JP7360274B2 - Highly durable anti-fog coatings and coating compositions - Google Patents

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本発明は、塗膜およびこれを形成するためのコーティング組成物に関する。本発明は、特に高耐久防曇塗膜およびこれを形成するためのコーティング組成物に関する。 The present invention relates to a coating film and a coating composition for forming the same. The present invention particularly relates to highly durable antifogging coatings and coating compositions for forming the same.

ガラス板の代替として軽量化や成形性の観点から樹脂成形体が広く用いられている。その用途は、自動車部品、家電部品、ハウジング、容器、フィルム、シート等の広い分野にわたる。特に透明プラスチックは、各種窓、光学用レンズ、ミラー、眼鏡、ゴーグル、遮音壁、信号機灯のレンズ、前照灯レンズ、カーブミラー、風防、銘板等に使用されている。しかし、プラスチック等の樹脂基材は、外気との温湿度差により、基材の一方の面が露点温度以下になった場合や、急激な温湿度変化が生じた場合に基材表面が結露し、表面に微細な水滴が付着し透過光を散乱することがある。そのような場合、樹脂成形体は、透明性が損なわれ、いわゆる曇りが発生する。
この曇りを防ぐ方法として下記のような提案がなされてきた。
(1)基材表面に吸水性化合物の塗膜を作製する方法。
(2)基材表面に界面活性剤等の親水化合物の塗膜を作製することで基材表面を親水性にする方法。
Resin molded bodies are widely used as an alternative to glass plates from the viewpoint of weight reduction and moldability. Its applications span a wide range of fields, including automobile parts, home appliance parts, housings, containers, films, and sheets. In particular, transparent plastics are used for various windows, optical lenses, mirrors, glasses, goggles, soundproof walls, traffic light lenses, headlight lenses, curved mirrors, windshields, nameplates, etc. However, with resin base materials such as plastics, dew condensation may occur on the surface of the base material when one side of the base material falls below the dew point temperature or when a sudden change in temperature and humidity occurs due to the difference in temperature and humidity with the outside air. , fine water droplets may adhere to the surface and scatter the transmitted light. In such a case, the transparency of the resin molded article is impaired and so-called cloudiness occurs.
The following proposals have been made as a method to prevent this clouding.
(1) A method of producing a coating film of a water-absorbing compound on the surface of a substrate.
(2) A method of making the surface of a substrate hydrophilic by creating a coating film of a hydrophilic compound such as a surfactant on the surface of the substrate.

具体的には、(1)の方法として、特許文献1では、硬化エポキシド樹脂、あるいはウレタン樹脂からなる吸水性の架橋樹脂層を有し、前記吸水層が金属酸化物微粒子を含有する防曇性物品等が提案されている。また、特許文献2では、硬化エポキシ樹脂とポリオキシエチレンアルキルエーテル系の界面活性剤を含有する吸水層を具備した防曇性物品が提案されている。
しかしながら、これらの方法においては、一定のレベルまでは防曇性を維持できるが、吸水能以上の水分が該物品に凝集、付着すると曇りが生じる。そのため、高い防曇持続性を発現させるためには膜厚を厚くする必要があるといった不都合があった。
Specifically, as the method (1), Patent Document 1 discloses an antifogging method having a water-absorbing crosslinked resin layer made of a cured epoxide resin or a urethane resin, and the water-absorbing layer containing metal oxide fine particles. Goods, etc. are proposed. Further, Patent Document 2 proposes an antifogging article that includes a water absorbing layer containing a cured epoxy resin and a polyoxyethylene alkyl ether surfactant.
However, in these methods, although antifogging properties can be maintained up to a certain level, fogging occurs when water in excess of the water absorption capacity aggregates and adheres to the article. Therefore, there is a disadvantage that the film needs to be thick in order to exhibit high antifogging durability.

(2)の方法として、特許文献3、特許文献4では、塗膜表面がコロイダルシリカであることを特徴とする親水性、防汚性塗膜が開示されている。具体的には、特許文献3では、コロイダルシリカとノニオン系界面活性剤とを含有する防汚塗膜、特許文献4では重合体粒子とコロイダルシリカとを含有する防汚塗膜が開示されている。しかしながら、これらの文献の塗膜は、いずれもコロイダルシリカが塗膜最表面に偏在していることを特徴としている。そのため、初期の親水性、防曇性には優れるものの基材との密着性が悪く、さらに高温多湿などの過酷な環境下においた場合に防曇性の低下や外観不良が起こりうる。 As the method (2), Patent Document 3 and Patent Document 4 disclose a hydrophilic and antifouling coating film characterized in that the coating surface is made of colloidal silica. Specifically, Patent Document 3 discloses an antifouling coating film containing colloidal silica and a nonionic surfactant, and Patent Document 4 discloses an antifouling coating film containing polymer particles and colloidal silica. . However, the coating films of these documents are all characterized by colloidal silica being unevenly distributed on the outermost surface of the coating film. Therefore, although it has excellent initial hydrophilicity and antifogging properties, it has poor adhesion to the substrate, and furthermore, when placed in harsh environments such as high temperature and humidity, a decrease in antifogging properties and poor appearance may occur.

さらに特許文献5では、シロキサンバインダーとシリカ粒子、吸水性有機高分子を含有し、特定範囲内の吸水量と水接触角を有する防曇コート用組成物および積層体が開示されている。しかしながら、基材との凝集性を発現する構造が少ないため密着性が悪く、過酷な環境下においた場合の防曇性の低下や、親水性化合物の塗膜表面での溶出及び更には塗膜全体からの溶出に起因する白化(水滴痕の発生)による外観不良が十分に解決できない可能性がある。 Further, Patent Document 5 discloses an antifogging coating composition and a laminate containing a siloxane binder, silica particles, and a water-absorbing organic polymer, and having a water absorption amount and a water contact angle within a specific range. However, since there is little structure that exhibits cohesiveness with the substrate, adhesion is poor, and when exposed to harsh environments, anti-fogging properties may be reduced, hydrophilic compounds may be leached from the coating surface, and the coating may There is a possibility that poor appearance due to whitening (occurrence of water drop marks) caused by overall elution cannot be resolved satisfactorily.

国際公開第2012/161330号International Publication No. 2012/161330 国際公開第2015/008672号International Publication No. 2015/008672 特許第4812902号Patent No. 4812902 国際公開第2010/104146号International Publication No. 2010/104146 国際公開第2018/092543号International Publication No. 2018/092543

本発明者らは、従来技術の問題点に鑑み、防曇性と密着性に優れ、急激な環境変化に晒された場合においても良好な防曇性と密着性、塗膜外観が保持される塗膜を提供することを課題とする。 In view of the problems of the prior art, the present inventors have discovered that the coating has excellent anti-fog properties and adhesion properties, and maintains good anti-fog properties, adhesion properties, and paint film appearance even when exposed to rapid environmental changes. The objective is to provide a coating film.

本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に完成させた。
すなわち、本発明は以下のとおりである。
[1].
金属酸化物(A)と親水性化合物(B)を含み、25℃の脱イオン水に塗膜を240時間浸漬後、23℃50%RHの環境下に1時間静置させることにより行われる耐水性試験前後の屈折率変化が-5%以上+5%以下であることを特徴とする塗膜。
[2].
重合体粒子(C)をさらに含む、上記[1]項に記載の塗膜。
[3].
架橋剤(D)をさらに含む、上記[1]または[2]項に記載の塗膜。
[4].
水接触角の値が40°未満である、上記[1]~[3]項のいずれか1項に記載の塗膜。
[5].
前記金属酸化物(A)がシリカを含む、上記[1]~[4]項のいずれか1項に記載の塗膜。
[6].
前記親水性化合物(B)が、非共有結合及び/又は共有結合を介して上記金属酸化物(A)表面に結合している、上記[1]~[5]項のいずれか1項に記載の塗膜。
[7].
前記親水性化合物(B)の分子内にアルキレングリコール部位を有する、上記[1]~[6]項のいずれか1項に記載の塗膜。
[8].
前記重合体粒子(C)が、互いに接触している部分を含む、上記[1]~[7]項のいずれか1項に記載の塗膜。
[9].
金属酸化物(A)が、アルコキシシラン、およびアルコキシシランの加水分解縮合物のうち少なくとも1種を含む、上記[1]~[8]項のいずれか1項に記載の塗膜を製造するためのコーティング組成物。
[10].
金属酸化物(A)が、シリコーン粒子およびアクリルシリコーン粒子のうち少なくとも1種を含む、上記[1]~[8]項のいずれか1項に記載の塗膜を製造するためのコーティング組成物。
[11].
親水性化合物(B)が、分子内にアルコキシシリル基およびシラノール基のうち少なくとも1種を含む、上記[9]または[10]項に記載のコーティング組成物。
[12].
重合体粒子(C)をさらに含み、前記重合体粒子(C)が反応性官能基を含む、上記[9]~[11]項のいずれか1項に記載のコーティング組成物。
[13].
金属酸化物(A)および親水性化合物(B)を含み、さらに重合体粒子(C)および架橋剤(D)のうち少なくとも1種を含む、上記[9]~[11]項のいずれか1項に記載のコーティング組成物。
[14].
樹脂基材およびガラス基材のうちいずれか1種と、上記[1]~[8]項のいずれか1項に記載の塗膜との積層体。
[15].
防曇塗膜として使用される、上記[1]~[8]項のいずれか1項に記載の塗膜。
[16].
自動車外装部品用塗膜として使用される、上記[1]~[8]項のいずれか1項に記載の塗膜。
[17].
ランプカバー用塗膜として使用される、上記[1]~[8]項のいずれか1項に記載の塗膜。
The present inventors have completed the present invention as a result of intensive studies to solve the above problems.
That is, the present invention is as follows.
[1].
Water resistance that contains a metal oxide (A) and a hydrophilic compound (B) and is achieved by immersing a coating film in deionized water at 25°C for 240 hours and then leaving it for 1 hour in an environment of 23°C and 50% RH. A coating film characterized in that the change in refractive index before and after a property test is -5% or more and +5% or less.
[2].
The coating film according to item [1] above, further comprising polymer particles (C).
[3].
The coating film according to item [1] or [2] above, further comprising a crosslinking agent (D).
[4].
The coating film according to any one of items [1] to [3] above, which has a water contact angle value of less than 40°.
[5].
The coating film according to any one of items [1] to [4] above, wherein the metal oxide (A) contains silica.
[6].
According to any one of items [1] to [5] above, wherein the hydrophilic compound (B) is bonded to the surface of the metal oxide (A) via a non-covalent bond and/or a covalent bond. coating.
[7].
The coating film according to any one of items [1] to [6] above, wherein the hydrophilic compound (B) has an alkylene glycol moiety in the molecule.
[8].
The coating film according to any one of items [1] to [7] above, wherein the polymer particles (C) include portions in contact with each other.
[9].
For producing the coating film according to any one of items [1] to [8] above, wherein the metal oxide (A) contains at least one of an alkoxysilane and a hydrolyzed condensate of an alkoxysilane. coating composition.
[10].
The coating composition for producing a coating film according to any one of items [1] to [8] above, wherein the metal oxide (A) contains at least one of silicone particles and acrylic silicone particles.
[11].
The coating composition according to item [9] or [10] above, wherein the hydrophilic compound (B) contains at least one kind of an alkoxysilyl group and a silanol group in the molecule.
[12].
The coating composition according to any one of items [9] to [11] above, further comprising a polymer particle (C), wherein the polymer particle (C) contains a reactive functional group.
[13].
Any one of the above items [9] to [11], which contains a metal oxide (A) and a hydrophilic compound (B), and further contains at least one of polymer particles (C) and a crosslinking agent (D). Coating composition as described in section.
[14].
A laminate of any one of a resin base material and a glass base material and the coating film according to any one of items [1] to [8] above.
[15].
The coating film according to any one of items [1] to [8] above, which is used as an antifogging coating film.
[16].
The coating film according to any one of items [1] to [8] above, which is used as a coating film for automobile exterior parts.
[17].
The coating film according to any one of items [1] to [8] above, which is used as a coating film for a lamp cover.

本発明によれば、急激な環境変化に晒された場合においても良好な防曇性と密着性、塗膜外観が保持される塗膜を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a coating film that maintains good antifogging properties, adhesion, and coating appearance even when exposed to rapid environmental changes.

以下、本発明を実施するための形態(以下「実施形態」と略記する。)について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter abbreviated as "embodiments") will be described in detail. Note that the present invention is not limited to the following embodiments, and can be implemented with various modifications within the scope of the gist.

本発明の各構成成分について説明する。 Each component of the present invention will be explained.

本発明における塗膜は、例えば、水等の溶媒等に分散させたコーティング組成物(「水分散体」と略記することがある)を基材上に塗工し、乾燥して形成される。従って、基本的に、塗膜とコーティング組成物とは、溶媒を除いて成分構成及びその割合が同一である。すなわち、本発明に係る塗膜は、特に断りがない限り、以下で説明するコーティング組成物の成分群が有する特性及び量比を備える。従って、以下では、コーティング組成物の構成を中心に説明する。 The coating film in the present invention is formed by, for example, coating a coating composition (sometimes abbreviated as "aqueous dispersion") dispersed in a solvent such as water on a substrate and drying the coating composition. Therefore, basically, the coating film and the coating composition have the same component composition and proportions except for the solvent. That is, unless otherwise specified, the coating film according to the present invention has the characteristics and quantitative ratios of the component groups of the coating composition described below. Therefore, below, the composition of the coating composition will be mainly explained.

本発明におけるコーティング組成物は、(A)成分として金属酸化物、および(B)成分として親水性化合物を含む。 The coating composition in the present invention contains a metal oxide as the component (A) and a hydrophilic compound as the component (B).

(A)成分:金属酸化物
(A)成分に用いられる金属酸化物としては、(B)成分との相互作用の観点から、例えば、二酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化アンチモン、酸化チタン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化鉛、酸化鉄、珪酸カルシウム、酸化マグネシウム、酸化ニオブ、及び酸化セリウム等が使用可能である。なかでも、相互作用の強さの観点から、表面水酸基の多い二酸化珪素(シリカ)、酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化アンチモン、及びそれらの複合酸化物等が好ましい。なお、(A)成分として、上述した金属酸化物の2種以上を併用してもよい。
(A) Component: Metal oxide From the viewpoint of interaction with component (B), examples of metal oxides used for component (A) include silicon dioxide, aluminum oxide, antimony oxide, titanium oxide, indium oxide, Tin oxide, zirconium oxide, lead oxide, iron oxide, calcium silicate, magnesium oxide, niobium oxide, cerium oxide, and the like can be used. Among these, from the viewpoint of the strength of interaction, silicon dioxide (silica), aluminum oxide (alumina), antimony oxide, and composite oxides thereof, which have many surface hydroxyl groups, are preferable. In addition, as component (A), two or more types of metal oxides mentioned above may be used in combination.

さらに、(A)成分に用いられる金属酸化物として、耐汚染性を付与する観点から、光照射により光触媒活性及び/又は親水性を発現する化合物(以下、単に「光触媒」と略記することがある)を用いてもよい。(A)成分として、光照射により光触媒活性を発現する化合物を用いることにより、コーティング組成物から形成される塗膜の表面に、汚染有機物質の優れた分解活性や耐汚染性を発現し得る。なお、本明細書において塗膜の「親水性」とは、測定対象物表面に対する水(23℃)の接触角(水接触角)が、好ましくは40゜以下、より好ましくは30゜以下、更に好ましくは20゜以下になることを意味する。水接触角の測定方法については実施例にて後述する。なお、ここで言う「光照射により親水性を発現する化合物」は、元来親水性を有する(B)成分の親水性化合物とは区別される。 Furthermore, from the viewpoint of imparting stain resistance, the metal oxide used in component (A) is a compound that exhibits photocatalytic activity and/or hydrophilicity upon irradiation with light (hereinafter sometimes simply abbreviated as "photocatalyst"). ) may be used. By using a compound that exhibits photocatalytic activity upon irradiation with light as component (A), it is possible to exhibit excellent decomposition activity and stain resistance for contaminant organic substances on the surface of the coating film formed from the coating composition. In addition, in this specification, "hydrophilicity" of a coating film means that the contact angle (water contact angle) of water (23°C) with respect to the surface of the measurement object is preferably 40° or less, more preferably 30° or less, and furthermore This means that the angle is preferably 20° or less. The method for measuring the water contact angle will be described later in Examples. Note that the term "compound that exhibits hydrophilicity upon irradiation with light" as used herein is distinguished from the hydrophilic compound of component (B), which inherently has hydrophilicity.

光触媒として、より具体的には、TiO、ZnO、SrTiO、BaTiO、BaTiO、BaTi、KNbO、Nb、Fe、Ta、KTaSi、WO、SnO、Bi、BiVO、NiO、CuO、RuO、及びCeO等が使用可能である。さらに、光触媒として、Ti、Nb、Ta、Vから選ばれた少なくとも1種の元素を有する層状酸化物(例えば、特開昭62-74452号公報、特開平2-172535号公報、特開平7-24329号公報、特開平8-89799号公報、特開平8-89800号公報、特開平8-89804号公報、特開平8-198061号公報、特開平9-248465号公報、特開平10-99694号公報、特開平10-244165号公報等参照)が使用可能である。これらの光触媒のなかでも、TiO(酸化チタン)は、無害であり、化学的安定性にも優れるため好ましい。酸化チタンとしては、アナターゼ型、ルチル型、及びブルッカイト型のいずれも使用できる。 More specifically, as a photocatalyst, TiO2 , ZnO, SrTiO3 , BaTiO3 , BaTiO4 , BaTi4O9 , K2NbO3 , Nb2O5 , Fe2O3 , Ta2O5 , K3 Ta3Si2O3 , WO3 , SnO2 , Bi2O3 , BiVO4 , NiO, Cu2O , RuO2 , CeO2, etc. can be used . Furthermore, as a photocatalyst, a layered oxide containing at least one element selected from Ti, Nb, Ta, and V (for example, JP-A-62-74452, JP-A-2-172535, JP-A-7-1999) 24329, JP 8-89799, JP 8-89800, JP 8-89804, JP 8-198061, JP 9-248465, JP 10-99694 (see Japanese Patent Laid-Open Publication No. 10-244165, etc.) can be used. Among these photocatalysts, TiO 2 (titanium oxide) is preferred because it is harmless and has excellent chemical stability. As titanium oxide, any of anatase type, rutile type, and brookite type can be used.

また、(A)成分に用いられる金属酸化物として、コーティング組成物から形成される塗膜の帯電防止性能等を発現する観点から、導電性を有する金属酸化物を用いることができる。導電性を有する金属酸化物としては、例えば、錫をドープした酸化インジウム(ITO)、アンチモンをドープした酸化錫(ATO)、酸化スズ、及び酸化亜鉛等が使用可能である。 Further, as the metal oxide used in component (A), a metal oxide having electrical conductivity can be used from the viewpoint of exhibiting antistatic performance of the coating film formed from the coating composition. Examples of conductive metal oxides that can be used include tin-doped indium oxide (ITO), antimony-doped tin oxide (ATO), tin oxide, and zinc oxide.

(A)成分は、コーティング組成物の原料として、例えば、粉体、分散液、及びゾル等の形態で使用される。ここで、分散液又はゾルとは、(A)成分が、水及び/又は親水性有機溶媒中に0.01~80質量%、好ましくは0.1~50質量%の濃度で、一次粒子及び/又は二次粒子として分散されたものを意味する。親水性有機溶媒としては、例えば、エチレングリコール、ブチルセロソルブ、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、エタノール、メタノール、2-エチルヘキサノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、ダイアセトンアルコール、シクロペンタノン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド、ニトロベンゼン、N-メチルピロリドン等、さらにはこれらの2種以上の混合物が使用可能である。 Component (A) is used as a raw material for the coating composition, for example, in the form of powder, dispersion, sol, or the like. Here, the dispersion liquid or sol refers to component (A) containing primary particles and /or means dispersed as secondary particles. Examples of hydrophilic organic solvents include alcohols such as ethylene glycol, butyl cellosolve, n-propanol, isopropanol, n-butanol, ethanol, methanol, and 2-ethylhexanol, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetylacetone, and diacetone alcohol. , ketones such as cyclopentanone, ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, amides such as dimethylacetamide and dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, nitrobenzene, N-methylpyrrolidone, etc., and mixtures of two or more of these can be used. It is.

(A)成分に用いられる金属酸化物は、シリコーン粒子、及び/又はアクリルシリコーン粒子であってもよい。
例として、シリコーン粒子は、後述する重合体粒子(C)の(c4)成分、アクリルシリコーン粒子は(c1)及び(c4)成分から構成されてもよい。また、シリコーン粒子は、後述する分子内にアルコキシシラン及び/又はシラノール基を含むポリアルキレングリコールを含んでもよい。その際、アルコキシシラン及び/又はシラノール部位を金属酸化物(A)としてもよく、ポリアルキレングリコール部位を親水性化合物(B)としてもよいし、あるいは別途、金属酸化物(A)及び/又は親水性化合物(B)を添加してもよい。
The metal oxide used in component (A) may be silicone particles and/or acrylic silicone particles.
As an example, the silicone particles may be composed of the (c4) component of the polymer particle (C) described below, and the acrylic silicone particles may be composed of the (c1) and (c4) components. Further, the silicone particles may include polyalkylene glycol containing an alkoxysilane and/or silanol group in the molecule, which will be described later. In this case, the alkoxysilane and/or silanol moiety may be made into a metal oxide (A), the polyalkylene glycol moiety may be made into a hydrophilic compound (B), or separately, the metal oxide (A) and/or the hydrophilic compound may be made into a hydrophilic compound (B). A compound (B) may also be added.

粉体、分散液又はゾル中で観察される(A)成分の数平均粒子径(1次粒子と2次粒子との混合物であってもよいし、1次粒子、2次粒子何れかのみであってもよい)は、1nm以上400nm以下であることが好ましい。数平均粒子径の下限は、コーティング組成物の貯蔵安定性の点で3nmがより好ましく、4nmが更に好ましい。また、数平均粒子径の上限は、塗膜の透明性の点で、100nmがより好ましく、80nmが更に好ましく、50nmが特に好ましい。ここでの特定範囲の数平均粒子径は、形成された塗膜中でも通常維持される。なお、(A)成分についての本明細書における数平均粒子径(単に、「粒子径」と略記することがある)とは、後述する実施例の方法に準じて測定された値である。 Number average particle diameter of component (A) observed in powder, dispersion, or sol (may be a mixture of primary particles and secondary particles, or only primary particles or secondary particles) ) is preferably 1 nm or more and 400 nm or less. The lower limit of the number average particle diameter is more preferably 3 nm, and even more preferably 4 nm, from the viewpoint of storage stability of the coating composition. Moreover, the upper limit of the number average particle diameter is more preferably 100 nm, still more preferably 80 nm, and particularly preferably 50 nm, from the viewpoint of the transparency of the coating film. The number average particle diameter within the specified range is usually maintained even in the formed coating film. Note that the number average particle diameter (sometimes simply abbreviated as "particle diameter") in this specification for component (A) is a value measured according to the method of Examples described below.

本発明において、金属酸化物(A)は、取り扱い性の観点からシリカが好ましい。シリカは、二酸化ケイ素を基本単位とし、ゾル-ゲル法で調製してもよいし、市販品を利用してもよい。ゾル-ゲル法で調製する場合には、Werner Stober et al;J.Colloid and Interface Sci., 26, 62-69 (1968)、Rickey D.Badley et al;Lang muir 6, 792-801 (1990)、色材協会誌,61 [9] 488-493 (1988)等を参照できる。その中でもコロイダルシリカは、シリカの水又は水溶性溶剤の分散体であり、取り扱い性の観点から好ましい。シリカの数平均粒子径は、(A)成分について上述した数平均粒子径と同様の範囲であることが好ましい。 In the present invention, the metal oxide (A) is preferably silica from the viewpoint of ease of handling. The basic unit of silica is silicon dioxide, and it may be prepared by a sol-gel method or a commercially available product may be used. When preparing by the sol-gel method, the method described by Werner Stober et al; J. Colloid and Interface Sci. , 26, 62-69 (1968), Rickey D. Badley et al; Lang muir 6, 792-801 (1990), Color Materials Association Journal, 61 [9] 488-493 (1988), etc. can be referred to. Among them, colloidal silica is a dispersion of silica in water or a water-soluble solvent, and is preferred from the viewpoint of ease of handling. The number average particle diameter of silica is preferably in the same range as the number average particle diameter described above for component (A).

上記範囲の数平均粒子径のシリカは、水性分散液の状態で、酸性、塩基性、及びカチオン性のいずれであっても用いることができる。混合する親水性化合物(B)の安定領域に応じて、適宜液性を選択することができる。シリカの形状は特に限定されず、例えば球状、鎖状、数珠状、板状、針状等が挙げられる。シリカと親水性化合物が非共有結合を介して固定化される場合、非共有結合が強固になることからpH10以下であることが好ましい。水を分散媒体とする酸性のシリカとしては、例えば市販品として日産化学工業株式会社製スノーテックス(登録商標)-OXS、スノーテックス-OS、スノーテックス-O、スノーテックス-O-40、スノーテックス-OL、スノーテックス-OYL、スノーテックス-OUP、スノーテックス-PS-SO、スノーテックス-PS-MO、株式会社ADEKA製アデライト(登録商標)AT-20Q、クラリアントジャパン株式会社製クレボゾール(登録商標)20H12、及びクレボゾール30CAL25などが利用できる。 Silica having a number average particle diameter within the above range can be used in the form of an aqueous dispersion, regardless of whether it is acidic, basic, or cationic. The liquid properties can be appropriately selected depending on the stability range of the hydrophilic compound (B) to be mixed. The shape of silica is not particularly limited, and examples thereof include spherical, chain-like, bead-like, plate-like, needle-like, and the like. When silica and a hydrophilic compound are immobilized through a non-covalent bond, the pH is preferably 10 or less because the non-covalent bond becomes strong. Examples of acidic silica using water as a dispersion medium include commercially available products such as Snowtex (registered trademark)-OXS, Snowtex-OS, Snowtex-O, Snowtex-O-40, and Snowtex (registered trademark) manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. -OL, Snowtex-OYL, Snowtex-OUP, Snowtex-PS-SO, Snowtex-PS-MO, Adelite (registered trademark) AT-20Q manufactured by ADEKA Co., Ltd., Crebosol (registered trademark) manufactured by Clariant Japan Co., Ltd. 20H12, Crebosol 30CAL25, etc. can be used.

塩基性のシリカとしては、アルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、及びアミンの添加で安定化したシリカがある。例えば、日産化学工業株式会社製スノーテックス-20、スノーテックス-30、スノーテックス-C、スノーテックス-C30、スノーテックス-CM40、スノーテックス-N、スノーテックス-N30、スノーテックス-K、スノーテックス-XL、スノーテックス-YL、スノーテックス-ZL、スノーテックスPS-M、及びスノーテックスPS-L等が使用可能である。あるいは、株式会社ADEKA製アデライトAT-20、アデライトAT-30、アデライトAT-20N、アデライトAT-30N、アデライトAT-20A、アデライトAT-30A、アデライトAT-40、及びアデライトAT-50等も使用可能である。さらに、クラリアントジャパン株式会社製クレボゾール30R9、クレボゾール30R50、及びクレボゾール50R50等や、W.R.グレース社製ルドックス(登録商標)HS-40、ルドックスHS-30、ルドックスLS、及びルドックスSM-30等も使用可能である。 Examples of basic silica include silica stabilized by the addition of alkali metal ions, ammonium ions, and amines. For example, Snowtex-20, Snowtex-30, Snowtex-C, Snowtex-C30, Snowtex-CM40, Snowtex-N, Snowtex-N30, Snowtex-K, Snowtex-K, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. -XL, Snowtex-YL, Snowtex-ZL, Snowtex PS-M, Snowtex PS-L, etc. can be used. Alternatively, Aderite AT-20, Aderite AT-30, Aderite AT-20N, Aderite AT-30N, Aderite AT-20A, Aderite AT-30A, Aderite AT-40, Aderite AT-50, etc. made by ADEKA Co., Ltd. can also be used. It is. Furthermore, Klebosol 30R9, Klebosol 30R50, and Klebosol 50R50 manufactured by Clariant Japan Co., Ltd., and W. R. Ludox (registered trademark) HS-40, Ludox HS-30, Ludox LS, Ludox SM-30, etc. manufactured by Grace Corporation can also be used.

カチオン性のシリカとしては、例えば日産化学工業株式会社製スノーテックス-AK、スノーテックス-AK-L、スノーテックス-AK-YLなどが利用できる。 As the cationic silica, for example, Snowtex-AK, Snowtex-AK-L, Snowtex-AK-YL manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. can be used.

また、水溶性溶剤を分散媒体とするシリカとしては、例えば、日産化学工業株式会社製MA-ST-M(数平均粒子径が20~25nmのメタノール分散タイプ)、IPA-ST(数平均粒子径が10~15nmのイソプロピルアルコール分散タイプ)、EG-ST(数平均粒子径が10~15nmのエチレングリコール分散タイプ)、EG-ST-ZL(数平均粒子径が70~100nmのエチレングリコール分散タイプ)、及びNPC-ST(数平均粒子径が10~15nmのエチレングリコールモノプロピルエーテール分散タイプ)等が使用可能である。
なお、これらのシリカは、一種又は二種類以上組み合わせて使用されてもよい。また、少量成分として、アルミナ、及びアルミン酸ナトリウム等を含んでいてもよい。さらに、シリカは、安定剤として無機塩基(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、アンモニアなど)や有機塩基(テトラメチルアンモニウムなど)等を含んでいてもよい。
In addition, examples of silica using a water-soluble solvent as a dispersion medium include MA-ST-M (methanol dispersion type with a number average particle size of 20 to 25 nm) manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., IPA-ST (number average particle size isopropyl alcohol dispersion type with a number average particle diameter of 10 to 15 nm), EG-ST (ethylene glycol dispersion type with a number average particle diameter of 10 to 15 nm), EG-ST-ZL (ethylene glycol dispersion type with a number average particle diameter of 70 to 100 nm) , and NPC-ST (ethylene glycol monopropyl ether dispersion type with a number average particle diameter of 10 to 15 nm), etc. can be used.
Note that these silicas may be used alone or in combination of two or more. In addition, alumina, sodium aluminate, etc. may be included as minor components. Furthermore, silica may contain an inorganic base (sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, ammonia, etc.), an organic base (tetramethylammonium, etc.), etc. as a stabilizer.

(B)成分:親水性化合物
(B)成分として用いられる親水性化合物は、(A)成分の分散性向上、非共有結合及び/又は共有結合を介した(A)成分表面への固定化による塗膜の防曇持続性、耐湿性の向上、外観持続性の向上、耐溶出性の向上(塗膜表面での溶出および更には塗膜全体からの溶出の抑制)、水滴痕発生の抑制効果の向上、ならびに、塗膜の成膜性向上等の目的のために、コーティング組成物に含有される。
上記塗膜性能を向上させるためには、この(B)成分が(A)成分に非共有結合と共有結合のいずれかを介して固定化されていればよいが、耐湿性および耐熱性、水滴痕の抑制の点で、2種の結合を介して固定化されていることが好ましい。
(B) Component: Hydrophilic Compound The hydrophilic compound used as component (B) improves the dispersibility of component (A) and immobilizes it on the surface of component (A) through non-covalent bonds and/or covalent bonds. Improved anti-fogging properties of the paint film, improved moisture resistance, improved appearance sustainability, improved elution resistance (suppression of elution on the surface of the paint film and further elution from the entire paint film), and effect of suppressing the formation of water drop marks. It is contained in the coating composition for the purpose of improving the properties and film formability of the coating film.
In order to improve the above-mentioned coating film performance, it is sufficient that the component (B) is fixed to the component (A) through either a non-covalent bond or a covalent bond. From the viewpoint of suppressing scars, it is preferable to immobilize through two types of bonds.

前記親水性化合物(B)は、ノニオン系化合物、アニオン系化合物及び両性イオン系化合物からなる群から選択される少なくとも1種であってよい。ノニオン系化合物、アニオン系化合物及び両性イオン系化合物としては、これらのイオン特性を有する公知の化合物のいずれかを用いることができる。
ノニオン系化合物の例としては、親水性部位として水酸基、カルボキシル基、アミド基、アミノ基、アルキレンオキシド部位などを有する化合物などが挙げられる。
アニオン系化合物の例としては、カルボン酸部位、スルホン酸部位、リン酸部位、ボロン酸部位を有する化合物などが挙げられる。
両性イオン系化合物の例としては、カルボン酸部位、スルホン酸部位、リン酸部位、ボロン酸などのアニオン性部位と、四級アンモニウム部位、イミダゾリウム部位、ピリジニウム部位、スルホニウム部位、ホスホニウム部位などのカチオン性部位を同一分子内に有する化合物などが挙げられる。
The hydrophilic compound (B) may be at least one selected from the group consisting of nonionic compounds, anionic compounds, and zwitterionic compounds. As the nonionic compound, anionic compound, and amphoteric ionic compound, any of the known compounds having these ionic properties can be used.
Examples of nonionic compounds include compounds having a hydroxyl group, carboxyl group, amide group, amino group, alkylene oxide moiety, etc. as a hydrophilic moiety.
Examples of anionic compounds include compounds having carboxylic acid sites, sulfonic acid sites, phosphoric acid sites, and boronic acid sites.
Examples of zwitterionic compounds include anionic sites such as carboxylic acid sites, sulfonic acid sites, phosphoric acid sites, and boronic acid sites, and cationic sites such as quaternary ammonium sites, imidazolium sites, pyridinium sites, sulfonium sites, and phosphonium sites. Examples include compounds that have a sexual site within the same molecule.

(B)成分に用いられる親水性化合物としては、コーティング組成物の分散安定性の観点から水に溶解及び/又は分散可能な化合物が使用可能である。水に溶解及び/又は分散可能であれば親水性基の他、疎水性基を有しても良い。また、(B)成分が非共有結合を介して(A)に固定化される場合、(B)成分は金属酸化物(A)との相互作用部位を含有していることが塗膜の耐久性の観点から好ましい。そのような相互作用部位の例としては、水酸基、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、シラノール基、スルホ基、ポリオキシアルキレン部位、アンモニウム塩部位、ピリジニウム塩部位、イミダゾリウム塩部位、アルコキシシラン部位などが挙げられる。 As the hydrophilic compound used in component (B), compounds that can be dissolved and/or dispersed in water can be used from the viewpoint of dispersion stability of the coating composition. It may have a hydrophobic group in addition to a hydrophilic group as long as it is soluble and/or dispersible in water. In addition, when component (B) is immobilized on (A) via a non-covalent bond, component (B) contains an interaction site with metal oxide (A), which increases the durability of the coating film. Preferable from a gender perspective. Examples of such interaction sites include hydroxyl groups, amino groups, amide groups, carboxyl groups, silanol groups, sulfo groups, polyoxyalkylene sites, ammonium salt sites, pyridinium salt sites, imidazolium salt sites, alkoxysilane sites, etc. can be mentioned.

親水性化合物(B)は、後述する架橋剤(D)と反応しうる官能基を、分子内に少なくとも1つ有していてもよい。分子内に2つ以上の該架橋剤(D)と反応しうる官能基を有する親水性化合物がより好ましい。この場合、架橋剤(D)との反応によって二次元、および又は三次元架橋体が形成され、得られる塗膜の耐久性(例えば、急激な環境変化に晒された場合の塗膜の防曇持続性、密着持続性、外観持続性)の観点でより一層好ましい。該架橋剤(D)と反応しうる官能基として、イソシアネート基、ブロックイソシアネート基、ケト基、アルデヒド基、エポキシ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシシリル基、カルボジイミド基、アミド基、アミノ基が挙げられるが、より好ましくはヒドロキシル基である。 The hydrophilic compound (B) may have at least one functional group in its molecule that can react with the crosslinking agent (D) described below. A hydrophilic compound having two or more functional groups capable of reacting with the crosslinking agent (D) in its molecule is more preferred. In this case, a two-dimensional and/or three-dimensional crosslinked product is formed by the reaction with the crosslinking agent (D), and the durability of the resulting coating film (for example, anti-fogging of the coating film when exposed to rapid environmental changes) It is even more preferable from the viewpoints of sustainability, adhesion sustainability, and appearance sustainability. Examples of functional groups that can react with the crosslinking agent (D) include isocyanate groups, blocked isocyanate groups, keto groups, aldehyde groups, epoxy groups, hydroxyl groups, carboxyl groups, alkoxysilyl groups, carbodiimide groups, amide groups, and amino groups. However, a hydroxyl group is more preferred.

金属酸化物(A)との相互作用部位を有する親水性化合物を用いることにより、金属酸化物(A)(例えばシリカ)表面へ非共有結合及び/又は共有結合を介して固定化され、急激な環境変化に晒された場合の塗膜の防曇持続性、密着持続性、外観持続性が向上する。
また、分子内にイソシアネート基と反応し得る官能基を1つまたは2つ以上有する親水性化合物を用いることにより、当該親水性化合物が塗膜中に固定化され、水との接触による溶出を防止することができる。
具体的には、上記相互作用部位であると共に該架橋剤(D)と反応し得る官能基を分子内に2つ以上有する親水性化合物(B)の例として、特に限定されないが、ポリオキシアルキレングリコール、ポリオキシアルキレンフェニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー、ポリオキシエチレンオキシプロピレンオキシエチレントリブロックコポリマー、ポリオキシプロピレンオキシエチレンオキシプロピレントリブロックコポリマー、脂肪酸ポリオキシアルキレンソルビタン等のアルキレングリコール部位含有ポリマー群、ポリビニルアルコール、ポリヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとアルキル(メタ)アクリレートの共重合体などが挙げられる。これらを一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。ここでの「アルキレン」および「アルキル」の炭素数は、特に限定されないが、例えば1~10であり、より好ましくは2~6であり、最も好ましくは2または3である。
これらの親水性化合物(B)は、前記架橋剤(D)を含むコーティング組成物(およびこれから形成される塗膜)にて好適に用いられるが、該架橋剤(D)を含まないコーティング組成物(およびこれから形成される塗膜)にも用いられてよい。
By using a hydrophilic compound that has an interaction site with the metal oxide (A), it is immobilized on the surface of the metal oxide (A) (e.g., silica) through non-covalent bonds and/or covalent bonds, and rapidly Improves the anti-fog durability, adhesion durability, and appearance durability of the coating film when exposed to environmental changes.
In addition, by using a hydrophilic compound that has one or more functional groups that can react with isocyanate groups in its molecule, the hydrophilic compound is immobilized in the coating film and prevents elution due to contact with water. can do.
Specifically, examples of the hydrophilic compound (B) having two or more functional groups in the molecule that are the interaction sites and can react with the crosslinking agent (D) include, but are not particularly limited to, polyoxyalkylene. Glycol, polyoxyalkylene phenyl ether, polyoxyalkylene alkylaryl ether, polyoxyalkylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene oxypropylene block copolymer, polyoxyethylene oxypropylene oxyethylene triblock copolymer, polyoxypropylene oxyethylene oxypropylene triblock Examples include copolymers, alkylene glycol moiety-containing polymers such as fatty acid polyoxyalkylene sorbitan, polyvinyl alcohol, polyhydroxyalkyl (meth)acrylates, and copolymers of hydroxyalkyl (meth)acrylates and alkyl (meth)acrylates. These may be used alone or in combination of two or more. The number of carbon atoms in "alkylene" and "alkyl" herein is not particularly limited, but is, for example, 1 to 10, more preferably 2 to 6, and most preferably 2 or 3.
These hydrophilic compounds (B) are preferably used in coating compositions containing the crosslinking agent (D) (and coating films formed therefrom), but in coating compositions that do not contain the crosslinking agent (D). (and coating films formed from this).

これらの親水性化合物(B)の中でもイソシアネート架橋剤と反応し得る官能基を3つ以上有するポリアルキレンオキシドを含有すると、塗膜のシリカ表面への固定化、初期防曇性、初期密着性、急激な環境変化に晒された場合の防曇持続性、密着持続性、外観持続性の観点から好ましい。上記イソシアネート架橋剤と反応し得る官能基を3つ以上有するポリアルキレンオキシドの例としては、グリセロールエトキシレート、トリメチルプロパンエトキシレート、脂肪酸ポリオキシアルキレンソルビタンが挙げられる。脂肪酸ポリオキシアルキレンソルビタンの例としては、モノ脂肪酸ポリオキシアルキレンソルビタンが挙げられる。モノ脂肪酸ポリオキシアルキレンソルビタンの具体例としては、モノラウリン酸ポリオキシエチレンソルビタンが挙げられる。ここでの脂肪酸の例としては、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸等が挙げられるが、特に限定されない。
コーティング組成物が、上記イソシアネート架橋剤と反応し得る官能基を3つ以上有すると、塗膜の耐久性の点でより好ましい。コーティング組成物が、イソシアネート架橋剤と反応し得る官能基を4つ以上有する親水性化合物(B)を含有すると、イソシアネート架橋剤との反応率が100%未満であっても三次元架橋体を形成できるため塗膜の耐久性の点でより好ましい。そのような化合物の例としては4分岐型ポリアルキレングリコール、8分岐型ポリアルキレングリコール、ハイパーブランチポリマーなどが挙げられる。
モノ脂肪酸ポリオキシアルキレンソルビタン、または、4分岐型ポリアルキレングリコール、8分岐型ポリアルキレングリコール、ハイパーブランチポリマーなどのイソシアネート架橋剤と反応し得る官能基を4つ以上有する親水性化合物(B)は、イソシアネート架橋剤を含むコーティング組成物(およびこれから形成される塗膜)だけではなく、イソシアネート架橋剤を含まない、または後述する架橋剤(D)を含むコーティング組成物(およびこれから形成される塗膜)にも用いることができる。
Among these hydrophilic compounds (B), when a polyalkylene oxide having three or more functional groups capable of reacting with an isocyanate crosslinking agent is contained, the fixation of the coating film to the silica surface, initial antifogging property, initial adhesion, It is preferable from the viewpoints of antifogging durability, adhesion durability, and appearance durability when exposed to rapid environmental changes. Examples of polyalkylene oxides having three or more functional groups that can react with the isocyanate crosslinking agent include glycerol ethoxylate, trimethylpropane ethoxylate, and fatty acid polyoxyalkylene sorbitan. Examples of fatty acid polyoxyalkylene sorbitans include monofatty acid polyoxyalkylene sorbitans. A specific example of the monofatty acid polyoxyalkylene sorbitan includes polyoxyethylene sorbitan monolaurate. Examples of fatty acids here include lauric acid, stearic acid, oleic acid, etc., but are not particularly limited.
It is more preferable for the coating composition to have three or more functional groups capable of reacting with the above-mentioned isocyanate crosslinking agent in terms of the durability of the coating film. When the coating composition contains a hydrophilic compound (B) having four or more functional groups capable of reacting with an isocyanate crosslinking agent, a three-dimensional crosslinked product is formed even if the reaction rate with the isocyanate crosslinking agent is less than 100%. Therefore, it is more preferable in terms of the durability of the coating film. Examples of such compounds include 4-branched polyalkylene glycols, 8-branched polyalkylene glycols, hyperbranched polymers, and the like.
A hydrophilic compound (B) having four or more functional groups capable of reacting with an isocyanate crosslinking agent such as monofatty acid polyoxyalkylene sorbitan, 4-branched polyalkylene glycol, 8-branched polyalkylene glycol, or hyperbranched polymer, Not only coating compositions containing an isocyanate crosslinking agent (and coating films formed therefrom), but also coating compositions containing no isocyanate crosslinking agent or containing a crosslinking agent (D) described below (and coating films formed therefrom). It can also be used for

親水性化合物(B)は、分子内に金属酸化物(A)と共有結合を形成し得る官能基を1つまたは2つ以上有しているものであってよい。金属酸化物(A)と共有結合を形成し得る官能基の例としては、水酸基、シラノール基、アルコキシシラン基、イソシアネート基等が挙げられる。金属酸化物(A)と共有結合を形成し得る官能基を1つまたは2つ以上有している親水性化合物を用いることにより、当該親水性化合物が塗膜中に共有結合を介して固定され、水との接触や高温多湿下などの過酷な環境下に晒された場合においても当該親水性化合物が塗膜から離脱することなく塗膜内に残存できる。 The hydrophilic compound (B) may have one or more functional groups capable of forming a covalent bond with the metal oxide (A) in its molecule. Examples of functional groups that can form covalent bonds with the metal oxide (A) include hydroxyl groups, silanol groups, alkoxysilane groups, and isocyanate groups. By using a hydrophilic compound having one or more functional groups capable of forming a covalent bond with the metal oxide (A), the hydrophilic compound is fixed in the coating film through the covalent bond. Even when the hydrophilic compound is exposed to harsh environments such as contact with water or high temperature and humidity, the hydrophilic compound can remain in the coating without separating from the coating.

前記親水性化合物(B)として、分子内にアルコキシシラン及び/又はシラノール基を含むポリアルキレンオキシドが挙げられる。
このような分子内にアルコキシシラン及び/又はシラノール基を含むポリアルキレンオキシドとして、例えば、分子内に水酸基を1つ有するポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンフェニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルアリールエーテル、分子内に水酸基を2つ有するポリオキシアルキレングリコール、分子内に水酸基を3つ有する脂肪酸ポリオキシアルキレンソルビタン、グリセロールエトキシレート、トリメチルプロパンエトキシレート、分子内に水酸基を4つ有する4分岐型ポリアルキレングリコール、分子内に水酸基を8つ有する8分岐型ポリアルキレングリコール等と、水酸基と反応しうる官能基を有するシランカップリング剤との反応物を挙げることができる。
Examples of the hydrophilic compound (B) include polyalkylene oxides containing alkoxysilane and/or silanol groups in the molecule.
Such polyalkylene oxides containing alkoxysilane and/or silanol groups in the molecule include, for example, polyoxyalkylene alkyl ether, polyoxyalkylene phenyl ether, polyoxyalkylene alkylaryl ether, and molecules having one hydroxyl group in the molecule. Polyoxyalkylene glycol having two hydroxyl groups within the molecule, fatty acid polyoxyalkylene sorbitan having three hydroxyl groups within the molecule, glycerol ethoxylate, trimethylpropane ethoxylate, four-branched polyalkylene glycol having four hydroxyl groups within the molecule, Examples include a reaction product of an 8-branched polyalkylene glycol having eight hydroxyl groups in the molecule and a silane coupling agent having a functional group capable of reacting with the hydroxyl groups.

水酸基と反応しうる官能基を有するシランカップリング剤としては、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物等が挙げられる。この中でも反応性の点から、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイソシアネート系シランカップリング剤が好ましい。 Examples of the silane coupling agent having a functional group that can react with a hydroxyl group include 3-isocyanatepropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyl Examples include methyldiethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, and 3-trimethoxysilylpropylsuccinic anhydride. Among these, isocyanate-based silane coupling agents such as 3-isocyanatepropyltriethoxysilane are preferred from the viewpoint of reactivity.

上記の分子内に水酸基を1つ有するポリオキシアルキレンアルキルエーテル等とイソシアネート系シランカップリング剤の反応は、任意に触媒を添加しても良い。触媒としては、特に限定されないが、例えば、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジアセテート、ジオクチルスズジラウレート、ジメチルスズジネオデカノエート、ビス(2-エチルヘキサン酸)スズ等のスズ系化合物;2-エチルヘキサン酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛等の亜鉛化合物;2-エチルヘキサン酸チタン、チタンジイソプロポキシビス(エチルアセトナート)等のチタン化合物;2-エチルヘキサン酸コバルト、ナフテン酸コバルト等のコバルト化合物;2-エチルヘキサン酸ビスマス、ナフテン酸ビスマス等のビスマス化合物;ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、2-エチルヘキサン酸ジルコニル、ナフテン酸ジルコニル等のジルコニウム化合物;アミン化合物が挙げられる。 A catalyst may optionally be added to the reaction between the above-mentioned polyoxyalkylene alkyl ether having one hydroxyl group in the molecule and the isocyanate-based silane coupling agent. Examples of the catalyst include, but are not limited to, tin-based compounds such as dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, dioctyltin dilaurate, dimethyltin dineodecanoate, and tin bis(2-ethylhexanoate); 2-ethylhexanoic acid. Zinc compounds such as zinc and zinc naphthenate; Titanium compounds such as titanium 2-ethylhexanoate and titanium diisopropoxybis(ethylacetonate); Cobalt compounds such as cobalt 2-ethylhexanoate and cobalt naphthenate; 2-ethyl Examples include bismuth compounds such as bismuth hexanoate and bismuth naphthenate; zirconium compounds such as zirconium tetraacetylacetonate, zirconyl 2-ethylhexanoate, and zirconyl naphthenate; and amine compounds.

これらの親水性化合物(B)の中でも、分子内に分岐したポリアルキレンオキシド鎖を有し、ポリアルキレンオキシド鎖の末端に一級脂肪族水酸基、並びにアルコキシシラン及び/又はシラノール基を含む、ポリアルキレンオキシドが初期防曇性、密着性、耐久性、耐溶出性、及び水滴痕発生の抑制効果の観点から好ましい。このような親水性化合物(B)は、例えば分子内に水酸基を2つ以上、より好ましくは3つ以上有するポリアルキレンオキシドと、水酸基と反応しうる官能基を有するシランカップリング剤との反応により合成できる。上記親水性化合物(B)の水酸基に対するシランカップリング剤の導入率はNMR等で測定できる。この導入率は、水滴痕抑制効果の観点で、好ましくは10%以上、より好ましくは20%以上、さらに好ましくは30%以上である。またこの導入率は、密着性の観点で、上限値は好ましくは100%以下、より好ましくは95%以下、さらに好ましくは90%以下である。 Among these hydrophilic compounds (B), polyalkylene oxides have a branched polyalkylene oxide chain in the molecule and contain a primary aliphatic hydroxyl group and an alkoxysilane and/or silanol group at the end of the polyalkylene oxide chain. is preferable from the viewpoint of initial antifogging properties, adhesion, durability, elution resistance, and the effect of suppressing the generation of water drop marks. Such a hydrophilic compound (B) can be produced by, for example, reacting a polyalkylene oxide having two or more, more preferably three or more, hydroxyl groups in the molecule with a silane coupling agent having a functional group that can react with the hydroxyl groups. Can be synthesized. The rate of introduction of the silane coupling agent into the hydroxyl groups of the hydrophilic compound (B) can be measured by NMR or the like. This introduction rate is preferably 10% or more, more preferably 20% or more, still more preferably 30% or more, from the viewpoint of water droplet suppression effect. Further, from the viewpoint of adhesion, the upper limit of this introduction rate is preferably 100% or less, more preferably 95% or less, and still more preferably 90% or less.

親水性化合物(B)の分子量は、耐湿性と水滴痕の抑制の観点から好ましくは400以上、より好ましくは1000以上、さらに好ましくは2000以上である。 The molecular weight of the hydrophilic compound (B) is preferably 400 or more, more preferably 1000 or more, still more preferably 2000 or more from the viewpoint of moisture resistance and suppression of water drop marks.

金属酸化物(A)に対する親水性化合物(B)の質量比((B質量)/(A質量))は、耐湿性の観点から好ましくは0.005以上、より好ましくは0.01以上、さらに好ましくは0.03以上である。また、この質量比は、耐溶出性、水滴痕発生抑制の観点から好ましくは1以下、より好ましくは0.7以下、さらに好ましくは0.5以下である。 From the viewpoint of moisture resistance, the mass ratio of the hydrophilic compound (B) to the metal oxide (A) ((B mass)/(A mass)) is preferably 0.005 or more, more preferably 0.01 or more, and Preferably it is 0.03 or more. Further, from the viewpoint of elution resistance and suppression of water droplet formation, this mass ratio is preferably 1 or less, more preferably 0.7 or less, and even more preferably 0.5 or less.

金属酸化物(A)として粒子を用いる場合、金属酸化物(A)表面積に対する親水性化合物(B)の分子数の割合((B分子数)/(A表面積nm))は、耐湿性の観点から0.01/nm以上、より好ましくは0.05/nm以上、さらに好ましくは0.1/nm以上である。また、この割合は、耐溶出性、水滴痕発生抑制の観点から好ましくは4.0/nm以下、より好ましくは3.0/nm以下、さらに好ましくは2.0/nm以下である。 When particles are used as the metal oxide (A), the ratio of the number of molecules of the hydrophilic compound (B) to the surface area of the metal oxide (A) ((number of B molecules)/(A surface area nm 2 )) is the moisture resistance. From this point of view, it is 0.01/nm 2 or more, more preferably 0.05/nm 2 or more, even more preferably 0.1/nm 2 or more. In addition, from the viewpoint of elution resistance and suppression of water droplet formation, this ratio is preferably 4.0/nm 2 or less, more preferably 3.0/nm 2 or less, and even more preferably 2.0/nm 2 or less. .

一般に、金属酸化物および水を含むコーティング組成物を塗工して得られる塗膜は、金属酸化物成分が最表面に存在することになる。よって、例えば上述のシリカを含むコーティング組成物を用いる場合は、塗膜の最表面はシリカの成分が存在することになる。このような塗膜の場合高温多湿環境下に晒された場合に異物の吸着等による汚染が生じ、防曇性が消失する。
一方、親水性化合物を多く含む塗膜の場合、高温多湿環境下において金属酸化物(A)に固定化されていない余剰な親水性化合物の塗膜内での局在化などが起こり得る。このような局在化は、塗膜の白化(塗膜表面での溶出および更には塗膜全体からの溶出、それによる水滴痕の発生)といった外観不良を生じさせる。
Generally, in a coating film obtained by applying a coating composition containing a metal oxide and water, the metal oxide component is present on the outermost surface. Therefore, for example, when using a coating composition containing the above-mentioned silica, the silica component will be present on the outermost surface of the coating film. When such a coating film is exposed to a high temperature and high humidity environment, contamination occurs due to adsorption of foreign matter, and the antifogging property is lost.
On the other hand, in the case of a coating film containing a large amount of hydrophilic compounds, excess hydrophilic compounds that are not immobilized on the metal oxide (A) may become localized within the coating film in a high temperature and humid environment. Such localization causes poor appearance such as whitening of the paint film (elution from the surface of the paint film and further from the entire paint film, resulting in water drop marks).

一態様において、本発明の塗膜は、表面のXPSによる元素分析においてC1sスペクトルと金属酸化物由来の金属(M)スペクトルとから得られるC元素と金属元素との元素濃度比(C1s/M)が0.1~5の範囲であってよいが、特に限定されない。C1s/Mが0.1以上であることにより、塗膜表面の金属酸化物の露出度がより小さくなり、高温多湿環境下に晒された場合に異物による汚染が抑制され、防曇性が所望のレベルに維持され得る。C1s/Mが5以下であることにより、金属酸化物表面に固定化されていない有機成分の量がより小さくなり、外観持続性、耐溶出性、水滴痕発生の抑制効果が所望のレベルに維持され得る。 In one embodiment, the coating film of the present invention has an elemental concentration ratio (C1s/M) of C element and metal element obtained from a C1s spectrum and a metal (M) spectrum derived from a metal oxide in elemental analysis by XPS of the surface. may be in the range of 0.1 to 5, but is not particularly limited. When C1s/M is 0.1 or more, the degree of exposure of metal oxides on the coating surface becomes smaller, contamination by foreign substances is suppressed when exposed to a high temperature and humidity environment, and antifogging properties are desired. can be maintained at a level of When C1s/M is 5 or less, the amount of organic components that are not immobilized on the metal oxide surface becomes smaller, and the appearance sustainability, elution resistance, and water droplet suppression effect are maintained at the desired level. can be done.

さらに、表面のXPSによる元素分析において炭素-酸素結合、及び/又は炭素-窒素結合に由来するC1sスペクトルから得られるC元素の相対元素濃度を5~50atomic%の範囲とすることで塗膜の防曇性、親水性が一層向上し得る。5atomic%以上であることにより塗膜表面の親水性基の密度がより大きくなり、塗膜の親水性、防曇性が良好になり得る。50atomic%以下であることにより水への溶解性が所望の範囲に維持され塗膜の耐溶出性、水滴痕発生の抑制効果が良好になり得る。 Furthermore, by setting the relative element concentration of C element obtained from the C1s spectrum derived from carbon-oxygen bonds and/or carbon-nitrogen bonds in the range of 5 to 50 atomic% in elemental analysis by XPS of the surface, the coating film can be prevented. Cloudiness and hydrophilicity can be further improved. When the content is 5 atomic% or more, the density of the hydrophilic groups on the surface of the coating film becomes higher, and the hydrophilicity and antifogging properties of the coating film can be improved. When the content is 50 atomic% or less, the solubility in water can be maintained within a desired range, and the elution resistance of the coating film and the effect of suppressing the generation of water drop marks can be improved.

塗膜表面のXPSによる元素分析においてC1s/Mの下限は、より好ましくは0.3以上、更に好ましくは0.4以上である。その上限は、より好ましくは8以下である。換言すれば、C1s/Mは、0.2~8の範囲、0.3~10の範囲、0.3~8の範囲、0.4~10の範囲、または0.4~8の範囲であってよい。
また、塗膜表面のXPSによる元素分析において、炭素-酸素結合、及び/又は炭素-窒素結合に由来するC1sスペクトルの相対元素濃度の下限は、より好ましくは10atomic%以上である。その上限は、より好ましくは40atomic%以下である。換言すれば、炭素-酸素結合、及び/又は炭素-窒素結合に由来するC1sスペクトルの相対元素濃度は、5~40atomic%の範囲、10~50atomic%の範囲、または10~40atomic%の範囲であってよい。
塗膜表面のXPSによる元素分析は、例えば下記の装置及び測定条件で行うことができる。
使用機器としては、例えば、アルバックファイ株式会社製のVerasa probe IIを用い、励起源としてmonoAlK・(15kV×3.3mA)を用いることができる。測定試料の塗膜の表面に1mm×2mmのマスクを被せて測定範囲とする。
光電子取出し角は45°で行い、取込領域はSurvey scanが0~1,100 eV、Narrow scanがC1s、N1s、Si2p、O1sの領域を行う。また、Pass EnergyはSurvey scanが117.5 eV、Narrow scanが46.95eVで行う。
In elemental analysis by XPS of the coating surface, the lower limit of C1s/M is more preferably 0.3 or more, still more preferably 0.4 or more. The upper limit is more preferably 8 or less. In other words, C1s/M is in the range 0.2-8, in the range 0.3-10, in the range 0.3-8, in the range 0.4-10, or in the range 0.4-8. It's good.
Furthermore, in elemental analysis of the coating surface by XPS, the lower limit of the relative element concentration in the C1s spectrum derived from carbon-oxygen bonds and/or carbon-nitrogen bonds is more preferably 10 atomic% or more. The upper limit is more preferably 40 atomic% or less. In other words, the relative element concentration in the C1s spectrum derived from carbon-oxygen bonds and/or carbon-nitrogen bonds is in the range of 5 to 40 atomic%, in the range of 10 to 50 atomic%, or in the range of 10 to 40 atomic%. It's fine.
Elemental analysis of the coating surface by XPS can be performed, for example, using the following equipment and measurement conditions.
As the equipment used, for example, Verasa probe II manufactured by ULVAC-PHI Co., Ltd. can be used, and monoAlK (15 kV x 3.3 mA) can be used as the excitation source. A 1 mm x 2 mm mask is placed over the surface of the coating film of the measurement sample to define the measurement range.
The photoelectron extraction angle is 45°, and the survey scan is performed in the range of 0 to 1,100 eV, and the narrow scan is performed in the C1s, N1s, Si2p, and O1s regions. Moreover, Pass Energy is performed at 117.5 eV for Survey scan and 46.95 eV for Narrow scan.

金属酸化物(A)表面を親水性化合物(B)等の有機成分で非共有結合を介して被覆する方法としては、例えば金属酸化物(A)の数平均粒子径(D)、密度(ρ)、(A)に対する(B)重量比(W)、親水性化合物(B)の平均粒径(D)、(B)成分の密度(ρ)から算出される、(B)の(A)に対する被覆率(P)が1%以上100%未満の範囲に制御されることになる有機成分の含有量であることが、塗膜の防曇持続性、外観持続性、耐溶出性、水滴痕発生の抑制効果の観点から好ましい。この被覆率(P)は、3%以上70%未満であることがより好ましく、5%以上50%未満であることがさらに好ましい。
なお、親水性化合物(B)の平均粒径(D)は親水性化合物(B)の分子量、密度から算出できる。被覆率(P)が1%以上であることにより、塗膜表面の金属酸化物の露出量がより小さくなり、高温多湿環境下に晒された場合でも防曇性が維持され得る。

被覆率(P)が100%未満であることにより、金属酸化物表面に固定化されていない親水性化合物(B)の塗膜表面での偏在、及び水への溶出が抑制され、塗膜の外観持続性及び耐溶出性、水滴痕発生の抑制効果を所望レベルに調整し得る。
ここで、(A)に対する(B)の重量比(W)は、(A)および(B)の粒子径に依存する。(A)の粒子径が1~400nmであるとき、被覆率が1%以上100%未満となるためには、0.00008<W<3である。
As a method for coating the surface of the metal oxide (A) with an organic component such as a hydrophilic compound (B) via a non-covalent bond, for example, the number average particle diameter (D A ), the density ( ρ A ), the weight ratio of (B) to (A) (W B ), the average particle diameter of the hydrophilic compound (B) (D B ), and the density of the component (B) (ρ B ), (B) ) The content of the organic component is such that the coverage (P) of (A) is controlled within the range of 1% or more and less than 100% in order to improve the anti-fogging durability, appearance durability, and durability of the coating film. It is preferable from the viewpoint of elution property and the effect of suppressing the generation of water droplets. This coverage (P) is more preferably 3% or more and less than 70%, and even more preferably 5% or more and less than 50%.
In addition, the average particle diameter (D B ) of the hydrophilic compound (B) can be calculated from the molecular weight and density of the hydrophilic compound (B). When the coverage rate (P) is 1% or more, the amount of metal oxide exposed on the coating surface becomes smaller, and the antifogging property can be maintained even when exposed to a high temperature and high humidity environment.

When the coverage rate (P) is less than 100%, uneven distribution of the hydrophilic compound (B) that is not immobilized on the metal oxide surface on the coating film surface and elution into water are suppressed, and the coating film is Appearance persistence, elution resistance, and water droplet suppression effect can be adjusted to desired levels.
Here, the weight ratio (W B ) of (B) to (A) depends on the particle diameters of (A) and (B). When the particle size of (A) is 1 to 400 nm, in order for the coverage to be 1% or more and less than 100%, 0.00008<W B <3.

金属酸化物(A)表面を親水性化合物(B)等の有機成分で共有結合を介して被覆する方法としては、例えば金属酸化物表面の官能基に対して反応性を有する有機化合物を予め反応させることが挙げられる。例えば金属酸化物としてコロイダルシリカを用いる場合においては、コロイダルシリカ表面のシラノール基と反応する官能基を有する親水性化合物を用いることが出来る。そのような官能基の例としてはアルコキシ基、シラノール基、水酸基、アミノ基、オキシム基、アセトキシ基などが挙げられる。 As a method for coating the surface of a metal oxide (A) with an organic component such as a hydrophilic compound (B) via a covalent bond, for example, an organic compound having reactivity with a functional group on the surface of the metal oxide is reacted in advance. An example of this is letting people know. For example, when colloidal silica is used as the metal oxide, a hydrophilic compound having a functional group that reacts with a silanol group on the surface of the colloidal silica can be used. Examples of such functional groups include alkoxy groups, silanol groups, hydroxyl groups, amino groups, oxime groups, acetoxy groups, and the like.

耐水性試験による屈折率変化
前記(A)成分および(B)成分を含む塗膜は、25℃の脱イオン水に塗膜を240時間浸漬後、23℃50%RHの環境下に1時間静置させる試験(以降、左記試験を耐水性試験と呼ぶ)後の屈折率変化が、試験前に対し、-5%以上+5%以下であることが、密着持続性と外観持続性の点で好ましい。屈折率変化の下限は-4%が好ましく、-3%がより好ましく、-2%がさらに好ましい。また、屈折率変化の上限は+4%が好ましく、+3%がより好ましく、+2%がさらに好ましい。ここで、脱イオン水とは、イオン交換樹脂によって塩類や残留塩素を除去した水である。また、蒸留機を用いて塩類や残留塩素を除去した水である蒸留水や、日本薬局方が定める精製水を替わりに用いてもよい。また、この屈折率の測定方法としては、例えば臨界角法、Vブロック法、分光エリプソメトリー法、分散法、光干渉法等が挙げられるが、薄膜の屈折率測定が可能であることから、分光エリプソメトリー法と光干渉法が好ましい。
Change in refractive index due to water resistance test The coating film containing the components (A) and (B) was immersed in deionized water at 25°C for 240 hours, and then left standing at 23°C in an environment of 50% RH for 1 hour. It is preferable for the refractive index change after the test (hereinafter referred to as the water resistance test) to be -5% or more and +5% or less compared to before the test, from the viewpoint of long-lasting adhesion and long-lasting appearance. . The lower limit of the refractive index change is preferably -4%, more preferably -3%, and even more preferably -2%. Further, the upper limit of the refractive index change is preferably +4%, more preferably +3%, and even more preferably +2%. Here, deionized water is water from which salts and residual chlorine have been removed using an ion exchange resin. Alternatively, distilled water, which is water from which salts and residual chlorine have been removed using a distillation machine, or purified water specified by the Japanese Pharmacopoeia may be used instead. Methods for measuring the refractive index include, for example, the critical angle method, the V-block method, the spectroscopic ellipsometry method, the dispersion method, and the optical interference method. Ellipsometry and optical interferometry are preferred.

(C)成分:重合体粒子
本発明に係る塗膜を形成するためのコーティング組成物は、(A)成分及び(B)成分に加え、(C)成分として重合体粒子を含んでよい。
さらに、この重合体粒子(C)には、後述する架橋剤(D)との反応性官能基を含むことが好ましい。(C)成分に含まれる反応性官能基としては、例えばイソシアネート基、ブロックイソシアネート基、ケト基、アルデヒド基、エポキシ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシシリル基、カルボジイミド基、アミド基、アミノ基等が挙げられる。
前記(C)成分は、(c1)成分:イソシアネート基、ブロックイソシアネート基、ケト基、アルデヒド基、エポキシ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシシリル基、カルボジイミド基、アミド基、アミノ基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の反応性官能基を含有するビニル単量体と(c2)成分:水とを含む重合原液を重合して得られる重合体粒子である。
Component (C): Polymer particles The coating composition for forming the coating film according to the present invention may contain polymer particles as the component (C) in addition to the components (A) and (B).
Furthermore, it is preferable that the polymer particles (C) contain a functional group reactive with the crosslinking agent (D) described below. Examples of reactive functional groups contained in component (C) include isocyanate groups, blocked isocyanate groups, keto groups, aldehyde groups, epoxy groups, hydroxyl groups, carboxyl groups, alkoxysilyl groups, carbodiimide groups, amide groups, amino groups, etc. can be mentioned.
Component (C) is selected from the group consisting of component (c1): isocyanate group, blocked isocyanate group, keto group, aldehyde group, epoxy group, hydroxyl group, carboxyl group, alkoxysilyl group, carbodiimide group, amide group, and amino group. These are polymer particles obtained by polymerizing a polymer stock solution containing a vinyl monomer containing at least one selected reactive functional group and component (c2): water.

前記(A)成分は、(C)成分と相互作用し、(C)成分の硬化剤として作用しうる。当該相互作用としては、例えば、(A)成分が一般に有するヒドロキシル基と、(C)成分が有するイソシアネート基、ブロックイソシアネート基、ケト基、アルデヒド基、エポキシ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシシリル基、カルボジイミド基、アミド基、アミノ基からなる群より選ばれる反応性官能基との水素結合の形成、あるいは、(A)成分が一般に有するヒドロキシル基と、(C)成分を構成する(c1)成分の重合生成物との縮合(化学結合)などがある。また、(A)成分が、(C)成分と相互作用しながら(C)成分の粒子間に連続層を形成することが好ましい。これにより、得られる塗膜の初期密着性、急激な環境変化に晒された場合の防曇性、密着性、塗膜外観が、より向上し得る。 The component (A) can interact with the component (C) and act as a curing agent for the component (C). The interaction is, for example, between a hydroxyl group that component (A) generally has and an isocyanate group, blocked isocyanate group, keto group, aldehyde group, epoxy group, hydroxyl group, carboxyl group, or alkoxysilyl group that component (C) has. , the formation of a hydrogen bond with a reactive functional group selected from the group consisting of a carbodiimide group, an amide group, and an amino group, or a hydroxyl group that component (A) generally has and component (c1) constituting component (C). and condensation (chemical bond) with polymerization products. Further, it is preferable that component (A) interacts with component (C) to form a continuous layer between particles of component (C). Thereby, the initial adhesion of the resulting coating film, the antifogging property when exposed to rapid environmental changes, the adhesion, and the appearance of the coating film can be further improved.

(c1)成分としてのイソシアネート基含有ビニル単量体としては、イソシアナートエチル(メタ)アクリレート、m-イソプロペニル-α,α-ジメチルベンジルイソシアネート等が挙げられる。また、ジイソシアネートもしくはトリイソシアネート、または左記ジイソシアネートもしくはトリイソシアネートを含むポリイソシアネートに、ヒドロキシル基を有するビニル単量体を一部反応させてイソシアネート基を1つ以上残したビニル化合物を用いてもよい。
前記ジイソシアネートやトリイソシアネートとしては、例えば1,4-テトラメチレンジイソシアネート、エチル(2,6-ジイソシアナート)ヘキサノエート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,12-ドデカメチレンジイソシアネート、2,2,4-または2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネ-ト;1,3,6-ヘキサメチレントリイソシアネート、1,8-ジイソシアナート-4-イソシアナートメチルオクタン、2-イソシアナートエチル(2,6-ジイソシアナート)ヘキサノエートなどの脂肪族トリイソシアネート;1,3-または1,4-ビス(イソシアナートメチルシクロヘキサン)、1,3-または1,4-ジイソシアナートシクロヘキサン、3,5,5-トリメチル(3-イソシアナートメチル)シクロヘキシルイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート、2,5-または2,6-ジイソシアナートメチルノルボルナンなどの脂環族ジイソシアネ-ト;2,5-または2,6-ジイソシアナートメチル-2-イソシネートプロピルノルボルナンなどの脂環族トリイソシアネート;m-キシリレンジイソシアネート、α,α,α’α’-テトラメチル-m-キシリレンジイソシアネートなどのアラルキレンジイソシアネート;m-またはp-フェニレンジイソシアネート、トリレン-2,4-または2,6-ジイソシアネート、ジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート、ナフタレン-1,5-ジイソシアネート、ジフェニル-4,4’-ジイソシアネート、4,4’-ジイソシアナート-3,3’-ジメチルジフェニル、3-メチル-ジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート、ジフェニルエーテル-4,4’-ジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート;トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス(イソシアナートフェニル)チオホスフェートなどの芳香族トリイソシアネートが挙げられる。
また、前記ポリイソシアネートとしては、前記ジイソシアネートやトリイソシアネートのイソシアネート基どうしを環化二量化して得られるウレトジオン構造を有するジイソシアネートあるいはポリイソシアネート;上記ジイソシアネートあるいはトリイソシアネートのイソシアネート基どうしを環化三量化して得られるイソシアヌレート構造を有するポリイソシアネート;上記ジイソシアネートあるいはトリイソシアネートを水と反応させることにより得られるビュレット構造を有するポリイソシアネート;上記ジイソシアネートあるいはトリイソシアネートを二酸化炭素と反応せしめて得られるオキサダイアジントリオン構造を有するポリイソシアネート;上記ジイソシアネートあるいはトリイソシアネートを種々のアルコールと反応せしめて得られるアロファネート構造を有するポリイソシアネート;上記ジイソシアネートあるいはトリイソシアネートを、ポリヒドロキシ化合物、ポリカルボキシ化合物、ポリアミン化合物の如き活性水素を含有する化合物と反応させて得られるポリイソシアネート等が挙げられる。
Examples of the isocyanate group-containing vinyl monomer as component (c1) include isocyanatoethyl (meth)acrylate, m-isopropenyl-α,α-dimethylbenzyl isocyanate, and the like. Alternatively, a vinyl compound in which a vinyl monomer having a hydroxyl group is partially reacted with a diisocyanate or triisocyanate, or a polyisocyanate containing the diisocyanate or triisocyanate described above, leaving one or more isocyanate groups may be used.
Examples of the diisocyanate and triisocyanate include 1,4-tetramethylene diisocyanate, ethyl (2,6-diisocyanato)hexanoate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,12-dodecamethylene diisocyanate, 2,2,4 - or aliphatic diisocyanates such as 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate; 1,3,6-hexamethylene triisocyanate, 1,8-diisocyanate-4-isocyanatomethyloctane, 2-isocyanate Aliphatic triisocyanates such as ethyl (2,6-diisocyanato)hexanoate; 1,3- or 1,4-bis(isocyanatomethylcyclohexane), 1,3- or 1,4-diisocyanatocyclohexane, 3 , 5,5-trimethyl(3-isocyanatomethyl)cyclohexyl isocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, 2,5- or 2,6-diisocyanatomethylnorbornane; 2 , 5- or 2,6-diisocyanate methyl-2-isocyanate propylnorbornane; m-xylylene diisocyanate, α,α,α'α'-tetramethyl-m-xylylene diisocyanate Aralkylene diisocyanates such as isocyanates; m- or p-phenylene diisocyanate, tolylene-2,4- or 2,6-diisocyanate, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate, diphenyl-4,4-diisocyanate Aromatic diisocyanates such as '-diisocyanate, 4,4'-diisocyanate-3,3'-dimethyldiphenyl, 3-methyl-diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, diphenyl ether-4,4'-diisocyanate; triphenyl Aromatic triisocyanates such as methane triisocyanate and tris(isocyanatophenyl)thiophosphate are mentioned.
Further, the polyisocyanate includes a diisocyanate or polyisocyanate having a uretdione structure obtained by cyclizing and dimerizing the isocyanate groups of the diisocyanate and triisocyanate; polyisocyanate having an isocyanurate structure obtained by reacting the above diisocyanate or triisocyanate with water; polyisocyanate having a burette structure obtained by reacting the above diisocyanate or triisocyanate with carbon dioxide; oxadiazinetrione obtained by reacting the above diisocyanate or triisocyanate with carbon dioxide. Polyisocyanate having an allophanate structure obtained by reacting the above diisocyanate or triisocyanate with various alcohols; Polyisocyanate having an allophanate structure obtained by reacting the above diisocyanate or triisocyanate with various alcohols; Examples include polyisocyanates obtained by reacting with compounds contained therein.

また、上記ポリイソシアネート化合物の中では、脂肪族系あるいは脂環族系のジイソシアネートまたはトリイソシアネート、アラルキレンジイソシアネートあるいは、それらから誘導されるポリイソシアネートが、耐候性やポットライフの面で特に好ましい。さらに該ポリイソシアネートとしては、分子内にビュレット、イソシアヌレート、ウレタン、ウレトジオン、アロファネート等の構造を有するものが好ましい。ビュレット構造を有するものは接着性に優れている場合が多い。イソシアヌレート構造を有するものは耐候性に優れている場合が多い。長い側鎖を有するアルコール化合物を用いたウレタン構造を有するものは弾性及び伸展性に優れている場合が多い。ウレトジオン構造あるいはアロファネート構造を有するものは低粘度である場合が多い。 Among the above polyisocyanate compounds, aliphatic or alicyclic diisocyanates or triisocyanates, aralkylene diisocyanates, or polyisocyanates derived therefrom are particularly preferred in terms of weather resistance and pot life. Furthermore, the polyisocyanate preferably has a structure such as biuret, isocyanurate, urethane, uretdione, or allophanate in the molecule. Those having a bullet structure often have excellent adhesive properties. Those having an isocyanurate structure often have excellent weather resistance. Those having a urethane structure using an alcohol compound with a long side chain often have excellent elasticity and extensibility. Those having a uretdione structure or an allophanate structure often have a low viscosity.

(c1)成分としてのブロックイソシアネート基含有ビニル単量体は、前記イソシアネート基含有ビニル単量体にブロック化剤を反応させることによって得ることができる。前記ブロック化剤としては、特に限定されないが、例えば、オキシム系化合物、アルコール系化合物、酸アミド系化合物、酸イミド系化合物、フェノール系化合物、アミン系化合物、活性メチレン系化合物、イミダゾール系化合物、及びピラゾール系化合物が挙げられる。オキシム系化合物としては、特に限定されないが、例えば、ホルムアルドオキシム、アセトアルドオキシム、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム、及びシクロヘキサノンオキシムが挙げられる。アルコール系化合物としては、特に限定されないが、例えば、メタノール、エタノール、2-プロパノール、n-ブタノール、sec-ブタノール、2-エチル-1-ヘキサノール、2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、及び2-ブトキシエタノールが挙げられる。酸アミド系化合物としては、特に限定されないが、例えば、アセトアニリド、酢酸アミド、ε-カプロラクタム、δ-バレロラクタム、及びγ-ブチロラクタムが挙げられる。酸イミド系化合物としては、特に限定されないが、例えば、コハク酸イミド、及びマレイン酸イミドが挙げられる。フェノール系化合物としては、特に限定されないが、例えば、フェノール、クレゾール、エチルフェノール、ブチルフェノール、ノニルフェノール、ジノニルフェノール、スチレン化フェノール、及びヒドロキシ安息香酸エステルが挙げられる。アミン系化合物としては、特に限定されないが、例えば、ジフェニルアミン、アニリン、カルバゾール、ジ-n-プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、及びイソプロピルエチルアミンが挙げられる。活性メチレン系化合物としては、特に限定されないが、例えば、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、及びアセチルアセトンが挙げられる。イミダゾール系化合物としては、特に限定されないが、例えば、イミダゾール、及び2-メチルイミダゾールが挙げられる。ピラゾール系化合物としては、特に限定されないが、例えば、ピラゾール、3-メチルピラゾール、及び3,5-ジメチルピラゾール等が挙げられる。 The blocked isocyanate group-containing vinyl monomer as component (c1) can be obtained by reacting the isocyanate group-containing vinyl monomer with a blocking agent. The blocking agent is not particularly limited, but includes, for example, oxime compounds, alcohol compounds, acid amide compounds, acid imide compounds, phenol compounds, amine compounds, active methylene compounds, imidazole compounds, and Examples include pyrazole compounds. Examples of oxime compounds include, but are not limited to, formaldoxime, acetaldoxime, acetoxime, methyl ethyl ketoxime, and cyclohexanone oxime. Examples of alcoholic compounds include, but are not limited to, methanol, ethanol, 2-propanol, n-butanol, sec-butanol, 2-ethyl-1-hexanol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, and 2-ethoxyethanol. Butoxyethanol is mentioned. Examples of acid amide compounds include, but are not limited to, acetanilide, acetate amide, ε-caprolactam, δ-valerolactam, and γ-butyrolactam. Acid imide compounds include, but are not particularly limited to, succinimide and maleic imide. Examples of the phenolic compound include, but are not limited to, phenol, cresol, ethylphenol, butylphenol, nonylphenol, dinonylphenol, styrenated phenol, and hydroxybenzoic acid ester. Examples of the amine compound include, but are not limited to, diphenylamine, aniline, carbazole, di-n-propylamine, diisopropylamine, and isopropylethylamine. Examples of the active methylene compound include, but are not limited to, dimethyl malonate, diethyl malonate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, and acetylacetone. Examples of imidazole compounds include, but are not limited to, imidazole and 2-methylimidazole. Examples of the pyrazole compound include, but are not limited to, pyrazole, 3-methylpyrazole, and 3,5-dimethylpyrazole.

(c1)成分としてのケト基又はアルデヒド基含有ビニル単量体としては、例えば、アクロレイン、ジアセトンアクリルアミド、ジアセトンメタクリルアミド、ホルミルスチロール、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソブチルケトン、アクリルオキシアルキルプロパナール類、メタクリルオキシアルキルプロパナール類、ジアセトンアクリレート、ジアセトンメタクリレート、アセトニルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレートアセチルアセテート、ブタンジオール-1,4-アクリレートアセチルアセトナートが挙げられる。 Examples of the keto group- or aldehyde group-containing vinyl monomer as component (c1) include acrolein, diacetone acrylamide, diacetone methacrylamide, formylstyrene, vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, vinyl isobutyl ketone, acryloxyalkyl Examples include propanals, methacryloxyalkylpropanals, diacetone acrylate, diacetone methacrylate, acetonyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate acetylacetate, butanediol-1,4-acrylate acetylacetonate.

(c1)成分としてのエポキシ基含有ビニル単量体としては、例えば、4-ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル、グリシジルメタクリレート、2-メチル-2,3-エポキシプロピルメタクリレート、2,3-エポキシブチルメタクリレート、2,3-エポキシ-1-メチル-プロピルメタクリレート、2,3-エポキシ-1,2-ジメチル-プロピルメタクリレート、2,3-エポキシ-1-メチルブチルメタクリレート、2,3-エポキシ-2-メチルブチルメタクリレート等が挙げられる。 Examples of the epoxy group-containing vinyl monomer as component (c1) include 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether, glycidyl methacrylate, 2-methyl-2,3-epoxypropyl methacrylate, 2,3-epoxybutyl methacrylate, , 3-epoxy-1-methyl-propyl methacrylate, 2,3-epoxy-1,2-dimethyl-propyl methacrylate, 2,3-epoxy-1-methylbutyl methacrylate, 2,3-epoxy-2-methylbutyl methacrylate etc.

(c1)成分としてのヒドロキシル基含有ビニル単量体としては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、及び4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートのような各種のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類;2-ヒドロキシエチルビニルエーテル及び4-ヒドロキシブチルビニルエーテルのような各種の水酸基含有ビニルエーテル類;2-ヒドロキシエチルアリルエーテルのような各種の水酸基含有アリルエーテル類;ポリエチレングリコール等に代表されるような種々のポリエーテルポリオールと、(メタ)アクリル酸等に代表されるような種々の不飽和カルボン酸とから得られるポリオキシアルキレングリコールのモノエステル類;上述したような各種の水酸基含有単量体類と、ε-カプロラクトン等に代表されるような種々のラクトン類との付加物;グリシジル(メタ)アクリレート等に代表されるような種々のエポキシ基含有不飽和単量体と、酢酸等に代表されるような種々の酸類との付加物;さらには、(メタ)アクリル酸等に代表されるような種々の不飽和カルボン酸類と、「カーデュラ E」(オランダ国シェル社製の商品名)等に代表されるようなα-オレフィンのエポキサイド以外の、種々のモノエポキシ化合物との付加物等が挙げられる。 Examples of the hydroxyl group-containing vinyl monomer as component (c1) include various types such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, and 4-hydroxybutyl (meth)acrylate. Hydroxyalkyl (meth)acrylates; various hydroxyl group-containing vinyl ethers such as 2-hydroxyethyl vinyl ether and 4-hydroxybutyl vinyl ether; various hydroxyl group-containing allyl ethers such as 2-hydroxyethyl allyl ether; polyethylene glycol, etc. Monoesters of polyoxyalkylene glycol obtained from various polyether polyols such as those represented and various unsaturated carboxylic acids such as (meth)acrylic acid; various hydroxyl groups such as those mentioned above. Adducts of containing monomers and various lactones such as ε-caprolactone; various epoxy group-containing unsaturated monomers such as glycidyl (meth)acrylate; Adducts with various acids such as acetic acid; Furthermore, adducts with various unsaturated carboxylic acids such as (meth)acrylic acid, and "Cardura E" (manufactured by Shell in the Netherlands). Examples include adducts of α-olefins with various monoepoxy compounds other than epoxides, such as those typified by (trade name).

(c1)成分としてのカルボキシル基含有ビニル単量体としては、例えば(メタ)アクリル酸、2-カルボキシエチル(メタ)アクリレート、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸及びフマル酸のような各種の不飽和カルボン酸類;イタコン酸モノメチル、イタコン酸モノ-n-ブチル、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノ-n-ブチル、フマル酸モノメチル、及びフマル酸モノ-n-ブチルのような不飽和ジカルボン酸類と、飽和1価アルコール類とのモノエステル類(ハーフエステル類);アジピン酸モノビニル及びコハク酸モノビニルのような各種の飽和ジカルボン酸のモノビニルエステル類;無水コハク酸、無水グルタル酸、無水フタル酸、及び無水トリメリット酸のような各種の飽和ポリカルボン酸の無水物類と、前述した各種の水酸基含有ビニル系単量体類との付加反応生成物;さらには、前述した各種のカルボキシル基含有単量体類とラクトン類とを付加反応させて得られる単量体類等が挙げられる。 Examples of the carboxyl group-containing vinyl monomer as component (c1) include various unsaturated compounds such as (meth)acrylic acid, 2-carboxyethyl (meth)acrylate, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, and fumaric acid. Carboxylic acids; unsaturated dicarboxylic acids such as monomethyl itaconate, mono-n-butyl itaconate, monomethyl maleate, mono-n-butyl maleate, monomethyl fumarate, and mono-n-butyl fumarate; Monoesters (half esters) with alcohols; monovinyl esters of various saturated dicarboxylic acids such as monovinyl adipate and monovinyl succinate; succinic anhydride, glutaric anhydride, phthalic anhydride, and trimellitic anhydride Addition reaction products between various saturated polycarboxylic acid anhydrides such as acids and the various hydroxyl group-containing vinyl monomers described above; Examples include monomers obtained by addition reaction with lactones.

(c1)成分としてのアルコキシシリル基含有ビニル単量体としては、例えば、3-(メタ)アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリn-プロポキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、及び2-トリメトキシシリルエチルビニルエーテル等のビニル重合性基を有するシランカップリング剤等が挙げられる。 Examples of the alkoxysilyl group-containing vinyl monomer as component (c1) include 3-(meth)acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-(meth)acryloxypropyltriethoxysilane, 3-(meth)acryloyloxy Propylmethyldimethoxysilane, 3-(meth)acryloyloxypropyltri-n-propoxysilane, 3-(meth)acryloyloxypropyltriisopropoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, allyltrimethoxysilane, and 2- Examples include silane coupling agents having a vinyl polymerizable group such as trimethoxysilylethyl vinyl ether.

(c1)成分としてのカルボジイミド基含有ビニル単量体は、例えば前記イソシアネート基含有ビニル単量体の2量化、または前記イソシアネート基含有ビニル単量体および他のイソシアネートとの反応等の、脱二酸化炭素を伴う縮合反応により得ることができる。 The carbodiimide group-containing vinyl monomer as component (c1) can be used to remove carbon dioxide by, for example, dimerizing the isocyanate group-containing vinyl monomer or reacting the isocyanate group-containing vinyl monomer with another isocyanate. It can be obtained by a condensation reaction involving

また、(C)成分を乳化重合にて重合し、かつ重合した(C)成分の水分散安定性を高めるため、重合原液中に(c3)成分として乳化剤を用いることができる。例えば、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルスルホン酸、アルキルスルホコハク酸、ポリオキシエチレンアルキル硫酸、ポリオキシエチレンアルキルアリール硫酸、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテルスルホン酸等の酸性乳化剤、酸性乳化剤のアルカリ金属(Li、Na、K等)塩、酸性乳化剤のアンモニウム塩、及び脂肪酸石鹸等のアニオン性界面活性剤;アルキルトリメチルアンモニウムブロミド、アルキルピリジニウムブロミド、イミダゾリニウムラウレート等の四級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、及びイミダゾリニウム塩型のカチオン性界面活性剤;ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー、及びポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテル等のノニオン型界面活性剤等が使用可能である。これらは1種を単独で使用してもよいし、あるいは2種以上を併用してもよい。 In addition, in order to polymerize component (C) by emulsion polymerization and improve the water dispersion stability of the polymerized component (C), an emulsifier can be used as component (c3) in the polymerization stock solution. For example, acidic emulsifiers such as alkylbenzene sulfonic acid, alkylsulfonic acid, alkylsulfosuccinic acid, polyoxyethylene alkyl sulfate, polyoxyethylene alkylaryl sulfate, polyoxyethylene distyrylphenyl ether sulfonic acid, alkali metals (Li, Na , K, etc.) salts, ammonium salts of acidic emulsifiers, and anionic surfactants such as fatty acid soaps; quaternary ammonium salts such as alkyltrimethylammonium bromide, alkylpyridinium bromide, imidazolinium laurate, pyridinium salts, and imidazoli Nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkylaryl ether, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene oxypropylene block copolymer, and polyoxyethylene distyrylphenyl ether are used. It is possible. These may be used alone or in combination of two or more.

(c3)成分としては、得られる(C)成分の水分散安定性を向上させる観点、及び、得られる塗膜の長期的な耐汚染性を向上させる観点から、ラジカル重合性の二重結合を有する反応性乳化剤を用いることが好ましい。反応性乳化剤としては、より具体的には、スルホン酸基又はスルホネート基を有するビニル単量体、硫酸エステル基を有するビニル単量体やそれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、ポリオキシエチレン等のノニオン基を有するビニル単量体、4級アンモニウム塩を有するビニル単量体等が使用可能である。 As component (c3), a radically polymerizable double bond is selected from the viewpoint of improving the water dispersion stability of the resulting component (C) and the long-term stain resistance of the resulting coating film. It is preferable to use a reactive emulsifier having the following properties. More specifically, reactive emulsifiers include vinyl monomers having a sulfonic acid group or sulfonate group, vinyl monomers having a sulfuric acid ester group, and their alkali metal salts, ammonium salts, and nonions such as polyoxyethylene. A vinyl monomer having a group, a vinyl monomer having a quaternary ammonium salt, etc. can be used.

スルホン酸基又はスルホネート基を有するビニル単量体としては、例えば、ラジカル重合性の二重結合を有し、且つスルホン酸基のアンモニウム塩、ナトリウム塩又はカリウム塩のような置換基により一部が置換された、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~4のアルキルエーテル基、炭素数2~4のポリアルキルエーテル基、フェニル基、ナフチル基、及びコハク酸基よりなる群から選ばれる置換基を有する化合物;スルホン酸基のアンモニウム塩、ナトリウム塩又はカリウム塩のような置換基が結合しているビニル基を有するビニルスルホネート化合物等が使用可能である。 Vinyl monomers having a sulfonic acid group or a sulfonate group include, for example, a vinyl monomer that has a radically polymerizable double bond and is partially treated by a substituent such as an ammonium salt, sodium salt, or potassium salt of the sulfonic acid group. Substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, alkyl ether group having 2 to 4 carbon atoms, polyalkyl ether group having 2 to 4 carbon atoms, phenyl group, naphthyl group, and succinic acid group Compounds having a substituent; vinyl sulfonate compounds having a vinyl group to which a substituent such as an ammonium salt, sodium salt or potassium salt of a sulfonic acid group is bonded can be used.

硫酸エステル基を有するビニル単量体としては、例えば、ラジカル重合性の二重結合を有し、かつ硫酸エステル基のアンモニウム塩、ナトリウム塩又はカリウム塩のような置換基により一部が置換された、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~4のアルキルエーテル基、炭素数2~4のポリアルキルエーテル基、フェニル基、及びナフチル基よりなる群から選ばれる置換基を有する化合物が使用可能である。 Examples of vinyl monomers having a sulfate ester group include those having a radically polymerizable double bond and partially substituted with a substituent such as ammonium salt, sodium salt, or potassium salt of the sulfate ester group. , a compound having a substituent selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl ether group having 2 to 4 carbon atoms, a polyalkyl ether group having 2 to 4 carbon atoms, a phenyl group, and a naphthyl group is used. It is possible.

スルホン酸基のアンモニウム塩、ナトリウム塩又はカリウム塩のような置換基により一部が置換されたコハク酸基を有する化合物としては、具体的には、アリルスルホコハク酸塩が使用可能である。より具体的には、エレミノールJS-2(商品名)(三洋化成株式会社製)、ラテムルS-120、S-180A、及びS-180(商品名)(花王株式会社製)等が使用可能である。 As a compound having a succinic acid group partially substituted with a substituent such as an ammonium salt, sodium salt, or potassium salt of a sulfonic acid group, specifically, allyl sulfosuccinate can be used. More specifically, Eleminor JS-2 (trade name) (manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd.), Latemul S-120, S-180A, and S-180 (trade name) (manufactured by Kao Corporation) can be used. be.

また、スルホン酸基のアンモニウム塩、ナトリウム塩又はカリウム塩である基により一部が置換された、炭素数2~4のアルキルエーテル基又は炭素数2~4のポリアルキルエーテル基を有する化合物としては、具体的には、アクアロンHS-10又はKH-1025(商品名)(第一工業製薬株式会社製)、アデカリアソープSE-1025N又はSR-1025(商品名)(株式会社ADEKA製)等が使用可能である。 In addition, as a compound having an alkyl ether group having 2 to 4 carbon atoms or a polyalkyl ether group having 2 to 4 carbon atoms, which is partially substituted with a group that is an ammonium salt, sodium salt, or potassium salt of a sulfonic acid group, Specifically, Aqualon HS-10 or KH-1025 (product name) (manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), Adekaria Soap SE-1025N or SR-1025 (product name) (manufactured by ADEKA Co., Ltd.), etc. Available for use.

また、ノニオン基を有するビニル単量体としては、具体的には、α-〔1-〔(アリルオキシ)メチル〕-2-(ノニルフェノキシ)エチル〕-ω-ヒドロキシポリオキシエチレン(商品名:アデカリアソープNE-20、NE-30、NE-40等、株式会社ADEKA製)、及びポリオキシエチレンアルキルプロペニルフェニルエーテル(商品名:アクアロンRN-10、RN-20、RN-30、RN-50等、第一工業製薬株式会社製)等が使用可能である。 In addition, as a vinyl monomer having a nonionic group, specifically, α-[1-[(allyloxy)methyl]-2-(nonylphenoxy)ethyl]-ω-hydroxypolyoxyethylene (trade name: ADEKA Reasap NE-20, NE-30, NE-40, etc., manufactured by ADEKA Co., Ltd.), and polyoxyethylene alkyl propenyl phenyl ether (product name: Aqualon RN-10, RN-20, RN-30, RN-50, etc.) , manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), etc. can be used.

なお、重合原液の(c3)成分の使用量は、重合安定性の観点から、(C)成分の重合体粒子100質量部に対して、好ましくは10質量部以下であり、より好ましくは0.001~5質量部である。 In addition, from the viewpoint of polymerization stability, the amount of component (c3) used in the polymerization stock solution is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 0.0 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the polymer particles of component (C). 001 to 5 parts by mass.

さらに、重合原液中に(c4)成分として、加水分解性珪素化合物を用いてもよい。下記式(1)で表される化合物やその縮合生成物、及びシランカップリング剤等が使用可能である。
SiW (1)
(式(1)において、Wは炭素数1~20のアルコキシ基、水酸基、炭素数1~20のアセトキシ基、ハロゲン原子、水素原子、炭素数1~20のオキシム基、エノキシ基、アミノキシ基、アミド基から選ばれた少なくとも1種の基を表す。Rは、直鎖状又は分岐状の炭素数が1~30個のアルキル基、炭素数5~20のシクロアルキル基、及び、置換されていないか又は炭素数1~20のアルキル基若しくは炭素数1~20のアルコキシ基若しくはハロゲン原子で置換されている炭素数6~20のアリール基から選ばれる少なくとも1種の炭化水素基を表す。xは1以上4以下の整数であり、yは0以上3以下の整数である。また、x+y=4である。)
Furthermore, a hydrolyzable silicon compound may be used as component (c4) in the polymerization stock solution. A compound represented by the following formula (1), a condensation product thereof, a silane coupling agent, etc. can be used.
SiW x R y (1)
(In formula (1), W is an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a hydroxyl group, an acetoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen atom, a hydrogen atom, an oxime group having 1 to 20 carbon atoms, an enoxy group, an aminoxy group, Represents at least one group selected from amide groups.R is a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 20 carbon atoms, and a substituted represents at least one hydrocarbon group selected from alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 20 carbon atoms, or aryl groups having 6 to 20 carbon atoms substituted with halogen atoms.x is an integer between 1 and 4, and y is an integer between 0 and 3. Also, x+y=4.)

なお、シランカップリング剤とは、ビニル重合性基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、メルカプト基、又はイソシアネート基等の有機物と反応性を有する官能基が分子内に存在する化合物を意味する。 Note that the silane coupling agent refers to a compound in which a functional group reactive with an organic substance, such as a vinyl polymerizable group, an epoxy group, an amino group, a methacrylic group, a mercapto group, or an isocyanate group, is present in the molecule.

式(1)で表される化合物としては、具体的にはテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ-n-プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ-n-ブトキシシラン等のテトラアルコキシシラン類;メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n-プロピルトリメトキシシラン、n-プロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン、n-ブチルトリメトキシシラン、n-ブチルトリエトキシシラン、n-ペンチルトリメトキシシラン、n-ヘキシルトリメトキシシラン、n-ヘプチルトリメトキシシラン、n-オクチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルトリエトキシシラン、3,3,3-トリフロロプロピルトリメトキシシラン、3,3,3-トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、2-ヒドロキシエチルトリメトキシシラン、2-ヒドロキシエチルトリエトキシシラン、2-ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、2-ヒドロキシプロピルトリエトキシシラン、3-ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、3-ヒドロキシプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3-イソシアナートプロピルトリメトキシシラン、3-イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、3-(メタ)アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリ-n-プロポキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリイソプロポキシシラン、3-ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン等のトリアルコキシシラン類;ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジ-n-プロピルジメトキシシラン、ジ-n-プロピルジエトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、ジイソプロピルジエトキシシラン、ジ-n-ブチルジメトキシシラン、ジ-n-ブチルジエトキシシラン、ジ-n-ペンチルジメトキシシラン、ジ-n-ペンチルジエトキシシラン、ジ-n-ヘキシルジメトキシシラン、ジ-n-ヘキシルジエトキシシラン、ジ-n-ヘプチルジメトキシシラン、ジ-n-ヘプチルジエトキシシラン、ジ-n-オクチルジメトキシシラン、ジ-n-オクチルジエトキシシラン、ジ-n-シクロヘキシルジメトキシシラン、ジ-n-シクロヘキシルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン等のジアルコキシシラン類;トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン等のモノアルコキシシラン類等が使用可能である。また、これらは、単独で使用されてもよいし、2種以上を混合して使用されてもよい。 Examples of the compound represented by formula (1) include tetraalkoxysilanes such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetraisopropoxysilane, and tetra-n-butoxysilane; methyl trimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, isopropyltrimethoxysilane, isopropyltriethoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, n-butyltriethoxysilane, n-pentyltrimethoxysilane, n-hexyltrimethoxysilane, n-heptyltrimethoxysilane, n-octyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, allyltrimethoxysilane, Cyclohexyltrimethoxysilane, cyclohexyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3 , 3,3-trifluoropropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-hydroxyethyltrimethoxysilane, 2-hydroxyethyltriethoxysilane, 2-hydroxypropyltrimethoxysilane Silane, 2-hydroxypropyltriethoxysilane, 3-hydroxypropyltrimethoxysilane, 3-hydroxypropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane , 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 2-(3, 4-Epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilane, 3-(meth)acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-(meth)acryloxypropyltriethoxysilane, 3-(meth)acryloyloxypropyltri-n-propoxysilane, 3 - Trialkoxysilanes such as (meth)acryloyloxypropyltriisopropoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane; dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxy Silane, di-n-propyldimethoxysilane, di-n-propyldiethoxysilane, diisopropyldimethoxysilane, diisopropyldiethoxysilane, di-n-butyldimethoxysilane, di-n-butyldiethoxysilane, di-n-pentyl Dimethoxysilane, di-n-pentyldiethoxysilane, di-n-hexyldimethoxysilane, di-n-hexyldiethoxysilane, di-n-heptyldimethoxysilane, di-n-heptyldiethoxysilane, di-n- Octyldimethoxysilane, di-n-octyldiethoxysilane, di-n-cyclohexyldimethoxysilane, di-n-cyclohexyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, 3-(meth)acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane Monoalkoxysilanes such as trimethylmethoxysilane and trimethylethoxysilane can be used. Further, these may be used alone or in combination of two or more.

また、(c4)成分としては、フェニル基を有する珪素アルコキシド(例えばフェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、及びジフェニルジメトキシシラン等)が使用可能である。フェニル基を有する珪素アルコキシドを用いた場合、水及び乳化剤の存在下における重合安定性が良好となり、好適である。 Furthermore, as the component (c4), silicon alkoxides having a phenyl group (eg, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, etc.) can be used. When a silicon alkoxide having a phenyl group is used, the polymerization stability in the presence of water and an emulsifier becomes good, which is preferable.

更に、(c4)成分は、チオール基を有するシランカップリング剤や、(c4-1)成分として、ビニル重合性基を有する加水分解性珪素化合物と組み合わせて用いてもよい。これらを用いた場合、得られる塗膜の長期耐汚染性が良好となり好適である。チオール基を有するシランカップリング剤としては、例えば、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、及び3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン等が使用可能である。 Furthermore, component (c4) may be used in combination with a silane coupling agent having a thiol group or a hydrolyzable silicon compound having a vinyl polymerizable group as component (c4-1). When these are used, the resulting coating film has good long-term stain resistance, which is preferable. As the silane coupling agent having a thiol group, for example, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and 3-mercaptopropyltriethoxysilane can be used.

また、(c4-1)成分としては、例えば、3-(メタ)アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリn-プロポキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、及び2-トリメトキシシリルエチルビニルエーテル等のビニル重合性基を有するシランカップリング剤等が使用可能である。 In addition, as the component (c4-1), for example, 3-(meth)acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-(meth)acryloxypropyltriethoxysilane, 3-(meth)acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, 3 -(meth)acryloyloxypropyltri-n-propoxysilane, 3-(meth)acryloyloxypropyltriisopropoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, allyltrimethoxysilane, 2-trimethoxysilylethyl vinyl ether, etc. A silane coupling agent having a vinyl polymerizable group can be used.

これらシランカップリング剤は、前記(c1)成分との共重合又は連鎖移動反応により化学結合を生成し得る。このため、ビニル重合性基やチオール基を有するシランカップリング剤を上述した(c1)成分と混合若しくは複合化させて用いた場合、(c1)の重合生成物と(c4)成分の重合生成物とを化学結合により複合化し得る。なお、(c4-1)成分の「ビニル重合性基」とは、例えば、ビニル基、アリル基等であり、なかでも3-(メタ)アクリルオキシプロピル基が好ましい。 These silane coupling agents can form a chemical bond through copolymerization or chain transfer reaction with the component (c1). Therefore, when a silane coupling agent having a vinyl polymerizable group or a thiol group is mixed or combined with the above-mentioned component (c1), the polymerization product of (c1) and the polymerization product of component (c4) are used. and can be combined by chemical bonding. Note that the "vinyl polymerizable group" of component (c4-1) is, for example, a vinyl group, an allyl group, etc., and a 3-(meth)acryloxypropyl group is particularly preferable.

また、(c4)成分は、(c4-2)成分として、環状シロキサンオリゴマーを含んでいてもよい。(c4-2)成分を用いることにより、得られる塗膜と基材との複合体の柔軟性が増加するので、好ましい。
環状シロキサンオリゴマーとして、下記式(2)で表される化合物が使用可能である。
(R’SiO) (2)
(式(2)において、R’は、水素原子、直鎖状又は分岐状の炭素数が1~30個のアルキル基、炭素数5~20のシクロアルキル基、及び、置換されていないか又は炭素数1~20のアルキル基若しくは炭素数1~20のアルコキシ基若しくはハロゲン原子で置換されている炭素数6~20のアリール基から選ばれる少なくとも1種を表す。mは整数であり、2≦m≦20である。)
Furthermore, the component (c4) may contain a cyclic siloxane oligomer as the component (c4-2). The use of component (c4-2) is preferable because it increases the flexibility of the resulting composite of the coating film and the base material.
As the cyclic siloxane oligomer, a compound represented by the following formula (2) can be used.
(R' 2 SiO) m (2)
(In formula (2), R' is a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 20 carbon atoms, and an unsubstituted or Represents at least one type selected from an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms substituted with a halogen atom.m is an integer, and 2≦ m≦20.)

環状シロキサンオリゴマーのなかでも、反応性等の点から、オクタメチルシクロテトラシロキサン等の環状ジメチルシロキサンオリゴマーが好ましい。 Among the cyclic siloxane oligomers, cyclic dimethylsiloxane oligomers such as octamethylcyclotetrasiloxane are preferred from the viewpoint of reactivity and the like.

なお、重合原液の(c1)成分の質量と、(C)成分の重合体粒子の質量との比(c1)/(C)は、重合安定性の観点から、好ましくは0.01/100~80/100であり、より好ましくは0.1/100~70/100である。 Note that the ratio (c1)/(C) of the mass of component (c1) in the polymerization stock solution to the mass of polymer particles of component (C) is preferably 0.01/100 to 100 from the viewpoint of polymerization stability. The ratio is 80/100, more preferably 0.1/100 to 70/100.

さらに、重合原液中に(c5)成分として、その他のビニル単量体を用いることができる。例えば、アルキル基、アミド基、アミノ基、またはエーテル基を含有するビニル単量体等が使用可能である。(c5)成分を用いることで、生成する重合生成物の特性(ガラス転移温度、分子量、水素結合力、極性、分散安定性、耐候性等)の制御が可能である。 Furthermore, other vinyl monomers can be used as component (c5) in the polymerization stock solution. For example, vinyl monomers containing an alkyl group, an amide group, an amino group, or an ether group can be used. By using component (c5), it is possible to control the properties (glass transition temperature, molecular weight, hydrogen bond strength, polarity, dispersion stability, weather resistance, etc.) of the polymerized product produced.

(c5)成分としてのアルキル基含有ビニル単量体としては、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、i-ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、n-ペンチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Examples of the alkyl group-containing vinyl monomer as component (c5) include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, and i-butyl (meth)acrylate. ) acrylate, tert-butyl (meth)acrylate, n-pentyl (meth)acrylate, n-hexyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, isodecyl (meth)acrylate, ) acrylate, stearyl (meth)acrylate, etc.

(c5)成分としてのアミド基含有ビニル単量体としては、例えば、N-アルキル又はN-アルキレン置換(メタ)アクリルアミド等が使用可能である。より具体的には、N-メチルアクリルアミド、N-メチルメタアクリルアミド、N-エチルアクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジメチルメタアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミド、N-エチルメタアクリルアミド、N-メチル-N-エチルアクリルアミド、N-メチル-N-エチルメタアクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、N-n-プロピルアクリルアミド、N-イソプロピルメタアクリルアミド、N-n-プロピルメタアクリルアミド、N-メチル-N-n-プロピルアクリルアミド、N-メチル-N-イソプロピルアクリルアミド、N-アクリロイルピロリジン、N-メタクリロイルピロリジン、N-アクリロイルピペリジン、N-メタクリロイルピペリジン、N-アクリロイルヘキサヒドロアゼピン、N-アクリロイルモルホリン、N-メタクリロイルモルホリン、N-ビニルピロリドン、N-ビニルカプロラクタム、N,N’-メチレンビスアクリルアミド、N,N’-メチレンビスメタクリルアミド、N-ビニルアセトアミド、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタアクリルアミド、N-メチロールアクリルアミド、及びN-メチロールメタアクリルアミド等が使用可能である。 As the amide group-containing vinyl monomer as component (c5), for example, N-alkyl or N-alkylene substituted (meth)acrylamide can be used. More specifically, N-methylacrylamide, N-methylmethacrylamide, N-ethylacrylamide, N,N-dimethylacrylamide, N,N-dimethylmethacrylamide, N,N-diethylacrylamide, N-ethylmethacrylamide, N-Methyl-N-ethylacrylamide, N-methyl-N-ethylmethacrylamide, N-isopropylacrylamide, Nn-propylacrylamide, N-isopropylmethacrylamide, Nn-propylmethacrylamide, N-methyl-N -n-propylacrylamide, N-methyl-N-isopropylacrylamide, N-acryloylpyrrolidine, N-methacryloylpyrrolidine, N-acryloylpiperidine, N-methacryloylpiperidine, N-acryloylhexahydroazepine, N-acryloylmorpholine, N-methacryloyl Morpholine, N-vinylpyrrolidone, N-vinylcaprolactam, N,N'-methylenebisacrylamide, N,N'-methylenebismethacrylamide, N-vinylacetamide, diacetone acrylamide, diacetone methacrylamide, N-methylolacrylamide, and N-methylolmethacrylamide, etc. can be used.

(c5)成分としてのアミノ基含有ビニル単量体としては、2-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2-ジ-n-プロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、3-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、4-ジメチルアミノブチル(メタ)アクリレート、及びN-[2-(メタ)アクリロイルオキシ]エチルモルホリンのような各種の3級アミノ基含有(メタ)アクリル酸エステル類;ビニルピリジン、N-ビニルカルバゾール及びN-ビニルキノリンのような各種の3級アミノ基含有芳香族ビニル系単量体類;N-(2-ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリルアミド、N-(2-ジエチルアミノ)エチル(メタ)アクリルアミド、N-(2-ジ-n-プロピルアミノ)エチル(メタ)アクリルアミド、N-(3-ジメチルアミノ)プロピル(メタ)アクリルアミド、N-(4-ジメチルアミノ)ブチル(メタ)アクリルアミド、及びN-[2-(メタ)アクリルアミド]エチルモルホリンのような各種の3級アミノ基含有(メタ)アクリルアミド類;N-(2-ジメチルアミノ)エチルクロトン酸アミド、N-(2-ジエチルアミノ)エチルクロトン酸アミド、N-(2-ジ-n-プロピルアミノ)エチルクロトン酸アミド、N-(3-ジメチルアミノ)プロピルクロトン酸アミド、及びN-(4-ジメチルアミノ)ブチルクロトン酸アミドのような各種の3級アミノ基含有クロトン酸アミド類;2-ジメチルアミノエチルビニルエーテル、2-ジエチルアミノエチルビニルエーテル、3-ジメチルアミノプロピルビニルエーテル、及び4-ジメチルアミノブチルビニルエーテルのような各種の3級アミノ基含有ビニルエーテル類等が使用可能である。 The amino group-containing vinyl monomer as the component (c5) includes 2-dimethylaminoethyl (meth)acrylate, 2-diethylaminoethyl (meth)acrylate, 2-di-n-propylaminoethyl (meth)acrylate, 3 - Various tertiary amino group-containing (meth)acrylic acid esters such as dimethylaminopropyl (meth)acrylate, 4-dimethylaminobutyl (meth)acrylate, and N-[2-(meth)acryloyloxy]ethylmorpholine. various aromatic vinyl monomers containing tertiary amino groups such as vinylpyridine, N-vinylcarbazole and N-vinylquinoline; N-(2-dimethylamino)ethyl(meth)acrylamide, N-(2-dimethylamino)ethyl(meth)acrylamide, -diethylamino)ethyl (meth)acrylamide, N-(2-di-n-propylamino)ethyl (meth)acrylamide, N-(3-dimethylamino)propyl(meth)acrylamide, N-(4-dimethylamino)butyl (meth)acrylamide and various tertiary amino group-containing (meth)acrylamides such as N-[2-(meth)acrylamido]ethylmorpholine; N-(2-dimethylamino)ethylcrotonic acid amide, N-( 2-diethylamino)ethylcrotonamide, N-(2-di-n-propylamino)ethylcrotonamide, N-(3-dimethylamino)propylcrotonamide, and N-(4-dimethylamino)butylcroton various tertiary amino group-containing crotonic acid amides such as acid amides; Vinyl ethers containing amino groups can be used.

(c5)成分としてのエーテル基含有ビニル単量体としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン高級脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレンブロック共重合体のような各種のポリエーテル鎖を側鎖に有するビニルエーテル類、アリルエーテル類又は(メタ)アクリル酸エステル類のビニル単量体類等が使用可能である。具体的には、ブレンマーPE-90、PE-200、PE-350、PME-100、PME-200、PME-400、AE-350〔以上、日油株式会社製〕、MA-30、MA-50、MA-100、MA-150、RA-1120、RA-2614、RMA-564、RMA-568、RMA-1114、及びMPG130-MA〔以上、日本乳化剤株式会社製〕等が使用可能である。ここで、ポリオキシエチレン鎖のオキシエチレン単位は2~30が好ましい。オキシエチレン単位が2以上で、塗膜の適度な柔軟性が得られ、また30以下で、塗膜の過度な軟化が抑制され、耐ブロッキング性が保持される。 Examples of the ether group-containing vinyl monomer as the component (c5) include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxyethylene higher fatty acid ester, and polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer. Vinyl monomers such as vinyl ethers, allyl ethers, or (meth)acrylic acid esters having various polyether chains in their side chains can be used. Specifically, Blenmar PE-90, PE-200, PE-350, PME-100, PME-200, PME-400, AE-350 [manufactured by NOF Corporation], MA-30, MA-50 , MA-100, MA-150, RA-1120, RA-2614, RMA-564, RMA-568, RMA-1114, and MPG130-MA [all manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd.], etc. can be used. Here, the number of oxyethylene units in the polyoxyethylene chain is preferably 2 to 30. When the number of oxyethylene units is 2 or more, appropriate flexibility of the coating film is obtained, and when it is 30 or less, excessive softening of the coating film is suppressed and blocking resistance is maintained.

(c5)成分としてのビニル単量体は、他成分との水素結合性をより向上させる観点から、2級及び/又は3級アミド基を有することが好ましい。
重合原液の(c5)成分の質量と、(C)成分の重合体粒子の質量との比(c5)/(C)は、重合安定性の観点から、好ましくは10/100~95/100であり、より好ましくは30/100~80/100である。
The vinyl monomer as component (c5) preferably has a secondary and/or tertiary amide group from the viewpoint of further improving hydrogen bonding properties with other components.
The ratio (c5)/(C) of the mass of component (c5) in the polymerization stock solution to the mass of polymer particles of component (C) is preferably 10/100 to 95/100 from the viewpoint of polymerization stability. Yes, more preferably 30/100 to 80/100.

本発明における塗膜の(C)成分は、上述した(c1)および(c2)ならびに任意選択で(c3)~(c5)を含む重合原液を重合して得られる重合体粒子である。なお、(c2)成分の使用量は、重合安定性の観点から、重合原液中の含有率として好ましくは30.0~99.9質量%であってよい。また、重合原液には、(c1)~(c5)成分に加え、更に種々の成分を混合することができる。 Component (C) of the coating film in the present invention is a polymer particle obtained by polymerizing a polymer stock solution containing the above-mentioned (c1) and (c2) and optionally (c3) to (c5). Note that the amount of component (c2) to be used may preferably be 30.0 to 99.9% by mass in terms of content in the polymerization stock solution from the viewpoint of polymerization stability. In addition to the components (c1) to (c5), various components can be mixed in the polymerization stock solution.

また、重合原液には、連鎖移動剤を混合してもよい。連鎖移動剤としては、例えば、n-オクチルメルカプタン、n-ドデシルメルカプタン、及びt-ドデシルメルカプタンのようなアルキルメルカプタン類;ベンジルメルカプタン、及びドデシルベンジルメルカプタンのような芳香族メルカプタン類;チオリンゴ酸のようなチオカルボン酸又はそれらの塩若しくはそれらのアルキルエステル類、又はポリチオール類、ジイソプロピルキサントゲンジスルフィド、ジ(メチレントリメチロールプロパン)キサントゲンジスルフィド及びチオグリコール、さらにはα-メチルスチレンのダイマー等のアリル化合物等が使用可能である。連鎖移動剤の使用量は、重合安定性の観点から、全ビニル単量体合計量100質量部に対して、好ましくは0.001~30質量部であり、より好ましくは0.05~10質量部である。 Further, a chain transfer agent may be mixed in the polymerization stock solution. Examples of chain transfer agents include alkyl mercaptans such as n-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, and t-dodecyl mercaptan; aromatic mercaptans such as benzyl mercaptan and dodecylbenzyl mercaptan; and thiomalic acid. Thiocarboxylic acids or salts thereof or alkyl esters thereof, polythiols, diisopropylxanthogen disulfide, di(methylenetrimethylolpropane)xanthogen disulfide, thioglycol, and allyl compounds such as α-methylstyrene dimer can be used. It is. From the viewpoint of polymerization stability, the amount of chain transfer agent used is preferably 0.001 to 30 parts by weight, more preferably 0.05 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of all vinyl monomers. Department.

更に、重合原液には、分散安定剤を混合してもよい。分散安定剤としては、例えば、ポリカルボン酸及びスルホン酸塩からなる群から選ばれる各種の水溶性オリゴマー類や、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、澱粉、マレイン化ポリブタジエン、マレイン化アルキッド樹脂、ポリアクリル酸(塩)、ポリアクリルアミド、水溶性又は水分散性アクリル樹脂などの合成又は天然の水溶性又は水分散性の各種の水溶性高分子物質が使用可能である。また、これらの1種又は2種以上の混合物を使用可能である。重合原液の分散安定剤の使用量は、重合体粒子(C)100質量部に対して、好ましくは10質量部以下であり、より好ましくは0.001~5質量部である。 Furthermore, a dispersion stabilizer may be mixed into the polymerization stock solution. Examples of dispersion stabilizers include various water-soluble oligomers selected from the group consisting of polycarboxylic acids and sulfonates, polyvinyl alcohol, hydroxyethyl cellulose, starch, maleated polybutadiene, maleated alkyd resins, and polyacrylic acid ( Various synthetic or natural water-soluble or water-dispersible polymeric materials can be used, such as salts), polyacrylamides, and water-soluble or water-dispersible acrylic resins. Moreover, one type or a mixture of two or more of these can be used. The amount of the dispersion stabilizer used in the polymerization stock solution is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 0.001 to 5 parts by mass, based on 100 parts by mass of the polymer particles (C).

重合原液の重合は、重合触媒の存在下で実施するのが好ましい。(c4)成分の重合触媒としては、例えば、塩酸、フッ酸等のハロゲン化水素類、酢酸、トリクロル酢酸、トリフルオロ酢酸、乳酸等のカルボン酸類、硫酸、p-トルエンスルホン酸等のスルホン酸類、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルスルホン酸、アルキルスルホコハク酸、ポリオキシエチレンアルキル硫酸、ポリオキシエチレンアルキルアリール硫酸、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテルスルホン酸等の酸性乳化剤類、酸性又は弱酸性の無機塩、フタル酸、リン酸、及び硝酸のような酸性化合物類;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメチラート、酢酸ナトリウム、テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、トリブチルアミン、ジアザビシクロウンデセン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、エタノールアミン類、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、及びγ-(2-アミノエチル)-アミノプロピルトリメトキシシランのような塩基性化合物類;ジブチル錫オクチレート、及びジブチル錫ジラウレートのような錫化合物等が使用可能である。なかでも、加水分解性珪素化合物(c4)の重合触媒としては、重合触媒のみならず乳化剤としても作用する酸性乳化剤類、特に炭素数が5~30のアルキルベンゼンスルホン酸(ドデシルベンゼンスルホン酸等)が好ましい。 The polymerization of the polymerization stock solution is preferably carried out in the presence of a polymerization catalyst. Examples of the polymerization catalyst for component (c4) include hydrogen halides such as hydrochloric acid and hydrofluoric acid, carboxylic acids such as acetic acid, trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid, and lactic acid, sulfonic acids such as sulfuric acid, and p-toluenesulfonic acid; Acidic emulsifiers such as alkylbenzenesulfonic acid, alkylsulfonic acid, alkylsulfosuccinic acid, polyoxyethylene alkyl sulfate, polyoxyethylene alkylaryl sulfate, polyoxyethylene distyrylphenyl ether sulfonic acid, acidic or weakly acidic inorganic salts, phthalic acid , phosphoric acid, and nitric acid; sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium methylate, sodium acetate, tetramethylammonium chloride, tetramethylammonium hydroxide, tributylamine, diazabicycloundecene, ethylenediamine, Basic compounds such as diethylenetriamine, ethanolamines, γ-aminopropyltrimethoxysilane, and γ-(2-aminoethyl)-aminopropyltrimethoxysilane; tin compounds such as dibutyltin octylate and dibutyltin dilaurate etc. are available. Among these, as a polymerization catalyst for the hydrolyzable silicon compound (c4), acidic emulsifiers that act not only as a polymerization catalyst but also as an emulsifier, especially alkylbenzenesulfonic acids having 5 to 30 carbon atoms (such as dodecylbenzenesulfonic acid) are used. preferable.

また、(c1)および(c4-1)、(c5)の各成分の重合触媒としては、熱又は還元性物質などによってラジカル分解してビニル単量体の付加重合を起こさせるラジカル重合触媒が好適である。水溶性又は油溶性の過硫酸塩、過酸化物、アゾビス化合物等が好ましく使用される。より具体的には、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、t-ブチルヒドロパーオキシド、t-ブチルパーオキシベンゾエート、2,2-アゾビスイソブチロニトリル、2,2-アゾビス(2-ジアミノプロパン)ヒドロクロリド、及び2,2-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)等が使用可能である。 Furthermore, as the polymerization catalyst for each component (c1), (c4-1), and (c5), a radical polymerization catalyst that causes addition polymerization of vinyl monomers by radical decomposition using heat or a reducing substance is suitable. It is. Water-soluble or oil-soluble persulfates, peroxides, azobis compounds, etc. are preferably used. More specifically, potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate, hydrogen peroxide, t-butyl hydroperoxide, t-butyl peroxybenzoate, 2,2-azobisisobutyronitrile, 2,2- Azobis(2-diaminopropane) hydrochloride, 2,2-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), and the like can be used.

重合原液における重合触媒の使用量は、全ビニル単量体100質量部に対して、好ましくは0.001~5質量部である。なお、重合速度の促進、及び70℃以下等の低温での重合を望まれる場合は、例えば重亜硫酸ナトリウム、塩化第一鉄、アスコルビン酸塩、及びロンガリット等の還元剤をラジカル重合触媒と組み合わせて用いると有利である。 The amount of the polymerization catalyst used in the polymerization stock solution is preferably 0.001 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total vinyl monomer. In addition, if acceleration of the polymerization rate and polymerization at low temperatures such as 70°C or lower are desired, for example, reducing agents such as sodium bisulfite, ferrous chloride, ascorbate, and Rongalit may be combined with the radical polymerization catalyst. It is advantageous to use it.

前記(c1)、(c5)の各成分の重合と、(c4)成分との重合とは、別々に実施することも可能であるが、同時に実施すると、水素結合等によるミクロな有機・無機複合化が達成できるので好ましい。 The polymerization of each of the components (c1) and (c5) and the polymerization with the component (c4) can be carried out separately, but if carried out simultaneously, a microscopic organic-inorganic composite due to hydrogen bonding etc. This is preferable because it can achieve

本発明に係る塗膜の(C)成分を得る方法としては、乳化剤がミセルを形成するのに十分な量の水の存在下で、(c1)、(c4)、(c5)の各成分を重合する、いわゆる乳化重合が適している。乳化重合の方法としては、例えば、(c1)、(c4)、(c5)の各成分を、そのまま、又は乳化した状態で、一括若しくは分割で、又は連続的に反応容器中に滴下し、重合触媒の存在下、好ましくは大気圧から必要により10MPaまでの圧力下で、約30~150℃の反応温度で重合させる方法がとられうる。場合によっては、これ以上の圧力、又はこれ以下の温度条件で重合を行ってもよい。なお、重合原液の配合としては、重合安定性の観点から、最終固形分量が0.1~70質量%、好ましくは1~55質量%の範囲になるよう(c1)~(c5)の各成分を配合することが好ましい。 As a method for obtaining component (C) of the coating film according to the present invention, each component (c1), (c4), and (c5) is mixed in the presence of a sufficient amount of water for the emulsifier to form micelles. Polymerization, so-called emulsion polymerization, is suitable. As a method for emulsion polymerization, for example, each component (c1), (c4), and (c5) is dropped into a reaction vessel as it is or in an emulsified state, all at once, in portions, or continuously, and polymerization is carried out. A method may be used in which the polymerization is carried out in the presence of a catalyst, preferably at a pressure from atmospheric pressure to 10 MPa if necessary, and at a reaction temperature of about 30 to 150°C. Depending on the case, polymerization may be carried out at higher pressures or lower temperature conditions. In addition, from the viewpoint of polymerization stability, each component (c1) to (c5) is blended in the polymerization stock solution so that the final solid content is in the range of 0.1 to 70% by mass, preferably 1 to 55% by mass. It is preferable to mix.

更に、乳化重合を行う際には、粒子径を適度に成長又は制御する観点から、シード重合法を用いることが好ましい。シード重合法とは、予め水相中にエマルジョン粒子(シード粒子)を存在させて重合させる方法である。シード重合法を行なう際の重合系中のpHは、好ましくは1.0~10.0であり、より好ましくは1.0~6.0である。重合中のpHは、燐酸二ナトリウムやボラックス、又は、炭酸水素ナトリウム、アンモニア等のpH緩衝剤を用いて調節することが可能である。 Furthermore, when carrying out emulsion polymerization, it is preferable to use a seed polymerization method from the viewpoint of growing or controlling the particle size appropriately. The seed polymerization method is a method in which emulsion particles (seed particles) are made to exist in an aqueous phase in advance and then polymerized. The pH in the polymerization system when carrying out the seed polymerization method is preferably 1.0 to 10.0, more preferably 1.0 to 6.0. The pH during polymerization can be adjusted using a pH buffer such as disodium phosphate, borax, sodium bicarbonate, or ammonia.

また、(C)成分を得る方法としては、(c1)、(c4)、(c5)の各成分を重合させるのに必要な(c2)成分及び(c3)成分の存在下、(c1)、(c4)、(c5)の各成分を、必要により溶剤存在下で重合した後、重合生成物がエマルジョンとなるまで水を添加する手法も使用可能である。 In addition, as a method for obtaining component (C), in the presence of components (c2) and (c3) necessary for polymerizing each component (c1), (c4), and (c5), (c1), It is also possible to use a method in which each component (c4) and (c5) is polymerized in the presence of a solvent if necessary, and then water is added until the polymerization product becomes an emulsion.

さらに、(C)成分は、得られるコーティング組成物を用いて形成される塗膜の基材密着性を向上させる観点から、コア層と、コア層を被覆する1層又は2層以上のシェル層と、を備えたコア/シェル構造を有することが好ましい。コア/シェル構造を形成する方法としては、乳化重合を多段で行なう、多段乳化重合が有用である。 Furthermore, component (C) is a core layer and one or more shell layers covering the core layer, from the viewpoint of improving the adhesion to the substrate of a coating film formed using the resulting coating composition. It is preferable to have a core/shell structure with the following. Multistage emulsion polymerization, in which emulsion polymerization is performed in multiple stages, is useful as a method for forming the core/shell structure.

多段乳化重合においては、例えば(c2)成分及び(c3)成分の存在下、(c1)、(c4)、及び(c5)成分よりなる群から選択される少なくとも1種以上を重合してシード粒子を形成する第一段階が実施され、次に、シード粒子の存在下、残りの成分を含む重合原液を添加して重合する第二段階が実施される(2段重合法)。さらに3段以上の多段乳化重合を実施する場合、(c1)成分及び(c4)成分、(c5)の少なくともいずれか1成分を含む重合原液を添加して重合する第三段階が実施されてもよい。このような方法は、重合安定性の観点からも好適である。 In multi-stage emulsion polymerization, for example, in the presence of components (c2) and (c3), at least one selected from the group consisting of components (c1), (c4), and (c5) is polymerized to form seed particles. A first step of forming is carried out, and then a second step of adding and polymerizing a polymerization stock solution containing the remaining components in the presence of seed particles is carried out (two-stage polymerization method). Furthermore, when performing multistage emulsion polymerization of three or more stages, a third stage of polymerization by adding a polymerization stock solution containing at least one of the components (c1), (c4), and (c5) may be performed. good. Such a method is also suitable from the viewpoint of polymerization stability.

2段重合法において、第一段階において用いられる重合原液中の固形分質量(M1)と、第二段階において添加される重合原液中の固形分質量(M2)との質量比は、重合安定性の観点から、好ましくは(M1)/(M2)=90/10~10/90であり、より好ましくは80/20~20/80である。 In the two-stage polymerization method, the mass ratio of the solid content mass (M1) in the polymerization stock solution used in the first stage to the solid content mass (M2) in the polymerization stock solution added in the second stage is the polymerization stability. From this viewpoint, (M1)/(M2) is preferably 90/10 to 10/90, more preferably 80/20 to 20/80.

また、コア/シェル構造は、重合安定性の観点から、シード粒子の粒径分布(体積平均粒子径/数平均粒子径)が大きく変化することなく、第二段階の重合によって粒子径が増大した構造を有することが好ましい。なお、体積平均粒子径は、数平均粒子径と同様に測定し得る。また、コア/シェル構造は、例えば、透過型電子顕微鏡等による形態観察や粘弾性測定による解析等により観察することができる。 In addition, from the viewpoint of polymerization stability, the core/shell structure allows the particle size to increase during the second stage of polymerization without significantly changing the particle size distribution (volume average particle size/number average particle size) of the seed particles. It is preferable to have a structure. Note that the volume average particle diameter can be measured in the same manner as the number average particle diameter. Further, the core/shell structure can be observed, for example, by morphological observation using a transmission electron microscope or the like, analysis using viscoelasticity measurement, or the like.

コア/シェル構造のコア層のガラス転移温度(Tg)は、好ましくは0℃以下である。コア層のガラス転移温度(Tg)がこの範囲内であることにより、得られる塗膜の物性として、室温における柔軟性に優れ、割れ等が生じにくい。なお、ここでのTgは示差走査熱量測定装置(DSC)で測定することができる。 The glass transition temperature (Tg) of the core layer of the core/shell structure is preferably 0° C. or lower. When the glass transition temperature (Tg) of the core layer is within this range, the physical properties of the resulting coating film are excellent in flexibility at room temperature and less prone to cracking. Note that Tg here can be measured with a differential scanning calorimeter (DSC).

本発明において、コーティング組成物(及びこれから形成される塗膜)の(C)成分の数平均粒子径は、例えば10nm~800nmである。数平均粒子径が10nm~800nmの(C)成分と、数平均粒子径が1nm~400nmの(A)成分と組み合わせて組成物を形成することにより、得られる塗膜の耐候性、耐汚染性が良好となる。また、得られる塗膜の光学特性、ハードコート性能の観点から、(C)成分の数平均粒子径は、好ましくは20nm~250nmである。(C)成分の数平均粒子径の測定法については、(A)成分と同じものが採用され得る。 In the present invention, the number average particle diameter of component (C) in the coating composition (and the coating film formed therefrom) is, for example, 10 nm to 800 nm. By forming a composition by combining component (C) with a number average particle size of 10 nm to 800 nm and component (A) with a number average particle size of 1 nm to 400 nm, the resulting coating film has weather resistance and stain resistance. becomes good. Furthermore, from the viewpoint of the optical properties and hard coat performance of the resulting coating film, the number average particle diameter of component (C) is preferably 20 nm to 250 nm. As for the method for measuring the number average particle diameter of component (C), the same method as for component (A) may be employed.

コーティング組成物(及びこれから形成される塗膜)における(A)成分と(C)成分との質量比(A)/(C)は、好ましくは10/100~1000/100であり、より好ましくは50/100~300/100である。この範囲で配合することにより、親水性、防曇性、光学特性、及び耐汚染性に優れた塗膜を形成し得る。また、(A)成分の全粒子の表面積(SA)と(B)成分の全粒子の表面積(SB)との比(SA)/(SB)は、好ましくは0.001~1000の範囲である。なお、ここでの表面積は、(A)成分及び(B)成分の各々の粒子径、及び各々の配合質量数(つまり粒子径分布)から算出可能である。 The mass ratio (A)/(C) of component (A) and component (C) in the coating composition (and the coating film formed therefrom) is preferably 10/100 to 1000/100, more preferably It is 50/100 to 300/100. By blending within this range, a coating film with excellent hydrophilicity, antifogging properties, optical properties, and stain resistance can be formed. Further, the ratio (SA)/(SB) of the surface area (SA) of all particles of component (A) to the surface area (SB) of all particles of component (B) is preferably in the range of 0.001 to 1000. . Note that the surface area here can be calculated from the particle diameter of each of component (A) and component (B), and the blended mass number (that is, particle diameter distribution) of each component.

また、本発明においては、密着性および水滴痕発生の抑制の観点から、塗膜中に重合体粒子(C)同士が互いに接触した部分を含むことが好ましい。ここで、粒子同士の接触とは、例えば粒子同士の融着や、共有または非共有結合を介して粒子間の距離が限りなく0に近づいた状態を指す。この状態を確認する方法として、例えば、塗膜の断面をSEMもしくはTEMを用いて観察する方法が挙げられる。 Further, in the present invention, from the viewpoint of adhesion and suppression of water droplet formation, it is preferable that the coating film includes a portion where the polymer particles (C) are in contact with each other. Here, contact between particles refers to a state in which the distance between particles approaches zero, for example, through fusion of particles or covalent or non-covalent bonds. As a method for confirming this state, for example, there is a method of observing a cross section of the coating film using SEM or TEM.

(D)成分:架橋剤
前記(A)成分、(B)成分、(C)成分以外に、(D)成分として架橋剤を用いることが、急激な環境下に晒された場合の外観持続性、水滴痕発生の抑制の点でさらに好ましい。(D)成分は、(A)成分、(B)成分、(C)成分とを架橋することが可能であるが、特に(C)成分とその他の成分の粒子間架橋を可能にすることで、上記効果を発揮することができる。架橋剤としては、露出している官能基によって、種々の官能基に合わせて選択が可能であるが、例えばカルボジイミド系、多価活性水素化合物(ポリオール、ポリアミン、アルカノールアミン等)、ポリイソシアネート系、ヒドラジン系、セミカルバジド系、ポリカルボン酸が挙げられる。
(D) Component: Crosslinking agent In addition to the above-mentioned components (A), (B), and (C), using a crosslinking agent as component (D) helps maintain the appearance when exposed to rapid environments. , is more preferable in terms of suppressing the occurrence of water drop marks. Component (D) is capable of crosslinking component (A), component (B), and component (C), but is particularly capable of crosslinking component (C) with other components. , the above effects can be achieved. The crosslinking agent can be selected depending on the exposed functional group, but examples include carbodiimide, polyvalent active hydrogen compounds (polyols, polyamines, alkanolamines, etc.), polyisocyanate, Examples include hydrazine type, semicarbazide type, and polycarboxylic acid.

本発明における塗膜およびコーティング組成物に含まれる(A)成分と(B)成分の質量の和に対する(D)成分の質量比は、(D質量)/((A質量)+(B質量))=0.5/100以上200/100以下が好ましい。上記効果の点から、この範囲の下限は1/100がより好ましく、2/100がさらに好ましい。また、塗膜外観および水滴痕発生の抑制の点から、この範囲の上限は100/100がより好ましく、50/100がさらに好ましい。
また、(C)成分に対する(D)成分の質量比は、(D質量)/(C質量)=1/100以上300/100以下が好ましい。上記効果の点から、この範囲の下限は2/100がより好ましく、3/100がさらに好ましい。また、塗膜外観および水滴痕発生の抑制の点から、この範囲の上限は200/100がより好ましく、100/100がさらに好ましい。
(C)成分の反応性官能基に対する(D)成分の反応性官能基のモル比は、(Dモル)/(Cモル)=20/100以上500/100以下が好ましい。この範囲の下限は30/100がより好ましく、50/100がさらに好ましい。また、この範囲の上限は400/100がより好ましく、300/100がさらに好ましい。
The mass ratio of component (D) to the sum of the masses of component (A) and component (B) contained in the coating film and coating composition of the present invention is (D mass)/((A mass) + (B mass) )=0.5/100 or more and 200/100 or less is preferable. In view of the above effects, the lower limit of this range is more preferably 1/100, and even more preferably 2/100. In addition, from the viewpoint of coating film appearance and suppression of water drop marks, the upper limit of this range is more preferably 100/100, and even more preferably 50/100.
Further, the mass ratio of component (D) to component (C) is preferably (D mass)/(C mass) = 1/100 or more and 300/100 or less. In view of the above effects, the lower limit of this range is more preferably 2/100, and even more preferably 3/100. In addition, from the viewpoint of coating film appearance and suppression of water drop marks, the upper limit of this range is more preferably 200/100, and even more preferably 100/100.
The molar ratio of the reactive functional group of component (D) to the reactive functional group of component (C) is preferably (D mole)/(C mole) = 20/100 or more and 500/100 or less. The lower limit of this range is more preferably 30/100, and even more preferably 50/100. Further, the upper limit of this range is more preferably 400/100, and even more preferably 300/100.

(D)成分としてのカルボジイミド系架橋剤としては、例えば、カルボジイミド基(-N=C=N-) 及び/ 又はシアナミド基(NC-NH-)を、合計で分子内に1個又は2個以上(例えば、2~10個程度)有するカルボジイミド化合物が挙げられる。カルボジイミド化合物としては、特に限定されず、例えば、ポリカルボジイミド化合物が挙げられる。また、カルボジイミド(HN=C=NH)は、シアナミド(NC-NH)と互変異性の関係にあることから、ここでいうカルボジイミド系架橋剤には、分子内に1個又は2個以上のシアナミド基(NC-NH-)を有する化合物、及び分子内にシアナミド基(NC-NH-)とカルボジイミド基(-N=C=N-)とを合計で2個以上有する化合物も包含され得る。したがって、(C)成分としては、カルボジイミド基(-N=C=N-)及びシアナミド基(NC-NH-)から選択される架橋性官能基を分子内に1個又は2個以上有する化合物も包含される。 The carbodiimide crosslinking agent as component (D) may have, for example, one or more carbodiimide groups (-N=C=N-) and/or cyanamide groups (NC-NH-) in the molecule. (for example, about 2 to 10). The carbodiimide compound is not particularly limited, and examples thereof include polycarbodiimide compounds. In addition, since carbodiimide (HN=C=NH) has a tautomeric relationship with cyanamide (NC-NH 2 ), the carbodiimide crosslinking agent mentioned here has one or more than two molecules in the molecule. Compounds having a cyanamide group (NC-NH-) and compounds having a total of two or more cyanamide groups (NC-NH-) and carbodiimide groups (-N=C=N-) in the molecule may also be included. Therefore, as component (C), compounds having one or more crosslinkable functional groups selected from carbodiimide groups (-N=C=N-) and cyanamide groups (NC-NH-) in the molecule may also be used. Included.

(D)成分としての多価活性水素化合物としては、特に限定されないが、例えば、ポリオール、ポリアミン、アルカノールアミン等が挙げられる。これらの多価活性水素化合物を、1種単独で含んでいてもよく、2種以上組み合わせて含んでいてもよい。中でも、多価活性水素化合物としては、ポリオールであることが好ましい。 The polyhydric active hydrogen compound as component (D) is not particularly limited, and examples thereof include polyols, polyamines, alkanolamines, and the like. These polyvalent active hydrogen compounds may be contained singly or in combination of two or more. Among these, polyols are preferred as the polyvalent active hydrogen compound.

[ポリオール]
ポリオールとしては、例えば、多価アルコール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリルポリオール、ポリオレフィンポリオール、フッ素ポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリウレタンポリオール等が挙げられる。これらポリオールを、1種を単独で含んでいてもよく、2種以上組み合わせて含んでいてもよい。
[Polyol]
Examples of polyols include polyhydric alcohols, polyester polyols, polyether polyols, acrylic polyols, polyolefin polyols, fluorine polyols, polycarbonate polyols, and polyurethane polyols. These polyols may be contained singly or in combination of two or more types.

(多価アルコール)
多価アルコールとしては、単一分子量で、ヒドロキシル基を2個以上有する化合物またはそれらの混合物が挙げられる。例えば、エチレングリコール、プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,4-ヘキサンジオール、1,6-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、メチルペンタンジオール、シクロヘキサンジメタノール、メチルペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、水添ビスフェノールA、グリセリン、2-メチル-2-ヒドロキシメチル-1,3-プロパンジオール、2,4-ヒドロキシ-3-ヒドロキシメチルペンタン、1,2,6-ヘキサントリオール、ジグリセリン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等のアルコール系化合物、エリトリトール、D-トレイトール、L-アラビニトール、リビトール、キシリトール、ソルビトール、マンニトール、ガラクチトール、ラムニトール等の糖アルコール系化合物、アラビノース、リボース、キシロース、グルコース、マンノース、ガラクトース、フルクトース、ソルボース、ラムノース、フコース、リボデソース等の単糖類、トレハロース、ショ糖、マルトース、セロビオース、ゲンチオビオース、ラクトース、メリビオース等の二糖類、ラフィノース、ゲンチアノース、メレチトース等の三糖類、スタキオース等の四糖類等が挙げられる。
(Polyhydric alcohol)
Examples of the polyhydric alcohol include compounds having a single molecular weight and having two or more hydroxyl groups, or mixtures thereof. For example, ethylene glycol, propanediol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-hexanediol, 1,6-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, Methylpentanediol, cyclohexanedimethanol, methylpentanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, hydrogenated bisphenol A, glycerin, 2-methyl-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol , 2,4-hydroxy-3-hydroxymethylpentane, 1,2,6-hexanetriol, diglycerin, ditrimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol and other alcoholic compounds, erythritol, D-threitol, L- Sugar alcohol compounds such as arabinitol, ribitol, xylitol, sorbitol, mannitol, galactitol, and rhamnitol; monosaccharides such as arabinose, ribose, xylose, glucose, mannose, galactose, fructose, sorbose, rhamnose, fucose, and ribodesose; Examples include sugars, disaccharides such as maltose, cellobiose, gentiobiose, lactose, and melibiose, trisaccharides such as raffinose, gentianose, and meletitose, and tetrasaccharides such as stachyose.

(ポリエステルポリオール)
ポリエステルポリオールは、例えば、二塩基酸の単独又は2種類以上の混合物と、多価アルコールの単独又は2種類以上の混合物とを、縮合反応させることによって得ることができる。
前記二塩基酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、ダイマー酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸等のカルボン酸等が挙げられる。
前記多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサンジオール、トリメチルペンタンジオール、シクロヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、2-メチロールプロパンジオール、エトキシ化トリメチロールプロパン等が挙げられる。
又は、例えば、ε-カプロラクトン等のラクトン類を、多価アルコールを用いて開環重合して得られるようなポリカプロラクトン類等もポリエステルポリオールとして用いることができる。
(Polyester polyol)
A polyester polyol can be obtained, for example, by subjecting a dibasic acid alone or a mixture of two or more types and a polyhydric alcohol alone or a mixture of two or more types to a condensation reaction.
Examples of the dibasic acid include carboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, dimer acid, maleic anhydride, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, and 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid.
Examples of the polyhydric alcohol include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, trimethylpentanediol, cyclohexanediol, trimethylolpropane, glycerin, and pentaerythritol. , 2-methylolpropanediol, ethoxylated trimethylolpropane, and the like.
Alternatively, for example, polycaprolactones obtained by ring-opening polymerization of lactones such as ε-caprolactone using a polyhydric alcohol can also be used as the polyester polyol.

(ポリエーテルポリオール)
ポリエーテルポリオール類としては、特に限定されないが、例えば、以下(1)~(3)に示すもの等が挙げられる。
(1)触媒を使用して、アルキレンオキシドの単独又は混合物を、多価ヒドロキシ化合物の単独又は混合物に、ランダム又はブロック付加して、得られるポリエーテルポリオール類。
前記触媒としては、例えば、水酸化物(リチウム、ナトリウム、カリウム等)、強塩基性触媒(アルコラート、アルキルアミン等)、複合金属シアン化合物錯体(金属ポルフィリン、ヘキサシアノコバルト酸亜鉛錯体等)等が挙げられる。
前記アルキレンオキシドとしては、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、シクロヘキセンオキシド、スチレンオキシド等が挙げられる。
(2)ポリアミン化合物にアルキレンオキシドを反応させて、得られるポリエーテルポリオール類。
前記ポリアミン化合物としては、例えば、エチレンジアミン類等が挙げられる。
前記アルキレンオキシドとしては、(1)で例示されたものと同様のものが挙げられる。
(3)(1)又は(2)で得られたポリエーテルポリオール類を媒体として、アクリルアミド等を重合して得られる、いわゆるポリマーポリオール類。
(Polyether polyol)
The polyether polyols are not particularly limited, but include, for example, those shown in (1) to (3) below.
(1) Polyether polyols obtained by random or block addition of an alkylene oxide alone or a mixture to a polyhydric hydroxy compound or a mixture using a catalyst.
Examples of the catalyst include hydroxides (lithium, sodium, potassium, etc.), strong basic catalysts (alcolates, alkylamines, etc.), complex metal cyanide compounds (metallic porphyrins, zinc hexacyanocobaltate complexes, etc.), and the like. It will be done.
Examples of the alkylene oxide include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, cyclohexene oxide, and styrene oxide.
(2) Polyether polyols obtained by reacting a polyamine compound with an alkylene oxide.
Examples of the polyamine compound include ethylenediamines.
Examples of the alkylene oxide include those exemplified in (1).
(3) So-called polymer polyols obtained by polymerizing acrylamide or the like using the polyether polyols obtained in (1) or (2) as a medium.

(アクリルポリオール)
アクリルポリオールとしては、特に限定されないが、例えば、ヒドロキシル基を有するエチレン性不飽和結合含有単量体の単独又は混合物と、これと共重合可能な他のエチレン性不飽和結合含有単量体の単独又は混合物と、を共重合させることにより得られるものが挙げられる。
前記ヒドロキシル基を有するエチレン性不飽和結合含有単量体としては、特に限定されないが、例えば、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸ヒドロキシブチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシブチル等が挙げられる。これらを単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。中でも、アクリル酸ヒドロキシエチル又はメタクリル酸ヒドロキシエチルであることが好ましい。
上記単量体と共重合可能な他のエチレン性不飽和結合含有単量体としては、例えば、以下の(1)~(6)に示すもの等が挙げられる。これらを単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
(1)アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸-n-ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸-n-ヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸-2-エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸フェニル等のアクリル酸エステル。
(2)メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸-n-ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸-n-ヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸-2-エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸フェニル等のメタクリル酸エステル。
(3)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。
(4)アクリルアミド、メタクリルアミド、N,N-メチレンビスアクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、マレイン酸アミド、マレイミド等の不飽和アミド。
(5)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、フマル酸ジブチル等のビニル系単量体。
(6)ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の加水分解性シリル基を有するビニル系単量体。
(acrylic polyol)
Acrylic polyols are not particularly limited, but include, for example, a monomer or a mixture of ethylenically unsaturated bond-containing monomers having a hydroxyl group, and other monomers containing ethylenically unsaturated bonds that can be copolymerized with this monomer. or a mixture obtained by copolymerizing.
The ethylenically unsaturated bond-containing monomer having a hydroxyl group is not particularly limited, but includes, for example, hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxybutyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, and methacryl. Examples include hydroxybutyl acid. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, hydroxyethyl acrylate or hydroxyethyl methacrylate is preferred.
Other ethylenically unsaturated bond-containing monomers that can be copolymerized with the above monomers include, for example, those shown in (1) to (6) below. These may be used alone or in combination of two or more.
(1) Methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-hexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, acrylic acid Acrylic acid esters such as lauryl, benzyl acrylate, and phenyl acrylate.
(2) Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, methacrylic acid Methacrylic acid esters such as lauryl, benzyl methacrylate, and phenyl methacrylate.
(3) Unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, and itaconic acid.
(4) Unsaturated amides such as acrylamide, methacrylamide, N,N-methylenebisacrylamide, diacetone acrylamide, diacetone methacrylamide, maleic acid amide, and maleimide.
(5) Vinyl monomers such as glycidyl methacrylate, styrene, vinyltoluene, vinyl acetate, acrylonitrile, and dibutyl fumarate.
(6) Vinyl monomers having a hydrolyzable silyl group such as vinyltrimethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, and γ-(meth)acryloxypropyltrimethoxysilane.

(ポリオレフィンポリオール)
ポリオレフィンポリオールとしては、特に限定されないが、例えば、水酸基を2個以上有するポリブタジエン、水素添加ポリブタジエン、ポリイソプレン、水素添加ポリイソプレン等が挙げられる。
ポリオールの統計的1分子が持つ水酸基数(以下、「水酸基平均数」と称する場合がある)は2以上であることが好ましい。ポリオールの水酸基平均数が2以上であることによって、一液型コーティング組成物を硬化させて得られる塗膜の架橋密度の低下をより抑制することができる傾向にある。
(Polyolefin polyol)
Examples of the polyolefin polyol include, but are not particularly limited to, polybutadiene having two or more hydroxyl groups, hydrogenated polybutadiene, polyisoprene, hydrogenated polyisoprene, and the like.
The statistical number of hydroxyl groups that one molecule of the polyol has (hereinafter sometimes referred to as "average number of hydroxyl groups") is preferably 2 or more. When the average number of hydroxyl groups in the polyol is 2 or more, it tends to be possible to further suppress a decrease in the crosslinking density of the coating film obtained by curing the one-component coating composition.

(フッ素ポリオール)
本明細書において、「フッ素ポリオール」とは、分子内にフッ素を含むポリオールを意味する。フッ素ポリオールとして具体的には、例えば、特開昭57-34107号公報(参考文献1)、特開昭61-275311号公報(参考文献2)等で開示されているフルオロオレフィン、シクロビニルエーテル、ヒドロキシアルキルビニルエーテル、モノカルボン酸ビニルエステル等の共重合体等が挙げられる。
(Fluorine polyol)
As used herein, "fluorine polyol" means a polyol containing fluorine in the molecule. Specific examples of fluorine polyols include, for example, fluoroolefins, cyclovinyl ethers, and hydroxyl which are disclosed in JP-A-57-34107 (Reference 1), JP-A-61-275311 (Reference 2), etc. Examples include copolymers of alkyl vinyl ethers and monocarboxylic acid vinyl esters.

(ポリカーボネートポリオール)
ポリカーボネートポリオール類としては、特に限定されないが、例えば、以下の(1)~(4)に示すもの等が挙げられる:
(1)ジメチルカーボネート等のジアルキルカーボネート;
(2)エチレンカーボネート等のアルキレンカーボネート;
(3)ジフェニルカーボネート等のジアリールカーボネート等の低分子カーボネート化合物;
(4)上記(1)~(3)のポリエステルポリオールに用いられる低分子ポリオールを縮重合して得られるもの。
(Polycarbonate polyol)
Polycarbonate polyols are not particularly limited, but include, for example, those shown in (1) to (4) below:
(1) Dialkyl carbonate such as dimethyl carbonate;
(2) Alkylene carbonate such as ethylene carbonate;
(3) low-molecular carbonate compounds such as diaryl carbonates such as diphenyl carbonate;
(4) One obtained by condensation polymerization of the low molecular weight polyols used in the polyester polyols of (1) to (3) above.

(ポリウレタンポリオール)
ポリウレタンポリオールとしては、特に限定されないが、例えば、常法によりカルボキシル基を含有しないポリオールとイソシアネート成分とを反応させることにより得ることができる。
前記カルボキシル基を含有しないポリオールとしては、例えば低分子量のものとして、エチレングリコール、プロピレングリコール等が挙げられる。また、例えば高分子量のものとして、アクリルポリオール、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。
(Polyurethane polyol)
The polyurethane polyol is not particularly limited, but can be obtained, for example, by reacting a polyol that does not contain a carboxyl group with an isocyanate component by a conventional method.
Examples of the polyol containing no carboxyl group include low molecular weight polyols such as ethylene glycol and propylene glycol. Furthermore, examples of high molecular weight polyols include acrylic polyols, polyester polyols, and polyether polyols.

[ポリオールの水酸基価]
ポリオールの樹脂あたりの水酸基価は、特に限定されないが、10mgKOH/樹脂g以上300mgKOH/樹脂g以下であることが好ましい。
樹脂あたりの水酸基価が上記下限値以上であることによって、架橋密度が減少することを抑制し、目的とする物性をより十分に達成することができる傾向にある。樹脂あたりの水酸基価が上記上限値以下であることによって、架橋密度が過度に増大することを抑制し、一液型コーティング組成物を硬化させて得られる塗膜の機械的物性をより向上させることができる傾向にある。なお、ポリオールの水酸基価は、JIS K1557に準拠して測定することができる。
[Hydroxyl value of polyol]
The hydroxyl value per resin of the polyol is not particularly limited, but is preferably 10 mgKOH/g of resin or more and 300 mgKOH/g of resin or less.
When the hydroxyl value per resin is greater than or equal to the above lower limit, it tends to be possible to suppress a decrease in crosslinking density and more fully achieve the desired physical properties. By controlling the hydroxyl value per resin to be less than or equal to the above upper limit, excessive increase in crosslinking density is suppressed, and the mechanical properties of the coating film obtained by curing the one-component coating composition are further improved. tends to be possible. Note that the hydroxyl value of the polyol can be measured in accordance with JIS K1557.

[ポリアミン]
ポリアミンとしては、特に限定されないが、一級アミン基又は二級アミン基を1分子中に2個以上有するものが好ましく、一級アミン基又は二級アミン基を1分子中に3個以上有するものがより好ましい。
ポリアミンとして具体的には、例えば、以下の(1)~(3)に示すもの等が挙げられる:
(1)エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、トリエチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’-ジアミノジシクロヘキシルメタン、ピペラジン、2-メチルピペラジン、イソホロンジアミン等のジアミン類;
(2)ビスヘキサメチレントリアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタメチレンヘキサミン、テトラプロピレンペンタミン等の3個以上のアミノ基を有する鎖状ポリアミン類;
(3)1,4,7,10,13,16-ヘキサアザシクロオクタデカン、1,4,7,10-テトラアザシクロデカン、1,4,8,12-テトラアザシクロペンタデカン、1,4,8,11-テトラアザシクロテトラデカン等の環状ポリアミン類。
[Polyamine]
The polyamine is not particularly limited, but one having two or more primary amine groups or secondary amine groups in one molecule is preferable, and one having three or more primary amine groups or secondary amine groups in one molecule is more preferable. preferable.
Specific examples of polyamines include those shown in (1) to (3) below:
(1) Diamines such as ethylenediamine, propylene diamine, butylene diamine, triethylene diamine, hexamethylene diamine, 4,4'-diaminodicyclohexylmethane, piperazine, 2-methylpiperazine, isophorone diamine;
(2) Chain polyamines having three or more amino groups such as bishexamethylenetriamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentamethylenehexamine, and tetrapropylenepentamine;
(3) 1,4,7,10,13,16-hexaazacyclooctadecane, 1,4,7,10-tetraazacyclodecane, 1,4,8,12-tetraazacyclopentadecane, 1,4, Cyclic polyamines such as 8,11-tetraazacyclotetradecane.

[アルカノールアミン]
また、(D)成分として、1分子中にアミノ基と水酸基とを有する化合物である、アルカノールアミンを用いてもよい。
アルカノールアミンとしては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、アミノエチルエタノールアミン、N-(2-ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、モノ-又はジ-(n-又はイソ-)プロパノールアミン、エチレングリコール-ビス-プロピルアミン、ネオペンタノールアミン、メチルエタノールアミン等が挙げられる。
[Alkanolamine]
Further, as component (D), alkanolamine, which is a compound having an amino group and a hydroxyl group in one molecule, may be used.
Examples of alkanolamines include monoethanolamine, diethanolamine, aminoethylethanolamine, N-(2-hydroxypropyl)ethylenediamine, mono- or di-(n- or iso-)propanolamine, ethylene glycol-bis-propylamine. , neopentanolamine, methylethanolamine, and the like.

(D)成分としてのポリイソシアネート系架橋剤は、ジイソシアネートやトリイソシアネートや、左記ジイソシアネートやトリイソシアネートからなるポリイソシアネートが挙げられる。
前記ジイソシアネートやトリイソシアネートとしては、例えば1,4-テトラメチレンジイソシアネート、エチル(2,6-ジイソシアナート)ヘキサノエート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,12-ドデカメチレンジイソシアネート、2,2,4-または2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネ-ト;1,3,6-ヘキサメチレントリイソシアネート、1,8-ジイソシアナート-4-イソシアナートメチルオクタン、2-イソシアナートエチル(2,6-ジイソシアナート)ヘキサノエートなどの脂肪族トリイソシアネート;1,3-または1,4-ビス(イソシアナートメチルシクロヘキサン)、1,3-または1,4-ジイソシアナートシクロヘキサン、3,5,5-トリメチル(3-イソシアナートメチル)シクロヘキシルイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート、2,5-または2,6-ジイソシアナートメチルノルボルナンなどの脂環族ジイソシアネ-ト;2,5-または2,6-ジイソシアナートメチル-2-イソシネートプロピルノルボルナンなどの脂環族トリイソシアネート;m-キシリレンジイソシアネート、α,α,α’α’-テトラメチル-m-キシリレンジイソシアネートなどのアラルキレンジイソシアネート;m-またはp-フェニレンジイソシアネート、トリレン-2,4-または2,6-ジイソシアネート、ジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート、ナフタレン-1,5-ジイソシアネート、ジフェニル-4,4’-ジイソシアネート、4,4’-ジイソシアナート-3,3’-ジメチルジフェニル、3-メチル-ジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート、ジフェニルエーテル-4,4’-ジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート;トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス(イソシアナートフェニル)チオホスフェートなどの芳香族トリイソシアネートが挙げられる。
前記ポリイソシアネートとしては、前記ジイソシアネートやトリイソシアネートのイソシアネート基どうしを環化二量化して得られるウレトジオン構造を有するジイソシアネートあるいはポリイソシアネート;上記ジイソシアネートあるいはトリイソシアネートのイソシアネート基どうしを環化三量化して得られるイソシアヌレート構造を有するポリイソシアネート;上記ジイソシアネートあるいはトリイソシアネートを水と反応させることにより得られるビュレット構造を有するポリイソシアネート;上記ジイソシアネートあるいはトリイソシアネートを二酸化炭素と反応せしめて得られるオキサダイアジントリオン構造を有するポリイソシアネート;上記ジイソシアネートあるいはトリイソシアネートを種々のアルコールと反応せしめて得られるアロファネート構造を有するポリイソシアネート;上記ジイソシアネートあるいはトリイソシアネートを、ポリヒドロキシ化合物、ポリカルボキシ化合物、ポリアミン化合物の如き活性水素を含有する化合物と反応させて得られるポリイソシアネート等が挙げられる。
Examples of the polyisocyanate crosslinking agent as component (D) include diisocyanates, triisocyanates, and polyisocyanates made of the diisocyanates and triisocyanates listed on the left.
Examples of the diisocyanate and triisocyanate include 1,4-tetramethylene diisocyanate, ethyl (2,6-diisocyanato)hexanoate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,12-dodecamethylene diisocyanate, 2,2,4 - or aliphatic diisocyanates such as 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate; 1,3,6-hexamethylene triisocyanate, 1,8-diisocyanate-4-isocyanatomethyloctane, 2-isocyanate Aliphatic triisocyanates such as ethyl (2,6-diisocyanato)hexanoate; 1,3- or 1,4-bis(isocyanatomethylcyclohexane), 1,3- or 1,4-diisocyanatocyclohexane, 3 , 5,5-trimethyl(3-isocyanatomethyl)cyclohexyl isocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, 2,5- or 2,6-diisocyanatomethylnorbornane; 2 , 5- or 2,6-diisocyanate methyl-2-isocyanate propylnorbornane; m-xylylene diisocyanate, α,α,α'α'-tetramethyl-m-xylylene diisocyanate Aralkylene diisocyanates such as isocyanates; m- or p-phenylene diisocyanate, tolylene-2,4- or 2,6-diisocyanate, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate, diphenyl-4,4-diisocyanate Aromatic diisocyanates such as '-diisocyanate, 4,4'-diisocyanate-3,3'-dimethyldiphenyl, 3-methyl-diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, diphenyl ether-4,4'-diisocyanate; triphenyl Aromatic triisocyanates such as methane triisocyanate and tris(isocyanatophenyl)thiophosphate are mentioned.
Examples of the polyisocyanate include diisocyanates or polyisocyanates having a uretdione structure obtained by cyclizing and dimerizing the isocyanate groups of the diisocyanates and triisocyanates; A polyisocyanate having an isocyanurate structure obtained by reacting the above diisocyanate or triisocyanate with water; A polyisocyanate having a burette structure obtained by reacting the above diisocyanate or triisocyanate with carbon dioxide; polyisocyanate having an allophanate structure obtained by reacting the above diisocyanate or triisocyanate with various alcohols; polyisocyanate having an allophanate structure obtained by reacting the above diisocyanate or triisocyanate with various alcohols; Examples include polyisocyanates obtained by reacting with compounds.

また、上記ポリイソシアネート系架橋剤の中では、脂肪族系あるいは脂環族系のジイソシアネートまたはトリイソシアネート、アラルキレンジイソシアネートあるいは、それらから誘導されるポリイソシアネートが、耐候性やポットライフの面で特に好ましい。さらに該ポリイソシアネートとしては、分子内にビュレット、イソシアヌレート、ウレタン、ウレトジオン、アロファネート等の構造を有するものが好ましい。ビュレット構造を有するものは接着性に優れている場合が多い。イソシアヌレート構造を有するものは耐候性に優れている場合が多い。長い側鎖を有するアルコール化合物を用いたウレタン構造を有するものは弾性及び伸展性に優れている場合が多い。ウレトジオン構造あるいはアロファネート構造を有するものは低粘度である場合が多い。
また、水分散性の点からは、上記1分子中にイソシアネート基を2つ以上有するポリイソシアネート化合物と、ノニオン性及び/又はイオン性の親水基を有する水酸基含有親水性化合物とをイソシアネート基/水酸基の当量比が1.05~1000の範囲で反応させてなる親水性ポリイソシアネート系架橋剤が好適である。より好ましくは、この当量比は2~200、さらに好ましくは4~100の範囲である。当量比が1.05以上であることで、親水性ポリイソシアネート系架橋剤中のイソシアネート基含有率が所定のレベル以上になるため、架橋性水系コーティング組成物中の架橋点が多くなり、硬化速度の増大あるいは塗膜等の被覆物の強度の向上につながり好ましい。当量比が1000以下であることで、親水性が発現し、好ましい。
かかる親水性ポリイソシアネート系架橋剤としては、従来公知の手法により親水基を導入してなるものであれば特に制限なく使用できる。例えば、一般式RO(RO)-H(ここでRは炭素数1から30のアルキル基または芳香環を2つ以上含有する基を表し、Rは炭素数1~5のアルキレン基を表す。nは2~250の整数である)で示されるものとポリイソシアネート化合物との反応生成物や、親水性基及び水酸基を有するビニル系重合体とポリイソシアネート化合物との反応生成物、アルコキシポリアルキレングリコールとジアルカノ-ルアミンとを反応させることにより得られる乳化剤とポリイソシアネ-ト化合物との反応生成物などを挙げることができる。これらの中で、一般式RO-(RO)-H(ここでRは炭素数1から30のアルキル基または芳香環を2つ以上含有する基を表し、Rは炭素数1~5のアルキレン基を表す。nは2~250の整数である)で示されるものとポリイソシアネート化合物との反応生成物、親水性基及び水酸基を有するビニル系重合体とポリイソシアネート化合物との反応生成物は、水分散性に優れるため、特に好ましい。
Among the polyisocyanate crosslinking agents, aliphatic or alicyclic diisocyanates, triisocyanates, aralkylene diisocyanates, and polyisocyanates derived therefrom are particularly preferred in terms of weather resistance and pot life. . Furthermore, the polyisocyanate preferably has a structure such as biuret, isocyanurate, urethane, uretdione, or allophanate in the molecule. Those having a bullet structure often have excellent adhesive properties. Those having an isocyanurate structure often have excellent weather resistance. Those having a urethane structure using an alcohol compound with a long side chain often have excellent elasticity and extensibility. Those having a uretdione structure or an allophanate structure often have a low viscosity.
In addition, from the viewpoint of water dispersibility, the polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups in one molecule and the hydroxyl group-containing hydrophilic compound having nonionic and/or ionic hydrophilic groups are combined with isocyanate groups/hydroxyl groups. A hydrophilic polyisocyanate-based crosslinking agent reacted with an equivalent ratio of 1.05 to 1000 is preferred. More preferably, this equivalent ratio ranges from 2 to 200, even more preferably from 4 to 100. When the equivalence ratio is 1.05 or more, the isocyanate group content in the hydrophilic polyisocyanate crosslinking agent is at a predetermined level or higher, which increases the number of crosslinking points in the crosslinkable aqueous coating composition and improves the curing speed. This is preferable because it increases the strength of coatings such as coatings. It is preferable that the equivalent ratio is 1000 or less because hydrophilicity is exhibited.
Such a hydrophilic polyisocyanate crosslinking agent may be used without any particular restriction as long as it has been introduced with a hydrophilic group by a conventionally known method. For example, the general formula R 1 O(R 2 O) n -H (where R 1 represents an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or a group containing two or more aromatic rings, and R 2 represents a group containing 1 to 5 carbon atoms) represents an alkylene group (n is an integer from 2 to 250) and a polyisocyanate compound, or a reaction product of a vinyl polymer having a hydrophilic group and a hydroxyl group and a polyisocyanate compound. Examples include reaction products of polyisocyanate compounds and emulsifiers obtained by reacting alkoxy polyalkylene glycols with dialkanolamines. Among these, the general formula R 1 O-(R 2 O) n -H (where R 1 represents an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or a group containing two or more aromatic rings, and R 2 represents a carbon represents an alkylene group of numbers 1 to 5, n is an integer of 2 to 250) and a polyisocyanate compound, a vinyl polymer having a hydrophilic group and a hydroxyl group, and a polyisocyanate compound. The reaction product is particularly preferred because it has excellent water dispersibility.

一般式RO-(RO)-H(ここでRは炭素数1から30のアルキル基または芳香環を2つ以上含有する基を表し、Rは炭素数1~5のアルキレン基を表す。nは2~250の整数である)で示されるものとしては、例えばポリメチレングリコ-ルモノメチルエーテル、ポリエチレングリコ-ルモノメチルエーテル、ポリエチレングリコ-ルモノエチルエーテル、ポリエチレングリコ-ルモノプロピルエーテル、ポリエチレングリコ-ルモノラウリルエーテル、ポリオキシエチレン-オキシプロピレン(ランダムおよび/またはブロック)グリコールモノメチルエーテル、ポリオキシエチレン-オキシテトラメチレン(ランダムおよび/またはブロック)グリコールポリブチレングリコ-ルモノメチルエーテルなどのアルコキシポリアルキレングリコ-ル類、(モノ~ペンタ)スチレン化フェニル基、モノ(又はジ,トリ)スチリル-メチル-フェニル基、トリベンジルフェニル基、β-ナフチル基などの芳香環を2つ以上含有する基を有するノニオン型界面活性剤を挙げることができる。中でもポリエチレングリコールモノメチルエーテル、(モノ~ペンタ)スチレン化フェニル基を有するノニオン型界面活性剤が、自己乳化能、およびポットライフの点で好ましい。
これら一般式RO-(RO)-H(ここでRは炭素数1から30のアルキル基または芳香環を2つ以上含有する基を表し、Rは炭素数1~5のアルキレン基を表す。nは2~250の整数である)で示されるものとしては、好ましくは分子量が100~10000より好ましくは300~5000の範囲を有するものが好適に使用できる。
General formula R 1 O-(R 2 O) n -H (where R 1 represents an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or a group containing two or more aromatic rings, and R 2 represents an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or a group containing two or more aromatic rings; Examples of the alkylene group (n is an integer from 2 to 250) include polymethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol monoethyl ether, polyethylene glycol monopropyl ether, polyethylene glycol monolauryl ether, polyoxyethylene-oxypropylene (random and/or block) glycol monomethyl ether, polyoxyethylene-oxytetramethylene (random and/or block) glycol polybutylene glycol monomethyl ether, etc. Contains two or more aromatic rings such as alkoxypolyalkylene glycols, (mono-penta)styrenated phenyl groups, mono (or di, tri)styryl-methyl-phenyl groups, tribenzylphenyl groups, β-naphthyl groups, etc. Examples include nonionic surfactants having groups such as Among these, polyethylene glycol monomethyl ether and nonionic surfactants having a (mono-penta)styrenated phenyl group are preferred in terms of self-emulsifying ability and pot life.
These general formulas R 1 O-(R 2 O) n -H (where R 1 represents an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or a group containing two or more aromatic rings, and R 2 represents a group containing 1 to 5 carbon atoms) (n is an integer of 2 to 250) preferably has a molecular weight of 100 to 10,000, more preferably 300 to 5,000.

(D)成分としてのヒドラジン系架橋剤は、通常ヒドラジノ基(-NHNH)を分子内に2個以上有するヒドラジド化合物が挙げられる。ヒドラジド化合物としては特に限定されないが、例えば-CONHNHで表される構造を有する酸ヒドラジド化合物等が挙げられる。例えば、シュウ酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、ピメリン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド等の飽和ジカルボン酸ジヒドラジド;マレイン酸ジヒドラジド、フマル酸ジヒドラジド、イタコン酸ジヒドラジド等の不飽和ジカルボン酸ジヒドラジド等が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、ピメリン酸ジヒドラジドが好ましく、アジピン酸ジヒドラジドがより好ましい。 The hydrazine crosslinking agent as component (D) is usually a hydrazide compound having two or more hydrazino groups (-NHNH 2 ) in the molecule. The hydrazide compound is not particularly limited, but includes, for example, an acid hydrazide compound having a structure represented by -CONHNH 2 . For example, saturated dicarboxylic acid dihydrazide such as oxalic acid dihydrazide, malonic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, glutaric acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, pimelic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide; maleic acid dihydrazide, fumaric acid dihydrazide, itaconic acid Examples include unsaturated dicarboxylic acid dihydrazide such as dihydrazide. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, glutaric acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, and pimelic acid dihydrazide are preferable, and adipic acid dihydrazide is more preferable.

(D)成分としてのセミカルバジド系架橋剤は、1分子中に-NCO基を2個以上有するポリイソシアネート化合物とヒドラジン誘導体とを反応させることによって得られ、-NHCONHNHで表される構造を含む。原料となるポリイソシアネート化合物の例として、(D)成分としてのポリイソシアネート系架橋剤が挙げられる。 The semicarbazide crosslinking agent as component (D) is obtained by reacting a polyisocyanate compound having two or more -NCO groups in one molecule with a hydrazine derivative, and includes a structure represented by -NHCONHNH 2 . An example of the polyisocyanate compound used as a raw material is a polyisocyanate crosslinking agent as component (D).

(D)成分としてのポリカルボン酸系架橋剤は、1分子中にカルボキシル基を2個以上有する化合物で、例えば、マレイン酸、フマル酸、アジピン酸、コハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等の脂肪族ポリカルボン酸、o-フタル酸等の芳香族ポリカルボン酸等が挙げられる。 The polycarboxylic acid crosslinking agent as component (D) is a compound having two or more carboxyl groups in one molecule, such as maleic acid, fumaric acid, adipic acid, succinic acid, glutaric acid, pimelic acid, and suberic acid. , azelaic acid, sebacic acid, aliphatic polycarboxylic acids such as dodecanedicarboxylic acid, and aromatic polycarboxylic acids such as o-phthalic acid.

(E)成分:加水分解性珪素化合物
本発明に係る塗膜を形成するためのコーティング組成物は、(A)成分及び(B)成分に加え、(E)成分として加水分解性珪素化合物を含んでよい。また、コーティング組成物は、(A)成分、(B)成分及び(C)成分に加え、(E)成分として加水分解性珪素化合物を含んでよい。また、コーティング組成物は、(A)成分、(B)成分及び(D)成分に加え、(E)成分として加水分解性珪素化合物を含んでよい。また、コーティング組成物は、(A)成分、(B)成分、(C)成分及び(D)成分に加え、(E)成分として加水分解性珪素化合物を含んでよい。
(E) Component: Hydrolyzable silicon compound In addition to the (A) component and (B) component, the coating composition for forming the coating film according to the present invention contains a hydrolyzable silicon compound as the (E) component. That's fine. Moreover, the coating composition may contain a hydrolyzable silicon compound as the (E) component in addition to the (A) component, the (B) component, and the (C) component. Moreover, the coating composition may contain a hydrolyzable silicon compound as the (E) component in addition to the (A) component, the (B) component, and the (D) component. Moreover, the coating composition may contain a hydrolyzable silicon compound as the (E) component in addition to the (A) component, the (B) component, the (C) component, and the (D) component.

本発明において、コーティング組成物(及びこれから形成される塗膜)は、(E)成分:下記式(6)、下記式(7)、又は下記式(8)で表される加水分解性珪素化合物をさらに含んでいてもよい。この場合、コーティング組成物における(A)成分と(C)成分との質量比は、例えばA/C=50/100~1000/100であり、(A)成分と(E)成分との質量比は、例えばE/A=5/100~90/100である。以下、下記式(6)で表される加水分解性珪素含有化合物を(e1)成分とし、下記式(7)で表される加水分解性珪素含有化合物を(e2)成分とする。
SiX4-n (6)
(式(6)において、Rは水素又は炭素数1~10のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基を表す。またこれらの置換基上にさらにハロゲン基、ヒドロキシ基、メルカプト基、アミノ基、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、イソシアネート基等の官能基を有していてもよい。Xは加水分解基を表し、nは0~3の整数である。加水分解基とは加水分解により水酸基が生じる基であればよく、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基、アミノ基、フェノキシ基、オキシム基等が挙げられる。)
Si-R -SiX (7)
(式(7)において、Xは加水分解基を表し、Rは炭素数1~6のアルキレン基又はフェニレン基を表す。また、nは0又は1である。)
In the present invention, the coating composition (and the coating film formed therefrom) is composed of component (E): a hydrolyzable silicon compound represented by the following formula (6), the following formula (7), or the following formula (8). may further include. In this case, the mass ratio of component (A) and component (C) in the coating composition is, for example, A/C=50/100 to 1000/100, and the mass ratio of component (A) to component (E) is, for example, A/C=50/100 to 1000/100. is, for example, E/A=5/100 to 90/100. Hereinafter, the hydrolyzable silicon-containing compound represented by the following formula (6) will be referred to as the (e1) component, and the hydrolyzable silicon-containing compound represented by the following formula (7) will be referred to as the (e2) component.
R 1 n SiX 4-n (6)
(In formula (6), R 1 represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an alkynyl group, or an aryl group. Furthermore, on these substituents, a halogen group, a hydroxy group, a mercapto group, an amino group, (meth)acryloyl group, epoxy group, isocyanate group, etc. X represents a hydrolyzable group, and n is an integer from 0 to 3. Any group that produces a hydroxyl group may be used, such as a halogen atom, an alkoxy group, an acyloxy group, an amino group, a phenoxy group, an oxime group, etc.)
X 3 Si-R 2 n -SiX 3 (7)
(In formula (7), X represents a hydrolyzable group, R 2 represents an alkylene group or phenylene group having 1 to 6 carbon atoms, and n is 0 or 1.)

(e1)成分及び(e2)成分としては、具体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ(n-プロポキシ)シラン、テトラ(i-プロポキシ)シラン、テトラ(n-ブトキシ)シラン、テトラ(i-ブトキシ)シラン、テトラ-sec-ブトキシシラン、テトラ-tert-ブトキシシラン、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジメトキシシラン、ジエトキシシラン、メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ビス(トリメトキシシリル)メタン、ビス(トリエトキシシリル)メタン、ビス(トリフェノキシシリル)メタン、ビス(トリメトキシシリル)エタン、ビス(トリエトキシシリル)エタン、ビス(トリフェノキシシリル)エタン、1,3-ビス(トリメトキシシリル)プロパン、1,3-ビス(トリエトキシシリル)プロパン、1,3-ビス(トリフェノキシシリル)プロパン、1,4-ビス(トリメトキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(トリエトキシシリル)ベンゼン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルトリエトキシシラン、3-ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、3-ヒドロキシプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、テトラアセトキシシラン、テトラキス(トリクロロアセトキシ)シラン、テトラキス(トリフルオロアセトキシ)シラン、トリアセトキシシラン、トリス(トリクロロアセトキシ)シラン、トリス(トリフルオロアセトキシ)シラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルトリス(トリクロロアセトキシ)シラン、テトラクロロシラン、テトラブロモシラン、テトラフルオロシラン、トリクロロシラン、トリブロモシラン、トリフルオロシラン、メチルトリクロロシラン、メチルトリブロモシラン、メチルトリフルオロシラン、テトラキス(メチルエチルケトキシム)シラン、トリス(メチルエチルケトキシム)シラン、メチルトリス(メチルエチルケトキシム)シラン、フェニルトリス(メチルエチルケトキシム)シラン、ビス(メチルエチルケトキシム)シラン、メチルビス(メチルエチルケトキシム)シラン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチルシクロトリシラザン、ビス(ジメチルアミノ)ジメチルシラン、ビス(ジエチルアミノ)ジメチルシラン、ビス(ジメチルアミノ)メチルシラン、ビス(ジエチルアミノ)メチルシラン等が使用可能である。 Specifically, the components (e1) and (e2) include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra(n-propoxy)silane, tetra(i-propoxy)silane, tetra(n-butoxy)silane, and tetramethoxysilane. (i-butoxy)silane, tetra-sec-butoxysilane, tetra-tert-butoxysilane, trimethoxysilane, triethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, propyl Trimethoxysilane, propyltriethoxysilane, isobutyltriethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, dimethoxysilane, diethoxysilane, methyldimethoxysilane, methyldiethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyl Diethoxysilane, bis(trimethoxysilyl)methane, bis(triethoxysilyl)methane, bis(triphenoxysilyl)methane, bis(trimethoxysilyl)ethane, bis(triethoxysilyl)ethane, bis(triphenoxysilyl) Ethane, 1,3-bis(trimethoxysilyl)propane, 1,3-bis(triethoxysilyl)propane, 1,3-bis(triphenoxysilyl)propane, 1,4-bis(trimethoxysilyl)benzene, 1,4-bis(triethoxysilyl)benzene, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 3-hydroxypropyltrimethoxysilane, 3-hydroxypropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxy Silane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatepropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 2 -(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-trimethoxysilylpropylsuccinic anhydride, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane Ethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, tetraacetoxysilane, tetrakis(trichloroacetoxy)silane, tetrakis(trifluoroacetoxy)silane, triacetoxysilane, tris(trichloroacetoxy)silane , tris(trifluoroacetoxy)silane, methyltriacetoxysilane, methyltris(trichloroacetoxy)silane, tetrachlorosilane, tetrabromosilane, tetrafluorosilane, trichlorosilane, tribromosilane, trifluorosilane, methyltrichlorosilane, methyltribromo Silane, methyltrifluorosilane, tetrakis(methylethylketoxime)silane, tris(methylethylketoxime)silane, methyltris(methylethylketoxime)silane, phenyltris(methylethylketoxime)silane, bis(methylethylketoxime)silane, methylbis(methylethylketoxime)silane, Hexamethyldisilazane, hexamethylcyclotrisilazane, bis(dimethylamino)dimethylsilane, bis(diethylamino)dimethylsilane, bis(dimethylamino)methylsilane, bis(diethylamino)methylsilane, etc. can be used.

また、下記式(8)で表される加水分解性珪素含有化合物を(e3)成分とする。(e3)成分としては、具体的には、テトラメトキシシランの部分加水分解縮合物(商品名「Mシリケート51」多摩化学工業株式会社製、商品名「MSI51」コルコート株式会社製)、商品名「MS51」、「MS56」三菱化学株式会社製)、テトラエトキシシランの部分加水分解縮合物(商品名「シリケート35」、「シリケート45」多摩化学工業株式会社製、商品名「ESI40」、「ESI48」コルコート株式会社製)、及びテトラメトキシシランとテトラエトキシシランとの共部分加水分解縮合物(商品名「FR-3」多摩化学工業株式会社製、商品名「EMSi48」コルコート株式会社製)等が使用可能である。
-(O-Si(OR-OR (8)
(式(8)において、Rは、炭素数1~6のアルキル基を表す。nは、2~8の整数である。)
Further, a hydrolyzable silicon-containing compound represented by the following formula (8) is used as the component (e3). Specifically, the component (e3) includes a partially hydrolyzed condensate of tetramethoxysilane (trade name "M Silicate 51" manufactured by Tama Chemical Industry Co., Ltd., product name "MSI51" manufactured by Colcoat Co., Ltd.), product name "MS51","MS56" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), partial hydrolyzed condensates of tetraethoxysilane (product name "Silicate 35", "Silicate 45" manufactured by Tama Chemical Industry Co., Ltd., product name "ESI40", "ESI48") (manufactured by Colcoat Co., Ltd.), and co-partially hydrolyzed condensates of tetramethoxysilane and tetraethoxysilane (trade name "FR-3" manufactured by Tama Chemical Industry Co., Ltd., product name "EMSi48" manufactured by Colcoat Co., Ltd.), etc. are used. It is possible.
R 3 -(O-Si(OR 3 ) 2 ) n -OR 3 (8)
(In formula (8), R 3 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. n is an integer of 2 to 8.)

加水分解性珪素化合物(E)は、単独又は2種以上の混合物として用いてよい。また、コーティング組成物における(A)成分と(E)成分との質量比は、E/A=5/100~90/100であり、好ましくはE/A=5/100~70/100である。E/Aが5/100以上であることで、形成される塗膜の耐擦過性を十分なものとすることができ、E/Aが90/100以下であることで、塗膜の強度が適当に保持され、良好なハードコート性能が得られる。 The hydrolyzable silicon compound (E) may be used alone or as a mixture of two or more. Furthermore, the mass ratio of component (A) to component (E) in the coating composition is E/A = 5/100 to 90/100, preferably E/A = 5/100 to 70/100. . When E/A is 5/100 or more, the abrasion resistance of the formed coating film can be made sufficient, and when E/A is 90/100 or less, the strength of the coating film can be improved. Appropriate retention and good hard coat performance can be obtained.

他の任意成分
本発明に係る塗膜を形成するためのコーティング組成物は、(A)成分及び(B)成分に加え、以下に例示されるような任意成分((C)、(D)または(E)成分以外のもの)を含んでよい。また、コーティング組成物は、(A)成分、(B)成分及び(C)成分に加え、以下に例示されるような任意成分((D)または(E)成分以外のもの)を含んでよい。また、コーティング組成物は、(A)成分、(B)成分及び(D)成分に加え、以下に例示されるような任意成分((C)または(E)成分以外のもの)を含んでよい。また、コーティング組成物は、(A)成分、(B)成分及び(E)成分に加え、以下に例示されるような任意成分((C)または(D)成分以外のもの)を含んでよい。また、コーティング組成物は、(A)成分、(B)成分、(C)成分及び(D)成分に加え、以下に例示されるような任意成分((E)成分以外のもの)を含んでよい。また、コーティング組成物は、(A)成分、(B)成分、(C)成分及び(E)成分に加え、以下に例示されるような任意成分((D)成分以外のもの)を含んでよい。また、コーティング組成物は、(A)成分、(B)成分、(D)成分及び(E)成分に加え、以下に例示されるような任意成分((C)成分以外のもの)を含んでよい。また、コーティング組成物は、(A)成分、(B)成分、(C)成分、(D)成分及び(E)成分に加え、以下に例示されるような任意成分を含んでよい。
本発明において、塗膜を得るためのコーティング組成物には、その用途及び使用方法などに応じて、通常、塗料や成型用樹脂に添加配合される添加剤成分、例えば、溶剤、光安定剤、紫外線吸収剤、増粘剤、レベリング剤、チクソ化剤、消泡剤、凍結安定剤、艶消し剤、架橋反応触媒、顔料、硬化触媒、架橋剤、充填剤、皮張り防止剤、分散剤、湿潤剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、レオロジーコントロール剤、成膜助剤、防錆剤、染料、可塑剤、潤滑剤、還元剤、防腐剤、防黴剤、消臭剤、黄変防止剤、静電防止剤又は帯電調整剤等を、それぞれの目的に応じて選択したり、組み合わせたりして配合することができる。なお、以下では、架橋反応触媒および硬化触媒を「硬化促進触媒」と総称することがある。
Other Optional Components In addition to component (A) and component (B), the coating composition for forming the coating film according to the present invention includes optional components ((C), (D) or (other than component (E)). In addition to the (A) component, (B) component, and (C) component, the coating composition may also contain optional components (other than the (D) or (E) component) as exemplified below. . In addition to the (A) component, (B) component, and (D) component, the coating composition may also contain optional components (other than the (C) or (E) component) as exemplified below. . In addition to the (A) component, (B) component, and (E) component, the coating composition may also contain optional components (other than the (C) or (D) component) as exemplified below. . In addition to component (A), component (B), component (C), and component (D), the coating composition may also contain optional components (other than component (E)) as exemplified below. good. In addition to the (A) component, (B) component, (C) component, and (E) component, the coating composition may also contain optional components (other than the (D) component) as exemplified below. good. In addition to the (A) component, (B) component, (D) component, and (E) component, the coating composition may also contain optional components (other than the (C) component) as exemplified below. good. In addition to the (A) component, (B) component, (C) component, (D) component, and (E) component, the coating composition may also contain optional components as exemplified below.
In the present invention, the coating composition for obtaining a coating film includes additive components that are usually added to the paint or molding resin, such as a solvent, a light stabilizer, UV absorbers, thickeners, leveling agents, thixotropic agents, antifoaming agents, freeze stabilizers, matting agents, crosslinking reaction catalysts, pigments, curing catalysts, crosslinking agents, fillers, anti-skinning agents, dispersants, Wetting agents, antioxidants, ultraviolet absorbers, rheology control agents, film-forming aids, rust preventives, dyes, plasticizers, lubricants, reducing agents, preservatives, anti-mold agents, deodorants, anti-yellowing agents , an antistatic agent, a charge control agent, etc. can be selected or combined depending on the purpose. In addition, below, a crosslinking reaction catalyst and a curing catalyst may be collectively called a "curing acceleration catalyst."

溶剤としては、特に限定されないが、取り扱い性の観点で水系溶剤が好ましい。水系溶剤としては、例えば水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、アセトン、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミド等が挙げられる。 The solvent is not particularly limited, but from the viewpoint of ease of handling, aqueous solvents are preferred. Examples of the aqueous solvent include water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, acetone, acetonitrile, tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, and N,N-dimethylformamide.

界面活性剤としては、例えばアルキルベンゼンスルホン酸、脂肪酸ナトリウム、アルキル硫酸塩、アルキルポリオキシエチレン硫酸塩、アルキルリン酸塩のようなアニオン性界面活性剤、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩、塩化アルキルピリジニウム、塩化ベンザルコニウムのようなカチオン性界面活性剤、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、アルキルポリグルコシド、アルキルモノグリセリルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ラウリル酸ジエタノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミド、ステアリン酸ジエタノールアミド、グリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルのようなノニオン性界面活性剤、ラウリルジアルキルアミノ酢酸ベタイン、ステアリルジアルキルアミノ酢酸ベタイン、ドデシルアミノメチルジアルキルスルホプロピルベタイン、ヘキサデシルアミノメチルジアルキルスルホプロピルベタイン、オクタデシルアミノメチルジアルキルスルホプロピルベタイン、コカミドプロピルベタイン、コカミドプロピルヒドロキシスルタイン、アルキル-N-カルボキシメチル-N-ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ラウロイルグルタミン酸ナトリウム、ラウロイルグルタミン酸カリウム、ラウロイルメチル-β-アラニン、ラウリルジメチルアミンN-オキシド、オレイルジメチルアミンN-オキシドのような両性イオン性界面活性剤などが挙げられる。これらを親水性化合物(B)と併用することによって、得られる塗膜の親水性、防曇性、耐水性がより向上する。これらの界面活性剤は、これらの中でも、特に炭素数が10以上の長鎖アルキル基を有する界面活性剤、及び/又はフッ素原子を分子内に有する界面活性剤を用いた場合、塗膜内から水への溶出が抑制される傾向にあることから、耐水性の観点でより好ましい。 Examples of surfactants include alkylbenzenesulfonic acids, sodium fatty acids, alkyl sulfates, alkyl polyoxyethylene sulfates, anionic surfactants such as alkyl phosphates, alkyltrimethylammonium salts, dialkyldimethylammonium salts, alkylbenzyl Cationic surfactants such as dimethylammonium salts, alkylpyridinium chloride, benzalkonium chloride, polyoxyethylene-polyoxypropylene condensates, polyoxyethylene alkyl ethers, alkyl polyglucosides, alkyl monoglyceryl ethers, sorbitan fatty acid esters, Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, lauric acid diethanolamide, oleic acid diethanolamide, stearic acid diethanolamide, glycerin fatty acid ester, sucrose fatty acid ester, polyoxyethylene alkylphenyl ether, lauryl dialkylaminoacetic acid Betaine, stearyl dialkylaminoacetic acid betaine, dodecylaminomethyl dialkyl sulfopropyl betaine, hexadecyl aminomethyl dialkyl sulfopropyl betaine, octadecyl aminomethyl dialkyl sulfopropyl betaine, cocamidopropyl betaine, cocamidopropyl hydroxysultaine, alkyl-N-carboxy Zwitterionic surfactants such as methyl-N-hydroxyethylimidazolinium betaine, sodium lauroylglutamate, potassium lauroylglutamate, lauroylmethyl-β-alanine, lauryldimethylamine N-oxide, oleyldimethylamine N-oxide, etc. Can be mentioned. By using these together with the hydrophilic compound (B), the hydrophilicity, antifogging properties, and water resistance of the resulting coating film are further improved. Among these surfactants, especially when using a surfactant having a long chain alkyl group with 10 or more carbon atoms and/or a surfactant having a fluorine atom in the molecule, it is possible to Since elution into water tends to be suppressed, it is more preferable from the viewpoint of water resistance.

硬化促進触媒としては、特に限定されないが、例えば、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジアセテート、ジオクチルスズジラウレート、ジメチルスズジネオデカノエート、ビス(2-エチルヘキサン酸)スズ等のスズ系化合物;2-エチルヘキサン酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛等の亜鉛化合物;2-エチルヘキサン酸チタン、チタンジイソプロポキシビス(エチルアセトナート)等のチタン化合物;2-エチルヘキサン酸コバルト、ナフテン酸コバルト等のコバルト化合物;2-エチルヘキサン酸ビスマス、ナフテン酸ビスマス等のビスマス化合物;ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、2-エチルヘキサン酸ジルコニル、ナフテン酸ジルコニル等のジルコニウム化合物;アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムモノアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムモノアセチルアセトネートビスオレイルアセトアセテート、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレートなどのアルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート等のアルミニウム化合物;アミン化合物が挙げられる。 Examples of the curing accelerating catalyst include, but are not limited to, tin-based compounds such as dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, dioctyltin dilaurate, dimethyltin dineodecanoate, and tin bis(2-ethylhexanoate); 2-ethyl Zinc compounds such as zinc hexanoate and zinc naphthenate; Titanium compounds such as titanium 2-ethylhexanoate and titanium diisopropoxybis(ethylacetonate); Cobalt compounds such as cobalt 2-ethylhexanoate and cobalt naphthenate; 2 - Bismuth compounds such as bismuth ethylhexanoate and bismuth naphthenate; zirconium compounds such as zirconium tetraacetylacetonate, zirconyl 2-ethylhexanoate, and zirconyl naphthenate; aluminum tris (acetylacetonate), aluminum tris (ethylacetoacetate) , aluminum compounds such as alkyl acetoacetate aluminum diisopropylate such as aluminum monoacetylacetonate bis(ethylacetoacetate), aluminum monoacetylacetonate bisoleylacetoacetate, and ethyl acetoacetate aluminum diisopropylate; and amine compounds.

光安定剤としては、例えば、ヒンダードアミン系光安定剤が好ましく用いられる。なかでも、分子内にラジカル重合性の二重結合を有するラジカル重合性光安定剤が好ましい。また、紫外線吸収剤としては、例えば有機系紫外線吸収剤が使用可能である。有機系紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、及びトリアジン系紫外線吸収剤等が使用可能である。なかでも、分子内にラジカル重合性の二重結合を有するラジカル重合性紫外線吸収剤を用いることが好ましい。また、紫外線吸収能の高いベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、及びトリアジン系紫外線吸収剤が好ましい。なお、光安定剤を、有機系紫外線吸収剤と併用することが好ましい。両者を併用することにより、コーティング組成物から形成される塗膜の耐候性を向上させ得る。なお、これらの有機系紫外線吸収剤及び光安定剤等の各種添加剤成分は、(A)成分及び(C)成分に単に配合してもよいし、(C)成分を合成する際に共存させてもよい。
これらの任意成分は、通常、(A)成分及び(B)成分ならびに任意選択の(C)成分及び/又は(D)成分及び/又は(E)成分に対して、10質量部以下、5質量部以下、または3質量部以下の配合量で用いることができる。
As the light stabilizer, for example, a hindered amine light stabilizer is preferably used. Among these, radically polymerizable light stabilizers having a radically polymerizable double bond in the molecule are preferred. Further, as the ultraviolet absorber, for example, an organic ultraviolet absorber can be used. Examples of organic UV absorbers that can be used include benzophenone UV absorbers, benzotriazole UV absorbers, and triazine UV absorbers. Among these, it is preferable to use a radically polymerizable ultraviolet absorber having a radically polymerizable double bond in the molecule. Furthermore, benzotriazole-based ultraviolet absorbers and triazine-based ultraviolet absorbers, which have high ultraviolet absorption ability, are preferred. Note that it is preferable to use a light stabilizer together with an organic ultraviolet absorber. By using both in combination, the weather resistance of the coating film formed from the coating composition can be improved. In addition, various additive components such as these organic ultraviolet absorbers and light stabilizers may be simply blended with the (A) component and (C) component, or they may be allowed to coexist when synthesizing the (C) component. You can.
These optional components are usually 10 parts by mass or less and 5 parts by mass based on the components (A) and (B) and the optional components (C) and/or (D) and/or (E). It can be used in an amount of 3 parts by mass or less, or 3 parts by mass or less.

基材
基材は、コーティング層により特に優れた防曇性、防曇持続性を付与される対象として位置付けられる。樹脂やガラス、金属等種々の材料を基材として採用することができる。なお、本発明においては、基材は、樹脂製であることが好ましい。上記樹脂製の基材としては、特に限定されないが、例えば、合成樹脂や天然樹脂等の有機基材を挙げることができる。
上記合成樹脂としては、熱可塑性樹脂と硬化性樹脂(熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、湿気硬化性樹脂等)を使用することができる。より詳細には、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、フッ素樹脂、アルキド樹脂、アミノアルキド樹脂、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン-ブタジエン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリケトン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリフェニレンスルホン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン-アクリル樹脂等を挙げることができる。しかしながら、上記に限定されるものではない。
また、上記天然樹脂としては、特に限定されないが、例えば、セルロース系樹脂、天然ゴム等のイソプレン系樹脂、カゼイン等のタンパク質系樹脂等を挙げることができる。
本発明において、樹脂板の表面は、コロナ放電処理やフレーム処理、プラズマ処理等の表面処理がされてあっても構わないが、これらの表面処理は必須ではない。
使用される基材の種類、厚みや、表面処理により形成される膜の厚みは特に限定されず、用途に応じて適宜設定することができる。
Substrate The substrate is positioned as an object to which particularly excellent antifogging properties and antifogging durability are imparted by the coating layer. Various materials such as resin, glass, and metal can be used as the base material. In addition, in the present invention, the base material is preferably made of resin. The resin base material is not particularly limited, and examples thereof include organic base materials such as synthetic resins and natural resins.
As the synthetic resin, thermoplastic resins and curable resins (thermosetting resins, photocurable resins, moisture curable resins, etc.) can be used. More specifically, for example, silicone resin, acrylic resin, methacrylic resin, fluororesin, alkyd resin, amino alkyd resin, vinyl resin, polyester resin, styrene-butadiene resin, polyolefin resin, polystyrene resin, polyketone resin, polyamide resin, polycarbonate. Resin, polyacetal resin, polyether ether ketone resin, polyphenylene oxide resin, polysulfone resin, polyphenylene sulfone resin, polyether resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, urea resin, phenol resin, melamine resin, epoxy resin, urethane Examples include resins, silicone-acrylic resins, and the like. However, it is not limited to the above.
Further, the natural resin is not particularly limited, and examples thereof include cellulose resins, isoprene resins such as natural rubber, protein resins such as casein, and the like.
In the present invention, the surface of the resin plate may be subjected to surface treatments such as corona discharge treatment, flame treatment, plasma treatment, etc., but these surface treatments are not essential.
The type and thickness of the base material used and the thickness of the film formed by surface treatment are not particularly limited, and can be appropriately set depending on the application.

コーティング組成物の製造
典型的な一実施態様において、本発明に係る塗膜を形成するためのコーティング組成物は、(A)成分と(B)成分を予め混合後、水と混合する工程、および40℃未満で10分以上撹拌する工程を含む方法によって製造することができる。一般に水を含むコーティング組成物を製造する際は、コーティング組成物中に含まれる各成分をそれぞれ水で希釈後に混合する方法、水の中に各成分を混合する方法、および予め各成分を混合後、水で希釈する方法などが挙げられる。本発明においては(A)成分と(B)成分を予め混合することが好ましい。予め混合することによって(A)成分と(B)成分が強固に相互作用を形成し得る。そのようにして作成したコーティング組成物から得られる塗膜は耐水性が優れるため好ましい。さらに40℃未満で10分以上撹拌することにより、(A)成分と(B)成分が均一に分散したコーティング組成物を形成し得る。そのようにして作成したコーティング組成物から得られる塗膜は、透明性が高く外観が優れるため好ましい。
Manufacture of coating composition In a typical embodiment, the coating composition for forming the coating film according to the present invention includes the steps of premixing components (A) and (B) and then mixing with water; It can be produced by a method including a step of stirring at a temperature below 40°C for 10 minutes or more. Generally, when manufacturing a coating composition containing water, there are two methods: diluting each component in the coating composition with water and then mixing, mixing each component in water, and mixing each component in advance. , a method of diluting with water, etc. In the present invention, it is preferable to mix components (A) and (B) in advance. By pre-mixing, components (A) and (B) can form a strong interaction. The coating film obtained from the coating composition thus prepared is preferable because it has excellent water resistance. Furthermore, by stirring at a temperature below 40° C. for 10 minutes or more, a coating composition in which the components (A) and (B) are uniformly dispersed can be formed. The coating film obtained from the coating composition thus prepared is preferred because it has high transparency and excellent appearance.

(A)成分と、(A)成分と共有結合を形成しうる(B)成分との反応により、さらに強固に結合させたコーティング組成物は、(A)成分と(B)成分、水、任意に溶剤、任意に反応触媒を混合後、40℃以上で10分以上攪拌し、任意に(C)成分、及び/又は(D)成分、及び/又は(E)成分、及び/又は硬化促進触媒を添加する工程を含む方法によって製造することができる。また、(A)成分と(C)成分及び/又は(E)成分、水、任意に溶剤、任意に反応触媒を混合後、40℃以上で10分以上攪拌し、その後(B)成分を添加し、40℃以上で10分以上攪拌し、任意に(C)成分、及び/又は(D)成分、及び/又は(E)成分、及び/又は硬化促進触媒を添加する工程を含む方法によって製造することができる。そのようにして作成したコーティング組成物から得られる塗膜は、耐久性(例えば、高温多湿環境下に晒された場合の塗膜の防曇持続性、外観持続性、耐溶出性、水滴痕発生の抑制効果)の観点でより一層好ましい。 A coating composition in which components (A) and (B) which can form a covalent bond with the component (A) are bonded more firmly by the reaction between the components (A) and (B), water, and optionally After mixing a solvent and optionally a reaction catalyst, the mixture is stirred at 40°C or higher for 10 minutes or more, and optionally a component (C), and/or a component (D), and/or a component (E), and/or a curing accelerating catalyst. It can be manufactured by a method including a step of adding. In addition, after mixing component (A), component (C) and/or component (E), water, optionally a solvent, and optionally a reaction catalyst, the mixture is stirred at 40°C or higher for 10 minutes or more, and then component (B) is added. Produced by a method including a step of stirring at 40°C or higher for 10 minutes or more, and optionally adding component (C), and/or component (D), and/or component (E), and/or a curing accelerating catalyst. can do. The coating film obtained from the coating composition prepared in this manner has durability (e.g., anti-fog retention of the coating film when exposed to high temperature and high humidity environments, durability of appearance, resistance to elution, and water droplet formation). It is even more preferable from the viewpoint of the suppression effect).

塗膜の製造
本発明に係る塗膜は、例えば、水等の溶媒等に分散させたコーティング組成物(「水分散体」と略記することがある)を基材上に塗工し、乾燥して形成されうる。ここでの乾燥は、室温(例えば約0℃~45℃)にて、外部からの加熱なしに行うことができる。水分散体の粘度としては、好ましくは20℃において0.1~100000mPa・sであり、好ましくは1~10000mPa・sである(振動式粘度計により測定)。塗工方法としては、例えばスプレー吹き付け法、フローコーティング法、ロールコート法、刷毛塗り法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、スクリーン印刷法、キャスティング法、グラビア印刷法、及びフレキソ印刷法等が使用可能である。なお、基材と塗膜との複合体は、例えば、塗膜を基材上で乾燥した後、所望により好ましくは20℃~500℃、より好ましくは40℃~250℃での熱処理や紫外線照射等を行って形成してもよい。
本発明において、塗膜の乾燥後、50℃以上150℃未満の温度で10分乃至60分熱処理を行うことが、基材との密着性、耐水性、擦過性の観点で好ましい。この熱処理の温度は、塗膜の硬化速度、密着性の観点からは60℃以上がより好ましい。この熱処理の温度は、生産性、適用可能な基材種の観点からは130℃以下が好ましく、120℃以下がさらに好ましい。
Production of coating film The coating film according to the present invention is produced by, for example, coating a coating composition (sometimes abbreviated as "aqueous dispersion") dispersed in a solvent such as water on a substrate, and drying the coating composition. It can be formed by The drying here can be carried out at room temperature (for example, about 0° C. to 45° C.) without external heating. The viscosity of the aqueous dispersion is preferably 0.1 to 100,000 mPa·s at 20°C, preferably 1 to 10,000 mPa·s (measured with a vibrating viscometer). As a coating method, for example, spraying method, flow coating method, roll coating method, brush coating method, dip coating method, spin coating method, screen printing method, casting method, gravure printing method, flexographic printing method, etc. can be used. It is. Note that the composite of the base material and the coating film can be prepared, for example, after the coating film is dried on the base material, if desired, it may be subjected to heat treatment preferably at 20°C to 500°C, more preferably at 40°C to 250°C, or by irradiation with ultraviolet rays. It may be formed by doing the same.
In the present invention, after drying the coating film, it is preferable to perform heat treatment at a temperature of 50° C. or higher and lower than 150° C. for 10 to 60 minutes from the viewpoint of adhesion to the substrate, water resistance, and scratch resistance. The temperature of this heat treatment is more preferably 60° C. or higher from the viewpoint of the curing speed and adhesion of the coating film. The temperature of this heat treatment is preferably 130°C or lower, more preferably 120°C or lower, from the viewpoint of productivity and applicable substrate types.

塗膜の厚みは、好ましくは0.05~100μmであり、より好ましくは0.1~10μmである。塗膜は、実質的に均一な厚みを有する(実質的に平坦な表面を有する)ことが好ましい。透明性の面から、塗膜は100μm以下であることが好ましく、耐候性及び耐汚染性等の機能を発現するためには、0.05μm以上であることが好ましい。なお、本発明において、「塗膜」は必ずしも連続膜である必要はなく、不連続膜、島状分散膜等の態様であっても構わない。 The thickness of the coating film is preferably 0.05 to 100 μm, more preferably 0.1 to 10 μm. Preferably, the coating has a substantially uniform thickness (has a substantially flat surface). In terms of transparency, the coating film preferably has a thickness of 100 μm or less, and in order to exhibit functions such as weather resistance and stain resistance, it is preferably 0.05 μm or more. In the present invention, the "coating film" does not necessarily have to be a continuous film, and may be a discontinuous film, an island-like dispersed film, or the like.

次に、実施例、参考例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。本発明の主題は、あくまで添付の特許請求の範囲によって決定され得るものであり、その文言上の範囲に加え、当業者によって自明な変更、均等物などを含む。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples , Reference Examples , and Comparative Examples; however, the present invention is not limited to the following Examples unless it exceeds the gist thereof. The subject matter of the invention is to be determined solely by the scope of the appended claims, and includes modifications, equivalents, and the like that are obvious to those skilled in the art, in addition to their literal scope.

なお、各種物性は下記の方法で評価した。
<数平均粒子径>
試料中の固形分含有量が1~20質量%となるよう適宜溶媒を加えて希釈し、ゼータ電位・粒径測定システム(大塚電子製、商品名「ELSZ1000」)を用いて測定した。
In addition, various physical properties were evaluated by the following methods.
<Number average particle diameter>
The sample was diluted with an appropriate solvent so that the solid content in the sample was 1 to 20% by mass, and measured using a zeta potential/particle size measurement system (manufactured by Otsuka Electronics, trade name "ELSZ1000").

<塗膜外観>
得られた塗膜の外観を、目視で観察した。その結果を以下のように評価した。
〇(良好):透明である。
△(概ね良好):一部白濁している。
×(不良):全体的に白濁している。
<Appearance of paint film>
The appearance of the obtained coating film was visually observed. The results were evaluated as follows.
〇 (Good): Transparent.
△ (generally good): Partially cloudy.
× (Poor): The whole is cloudy.

<水接触角>
塗膜に脱イオン水の水滴を乗せ、23℃で10秒間放置した後、接触角測定装置(日本国協和界面科学製、CA-X150型接触角計)を用いて測定した。
<Water contact angle>
A drop of deionized water was placed on the coating film, and the coating was left at 23° C. for 10 seconds, and then measured using a contact angle measuring device (model CA-X150 contact angle meter, manufactured by Kyowa Kaimen Kagaku, Japan).

<HAZE>
濁度計(日本電色工業製、NDH2000)を用い、JIS K7105に準じて、試料のHAZE値を測定した。
<HAZE>
The HAZE value of the sample was measured using a turbidity meter (manufactured by Nippon Denshoku Kogyo, NDH2000) according to JIS K7105.

<屈折率>
反射分光膜厚計(大塚電子製、商品名「FE-3000」)を用い、塗膜の屈折率を測定した。
<Refractive index>
The refractive index of the coating film was measured using a reflection spectroscopic film thickness meter (manufactured by Otsuka Electronics, trade name "FE-3000").

<密着性試験(テープ剥離試験)>
得られた塗膜について、JIS-K5600-5-6に準拠した方法で1mm角100マスの碁盤目試験で下記のように評価した。
○(良好) :剥離していないマス数の割合が80%以上である。
△(中程度) :剥離していないマス数の割合が80%未満(0%超)である。
×(不良) :剥離していないマス数の割合が0%である。
<Adhesion test (tape peeling test)>
The resulting coating film was evaluated as follows using a grid test of 100 1 mm squares according to JIS-K5600-5-6.
○ (Good): The ratio of the number of squares that have not peeled off is 80% or more.
Δ (moderate): The proportion of the number of unpeeled cells is less than 80% (more than 0%).
× (Poor): The ratio of the number of squares that have not peeled off is 0%.

<防曇性試験>
80℃に保った温水浴の水面から5cmの高さのところに、得られた塗膜の試験片を塗膜面が下になるように設置し、温水浴からの蒸気を塗膜に連続照射し、照射から30秒後の曇りの有無を目視によって下記のように評価した。なお、評価が△以上であれば実用上問題なく、○であればより好ましい。
○(良好) :全く曇らない。
△(中程度) :わずかに曇る。
×(不良) :曇る。
<Anti-fog test>
A test piece of the resulting paint film was placed at a height of 5 cm from the water surface of a hot water bath maintained at 80°C with the paint surface facing down, and the paint film was continuously irradiated with steam from the hot water bath. The presence or absence of clouding 30 seconds after irradiation was visually evaluated as follows. It should be noted that if the evaluation is △ or higher, there is no practical problem, and if the evaluation is ○, it is more preferable.
○ (Good): No clouding at all.
△ (moderate): Slightly cloudy.
× (Poor): Cloudy.

<水滴痕試験>
基材上に作製した塗膜表面に、23℃50%RHの環境下で、80℃温水の蒸気を水面から5cmの距離で50cmの範囲に90秒間当てた。その後塗膜を垂直に立て、室温で乾燥させた後、目視により外観を観察し、水滴痕を評価した。
〇(良好) :外観変化が全くない。
△(中程度) :水滴痕(白色の垂れ跡)がわずかに見える。
×(不良) :水滴痕(白色の垂れ跡)が多く見える。
<Water drop trace test>
Steam of 80° C. hot water was applied to the surface of the coating film prepared on the substrate in an environment of 23° C. and 50% RH for 90 seconds in an area of 50 cm 2 at a distance of 5 cm from the water surface. After that, the coating film was stood vertically and dried at room temperature, and then the appearance was visually observed and water drop marks were evaluated.
〇 (Good): No change in appearance at all.
△ (medium): Water drop marks (white drip marks) are slightly visible.
× (Poor): Many water drop marks (white drip marks) are visible.

<耐湿性試験>
作製した塗膜を50℃95%RHの環境下に240時間曝露後、23℃50%RHの環境下に1時間静置させた。得られた塗膜に関して、密着性、水接触角、防曇性、ヘイズ変化を評価した。これらの評価は、高温多湿環境下での塗膜の密着性、水接触角、防曇性の持続性を示す。
<Moisture resistance test>
The prepared coating film was exposed to an environment of 50° C. and 95% RH for 240 hours, and then left to stand in an environment of 23° C. and 50% RH for 1 hour. The resulting coating film was evaluated for adhesion, water contact angle, antifogging properties, and haze change. These evaluations indicate the adhesion, water contact angle, and durability of the coating film's antifogging properties in a hot and humid environment.

<耐熱性試験>
作製した塗膜を120℃の環境下に240時間曝露後、23℃50%RHの環境下に1時間静置させた。得られた塗膜に関して、密着性、水接触角、防曇性を評価した。これらの評価は、高温環境下での塗膜の密着性、水接触角、防曇性の持続性を示す。
<Heat resistance test>
The produced coating film was exposed to an environment of 120° C. for 240 hours, and then left to stand in an environment of 23° C. and 50% RH for 1 hour. The resulting coating film was evaluated for adhesion, water contact angle, and antifogging properties. These evaluations indicate the adhesion, water contact angle, and durability of the coating film's antifogging properties under high-temperature environments.

<耐水性試験>
作製した塗膜を25℃の脱イオン水に240時間浸漬後、23℃50%RHの環境下に1時間静置させた。得られた塗膜に関して、密着性、水接触角、防曇性、ヘイズ変化、屈折率変化を評価した。
<Water resistance test>
The produced coating film was immersed in deionized water at 25° C. for 240 hours, and then left to stand in an environment of 23° C. and 50% RH for 1 hour. The resulting coating film was evaluated for adhesion, water contact angle, antifogging properties, haze change, and refractive index change.

<温湿度サイクル試験>
作製した塗膜を85℃85%RH環境下に20時間暴露後、100℃/hの降温速度で-40℃まで降温し、さらに30分暴露後、100℃/hの昇温速度で再び85℃85%RHまで昇温するサイクルを10回繰り返した後、23℃50%RHの環境下に1時間静置させた。得られた塗膜に関して、密着性、水接触角、防曇性、ヘイズ、屈折率を評価した。これらの評価は、高温多湿環境下で急激な温度変化が起こった際の、塗膜の密着性、水接触角、防曇性、外観の持続性を示す。
<Temperature/humidity cycle test>
After exposing the prepared coating film to an environment of 85°C and 85% RH for 20 hours, the temperature was lowered to -40°C at a cooling rate of 100°C/h, and after further exposure for 30 minutes, it was exposed to 85°C again at a heating rate of 100°C/h. After repeating the cycle of increasing the temperature to 85% RH at 0.degree. C. 10 times, it was allowed to stand in an environment of 23.degree. C. and 50% RH for 1 hour. The resulting coating film was evaluated for adhesion, water contact angle, antifogging properties, haze, and refractive index. These evaluations indicate the adhesion, water contact angle, antifogging properties, and sustainability of the appearance of the coating film when a sudden temperature change occurs in a hot and humid environment.

<屈折率変化>
上記耐水性試験および温湿度サイクル試験前後の屈折率変化を下記の式から算出した。
・屈折率変化(%)=
{(耐水性試験後の屈折率-耐水性試験前の屈折率)/耐水性試験前の屈折率}×100
<Refractive index change>
The refractive index changes before and after the above water resistance test and temperature/humidity cycle test were calculated from the following formula.
・Refractive index change (%) =
{(Refractive index after water resistance test - refractive index before water resistance test)/Refractive index before water resistance test} x 100

<外観持続性(HAZE値の変化)>
塗膜の外観持続性の指標として、上記耐湿性試験、耐水性試験および温湿度サイクル試験の各々の試験前後のHAZE値の変化(ΔHAZE)より下記のように評価した。なお、評価が△以上であれば実用上問題なく、○であればより好ましい。
○(良好):ΔHAZE 0.5未満
△(中程度):ΔHAZE 0.5以上1.0未満
×(不良):ΔHAZE 1.0以上
<Appearance sustainability (change in HAZE value)>
As an index of the durability of the appearance of the coating film, the following evaluation was performed based on the change in HAZE value (ΔHAZE) before and after each of the above-mentioned moisture resistance test, water resistance test, and temperature/humidity cycle test. It should be noted that if the evaluation is △ or higher, there is no practical problem, and if the evaluation is ○, it is more preferable.
○ (Good): ΔHAZE less than 0.5 △ (Moderate): ΔHAZE 0.5 or more and less than 1.0 × (Poor): ΔHAZE 1.0 or more

<合成例1(親水性化合物(B)-1の合成)>
還流冷却器、滴下槽、窒素導入管、温度計、及び撹拌装置を有する反応器に、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル4,000(東京化成工業株式会社製、固形分100質量%)100g、KBE-9007(信越化学工業株式会社製)6.2gをそれぞれ投入した後、窒素ガスを吹き込みながら80℃に加熱した。その後ジブチル錫ジラウレート(東京化成工業株式会社製)0.11gを添加し、反応容器中の温度が80℃の状態で約6時間撹拌を続行した後、室温まで冷却し、親水性化合物(B)-1を得た。
<Synthesis Example 1 (Synthesis of hydrophilic compound (B)-1)>
In a reactor equipped with a reflux condenser, a dropping tank, a nitrogen inlet tube, a thermometer, and a stirring device, 100 g of polyethylene glycol monomethyl ether 4,000 (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., solid content 100% by mass) and KBE-9007 ( After adding 6.2 g of each (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), the mixture was heated to 80° C. while blowing nitrogen gas. After that, 0.11 g of dibutyltin dilaurate (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) was added, and stirring was continued for about 6 hours at a temperature of 80°C in the reaction vessel, and then cooled to room temperature to form a hydrophilic compound (B). I got -1.

<合成例2(親水性化合物(B)-2の合成)>
還流冷却器、滴下槽、窒素導入管、温度計、及び撹拌装置を有する反応器に、ポリソルベート(モノラウリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、商品名「Tween-20」、東京化成工業株式会社製、固形分100質量%)100g、KBE-9007(信越化学工業株式会社製)60.5gをそれぞれ投入した後、窒素ガスを吹き込みながら80℃に加熱した。反応容器中の温度が80℃の状態で約6時間撹拌を続行した後、室温まで冷却し、親水性化合物(B)-2を得た。水酸基に対するシランカップリング剤の導入率は90%であった。
<Synthesis Example 2 (Synthesis of hydrophilic compound (B)-2)>
Polysorbate (polyoxyethylene sorbitan monolaurate, trade name "Tween-20", manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., solid content 100 After adding 100 g (mass%) and 60.5 g of KBE-9007 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), the mixture was heated to 80° C. while blowing nitrogen gas. After stirring was continued for about 6 hours while the temperature in the reaction vessel was 80°C, the mixture was cooled to room temperature to obtain hydrophilic compound (B)-2. The introduction rate of the silane coupling agent to hydroxyl groups was 90%.

<合成例3(親水性化合物(B)-3の合成)>
還流冷却器、滴下槽、窒素導入管、温度計、及び撹拌装置を有する反応器に、ヒドロキシエチルセルロース(東京化成工業(株)製、4,500mPa・s~6,500mPa・s(25℃2%水溶液時))10g、脱水ジメチルスルホキシド(関東化学(株)製)490gを投入し、窒素ガスを吹き込みながら80℃に加熱し1時間攪拌した。その後KBE-9007(信越化学工業(株)製)9.8g、ジブチル錫ジラウレート(東京化成工業(株)製)0.02gを添加し、窒素ガスを吹き込みながら反応容器中の温度が80℃の状態で約3時間撹拌を続行した後、室温まで冷却し、親水性化合物(B)-3を得た。水酸基に対するシランカップリング剤の導入率は30%であった。
<Synthesis Example 3 (Synthesis of hydrophilic compound (B)-3)>
Hydroxyethyl cellulose (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 4,500 mPa·s to 6,500 mPa·s (25°C 2% 10 g of aqueous solution) and 490 g of dehydrated dimethyl sulfoxide (manufactured by Kanto Kagaku Co., Ltd.) were added, heated to 80° C. while blowing nitrogen gas, and stirred for 1 hour. Thereafter, 9.8 g of KBE-9007 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and 0.02 g of dibutyltin dilaurate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) were added, and the temperature in the reaction vessel was raised to 80°C while blowing nitrogen gas. After continuing stirring in this state for about 3 hours, the mixture was cooled to room temperature to obtain hydrophilic compound (B)-3. The introduction rate of the silane coupling agent to hydroxyl groups was 30%.

<合成例4(親水性化合物(B)-4の合成)>
還流冷却器、滴下槽、窒素導入管、温度計、及び撹拌装置を有する反応器に、ポリビニルアルコール(商品名「クラレポバールPVA217」、株式会社クラレ製、固形分94質量%)100g、KBE-9007(信越化学工業株式会社製)92.91gをそれぞれ投入した後、窒素ガスを吹き込みながら95℃に加熱した。その後ジブチル錫ジラウレート(東京化成工業株式会社製)0.02gを添加し、窒素ガスを吹き込みながら反応容器中の温度が95℃の状態で約3時間撹拌を続行した後、室温まで冷却し、親水性化合物(B)-4を得た。水酸基に対するシランカップリング剤の導入率は20%であった。
<Synthesis Example 4 (Synthesis of hydrophilic compound (B)-4)>
In a reactor equipped with a reflux condenser, a dropping tank, a nitrogen inlet pipe, a thermometer, and a stirring device, 100 g of polyvinyl alcohol (trade name "Kuraray Poval PVA217", manufactured by Kuraray Co., Ltd., solid content 94% by mass), KBE-9007 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 92.91 g were each added, and then heated to 95° C. while blowing nitrogen gas. Thereafter, 0.02 g of dibutyltin dilaurate (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) was added, and stirring was continued for about 3 hours at a temperature of 95°C in the reaction vessel while blowing nitrogen gas, and then cooled to room temperature. Compound (B)-4 was obtained. The introduction rate of the silane coupling agent to hydroxyl groups was 20%.

<合成例5(重合体粒子(C)-1水分散体の合成)>
還流冷却器、滴下槽、温度計及び撹拌装置を有する反応器に、脱イオン水275g、過硫酸アンモニウムの2質量%水溶液2.50gの混合液を、撹拌下で温度を80℃に加温した。これに、メタクリル酸メチル1.65g、N,N-ジエチルアクリルアミド3.15gの混合液と、メタクリル酸-2-ヒドロキシエチル1.20g、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン0.50g、反応性乳化剤(「アクアロンKH-1025」、第一工業製薬(株)製、固形分25%水溶液)0.40g、脱イオン水25gの混合液とを、反応容器中の温度を80℃に保った状態で約1時間かけて同時に滴下した。さらに反応容器中の温度が80℃の状態で約2時間撹拌を続行した後、室温まで冷却し、100メッシュの金網で濾過した後、脱イオン水で固形分を2.0質量%に調整し、数平均粒子径160nmの重合体粒子(C)-1水分散体を得た。
<Synthesis Example 5 (Synthesis of polymer particle (C)-1 aqueous dispersion)>
In a reactor equipped with a reflux condenser, a dropping tank, a thermometer, and a stirring device, a mixed solution of 275 g of deionized water and 2.50 g of a 2% by mass aqueous solution of ammonium persulfate was heated to 80° C. with stirring. To this, a mixed solution of 1.65 g of methyl methacrylate and 3.15 g of N,N-diethylacrylamide, 1.20 g of 2-hydroxyethyl methacrylate, 0.50 g of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and a reactive emulsifier. ("Aqualon KH-1025", manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., 25% solids aqueous solution) and a mixture of 0.40 g and 25 g of deionized water were added in a reaction vessel with the temperature kept at 80°C. They were added simultaneously over a period of about 1 hour. Further, stirring was continued for about 2 hours while the temperature in the reaction vessel was 80°C, then cooled to room temperature, filtered through a 100 mesh wire mesh, and the solid content was adjusted to 2.0% by mass with deionized water. An aqueous dispersion of polymer particles (C)-1 having a number average particle diameter of 160 nm was obtained.

<合成例6(重合体粒子(C)-2水分散体の合成)>
還流冷却器、滴下槽、温度計及び撹拌装置を有する反応器に、脱イオン水275g、2、2-アゾビス(2-メチルプロピオンアミダイン)ジヒドロクロライドの2質量%水溶液2.50gの混合液を、撹拌下で温度を80℃に加温した。これに、メタクリル酸メチル1.65g、N,N-ジエチルアクリルアミド3.15gの混合液と、メタクリル酸-2-ヒドロキシエチル1.20g、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン0.50g、N,N-ジメチルアミノプロピルアクリルアミド塩化メチル4級塩0.50g、脱イオン水25gの混合液とを、反応容器中の温度を80℃に保った状態で約1時間かけて同時に滴下した。さらに反応容器中の温度が80℃の状態で約2時間撹拌を続行した後、室温まで冷却し、100メッシュの金網で濾過した後、脱イオン水で固形分を2.0質量%に調整し、数平均粒子径124nmの重合体粒子(C)-2水分散体を得た。
<Synthesis Example 6 (Synthesis of polymer particle (C)-2 aqueous dispersion)>
A mixture of 275 g of deionized water and 2.50 g of a 2% by mass aqueous solution of 2,2-azobis(2-methylpropionamidine) dihydrochloride was placed in a reactor equipped with a reflux condenser, a dropping tank, a thermometer, and a stirring device. , the temperature was increased to 80°C under stirring. To this, a mixed solution of 1.65 g of methyl methacrylate, 3.15 g of N,N-diethylacrylamide, 1.20 g of 2-hydroxyethyl methacrylate, 0.50 g of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, N,N -Dimethylaminopropylacrylamide A mixture of 0.50 g of methyl chloride quaternary salt and 25 g of deionized water was simultaneously added dropwise over about 1 hour while the temperature in the reaction vessel was maintained at 80°C. Further, stirring was continued for about 2 hours while the temperature in the reaction vessel was 80°C, then cooled to room temperature, filtered through a 100 mesh wire mesh, and the solid content was adjusted to 2.0% by mass with deionized water. An aqueous dispersion of polymer particles (C)-2 having a number average particle diameter of 124 nm was obtained.

<合成例7(重合体粒子(C)-3水分散体の合成)>
還流冷却器、滴下槽、温度計及び撹拌装置を有する反応器に、脱イオン水275g、過硫酸アンモニウムの2質量%水溶液2.25gの混合液を、撹拌下で温度を80℃に加温した。これに、メタクリル酸ブチル2.70g、N,N-ジエチルアクリルアミド2.70gの混合液と、ダイアセトンアクリルアミド0.60g、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン0.50g、反応性乳化剤(「アクアロンKH-1025」、第一工業製薬(株)製、固形分25%水溶液)0.40g、脱イオン水25gの混合液とを、反応容器中の温度を80℃に保った状態で約1時間かけて同時に滴下した。さらに反応容器中の温度が80℃の状態で約2時間撹拌を続行した後、室温まで冷却し、100メッシュの金網で濾過した後、脱イオン水で固形分を2.0質量%に調整し、数平均粒子径91nmの重合体粒子(C)-3水分散体を得た。
<Synthesis Example 7 (Synthesis of polymer particle (C)-3 aqueous dispersion)>
In a reactor equipped with a reflux condenser, a dropping tank, a thermometer, and a stirring device, a mixed solution of 275 g of deionized water and 2.25 g of a 2% by mass aqueous solution of ammonium persulfate was heated to 80° C. with stirring. To this, a mixed solution of 2.70 g of butyl methacrylate, 2.70 g of N,N-diethylacrylamide, 0.60 g of diacetone acrylamide, 0.50 g of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and a reactive emulsifier ("Aqualon KH -1025'', manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., 0.40 g of 25% solids aqueous solution) and 25 g of deionized water for about 1 hour while maintaining the temperature in the reaction vessel at 80°C. and dripped at the same time. Further, stirring was continued for about 2 hours while the temperature in the reaction vessel was 80°C, then cooled to room temperature, filtered through a 100 mesh wire mesh, and the solid content was adjusted to 2.0% by mass with deionized water. An aqueous dispersion of polymer particles (C)-3 having a number average particle diameter of 91 nm was obtained.

<合成例8(重合体粒子(C)-4水分散体の合成)>
還流冷却器、滴下槽、温度計及び撹拌装置を有する反応器に、脱イオン水275g、過硫酸アンモニウムの2質量%水溶液2.25gの混合液を、撹拌下で温度を80℃に加温した。これに、メタクリル酸メチル1.65g、N,N-ジエチルアクリルアミド3.15gの混合液と、メタクリル酸-2-ヒドロキシエチル1.20g、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン0.50g、反応性乳化剤(「アクアロンKH-1025」、第一工業製薬(株)製、固形分25%水溶液)0.40g、脱イオン水25gの混合液とを、反応容器中の温度を80℃に保った状態で約1時間かけて同時に滴下した。さらに反応容器中の温度が80℃の状態で約2時間撹拌を続行した後、室温まで冷却し、ピラゾールでブロックされた3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(固形分60%EtOH希釈液)2.63gを加えた後、室温でさらに2時間攪拌し、100メッシュの金網で濾過した後、脱イオン水で固形分を2.0質量%に調整し、数平均粒子径116nmの重合体粒子(C)-4水分散体を得た。
<Synthesis Example 8 (Synthesis of polymer particle (C)-4 aqueous dispersion)>
In a reactor equipped with a reflux condenser, a dropping tank, a thermometer, and a stirring device, a mixed solution of 275 g of deionized water and 2.25 g of a 2% by mass aqueous solution of ammonium persulfate was heated to 80° C. with stirring. To this, a mixed solution of 1.65 g of methyl methacrylate and 3.15 g of N,N-diethylacrylamide, 1.20 g of 2-hydroxyethyl methacrylate, 0.50 g of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and a reactive emulsifier. ("Aqualon KH-1025", manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., 25% solid content aqueous solution) and a mixture of 0.40 g and 25 g of deionized water were heated in a reaction vessel while maintaining the temperature at 80°C. They were added simultaneously over a period of about 1 hour. After further stirring for about 2 hours while the temperature in the reaction vessel was 80°C, it was cooled to room temperature, and 2.63 g of 3-isocyanatepropyltriethoxysilane (solid content 60% EtOH diluted solution) blocked with pyrazole. After adding, the mixture was further stirred at room temperature for 2 hours, filtered through a 100-mesh wire mesh, the solid content was adjusted to 2.0% by mass with deionized water, and polymer particles (C) with a number average particle diameter of 116 nm were prepared. -4 water dispersion was obtained.

<合成例9(重合体粒子(C)-5水分散体の合成)>
還流冷却器、滴下槽、温度計及び撹拌装置を有する反応器に、脱イオン水275g、過硫酸アンモニウムの2質量%水溶液2.25gの混合液を、撹拌下で温度を80℃に加温した。これに、メタクリル酸メチル1.65g、N,N-ジエチルアクリルアミド3.15g、メタクリル酸-2-カルボキシエチル1.20gの混合液と、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン0.50g、反応性乳化剤(「アクアロンKH-1025」、第一工業製薬(株)製、固形分25%水溶液)0.40g、脱イオン水25gの混合液とを、反応容器中の温度を80℃に保った状態で約1時間かけて同時に滴下した。さらに反応容器中の温度が80℃の状態で約2時間撹拌を続行した後、室温まで冷却し、100メッシュの金網で濾過した後、脱イオン水で固形分を2.0質量%に調整し、数平均粒子径126nmの重合体粒子(C)-5水分散体を得た。
<Synthesis Example 9 (Synthesis of polymer particle (C)-5 aqueous dispersion)>
In a reactor equipped with a reflux condenser, a dropping tank, a thermometer, and a stirring device, a mixed solution of 275 g of deionized water and 2.25 g of a 2% by mass aqueous solution of ammonium persulfate was heated to 80° C. with stirring. To this, a mixed solution of 1.65 g of methyl methacrylate, 3.15 g of N,N-diethylacrylamide, 1.20 g of 2-carboxyethyl methacrylate, 0.50 g of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and a reactive emulsifier. ("Aqualon KH-1025", manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., 25% solids aqueous solution) and a mixture of 0.40 g and 25 g of deionized water were added in a reaction vessel with the temperature kept at 80°C. They were added simultaneously over a period of about 1 hour. Further, stirring was continued for about 2 hours while the temperature in the reaction vessel was 80°C, then cooled to room temperature, filtered through a 100 mesh wire mesh, and the solid content was adjusted to 2.0% by mass with deionized water. An aqueous dispersion of polymer particles (C)-5 having a number average particle diameter of 126 nm was obtained.

<合成例10(重合体粒子(C)-6水分散体の合成)>
還流冷却器、滴下槽、温度計及び撹拌装置を有する反応器に、脱イオン水275g、過硫酸アンモニウムの2質量%水溶液2.25gの混合液を、撹拌下で温度を80℃に加温した。これに、メタクリル酸メチル1.50g、N,N-ジエチルアクリルアミド4.50gの混合液と、N,N-メチレンビスアクリルアミド0.50g、反応性乳化剤(「アクアロンKH-1025」、第一工業製薬(株)製、固形分25%水溶液)0.40g、脱イオン水25gの混合液とを、反応容器中の温度を80℃に保った状態で約1時間かけて同時に滴下した。さらに反応容器中の温度が80℃の状態で約2時間撹拌を続行した後、室温まで冷却し、100メッシュの金網で濾過した後、脱イオン水で固形分を2.0質量%に調整し、数平均粒子径174nmの重合体粒子(C)-6水分散体を得た。
<Synthesis Example 10 (Synthesis of polymer particle (C)-6 aqueous dispersion)>
In a reactor equipped with a reflux condenser, a dropping tank, a thermometer, and a stirring device, a mixed solution of 275 g of deionized water and 2.25 g of a 2% by mass aqueous solution of ammonium persulfate was heated to 80° C. with stirring. To this, a mixed solution of 1.50 g of methyl methacrylate, 4.50 g of N,N-diethylacrylamide, 0.50 g of N,N-methylenebisacrylamide, and a reactive emulsifier ("Aqualon KH-1025", Daiichi Kogyo Seiyaku) A mixture of 0.40 g of 25% solids aqueous solution (manufactured by Co., Ltd.) and 25 g of deionized water was simultaneously added dropwise over about 1 hour while maintaining the temperature in the reaction vessel at 80°C. Further, stirring was continued for about 2 hours while the temperature in the reaction vessel was 80°C, then cooled to room temperature, filtered through a 100 mesh wire mesh, and the solid content was adjusted to 2.0% by mass with deionized water. An aqueous dispersion of polymer particles (C)-6 having a number average particle diameter of 174 nm was obtained.

<合成例11(重合体粒子(C)-7水分散体の合成)>
還流冷却器、滴下槽、温度計及び撹拌装置を有する反応器に、脱イオン水275g、過硫酸アンモニウムの2質量%水溶液2.50gの混合液を、撹拌下で温度を80℃に加温した。これに、メタクリル酸メチル1.65g、N,N-ジエチルアクリルアミド1.95gの混合液と、メタクリル酸-2-ヒドロキシエチル2.40g、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン0.50g、反応性乳化剤(「アクアロンKH-1025」、第一工業製薬(株)製、固形分25%水溶液)0.40g、脱イオン水25gの混合液とを、反応容器中の温度を80℃に保った状態で約1時間かけて同時に滴下した。さらに反応容器中の温度が80℃の状態で約4時間撹拌を続行した後、室温まで冷却し、ピラゾールでブロックされた3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(固形分60%EtOH希釈液)5.27gを加えた後、室温でさらに2時間攪拌し、100メッシュの金網で濾過した後、脱イオン水で固形分を2.0質量%に調整し、数平均粒子径180nmの重合体粒子(C)-7水分散体を得た。
<Synthesis Example 11 (Synthesis of polymer particle (C)-7 aqueous dispersion)>
In a reactor equipped with a reflux condenser, a dropping tank, a thermometer, and a stirring device, a mixed solution of 275 g of deionized water and 2.50 g of a 2% by mass aqueous solution of ammonium persulfate was heated to 80° C. with stirring. To this, a mixed solution of 1.65 g of methyl methacrylate, 1.95 g of N,N-diethylacrylamide, 2.40 g of 2-hydroxyethyl methacrylate, 0.50 g of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and a reactive emulsifier. ("Aqualon KH-1025", manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., 25% solid content aqueous solution) and a mixture of 0.40 g and 25 g of deionized water were heated in a reaction vessel while maintaining the temperature at 80°C. They were added simultaneously over a period of about 1 hour. After further stirring for about 4 hours while the temperature in the reaction vessel was 80°C, it was cooled to room temperature, and 5.27 g of 3-isocyanatepropyltriethoxysilane (solid content 60% EtOH diluted solution) blocked with pyrazole After adding, the mixture was further stirred at room temperature for 2 hours, filtered through a 100-mesh wire mesh, the solid content was adjusted to 2.0% by mass with deionized water, and polymer particles (C) with a number average particle diameter of 180 nm were prepared. -7 water dispersion was obtained.

<合成例12(重合体粒子(C)-8水分散体の合成)>
還流冷却器、滴下槽、温度計及び撹拌装置を有する反応器に、脱イオン水275g、過硫酸アンモニウムの2質量%水溶液2.50gの混合液を、撹拌下で温度を65℃に加温した。これに、メタクリル酸メチル1.50g、N,N-ジエチルアクリルアミド3.50g、2-[(3,5-ジメチルピラゾール)カルボキシアミノ]エチルメタクリレート(「カレンズMOI-BP」、昭和電工(株)製)0.60gの混合液と、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン0.50g、反応性乳化剤(「アクアロンKH-1025」、第一工業製薬(株)製、固形分25%水溶液)0.40g、脱イオン水25gの混合液とを、反応容器中の温度を65℃に保った状態で約0.5時間かけて同時に滴下した。さらに反応容器中の温度が65℃の状態で約5時間撹拌を続行した後、室温まで冷却し、100メッシュの金網で濾過した後、脱イオン水で固形分を2.0質量%に調整し、数平均粒子径164nmの重合体粒子(C)-8水分散体を得た。
<Synthesis Example 12 (Synthesis of polymer particle (C)-8 aqueous dispersion)>
In a reactor equipped with a reflux condenser, a dropping tank, a thermometer, and a stirring device, a mixed solution of 275 g of deionized water and 2.50 g of a 2% by mass aqueous solution of ammonium persulfate was heated to 65° C. with stirring. To this, 1.50 g of methyl methacrylate, 3.50 g of N,N-diethylacrylamide, 2-[(3,5-dimethylpyrazole)carboxyamino]ethyl methacrylate ("Karens MOI-BP", manufactured by Showa Denko K.K.) ) 0.60 g mixed solution, 0.50 g of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and 0.40 g of a reactive emulsifier ("Aqualon KH-1025", manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., 25% solids aqueous solution) , and a mixed solution of 25 g of deionized water were simultaneously added dropwise over about 0.5 hour while maintaining the temperature in the reaction vessel at 65°C. Further, stirring was continued for about 5 hours while the temperature in the reaction vessel was 65°C, then cooled to room temperature, filtered through a 100 mesh wire mesh, and the solid content was adjusted to 2.0% by mass with deionized water. An aqueous dispersion of polymer particles (C)-8 having a number average particle diameter of 164 nm was obtained.

<合成例13(金属酸化物(A)-1の合成)>
還流冷却器、滴下槽、温度計及び撹拌装置を有する反応器に、脱イオン水10g、エタノール90g、テトラエトキシシラン20g、28%アンモニア水0.9gを投入した後、温度を40℃に加熱した。その後反応容器中の温度が40℃の状態で約70時間撹拌を続行した後、室温まで冷却し、金属酸化物(A)-1を得た。
<Synthesis Example 13 (Synthesis of metal oxide (A)-1)>
10 g of deionized water, 90 g of ethanol, 20 g of tetraethoxysilane, and 0.9 g of 28% aqueous ammonia were charged into a reactor equipped with a reflux condenser, a dropping tank, a thermometer, and a stirring device, and then the temperature was heated to 40 °C. . Thereafter, stirring was continued for about 70 hours while the temperature in the reaction vessel was 40°C, and then the mixture was cooled to room temperature to obtain metal oxide (A)-1.

<合成例14(ポリイソシアネート架橋剤(D)-1の合成)>
攪拌器、温度計、冷却管を取り付けた4つ口フラスコの内部を窒素置換し、HDI1000質量部を仕込んだ。これを60℃で攪拌下、触媒としてテトラメチルアンモニウム・カプリエートを加え、転化率20%になった時点でリン酸0.2gを添加して反応を停止した。その後、反応液を濾過した後、未反応のHDIを薄膜蒸留装置により除去し、ポリイソシアネート架橋剤(D)-1を得た。得られたポリイソシアネートの粘度(25℃)は2,700mPa・s、イソシアネート基濃度は21.7wt%であった。
<Synthesis Example 14 (Synthesis of polyisocyanate crosslinking agent (D)-1)>
The inside of a four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a cooling tube was purged with nitrogen, and 1000 parts by mass of HDI was charged. While stirring this at 60° C., tetramethylammonium capriate was added as a catalyst, and when the conversion rate reached 20%, 0.2 g of phosphoric acid was added to stop the reaction. Thereafter, the reaction solution was filtered, and unreacted HDI was removed using a thin film distillation apparatus to obtain polyisocyanate crosslinking agent (D)-1. The obtained polyisocyanate had a viscosity (25° C.) of 2,700 mPa·s and an isocyanate group concentration of 21.7 wt%.

<合成例15(ポリイソシアネート架橋剤(D)-2の合成)>
攪拌器、温度計、冷却管を取り付けた4つ口フラスコに、合成例14で得られたポリイソシアネート((D)-1)100質量部、ポリエチレンオキサイド(日本乳化剤株式会社製、商品名「MPG-081」)18.2質量部、ウレタン化触媒(日東化成工業株式会社製、商品名「ネオスタンU-810」)0.01質量部を仕込み、窒素雰囲気下、80℃、2時間保持した。その後、3,5-ジメチルピラゾール43.8質量部を添加し、赤外スペクトル(日本分光社製:製品名FT/IR-4000)でイソシアネート基の特性吸収がなくなったことを確認した。ジプロピレングリコールモノメチルエーテル68.9質量部を添加して、30分攪拌混合し、ポリイソシアネート架橋剤(D)-2を得た。
<Synthesis Example 15 (Synthesis of polyisocyanate crosslinking agent (D)-2)>
In a four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a cooling tube, 100 parts by mass of the polyisocyanate ((D)-1) obtained in Synthesis Example 14 and polyethylene oxide (manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd., trade name "MPG") were added. 18.2 parts by mass of urethanization catalyst (manufactured by Nitto Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name "Neostane U-810") and 0.01 parts by mass of urethanization catalyst (manufactured by Nitto Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name "Neostan U-810") were charged, and the mixture was maintained at 80° C. for 2 hours under a nitrogen atmosphere. Thereafter, 43.8 parts by mass of 3,5-dimethylpyrazole was added, and it was confirmed by an infrared spectrum (manufactured by JASCO Corporation, product name FT/IR-4000) that the characteristic absorption of isocyanate groups had disappeared. 68.9 parts by mass of dipropylene glycol monomethyl ether was added and mixed with stirring for 30 minutes to obtain polyisocyanate crosslinking agent (D)-2.

<合成例16(セミカルバジド架橋剤(D)-3の合成)>
攪拌機、温度計、環流冷却管、窒素吹き込み管を取り付けた4つ口フラスコ内を窒素雰囲気にし、イソプロパノール225質量部、ヒドラジン1水和物57質量部を添加し25℃にて30分攪拌した。この溶液に、イソホロンジイソシアネート50質量部をテトラヒドロフラン450質量部に溶解した溶液を25℃にて攪拌しながら2時間かけて添加し、さらに25℃にて1時間攪拌した。得られた反応液中のイソプロパノール、テトラヒドロフラン、過剰のヒドラジン1水和物、水等を加熱減圧下に留去することによりセミカルバジド架橋剤(D)-3を得た。
<Synthesis Example 16 (Synthesis of semicarbazide crosslinking agent (D)-3)>
A four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a nitrogen blowing tube was made into a nitrogen atmosphere, and 225 parts by mass of isopropanol and 57 parts by mass of hydrazine monohydrate were added and stirred at 25° C. for 30 minutes. A solution prepared by dissolving 50 parts by mass of isophorone diisocyanate in 450 parts by mass of tetrahydrofuran was added to this solution over 2 hours with stirring at 25°C, and the mixture was further stirred at 25°C for 1 hour. Semicarbazide crosslinking agent (D)-3 was obtained by distilling off isopropanol, tetrahydrofuran, excess hydrazine monohydrate, water, etc. in the resulting reaction solution under heating and reduced pressure.

〔実施例1〕
金属酸化物(A)として数平均粒子径4nmの水分散コロイダルシリカ(商品名「スノーテックス-OXS」、日産化学工業株式会社製、固形分10質量%)4.8g、親水性化合物(B)として、合成例1(親水性化合物(B)-1)0.02gを混合後、25℃で1時間攪拌した。次いで、脱イオン水5.2gを混合後、25℃でさらに1時間攪拌し、固形分5%のコーティング組成物を得た。得られたコーティング組成物を縦60mm×横60mm×厚さ2mmのポリカーボネート板(タキロンシーアイ株式会社製)の全体に、スピンコーターにより800rpm×5secの条件でコーティングし、20℃の環境で30分間乾燥させた。その後、120℃で30分間乾燥することにより、試験板を得た。得られた塗膜の外観は良好(透明)であった。また、水接触角は3°であり、高い親水性を示した。得られた試験片を、耐湿性試験として、温度50℃95%RHの環境試験器に240時間入れ、次いで温度23℃、50%RHの環境下に1時間静置させた後、HAZE、密着性、水接触角、防曇性の評価を行った。その結果、ΔHAZEは0.5未満と良好で、密着性、親水性(水接触角)、防曇性も維持されており、耐湿性は慨して良好であった。また、各原料の配合量(質量部)を表1-1に示す。初期特性を含めた各評価結果を表2-1に示す。
[Example 1]
4.8 g of water-dispersed colloidal silica with a number average particle diameter of 4 nm (trade name "Snowtex-OXS", manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., solid content 10% by mass) as metal oxide (A), hydrophilic compound (B) After mixing 0.02 g of Synthesis Example 1 (hydrophilic compound (B)-1), the mixture was stirred at 25° C. for 1 hour. Next, after mixing 5.2 g of deionized water, the mixture was further stirred at 25° C. for 1 hour to obtain a coating composition with a solid content of 5%. The obtained coating composition was coated on the entire polycarbonate plate (manufactured by Takiron C.I. Co., Ltd.) measuring 60 mm long x 60 mm wide x 2 mm thick using a spin coater at 800 rpm x 5 seconds, and dried for 30 minutes at 20°C. I let it happen. Thereafter, a test plate was obtained by drying at 120° C. for 30 minutes. The appearance of the obtained coating film was good (transparent). Furthermore, the water contact angle was 3°, indicating high hydrophilicity. As a moisture resistance test, the obtained test piece was placed in an environmental test chamber at a temperature of 50°C and 95% RH for 240 hours, and then left to stand in an environment of a temperature of 23°C and 50% RH for 1 hour, followed by HAZE and adhesion tests. The properties, water contact angle, and antifogging properties were evaluated. As a result, ΔHAZE was good at less than 0.5, adhesion, hydrophilicity (water contact angle), and antifogging properties were also maintained, and moisture resistance was generally good. In addition, the blending amount (parts by mass) of each raw material is shown in Table 1-1. Table 2-1 shows the evaluation results including initial characteristics.

〔実施例2~4、6~56及び60~65、参考例5及び57~59、ならびに比較例1~10〕
実施例2~4、6~56及び60~65、参考例5及び57~59、ならびに比較例1~10において、表1-1~表1-7に示すとおり、原料の種類や配合量(質量部)を変えること以外は実施例1に準じた方法で塗膜を製造し、試験片を作製して塗膜性能の評価を行った。初期特性を含めた塗膜性能の評価結果を表2-1~表2-7に示す。
なお、各表中に示された略語は、以下を意味する。
・STOXS:日産化学工業(株)製、スノーテックス-OXS(コロイダルシリカ)、固形分10質量%、酸性タイプ、数平均粒子径4nm
・STOUP:日産化学工業(株)製、スノーテックス-OUP(コロイダルシリカ)、固形分15%、酸性タイプ、数平均粒子径40~70nm
・STOL:日産化学工業(株)製、スノーテックス-OL(コロイダルシリカ)、固形分20%、酸性タイプ、数平均粒子径45nm
・E-02:日清紡(株)製、カルボジライトE-02、固形分40質量%
・HEC:ヒドロキシエチルセルロース
・MS51:三菱化学(株)製、MS-51(シロキサンオリゴマー)
・DX9740:信越化学(株)製、DX-9740、固形分100質量%
[Examples 2 to 4, 6 to 56 and 60 to 65 , Reference Examples 5 and 57 to 59, and Comparative Examples 1 to 10]
In Examples 2 to 4, 6 to 56 and 60 to 65 , Reference Examples 5 and 57 to 59, and Comparative Examples 1 to 10, the types and amounts of raw materials ( A coating film was produced in the same manner as in Example 1 except that the weight (parts by mass) was changed, test pieces were prepared, and coating film performance was evaluated. The evaluation results of coating film performance including initial characteristics are shown in Tables 2-1 to 2-7.
The abbreviations shown in each table have the following meanings.
・STOXS: manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., Snowtex-OXS (colloidal silica), solid content 10% by mass, acidic type, number average particle diameter 4 nm
・STOUP: Manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., Snowtex-OUP (colloidal silica), solid content 15%, acidic type, number average particle size 40-70 nm
・STOL: manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., Snowtex-OL (colloidal silica), solid content 20%, acidic type, number average particle diameter 45 nm
・E-02: Manufactured by Nisshinbo Co., Ltd., Carbodilite E-02, solid content 40% by mass
・HEC: Hydroxyethylcellulose ・MS51: Manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, MS-51 (siloxane oligomer)
・DX9740: Manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., DX-9740, solid content 100% by mass

親水性化合物を用いない比較例1については、基材への成膜が困難であったため、各種塗膜物性評価は実施不可であった。
また、金属酸化物を用いない比較例2については、耐水性試験後に塗膜がほとんど溶出してしまっていたため、耐水性試験後の各種塗膜物性評価は実施不可であった。
Regarding Comparative Example 1, which did not use a hydrophilic compound, it was difficult to form a film on the base material, so it was impossible to evaluate various physical properties of the coating film.
In addition, in Comparative Example 2 in which no metal oxide was used, most of the coating film had eluted after the water resistance test, so it was impossible to evaluate various physical properties of the coating film after the water resistance test.


本発明の塗膜は、高い防曇性と耐久性、意匠性が必要とされる防曇塗膜として、特に好適に使用できる。さらに、本発明の塗膜は、例えば自動車のヘッドランプ、リアランプ(特にLED、レーザー等の低発熱性ランプ)等の車両灯具、車載カメラレンズ、窓ガラスなどの自動車部品用の塗膜として、防曇性と密着性、急激な環境変化に晒された場合の防曇性と密着性、塗膜外観の保持が求められる用途で好適に用いることができる。また、本発明の塗膜は、各種機器の内部部品や高所に設置される部品のように、曇りや液滴除去のために容易に取り出すことができないような部品にも好適に用いることができる。さらに、本発明の塗膜は、鏡、建材(窓ガラス、外壁等)、看板、信号機、ディスプレイ、カメラレンズ、ゴーグル、メガネレンズなどの防曇塗膜としても好適に用いることができる。本発明に係る塗膜について上述した特徴及び利点の全ては、これらの防曇塗膜、自動車部品用塗膜、内部部品用塗膜についても適用される。 The coating film of the present invention can be particularly suitably used as an antifogging coating film that requires high antifogging properties, durability, and design. Furthermore, the coating film of the present invention can be used as a coating film for automotive parts such as vehicle lighting equipment such as automobile headlamps and rear lamps (especially low heat generation lamps such as LEDs and lasers), automotive camera lenses, and window glass. It can be suitably used in applications that require fogging properties and adhesion, antifogging properties and adhesion when exposed to rapid environmental changes, and maintenance of coating film appearance. Furthermore, the coating film of the present invention can be suitably used for parts that cannot be easily removed due to fogging or droplet removal, such as internal parts of various devices and parts installed at high places. can. Furthermore, the coating film of the present invention can be suitably used as an anti-fog coating film for mirrors, building materials (window glass, exterior walls, etc.), signboards, traffic lights, displays, camera lenses, goggles, eyeglass lenses, and the like. All of the features and advantages described above for the coatings according to the invention also apply to these antifogging coatings, coatings for automobile parts, and coatings for internal parts.

Claims (15)

金属酸化物(A)と親水性化合物(B)を含む塗膜であって、25℃の脱イオン水に塗膜を240時間浸漬後、23℃50%RHの環境下に1時間静置させることにより行われる耐水性試験前後の屈折率変化が-5%以上+5%以下であり、
前記金属酸化物(A)がシリカ、シリコーン粒子およびアクリルシリコーン粒子のうち少なくとも1種を含み、
前記親水性化合物(B)が、分子内に分岐したポリアルキレンオキシド鎖を有し、ポリアルキレンオキシド鎖の末端に一級脂肪族水酸基、並びにアルコキシシリル基及び/又はシラノール基を含むことを特徴とする塗膜。
A coating film containing a metal oxide (A) and a hydrophilic compound (B), which is immersed in deionized water at 25°C for 240 hours and then left to stand in an environment of 23°C and 50% RH for 1 hour. The refractive index change before and after the water resistance test is -5% or more and +5% or less,
The metal oxide (A) contains at least one of silica, silicone particles, and acrylic silicone particles,
The hydrophilic compound (B) is characterized in that it has a branched polyalkylene oxide chain in its molecule, and contains a primary aliphatic hydroxyl group, and an alkoxysilyl group and/or a silanol group at the end of the polyalkylene oxide chain. Paint film.
重合体粒子(C)をさらに含む、請求項1に記載の塗膜。 The coating film according to claim 1, further comprising polymer particles (C). 架橋剤(D)をさらに含む、請求項1または2に記載の塗膜。 The coating film according to claim 1 or 2, further comprising a crosslinking agent (D). 水接触角の値が40°未満である請求項1~3のいずれか1項に記載の塗膜。 The coating film according to any one of claims 1 to 3, which has a water contact angle value of less than 40°. 前記金属酸化物(A)がシリカを含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の塗膜。 The coating film according to any one of claims 1 to 4, wherein the metal oxide (A) contains silica. 前記親水性化合物(B)が、非共有結合及び/又は共有結合を介して上記金属酸化物(A)表面に結合している、請求項1~5項のいずれか1項に記載の塗膜。 The coating film according to any one of claims 1 to 5, wherein the hydrophilic compound (B) is bonded to the surface of the metal oxide (A) via a non-covalent bond and/or a covalent bond. . 前記重合体粒子(C)が、互いに接触している部分を含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の塗膜。 The coating film according to any one of claims 1 to 6 , wherein the polymer particles (C) include portions that are in contact with each other. 金属酸化物(A)が、アルコキシシラン、およびアルコキシシランの加水分解縮合物のうち少なくとも1種を含む、請求項1~7のいずれか1項に記載の塗膜を製造するためのコーティング組成物。 The coating composition for producing a coating film according to any one of claims 1 to 7, wherein the metal oxide (A) contains at least one of an alkoxysilane and a hydrolyzed condensate of an alkoxysilane. . 金属酸化物(A)が、シリコーン粒子およびアクリルシリコーン粒子のうち少なくとも1種を含む、請求項1~7のいずれか1項に記載の塗膜を製造するためのコーティング組成物。 The coating composition for producing a coating film according to any one of claims 1 to 7 , wherein the metal oxide (A) contains at least one of silicone particles and acrylic silicone particles. 重合体粒子(C)をさらに含み、前記重合体粒子(C)が反応性官能基を含む、請求項8又は9に記載のコーティング組成物。 The coating composition according to claim 8 or 9 , further comprising a polymer particle (C), the polymer particle (C) comprising a reactive functional group. 金属酸化物(A)および親水性化合物(B)を含み、さらに重合体粒子(C)および架橋剤(D)のうち少なくとも1種を含む、請求項8又は9に記載のコーティング組成物。 The coating composition according to claim 8 or 9 , comprising a metal oxide (A) and a hydrophilic compound (B), and further comprising at least one of polymer particles (C) and a crosslinking agent (D). 樹脂基材およびガラス基材のうちいずれか1種と、請求項1~7のいずれか1項に記載の塗膜との積層体。 A laminate of any one of a resin base material and a glass base material and the coating film according to any one of claims 1 to 7 . 防曇塗膜として使用される、請求項1~7のいずれか1項に記載の塗膜。 The coating film according to any one of claims 1 to 7 , which is used as an anti-fog coating film. 自動車外装部品用塗膜として使用される、請求項1~7のいずれか1項に記載の塗膜。 The coating film according to any one of claims 1 to 7 , which is used as a coating film for automobile exterior parts. ランプカバー用塗膜として使用される、請求項1~7のいずれか1項に記載の塗膜。 The coating film according to any one of claims 1 to 7 , which is used as a coating film for a lamp cover.
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