、超音波ホモジナイザー(製品名:ドイツ ドクターヒールッシャー社製 UP−400S)を用い、30℃で分散処理した。その後50℃に昇温し、メチルエチルケトンを減圧留去した。その後、イオン交換水にて固形分20質量%に調整し、ポリエステル樹脂を含む水性分散液を得た。
水性分散液中のポリエステル樹脂粒子の平均中位粒径は、ホモジナイザーの運転条件を変更することで調整した。平均中位粒径の測定結果を表2に示す。
Em1−1(8nm)は、400Wで1時間、Em1−9(455nm)は、50Wで10分の運転条件で行い、その他の水性分散液は50〜400W、10分〜1時間の間で条件を変更した。
Production Examples 9-17
(Production of aqueous dispersion Em1-1 to Em1-9 containing polyester resin)
100 g of the polyester resin shown in Table 2, an anionic surfactant (trade name: “Neopelex G-15”, manufactured by Kao Corporation) as a solid content, 5 g are mixed with 100 g of methyl ethyl ketone and dissolved at 25 ° C. It was. Thereafter, 600 g of ion exchange water and 1.5 g of 25% ammonia water were mixed in a 2000 mL stainless steel beaker made of SUS304, and 30 ° C. using an ultrasonic homogenizer (product name: UP-400S manufactured by Dr. Heelscher, Germany). Distributed processing. Thereafter, the temperature was raised to 50 ° C., and methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure. Thereafter, the solid content was adjusted to 20% by mass with ion-exchanged water to obtain an aqueous dispersion containing a polyester resin.
The average median particle size of the polyester resin particles in the aqueous dispersion was adjusted by changing the operating conditions of the homogenizer. The measurement results of the average median particle diameter are shown in Table 2.
Em1-1 (8 nm) is performed at 400 W for 1 hour, Em1-9 (455 nm) is performed at 50 W for 10 minutes, and other aqueous dispersions are conditions between 50 to 400 W, 10 minutes to 1 hour. Changed.

製造例18〜30
(ポリエステル樹脂を含む水性分散液Em2−1〜Em8−2の製造)
ポリエステル樹脂として表3に示すものを用い、かつホモジナイザーの運転条件を50〜400W、10分〜1時間の間で変更したこと以外は製造例9と同様の操作を行うことにより、ポリエステル樹脂を含む水性分散液Em2−1、Em2−2、Em3−1、Em3−2、Em4−1、Em4−2、Em5−1、Em5−2、Em6−1、Em6−2、Em7−1、Em7−2、Em8−1及びEm8−2を得た。平均中位粒径の測定結果を表3に示す。
Production Examples 18-30
(Production of aqueous dispersion Em2-1 to Em8-2 containing polyester resin)
The polyester resin is used by performing the same operation as in Production Example 9 except that the polyester resin shown in Table 3 is used and the operating conditions of the homogenizer are changed between 50 to 400 W and 10 minutes to 1 hour. Aqueous dispersions Em2-1, Em2-2, Em3-1, Em3-2, Em4-1, Em4-2, Em5-1, Em5-2, Em6-1, Em6-2, Em7-1, Em7-2 , Em8-1 and Em8-2 were obtained. The measurement results of the average median particle diameter are shown in Table 3.

Figure 0006039963
Figure 0006039963

Figure 0006039963
Figure 0006039963

製造例31〜42
(グラフトポリマーG1〜G12の水性分散液の製造)
窒素導入管、還流冷却管、滴下ロート、撹拌器及び熱電対を装備した内容積2リットルの四つ口フラスコに、表4に示すポリエステル樹脂を含む水性分散液600g、表4に示す量の付加重合性モノマーであるスチレン及びフェノキシエチルメタクリレートを仕込み、30分間撹拌を行った。次に、窒素気流下、表4に示す量の過硫酸ナトリウムを加え、80℃で6時間反応させた。その後、減圧して残留した付加重合性モノマーを水とともに取り除いた。室温まで冷却し、200メッシュの金網で濾過し、イオン交換水にて固形分20質量%に調整し、グラフトポリマーを含有する水性分散液G1〜G12を得た。
得られた水性分散液G1〜G12の物性等を表4に示す。
Production Examples 31-42
(Production of aqueous dispersion of graft polymers G1 to G12)
Addition of 600 g of an aqueous dispersion containing the polyester resin shown in Table 4 to the four-necked flask with an internal volume of 2 liters equipped with a nitrogen introduction tube, a reflux condenser, a dropping funnel, a stirrer, and a thermocouple, and the amount shown in Table 4 Styrene and phenoxyethyl methacrylate which are polymerizable monomers were charged and stirred for 30 minutes. Next, an amount of sodium persulfate shown in Table 4 was added under a nitrogen stream, and reacted at 80 ° C. for 6 hours. Thereafter, the remaining addition polymerizable monomer under reduced pressure was removed together with water. The mixture was cooled to room temperature, filtered through a 200-mesh wire mesh, adjusted to a solid content of 20% by mass with ion-exchanged water, and aqueous dispersions G1 to G12 containing a graft polymer were obtained.
Table 4 shows the physical properties and the like of the obtained aqueous dispersions G1 to G12.

製造例43〜56
(グラフトポリマーg1〜g14の水性分散液の製造)
窒素導入管、還流冷却管、滴下ロート、撹拌器及び熱電対を装備した内容積2リットルの四つ口フラスコに、表5に示すポリエステル樹脂を含む水性分散液600g、表5に示す量の付加重合性モノマーであるスチレン及びフェノキシエチルメタクリレート(PhEMA)を仕込み、30分間撹拌を行った。次に、窒素気流下、表5に示す量の過硫酸ナトリウムを加え、80℃で6時間反応させた。その後、減圧して残留した付加重合性モノマーを水とともに取り除いた。室温まで冷却し、200メッシュの金網で濾過し、イオン交換水にて固形分20質量%に調整し、グラフトポリマーを含有する水性分散液g1〜g14を得た。
得られた水性分散液g1〜g14の物性等を表5に示す。
Production Examples 43 to 56
(Production of aqueous dispersion of graft polymers g1 to g14)
Addition of 600 g of an aqueous dispersion containing the polyester resin shown in Table 5 to the four-necked flask having an internal volume of 2 liters equipped with a nitrogen introduction tube, a reflux condenser, a dropping funnel, a stirrer, and a thermocouple, and the amount shown in Table 5 A polymerizable monomer, styrene and phenoxyethyl methacrylate (PhEMA) were charged and stirred for 30 minutes. Next, an amount of sodium persulfate shown in Table 5 was added under a nitrogen stream, and reacted at 80 ° C. for 6 hours. Thereafter, the remaining addition polymerizable monomer under reduced pressure was removed together with water. The mixture was cooled to room temperature, filtered through a 200-mesh wire mesh, adjusted to a solid content of 20% by mass with ion-exchanged water, and aqueous dispersions g1 to g14 containing a graft polymer were obtained.
Table 5 shows the physical properties and the like of the obtained aqueous dispersions g1 to g14.

Figure 0006039963
Figure 0006039963

Figure 0006039963
Figure 0006039963

製造例57
(着色剤(顔料)分散液の製造)
銅フタロシアニン(大日精化工業株式会社社製、型番:ECB−301)50g、ノニオン性界面活性剤(エマルゲン150、商品名、花王株式会社製)5g及びイオン交換水200gを混合し、銅フタロシアニンを溶解させ、ホモジナイザーを用いて10分間分散させて、着色剤分散液を得た。体積中位粒径は120nmであった。
Production Example 57
(Production of colorant (pigment) dispersion)
50 g of copper phthalocyanine (manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd., model number: ECB-301), 5 g of nonionic surfactant (Emulgen 150, trade name, manufactured by Kao Corporation) and 200 g of ion-exchanged water are mixed, It was dissolved and dispersed for 10 minutes using a homogenizer to obtain a colorant dispersion. The volume median particle size was 120 nm.

実施例1〜21及び比較例1〜9
(水系塗料組成物の製造)
前記グラフトポリマーの水性分散液G1〜G12及びg1〜g14を、表6に示す比率で混合し、水系塗料組成物を製造した。なお比較例7及び8については、水性分散液Em1−7及びEm8−2を表6に示す比率で混合し、水系塗料組成物を製造した。
また、得られた水系塗料組成物を、前述の遠心分離方法で上澄み液(比沈殿成分)と沈殿成分とに分離した。これらの物性を表7に示す。
Examples 1-21 and Comparative Examples 1-9
(Manufacture of water-based paint composition)
The aqueous dispersions G1 to G12 and g1 to g14 of the graft polymer were mixed in the ratios shown in Table 6 to produce an aqueous coating composition. For Comparative Examples 7 and 8, aqueous dispersions Em1-7 and Em8-2 were mixed in the ratios shown in Table 6 to produce water-based coating compositions.
Further, the obtained water-based coating composition was separated into a supernatant liquid (specific precipitation component) and a precipitation component by the above-described centrifugal separation method. These physical properties are shown in Table 7.

[塗料及びコーティング剤の製造及び評価方法]
(造膜性)
前記水系塗料組成物95g、モノステアリン酸ポリエチレングリコール(エマノーン3199V、花王株式会社製、粘度調整剤)の20質量%溶液5.0g、ポリオキシエチレンラウリルエーテル(エマルゲン109P、花王株式会社製、界面活性剤)の4質量%溶液を混合してコーティング剤を作製した。
10cm×10cmにカットしたPETフィルム(ルミラー75T60、東レ(株))に対して、前記コーティング剤を、乾燥後の固形分として5.0g/m2になるように塗布した。塗布した後、65℃で3分間乾燥させた。
次に、光学反射密度を反射濃度計「RD−915」(マクベス社製)を用いて測定した画像濃度が1.60の黒画像の上に該フィルムを置き、画像濃度を測定した。
得られた画像濃度と未塗布のPETフィルムを用いた場合の画像濃度(1.60)との差を求めた。
画像濃度の差が小さいほど、膜形成が十分であり、光の乱反射が少なく、造膜性が良好である。
[Manufacturing and evaluation method of paint and coating agent]
(Film forming property)
95 g of the above water-based coating composition, 5.0 g of a 20% by weight solution of polyethylene glycol monostearate (Emanon 3199V, manufactured by Kao Corporation, viscosity modifier), polyoxyethylene lauryl ether (Emulgen 109P, manufactured by Kao Corporation, surfactant) A coating agent was prepared by mixing a 4 mass% solution of the agent.
The coating agent was applied to a PET film (Lumirror 75T60, Toray Industries, Inc.) cut to 10 cm × 10 cm so that the solid content after drying was 5.0 g / m 2 . After coating, it was dried at 65 ° C. for 3 minutes.
Next, the film was placed on a black image having an image density of 1.60 measured using a reflection densitometer “RD-915” (manufactured by Macbeth), and the image density was measured.
The difference between the obtained image density and the image density (1.60) when an uncoated PET film was used was determined.
The smaller the difference in image density, the better the film formation, the less the irregular reflection of light, and the better the film forming property.

(膜乾燥性)
前記水系塗料組成物95g、モノステアリン酸ポリエチレングリコール(エマノーン3199V、花王株式会社製、粘度調整剤)の20質量%溶液5.0g、ポリオキシエチレンラウリルエーテル(エマルゲン109P、花王株式会社製、界面活性剤)の4質量%溶液、着色剤分散液5gを混合して塗料を作製した。
厚さ0.5mmのアルミ板5cm×10cmに対して、前記塗料を、乾燥後の固形分として5.0g/m2になるように塗布した。塗布した後、65℃で2分(2分乾燥サンプル)、65℃で3分(3分乾燥サンプル)、65℃で5分(5分乾燥サンプル)で乾燥させたプレートをそれぞれ作成した。
乾燥後のプレートに対し、紙(富士ゼロックス(株)製 J紙)をおき、20g/cm2になるように錘で荷重をかけて1分放置した。放置後、錘と紙を取り除き、紙表面の汚れ(青色の付着物)を確認し、下記基準で膜乾燥性を評価した。
A:いずれのサンプルを用いても、青色の付着物はなかった。
B:2分乾燥サンプルのみ、青色の付着物があった。
C:5分乾燥サンプルのみ、青色の付着物がなかった。
D:いずれのサンプルを用いても、青色の付着物があった。
(Membrane drying)
95 g of the above water-based coating composition, 5.0 g of a 20% by weight solution of polyethylene glycol monostearate (Emanon 3199V, manufactured by Kao Corporation, viscosity modifier), polyoxyethylene lauryl ether (Emulgen 109P, manufactured by Kao Corporation, surfactant) A coating material was prepared by mixing a 4% by weight solution of the agent) and 5 g of the colorant dispersion.
The said coating material was apply | coated so that it might become 5.0 g / m < 2 > as solid content after drying with respect to the aluminum plate 5cm x 10cm of thickness 0.5mm. After coating, plates were prepared that were dried at 65 ° C. for 2 minutes (2-minute dry sample), 65 ° C. for 3 minutes (3-minute dry sample), and 65 ° C. for 5 minutes (5-minute dry sample).
Paper (J paper manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.) was placed on the dried plate, and a weight was applied so as to be 20 g / cm 2, and the plate was left for 1 minute. After being allowed to stand, the weight and the paper were removed, the paper surface was stained (blue deposit), and the film drying property was evaluated according to the following criteria.
A: There was no blue deposit regardless of which sample was used.
B: Only 2 minutes dry sample had blue deposits.
C: Only 5 minutes dry sample had no blue deposit.
D: There was a blue deposit regardless of which sample was used.

(耐熱性)
厚さ0.5mmのアルミ板5cm×10cmに対して、前記膜乾燥性評価で用いた塗料を、乾燥後の固形分として5.0g/m2になるように塗布した。塗布した後、90℃で5分で乾燥させたプレートを作成した。
乾燥後のプレートに対し、紙(富士Xerox J紙)をおき、20g/cm2になるように錘で荷重をかけて、70℃、相対湿度50%の恒温槽に1時間入れた後、紙を剥がした。その際の状態を下記基準で耐熱性を評価した。
A:異音がなく全面剥がれた。
B:全面剥がれたが異音があった。
C:一部貼り付いていた。
D:全面貼り付いていた。
(Heat-resistant)
The paint used in the film drying evaluation was applied to a 5 mm × 10 cm aluminum plate having a thickness of 0.5 mm so that the solid content after drying was 5.0 g / m 2 . After the application, a plate dried at 90 ° C. for 5 minutes was prepared.
Paper (Fuji Xerox J paper) is placed on the dried plate, loaded with a weight to 20 g / cm 2 , and placed in a constant temperature bath at 70 ° C. and 50% relative humidity for 1 hour. Peeled off. The state at that time was evaluated for heat resistance according to the following criteria.
A: There was no noise and the entire surface was peeled off.
B: The entire surface was peeled off but there was an abnormal noise.
C: A part was stuck.
D: The entire surface was adhered.

(耐溶剤性)
前記耐熱性評価で用いたのと同様にしてプレートを作成した。
乾燥後のプレートに対し、メチルエチルケトンを含浸させた白色フェルトを2枚のせ、20g/cm2の圧力で押し、15秒後と30秒後に剥がしてフェルト表面の状態を下記基準で耐熱性を評価した。
A:いずれも、青色の付着物はなかった。
B:30秒間のせたフェルトのみ、青色の付着物があった。
C:いずれも、青色の付着物があったが、貼り付きはなかった。
D:30秒間のせたフェルトのみ貼り付いた。
E:いずれも、青色の付着物があり、フェルトが貼り付いた。
(Solvent resistance)
A plate was prepared in the same manner as that used in the heat resistance evaluation.
Two sheets of white felt impregnated with methyl ethyl ketone were placed on the dried plate, pressed at a pressure of 20 g / cm 2 , peeled off after 15 seconds and 30 seconds, and the heat resistance was evaluated based on the following criteria for the state of the felt surface. .
A: None of the blue deposits were present.
B: Only blue felt for 30 seconds had blue deposits.
C: In all cases, there was a blue deposit, but there was no sticking.
D: Only the felt placed for 30 seconds was attached.
E: All had blue deposits and felt adhered.

評価結果を表6に示す。   The evaluation results are shown in Table 6.

Figure 0006039963
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Figure 0006039963
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実施例で得られた水系塗料組成物を用いた塗料及びコーティング剤は、比較例で得られた水系塗料組成物を用いた塗料及びコーティング剤に比べて、造膜性及び膜乾燥性に優れ、得られた塗膜の耐熱性、耐溶剤性にも優れたものであることがわかる。   The paint and coating agent using the water-based paint composition obtained in the examples are superior in film forming property and film drying property compared to the paint and coating agent using the water-based paint composition obtained in the comparative example, It turns out that it is what was excellent also in the heat resistance of the obtained coating film, and solvent resistance.

本発明の水系塗料組成物及びそれを含有する塗料は、造膜性及び膜乾燥性、塗膜の耐熱性、耐溶剤性のいずれにも優れたものであることから、各種素材の表面保護、外観の装飾に用いる塗装用の塗料及びコーティング剤水系塗料組成物として好適に用いることができる。   The water-based paint composition of the present invention and the paint containing it are excellent in both film-forming property and film-drying property, heat resistance of the coating film, solvent resistance, surface protection of various materials, It can be suitably used as a paint for coating used for decoration of appearance and a coating agent water-based paint composition.

Claims (11)

体積中位粒径が0.07〜0.40μmのポリエステル系樹脂粒子(A)と体積中位粒径が0.01〜0.05μmのポリエステル系樹脂粒子(B)を55/45〜97/3の質量比で配合してなり、該樹脂粒子(A)を構成する樹脂が、ポリエステル樹脂からなる主鎖セグメント(A1)及び付加重合系樹脂からなる側鎖セグメント(A2)からなるグラフトポリマーであり、該樹脂粒子(B)を構成する樹脂が、ポリエステル樹脂からなる主鎖セグメント(B1)及び付加重合系樹脂からなる側鎖セグメント(B2)からなるグラフトポリマーである、水系塗料組成物。 Polyester resin particles (A) having a volume median particle size of 0.07 to 0.40 μm and polyester resin particles (B) having a volume median particle size of 0.01 to 0.05 μm are 55/45 to 97 / The resin constituting the resin particles (A) is a graft polymer composed of a main chain segment (A1) made of a polyester resin and a side chain segment (A2) made of an addition polymerization resin. Ah is, the resin constituting the resin particles (B) is a graft polymer consisting of the side chain segments consisting the main chain segment (B1) and the addition polymerization resin consisting of a polyester resin (B2), aqueous coating composition. 樹脂粒子(A)のガラス転移温度が、樹脂粒子(B)のガラス転移温度より高い、請求項1に記載の水系塗料組成物。   The water-based coating composition of Claim 1 whose glass transition temperature of a resin particle (A) is higher than the glass transition temperature of a resin particle (B). 樹脂粒子(A)の200℃での貯蔵弾性率(G’)が10〜1000000Paである、請求項1又は2に記載の水系塗料組成物。   The water-based coating composition according to claim 1 or 2, wherein the resin particles (A) have a storage elastic modulus (G ') at 200 ° C of 10 to 1,000,000 Pa. 樹脂粒子(A)と樹脂粒子(B)との200℃での貯蔵弾性率(G’)の比(G’(A)/G’(B))が1〜500である、請求項1〜3のいずれかに記載の水系塗料組成物。   The ratio (G '(A) / G' (B)) of the storage elastic modulus (G ') at 200 ° C between the resin particles (A) and the resin particles (B) is 1 to 500. 4. The water-based paint composition according to any one of 3. 樹脂粒子(A)及び樹脂粒子(B)からなる総粒子の体積中位粒径が0.06〜0.40μmである、請求項1〜のいずれかに記載の水系塗料組成物。 The water-based coating composition according to any one of claims 1 to 4 , wherein the volume-median particle size of the total particles composed of the resin particles (A) and the resin particles (B) is 0.06 to 0.40 µm. 樹脂粒子(A)の200℃での貯蔵弾性率(G’)が1000〜100000Paであり、グラフトポリマーを構成するポリエステル樹脂からなる主鎖セグメント(A1)がビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物を含むアルコール成分とカルボン酸成分との縮重合体であり、樹脂粒子(B)のガラス転移温度が50℃以上である、請求項1〜のいずれかに記載の水系塗料組成物。 Resin particles (A) having an elastic modulus (G ′) at 200 ° C. of 1000 to 100000 Pa, and a main chain segment (A1) comprising a polyester resin constituting a graft polymer containing an alkylene oxide adduct of bisphenol A The water-based coating composition according to any one of claims 1 to 5 , which is a condensation polymer of a component and a carboxylic acid component, and the glass transition temperature of the resin particles (B) is 50 ° C or higher. 樹脂粒子(A)と樹脂粒子(B)の質量比(A)/(B)が65/35〜92/8である請求項に記載の水系塗料組成物。 The water-based coating composition according to claim 6 , wherein the mass ratio (A) / (B) of the resin particles (A) to the resin particles (B) is 65/35 to 92/8. 請求項1〜のいずれかに記載の水系塗料組成物にさらに添加剤を含有するコーティング剤。 Coated tablets containing the additive further aqueous coating composition according to any one of claims 1-7. 請求項1〜のいずれかに記載の水系塗料組成物にさらに着色剤を含有する塗料。 A paint further containing a colorant in the water-based paint composition according to any one of claims 1 to 7 . 請求項に記載の塗料を用いて、塗工した後、塗料に含有される樹脂粒子のうち、ガラス転移温度が最も低い樹脂粒子のガラス転移温度以下で乾燥する、塗膜形成方法。 A coating film forming method, wherein after coating using the paint according to claim 9 , drying is performed at a temperature equal to or lower than the glass transition temperature of the resin particles having the lowest glass transition temperature among the resin particles contained in the paint. 下記工程(1)〜(3)を含む、請求項1〜のいずれかに記載の水系塗料組成物の製造方法。
工程(1):非芳香族性の炭素−炭素不飽和結合を有するポリエステル樹脂(a1)を調製し、該ポリエステル樹脂(a1)を水性媒体と混合して、ポリエステル樹脂(a1)の水性分散液を得る工程
工程(2):工程(1)で得られたポリエステル樹脂(a1)の水性分散液に、付加重合性モノマー(a2)を添加し、重合して、グラフトポリマーの水性分散液である体積中位粒径が0.07〜0.40μmのポリエステル系樹脂粒子(A)の水性分散液を得る工程
工程(3):工程(2)で得られた水性分散液とポリエステル系樹脂粒子(B)の水性分散液を混合し、水系塗料組成物を得る工程
Following steps (1) to include a (3), method of manufacturing an aqueous coating composition according to any one of claims 1-7.
Step (1): A polyester resin (a1) having a non-aromatic carbon-carbon unsaturated bond is prepared, the polyester resin (a1) is mixed with an aqueous medium, and an aqueous dispersion of the polyester resin (a1) is prepared. Step (2): Addition-polymerizable monomer (a2) is added to the aqueous dispersion of polyester resin (a1) obtained in step (1) and polymerized to obtain an aqueous dispersion of graft polymer. Step of obtaining an aqueous dispersion of polyester resin particles (A) having a volume median particle size of 0.07 to 0.40 μm Step (3): The aqueous dispersion obtained in step (2) and polyester resin particles ( Step of mixing the aqueous dispersion of B) to obtain an aqueous coating composition
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