JP6565337B2 - Composite resin aqueous dispersion and use thereof - Google Patents

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本発明は、ポリウレタンとビニル重合体とを含有する複合樹脂が、水系媒体中に分散した複合樹脂水性分散体及びその使用に関するものである。   The present invention relates to an aqueous composite resin dispersion in which a composite resin containing polyurethane and a vinyl polymer is dispersed in an aqueous medium, and use thereof.

ポリカーボネートポリオールは、ポリウレタン樹脂の原料となる有用な化合物であり、イソシアネート化合物との反応により、硬質フォーム、軟質フォーム、塗料、接着剤、合成皮革、インキバインダー等に用いられるポリウレタン樹脂を製造することができる。また、ポリカーボネートポリオールを原料とした水性ポリウレタン樹脂分散体を塗布して得られる塗膜は、耐光性、耐候性、耐熱性、耐加水分解性、耐油性に優れることが知られている(特許文献1参照)。   Polycarbonate polyol is a useful compound that can be used as a raw material for polyurethane resins, and can react with isocyanate compounds to produce polyurethane resins used in hard foams, flexible foams, paints, adhesives, synthetic leather, ink binders, and the like. it can. A coating film obtained by applying an aqueous polyurethane resin dispersion using polycarbonate polyol as a raw material is known to have excellent light resistance, weather resistance, heat resistance, hydrolysis resistance, and oil resistance (Patent Documents). 1).

中でも、脂肪族ポリカーボネートポリオールを用いた水性ウレタン樹脂分散体を塗布して得られる塗膜は、基材への密着性や耐ブロッキング性が向上することからアンダーコート剤として用いられることが知られている(特許文献2参照)。しかしながら、脂肪族ポリカーボネートポリオールのみを原料として用いた場合には、水性ポリウレタン樹脂分散体から得た塗膜の硬度や耐薬品性は、例えば自動車の内外装材、携帯電話筐体、家電製品筐体、パーソナルコンピュータ筐体、加飾フィルム、光学フィルム、合成皮革、本皮、フローリング等の床材等の合成樹脂成形体の塗料分野やコーティング剤の分野、インキバインダー用途の分野において充分ではないという問題があった。   Among them, a coating film obtained by applying an aqueous urethane resin dispersion using an aliphatic polycarbonate polyol is known to be used as an undercoat agent because of improved adhesion to a substrate and blocking resistance. (See Patent Document 2). However, when only the aliphatic polycarbonate polyol is used as a raw material, the hardness and chemical resistance of the coating film obtained from the aqueous polyurethane resin dispersion are, for example, automotive interior / exterior materials, mobile phone casings, home appliance casings. , The problem that it is not sufficient in the field of paints and coatings for synthetic resin moldings such as personal computer casings, decorative films, optical films, synthetic leather, genuine leather, flooring, etc. was there.

塗膜の硬度、耐久性を向上させるために、脂環構造を有するポリカーボネートポリオールを用いた水性ポリウレタン樹脂分散体も一般的に提案されているが(特許文献3、4及び5参照)、耐アルコール性が十分ではないという問題があった。   In order to improve the hardness and durability of the coating film, an aqueous polyurethane resin dispersion using a polycarbonate polyol having an alicyclic structure has also been generally proposed (see Patent Documents 3, 4 and 5). There was a problem that the sex was not enough.

ABS(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体)樹脂などの樹脂基材に対する密着性、塗膜の引張強度と硬度を上げる目的に、脂環構造を有するポリカーボネートポリオールを用いた水性ポリウレタン樹脂とビニル重合体を複合化したポリウレタン−(メタ)アクリル系重合体複合樹脂水性分散液が報告されている(特許文献6参照)。ポリウレタンとビニル重合体の総質量に対し、ポリウレタンが50質量%、ビニル重合体が50質量%となるように複合化が行われているが、耐アルコール性が十分でないという課題があった。   Water-based polyurethane resin and vinyl polymer using polycarbonate polyol having an alicyclic structure for the purpose of increasing adhesion to resin base materials such as ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer) resin and tensile strength and hardness of the coating film An aqueous dispersion of a polyurethane- (meth) acrylic polymer composite resin in which is combined is reported (see Patent Document 6). Compounding is performed so that polyurethane is 50% by mass and vinyl polymer is 50% by mass with respect to the total mass of polyurethane and vinyl polymer, but there is a problem that the alcohol resistance is not sufficient.

特開平10−120757号公報JP-A-10-120757 特開2005−281544号公報JP 2005-281544 A 特開平6−248046号公報JP-A-6-248046 国際公開2009/145242号公報International Publication No. 2009/145242 国際公開2009/004951号公報International Publication No. 2009/004951 特開2010−150519号公報JP 2010-150519 A

本発明は、耐アルコール性に優れた塗膜を与える複合樹脂水性分散体を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the composite resin aqueous dispersion which gives the coating film excellent in alcohol resistance.

本発明者らは、前記の従来技術の問題点を克服すべく種々の検討を行った結果、少なくとも複合樹脂が、水系媒体中に分散している複合樹脂水性分散体であって、前記複合樹脂は、少なくとも、ポリウレタン樹脂(A)と、前記ポリウレタン樹脂(A)に内包されたビニル重合体(B)とからなり、前記ポリウレタン樹脂(A)は、少なくとも、脂環構造を有するポリカーボネートポリオール(a)と、酸性基含有ポリオール(b)と、ポリイソシアネート(c)とを反応させて得られるものであって、前記ポリウレタン樹脂(A)と、前記ビニル重合体(B)との総質量に対し、前記ポリウレタン樹脂(A)の質量が、70〜90質量%であることを特徴とする複合樹脂水性分散体とすることで、問題が解決できるとの知見を得て、本発明に至った。   As a result of various studies to overcome the problems of the prior art, the present inventors have found that the composite resin is an aqueous dispersion in which at least the composite resin is dispersed in an aqueous medium. Comprises at least a polyurethane resin (A) and a vinyl polymer (B) encapsulated in the polyurethane resin (A), and the polyurethane resin (A) comprises at least a polycarbonate polyol (a ), An acidic group-containing polyol (b), and a polyisocyanate (c), which are obtained by reacting the polyurethane resin (A) and the vinyl polymer (B) with respect to the total mass. The present invention has obtained the knowledge that the problem can be solved by using a composite resin aqueous dispersion characterized in that the mass of the polyurethane resin (A) is 70 to 90% by mass. Led was.

本発明(1)は、少なくとも複合樹脂が、水系媒体中に分散している複合樹脂水性分散体であって、前記複合樹脂は、少なくとも、ポリウレタン樹脂(A)と、前記ポリウレタン樹脂(A)に内包されたビニル重合体(B)とからなり、前記ポリウレタン樹脂(A)は、少なくとも、脂環構造を有するポリカーボネートポリオール(a)と、酸性基含有ポリオール(b)と、ポリイソシアネート(c)とを反応させて得られるものであって、前記ポリウレタン樹脂(A)と、前記ビニル重合体(B)との総質量に対し、前記ポリウレタン樹脂(A)の質量が、70〜90質量%であることを特徴とする複合樹脂水性分散体に関する。   The present invention (1) is a composite resin aqueous dispersion in which at least a composite resin is dispersed in an aqueous medium, and the composite resin includes at least a polyurethane resin (A) and the polyurethane resin (A). The polyurethane resin (A) comprises at least a polycarbonate polyol (a) having an alicyclic structure, an acidic group-containing polyol (b), and a polyisocyanate (c). The polyurethane resin (A) has a mass of 70 to 90% by mass with respect to the total mass of the polyurethane resin (A) and the vinyl polymer (B). The present invention relates to an aqueous composite resin dispersion.

本発明(2)は、ポリウレタン樹脂(A)が、脂環構造を有するポリカーボネートポリオール(a)と、酸性基含有ポリオール(b)と、ポリイソシアネート(c)と、鎖伸長剤(d)とを反応させて得られるポリウレタン樹脂である本発明(1)の複合樹脂水性分散体に関する。   In the present invention (2), the polyurethane resin (A) comprises a polycarbonate polyol (a) having an alicyclic structure, an acidic group-containing polyol (b), a polyisocyanate (c), and a chain extender (d). It is related with the composite resin aqueous dispersion of this invention (1) which is a polyurethane resin obtained by making it react.

本発明(3)は、本発明(1)又は(2)の複合樹脂水性分散体を含有する塗料組成物に関する。   The present invention (3) relates to a coating composition containing the aqueous composite resin dispersion of the present invention (1) or (2).

本発明(4)は、本発明(1)又は(2)の複合樹脂水性分散体を含有するコーティング剤組成物に関する。   This invention (4) relates to the coating agent composition containing the composite resin aqueous dispersion of this invention (1) or (2).

本発明によれば、耐アルコール特性に優れた塗膜を与える複合樹脂水性分散体が提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the composite resin aqueous dispersion which provides the coating film excellent in the alcohol-resistant characteristic can be provided.

本発明は、少なくとも複合樹脂が、水系媒体中に分散している複合樹脂水性分散体であって、
前記複合樹脂は、少なくとも、ポリウレタン樹脂(A)と、前記ポリウレタン樹脂(A)に内包されたビニル重合体(B)とからなり、
前記ポリウレタン樹脂(A)は、少なくとも、脂環構造を有するポリカーボネートポリオール(a)と、酸性基含有ポリオール(b)と、ポリイソシアネート(c)とを反応させて得られるものであって、
前記ポリウレタン樹脂(A)と、前記ビニル重合体(B)との総質量に対し、前記ポリウレタン樹脂(A)の質量が、70〜90質量%であることを特徴とする複合樹脂水性分散体に関する。
The present invention is an aqueous composite resin dispersion in which at least a composite resin is dispersed in an aqueous medium,
The composite resin comprises at least a polyurethane resin (A) and a vinyl polymer (B) encapsulated in the polyurethane resin (A),
The polyurethane resin (A) is obtained by reacting at least a polycarbonate polyol (a) having an alicyclic structure, an acidic group-containing polyol (b), and a polyisocyanate (c),
The present invention relates to an aqueous composite resin dispersion in which the mass of the polyurethane resin (A) is 70 to 90% by mass with respect to the total mass of the polyurethane resin (A) and the vinyl polymer (B). .

<ポリウレタン樹脂(A)>
本発明で用いられるポリウレタン樹脂(A)は、少なくとも、脂環構造を有するポリカーボネートポリオール(a)と、酸性基含有ポリオール(b)と、ポリイソシアネート(
<Polyurethane resin (A)>
The polyurethane resin (A) used in the present invention comprises at least a polycarbonate polyol (a) having an alicyclic structure, an acidic group-containing polyol (b), a polyisocyanate (

c)とを反応させて得られる。 obtained by reacting with c).

さらに、脂環構造を有するポリカーボネートポリオール(a)と酸性基含有ポリオール(b)以外のその他のポリオールや、鎖延長剤(d)を反応させて得られるポリウレタン樹脂(A)であってもよい。   Furthermore, it may be a polyurethane resin (A) obtained by reacting a polyol other than the polycarbonate polyol (a) having an alicyclic structure and the acidic group-containing polyol (b), or a chain extender (d).

<<脂環構造を有するポリカーボネートポリオール(a)>>
本発明で使用するポリカーボネートポリオールは、複合樹脂水性分散体の貯蔵安定性に優れ、密着性に優れる塗膜が得られる点から、主鎖に脂環構造を有するポリカーボネートポリオールを用いることが好ましい。主鎖に脂環構造を有するポリカーボネートポリオール(a)(以下、「ポリカーボネートポリオール(a)」、又は、「(a)」ということもある。)は、例えば、主鎖に脂環構造を有するポリオールと炭酸エステルとを反応させて得られるポリカーボネートポリオールや、主鎖に脂環構造を有するポリオールと他のポリオールと炭酸エステルとを反応させて得られる共重合ポリカーボネートポリオール等が挙げられる。
<< Polycarbonate polyol (a) having an alicyclic structure >>
As the polycarbonate polyol used in the present invention, it is preferable to use a polycarbonate polyol having an alicyclic structure in the main chain from the viewpoint of obtaining a coating film having excellent storage stability of the composite resin aqueous dispersion and excellent adhesion. The polycarbonate polyol (a) having an alicyclic structure in the main chain (hereinafter sometimes referred to as “polycarbonate polyol (a)” or “(a)”) is, for example, a polyol having an alicyclic structure in the main chain. And a polycarbonate polyol obtained by reacting a carbonic acid ester with a carbonate ester, and a copolymer polycarbonate polyol obtained by reacting a polyol having an alicyclic structure in the main chain with another polyol and a carbonate ester.

ポリカーボネートポリオール(a)の数平均分子量は、400〜3000であることが好ましく、400〜1500であることがより好ましく、500〜1300であることが特に好ましい。   The number average molecular weight of the polycarbonate polyol (a) is preferably 400 to 3000, more preferably 400 to 1500, and particularly preferably 500 to 1300.

ポリカーボネートポリオール(a)の数平均分子量が小さすぎると、ソフトセグメントとしての性能に劣り、得られた複合樹脂水性分散体を用いて塗膜を形成した場合に割れが発生し易い傾向がある。ポリカーボネートポリオール(a)の数平均分子量が大きすぎると、ポリカーボネートポリオール(a)とイソシアネート化合物との反応性が低下し、ウレタンプレポリマーの製造工程に時間がかかったり、反応が充分に進行しない場合や、ポリカーボネートポリオール(a)の粘度が高くなり、取り扱いが困難になる場合がある。   If the number average molecular weight of the polycarbonate polyol (a) is too small, the performance as a soft segment is inferior, and cracks tend to occur when a coating film is formed using the obtained composite resin aqueous dispersion. If the number average molecular weight of the polycarbonate polyol (a) is too large, the reactivity between the polycarbonate polyol (a) and the isocyanate compound is reduced, and the production process of the urethane prepolymer takes time, or the reaction does not proceed sufficiently. The viscosity of the polycarbonate polyol (a) may be increased and handling may be difficult.

本発明において、数平均分子量は、JIS K 1557に基づき水酸基価を測定し、末端基定量法により、下記式で算出した。
[数1]
数平均分子量=(56.1×1000×2)/水酸基価
上記式中において、水酸基価の単位は、[mgKOH/g]である。
In the present invention, the number average molecular weight was calculated by the following formula by measuring the hydroxyl value based on JIS K 1557 and measuring the end group.
[Equation 1]
Number average molecular weight = (56.1 × 1000 × 2) / hydroxyl value In the above formula, the unit of the hydroxyl value is [mgKOH / g].

前記主鎖に脂環構造を有するポリオールとしては、特に制限されず、例えば、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロペンタンジオール、1,4−シクロヘプタンジオール、2,5−ビス(ヒドロキシメチル)−1,4−ジオキサン、2,7−ノルボルナンジオール、テトラヒドロフランジメタノール、1,4‐ビス(ヒドロキシエトキシ)シクロヘキサン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノールに代表されるトリシクロデカンジメタノールの各構造異性体又はその混合物等の主鎖に脂環構造を有するジオールなどが挙げられ、なかでも入手の容易さから1,4−シクロヘキサンジメタノールが好ましい。 The polyol having an alicyclic structure in the main chain is not particularly limited. For example, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanediol, 1,3-cyclopentanediol 1,4-cycloheptanediol, 2,5-bis (hydroxymethyl) -1,4-dioxane, 2,7-norbornanediol, tetrahydrofuran dimethanol, 1,4-bis (hydroxyethoxy) cyclohexane, tricyclo [5 .2.1.0 2,6 ] diols having an alicyclic structure in the main chain such as structural isomers of tricyclodecane dimethanol represented by decanedimethanol or a mixture thereof, among others. 1,4-cyclohexanedimethanol is preferred because of its ease.

前記他のポリオールは、特に制限されず、例えば、脂肪族ポリオール、側鎖に脂環構造を有するポリオール、芳香族ポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール等が挙げられる。本明細書において、脂環構造には、環内に酸素原子や窒素原子等のヘテロ原子を有するものも含む。   The other polyol is not particularly limited, and examples thereof include an aliphatic polyol, a polyol having an alicyclic structure in a side chain, an aromatic polyol, a polyester polyol, and a polyether polyol. In the present specification, the alicyclic structure includes those having a hetero atom such as an oxygen atom or a nitrogen atom in the ring.

前記脂肪族ポリオールは、特に制限されず、例えば、炭素数3〜12の脂肪族ポリオール等が挙げられる。具体的には、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール等の直鎖状脂肪族ジオール;2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,9−ノナンジオール等の分岐鎖状脂肪族ジオール;1,1,1−トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の3官能以上の多価アルコール等が挙げられる。   The aliphatic polyol is not particularly limited, and examples thereof include an aliphatic polyol having 3 to 12 carbon atoms. Specifically, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9 -Linear aliphatic diol such as nonanediol; 2-methyl-1,3-propanediol, 2-methyl-1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-methyl-1 Branched aliphatic diols such as 1,9-nonanediol; polyfunctional alcohols having 3 or more functional groups such as 1,1,1-trimethylolpropane and pentaerythritol.

前記芳香族ポリオールは、特に制限されず、例えば、1,4−ベンゼンジメタノール、1,3−ベンゼンジメタノール、1,2−ベンゼンジメタノール、1,8−ナフタレンジメタノール、2,3−ナフタレンジメタノール、2,7−ナフタレンジメタノール等が挙げられる。   The aromatic polyol is not particularly limited, and examples thereof include 1,4-benzenedimethanol, 1,3-benzenedimethanol, 1,2-benzenedimethanol, 1,8-naphthalenediethanol, and 2,3-naphthalene. Examples include dimethanol and 2,7-naphthalenediethanol.

前記ポリエステルポリオールは、特に制限されず、例えば、6−ヒドロキシカプロン酸とヘキサンジオールとのポリエステルポリオール等のヒドロキシカルボン酸とジオールとのポリエステルポリオール、アジピン酸とヘキサンジオールとのポリエステルポリオール等のジカルボン酸とジオールとのポリエステルポリオール等が挙げられる。   The polyester polyol is not particularly limited. For example, a polyester polyol of hydroxycarboxylic acid and diol such as a polyester polyol of 6-hydroxycaproic acid and hexanediol, a dicarboxylic acid such as polyester polyol of adipic acid and hexanediol, and the like. Examples thereof include polyester polyols with diols.

前記ポリエーテルポリオールは、特に制限されず、例えば、ポリエチレングリコール(例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール等)やポリプロピレングリコールやポリテトラメチレングリコール等のポリアルキレングリコール等が挙げられる。   The polyether polyol is not particularly limited, and examples thereof include polyethylene glycol (for example, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol and the like), polyalkylene glycol such as polypropylene glycol and polytetramethylene glycol, and the like.

前記炭酸エステルは、特に制限されず、例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等の脂肪族炭酸エステル、ジフェニルカーボネート等の芳香族炭酸エステル、エチレンカーボネート等の環状炭酸エステル等が挙げられる。その他に、ポリカーボネートポリオールを生成することができるホスゲン等も使用できる。中でも、前記ポリカーボネートポリオールの製造のし易さから、脂肪族炭酸エステルが好ましく、ジメチルカーボネートが特に好ましい。   The carbonate is not particularly limited, and examples thereof include aliphatic carbonates such as dimethyl carbonate and diethyl carbonate, aromatic carbonates such as diphenyl carbonate, and cyclic carbonates such as ethylene carbonate. In addition, phosgene or the like capable of producing a polycarbonate polyol can be used. Of these, aliphatic carbonates are preferred and dimethyl carbonate is particularly preferred because of the ease of production of the polycarbonate polyol.

前記ポリオール及び炭酸エステルからポリカーボネートポリオールを製造する方法としては、例えば、反応器中に炭酸エステルと、この炭酸エステルのモル数に対して過剰のモル数のポリオールとを加え、温度160〜200℃、圧力50mmHg程度で5〜6時間反応させた後、更に数mmHg以下の圧力において200〜220℃で数時間反応させる方法が挙げられる。前記反応においては副生するアルコールを系外に抜き出しながら反応させることが好ましい。その際、炭酸エステルが副生するアルコールと共沸することにより系外へ抜け出る場合には、過剰量の炭酸エステルを加えてもよい。また、前記反応において、チタニウムテトラブトキシド等の触媒を使用してもよい。   As a method for producing a polycarbonate polyol from the polyol and the carbonate ester, for example, a carbonate ester and a polyol having an excess number of moles relative to the number of moles of the carbonate ester are added in a reactor, and the temperature is 160 to 200 ° C. Examples include a method of reacting at a pressure of about 50 mmHg for 5 to 6 hours and further reacting at 200 to 220 ° C. for several hours at a pressure of several mmHg or less. In the reaction, it is preferable to carry out the reaction while extracting by-produced alcohol out of the system. At that time, if the carbonate ester escapes from the system by azeotroping with the by-produced alcohol, an excessive amount of carbonate ester may be added. In the reaction, a catalyst such as titanium tetrabutoxide may be used.

前記ポリカーボネートポリオール(a)における脂環構造含有率は、20〜65質量%であることが好ましく、30〜55質量%であることがより好ましい。脂環構造含有率がこの範囲より小さい場合、塗膜の耐アルコール性が低下する場合がある。その一方で、脂環構造の含有率が大きい場合、複合樹脂水性分散体製造時のウレタンプレポリマーの粘度が高くなり取り扱いが困難となったり、複合樹脂水性分散体の貯蔵安定性が低下する場合がある。   The alicyclic structure content in the polycarbonate polyol (a) is preferably 20 to 65% by mass, and more preferably 30 to 55% by mass. When the alicyclic structure content is smaller than this range, the alcohol resistance of the coating film may be lowered. On the other hand, when the content of the alicyclic structure is large, the viscosity of the urethane prepolymer at the time of producing the composite resin aqueous dispersion becomes high and handling becomes difficult, or the storage stability of the composite resin aqueous dispersion decreases. There is.

ここで、ポリカーボネートポリオール(a)における脂環構造含有率は、ポリカーボネートポリオール(a)に占める、脂環構造基の質量割合をいう。前記脂環構造基は、シクロアルカンから2つの水素原子を除いた部分とする。   Here, the alicyclic structure content in the polycarbonate polyol (a) refers to the mass ratio of the alicyclic structure group in the polycarbonate polyol (a). The alicyclic structure group is a portion obtained by removing two hydrogen atoms from cycloalkane.

前記脂環構造基は、例えば、1,4−シクロヘキサンジメタノールの場合はシクロヘキサンから2つの水素原子を除いた部分である。   For example, in the case of 1,4-cyclohexanedimethanol, the alicyclic structure group is a portion obtained by removing two hydrogen atoms from cyclohexane.

<<酸性基含有ポリオール(b)>>
酸性基含有ポリオール(b)は、1分子中に2個以上の水酸基と、1個以上の酸性基を含有するものである。酸性基としては、カルボキシ基、スルホン酸基、リン酸基、フェノール性水酸基等が挙げられる。酸性基含有ポリオール(b)として、1分子中に2個の水酸基と1個のカルボキシ基を有する化合物を含有するものが好ましい。酸性基含有ポリオール(b)は、単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。
<< Acid group-containing polyol (b) >>
The acidic group-containing polyol (b) contains two or more hydroxyl groups and one or more acidic groups in one molecule. Examples of the acidic group include a carboxy group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, and a phenolic hydroxyl group. The acidic group-containing polyol (b) preferably contains a compound having two hydroxyl groups and one carboxy group in one molecule. An acidic group containing polyol (b) may be used independently and may use multiple types together.

酸性基含有ポリオール(b)としては、具体的には、2,2−ジメチロールプロピオン酸、2,2−ジメチロールブタン酸等のジメチロールアルカン酸、N,N−ビス(ヒドロキシエチル)グリシン、N,N−ビス(ヒドロキシエチル)アラニン、3,4−ジヒドロキシブタンスルホン酸、3,6−ジヒドロキシ−2−トルエンスルホン酸等が挙げられる。中でも入手の容易さの観点から、2個のメチロール基を含む炭素数4〜12のジメチルロールアルカン酸が好ましく、ジメチロールアルカン酸の中でも、2,2−ジメチロールプロピオン酸及び/又は2,2−ジメチロールブタン酸がより好ましく、2,2−ジメチロールプロピオン酸が特に好ましい。   Specific examples of the acidic group-containing polyol (b) include dimethylol alkanoic acids such as 2,2-dimethylolpropionic acid and 2,2-dimethylolbutanoic acid, N, N-bis (hydroxyethyl) glycine, N, N-bis (hydroxyethyl) alanine, 3,4-dihydroxybutanesulfonic acid, 3,6-dihydroxy-2-toluenesulfonic acid and the like can be mentioned. Among these, from the viewpoint of easy availability, dimethylol alkanoic acid having 4 to 12 carbon atoms containing two methylol groups is preferable. Among dimethylolalkanoic acids, 2,2-dimethylolpropionic acid and / or 2,2 -Dimethylolbutanoic acid is more preferred, and 2,2-dimethylolpropionic acid is particularly preferred.

本発明において、ポリオール(a)と、酸性基含有ポリオール(b)との合計の水酸基当量数は、120〜600であることが好ましい。水酸基当量数が、この範囲であれば、得られたポリウレタン樹脂を含む複合樹脂水性分散体の製造が容易であり、硬度の点で優れた塗膜が得られやすい。得られる複合樹脂水性分散体の貯蔵安定性と塗布して得られる塗膜の硬度の観点から、水酸基当量数は、好ましくは130〜600、より好ましくは150〜500、特に好ましくは170〜400である。   In the present invention, the total number of hydroxyl equivalents of the polyol (a) and the acidic group-containing polyol (b) is preferably 120 to 600. If the number of hydroxyl equivalents is within this range, it is easy to produce an aqueous composite resin dispersion containing the obtained polyurethane resin, and a coating film excellent in hardness is easily obtained. From the viewpoint of the storage stability of the resulting aqueous composite resin dispersion and the hardness of the coating film obtained by coating, the hydroxyl equivalent number is preferably 130 to 600, more preferably 150 to 500, and particularly preferably 170 to 400. is there.

水酸基当量数は、以下の式(1)及び(2)で算出することができる。
各ポリオールの水酸基当量数=各ポリオールの分子量/各ポリオールの水酸基の数・・・(1)
ポリオールの合計の水酸基当量数=M/ポリオールの合計モル数・・・(2)
ポリウレタン樹脂(A)の場合、式(2)において、Mは、[〔ポリオール(a)の水酸基当量数×ポリオール(a)のモル数〕+〔酸性基含有ポリオール(b)の水酸基当量数×酸性基含有ポリオール(b)のモル数〕]を示す。
The number of hydroxyl equivalents can be calculated by the following formulas (1) and (2).
Number of hydroxyl equivalents of each polyol = molecular weight of each polyol / number of hydroxyl groups of each polyol (1)
Total number of hydroxyl equivalents of polyol = M / total number of moles of polyol (2)
In the case of the polyurethane resin (A), in the formula (2), M is [[number of hydroxyl equivalents of polyol (a) × number of moles of polyol (a)] + [number of hydroxyl equivalents of acidic group-containing polyol (b) × The number of moles of the acidic group-containing polyol (b)]].

<<その他のポリオール>>
前記ポリカーボネートポリオール(a)及び前記酸性基含有ポリオール(b)以外に、その他のポリオールを用いることができる。その他のポリオールとしては、ポリマーポリオール等の高分子ポリオールや低分子ポリオールが挙げられる。高分子ポリオールとしては、数平均分子量が400〜6000のものが挙げられる。ポリオールは、ジオールであっても、3価以上の多価アルコールであってもよい。その他のポリオールは、単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。塗膜の硬度が高くなるという点から、低分子ポリオールが好ましく、中でも低分子ジオールが好ましい。
<< Other polyols >>
In addition to the polycarbonate polyol (a) and the acidic group-containing polyol (b), other polyols can be used. Examples of other polyols include polymer polyols such as polymer polyols and low molecular polyols. Examples of the polymer polyol include those having a number average molecular weight of 400 to 6000. The polyol may be a diol or a trihydric or higher polyhydric alcohol. Other polyols may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint that the hardness of the coating film becomes high, a low molecular polyol is preferable, and a low molecular diol is particularly preferable.

前記高分子ポリオールは、特に制限されず、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、(メタ)アクリルポリオール、ポリジエンポリオール、主鎖に脂環構造を有しないポリカーボネートポリオールを好適に用いることができる。   The polymer polyol is not particularly limited, and polyester polyol, polyether polyol, (meth) acryl polyol, polydiene polyol, and polycarbonate polyol having no alicyclic structure in the main chain can be suitably used.

前記ポリエステルポリオール、特に制限されず、例えば、ポリエチレンアジペートポリオール、ポリブチレンアジペートポリオール、ポリエチレンブチレンアジペートポリオール、ポリへキサメチレンイソフタレートアジペートポリオール、ポリエチレンサクシネートポリオール、ポリブチレンサクシネートポリオール、ポリエチレンセバケートポリオール、ポリブチレンセバケートポリオール、ポリ−ε−カプロラクトンポリオール、ポリ(3−メチル−1,5−ペンチレンアジペート)ポリオール、1,6−ヘキサンジオールとダイマー酸の重縮合物等を挙げることができる。   The polyester polyol, not particularly limited, for example, polyethylene adipate polyol, polybutylene adipate polyol, polyethylene butylene adipate polyol, polyhexamethylene isophthalate adipate polyol, polyethylene succinate polyol, polybutylene succinate polyol, polyethylene sebacate polyol, Examples thereof include polybutylene sebacate polyol, poly-ε-caprolactone polyol, poly (3-methyl-1,5-pentylene adipate) polyol, polycondensate of 1,6-hexanediol and dimer acid.

前記ポリエーテルポリオールは、特に制限されず、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、エチレンオキシドとブチレンオキシドとのランダム共重合体やブロック共重合体等を挙げることができる。さらに、エーテル結合とエステル結合とを有するポリエーテルポリエステルポリオール等を用いることもできる。   The polyether polyol is not particularly limited, and examples thereof include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, a random copolymer of ethylene oxide and butylene oxide, a block copolymer, and the like. Furthermore, a polyether polyester polyol having an ether bond and an ester bond can also be used.

前記ポリジエンポリオールは、特に制限されず、ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、クロロプレン、シクロペンタジエン等から誘導される単位を含むポリジエンポリオール等を挙げることができる。前記ポリジエンポリオールの具体的例としては、例えば、水酸基末端液状ポリブタジエン(出光興産社製「Poly bd」)や二官能性水酸基末端液状ポリブタジエン(出光興産社製「KRASOL」)、水酸基末端液状ポリイソプレン(出光興産社製「Poly ip」)、水酸基末端液状ポリオレフィン(出光興産社製「エボール」)等が挙げられる。   The polydiene polyol is not particularly limited, and examples thereof include polydiene polyols containing units derived from butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, chloroprene, cyclopentadiene, and the like. Specific examples of the polydiene polyol include, for example, hydroxyl-terminated liquid polybutadiene (“Poly bd” manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), bifunctional hydroxyl-terminated liquid polybutadiene (“KRASOL” manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), and hydroxyl-terminated liquid polyisoprene. (“Poly ip” manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), hydroxyl-terminated liquid polyolefin (“Ebol” manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), and the like.

ポリ(メタ)アクリルポリオールは、特に制限されず、例えば、水酸基を有する(メタ)アクリルモノマーの重合体や、水酸基を有する(メタ)アクリルモノマーと水酸基を有さない(メタ)アクリルモノマーとの共重合体などが挙げられる。
なお、本明細書における「(メタ)アクリルモノマー」、「(メタ)アクリル酸」、「(メタ)アクリレート」等の記載については、いずれもアクリロイル基を有する化合物と、メタクリロイル基を有する化合物とを包含する概念であり、アクリロイル基、メタクリロイル基のいずれか、又は両方を有していても良い。
The poly (meth) acrylic polyol is not particularly limited. For example, a polymer of a (meth) acrylic monomer having a hydroxyl group or a copolymer of a (meth) acrylic monomer having a hydroxyl group and a (meth) acrylic monomer having no hydroxyl group. A polymer etc. are mentioned.
In addition, about description of "(meth) acryl monomer" in this specification, "(meth) acrylic acid", "(meth) acrylate" etc., all have the compound which has acryloyl group, and the compound which has methacryloyl group. It is a concept to be included and may have either an acryloyl group, a methacryloyl group, or both.

前記水酸基を有する(メタ)アクリルモノマーや水酸基を有さない(メタ)アクリルモノマーは、それぞれ、1種類のモノマーを単独で用いてもよいし、複数種類のモノマーを併用してもよい。   As the (meth) acrylic monomer having a hydroxyl group and the (meth) acrylic monomer having no hydroxyl group, one type of monomer may be used alone, or a plurality of types of monomers may be used in combination.

上記モノマー重合方法としては、乳化重合、懸濁重合、分散重合、溶液重合等が挙げられる。乳化重合では段階的に重合することもできる。   Examples of the monomer polymerization method include emulsion polymerization, suspension polymerization, dispersion polymerization, solution polymerization and the like. In emulsion polymerization, it can also be polymerized stepwise.

前記水酸基を有する(メタ)アクリルモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシブチル、グリセリンの(メタ)アクリル酸モノエステル、グリセリンの(メタ)アクリル酸ジエステル、トリメチロールプロパンの(メタ)アクリル酸モノエステル、トリメチロールプロパンの(メタ)アクリル酸ジエステル等の水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル;N−メチロールアクリルアミド等の水酸基を有する(メタ)アクリルアミド、ビニルアルコールなどが挙げられる。   Examples of the (meth) acrylic monomer having a hydroxyl group include (meth) acrylic acid-2-hydroxyethyl, (meth) acrylic acid-2-hydroxypropyl, (meth) acrylic acid-2-hydroxybutyl, and glycerin ( (Meth) acrylic acid monoester, (meth) acrylic acid diester of glycerol, (meth) acrylic acid monoester of trimethylolpropane, (meth) acrylic acid ester having a hydroxyl group such as (meth) acrylic acid diester of trimethylolpropane; Examples include (meth) acrylamide having a hydroxyl group such as N-methylolacrylamide, vinyl alcohol and the like.

前記水酸基を有さない(メタ)アクリルモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸−n−ブチル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル等のアクリル酸エステル;アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸;(メタ)アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等の不飽和アミド;メタクリル酸グリシジル、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、フマル酸ジブチルなどが挙げられる。   Examples of the (meth) acrylic monomer having no hydroxyl group include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, (meth) acrylate-n-butyl, (meth) Acrylic acid esters such as 2-ethylhexyl acrylate; unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, and itaconic acid; unsaturated amides such as (meth) acrylamide and diacetone acrylamide; glycidyl methacrylate, styrene, Examples include vinyl toluene, vinyl acetate, acrylonitrile, dibutyl fumarate and the like.

前記主鎖に脂環構造を有しないポリカーボネートポリオールは、特に制限されず、例えば、ポリテトラメチレンカーボネートジオール、ポリペンタメチレンカーボネートジオール、ポリへキサメチレンカーボネートジオール等の脂肪族ポリカーボネートジオール;ポリ1,4−キシリレンカーボネートジオール等の芳香族ポリカーボネートジオール;複数種類の脂肪族ジオールと炭酸エステルとの反応生成物である共重合ポリカーボネートジオール;脂肪族ジオールと芳香族ジオールと炭酸エステルとの反応生成物である共重合ポリカーボネートジオール、脂肪族ジオールとダイマージオールと炭酸エステルとの反応生成物である共重合ポリカーボネートジオール等の共重合ポリカーボネートジオール等を用いることができる。   The polycarbonate polyol having no alicyclic structure in the main chain is not particularly limited, and examples thereof include aliphatic polycarbonate diols such as polytetramethylene carbonate diol, polypentamethylene carbonate diol, and polyhexamethylene carbonate diol; -Aromatic polycarbonate diol such as xylylene carbonate diol; copolymer polycarbonate diol which is a reaction product of multiple types of aliphatic diol and carbonate; reaction product of aliphatic diol, aromatic diol and carbonate A copolymer polycarbonate diol such as a copolymer polycarbonate diol or a copolymer polycarbonate diol which is a reaction product of an aliphatic diol, a dimer diol and a carbonate can be used.

前記共重合ポリカーボネートジオールとしては、例えば、1,3−プロパンジオールと1,4−ブタンジオールと炭酸エステルとの反応生成物である共重合ポリカーボネートジオール、1,4−ブタンジオールと1,5−ペンタンジオールと炭酸エステルとの反応生成物である共重合ポリカーボネートジオール、1,5−ペンタンジオールと1,6−ヘキサンジオールと炭酸エステルとの反応生成物である共重合ポリカーボネートジオール、1,4−ブタンジオールと1,6−ヘキサンジオールと炭酸エステルとの反応生成物である共重合ポリカーボネートジオール、1,3−プロパンジオールと1,6−ヘキサンジオールと炭酸エステルとの反応生成物である共重合ポリカーボネートジオール等が挙げられる。   Examples of the copolymer polycarbonate diol include copolymer polycarbonate diol which is a reaction product of 1,3-propanediol, 1,4-butanediol and carbonate, 1,4-butanediol and 1,5-pentane. Copolymer polycarbonate diol which is a reaction product of diol and carbonate ester, Copolymer polycarbonate diol which is a reaction product of 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol and carbonate ester, 1,4-butanediol Copolymer polycarbonate diol which is a reaction product of 1,6-hexanediol and carbonate, copolymer polycarbonate diol which is a reaction product of 1,3-propanediol, 1,6-hexanediol and carbonate, etc. Is mentioned.

前記低分子ポリオールは、特に制限されず、数平均分子量が60以上400未満であるものが挙げられる。例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール等の炭素数2〜9の脂肪族ジオール;1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−ビス(ヒドロキシエチル)シクロヘキサン、2,7−ノルボルナンジオール、テトラヒドロフランジメタノール、2,5−ビス(ヒドロキシメチル)−1,4−ジオキサン等の炭素数6〜12の脂環構造を有するジオール;1,4−ベンゼンジメタノール、1,3−ベンゼンジメタノール、1,4−ジヒドロキシベンゼン等の芳香族ジオール等を挙げることができる。また、前記低分子量ポリオールとして、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の三官能以上の低分子量多価アルコールを用いてもよい。   The low molecular polyol is not particularly limited, and examples thereof include those having a number average molecular weight of 60 or more and less than 400. For example, ethylene glycol, 1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,9-nonanediol, 2-methyl-1,8-octanediol Aliphatic diol having 2 to 9 carbon atoms such as diethylene glycol, triethylene glycol and tetraethylene glycol; 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-bis (Hydroxyethyl) cyclohexane, 2,7-norbornanediol, tetrahydrofuran Diols having an alicyclic structure having 6 to 12 carbon atoms such as methanol and 2,5-bis (hydroxymethyl) -1,4-dioxane; 1,4-benzenedimethanol, 1,3-benzenedimethanol, 1, And aromatic diols such as 4-dihydroxybenzene. Further, as the low molecular weight polyol, a trifunctional or higher functional low molecular weight polyhydric alcohol such as trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol and the like may be used.

ポリカーボネートポリオール(a)に対するその他のポリオールの割合は、脂環構造を有するポリカーボネートポリオールに対して、40質量%以下であることが好ましい。この範囲であれば、得られる塗膜の耐アルコール性が低下したり、複合樹脂水性分散体の製造が困難になったりすることを回避し易い。その他のポリオールの割合は、より好ましくは、脂環構造を有するポリカーボネートポリオールに対して、20質量%以下である。   It is preferable that the ratio of the other polyol with respect to a polycarbonate polyol (a) is 40 mass% or less with respect to the polycarbonate polyol which has an alicyclic structure. If it is this range, it will be easy to avoid that the alcohol resistance of the coating film obtained falls or manufacture of a composite resin aqueous dispersion becomes difficult. The ratio of the other polyol is more preferably 20% by mass or less based on the polycarbonate polyol having an alicyclic structure.

<<ポリイソシアネート(c)>>
ポリイソシアネート(c)としては、特に制限されないが、例えば、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート等が挙げられる。
<< Polyisocyanate (c) >>
Although it does not restrict | limit especially as polyisocyanate (c), For example, aromatic polyisocyanate, aliphatic polyisocyanate, alicyclic polyisocyanate etc. are mentioned.

芳香族ポリイソシアネートとしては、具体的には、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート(TDI)、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジイソシアナトビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナトビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナトジフェニルメタン、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,4’,4’’−トリフェニルメタントリイソシアネート、m−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート、p−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート等が挙げられる。   Specific examples of the aromatic polyisocyanate include 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate (TDI), 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4′-. Diphenylmethane diisocyanate (MDI), 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diisocyanatobiphenyl, 3,3′-dimethyl-4,4′-diisocyanatobiphenyl, 3,3′-dimethyl-4, 4'-diisocyanatodiphenylmethane, 1,5-naphthylene diisocyanate, 4,4 ', 4' '-triphenylmethane triisocyanate, m-isocyanatophenylsulfonyl isocyanate, p-isocyanatophenylsulfonyl isocyanate and the like. .

脂肪族ポリイソシアネートとしては、具体的には、エチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ドデカメチレンジイソシアネート、1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス(2−イソシアナトエチル)フマレート、ビス(2−イソシアナトエチル)カーボネート、2−イソシアナトエチル−2,6−ジイソシアナトヘキサノエート等が挙げられる。   Specific examples of the aliphatic polyisocyanate include ethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), dodecamethylene diisocyanate, 1,6,11-undecane triisocyanate, and 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate. Lysine diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethyl caproate, bis (2-isocyanatoethyl) fumarate, bis (2-isocyanatoethyl) carbonate, 2-isocyanatoethyl-2,6-diisocyanatohexano Eate.

脂環式ポリイソシアネートとしては、具体的には、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(水素添加MDI)、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート(水素添加TDI)、ビス(2−イソシアナトエチル)−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボキシレート、2,5−ノルボルナンジイソシアネート、2,6−ノルボルナンジイソシアネート等が挙げられる。   Specific examples of the alicyclic polyisocyanate include isophorone diisocyanate (IPDI), 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI), cyclohexylene diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate (hydrogenated TDI), bis (2 -Isocyanatoethyl) -4-cyclohexene-1,2-dicarboxylate, 2,5-norbornane diisocyanate, 2,6-norbornane diisocyanate and the like.

ポリイソシアネートの1分子当たりのイソシアナト基は通常2個であるが、本発明におけるポリウレタン樹脂がゲル化をしない範囲で、トリフェニルメタントリイソシアネートのようなイソシアナト基を3個以上有するポリイソシアネートも使用することができる。   The number of isocyanato groups per molecule of the polyisocyanate is usually two, but a polyisocyanate having three or more isocyanato groups such as triphenylmethane triisocyanate is also used as long as the polyurethane resin in the present invention does not gel. be able to.

ポリイソシアネートの中でも、活性エネルギー線(例えば、紫外線)による硬化後の硬度が高くなるという観点から、脂環構造を有する脂環式ポリイソシアネートが好ましく、反応の制御が行いやすいという点から、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(水素添加MDI)が特に好ましい。   Among the polyisocyanates, alicyclic polyisocyanates having an alicyclic structure are preferable from the viewpoint of increasing the hardness after curing with active energy rays (for example, ultraviolet rays), and isophorone diisocyanate is preferable because the reaction can be easily controlled. (IPDI), 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI) is particularly preferred.

ポリイソシアネートは、単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。   Polyisocyanate may be used independently and may use multiple types together.

<<鎖延長剤(d)>>
本発明におけるポリウレタン樹脂(A)は、場合により、さらに鎖延長剤(d)を反応させたポリウレタン樹脂とすることができる。前記鎖延長剤(d)としては、例えば、エチレンジアミン、1,4−テトラメチレンジアミン、2−メチル−1,5−ペンタンジアミン、1,4−ブタンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、1,4−ヘキサメチレンジアミン、3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルアミン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、キシリレンジアミン、ピペラジン、2,5−ジメチルピペラジン、ヒドラジン、アジポイルジヒドラジド、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等のアミン化合物、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等のジオール化合物、ポリエチレングリコールに代表されるポリアルキレングリコール類、水等が挙げられ、中でも得られる塗膜の硬度、耐アルコール性の点から、鎖延長剤(d)は有機化合物であることが好ましく、ポリアミン化合物であることがより好ましく、アミノ基を有するポリアミン化合物であることが特に好ましい。これらは、単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。
<< Chain extender (d) >>
In some cases, the polyurethane resin (A) in the present invention can be a polyurethane resin further reacted with a chain extender (d). Examples of the chain extender (d) include ethylenediamine, 1,4-tetramethylenediamine, 2-methyl-1,5-pentanediamine, 1,4-butanediamine, 1,6-hexamethylenediamine, 1, 4-hexamethylenediamine, 3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylamine, 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, xylylenediamine, piperazine, 2,5-dimethylpiperazine, hydrazine, adipoyl Amine compounds such as dihydrazide, diethylenetriamine, triethylenetetramine, diol compounds such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, and polyethylene glycol Polyalkyl In view of the hardness and alcohol resistance of the resulting coating film, the chain extender (d) is preferably an organic compound, more preferably a polyamine compound, A polyamine compound having a group is particularly preferred. These may be used alone or in combination of two or more.

<ビニル重合体(B)>
本発明の複合樹脂水性分散体は、ビニル重合体(B)を含む。前記ビニル重合体(B)は、1種又は複数種のビニル基を有する重合性ビニルモノマーが、付加重合した物であれば、特に制限されない。
<Vinyl polymer (B)>
The composite resin aqueous dispersion of the present invention contains a vinyl polymer (B). The vinyl polymer (B) is not particularly limited as long as it is a product obtained by addition polymerization of a polymerizable vinyl monomer having one or more kinds of vinyl groups.

前記重合性ビニルモノマーとしては、1種又は複数種の重合性ビニルモノマーを用いることができる。前記重合性ビニルモノマーとしては、その50質量%以上が、(メタ)アクリル酸又は/及び(メタ)アクリル酸エステルであることが好ましい。   As the polymerizable vinyl monomer, one or more kinds of polymerizable vinyl monomers can be used. As said polymerizable vinyl monomer, it is preferable that 50 mass% or more is (meth) acrylic acid or / and (meth) acrylic acid ester.

前記(メタ)アクリル酸エステルとしては、モノ(メタ)アクリル酸アルキルエステル、モノ(メタ)アクリル酸アリールエステル、ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル、ポリ(メタ)アクリル酸アリールエステル等が挙げられる。   Examples of the (meth) acrylic acid ester include mono (meth) acrylic acid alkyl ester, mono (meth) acrylic acid aryl ester, poly (meth) acrylic acid alkyl ester, poly (meth) acrylic acid aryl ester, and the like.

上記モノ(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール−テトラメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、ポリ(プロピレングリコール−テトラメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ラウロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ステアロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the mono (meth) acrylic acid alkyl ester include 2-ethylhexyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, cyclohexyl ( (Meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, polyethylene glycol-polypropylene glycol mono (Meth) acrylate, poly (ethylene glycol-tetramethylene glycol) mono (meth) acrylate, poly (propylene glycol) -Tetramethylene glycol) mono (meth) acrylate, methoxy polyethylene glycol mono (meth) acrylate, octoxy polyethylene glycol-polypropylene glycol mono (meth) acrylate, lauroxy polyethylene glycol mono (meth) acrylate, stearoxy polyethylene glycol mono (meta) ) Acrylate and the like.

上記モノ(メタ)アクリル酸アリールエステルとしては、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコールポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシポリプロピレングリコールポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等が挙げらえる。 Examples of the mono (meth) acrylic acid aryl ester include phenoxyethyl (meth) acrylate, nonylphenoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, nonylphenoxypolypropylene glycol polyethylene glycol mono (meth) acrylate, phenoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, Mention may be made of phenoxy polypropylene glycol polyethylene glycol mono (meth) acrylate and the like.

上記ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル、ポリ(メタ)アクリル酸アリールエステルとしては、ジ(メタ)アクリレート、トリ(メタ)アクリレート、テトラ(メタ)アクリレート、ペンタ(メタ)アクリレート、ヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the poly (meth) acrylic acid alkyl ester and poly (meth) acrylic acid aryl ester include di (meth) acrylate, tri (meth) acrylate, tetra (meth) acrylate, penta (meth) acrylate, and hexa (meth) acrylate. Etc.

ジ(メタ)アクリレートとしては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール−テトラメチレングリコール)ジ(メタ)アクリレート、ポリ(プロピレングリコールーテトラメチレングリコール)ジ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ラウロキシポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ステアロキシポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコールポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、2分子の(メタ)アクリル酸と1分子の1,6−ヘキサンジオールジグリシジルとの反応生成物(例えばナガセケムテック社製「DA−212」)、2分子のエポキシ(メタ)アクリル酸と1分子のネオペンチルグリコールジグリシジルとの反応生成物、2分子の(メタ)アクリル酸と1分子のビスフェノールAジグリシジルとの反応生成物(例えばナガセケムテック社製「DA−250」)、2分子の(メタ)アクリル酸とビスフェノールAのプロピレンオキシド付加物のジグリシジル体との反応生成物、2分子の(メタ)アクリル酸と1分子のフタル酸ジグリシジルとの反応生成物(例えばナガセケムテック社製「DA−721」)、2分子の(メタ)アクリル酸と1分子のポリエチレングリコールジグリシジルとの反応生成物(例えばナガセケムテック社製「DM−811」、「DM−832」、「DM−851」)、2分子の(メタ)アクリル酸と1分子のポリプロピレングリコールジグリシジルとの反応生成物等の(メタ)アクリル酸とポリオールジグリシジルとの反応生成物、グリシジル(メタ)アクリレートと(メタ)アクリル酸の付加物等が挙げられる。   Examples of the di (meth) acrylate include ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, and polypropylene glycol di (meth) acrylate. 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, tricyclodecane dimethanol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) Acrylate, polyethylene glycol-polypropylene glycol di (meth) acrylate, poly (ethylene glycol-tetramethylene glycol) di (meth) acrylate, poly (propylene Glycol-tetramethylene glycol) di (meth) acrylate, methoxypolyethyleneglycol di (meth) acrylate, octoxypolyethyleneglycol-polypropyleneglycoldi (meth) acrylate, lauroxypolyethyleneglycoldi (meth) acrylate, stearoxypolyethyleneglycoldi Reaction of (meth) acrylate, nonylphenoxypolyethylene glycol di (meth) acrylate, nonylphenoxypolypropylene glycol polyethylene glycol di (meth) acrylate, 2 molecules of (meth) acrylic acid and 1 molecule of 1,6-hexanediol diglycidyl Product (for example, “DA-212” manufactured by Nagase ChemteX Corporation), 2 molecules of epoxy (meth) acrylic acid and 1 molecule of neopentyl glycol di Reaction product with ricidyl, reaction product of 2 molecules of (meth) acrylic acid and 1 molecule of bisphenol A diglycidyl (eg “DA-250” manufactured by Nagase Chemtech), 2 molecules of (meth) acrylic acid and A reaction product of a propylene oxide adduct of bisphenol A with a diglycidyl compound, a reaction product of two molecules of (meth) acrylic acid and one molecule of diglycidyl phthalate (for example, “DA-721” manufactured by Nagase Chemtech) Reaction product of two molecules of (meth) acrylic acid and one molecule of polyethylene glycol diglycidyl (for example, “DM-811”, “DM-832”, “DM-851” manufactured by Nagase Chemtech) (Meth) acrylic acid and polyol diglycy such as reaction product of (meth) acrylic acid and 1 molecule of polypropylene glycol diglycidyl Reaction products with jill, adducts of glycidyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid, and the like.

トリ(メタ)アクリレートとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(6モル)変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート(BASF社製Laromer(登録商標) LR8863)等のアルキレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート(BASF社製Laromer(登録商標) PO33F)等が挙げられる。   Examples of the tri (meth) acrylate include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethylene oxide modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, propylene oxide modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, Alkylene oxide-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate (BASF's Laromer (registered trademark) PO33F) such as ethylene oxide (6 mol) modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate (BASF's Laromer (registered trademark) LR8863) Is mentioned.

テトラ(メタ)アクリレートとしては、例えば、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(4モル)変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート(ダイセル・サイテック社、Ebecryl 40)等のアルキレンオキシド変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the tetra (meth) acrylate include pentaerythritol tetra (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, ethylene oxide (4 mol) modified pentaerythritol tetra (meth) acrylate (Daicel Cytec, Ebecryl 40), and the like. And alkylene oxide-modified pentaerythritol tetra (meth) acrylate.

ペンタ(メタ)アクリレートとしては、例えば、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of penta (meth) acrylate include dipentaerythritol penta (meth) acrylate.

ヘキサ(メタ)アクリレートとしては、例えば、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of hexa (meth) acrylate include dipentaerythritol hexa (meth) acrylate.

ポリマー類の(メタ)アクリレート化合物としては、公知のものを用いることができる。ポリマー類の(メタ)アクリレート化合物としては、モノ(メタ)アクリレートの他、ジ(メタ)アクリレート、トリ(メタ)アクリレート、テトラ(メタ)アクリレート等のポリ(メタ)アクリレートが挙げられる。   A well-known thing can be used as a (meth) acrylate compound of polymers. Examples of the (meth) acrylate compounds of the polymers include poly (meth) acrylates such as di (meth) acrylate, tri (meth) acrylate, and tetra (meth) acrylate in addition to mono (meth) acrylate.

その他の重合性ビニルモノマーとしては、メタクリルアミド誘導体、アクリロニトリル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、酢酸ビニルなどのビニルエステル類、N−ビニルピロリドンなどのN−ビニルアミド類、スチレンやα―メチルスチレンなどのスチレン誘導体、1,3−ブタジエンなどの1,3−ジエン誘導体などが挙げられる。   Other polymerizable vinyl monomers include methacrylamide derivatives, acrylonitrile, vinylidene chloride, vinylidene fluoride, vinyl esters such as vinyl acetate, N-vinylamides such as N-vinylpyrrolidone, styrene such as styrene and α-methylstyrene. Derivatives, 1,3-diene derivatives such as 1,3-butadiene and the like can be mentioned.

これらの重合性ビニルモノマーは、1種類のみを用いてもよいし、複数種類を併用いてもよい。   Only one kind of these polymerizable vinyl monomers may be used, or a plurality of kinds may be used in combination.

ビニル重合体(B)は、目的とする複合樹脂水性分散体の用途等に応じて適宜選択できる。このようなビニル重合体(B)のガラス転移温度(Tg)としては、特に制限されないが、耐アルコール性に優れる点に加えて、電着板との密着性が向上する点から、例えば20℃以下のものを好適に使用することができる。さらに、−10℃以下、−20℃以下、−50℃以下であるものをより好適に使用することができる。また耐アルコール性に優れる点に加えて、高硬度の塗膜が得られる点等からは、ガラス転移温度(Tg)が−10℃以上のものを好適に使用することができる。さらに、20℃以上のもの、50℃以上、70℃以上、100℃以上のものをより好適に使用することができる。   The vinyl polymer (B) can be appropriately selected according to the intended use of the composite resin aqueous dispersion. The glass transition temperature (Tg) of such a vinyl polymer (B) is not particularly limited, but in addition to being excellent in alcohol resistance, it is improved in adhesion to the electrodeposition plate, for example, 20 ° C. The following can be used suitably. Furthermore, what is -10 degrees C or less, -20 degrees C or less, and -50 degrees C or less can be used more suitably. Moreover, in addition to the point which is excellent in alcohol resistance, that whose glass transition temperature (Tg) is -10 degreeC or more can be used suitably from the point etc. which a coating film of high hardness is obtained. Furthermore, the thing of 20 degreeC or more, 50 degreeC or more, 70 degreeC or more, and 100 degreeC or more can be used more suitably.

なお、ビニル重合体(B)のガラス転移温度(Tg)は、以下の式(3)から算出することができる。
1/Tg=Σ(mi/Tgi) ・・・(3)
Tg:重合体のガラス転移温度
mi:重合性ビニルモノマーi成分の重量分率
Tgi:重合性ビニルモノマーi成分の単独重合体のガラス転移温度(K)
The glass transition temperature (Tg) of the vinyl polymer (B) can be calculated from the following formula (3).
1 / Tg = Σ (mi / Tgi) (3)
Tg: Glass transition temperature of polymer mi: Weight fraction of polymerizable vinyl monomer i component Tgi: Glass transition temperature of homopolymer of polymerizable vinyl monomer i component (K)

ポリウレタン樹脂(A)とビニル重合体(B)との合計質量に対する、ポリウレタン樹脂(A)の割合は70〜90質量%である。ポリウレタン樹脂(A)の割合が少なすぎても、多すぎても、得られる塗膜の耐アルコール性が低下する。   The ratio of the polyurethane resin (A) to the total mass of the polyurethane resin (A) and the vinyl polymer (B) is 70 to 90% by mass. If the proportion of the polyurethane resin (A) is too small or too large, the alcohol resistance of the resulting coating film is lowered.

本発明の複合樹脂水性分散体は、ポリウレタン樹脂(A)とビニル重合体(B)とが水系媒体中に分散されており、前記ビニル重合体(B)は、前記ポリウレタン樹脂(A)に内包されている。水系媒体としては、水や、水と親水性有機溶媒との混合媒体等が挙げられる。   In the aqueous composite resin dispersion of the present invention, the polyurethane resin (A) and the vinyl polymer (B) are dispersed in an aqueous medium, and the vinyl polymer (B) is included in the polyurethane resin (A). Has been. Examples of the aqueous medium include water and a mixed medium of water and a hydrophilic organic solvent.

前記水としては、例えば、上水、イオン交換水、蒸留水、超純水等が挙げられる。中でも入手の容易さや塩の影響で粒子が不安定になること等を考慮して、イオン交換水を用いることが好ましい。   Examples of the water include clean water, ion exchange water, distilled water, and ultrapure water. Among them, it is preferable to use ion-exchanged water in consideration of the availability and the fact that the particles become unstable due to the influence of salt.

前記親水性有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等の低級1価アルコール;エチレングリコール、グリセリン等の多価アルコール;N−メチルモルホリン、ジメチルスルホキサイド、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等の非プロトン性の親水性有機溶媒等が挙げられる。水系媒体中の親水性有機溶媒の量としては、0〜20質量%が好ましい。   Examples of the hydrophilic organic solvent include lower monohydric alcohols such as methanol, ethanol, and propanol; polyhydric alcohols such as ethylene glycol and glycerol; N-methylmorpholine, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, and the like. Aprotic hydrophilic organic solvents and the like. The amount of the hydrophilic organic solvent in the aqueous medium is preferably 0 to 20% by mass.

本発明において、複合樹脂水性分散体の酸価は、80mgKOH/g以下が好ましく、より好ましくは8〜70mgKOH/gであり、更に好ましくは10〜60mgKOH/gである。この範囲であれば、良好な水系媒体への分散性及び塗膜の耐水性を確保し易い。   In the present invention, the acid value of the aqueous composite resin dispersion is preferably 80 mgKOH / g or less, more preferably 8 to 70 mgKOH / g, and still more preferably 10 to 60 mgKOH / g. If it is this range, it will be easy to ensure the dispersibility to an aqueous medium and the water resistance of a coating film.

酸価は、具体的には、下記式(4)によって導き出すことができる。
〔複合樹脂水性分散体の酸価〕=〔酸性基含有ポリオール(b)の酸性基のモル数〕×56.11/〔複合樹脂水性分散体中の全樹脂分の質量(g)〕・・・(4)
「複合樹脂水性分散体の全樹脂分の質量」とは、ポリウレタン樹脂(A)とビニル重合体(B)とを含む樹脂の質量である。複合樹脂水性分散体が、前記ポリウレタン樹脂(A)と前記ビニル重合体(B)以外の樹脂を含有する場合には、その樹脂の質量も、「複合樹脂水性分散体の全樹脂分の質量」に含まれる。
Specifically, the acid value can be derived from the following formula (4).
[Acid value of aqueous composite resin dispersion] = [number of moles of acidic groups in acidic group-containing polyol (b)] × 56.11 / [mass of total resin in aqueous composite resin dispersion (g)] (4)
The “mass of the total resin content of the composite resin aqueous dispersion” is the mass of the resin containing the polyurethane resin (A) and the vinyl polymer (B). When the composite resin aqueous dispersion contains a resin other than the polyurethane resin (A) and the vinyl polymer (B), the mass of the resin is also “the mass of the total resin of the composite resin aqueous dispersion”. include.

<複合樹脂水性分散体>
本発明の複合樹脂水性分散体において、その固形分は、複合樹脂水性分散体全体の1〜70質量%であることが好ましく、5〜50質量%であることがより好ましい。
<Composite resin aqueous dispersion>
In the aqueous composite resin dispersion of the present invention, the solid content is preferably 1 to 70% by mass, and more preferably 5 to 50% by mass of the entire aqueous composite resin dispersion.

本発明において、複合樹脂水性分散体の固形分とは、複合樹脂水性分散体を基材に塗布して乾燥させ、光照射又は/及び加熱により架橋させた後に塗膜として残る成分である。水系媒体や中和剤は固形分に含まれない。   In the present invention, the solid content of the aqueous composite resin dispersion is a component remaining as a coating film after the aqueous composite resin dispersion is applied to a substrate, dried, and crosslinked by light irradiation or / and heating. Aqueous media and neutralizing agents are not included in the solid content.

また、本発明の複合樹脂水性分散体は、後述する重合開始剤を含有していてもよい。   Moreover, the composite resin aqueous dispersion of this invention may contain the polymerization initiator mentioned later.

<複合樹脂水性分散体の製造方法>
次に、複合樹脂水性分散体の製造方法について説明する。
<Method for producing composite resin aqueous dispersion>
Next, the manufacturing method of the composite resin aqueous dispersion will be described.

本発明の複合樹脂水性分散体の製造方法は、上述した鎖延長剤(d)を用いる場合と、鎖延長剤を用いない場合とで少し異なる。   The method for producing the aqueous composite resin dispersion of the present invention is slightly different between the case where the above-described chain extender (d) is used and the case where no chain extender is used.

鎖延長剤(d)を用いる場合の本発明の複合樹脂水性分散体の製造方法は、例えば、脂環構造を有するポリカーボネートポリオール(a)と酸性基含有ポリオール(b)とポリイソシアネート(c)とを反応させてポリウレタンプレポリマー(A1)を得る工程(α)と、
前記ポリウレタンプレポリマー(A1)の酸性基を中和する工程(β)と、
前記ポリウレタンプレポリマー(A1)を水系媒体中に分散させる工程(γ)と、
前記ポリウレタンプレポリマー(A1)のイソシアナト基と反応性を有する鎖延長剤(d)とを反応させてポリウレタン樹脂(A)を得る工程(δ)と、
重合性ビニルモノマー(B1)を水系媒体中に添加して撹拌し、ポリウレタン樹脂(A)に重合性ビニルモノマー(B1)を内包させる工程(ε)と、
前記重合性ビニルモノマー(B1)を重合させ、ビニル重合体(B)を得る工程(ζ)とを含むことができる。
The method for producing the aqueous composite resin dispersion of the present invention when using the chain extender (d) includes, for example, a polycarbonate polyol (a) having an alicyclic structure, an acidic group-containing polyol (b), and a polyisocyanate (c). (Α) to obtain a polyurethane prepolymer (A1) by reacting with
A step (β) of neutralizing acidic groups of the polyurethane prepolymer (A1);
A step (γ) of dispersing the polyurethane prepolymer (A1) in an aqueous medium;
A step (δ) of obtaining a polyurethane resin (A) by reacting an isocyanate group of the polyurethane prepolymer (A1) with a reactive chain extender (d);
Adding the polymerizable vinyl monomer (B1) to the aqueous medium and stirring to encapsulate the polymerizable vinyl monomer (B1) in the polyurethane resin (A);
A step (ζ) of polymerizing the polymerizable vinyl monomer (B1) to obtain a vinyl polymer (B).

また、鎖延長剤(d)を用いない場合の本発明の複合樹脂水性分散体の製造方法は、例えば、脂環構造を有するポリカーボネートポリオール(a)と酸性基含有ポリオール(b)とポリイソシアネート(c)とを反応させてポリウレタン樹脂(A)を得る工程(α’)と、
前記ポリウレタン樹脂(A)の酸性基を中和する工程(β’)と、
前記ポリウレタン樹脂(A)を水系媒体中に分散させる工程(γ’)と、
重合性ビニルモノマー(B1)を水系媒体中に添加して撹拌し、ポリウレタン樹脂(A)に重合性ビニルモノマー(B1)を内包させる工程(ε’)と、
前記重合性ビニルモノマー(B1)を重合させ、ビニル重合耐(B)を得る工程(ζ’)とを含むことができる。
Moreover, the manufacturing method of the composite resin aqueous dispersion of this invention when not using a chain extension agent (d) is, for example, polycarbonate polyol (a) having an alicyclic structure, acidic group-containing polyol (b), and polyisocyanate ( c) to obtain a polyurethane resin (A) (α ′);
Neutralizing acidic groups of the polyurethane resin (A) (β ′);
A step of dispersing the polyurethane resin (A) in an aqueous medium (γ ′);
Adding a polymerizable vinyl monomer (B1) to an aqueous medium and stirring to encapsulate the polymerizable vinyl monomer (B1) in the polyurethane resin (A) (ε ′);
A step (ζ ′) of polymerizing the polymerizable vinyl monomer (B1) to obtain vinyl polymerization resistance (B).

ポリウレタンプレポリマー(A1)を得る工程(α)は、イソシアナト基の不必要な消費を避けるため、窒素存在下で行うのが好ましい。また、前記ポリウレタンプレポリマー(A1)を得る工程(α)の温度は、40〜120℃で行うことができる。好ましくは60〜100℃で行うのが好ましい。   The step (α) for obtaining the polyurethane prepolymer (A1) is preferably carried out in the presence of nitrogen in order to avoid unnecessary consumption of isocyanato groups. Moreover, the temperature of the process ((alpha)) which obtains the said polyurethane prepolymer (A1) can be performed at 40-120 degreeC. Preferably it is performed at 60-100 degreeC.

また、前記ポリウレタンプレポリマー(A1)の酸性基を中和する工程(β)及び前記ポリウレタン樹脂(A)の酸性基を中和する工程(β’)において使用できる酸性基中和剤としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−フェニルジエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、N−メチルモルホリン、ピリジン等の有機アミン類;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機アルカリ類、アンモニア等が挙げられる。中でも、好ましくは有機アミン類を用いることができ、より好ましくは3級アミンを用いることができ、最も好ましくはトリエチルアミンを用いることができる。   In addition, as an acidic group neutralizing agent that can be used in the step of neutralizing acidic groups of the polyurethane prepolymer (A1) (β) and the step of neutralizing acidic groups of the polyurethane resin (A) (β ′), Organic amines such as trimethylamine, triethylamine, triisopropylamine, tributylamine, triethanolamine, N-methyldiethanolamine, N-phenyldiethanolamine, dimethylethanolamine, diethylethanolamine, N-methylmorpholine, pyridine; sodium hydroxide, water Inorganic alkalis such as potassium oxide, ammonia and the like can be mentioned. Among these, organic amines can be preferably used, more preferably tertiary amines can be used, and most preferably triethylamine can be used.

酸性基中和剤の使用量は、ポリウレタンプレポリマー(A1)の酸性基やポリウレタン樹脂(A)の酸性基に対し、ポリウレタンプレポリマー(A1)やポリウレタン樹脂(A)1モルに対し、0.8〜1.5モルになるように使用するのが好ましい。酸性基中和剤の使用量が、この量より、少ない場合、ポリウレタンプレポリマー(A1)の水への分散性が低下したり、複合樹脂水性分散体の貯蔵安定性が低下したりする場合がある。酸性基中和剤の使用量が、この量より、多い場合、複合樹脂水性分散体の臭気が強くなる場合がある。   The amount of the acidic group neutralizing agent used is 0. 1 mol per mol of the polyurethane prepolymer (A1) or polyurethane resin (A) with respect to the acidic group of the polyurethane prepolymer (A1) or acidic group of the polyurethane resin (A). It is preferable to use it so that it may become 8-1.5 mol. If the amount of the acidic group neutralizing agent used is less than this amount, the dispersibility of the polyurethane prepolymer (A1) in water may decrease, or the storage stability of the aqueous composite resin dispersion may decrease. is there. If the amount of the acidic group neutralizing agent used is greater than this amount, the odor of the aqueous composite resin dispersion may become strong.

ポリウレタンプレポリマー(A1)やポリウレタン樹脂(A)の酸性基を中和する工程(β)及び工程(β’)と、ポリウレタンプレポリマー(A1)やポリウレタン樹脂(A)を水系媒体中に分散させる工程(γ)及び工程(γ’)と、ポリウレタンプレポリマー(A1)のイソシアナト基と反応性を有する鎖延長剤(d)とを反応させて水性ポリウレタン樹脂を得る工程(δ)と、重合性ビニルモノマー(B1)を水系媒体中に添加して撹拌し、ポリウレタン樹脂(A)に重合性ビニルモノマー(B1)を内包させる工程(ε)及び工程(ε’)と、前記重合性ビニルモノマー(B1)を重合し、ビニル重合体(B)を得る工程(ζ)及び工程(ζ’)は、その方法及び操作順序等は、ポリウレタン(A)とビニル重合体(B)が水系媒体に分散できれば、特に制限されない。例えば、(A1)と(B1)を水系媒体中に分散させ、(B1)の重合を行った後、(A1)の鎖伸長を行う方法や、(A1)と(B1)水系媒体中に分散させ、(A1)の鎖伸長を行った後、(B1)の重合を行う方法や、(A1)を混合して水系媒体中に分散させた後、(A1)の鎖伸長を行い、次いで、(B1)の水系媒体中への分散、重合を行う方法等が挙げられる。   The steps (β) and (β ′) of neutralizing the acidic groups of the polyurethane prepolymer (A1) and polyurethane resin (A), and the polyurethane prepolymer (A1) and polyurethane resin (A) are dispersed in an aqueous medium. A step (δ) in which an aqueous polyurethane resin is obtained by reacting the step (γ) and the step (γ ′) with the chain extender (d) having reactivity with the isocyanate group of the polyurethane prepolymer (A1); Steps (ε) and (ε ′) in which the vinyl monomer (B1) is added to an aqueous medium and stirred to encapsulate the polymerizable vinyl monomer (B1) in the polyurethane resin (A), and the polymerizable vinyl monomer ( The step (ζ) and the step (ζ ′) for polymerizing B1) to obtain a vinyl polymer (B) are the same as the method and the operation sequence thereof. The polyurethane (A) and the vinyl polymer (B) are separated into an aqueous medium. If possible, not particularly limited. For example, (A1) and (B1) are dispersed in an aqueous medium, (B1) is polymerized and then (A1) is chain-extended, or (A1) and (B1) are dispersed in an aqueous medium. (A1) after chain extension, (B1) polymerization method, (A1) mixed and dispersed in an aqueous medium, (A1) chain extension, Examples thereof include dispersion of (B1) in an aqueous medium and polymerization.

前記の混合や撹拌、分散には、ホモミキサーやホモジナイザー等の公知の撹拌装置を用いることができる。また、ポリウレタンプレポリマー(A1)や重合性ビニルモノマー(B1)には、粘度調製や作業性向上、分散性向上のために、混合前に予め前記親水性有機溶媒や水等を加えておくこともできる。   For the mixing, stirring, and dispersion, a known stirring device such as a homomixer or a homogenizer can be used. In addition, in order to adjust viscosity, improve workability, and improve dispersibility, the hydrophilic organic solvent and water are added to the polyurethane prepolymer (A1) and the polymerizable vinyl monomer (B1) in advance before mixing. You can also.

また、前記ポリウレタンプレポリマー(A1)や前記ポリウレタン樹脂(A)を混合する工程(γ)及び工程(γ’)において、重合性ビニルモノマー(B1)が存在する際には、重合性不飽和結合の不必要な消費を避けるため、酸素存在下で行うのが好ましい。また、必要に応じて重合禁止剤を添加してもよい。前記ポリウレタンプレポリマー(A1)と重合性ビニルモノマー(B1)を混合する際の温度は、重合性不飽和結合の不必要な消費を回避するため、0〜100℃で行うことが好ましく、0〜80℃で行うのがより好ましく、0〜70℃で行うのがさらに好ましく、50〜70℃で行うのが特に好ましい。   In the step (γ) and the step (γ ′) of mixing the polyurethane prepolymer (A1) and the polyurethane resin (A), when the polymerizable vinyl monomer (B1) is present, a polymerizable unsaturated bond is present. In order to avoid unnecessary consumption of oxygen, it is preferably carried out in the presence of oxygen. Moreover, you may add a polymerization inhibitor as needed. The temperature at which the polyurethane prepolymer (A1) and the polymerizable vinyl monomer (B1) are mixed is preferably 0 to 100 ° C. in order to avoid unnecessary consumption of the polymerizable unsaturated bond. More preferably, it is performed at 80 ° C, more preferably 0-70 ° C, and particularly preferably 50-70 ° C.

本発明の製造方法において、前記ポリウレタンプレポリマー(A1)の酸性基を中和する工程(β)や前記ポリウレタン樹脂(A)の酸性基を中和する工程(β’)と、前記ポリウレタンプレポリマー(A1)を水系媒体中に分散させる工程(γ)前記ポリウレタン樹脂(A)を水系媒体中に分散させる工程(γ’)とは、どちらを先に行ってもよいし、同時に行うこともできる。この場合、(A1)や(A)と水系媒体と酸性基中和剤とを一度に混合してもよいし、前記酸性基中和剤を予め水系媒体に混合しておき、これらと(A1)や(A)とを混合してもよい。   In the production method of the present invention, the step of neutralizing acidic groups of the polyurethane prepolymer (A1) (β), the step of neutralizing acidic groups of the polyurethane resin (A) (β ′), and the polyurethane prepolymer Step (γ) of dispersing (A1) in an aqueous medium (γ) The step (γ ′) of dispersing the polyurethane resin (A) in an aqueous medium may be performed first or simultaneously. . In this case, (A1) or (A), the aqueous medium and the acidic group neutralizing agent may be mixed at once, or the acidic group neutralizing agent is previously mixed in the aqueous medium, and (A1) ) And (A) may be mixed.

前記ポリウレタンプレポリマー(A1)を水系媒体中に分散させる工程(γ)と、前記ポリウレタンプレポリマー(A1)と前記鎖延長剤(d)とを反応させて水性ポリウレタン樹脂を得る工程(δ)とは同時に行うこともできる。   A step (γ) of dispersing the polyurethane prepolymer (A1) in an aqueous medium, and a step (δ) of obtaining an aqueous polyurethane resin by reacting the polyurethane prepolymer (A1) with the chain extender (d). Can be done at the same time.

この場合、(A1)と(d)と水系媒体とを一度に混合してもよいし、(d)を予め水系媒体に混合しておき、これらと(A1)とを混合してもよい。   In this case, (A1), (d), and the aqueous medium may be mixed at once, or (d) may be mixed in advance with the aqueous medium, and (A1) may be mixed with these.

前記ポリウレタンプレポリマー(A1)の酸性基を中和する工程(β)と、前記ポリウレタンプレポリマー(A1)を水系媒体中に分散させる工程(γ)と、前記ポリウレタンプレポリマー(A1)と前記鎖延長剤(d)とを反応させて水性ポリウレタン樹脂を得る工程(δ)とを同時に行うこともできる。この場合、(A1)と(d)と酸性基中和剤と水系媒体とを一度に混合してもよいし、(d)や酸性基中和剤を、予め水系媒体に混合しておき、これらと(A1)とを混合してもよい。   A step (β) of neutralizing acidic groups of the polyurethane prepolymer (A1), a step (γ) of dispersing the polyurethane prepolymer (A1) in an aqueous medium, the polyurethane prepolymer (A1) and the chain. The step (δ) of obtaining an aqueous polyurethane resin by reacting with the extender (d) can be performed simultaneously. In this case, (A1) and (d), the acidic group neutralizing agent and the aqueous medium may be mixed at once, or (d) and the acidic group neutralizing agent are previously mixed in the aqueous medium, These and (A1) may be mixed.

前記ポリウレタンプレポリマー(A1)と、前記ポリウレタンプレポリマー(A1)のイソシアナト基と反応性を有する鎖延長剤(d)とを反応させて水性ポリウレタン樹脂を得る工程(δ)において、反応は冷却下でゆっくりと行ってもよく、また場合によっては60℃以下の加熱条件下で反応を促進して行ってもよい。冷却下における反応時間は、0.5〜24時間程度とすることができ、60℃以下の加熱条件下における反応時間は、0.1〜6時間程度である。   In the step (δ) of obtaining an aqueous polyurethane resin by reacting the polyurethane prepolymer (A1) with the chain extender (d) having reactivity with the isocyanate group of the polyurethane prepolymer (A1), the reaction is carried out under cooling. The reaction may be carried out slowly, and in some cases, the reaction may be promoted under heating conditions of 60 ° C. or lower. The reaction time under cooling can be about 0.5 to 24 hours, and the reaction time under heating conditions of 60 ° C. or less is about 0.1 to 6 hours.

鎖延長剤(d)の添加量は、得られるポリウレタンプレポリマー(A1)中の鎖延長起点となるイソシアナト基の当量以下であることが好ましく、より好ましくはイソシアナト基の0.7〜0.99当量である。イソシアナト基の当量を超えて鎖延長剤(d)を添加した場合には、鎖延長されたポリウレタンポリマー(A)の分子量が小さくなってしまい、得られた複合樹脂水性分散体を塗布して得た塗膜の強度が低下する。鎖延長剤(d)は、ポリウレタンプレポリマー(A1)を水系媒体中に分散した後に添加してもよく、分散中に添加してもよい。鎖延長は水によっても行うことができる。この場合は分散媒としての水が鎖延長剤を兼ねることになる。   The addition amount of the chain extender (d) is preferably equal to or less than the equivalent of the isocyanato group serving as the chain extension starting point in the polyurethane prepolymer (A1) to be obtained, and more preferably 0.7 to 0.99 of the isocyanato group. Is equivalent. When the chain extender (d) is added exceeding the equivalent of the isocyanato group, the molecular weight of the chain-extended polyurethane polymer (A) becomes small, and the obtained composite resin aqueous dispersion is applied. The strength of the coated film decreases. The chain extender (d) may be added after the polyurethane prepolymer (A1) is dispersed in the aqueous medium, or may be added during the dispersion. Chain extension can also be carried out with water. In this case, water as a dispersion medium also serves as a chain extender.

前記重合性ビニルモノマー(B1)を重合し、ビニル重合体(B)を得る工程(ζ)及び工程(ζ’)は、重合開始剤を添加して行われる。重合開始剤としては、通常の乳化重合で異様される重合開始剤を使用することができる。例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)などのアゾ化合物、過酸化水素、t−ブチルハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド類、ベンゾイルパーオキサイド、ラウオイルパーオキサイド等の有機過酸化物などのラジカル重合開始剤が挙げられ、これらは、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。また、これらラジカル重合開始剤と、例えば、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、酒石酸、L−アスコルビン酸などの還元剤とを併用してレドックス系重合開始剤として使用することもできる。重合性ビニルモノマー(B1)の重合温度は、30℃〜100℃が好ましい。   The step (ζ) and the step (ζ ′) of obtaining the vinyl polymer (B) by polymerizing the polymerizable vinyl monomer (B1) are performed by adding a polymerization initiator. As the polymerization initiator, it is possible to use a polymerization initiator which is made abnormal in normal emulsion polymerization. For example, persulfates such as ammonium persulfate, potassium persulfate, sodium persulfate, azo compounds such as 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), Examples include radical polymerization initiators such as hydrogen peroxide, hydroperoxides such as t-butyl hydroperoxide, and organic peroxides such as benzoyl peroxide and lauroyl peroxide. These may be used alone or in combination of two or more. Can be used in combination. In addition, these radical polymerization initiators and reducing agents such as sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite, sodium thiosulfate, tartaric acid and L-ascorbic acid can be used in combination as a redox polymerization initiator. The polymerization temperature of the polymerizable vinyl monomer (B1) is preferably 30 ° C to 100 ° C.

複合樹脂水性分散体中のポリウレタン樹脂(A)の数平均分子量は、1,000〜1,000,000であることが好ましい。   The number average molecular weight of the polyurethane resin (A) in the aqueous composite resin dispersion is preferably 1,000 to 1,000,000.

複合樹脂水性分散体中のビニル重合体(B)の数平均分子量は、1,000〜1,000,000であることが好ましい。   The number average molecular weight of the vinyl polymer (B) in the aqueous composite resin dispersion is preferably 1,000 to 1,000,000.

本発明の複合樹脂水性分散体には、必要に応じて、増粘剤、光増感剤、硬化触媒、紫外線吸収剤、光安定剤、消泡剤、可塑剤、表面調整剤、沈降防止剤等の添加剤を添加することもできる。添加剤は、単独であってもよいし、複数種を併用してもよい。本発明の複合樹脂水性分散体は、得られる塗膜の硬度、耐薬品性の点から、実質的に、保護コロイド、乳化剤、界面活性剤を含まないことが好ましい。   In the composite resin aqueous dispersion of the present invention, a thickener, a photosensitizer, a curing catalyst, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antifoaming agent, a plasticizer, a surface conditioner, and an anti-settling agent are added as necessary. Additives such as can also be added. An additive may be individual and may use multiple types together. The aqueous composite resin dispersion of the present invention preferably contains substantially no protective colloid, emulsifier, or surfactant from the viewpoint of the hardness and chemical resistance of the resulting coating film.

<塗料組成物及びコーティング剤組成物>
本発明は、上記複合樹脂水性分散体を含有する塗料組成物及びコーティング剤組成物にも関する。
<Coating composition and coating agent composition>
The present invention also relates to a coating composition and a coating agent composition containing the aqueous composite resin dispersion.

本発明の塗料組成物及びコーティング剤組成物には、上記複合樹脂水性分散体以外にも、他の樹脂を添加することもできる。他の樹脂としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、ポリオレフィン樹脂等が挙げられる。これらは単独であってもよいし、複数種を併用してもよい。他の樹脂は、1種以上の親水性基を有することが好ましい。親水性基としては、水酸基、カルボキシ基、スルホン酸基、ポリエチレングリコール基等が挙げられる。   In addition to the composite resin aqueous dispersion, other resins may be added to the coating composition and the coating composition of the present invention. Examples of other resins include polyester resins, acrylic resins, polyether resins, polycarbonate resins, polyurethane resins, epoxy resins, alkyd resins, and polyolefin resins. These may be single and may use multiple types together. The other resin preferably has one or more hydrophilic groups. Examples of the hydrophilic group include a hydroxyl group, a carboxy group, a sulfonic acid group, and a polyethylene glycol group.

他の樹脂としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。   The other resin is preferably at least one selected from the group consisting of a polyester resin, an acrylic resin, and a polyolefin resin.

ポリエステル樹脂は、通常、酸成分とアルコ−ル成分とのエステル化反応又はエステル交換反応によって製造することができる。酸成分としては、ポリエステル樹脂の製造に際して酸成分として通常使用される化合物を使用することができる。酸成分としては、例えば、脂肪族多塩基酸、脂環族多塩基酸、芳香族多塩基酸等を使用することができる。
ポリエステル樹脂の水酸基価は、10〜300mgKOH/g程度が好ましく、50〜250mgKOH/g程度がより好ましく、80〜180mgKOH/g程度が更に好ましい。前記ポリエステル樹脂の酸価は、1〜200mgKOH/g程度が好ましく、15〜100mgKOH/g程度がより好ましく、25〜60mgKOH/g程度が更に好ましい。
The polyester resin can be usually produced by an esterification reaction or an ester exchange reaction between an acid component and an alcohol component. As an acid component, the compound normally used as an acid component at the time of manufacture of a polyester resin can be used. As an acid component, an aliphatic polybasic acid, an alicyclic polybasic acid, an aromatic polybasic acid, etc. can be used, for example.
The hydroxyl value of the polyester resin is preferably about 10 to 300 mgKOH / g, more preferably about 50 to 250 mgKOH / g, and still more preferably about 80 to 180 mgKOH / g. The acid value of the polyester resin is preferably about 1 to 200 mgKOH / g, more preferably about 15 to 100 mgKOH / g, and still more preferably about 25 to 60 mgKOH / g.

ポリエステル樹脂の重量平均分子量は、500〜500,000が好ましく、1,000〜300,000がより好ましく、1,500〜200,000が更に好ましい。   The weight average molecular weight of the polyester resin is preferably 500 to 500,000, more preferably 1,000 to 300,000, and still more preferably 1,500 to 200,000.

アクリル樹脂としては、水酸基含有アクリル樹脂が好ましい。水酸基含有アクリル樹脂は、水酸基含有重合性不飽和モノマー及び該水酸基含有重合性不飽和モノマーと共重合可能な他の重合性不飽和モノマーとを、例えば、有機溶媒中での溶液重合法、水中でのエマルション重合法等の既知の方法によって共重合させることにより製造できる。   As the acrylic resin, a hydroxyl group-containing acrylic resin is preferable. Hydroxyl group-containing acrylic resin is a hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer and other polymerizable unsaturated monomer copolymerizable with the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer, for example, in a solution polymerization method in an organic solvent, in water It can manufacture by making it copolymerize by known methods, such as an emulsion polymerization method.

水酸基含有重合性不飽和モノマーは、1分子中に水酸基及び重合性不飽和結合をそれぞれ1個以上有する化合物である。例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸と炭素数2〜8の2価アルコールとのモノエステル化物;これらのモノエステル化物のε−カプロラクトン変性体;N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド;アリルアルコール;分子末端が水酸基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート等を挙げることができる。   The hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer is a compound having at least one hydroxyl group and one polymerizable unsaturated bond in one molecule. For example, (meth) acrylic acid such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate and the like and 2 to 8 carbon atoms. Monoesterified products of dihydric alcohols with these compounds; ε-caprolactone modified products of these monoesterified products; N-hydroxymethyl (meth) acrylamide; allyl alcohol; (meth) acrylates having a polyoxyethylene chain whose molecular ends are hydroxyl groups Etc.

水酸基含有アクリル樹脂は、アニオン性官能基を有することが好ましい。アニオン性官能基を有する水酸基含有アクリル樹脂については、例えば、重合性不飽和モノマーの1種として、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基等のアニオン性官能基を有する重合性不飽和モノマーを用いることにより製造できる。   The hydroxyl group-containing acrylic resin preferably has an anionic functional group. For the hydroxyl group-containing acrylic resin having an anionic functional group, for example, a polymerizable unsaturated monomer having an anionic functional group such as a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, or a phosphoric acid group is used as one kind of the polymerizable unsaturated monomer. It can be manufactured by using.

水酸基含有アクリル樹脂の水酸基価は、組成物の貯蔵安定性や得られる塗膜の耐水性等の観点から、1〜200mgKOH/g程度が好ましく、2〜100mgKOH/g程度がより好ましく、3〜60mgKOH/g程度が更に好ましい。   The hydroxyl value of the hydroxyl group-containing acrylic resin is preferably about 1 to 200 mgKOH / g, more preferably about 2 to 100 mgKOH / g, and more preferably 3 to 60 mgKOH from the viewpoints of storage stability of the composition and water resistance of the resulting coating film. / G is more preferable.

また、水酸基含有アクリル樹脂がカルボキシル基等の酸基を有する場合、該水酸基含有アクリル樹脂の酸価は、得られる塗膜の耐水性等の観点から、1〜200mgKOH/g程度が好ましく、2〜150mgKOH/g程度がより好ましく、5〜100mgKOH/g程度が更に好ましい。   When the hydroxyl group-containing acrylic resin has an acid group such as a carboxyl group, the acid value of the hydroxyl group-containing acrylic resin is preferably about 1 to 200 mgKOH / g from the viewpoint of water resistance of the resulting coating film, About 150 mgKOH / g is more preferable, and about 5 to 100 mgKOH / g is still more preferable.

水酸基含有アクリル樹脂の重量平均分子量は、1,000〜200,000が好ましく、2,000〜100,000がより好ましく、更に好ましくは3,000〜50,000の範囲内であることが好適である。   The weight average molecular weight of the hydroxyl group-containing acrylic resin is preferably 1,000 to 200,000, more preferably 2,000 to 100,000, and still more preferably in the range of 3,000 to 50,000. is there.

ポリエーテル樹脂としては、エーテル結合を有する重合体又は共重合体が挙げられ、例えばポリオキシエチレン系ポリエーテル、ポリオキシプロピレン系ポリエーテル、ポリオキシブチレン系ポリエーテル、ビスフェノールA又はビスフェノールF等の芳香族ポリヒドロキシ化合物から誘導されるポリエーテル等が挙げられる。   Examples of the polyether resin include polymers or copolymers having an ether bond, and examples include aromatics such as polyoxyethylene-based polyether, polyoxypropylene-based polyether, polyoxybutylene-based polyether, bisphenol A or bisphenol F. And polyethers derived from group polyhydroxy compounds.

ポリカーボネート樹脂としては、ビスフェノール化合物から製造された重合体が挙げられ、例えばビスフェノールA・ポリカーボネート等が挙げられる。   Examples of the polycarbonate resin include a polymer produced from a bisphenol compound, such as bisphenol A / polycarbonate.

ポリウレタン樹脂としては、アクリル、ポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネート等の各種ポリオール成分とポリイソシアネートとの反応によって得られるウレタン結合を有する樹脂が挙げられる。   Examples of the polyurethane resin include resins having a urethane bond obtained by reacting various polyol components such as acrylic, polyester, polyether, and polycarbonate with polyisocyanate.

エポキシ樹脂としては、ビスフェノール化合物とエピクロルヒドリンの反応によって得られる樹脂等が挙げられる。ビスフェノールとしては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールFが挙げられる。   Examples of the epoxy resin include a resin obtained by a reaction between a bisphenol compound and epichlorohydrin. Examples of bisphenol include bisphenol A and bisphenol F.

アルキド樹脂としては、フタル酸、テレフタル酸、コハク酸等の多塩基酸と多価アルコールに、更に油脂・油脂脂肪酸(大豆油、アマニ油、ヤシ油、ステアリン酸等)、天然樹脂(ロジン、コハク等)等の変性剤を反応させて得られたアルキド樹脂が挙げられる。   Alkyd resins include polybasic acids such as phthalic acid, terephthalic acid and succinic acid and polyhydric alcohols, as well as fats and oils and fats (soybean oil, linseed oil, coconut oil, stearic acid, etc.) Alkyd resin obtained by reacting a modifier such as

ポリオレフィン樹脂としては、オレフィン系モノマーを適宜他のモノマーと通常の重合法に従って重合又は共重合することにより得られるポリオレフィン樹脂を、乳化剤を用いて水分散するか、あるいはオレフィン系モノマーを適宜他のモノマーと共に乳化重合することにより得られる樹脂が挙げられる。また、場合により、前記のポリオレフィン樹脂が塩素化されたいわゆる塩素化ポリオレフィン変性樹脂を用いてもよい。   As the polyolefin resin, a polyolefin resin obtained by polymerizing or copolymerizing an olefin monomer with another monomer in accordance with a normal polymerization method is dispersed in water using an emulsifier, or the olefin monomer is appropriately replaced with another monomer. And a resin obtained by emulsion polymerization. In some cases, a so-called chlorinated polyolefin-modified resin in which the polyolefin resin is chlorinated may be used.

オレフィン系モノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン、1−ヘキセン、1−デセン、1−ドデセン等のα−オレフィン;ブタジエン、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン、1,5−ヘキサジエン、スチレン類、等の共役ジエン又は非共役ジエン等が挙げられ、これらのモノマーは、単独であってもよいし、複数種を併用してもよい。   Examples of the olefin monomer include ethylene, propylene, 1-butene, 3-methyl-1-butene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 1-heptene, 1-hexene, 1-hexene, Examples include α-olefins such as decene and 1-dodecene; conjugated dienes such as butadiene, ethylidene norbornene, dicyclopentadiene, 1,5-hexadiene, styrenes, and the like. These monomers are used alone. It may also be used in combination.

オレフィン系モノマーと共重合可能な他のモノマーとしては、例えば、酢酸ビニル、ビニルアルコール、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水イタコン酸等が挙げられ、これらのモノマーは、単独であってもよいし、複数種を併用してもよい。   Examples of other monomers copolymerizable with olefinic monomers include vinyl acetate, vinyl alcohol, maleic acid, citraconic acid, itaconic acid, maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic anhydride, and the like. May be used alone or in combination.

本発明の塗料組成物及びコーティング剤組成物は、硬化剤を含むことができ、これにより、塗料組成物又はコーティング剤組成物を用いて得られる塗膜又は複層塗膜、コーティング膜の耐水性等を向上させることができる。   The coating composition and the coating composition of the present invention may contain a curing agent, whereby the coating film or multilayer coating film obtained by using the coating composition or the coating composition, the water resistance of the coating film Etc. can be improved.

硬化剤としては、例えば、アミノ樹脂、ポリイソシアネート、ブロック化ポリイソシアネート、メラミン樹脂、カルボジイミド等を用いることできる。硬化剤は、単独であってもよいし、複数種を併用してもよい。   As the curing agent, for example, amino resin, polyisocyanate, blocked polyisocyanate, melamine resin, carbodiimide and the like can be used. A hardening | curing agent may be individual and may use multiple types together.

アミノ樹脂としては、例えば、アミノ成分とアルデヒド成分との反応によって得られる部分もしくは完全メチロール化アミノ樹脂が挙げられる。前記アミノ成分としては、例えば、メラミン、尿素、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン、ステログアナミン、スピログアナミン、ジシアンジアミド等が挙げられる。アルデヒド成分としては、例えば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンツアルデヒド等が挙げられる。   Examples of the amino resin include a partial or completely methylolated amino resin obtained by a reaction between an amino component and an aldehyde component. Examples of the amino component include melamine, urea, benzoguanamine, acetoguanamine, steroguanamine, spiroguanamine, dicyandiamide and the like. Examples of the aldehyde component include formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, and the like.

ポリイソシアネートとしては、例えば、1分子中に2個以上のイソシアナト基を有する化合物が挙げられ、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。   Examples of the polyisocyanate include compounds having two or more isocyanato groups in one molecule, such as hexamethylene diisocyanate and trimethylhexamethylene diisocyanate.

ブロック化ポリイソシアネートとしては、前述のポリイソシアネートのポリイソシアナト基にブロック化剤を付加することによって得られるものが挙げられる。前記ブロック化剤としては、フェノール、クレゾール等のフェノール系、メタノール、エタノール等の脂肪族アルコール系、マロン酸ジメチル、アセチルアセトン等の活性メチレン系、ブチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン等のメルカプタン系、アセトアニリド、酢酸アミド等の酸アミド系、ε−カプロラクタム、δ−バレロラクタム等のラクタム系、コハク酸イミド、マレイン酸イミド等の酸イミド系、アセトアルドオキシム、アセトンオキシム、メチルエチルケトオキシム等のオキシム系、ジフェニルアニリン、アニリン、エチレンイミン等のアミン系等のブロック化剤が挙げられる。   Examples of the blocked polyisocyanate include those obtained by adding a blocking agent to the polyisocyanate group of the aforementioned polyisocyanate. Examples of the blocking agent include phenols such as phenol and cresol, aliphatic alcohols such as methanol and ethanol, active methylenes such as dimethyl malonate and acetylacetone, mercaptans such as butyl mercaptan and dodecyl mercaptan, acetanilide, and acetic acid amide. Acid amides such as ε-caprolactam and δ-valerolactam, acid imides such as succinimide and maleic imide, oximes such as acetoaldoxime, acetone oxime and methyl ethyl ketoxime, diphenylaniline and aniline And amine-based blocking agents such as ethyleneimine.

メラミン樹脂としては、例えば、ジメチロールメラミン、トリメチロールメラミン等のメチロールメラミン;これらのメチロールメラミンのアルキルエーテル化物又は縮合物;メチロールメラミンのアルキルエーテル化物の縮合物等をあげることができる。   Examples of the melamine resin include methylol melamines such as dimethylol melamine and trimethylol melamine; alkyl etherified products or condensates of these methylol melamines; condensates of alkyl etherified products of methylol melamine, and the like.

本発明の塗料組成物及びコーティング剤組成物には、着色顔料や体質顔料、光輝性顔料を添加することができる。   Coloring pigments, extender pigments, and glitter pigments can be added to the coating composition and coating agent composition of the present invention.

着色顔料としては、例えば、酸化チタン、亜鉛華、カーボンブラック、モリブデンレッド、プルシアンブルー、コバルトブルー、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリン顔料、スレン系顔料、ペリレン顔料等が挙げられる。これらは、単独であってもよいし、複数種を併用してもよい。特に、着色顔料として、酸化チタン及び/又はカーボンブラックを使用することが好ましい。   Examples of the color pigment include titanium oxide, zinc white, carbon black, molybdenum red, Prussian blue, cobalt blue, azo pigment, phthalocyanine pigment, quinacridone pigment, isoindoline pigment, selenium pigment, and perylene pigment. These may be single and may use multiple types together. In particular, it is preferable to use titanium oxide and / or carbon black as the color pigment.

体質顔料としては、例えば、クレー、カオリン、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、アルミナホワイト等が挙げられる。これらは、単独であってもよいし、複数種を併用してもよい。特に、体質顔料として、硫酸バリウム及び/又はタルクを使用することが好ましく、硫酸バリウムを使用することがより好ましい。   Examples of extender pigments include clay, kaolin, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, talc, silica, and alumina white. These may be single and may use multiple types together. In particular, barium sulfate and / or talc are preferably used as extender pigments, and barium sulfate is more preferably used.

光輝性顔料は、例えば、アルミニウム、銅、亜鉛、真ちゅう、ニッケル、酸化アルミニウム、雲母、酸化チタンや酸化鉄で被覆された酸化アルミニウム、酸化チタンや酸化鉄で被覆された雲母等を使用することができる。   As the bright pigment, for example, aluminum, copper, zinc, brass, nickel, aluminum oxide, mica, aluminum oxide coated with titanium oxide or iron oxide, mica coated with titanium oxide or iron oxide, or the like may be used. it can.

本発明の塗料組成物及びコーティング剤組成物には、必要に応じて、増粘剤、硬化触媒、紫外線吸収剤、光安定剤、消泡剤、可塑剤、表面調整剤、沈降防止剤等の通常の塗料用添加剤を含有することができる。これらは、単独であってもよいし、複数種を併用してもよい。   The coating composition and coating composition of the present invention include a thickener, a curing catalyst, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antifoaming agent, a plasticizer, a surface conditioner, an anti-settling agent, etc., if necessary. Usual paint additives can be contained. These may be single and may use multiple types together.

本発明の塗料組成物及びコーティング剤組成物の製造方法は、特に制限されないが、公知の製造方法を用いることができる。一般的には、塗料組成物及びコーティング剤組成物は、上記複合樹脂水性分散体と上述した各種添加剤を混合し、水系媒体を添加し、塗装方法に応じた粘度に調製することにより製造される。   Although the manufacturing method in particular of the coating composition and coating agent composition of this invention is not restrict | limited, A well-known manufacturing method can be used. In general, the coating composition and the coating composition are produced by mixing the aqueous composite resin dispersion and the various additives described above, adding an aqueous medium, and adjusting the viscosity according to the coating method. The

塗料組成物の被塗装材質又はコーティング剤組成物の被コーティング材質としては、金属、プラスチック、無機物、木材等が挙げられる。   Examples of the coating material of the coating composition or the coating material of the coating agent composition include metals, plastics, inorganic materials, and wood.

本発明の塗料組成物及びコーティング剤組成物は、プラスチックに対する密着性が高く、特にポリ(メタ)アクリル樹脂やABS樹脂に対する密着性が高い。このため、被塗装材質及び被コーティング材質としては、ポリ(メタ)アクリル酸エステル樹脂及び/又はABS樹脂が好ましい。   The coating composition and the coating agent composition of the present invention have high adhesion to plastic, and particularly high adhesion to poly (meth) acrylic resin and ABS resin. For this reason, as the material to be coated and the material to be coated, poly (meth) acrylate resin and / or ABS resin are preferable.

塗料組成物の塗装方法又はコーティング剤組成物のコーティング方法としては、ベル塗装、スプレー塗装、ロール塗装、シャワー塗装、浸漬塗装等が挙げられる。   Examples of the coating method of the coating composition or the coating method of the coating agent composition include bell coating, spray coating, roll coating, shower coating, and dip coating.

塗膜の厚さは、特に制限されないが、1〜100μmの厚さが好ましい。より好ましくは、3〜50μmの厚さの塗膜を形成することが好ましい。   The thickness of the coating film is not particularly limited, but a thickness of 1 to 100 μm is preferable. More preferably, it is preferable to form a coating film having a thickness of 3 to 50 μm.

次に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited to these.

[合成例1]
攪拌機、還流冷却管及び温度計を挿入した反応容器で、ETERNACOLL UM90(3/1)(宇部興産製;数平均分子量916;水酸基価123mgKOH/g;ポリオール成分が1,4−シクロヘキサンジメタノール:1,6−ヘキサンジオール=3:1のモル比のポリオール混合物と炭酸エステルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール、1500g)と、2,2−ジメチロールプロピオン酸(220g)と、水素添加MDI(1450g)とを、NMP(1350g)中、ジブチルスズジラウリレート(2.6g)存在下、窒素雰囲気下で、80〜90℃で、6時間加熱した。ウレタン化反応終了時のプレポリマー中のNCO基含有量は3.97質量%であった。反応混合物を80℃まで冷却し、これにトリエチルアミン(149g)を添加・混合した。反応混合物の中から4360gを抜き出して、強攪拌下のもと水(6900g)の中に加えた。ついで、35質量%の2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液(626g)を加えて、ポリウレタン樹脂(水性分散体)を得た。
[Synthesis Example 1]
In a reaction vessel in which a stirrer, a reflux condenser and a thermometer were inserted, ETERNCOLLUM UM90 (3/1) (manufactured by Ube Industries; number average molecular weight 916; hydroxyl value 123 mgKOH / g; polyol component 1,4-cyclohexanedimethanol: 1 , 6-hexanediol = 3: 1 polycarbonate diol obtained by reacting a polyol mixture with a carbonate ester (1,500 g), 2,2-dimethylolpropionic acid (220 g), hydrogenated MDI ( 1450 g) in NMP (1350 g) in the presence of dibutyltin dilaurate (2.6 g) under nitrogen atmosphere at 80-90 ° C. for 6 hours. The NCO group content in the prepolymer at the end of the urethanization reaction was 3.97% by mass. The reaction mixture was cooled to 80 ° C., and triethylamine (149 g) was added and mixed thereto. 4360 g was extracted from the reaction mixture and added to water (6900 g) under vigorous stirring. Subsequently, 35 mass% of 2-methyl-1,5-pentanediamine aqueous solution (626 g) was added to obtain a polyurethane resin (aqueous dispersion).

[実施例1]
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置で、合成例1で得られたポリウレタン樹脂(水性分散体(500g))に、n-ブチルアクリレート(ガラス転移温度(計算値):−54℃、33.4g)と、水(85.8g)とを加え、50℃に加温した。次に、1質量%アスコルビン酸水溶液(9.3g)と、7質量%過酸化ブチル水溶液(2.7g)とを加えた。発熱が収まった後、50℃で、1時間加熱したところ、ビニル重合体を内包するポリウレタン樹脂が水系媒体中に分散した複合樹脂水性分散体が得られた。
[Example 1]
In a reactor equipped with a stirrer and a heater, n-butyl acrylate (glass transition temperature (calculated value): −54 ° C., 33.4 g) was added to the polyurethane resin (aqueous dispersion (500 g)) obtained in Synthesis Example 1. ) And water (85.8 g) were added and heated to 50 ° C. Next, 1 mass% ascorbic acid aqueous solution (9.3 g) and 7 mass% butyl peroxide aqueous solution (2.7 g) were added. After the heat generation had subsided, heating at 50 ° C. for 1 hour gave a composite resin aqueous dispersion in which the polyurethane resin containing the vinyl polymer was dispersed in the aqueous medium.

[実施例2]
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置で、合成例1で得られたポリウレタン樹脂(水性分散体(500g))に、2─エチルヘキシルアクリレート(ガラス転移温度(計算値):−85℃、33.4g)と、水(85.8g)とを加え、50℃に加温した。次に、1質量%アスコルビン酸水溶液(9.3g)と、7質量%過酸化ブチル水溶液(2.7g)とを加えた。発熱が収まった後、50℃で、1時間加熱したところ、ビニル重合体を内包するポリウレタン樹脂粒子が水系媒体中に分散した複合樹脂水性分散体2が得られた。
[Example 2]
In a reaction apparatus equipped with a stirrer and a heater, 2-ethylhexyl acrylate (glass transition temperature (calculated value): −85 ° C., 33.4 g) was added to the polyurethane resin (aqueous dispersion (500 g)) obtained in Synthesis Example 1. ) And water (85.8 g) were added and heated to 50 ° C. Next, 1 mass% ascorbic acid aqueous solution (9.3 g) and 7 mass% butyl peroxide aqueous solution (2.7 g) were added. After the heat generation had subsided, heating at 50 ° C. for 1 hour gave a composite resin aqueous dispersion 2 in which polyurethane resin particles encapsulating the vinyl polymer were dispersed in an aqueous medium.

[実施例3]
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置で、合成例1で得られたポリウレタン樹脂(水性分散体(500g))に、2─エチルヘキシルメタクリレート(ガラス転移温度(計算値):−10℃、33.4g)と、水(85.8g)とを加え、50℃に加温した。次に、1質量%アスコルビン酸水溶液(9.3g)と、7質量%過酸化ブチル水溶液(2.7g)とを加えた。発熱が収まった後、50℃で、1時間加熱したところ、ビニル重合体を内包するポリウレタン樹脂が水系媒体中に分散した複合樹脂水性分散体3が得られた。
[Example 3]
In a reaction apparatus equipped with a stirrer and a heater, 2-ethylhexyl methacrylate (glass transition temperature (calculated value): −10 ° C., 33.4 g) was added to the polyurethane resin (aqueous dispersion (500 g)) obtained in Synthesis Example 1. ) And water (85.8 g) were added and heated to 50 ° C. Next, 1 mass% ascorbic acid aqueous solution (9.3 g) and 7 mass% butyl peroxide aqueous solution (2.7 g) were added. After the exotherm had subsided, the mixture was heated at 50 ° C. for 1 hour to obtain a composite resin aqueous dispersion 3 in which the polyurethane resin encapsulating the vinyl polymer was dispersed in the aqueous medium.

[実施例4]
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置で、合成例1で得られたポリウレタン樹脂(水性分散体(500g))に、n-ブチルメタクリレート(ガラス転移温度(計算値):20℃、33.4g)と、水(85.8g)とを加え、50℃に加温した。次に、1質量%アスコルビン酸水溶液(9.3g)と、7質量%過酸化ブチル水溶液(2.7g)とを加えた。発熱が収まった後、50℃で、1時間加熱したところ、ビニル重合体を内包するポリウレタン樹脂が水系媒体中に分散した複合樹脂水性分散体4が得られた。
[Example 4]
In a reactor equipped with a stirrer and a heater, n-butyl methacrylate (glass transition temperature (calculated value): 20 ° C., 33.4 g) was added to the polyurethane resin (aqueous dispersion (500 g)) obtained in Synthesis Example 1. And water (85.8 g) were added and heated to 50 ° C. Next, 1 mass% ascorbic acid aqueous solution (9.3 g) and 7 mass% butyl peroxide aqueous solution (2.7 g) were added. After the heat generation had subsided, heating at 50 ° C. for 1 hour gave a composite resin aqueous dispersion 4 in which the polyurethane resin containing the vinyl polymer was dispersed in the aqueous medium.

[実施例5]
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置で、合成例1で得られたポリウレタン樹脂(水性分散体(500g))に、メチルメタクリレート(ガラス転移温度(計算値):105℃、33.4g)と、水(85.8g)とを加え、50℃に加温した。次に、1質量%アスコルビン酸水溶液(9.3g)と、7質量%過酸化ブチル水溶液(2.7g)とを加えた。発熱が収まった後、50℃で、1時間加熱したところ、ビニル重合体を内包するポリウレタン樹脂が水系媒体中に分散した複合樹脂水性分散体が得られた。
[Example 5]
In a reactor equipped with a stirrer and a heater, the polyurethane resin obtained in Synthesis Example 1 (aqueous dispersion (500 g)) was added to methyl methacrylate (glass transition temperature (calculated value): 105 ° C., 33.4 g), Water (85.8 g) was added and warmed to 50 ° C. Next, 1 mass% ascorbic acid aqueous solution (9.3 g) and 7 mass% butyl peroxide aqueous solution (2.7 g) were added. After the heat generation had subsided, heating at 50 ° C. for 1 hour gave a composite resin aqueous dispersion in which the polyurethane resin containing the vinyl polymer was dispersed in the aqueous medium.

[比較例1]
攪拌機、還流冷却管及び温度計を挿入した反応容器で、ETERNACOLL UM90(3/1)(宇部興産製;数平均分子量916;水酸基価123mgKOH/g;ポリオール成分が1,4−シクロヘキサンジメタノール:1,6−ヘキサンジオール=3:1のモル比のポリオール混合物と炭酸エステルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール、1500g)と、2,2−ジメチロールプロピオン酸(220g)と、水素添加MDI(1450g)とを、NMP(1350g)中、ジブチルスズジラウリレート(2.6g)存在下、窒素雰囲気下で、80〜90℃で、6時間加熱した。ウレタン化反応終了時のプレポリマー中のNCO基含有量は3.97質量%であった。反応混合物を80℃まで冷却し、これにトリエチルアミン(149g)を添加・混合した。反応混合物の中から4360gを抜き出して、強攪拌下のもと水(6900g)の中に加えた。ついで、35質量%の2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液(626g)を加えて、ポリウレタン樹脂(水性分散体)を得た。
[Comparative Example 1]
In a reaction vessel in which a stirrer, a reflux condenser and a thermometer were inserted, ETERNCOLLUM UM90 (3/1) (manufactured by Ube Industries; number average molecular weight 916; hydroxyl value 123 mgKOH / g; polyol component 1,4-cyclohexanedimethanol: 1 , 6-hexanediol = 3: 1 polycarbonate diol obtained by reacting a polyol mixture with a carbonate ester (1,500 g), 2,2-dimethylolpropionic acid (220 g), hydrogenated MDI ( 1450 g) in NMP (1350 g) in the presence of dibutyltin dilaurate (2.6 g) under nitrogen atmosphere at 80-90 ° C. for 6 hours. The NCO group content in the prepolymer at the end of the urethanization reaction was 3.97% by mass. The reaction mixture was cooled to 80 ° C., and triethylamine (149 g) was added and mixed thereto. 4360 g was extracted from the reaction mixture and added to water (6900 g) under vigorous stirring. Subsequently, 35 mass% of 2-methyl-1,5-pentanediamine aqueous solution (626 g) was added to obtain a polyurethane resin (aqueous dispersion).

[比較例2]
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置で、合成例1で得られた水性ポリウレタン樹脂分散体(500g)に、n-ブチルアクリレート(ガラス転移温度(計算値):−54℃、89.2g)と、水(236g)とを加え、50℃に加温した。次に、1質量%アスコルビン酸水溶液(12.4g)と、7質量%過酸化ブチル水溶液(3.5g)とを加えた。発熱が収まった後、50℃で、1時間加熱したところ、ビニル重合体を内包するポリウレタン樹脂が水系媒体中に分散した複合樹脂水性分散体が得られた。
[Comparative Example 2]
In a reactor equipped with a stirrer and a heater, the aqueous polyurethane resin dispersion (500 g) obtained in Synthesis Example 1 was added to n-butyl acrylate (glass transition temperature (calculated value): −54 ° C., 89.2 g). , Water (236 g) was added, and the mixture was heated to 50 ° C. Next, 1 mass% ascorbic acid aqueous solution (12.4 g) and 7 mass% butyl peroxide aqueous solution (3.5 g) were added. After the heat generation had subsided, heating at 50 ° C. for 1 hour gave a composite resin aqueous dispersion in which the polyurethane resin containing the vinyl polymer was dispersed in the aqueous medium.

[評価]
(耐アルコール性)
実施例1〜5、及び比較例1〜2で得られた複合樹脂水性分散体をガラス板に塗布した。なお、乾燥後の最終膜厚が、10ミクロンとなるように塗布した。その後、120℃で120分加熱乾燥することで、乾燥塗膜を形成し、ガラス基材積層体を得た。
[Evaluation]
(Alcohol resistance)
The composite resin aqueous dispersions obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 were applied to glass plates. In addition, it apply | coated so that the final film thickness after drying might be set to 10 microns. Then, the dried coating film was formed by heating and drying at 120 ° C. for 120 minutes to obtain a glass substrate laminate.

得られたガラス基材積層体の乾燥塗膜上に、消毒用アルコールを染み込ませた脱脂綿を置き、5分間静置した。その後、脱脂綿を取り除き、脱脂綿を置いた場所をニードルで引っ掻き、塗膜外観を目視により評価した。その結果を表1に示す。   Absorbent cotton impregnated with alcohol for disinfection was placed on the dried coating film of the obtained glass substrate laminate, and allowed to stand for 5 minutes. Thereafter, the absorbent cotton was removed, the place where the absorbent cotton was placed was scratched with a needle, and the appearance of the coating film was visually evaluated. The results are shown in Table 1.

評価基準は、以下のとおりである。
○:塗膜の破れや塗膜の剥離は、観測されなかった。
×:塗膜の破れや塗膜の剥離が、観測された。
The evaluation criteria are as follows.
○: No tearing of the coating film or peeling of the coating film was observed.
X: The tear of the coating film and peeling of the coating film were observed.

Figure 0006565337
Figure 0006565337

(鉛筆硬度)
実施例1〜5、及び比較例1〜2の複合樹脂水性分散体をガラス板に塗布した。なお、乾燥後の最終膜厚が約20ミクロンになるように均一に塗布した。次いで、80℃にて30分乾燥することで、ガラス基材積層体を得た。得られたガラス基材積層体から、硬化塗膜(樹脂フィルム)をガラス板より剥離して、JIS K 5600−5−4に準拠した方法で鉛筆硬度を測定した。
(Pencil hardness)
The composite resin aqueous dispersions of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 were applied to a glass plate. In addition, it apply | coated uniformly so that the final film thickness after drying might be set to about 20 microns. Then, the glass base material laminated body was obtained by drying at 80 degreeC for 30 minutes. The cured coating film (resin film) was peeled off from the glass plate from the obtained glass substrate laminate, and the pencil hardness was measured by a method according to JIS K 5600-5-4.

(密着性)
実施例1〜5、及び比較例1〜2で得られた複合樹脂水性分散体を、自動車鋼板カチオン電着塗板(日本テストパネル社製)上に、厚さ40μm(バーコーター#20)で塗布し、140℃で30分間加熱乾燥し、得られた塗膜を用いて碁盤目剥離試験を行った。塗膜に10mm×10mmの面積に縦横1mm間隔で切り目を入れ、粘着テープを貼った後、剥がしたときの状態を下記の基準で評価した。
○:塗膜の剥離がない状態
△:塗膜の一部分が剥離している状態
×:塗膜の全面が剥離している状態
(Adhesion)
The composite resin aqueous dispersions obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 were applied to a thickness of 40 μm (bar coater # 20) on an automobile steel plate cationic electrodeposition coating plate (manufactured by Nippon Test Panel Co., Ltd.). Then, it was heated and dried at 140 ° C. for 30 minutes, and a cross-cut peel test was performed using the obtained coating film. The coating was scored at intervals of 1 mm vertically and horizontally in an area of 10 mm × 10 mm, and after applying an adhesive tape, the state when it was peeled off was evaluated according to the following criteria.
○: state in which the coating film is not peeled △: state in which a part of the coating film is peeled ×: state in which the entire surface of the coating film is peeled

Figure 0006565337
Figure 0006565337

本発明の複合樹脂水性分散体は、塗料、コーティング剤、プライマー、接着剤の原料等として広く利用できる。特に、ガラスコーティング剤、および、その原料等として、好適に利用できる。   The aqueous composite resin dispersion of the present invention can be widely used as a raw material for paints, coating agents, primers, adhesives, and the like. In particular, it can be suitably used as a glass coating agent and its raw material.

Claims (6)

少なくとも複合樹脂が、水系媒体中に分散している複合樹脂水性分散体であって、前記複合樹脂は、少なくとも、ポリウレタン樹脂(A)と、前記ポリウレタン樹脂(A)に内包されたビニル重合体(B)とからなり、前記ポリウレタン樹脂(A)は、少なくとも、脂環構造を有するポリカーボネートポリオール(a)と、酸性基含有ポリオール(b)と、ポリイソシアネート(c)とを反応させて得られるものであって、前記ポリウレタン樹脂(A)と、前記ビニル重合体(B)との総質量に対し、前記ポリウレタン樹脂(A)の質量が、70〜90質量%であることを特徴とする複合樹脂水性分散体。   A composite resin aqueous dispersion in which at least a composite resin is dispersed in an aqueous medium, wherein the composite resin includes at least a polyurethane resin (A) and a vinyl polymer encapsulated in the polyurethane resin (A) ( B), and the polyurethane resin (A) is obtained by reacting at least a polycarbonate polyol (a) having an alicyclic structure, an acidic group-containing polyol (b), and a polyisocyanate (c). The composite resin, wherein the polyurethane resin (A) has a mass of 70 to 90% by mass with respect to the total mass of the polyurethane resin (A) and the vinyl polymer (B). Aqueous dispersion. ポリウレタン樹脂(A)が、脂環構造を有するポリカーボネートポリオール(a)と、酸性基含有ポリオール(b)と、ポリイソシアネート(c)と、鎖伸長剤(d)とを反応させて得られるポリウレタン樹脂である請求項1に記載の複合樹脂水性分散体。   Polyurethane resin (A) is a polyurethane resin obtained by reacting polycarbonate polyol (a) having an alicyclic structure, acidic group-containing polyol (b), polyisocyanate (c), and chain extender (d). The aqueous composite resin dispersion according to claim 1. ビニル重合体(B)が、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、メタクリルアミド誘導体、アクリロニトリル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、ビニルエステル類、N−ビニルアミド類、スチレン誘導体、又は1,3−ジエン誘導体の1種又は複数種の付加重合した物を含む、請求項1又は2に記載の複合樹脂水性分散体。The vinyl polymer (B) is (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid ester, methacrylamide derivative, acrylonitrile, vinylidene chloride, vinylidene fluoride, vinyl esters, N-vinylamides, styrene derivatives, or 1,3. The aqueous composite resin dispersion according to claim 1 or 2, comprising one or more addition-polymerized products of a diene derivative. ビニル重合体(B)が、(メタ)アクリル酸エステルの付加重合した物を含む、請求項1又は2に記載の複合樹脂水性分散体。The aqueous composite resin dispersion according to claim 1 or 2, wherein the vinyl polymer (B) includes a product obtained by addition polymerization of a (meth) acrylic acid ester. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の複合樹脂水性分散体を含有する塗料組成物。 The coating composition containing the composite resin aqueous dispersion of any one of Claims 1-4 . 請求項1〜4のいずれか1項に記載の複合樹脂水性分散体を含有するコーティング剤組成物。 The coating agent composition containing the composite resin aqueous dispersion of any one of Claims 1-4 .
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