JPH09328606A - 常温硬化性樹脂組成物およびシリコーン含有重合性界面活性剤 - Google Patents

常温硬化性樹脂組成物およびシリコーン含有重合性界面活性剤

Info

Publication number
JPH09328606A
JPH09328606A JP8168239A JP16823996A JPH09328606A JP H09328606 A JPH09328606 A JP H09328606A JP 8168239 A JP8168239 A JP 8168239A JP 16823996 A JP16823996 A JP 16823996A JP H09328606 A JPH09328606 A JP H09328606A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
structural unit
compound
silicone
room temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8168239A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Oda
浩 尾田
Hisanori Tanabe
久記 田辺
Takeshi Harakawa
健 原川
Yoshiki Tachibana
佳樹 橘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Paint Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paint Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Paint Co Ltd filed Critical Nippon Paint Co Ltd
Priority to JP8168239A priority Critical patent/JPH09328606A/ja
Publication of JPH09328606A publication Critical patent/JPH09328606A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐候性、耐汚染性、耐水性および耐溶剤性に
優れた膜が形成できるようにする。 【解決手段】 常温硬化性樹脂組成物は、分子内に親水
性基を有するウレタンプレポリマーと鎖伸長剤とを水中
で反応させることにより得られるポリウレタンディスパ
ージョンと、重合性二重結合を有するオキソ化合物、
α,β−不飽和エチレン性モノマーおよび重合性二重結
合を有するシリコーン系化合物を含むモノマー混合物を
共重合することにより得られるカルボニル基含有シリコ
ーン変性樹脂のエマルションとを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂組成物、特
に、常温硬化性樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術とその課題】耐候性、耐水性および耐久性
などが要求される建築物などの外壁塗装用塗料として、
常温硬化性樹脂を含む塗料組成物が用いられている。こ
の種の塗料に常温硬化性樹脂が用いられるのは、屋外に
おいては塗料の樹脂成分を加熱して硬化させるのが困難
なためである。
【0003】ところで、上述の常温硬化性樹脂は、環境
汚染を防止する観点から、溶剤系のものに代えて水性の
ものの利用が進められている。水性の常温硬化性樹脂と
しては、例えば、特開平5−339542号公報に記載
のものが知られている。この常温硬化性樹脂は、カルボ
ニル基含有共重合体水分散液と、架橋剤としてのジヒド
ラジド化合物と、水性ポリウレタン樹脂とを含んでい
る。ここで用いられる水性ポリウレタン樹脂は、ジイソ
シアネート化合物とカルボキシル基を含むグリコール化
合物との反応で得られるポリウレタンのカルボキシル基
を中和し、これにヒドラジン誘導体を反応して得られた
ものである。
【0004】このような常温硬化性樹脂を含む塗料は、
水性塗料であるにも拘らず、溶剤型のウレタン塗料によ
り得られる特性、例えば、乾燥性、耐水性、塗膜弾性、
耐汚染性などを達成することができるとされているが、
架橋度が十分に高い膜を形成することができず、これら
の諸特性について、特に耐水性および耐溶剤性について
満足な結果を得るには至っていない。
【0005】本発明の目的は、水性の常温硬化性樹脂組
成物について、耐候性、耐汚染性、耐水性および耐溶剤
性に優れた膜が形成できるようにすることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る常温硬化性
樹脂組成物は、分子内に親水性基を有するウレタンプレ
ポリマーと鎖伸長剤とを水中で反応させることにより得
られるポリウレタンディスパージョンと、重合性二重結
合を有するオキソ化合物、α,β−不飽和エチレン性モ
ノマーおよび重合性二重結合を有するシリコーン系化合
物を含むモノマー混合物を共重合することにより得られ
るカルボニル基含有シリコーン変性樹脂のエマルション
とを含むものである。
【0007】ここで、ポリウレタンディスパージョン
は、例えば、分子内に親水性基としてのアニオン基およ
びカチオン基の両者を有しかつ複数個の末端にイソシア
ネート基を有するウレタンプレポリマーと鎖伸長剤とを
水中で反応させることにより得られるものである。
【0008】上述のウレタンプレポリマーは、例えば、
下記の一般式(1)で示される、アニオン基およびカチ
オン基の両者を有する構造単位U1 と、炭素数が4〜1
3の炭化水素基からなる構造単位U2 と、ポリオール化
合物から少なくとも2個の水酸基を除いたものに相当す
る鎖状構造を有する構造単位U3 とを含んでいる。これ
らの構造単位U1 、U2 およびU3 は、構造単位U1
構造単位U1 、構造単位U3 と構造単位U3 、または構
造単位U1 と構造単位U3 が構造単位U2 を挟んで位置
しかつ末端に構造単位U2 が位置するよう複数の単位が
互いにウレタン結合しながら配列されており、さらに末
端に位置する構造単位U2 の端末にはイソシアナート基
が結合している。
【0009】
【化6】
【0010】(式中、R1 は、炭素数が1または2のア
ルキレン基、R2 は、炭素数が2〜4の、構造単位U2
との結合点を1つ有するアルキレン基または構造単位U
2 との結合点を2つ有するアルキレン基、R3 は、R2
が構造単位U2 との結合点を1つ有するアルキレン基の
場合は炭素数が2〜4のアルキレン基、R2 が構造単位
2 との結合点を2つ有するアルキレン基の場合は水素
または炭素数が1〜12のアルキル基、Xは、−S
3 -、−PO3 -または−COO- 、を示す。)
【0011】なお、構造単位U1 に含まれるR2 および
3 は、例えば、炭素数が2〜4でありかつ構造単位U
2 との結合点を1つ有するアルキレン基である。また、
構造単位U2 は、例えば、脂肪族炭化水素基である。さ
らに、構造単位U3 は、例えば、ポリカーボネート鎖、
ポリエステル鎖、ポリエーテル鎖およびポリシロキサン
鎖からなる群から選ばれた少なくとも1つのポリマー鎖
である。この場合、構造単位U1 に含まれるXは、例え
ば−SO3 -であり、構造単位U2 は、例えば下記の式
(2)で示される脂肪族炭化水素基であり、構造単位U
3 は、例えばポリカーボネート鎖である。
【0012】
【化7】
【0013】また、上述のポリウレタンディスパージョ
ンは、例えば、分子内に親水性基としてのアニオン基を
有しかつ複数個の末端にイソシアネート基を有するウレ
タンプレポリマーと鎖伸長剤とを水中で反応させること
により得られるものである。
【0014】ここで用いられるウレタンプレポリマー
は、例えば、下記の一般式(3)で示される、アニオン
基を有する構造単位U1 と、炭素数が4〜13の炭化水
素基からなる構造単位U2 と、ポリオール化合物から少
なくとも2個の水酸基を除いたものに相当する鎖状構造
を有する構造単位U3 とを含んでいる。これらの構造単
位U1 、U2 およびU3 は、構造単位U1 と構造単位U
1 、構造単位U3 と構造単位U3 、または構造単位U1
と構造単位U3 が構造単位U2 を挟んで位置しかつ末端
に構造単位U2 が位置するよう複数の単位が互いにウレ
タン結合しながら配列されており、さらに末端に位置す
る構造単位U2 の端末にはイソシアナート基が結合して
いる。
【0015】
【化8】 (式中、R4 はメチル基またはエチル基を示す。)
【0016】なお、上述の各ウレタンプレポリマーは、
例えば、重量平均分子量が1,500〜30,000で
ありかつ酸価が10〜100である。
【0017】一方、カルボニル基含有シリコーン変性樹
脂のエマルションは、例えば、上述の重合性二重結合を
有するシリコーン系化合物としてシリコーン含有重合性
界面活性剤を用いて調製したものである。
【0018】また、カルボニル基含有シリコーン変性樹
脂のエマルションは、例えば、上述のモノマー混合物を
共重合することにより得られるカルボニル基含有シリコ
ーン変性樹脂を界面活性剤を用いて乳化分散したもので
ある。
【0019】さらに、カルボニル基含有シリコーン変性
樹脂のエマルションは、例えば、シリコーン含有重合性
界面活性剤を一部に含有する上述の重合性二重結合を有
するシリコーン系化合物を含む上述のモノマー混合物を
共重合することにより調製されたものである。
【0020】なお、上述のシリコーン含有重合性界面活
性剤は、例えば、下記の一般式(4)で示されるもので
ある。
【0021】
【化9】
【0022】(式中、Aは、−C36O(CH2CH
2O)nR6 または−C36OCH2CR7(R8OR62
で示される一価の置換基、Qは、3−アクリロキシプ
ロピル基または3−メタクリロキシプロピル基、R5
は、炭素数が1〜6のアルキル基またはフェニル基、
a,b,c,dは、次の範囲の整数、 a:0または1 b:1≦b≦20 c:0≦c≦10 d:1≦d≦10 但し、1≦a+c≦10 R6 は、カルボキシル基、りん酸基およびスルホ基から
なる群から選ばれた少なくとも1つの酸基を含む一価の
基、R7 は、炭素数が1〜6のアルキル基、R8 は、炭
素数が1〜6のアルキレン基、nは、5≦n≦40の範
囲の整数。)
【0023】一般式(4)中のR6 で示されるカルボキ
シル基、りん酸基およびスルホ基は、例えば、金属塩ま
たはアンモニウム塩を形成している。
【0024】なお、カルボニル基含有シリコーン変性樹
脂は、例えば、重合性二重結合を有するオキソ化合物を
0.5重量%以上含む上述のモノマー混合物を共重合し
たものである。また、カルボニル基含有シリコーン変性
樹脂は、上述のシリコーン含有重合性界面活性剤を用い
て製造されたものである場合、例えば、当該シリコーン
含有重合性界面活性剤を5重量%以上含む上述のモノマ
ー混合物を共重合したものである。さらに、カルボニル
基含有シリコーン変性樹脂は、例えば、粒径が50〜5
00nmでありかつ重量平均分子量が1万〜200万で
ある。
【0025】上述の常温硬化性樹脂組成物において、カ
ルボニル基含有シリコーン変性樹脂のエマルション
(A)と、ポリウレタンディスパージョン(B)との重
量割合は、例えば、固形分比(A/B)で100/5〜
5/100に設定されている。
【0026】また、本発明の常温硬化性樹脂組成物は、
例えば、低分子量架橋剤をさらに含んでいる。この低分
子量架橋剤は、例えば、カルボニル基含有シリコーン変
性樹脂に含まれるカルボニル基(C)と低分子量架橋剤
に含まれる官能基(D)との官能基当量比(D/C)が
0.01/1〜1/1の条件を満たすよう含まれてい
る。
【0027】また、本発明に係るシリコーン含有重合性
界面活性剤は、下記の一般式(4)で示されるものであ
る。
【化10】 (式中、Aは、−C36OCH2CR7(R8OR62
示される一価の置換基、Qは、3−アクリロキシプロピ
ル基または3−メタクリロキシプロピル基、R5 は、炭
素数が1〜6のアルキル基またはフェニル基、a,b,
c,dは、次の範囲の整数、 a:0または1 b:1≦b≦20 c:0≦c≦10 d:1≦d≦10 但し、1≦a+c≦10 R6 は、カルボキシル基、りん酸基およびスルホ基から
なる群から選ばれた少なくとも1つの酸基を含む一価の
基、R7 は、炭素数が1〜6のアルキル基、R8 は、炭
素数が1〜6のアルキレン基、nは、5≦n≦40の範
囲の整数。)
【0028】
【発明の実施の形態】ポリウレタンディスパージョン 本発明で用いられるポリウレタンディスパージョンは、
分子内に親水性基を有するウレタンプレポリマーと鎖伸
長剤とを水中で反応させることにより得られるものであ
る。
【0029】上述のウレタンプレポリマーとしては、通
常、分子内に親水性基としてのアニオン基およびカチ
オン基の両者を有するもの、分子内に親水性基として
のアニオン基を有するもの、または分子内に親水性基
としてのノニオン基を有するものが用いられる。なお、
これらのウレタンプレポリマーは、2種以上のものが併
用されてもよい。
【0030】◎(分子内にアニオン基およびカチオン基
の両者を有するウレタンプレポリマー) この種のウレタンプレポリマーに含まれるアニオン基と
しては、−SO3 -、−PO3 -および−COO- が例示で
きる。また、カチオン基としては、4級アミノ基が例示
できる。このようなアニオン基およびカチオン基は、1
分子内に複数個含まれていてもよい。この場合、1分子
内には、1種類のアニオン基およびカチオン基のみが含
まれていてもよいし、複数種類のアニオン基およびカチ
オン基が含まれていてもよい。
【0031】このウレタンプレポリマーは、直鎖状のも
のまたは分枝を有するもののいずれであってもよい。当
該ウレタンプレポリマーは、直鎖状の場合は2つの末端
(両末端)を、また分枝を有する場合は少なくとも3つ
の末端を有しているが、このような複数個の末端のう
ち、少なくとも2つにはイソシアネート基が結合してい
る。
【0032】上述のウレタンプレポリマーは、それを構
成する構造単位で考えると、次の3種類の構造単位を有
している。
【0033】構造単位U1 :アニオン基およびカチオン
基の両者を有する構造単位。 構造単位U2 :炭化水素基からなる構造単位。 構造単位U3 :ポリオール化合物から少なくとも2つの
水酸基を除いたものに相当する鎖状構造を有する構造単
位。
【0034】構造単位U1 は、例えば、下記の一般式
(1)で示される。
【0035】
【化11】
【0036】一般式(1)中、R1 は、炭素数が1ま
たは2のアルキレン基であり、具体的にはメチレン基ま
たはエチレン基である。
【0037】R2 は、炭素数が2〜4のアルキレン基
である。ここでのアルキレン基は、他の構造単位(具体
的には、後述するように構造単位U2 )との結合点を1
つ有するもの、または他の構造単位(同様に構造単位U
2 )との結合点を2つ有するアルキレン基である。な
お、ここでの「結合点」は、後述するウレタン結合を介
して他の構造単位と結合し得る点を意味している。ここ
で、結合点を1つ有するアルキレン基としては、エチレ
ン基、プロピレン基、ブチレン基が挙げられる。また、
結合点を2つ有するアルキレン基としては、例えば下記
のものが挙げられる。なお、下記の例示では、いずれの
ものも右端部分が一般式(1)中のNとの結合部位であ
る。
【0038】
【化12】
【0039】R3 は、R2 の種類により決定される。具
体的には、R2 が結合点を1つ有するアルキレン基の場
合は、R3 はR2 と同様に炭素数が2〜4のアルキレン
基である。このようなアルキレン基としては、R2 の場
合と同様にエチレン基、プロピレン基、ブチレン基が挙
げられる。一方、R2 が結合点を2つ有するアルキレン
基の場合は、R3 は水素または炭素数が1〜12のアル
キル基である。炭素数が1〜12のアルキル基として
は、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n
−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ドデシル基など
の直鎖状のアルキル基、i−プロピル基、i−ブチル
基、t−ブチル基などの分枝を有するアルキル基が挙げ
られる。
【0040】また、Xは、アニオン基であり、具体的に
は、−SO3 -、−PO3 -または−COO- である。
【0041】このような構造単位U1 の具体例は、例え
ば次の通りである。
【0042】(R2 が結合点を1つ有するアルキレン基
の場合)
【0043】
【化13】
【0044】(R2 が結合点を2つ有するアルキレン基
の場合)
【0045】
【化14】
【0046】なお、上述のウレタンプレポリマーに2つ
以上の構造単位U1 が含まれる場合、構造単位U1 は2
種以上であってもよい。
【0047】構造単位U2 は、炭素数が4〜13個のも
のであれば、脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基
のいずれの炭化水素基であってもよい。また、これらの
炭化水素基は、分岐を有していてもよい。なお、ここで
は、脂肪族炭化水素基および芳香族炭化水素基を次のよ
うに区別する。すなわち、対象とする炭化水素基におい
て芳香環が存在する場合に、その芳香環が後述するウレ
タン結合と結合していれば芳香族炭化水素基とする。一
方、対象とする炭化水素基に芳香環が存在していても、
その芳香環がウレタン結合と結合していなければ、その
炭化水素基は脂肪族炭化水素基とする。勿論、芳香環が
存在しなければ、脂肪族炭化水素基である。
【0048】脂肪族炭化水素基としては、例えば、ヘキ
サメチレン基、トリメチルヘキサメチレン基などが例示
できる。脂肪族炭化水素基の中で脂環構造を含むものと
しては、下記の一般式(2)で示されるもの、メチルシ
クロヘキシレン基、4,4’−メチレンビス(シクロヘ
キシル)基などが例示できる。また、芳香環を含んでい
るが、それがウレタン結合と結合していないためにここ
では脂肪族炭化水素基として考えるものとしては、m−
テトラメチルキシリレン基が例示できる。なお、下記の
一般式(2)で示される脂環構造を含んだ脂肪族炭化水
素基は、イソホロンジイソシアネートから2つのイソシ
アネート基を除いた残りの炭化水素基に相当している。
また、芳香族炭化水素基としては、例えば、トリレン
基、キシリレン基、4,4’−メチレンビス(フェリ
ル)基などが例示できる。
【0049】
【化15】
【0050】なお、上述のウレタンプレポリマーには、
2種以上の構造単位U2 が含まれていてもよい。
【0051】構造単位U3 の基礎となり得るポリオール
化合物は、水酸基を2つ以上有するポリマー状のもの、
すなわち、ジオール化合物、トリオール化合物などであ
る。このような、ポリオール化合物としては、ポリカー
ボネートポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエ
ーテルポリオールおよびポリシロキサンポリオールが例
示できる。なお、このようなポリオール化合物は、一般
に、分子量が500〜2,000のものが好ましい。
【0052】このようなポリオール化合物を基礎とする
構造単位U3 は、各ポリオール化合物から少なくとも2
つの水酸基を除いた鎖状構造、例えば、ポリカーボネー
ト鎖、ポリエステル鎖、ポリエーテル鎖およびポリシロ
キサン鎖を有している。
【0053】なお、上述のウレタンプレポリマーに2つ
以上の構造単位U3 が含まれる場合、構造単位U3 は2
種以上であってもよい。
【0054】上述の構造単位U1 、U2 およびU3 は、
次の3つの条件を満たすよう複数の単位がウレタン結合
により結合している。
【0055】(条件1):構造単位U1 と構造単位U
1 、構造単位U3 と構造単位U3 、または構造単位U1
と構造単位U3 は、構造単位U2 を挟んで位置する。 (条件2):複数個の末端には構造単位U2 が位置して
いる。 (条件3):末端に位置する構造単位U2 の端末には、
イソシアネート基が結合している。
【0056】このような条件によれば、本発明で用いら
れるウレタンプレポリマーは、例えば、下記のやの
ように模式的に示すことができる。
【0057】
【化16】
【0058】なお、上に示した模式的なウレタンプレポ
リマーでは、構造単位U2 を挟みながら構造単位U1
構造単位U3 とが交互に配列されているが、本発明で用
いられるウレタンプレポリマーはこれに限られない。す
なわち、本発明で用いられるウレタンプレポリマーは、
構造単位U2 を挟んで構造単位U1 と構造単位U1 とが
隣接して配列している部分、および/または、構造単位
2 を挟んで構造単位U3 と構造単位U3 とが隣接して
配列している部分を含んでいてもよい。
【0059】また、これらの例では、ウレタンプレポリ
マーが直鎖状に形成されているが、構造単位U2 が分岐
を有する炭化水素基である場合や構造単位U3 の基礎と
なるポリオール化合物が3つ以上の水酸基を有するもの
である場合には、本発明で用いられるウレタンプレポリ
マーは分岐を有するものになり得る。
【0060】上述のウレタンプレポリマーは、製造の容
易性等の点で、構造単位U1 に含まれるR2 およびR3
が他の構造単位、すなわち構造単位U2 との結合点を1
つずつ有するアルキレン基であり、構造単位U2 が脂肪
族炭化水素基であり、構造単位U3 がポリカーボネート
鎖、ポリエステル鎖、ポリエーテル鎖およびポリシロキ
サン鎖のうちの少なくとも1つからなるものであるのが
好ましい。
【0061】特に、このような好ましいウレタンプレポ
リマーは、構造単位U1 に含まれるXが−SO3 -であ
り、構造単位U2 が上述の一般式(2)で示される脂肪
族炭化水素基であり、構造単位U3 がポリカーボネート
鎖である場合が最も好ましい。
【0062】上述のウレタンプレポリマーは、次の3通
りの方法により製造することができる。
【0063】(製造方法1) 〔工程1〕先ず、分子内にアニオン基とカチオン基とを
有する第1のポリオール化合物と、ポリイソシアネート
化合物とを反応させる。ここで用いる第1のポリオール
化合物は、上述のアニオン基とカチオン基とを有しかつ
少なくとも2つの水酸基を有するもの(好ましくは、2
つまたは3つの水酸基を有するもの)であり、2つの水
酸基を有するものについては、下記の一般式(5)また
は(6)で示すことができる。
【0064】
【化17】
【0065】一般式(5)および(6)中、R1 は炭素
数が1または2のアルキレン基である。R2 は、炭素数
が2〜4のアルキレン基である。R3 は、一般式(5)
においては炭素数が2〜4のアルキレン基であり、一般
式(6)においては水素または炭素数が1〜12のアル
キル基である。Xは、アニオン基であり、具体的には−
SO3 -、−PO3 -または−COO- である。
【0066】このような第1のポリオール化合物の具体
例としては、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−
タウリン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アミ
ノメチルスルホン酸、N,N−ビス(2−ヒドロキシブ
チル)アミノエチルスルホン酸、(1,2−ジヒドロキ
シプロピル)メチルアミノエチルスルホン酸、(1,2
−ジヒドロキシプロピル)ドデシルアミノエチルスルホ
ン酸、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノエ
チルカルボン酸、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチ
ル)アミノエチルリン酸などが挙げられる。
【0067】一方、ポリイソシアネート化合物として
は、炭素数が4〜13でありかつイソシアネート基を少
なくとも2つ以上有するもの(好ましくは、2つのイソ
シアネート基を有するもの)が用いられる。具体的に
は、2,4−トリレンジイソシアネート,2,6−トリ
レンジイソシアネート,4,4’−ジフェニルメタンジ
イソシアネート,m−フェニレンジイソシアネート,キ
シリレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネー
ト、テトラメチレンジイソシアネート,ヘキサメチレン
ジイソシアネート,1,4−シクロヘキシレンジイソシ
アネート,4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシ
アネート,イソホロンジイソシアネート,テトラメチル
キシリレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネ
ートなどの、ポリウレタンの製造に一般的に使用される
ポリイソシアネート化合物が用いられる。なお、ここで
の脂肪族イソシアネートと芳香族イソシアネートとの区
別は、「ウレタン結合」を「イソシアネート基」と読み
替える点を除いて上述の構造単位U2 での説明と同様で
ある。
【0068】上述の第1のポリオール化合物とポリイソ
シアネート化合物とを反応させる際には、ポリイソシア
ネート化合物が第1のポリオール化合物の少なくとも2
倍当量、好ましくは2倍当量になるよう両者の比率を設
定する。この比率でない場合は、後述するような複数個
の末端にイソシアネート基を有するイソシアネート化合
物を得るのが困難になる。
【0069】両者を反応させる際には、溶媒を用いる。
溶媒としては、そのもの自身はイソシアネート基と反応
せずに第1のポリオール化合物を溶解することができる
ものが好ましく、より好ましくは沸点が100℃以上の
ものである。具体的には、ジメチルスルホキシド、ジグ
ライム、N−メチル−2−ピロリドン、N−メチルホル
ムアニリド、1,3−ジメチル−3,4,5,6−テト
ラヒドロ−2(H)−ピリミジノン、1,3−ジメチル
−2−イミダゾリジノンなどが用いられる。溶媒の使用
量は、ポリイソシアネート化合物と第1のポリオール化
合物との合計がその60〜70重量%になるよう設定す
るのが好ましい。
【0070】また、反応の際には、触媒が用いられても
よい。触媒としては、通常のウレタン化反応で用いられ
る3級アミンまたはスズ化合物が用いられる。
【0071】反応操作では、先ず、溶媒中に第1のポリ
オール化合物を加え、当該ポリオール化合物が溶解また
は溶融するまで加熱する。そして、第1のポリオール化
合物が析出しない温度に維持しながらポリイソシアネー
ト化合物を加える。反応の終了は、イソシアネート当量
を測定することにより判断することができる。このよう
な反応操作により、第1のポリオール化合物とポリイソ
シアネート化合物とがウレタン化反応を起こし、上述の
ポリイソシアネート化合物によるイソシアネート基を複
数個の末端に有するイソシアネート化合物が得られる。
このイソシアネート化合物は、下記の一般式(7)で示
される。
【0072】
【化18】
【0073】一般式(7)中、Yは、下記の一般式
(8)で示される構造単位であり、これは、上述の第1
のポリオール化合物からウレタン化反応に関与した水酸
基を除いたものに相当している。
【0074】
【化19】
【0075】一般式(8)中、R1 は、炭素数が1また
は2のアルキレン基である。R2 は、炭素数が2〜4
の、一般式(7)中に含まれる2つのウレタン結合部の
うちの一方との結合点を有するアルキレン基または一般
式(7)中に含まれる2つのウレタン結合部の双方との
結合点を有するアルキレン基である。R3 は、R2 が一
方のウレタン結合部との結合点を有する場合は炭素数が
2〜4でありかつ他方のウレタン結合との結合点を有す
るアルキレン基、R2 が双方のウレタン結合部との結合
点を有するアルキレン基の場合は水素または炭素数が1
〜12のアルキル基である。また、Xは、アニオン基で
あり、具体的には−SO3 -、−PO3 -または−COO-
である。
【0076】また、一般式(7)中のZは、炭素数が4
〜13の炭化水素基を示し、これは、上述のポリイソシ
アネート化合物からウレタン化反応に関与したイソシア
ネート基を除いたものに相当している。
【0077】〔工程2〕次に、工程1で得られたイソシ
アネート化合物と、第2のポリオール化合物とを反応さ
せる。ここで用いるイソシアネート化合物は、工程1の
反応操作で得られたものを単離したものであってもよい
し、単離していないものであってもよい。
【0078】一方、ここで用いる第2のポリオール化合
物は、上述の第1のポリオール化合物とは異なるもので
あり、ポリウレタンを製造する際に通常用いられている
ものである。具体的には、ポリエチレングリコール,ポ
リプロピレングリコール,ポリテトラメチレングリコー
ルなどのポリエーテル類、エチレングリコール,プロピ
レングリコール,ブタンジオール,ヘキサンジオール,
ネオペンチルグリコール,シクロヘキシルジメタノール
などの多価アルコールとマレイン酸,コハク酸,アジピ
ン酸,フタル酸などの多価カルボン酸との脱水縮合反応
または環状エステルの開環重合反応で得られるポリエス
テル類、ポリカーボネートなどのポリジオール、エチレ
ングリコール,ジエチレングリコール,トリエチレング
リコール,1,2−プロピレングリコール,トリメチレ
ングリコール,1,3−ブチレングリコール,テトラメ
チレングリコール,ヘキサメチレングリコール,水添ビ
スフェノールA,ビスフェノールAのエチレンオキサイ
ドもしくはプロピレンオキサイド付加物などの低分子量
グリコール、およびポリシロキサンジオールなどを例示
することができる。なお、第2のポリオール化合物とし
ては、上述のジオール類の一部を、トリオール類などの
水酸基を3つ以上有するものに置き換えることができ
る。
【0079】工程1で得られたイソシアネート化合物と
第2のポリオール化合物とを反応させる際には、イソシ
アネート化合物よりも少ない当量割合で第2のポリオー
ル化合物を反応させる。第2のポリオール化合物の当量
割合が多い場合は、末端に水酸基を有するポリマーが形
成され、目的とするウレタンプレポリマーが得られな
い。なお、ここでの当量割合は、イソシアネート化合物
に含まれるイソシアネート基の当量と、第2のポリオー
ル化合物に含まれる水酸基の当量との割合を云う。好ま
しい当量割合は、イソシアネート基/水酸基の値が1.
1〜3.0、より好ましくは1.5〜2.0である。
【0080】この工程での反応は、ウレタン化反応であ
り、ここでの操作は通常のウレタン化反応の手順に従う
ことができる。反応の終点は、イソシアネート基の当量
を測定することにより判断することができる。このよう
な反応により、複数個の末端に工程1で得られたイソシ
アネート化合物のイソシアネート基を有するポリマー化
合物、すなわち目的とするウレタンプレポリマーが得ら
れる。
【0081】(製造方法2)この方法では、上述の製造
方法1の工程2において、イソシアネート化合物よりも
多い当量割合で第2のポリオール化合物を反応させる。
ここでの好ましい当量割合は、イソシアネート基/水酸
基の値が0.3〜0.9、より好ましくは0.5〜0.
7である。これにより、複数個の末端に第2のポリオー
ル化合物の水酸基を有する第1のポリマー化合物が得ら
れる。
【0082】次に、得られた第1のポリマー化合物とポ
リイソシアネート化合物とを反応させる。ここでは、第
1のポリマー化合物の末端の水酸基とポリイソシアネー
ト化合物のイソシアネート基とがウレタン化反応し、複
数個の末端にポリイソシアネート化合物のイソシアネー
ト基を有する第2のポリマー化合物、すなわち目的とす
るウレタンプレポリマーが得られる。
【0083】この工程で用いるポリイソシアネート化合
物は、上述の製造方法1の工程1で用いたものと同様で
ある。反応割合は、第1のポリマー化合物に対して少な
くとも2倍当量のポリイソシアネート化合物を用いる。
ポリイソシアネート化合物の反応割合がこの割合よりも
小さい場合は、反応後も第1のポリマー化合物の末端の
水酸基が残存し、目的とするウレタンプレポリマーが得
られにくい。
【0084】(製造方法3)この方法では、生成物の複
数個の末端にイソシアネート基が位置するようにポリオ
ール化合物とポリイソシアネート化合物とを反応させ
る。
【0085】ここで用いられるポリオール化合物は、上
述の製造方法1で用いた第1のポリオール化合物、すな
わち、分子内にアニオン基とカチオン基とを有する両性
ポリオール化合物と、同じく上述の製造方法1で用いた
第2のポリオール化合物との混合物である。ここでは、
第1のポリオール化合物(両性ポリオール化合物)と第
2のポリオール化合物との割合を、重量比で1:0.2
〜1:20に設定するのが好ましい。
【0086】一方、この製造方法で用いられるポリイソ
シアネート化合物は、上述の製造方法で用いられるポリ
イソシアネート化合物と同様である。
【0087】この方法において、生成物の複数個の末端
にイソシアネート基が位置するよう上述のポリオール化
合物と上述のポリイソシアネート化合物とを反応させる
ためには、ポリオール化合物よりも多い当量割合でポリ
イソシアネート化合物を反応させる。ここでの好ましい
当量割合は、上述の製造方法1の工程2の場合と同様
に、イソシアネート基/水酸基の値が1.1〜3.0、
より好ましくは1.5〜2.0である。なお、両化合物
の当量割合を上述のように設定しない場合は、末端に水
酸基を有するポリマーが生成し、目的とするウレタンプ
レポリマーが得られない。
【0088】なお、上述の製造方法1、2および3は、
副生成物が生成しにくい点で製造方法1および2が好ま
しい。
【0089】◎(分子内にアニオン基を有するウレタン
プレポリマー) この種のウレタンプレポリマーに含まれるアニオン基と
しては、−SO3 -、−PO3 -および−COO- を例示す
ることができる。このようなアニオン基は、1分子内に
複数個含まれていてもよい。この場合、1分子内には、
1種類のアニオン基のみが含まれていてもよいし、複数
種類のアニオン基が含まれていてもよい。
【0090】このウレタンプレポリマーは、直鎖状のも
のまたは分枝を有するもののいずれであってもよい。当
該ウレタンプレポリマーは、直鎖状の場合は2つの末端
(両末端)を、また分枝を有する場合は少なくとも3つ
の末端を有しているが、このような複数個の末端のう
ち、少なくとも2つにはイソシアネート基が結合してい
る。
【0091】上述のウレタンプレポリマーは、それを構
成する構造単位で考えると、次の3種類の構造単位を有
している。
【0092】 構造単位U1 :アニオン基を有する構造単位。 構造単位U2 :炭化水素基からなる構造単位。 構造単位U3 :ポリオール化合物から少なくとも2つの
水酸基を除いたものに相当する鎖状構造を有する構造単
位。
【0093】構造単位U1 は、ウレタンプレポリマーの
安定性の点でアニオン基として−COO- を含むものが
好ましい。この場合、構造単位U1 は、例えば下記の一
般式(3)で示される。
【0094】
【化20】
【0095】一般式(3)中、R4 は、メチル基または
エチル基である。
【0096】なお、上述のウレタンプレポリマーに2つ
以上の構造単位U1 が含まれる場合、構造単位U1 は2
種以上であってもよい。
【0097】構造単位U2 およびU3 の内容および構造
単位U1 、U2 およびU3 の結合条件については、上述
の「分子内にアニオン基およびカチオン基の両者を有す
るウレタンプレポリマー」の場合と同様である。
【0098】このようなウレタンプレポリマーは、分子
内にアニオン基とカチオン基とを有する第1のポリオー
ル化合物に代えて分子内にアニオン基を有するポリオー
ル化合物を用いる点を除いて、上述の「分子内にアニオ
ン基およびカチオン基の両者を有するウレタンプレポリ
マー」の場合と同様にして製造することができる。な
お、ここで用いられる、分子内にアニオン基を有するポ
リオール化合物としては、例えば、2,2−ジメチロー
ルプロピオン酸、2,2−ジメチロール酪酸および2,
2−ジメチロール吉草酸を例示することができる。
【0099】◎(分子内にノニオン基を有するウレタン
プレポリマー) この種のウレタンプレポリマーに含まれるノニオン基と
しては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドお
よびテトラメチレンオキサイドを例示することができ
る。このようなノニオン基は、1分子内に複数個含まれ
ていてもよい。この場合、1分子内には、1種類のノニ
オン基のみが含まれていてもよいし、複数種類のノニオ
ン基が含まれていてもよい。
【0100】このウレタンプレポリマーは、直鎖状のも
のまたは分枝を有するもののいずれであってもよい。当
該ウレタンプレポリマーは、直鎖状の場合は2つの末端
(両末端)を、また分枝を有する場合は少なくとも3つ
の末端を有しているが、このような複数個の末端のう
ち、少なくとも2つにはイソシアネート基が結合してい
る。
【0101】上述のウレタンプレポリマーは、それを構
成する構造単位で考えると、次の3種類の構造単位を有
している。
【0102】 構造単位U1 :ノニオン基を有する構造単位。 構造単位U2 :炭化水素基からなる構造単位。 構造単位U3 :ポリオール化合物から少なくとも2つの
水酸基を除いたものに相当する鎖状構造を有する構造単
位。
【0103】構造単位U1 は、ウレタンプレポリマーの
安定性の点でノニオン基としてエチレンオキサイドを含
むものが好ましい。
【0104】なお、上述のウレタンプレポリマーに2つ
以上の構造単位U1 が含まれる場合、構造単位U1 は2
種以上であってもよい。
【0105】構造単位U2 およびU3 の内容および構造
単位U1 、U2 およびU3 の結合条件については、上述
の「分子内にアニオン基およびカチオン基の両者を有す
るウレタンプレポリマー」の場合と同様である。
【0106】このようなウレタンプレポリマーは、分子
内にアニオン基とカチオン基とを有する第1のポリオー
ル化合物に代えて分子内にノニオン基を有するポリオー
ル化合物を用いる点を除いて、上述の「分子内にアニオ
ン基およびカチオン基の両者を有するウレタンプレポリ
マー」の場合と同様にして製造することができる。な
お、ここで用いられる、分子内にノニオン基を有するポ
リオール化合物としては、例えば、ポリエチレングリコ
ール,ポリプロピレングリコール,ポリテトラメチレン
グリコールなどのポリエーテル類、エチレングリコー
ル、プロピレングリコールなどを例示することができ
る。
【0107】上述の各種ウレタンプレポリマーの重量平
均分子量は、1,500〜30,000が好ましく、
3,000〜10,000がより好ましい。重量平均分
子量が1,500未満の場合は、このウレタンプレポリ
マーにより得られるポリウレタンディスパージョンを含
む、本発明に係る樹脂組成物による膜の性能、特に機械
的強度が低下する場合がある。逆に、30,000を越
えると、乳化が困難になり、ポリウレタンディスパージ
ョンの安定性が低下する。なお、重量平均分子量は、例
えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GP
C)により求めることができる。
【0108】また、ウレタンプレポリマーとして分子内
にアニオン基およびカチオン基の両者を有するウレタン
プレポリマーまたは分子内にアニオン基を有するウレタ
ンプレポリマーが用いられる場合、その酸価は、10〜
100が好ましく、20〜80がより好ましい。酸価が
10未満の場合は、乳化が困難になり、ポリウレタンデ
ィスパージョンの安定性が低下する。逆に、100を越
えると、このウレタンプレポリマーから得られるポリウ
レタンディスパージョンを含む、本発明に係る樹脂組成
物により得られる膜の耐水性が低下する。なお、ここで
の酸価は、ウレタンプレポリマー1g中に存在するアニ
オン基と当量の水酸化カリウムのmg数であり、通常、
滴定により求めることができる。
【0109】上述の各種ウレタンプレポリマーを用いて
ウレタンディスパージョンを製造する場合には、上述の
ウレタンプレポリマーと鎖伸長剤とを水中で反応させ
る。反応方法としては、ウレタンプレポリマーと鎖伸長
剤とを用いてポリウレタンディスパージョンを製造する
場合に従来から採用されている一般的な方法を採用する
ことができる。
【0110】鎖伸長剤としては、分子中に複数個のアミ
ノ基を有する化合物が用いられる。このようなものとし
ては、ヒドラジン化合物、ジアミン化合物およびトリア
ミン化合物などが例示できる。ここで、ジアミン化合物
の具体例としては、エチレンジアミン、プロピレンジア
ミン、ヘキサメチレンジアミンが挙げられる。また、ト
リアミン化合物の具体例としては、ジエチレントリアミ
ン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。
【0111】なお、後述するカルボニル基含有シリコー
ン変性樹脂のカルボニル基がアセトアセトキシ基である
場合には、反応性を考慮して、ジアミン化合物を鎖伸長
剤として用いるのが好ましい。
【0112】ウレタンプレポリマーと鎖伸長剤との混合
比は、ウレタンプレポリマー/鎖伸長剤の当量比が1/
0.5〜2.5になるよう設定するのが好ましい。当量
比がこの範囲外の場合は、高分子量の樹脂が得られず、
このウレタンディスパージョンを含む本発明に係る樹脂
組成物が目的とする特性を達成しにくい。なお、ここで
の当量比は、ウレタンプレポリマーに含まれるイソシア
ネート基の当量と、鎖伸長剤に含まれるアミノ基の当量
との比を意味する。
【0113】反応時に用いる水の量は、製造しようとす
るポリウレタンディスパージョンの固形分量に応じて適
宜設定することができる。
【0114】なお、分子内にアニオン基およびカチオン
基の両者を有するウレタンプレポリマーを用いてポリウ
レタンディスパージョンを調製した場合は、その原料と
なるウレタンプレポリマーがアニオン基とカチオン基の
両者を有しているため、乳化剤やアミンなどの中和剤を
用いなくても分散安定性が良好である。他のウレタンプ
レポリマーを用いて調製したポリウレタンディスパージ
ョンの場合は、必要に応じてアニオン基をアミン等で中
和することにより、または乳化剤を用いることにより、
分散性を安定させることができる。
【0115】カルボニル基含有シリコーン変性樹脂のエ
マルション 本発明で用いられるカルボニル基含有シリコーン変性樹
脂のエマルションは、重合性二重結合を有するオキソ化
合物と、α,β−不飽和エチレン性モノマーと、重合性
二重結合を有するシリコーン系化合物とを含むモノマー
混合物を共重合することにより得られたものである。こ
のようなエマルションとしては、次の3態様のものを挙
げることができる。
【0116】(態様1)上述のモノマー混合物に含まれ
る重合性二重結合を有するシリコーン系化合物としてシ
リコーン含有重合性界面活性剤を用いて調製されたも
の。 (態様2)上述のモノマー混合物を共重合することによ
り得られるカルボニル基含有シリコーン変性樹脂を界面
活性剤を用いて乳化分散したもの。 (態様3)シリコーン含有重合性界面活性剤を一部に含
有する上述の重合性二重結合を有するシリコーン系化合
物を用いて調製されたもの。 以下に各態様に係るカルボニル基含有シリコーン変性樹
脂のエマルションについて説明する。
【0117】(態様1:のエマルション)このエマルシ
ョンは、重合性二重結合を有するオキソ化合物に由来す
る繰返し単位とα,β−不飽和エチレン性モノマーに由
来する繰返し単位とを含む幹ポリマー、即ちカルボニル
基を含む樹脂にシリコーン含有重合性界面活性剤による
枝ポリマーが結合した、カルボニル基含有シリコーン変
性グラフトポリマー(樹脂)のエマルションである。
【0118】このようなカルボニル基含有シリコーン変
性グラフトポリマーのエマルションは、例えば、重合
性二重結合を有するオキソ化合物、α,β−不飽和エチ
レン性モノマーおよびシリコーン含有重合性界面活性剤
を含むモノマー混合物を乳化重合する方法、或いは同
様のモノマー混合物を他の重合方法により重合し、得ら
れた樹脂を水中に乳化分散する方法、の2通りの方法に
より製造することができる。
【0119】ここで用いられるシリコーン含有重合性界
面活性剤は、例えば、下記の平均組成式(4)で示され
るものである。
【0120】
【化21】
【0121】この式(4)において、Aは、−C36
(CH2CH2O)nR6 または−C36OCH2CR
7(R8OR62 で示される一価の置換基である。ここ
で、nは、5≦n≦40の範囲の整数である。また、R
6 は、カルボキシル基(−COOH)、りん酸基(−O
PO(OH)2 )またはスルホ基(−OSO3H )を含
む一価の基である。なお、一つのR6 中には、2種以上
の酸基が含まれていてもよい。また、平均組成式(4)
中の各R6 は、全てが同一であってもよいし、互いに異
なるものであってもよい。
【0122】このようなR6 中に含まれる酸基は、金属
塩またはアンモニウム塩を形成していてもよい。金属塩
の具体例としては、ナトリウム,カリウム,リチウムな
どのアルカリ金属塩、カルシウム,マグネシウムなどの
アルカリ土類金属塩が挙げられる。また、アンモニウム
塩の具体例としては、アンモニウム塩、トリエタノール
アミン塩、トリエチルアミン塩、ピリジン塩、ジメチル
エタノール塩が挙げられる。なお、金属塩およびアンモ
ニウム塩として特に好ましいものは、乳化重合性の観点
から、カリウム塩、ジメチルエタノールアミン塩および
トリエチルアミン塩である。
【0123】なお、R6 の具体例としては、下記のもの
が挙げられる。
【0124】
【化22】
【0125】また、R7 は、炭素数が1〜6のアルキル
基であり、例えばエチル基である。R8 は、炭素数が1
〜6のアルキレン基であり、例えばエチレン基である。
なお、平均組成式(4)中の各R7 およびR8 は、それ
ぞれ全てが同一であってもよいし、互いに異なるもので
あってもよい。
【0126】Qは、3−アクリロキシプロピル基または
3−メタクリロキシプロピル基である。
【0127】R5 は、炭素数が1〜6のアルキル基また
はフェニル基である。炭素数が1〜6のアルキル基とし
ては、メチル基、エチル基、プロピル基、i−プロピル
基、ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基
等が例示できる。このようなR5 の内、好ましいもの
は、工業的観点からメチル基およびフェニル基である。
【0128】なお、式(4)中に含まれる各R5 は、全
てが同一のものであってもよいし、互いに異なっていて
もよい。特に、シリコーン含有重合性界面活性剤につい
て、有機樹脂との反応性や相溶性を向上させる場合に
は、メチル基を含むR5 とフェニル基を含むR5 との双
方が含まれているものが好ましい。例えば、ジメチルシ
ロキサン単位とジフェニルシロキサン単位またはメチル
フェニルシロキサン単位を主鎖として含むものは、上述
の目的を達成し易い。この場合、全R5 中に含まれるメ
チル基量は、20〜98モル%、好ましくは50〜90
モル%に、一方、フェニル基量は、2〜80モル%、好
ましくは10〜50モル%にそれぞれ設定するのが好ま
しい。
【0129】また、a,b,c,dは、次の範囲の整数
である。 a:0または1 b:1≦b≦20 c:0≦c≦10 d:1≦d≦10 但し、aおよびcは、1≦a+c≦10の条件を満たす
必要がある。
【0130】このようなa,b,c,dの範囲におい
て、b,cおよびdの範囲がこのような範囲の上限値を
超えると、式(4)の化合物においてシロキサン部分が
長くなり過ぎるため、当該化合物は、粘度が高くなり過
ぎて取扱性が低下し、また有機樹脂との相溶性が低下す
る。したがって、このような化合物は、シリコーン含有
重合性界面活性剤としての利用性が低下する。
【0131】上述の平均組成式(4)で示されるシリコ
ーン含有重合性界面活性剤は、a=0またはc=0の場
合を含むので、下記の平均組成式(4a)、(4b)お
よび(4c)で示される3種類の場合がある。
【0132】
【化23】
【0133】平均組成式(4)で示されるシリコーン含
有重合性界面活性剤は、下記の方法により製造すること
ができる。先ず下記の平均組成式(9)で示されるオル
ガノハイドロジェンポリシロキサン化合物を用意する。
【0134】
【化24】
【0135】式中、Q、R5 およびa,b,c,dは、
上述の平均組成式(4)の場合と同じである。このよう
なオルガノハイドロジェンポリシロキサン化合物は、a
=0またはc=0の場合を含むので、下記の平均組成式
(9a)、(9b)および(9c)で示される3種類の
オルガノハイドロジェンポリシロキサン化合物を含む。
【0136】
【化25】
【0137】このようなオルガノハイドロジェンポリシ
ロキサン化合物は、例えば、特開平4−169589号
公報の記載に従って、テトラアルキルジシロキサン、テ
トラアルキルシクロテトラシロキサン、(メタ)アクリ
ロキシプロピル・アルキルジアルコキシシラン或いはそ
の加水分解物、および各種環状或いは鎖状ポリシロキサ
ン等を硫酸やスルホン酸類で平衡化反応することにより
容易に調整することができる。
【0138】上述のオルガノハイドロジェンポリシロキ
サン化合物の具体例としては、以下の各式で示されるも
のが例示できる。なお、式中、Meはメチル基、Phは
フェニル基、Qは3−アクリロキシプロピル基または3
−メタクリロキシプロピル基を示している。Me及びP
hについては以後の化学式についても同様である。
【0139】
【化26】
【0140】
【化27】
【0141】次に、上述のオルガノハイドロジェンポリ
シロキサン化合物から下記の平均組成式(10)で示さ
れるオルガノポリシロキサン化合物を調整する。
【0142】
【化28】
【0143】式中、Q、R5 およびa,b,c,dは、
上述の平均組成式(4)の場合と同じである。Mは、−
36O(CH2CH2O)nHで示される一価の置換基
または−C36OCH2CR7(R8OR62 で示される
置換基である。ここで、nは、5≦n≦40の範囲の整
数である。また、R7 およびR8 は、いずれも上述の平
均組成式(4)の場合と同じである。
【0144】この工程では、Mが−C36O(CH2
2O)nHで示される置換基の場合、上述のオルガノ
ハイドロジェンポリシロキサン化合物に対して、下記の
一般式(11a)で示される、ポリオキシエチレン基と
脂肪族不飽和基とを含む化合物を反応させる。一方、M
が−C36OCH2CR7(R8OR62 で示される置換
基の場合は、上述のオルガノハイドロジェンポリシロキ
サン化合物に対して、下記の一般式(11b)で示され
る化合物を反応させる。
【0145】
【化29】
【0146】式(11a)中、nは、5≦n≦40の範
囲の整数である。nが5未満の場合は、水溶性や水への
分散性が低下するので好ましくない。一方、nが40を
越えると、ポリエーテル部分が大きくなり過ぎ、シロキ
サンの性能が発揮されにくくなる。なお、nの好ましい
範囲は、7〜20である。この場合は、親水性と疎水性
とのバランスを調整することができる。
【0147】一方、式(11b)中、R7 およびR8
は、いずれも上述の平均組成式(4)の場合と同じであ
る。
【0148】この反応では、オルガノハイドロジェンポ
リシロキサン化合物の構造中に含まれるSi−H基に上
記一般式(11a)または一般式(11b)で示される
化合物が付加(ヒドロシリル化反応)し、上述の平均組
成式(10)で示されるオルガノポリシロキサン化合物
が得られる。
【0149】なお、上述の付加反応は、白金触媒の存在
下で行うのが好ましい。白金触媒としては、ヒドロシリ
ル化反応に通常用いられる一般的なものを利用すること
ができるが、工業的観点からは、塩化白金酸やビニル基
含有シロキサンを配位させた中性の白金触媒が好まし
い。白金触媒の添加量は、触媒量であり、白金換算で通
常はオルガノハイドロジェンポリシロキサンの2〜40
0ppm程度である。
【0150】上述の付加反応条件は、適宜設定し得る
が、通常は、温度が60〜120℃で反応時間が2〜8
時間である。また、反応は、反応系の粘度や反応温度を
調整するために、ベンゼン,トルエン,キシレンなどの
芳香族系炭化水素溶媒、ヘキサン,ヘプタン,オクタン
などの脂肪族系炭化水素溶媒の存在下で行うことができ
る。また、ビニル基含有シロキサンを配位させた中性の
白金触媒を用いる場合は、エタノール、イソプロピルア
ルコール、イソブタノールなどの低級アルコール類も溶
媒として利用することができる。
【0151】このようにして得られる上述の平均組成式
(10)で示されるオルガノポリシロキサン化合物の具
体例としては、例えば下記のものを挙げることができ
る。
【0152】
【化30】
【0153】
【化31】
【0154】次に、平均組成式(10)で示されるオル
ガノポリシロキサン化合物から、目的とするシリコーン
含有重合性界面活性剤を誘導する。以下に、R6 に含ま
れる酸基の種類ごとに誘導方法を説明する。
【0155】(R6 に含まれる酸基がカルボキシル基の
場合)この場合は、先の工程で得られた平均組成式(1
0)で示されるオルガノポリシロキサン化合物に酸無水
物、例えば二塩基酸無水物または三塩基酸無水物を反応
させる。二塩基酸無水物としては、無水マレイン酸、無
水コハク酸、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル
酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸が例示できる。また、三
塩基酸無水物としては、無水トリメリット酸が例示でき
る。このようなオルガノポリシロキサン化合物と酸無水
物との反応では、オルガノポリシロキサン化合物の基M
に含まれる末端OH基に酸無水物が付加し、この結果当
該オルガノポリシロキサン化合物にカルボキシル基が導
入される。
【0156】反応条件は、反応温度を50〜200℃、
好ましくは90〜120℃、反応時間を0.5〜3時
間、好ましくは1〜2時間に設定するのが好ましい。な
お、反応は、無溶媒中で行われてもよいし、溶媒中で行
われてもよい。また、反応系に例えばスズ触媒を添加し
てもよい。
【0157】カルボキシル基部分が塩を形成しているオ
ルガノポリシロキサン化合物を得る場合は、得られたオ
ルガノポリシロキサン化合物をアルカリ金属化合物、ア
ンモニア、アミン化合物等の塩基性物質を用いて中和す
る。中和反応は、オルガノポリシロキサン化合物に対し
て当モル量の塩基性物質を加えて室温で撹拌すると容易
に達成できる。なお、アルカリ金属化合物の具体例とし
ては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチ
ウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムなどが挙げ
られる。このうち、特に水酸化カリウムが好ましい。ま
た、アミン化合物の具体例としては、トリエタノールア
ミン、トリエチルアミン、ピリジン、ジメチルエタノー
ルアミンなどが挙げられる。
【0158】(R6 に含まれる酸基がりん酸基の場合)
この場合は、平均組成式(10)で示されるオルガノポ
リシロキサン化合物に五酸化二リンを反応させる。この
ようなオルガノポリシロキサン化合物と五酸化二リンと
の反応では、オルガノポリシロキサン化合物の基Mに含
まれる末端OH基に五酸化二リンが付加し、この結果当
該ポリオルガノシロキサン化合物にリン酸基が導入され
る。
【0159】反応条件は、反応温度を50〜120℃、
好ましくは70〜90℃、反応時間を3〜10時間、好
ましくは4〜6時間に設定するのが好ましい。なお、反
応は、無溶媒中で行われてもよいし、溶媒中で行われて
もよい。
【0160】リン酸基部分が塩を形成しているオルガノ
ポリシロキサン化合物を得る場合は、リン酸基が導入さ
れたオルガノポリシロキサン化合物をアルカリ金属化合
物、アンモニア、アミン化合物等の塩基性物質を用いて
中和する。中和反応は、オルガノポリシロキサン化合物
に対して当モル量の塩基性物質を加えて室温で撹拌する
と容易に達成できる。なお、アルカリ金属化合物の具体
例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸
化リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムなど
が挙げられる。このうち、特に水酸化カリウムが好まし
い。また、アミン化合物の具体例としては、トリエタノ
ールアミン、トリエチルアミン、ピリジン、ジメチルエ
タノールアミンなどが挙げられる。
【0161】(R6 に含まれる酸基がスルホ基の場合)
この場合は、平均組成式(10)で示されるオルガノポ
リシロキサン化合物に例えばスルファミン酸を反応させ
る。このようなオルガノポリシロキサン化合物とスルフ
ァミン酸との反応では、オルガノポリシロキサン化合物
の基Mに含まれる末端OH基にスルファミン酸が付加
し、この結果当該オルガノポリシロキサン化合物にスル
ホ基が導入される。
【0162】反応条件は、反応温度を80〜140℃、
好ましくは110〜130℃、反応時間を0.5〜3時
間、好ましくは0.5〜1.5時間に設定するのが好ま
しい。なお、反応は、無溶媒中で行われてもよいし、溶
媒中で行われてもよい。
【0163】スルホ基部分が塩を形成しているオルガノ
ポリシロキサン化合物を得る場合は、スルホ基が導入さ
れたオルガノポリシロキサン化合物をアルカリ金属化合
物、アンモニア、アミン化合物等の塩基性物質を用いて
中和する。中和反応は、オルガノポリシロキサン化合物
に対して当モル量の塩基性物質を加えて室温で撹拌する
と容易に達成できる。なお、アルカリ金属化合物の具体
例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸
化リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムなど
が挙げられる。このうち、特に水酸化カリウムが好まし
い。また、アミン化合物の具体例としては、トリエタノ
ールアミン、トリエチルアミン、ピリジン、ジメチルエ
タノールアミンなどが挙げられる。
【0164】また、平均組成式(10)で示されるオル
ガノポリシロキサン化合物に1,4−ブタンサルトンを
反応させることにより、目的とする化合物を得ることも
できる。この場合は、オルガノポリシロキサン化合物の
基Mに含まれる末端OH基に対してNaOH存在下1,
4−ブタンサルトンが開環反応し、当該オルガノポリシ
ロキサン化合物にスルホン酸ナトリウム基が導入され
る。
【0165】なお、上述のシリコーン含有重合性界面活
性剤は、2種類のものが併用されてもよい。また、上述
のシリコーン含有重合性界面活性剤は、本発明以外の分
野においても、乳化重合用の重合性界面活性剤として用
いることができる。
【0166】次に、上述のモノマー混合物に含まれる重
合性二重結合を有するオキソ化合物としては、1分子中
に少なくとも1個のカルボニル基と重合可能な二重結合
とを有するものが用いられる。具体的には、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など
の(メタ)アクリルアミドから誘導されるもの、アセト
アセトキシエチルメタクリレート,アセトアセトキシエ
チルアクリレートなどのアセトアセトキシ基を有する
(メタ)アクリル酸エステル、ビニルメチルケトン,ビ
ニルエチルケトン,ビニルブチルケトンなどのビニルア
ルキルケトン、アクロレイン,ホルミルスチロールなど
のアルデヒド基を有するものを例示することができる。
この中で好ましいものは、(メタ)アクリルアミドから
誘導されるもの、およびアセトアセトキシ基を有する
(メタ)アクリル酸エステルであり、特に好ましいもの
は、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタク
リルアミド、アセトアセトキシエチルメタクリレート、
アセトアセトキシエチルアクリレートである。
【0167】なお、上述の重合性二重結合を有するオキ
ソ化合物は、2種以上のものが併用されてもよい。
【0168】さらに、上述のモノマー混合物に含まれる
α,β−不飽和エチレン性モノマーとしては、例えば、
アクリル系モノマー、スチレン、α−メチルスチレン、
α−メチルスチレンダイマー、イタコン酸、無水イタコ
ン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、酢酸ビニル、酢酸
アリルを例示することができる。
【0169】このうち、アクリル系モノマーとしては、
アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エ
チル、メタクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、メ
タクリル酸n−ブチル、アクリル酸i−ブチル、メタク
リル酸i−ブチル、アクリル酸t−ブチル、メタクリル
酸t−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタク
リル酸塩2−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、メ
タクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル、メタクリル
酸フェニル、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸ベンジ
ル、アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸シクロヘ
キシル、アクリル酸シクロヘキセニルメチル、メタクリ
ル酸シクロヘキセニルメチル、アクリル酸2−ヒドロキ
シエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリ
ル酸2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸2−ヒドロ
キシプロピル、アクリル酸4−ヒドロキシブチル、メタ
クリル酸4−ヒドロキシブチル、アクリル酸2−ヒドロ
キシエチルまたはメタクリル酸2−ヒドロキシエチルと
ε−カプロラクトンとの付加物(例えば、ダイセル化学
工業(株)製、プラクセルFM1等)、アクリル酸、メ
タクリル酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパン
スルホン酸、アシッドホスホキシプロピルメタクリレー
ト、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、
アクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシルやメタクリ
ル酸3,4−エポキシシクロヘキシル(例えば、ダイセ
ル化学工業(株)製、サイクロマーM−100,サイク
ロマーA−200)、アクリル酸3−トリメトキシシリ
ルプロピル、メタクリル酸3−トリメトキシシリルプロ
ピル、アクリル酸3−トリエトキシシリルプロピル、メ
タクリル酸3−トリエトキシシリルプロピル、アクリル
酸3−ジメトキシメチルシリルプロピル、メタクリル酸
3−ジメトキシメチルシリルプロピル、アクリル酸トリ
ブチル錫、メタクリル酸トリブチル錫、アクリルアミ
ド、メタクリルアミド等が例示できる。
【0170】なお、上述の各種α,β−エチレン性不飽
和モノマーは、それぞれ単独で用いられてもよいし、2
種以上混合して用いられてもよい。
【0171】上述のモノマー混合物は、上述のシリコー
ン含有重合性界面活性剤、上述の重合性二重結合を有す
るオキソ化合物および上述のα,β−不飽和エチレン性
モノマー以外のモノマーを必要に応じて含んでいてもよ
い。
【0172】上述のモノマー混合物の重合では、重合性
二重結合を有するオキソ化合物とα,β−不飽和エチレ
ン性モノマーとの重合反応中にシリコーン含有重合性界
面活性剤のQ基に含まれる不飽和結合が関与し、この結
果、重合性二重結合を有するオキソ化合物とα,β−不
飽和エチレン性モノマーとの重合により得られる幹ポリ
マーにシリコーン含有重合性界面活性剤による枝ポリマ
ーが導入され、目的とするカルボニル基含有シリコーン
変性グラフトポリマーが得られる。
【0173】上述のカルボニル基含有シリコーン変性グ
ラフトポリマーを製造する際には、上述のモノマー混合
物として、シリコーン含有重合性界面活性剤を5重量%
以上(好ましくは10〜20重量%)、重合性二重結合
を有するオキソ化合物を5重量%以上(好ましくは5〜
10重量%)、α,β−不飽和エチレン性モノマーを7
0〜95重量%(好ましくは75〜90重量%)含むも
のを用いるのが好ましい。シリコーン含有重合性界面活
性剤の含有量が5重量%未満の場合は、本発明の組成物
により得られる膜が耐候性を発現しにくくなる。また、
重合性二重結合を有するオキソ化合物の含有量が5重量
%未満の場合は、本発明の組成物により得られる膜が耐
溶剤性および耐水性を発現しにくくなる。さらに、α,
β−不飽和エチレン性モノマーの含有量が70重量%未
満の場合は、本発明により得られる膜の機械的強度が低
下するおそれがある。逆に、95重量%を超えると、シ
リコーン含有重合性界面活性剤および重合性二重結合を
有するオキソ化合物の含有量が相対的に低下するので、
結果的に本発明の組成物により得られる膜の耐候性、耐
溶剤性および耐水性などの特性が低下するおそれがあ
る。
【0174】(態様2のエマルション)このエマルショ
ンは、重合性二重結合を有するオキソ化合物に由来する
繰返し単位と、α,β−不飽和エチレン性モノマーに由
来する繰返し単位と、重合性二重結合を有するシリコー
ン化合物に由来する繰返し単位とを含むカルボニル基含
有シリコーン変性樹脂を界面活性剤を用いて水中に乳化
分散したものである。
【0175】このようなカルボニル基含有シリコーン変
性アクリル系樹脂のエマルションは、重合性二重結合を
有するオキソ化合物とα,β−不飽和エチレン性モノマ
ーと重合性二重結合を有するシリコーン化合物とを含む
上述のモノマー混合物を常法により重合し、得られた樹
脂を界面活性剤を用いて水中に分散すると得ることがで
きる。
【0176】ここで用いられる重合性二重結合を有する
オキソ化合物およびα,β−不飽和エチレン性モノマー
は、いずれも態様1のエマルションの製造で用いたもの
と同様である。
【0177】一方、重合性二重結合を有するシリコーン
化合物としては、特に制限されることなく種々のものを
用いることができるが、例えば、信越化学株式会社製の
X−22−5002およびX−22−174D(いずれ
も商品名)、東芝シリコーン株式会社製のTSL−97
05(商品名)、チッソ株式会社製のサイラプレーンF
M−0711,同FM−0721,同FM−0725,
同TM−0701(いずれも商品名)を挙げることがで
きる。
【0178】上述のカルボニル基含有シリコーン変性樹
脂を製造する場合には、上述のモノマー混合物として、
重合性二重結合を有するオキソ化合物を5重量%以上
(好ましくは5〜10重量%)、α,β−不飽和エチレ
ン性モノマーを70〜95重量%(好ましくは75〜9
0重量%)、重合性二重結合を有するシリコーン化合物
を5重量%以上(好ましくは10〜20重量%)含むも
のを用いるのが好ましい。重合性二重結合を有するオキ
ソ化合物の含有量が5重量%未満の場合は、本発明の組
成物により得られる膜が耐溶剤性、耐水性を発現しにく
くなる。また、α,β−不飽和エチレン性モノマーの含
有量が70重量%未満の場合は、本発明の組成物により
得られる膜の機械的強度が低下するおそれがある。逆
に、95重量%を超えると、シリコーン含有重合性界面
活性剤および重合性二重結合を有するオキソ化合物の含
有量が相対的に低下するので、結果的に本発明の組成物
により得られる膜の耐候性、耐溶剤性および耐水性など
の特性が低下するおそれがある。さらに、重合性二重結
合を有するシリコーン化合物の含有量が5重量%未満の
場合は、本発明の組成物により得られる膜が耐候性を発
現しにくくなる。
【0179】上述のカルボニル基含有シリコーン変性樹
脂を水中に分散する場合に用いる界面活性剤は、特に限
定されるものではなく、アニオン系、カチオン系および
ノニオン系などの種々の公知のものを用いることができ
る。また、界面活性剤としては、シリコーン系の界面活
性剤を用いることもできる。シリコーン系の界面活性剤
としては、例えば、信越化学株式会社製のKF−35
1、KF−354、KF−618(いずれも商品名)を
挙げることができる。このようなシリコーン系の界面活
性剤を用いた場合は、エマルションの安定性をより高め
ることができ、さらに、目的とする膜物性がより良好な
膜を得ることができる。
【0180】(態様3のエマルション)このエマルショ
ンは、重合性二重結合を有するオキソ化合物に由来する
繰返し単位とα,β−不飽和エチレン性モノマーに由来
する繰返し単位と、重合性二重結合を有するシリコーン
化合物に由来する繰返し単位とを含む幹ポリマー、即ち
カルボニル基含有シリコーン変性樹脂にシリコーン含有
重合性界面活性剤による枝ポリマーが結合した、カルボ
ニル基含有シリコーン変性グラフトポリマー(樹脂)の
エマルションである。
【0181】このようなエマルションは、例えば、重
合性二重結合を有するオキソ化合物、α,β−不飽和エ
チレン性モノマーおよびシリコーン含有重合性界面活性
剤を一部に含有する重合性二重結合を有するシリコーン
化合物を含むモノマー混合物を乳化重合する方法、或い
は同様のモノマー混合物を他の重合方法により重合
し、得られた樹脂を水中に乳化分散する方法、の2通り
の方法により製造することができる。
【0182】ここで用いられる重合性二重結合を有する
オキソ化合物およびα,β−不飽和エチレン性モノマー
は、態様1のエマルションで用いたものと同様である。
また、重合性二重結合を有するシリコーン化合物は、態
様2のエマルションで用いたものと同様の重合性二重結
合を有するシリコーン化合物と、態様1のエマルション
で用いたものと同様のシリコーン含有重合性界面活性剤
との混合物である。
【0183】上述の重合性二重結合を有するオキソ化合
物,上述のα,β−不飽和エチレン性モノマーおよび上
述の重合性二重結合を有するシリコーン化合物を含むモ
ノマー混合物の重合では、重合性二重結合を有するオキ
ソ化合物、α,β−不飽和エチレン性モノマーおよび重
合性二重結合を有するシリコーン化合物の重合反応中に
シリコーン含有重合性界面活性剤のQ基に含まれる不飽
和結合が関与し、この結果、重合性二重結合を有するオ
キソ化合物、α,β−不飽和エチレン性モノマーおよび
重合性二重結合を有するシリコーン化合物の重合により
得られる幹ポリマーにシリコーン含有重合性界面活性剤
による枝ポリマーが導入され、目的とするカルボニル基
含有シリコーン変性グラフトポリマーが得られる。
【0184】上述のカルボニル基含有シリコーン変性グ
ラフトポリマーを製造する際には、モノマー混合物とし
て、重合性二重結合を有するオキソ化合物を5重量%以
上(好ましくは5〜10重量%)、α,β−不飽和エチ
レン性モノマーを70〜95重量%(好ましくは75〜
90重量%)、重合性二重結合を有するシリコーン化合
物を5〜30重量%(好ましくは10〜20重量%)用
いるのが好ましい。但し、重合性二重結合を有するシリ
コーン化合物としては、モノマー混合物の全量に対して
シリコーン含有重合性界面活性剤を5重量%以上(好ま
しくは10〜20重量%)に設定可能なように当該シリ
コーン含有重合性界面活性剤を含むものを用いるのが好
ましい。重合性二重結合を有するオキソ化合物の含有量
が5重量%未満の場合は、本発明の組成物により得られ
る膜が耐溶剤性、耐水性を発現しにくくなる。また、
α,β−不飽和エチレン性モノマーの使用量が70重量
%未満の場合は、本発明の組成物により得られる膜の機
械的強度が低下するおそれがある。逆に、95重量%を
超えると、シリコーン含有重合性界面活性剤および重合
性二重結合を有するオキソ化合物の含有量が相対的に低
下するので、結果的に本発明の組成物により得られる膜
の耐候性、耐溶剤性および耐水性などの特性が低下する
おそれがある。さらに、重合性二重結合を有するシリコ
ーン化合物の使用量が5重量%未満の場合は、本発明に
より得られる膜が耐候性を発現しにくくなる。逆に、3
0重量%を超えると、エマルションの安定性を損なう場
合がある。さらに、シリコーン含有重合性界面活性剤の
含有量が5重量%未満の場合は、安定なエマルションを
得るのが困難な場合がある。
【0185】本発明で用いられる上述のカルボニル基含
有シリコーン変性樹脂は、上述の3態様のいずれのエマ
ルションの場合も重量平均分子量が1万〜200万が好
ましく、10万〜100万がより好ましい。重量平均分
子量が1万未満の場合は、本発明の組成物により得られ
る膜の機械的強度が低下するおそれがある。逆に、20
0万を超えると、本発明の組成物を成膜するのが困難に
なる。
【0186】また、上述のカルボニル基含有シリコーン
変性樹脂のエマルションは、平均粒径が50〜500n
mが好ましく、70〜200nmがより好ましい。平均
粒径がこの範囲外の場合は、本発明の組成物が良好な造
膜性を発揮しない場合がある。
【0187】低分子量架橋剤 本発明の常温硬化性樹脂組成物は、上述のポリウレタン
ディスパージョンとカルボニル基含有シリコーン変性樹
脂のエマルションとの他に、低分子量架橋剤をさらに含
んでいてもよい。
【0188】本発明で用いられる低分子量架橋剤として
は、ジアミン化合物、ジヒドラジド化合物、ポリオキシ
アルキレンアミン化合物などが挙げられる。このような
低分子架橋剤の分子量は、1,000以下が好ましい。
分子量が1,000を越える場合は、本発明の組成物中
の樹脂粒子の水分散安定性を低下させるおそれがある。
【0189】上述のジアミン化合物の具体例としては、
1,6−ヘキサンジアミンが例示できる。また、ジヒド
ラジド化合物としては、例えば、下記の一般式(12)
で示されるものが用いられる。このような一般式(1
2)で示されるジヒドラジド化合物の具体例としては、
例えば、アジピン酸ジヒドラジドが挙げられる。さら
に、ポリオキシアルキレンアミン化合物としては、ジェ
ファーミンD−230、同D−400、同ED−60
0、同ED−900(いずれもテキサコケミカルカンパ
ニー社の商品名)が挙げられる。
【0190】
【化32】
【0191】なお、このような低分子量架橋剤を用いた
場合は、上述のウレタンディスパージョンの使用量を少
なくした場合でも、十分な架橋度を有する膜が得られ
る。
【0192】混合割合 本発明の常温硬化性樹脂組成物は、上述のカルボニル基
含有シリコーン変性樹脂のエマルション(A)と、上述
のポリウレタンディスパージョン(B)との重量割合
が、固形分比(A/B)で100/5〜5/100とな
るよう両成分を含むのが好ましく、100/10〜10
/100となるよう両成分を含むのがより好ましい。両
成分の割合がこの範囲外の場合は、上述のカルボニル基
含有シリコーン変性樹脂に基づく特性と、上述のポリウ
レタンディスパージョンに基づく特性とを兼ね備えた膜
を形成するのが困難になる。
【0193】本発明の常温硬化性樹脂組成物が上述の低
分子量架橋剤をさらに含む場合は、上述の固形分比(A
/B)を100/5〜50/100となるよう設定する
のが好ましく、100/10〜100/100となるよ
う設定するのがより好ましい。また、低分子量架橋剤の
添加量は、カルボニル基含有シリコーン変性樹脂に含ま
れるカルボニル基(C)と低分子量架橋剤に含まれる官
能基、即ちアミノ基(D)との当量比(D/C)が、
0.01/1〜1/1になるよう設定するのが好まし
い。この当量比が1/0.01未満の場合には、添加効
果が確認されず、1/1を超える場合には、本発明の組
成物により得られる膜が目的とする物性を示さない場合
がある。
【0194】用途 本発明の常温硬化性樹脂組成物は、例えば、塗料として
用いることができる。この場合、カルボニル基含有シリ
コーン変性樹脂に基づく特性、例えば高耐候性などと、
ウレタン樹脂に基づく特性、例えば弾性、強靱性、耐久
性および耐汚染性などとを兼ね備えた塗膜を形成するこ
とができる。また、この塗膜は、従来のカルボニル基/
ヒドラジド/ウレタンディスパージョンの硬化系に比べ
て、より良好な耐水性および耐溶剤性を示す。
【0195】なお、本発明の常温硬化性樹脂組成物を塗
料として用いる場合には、塗料用に通常使用される顔料
や各種添加剤などを適宜配合することができる。
【0196】
【実施例】製造例1(ポリウレタンディスパージョンの製造) 反応装置として、撹拌機、温度計、冷却管および窒素ガ
スフロー用のガラス管を備えた1リットルの四つ口丸底
セパラブルフラスコを用意した。この反応容器に、N,
N−ビス−(2−ヒドロキシエチル)−タウリン21
g、イソホロンジイソシアネート45gおよび40重量
%の1−メチル−2−ピロリドン(44g)を仕込み、
窒素ガスを流しながら撹拌してオイルバスにより約16
0℃まで加熱した。
【0197】N,N−ビス−(2−ヒドロキシエチル)
−タウリンが完全に溶解したことを確認した後に、2時
間かけて約80℃まで冷却した。これに、ジ−n−ブチ
ルチンジラウレート(0.06重量%/固形分)を滴下
してさらに30分間撹拌し、クリヤーなジイソシアネー
ト化合物を得た。
【0198】次に、得られたジイソシアネート化合物に
分子量が800のポリカーボネートジオール(ダイセル
化学工業株式会社製のプラクセルCD−208PL)1
20gと、分子量が1,000のポリカーボネートジオ
ール(ダイセル化学工業株式会社製のプラクセルCD−
210PL)50gとを1−メチル−2−ピロリドン1
13gとともに添加し、窒素ガスを流しながら約80℃
で4時間撹拌した。これにより得られたポリマーの末端
に残っている未反応の水酸基を完全にイソシアネート基
に置換するために、イソホロンジイソシアネートを先に
用いた量と等モル(45g)添加して80℃で4時間撹
拌し、ウレタンプレポリマーを得た。
【0199】得られたウレタンプレポリマーの溶液を5
0℃以下に冷却し、トリエチルアミン10gで中和した
後、ヒドラジン一水和物5gと蒸留水500gとを加え
て乳化することにより、ポリウレタンディスパージョン
(固形分=30重量%)を得た。
【0200】製造例2(ポリウレタンディスパージョン
の製造) ウレタンプレポリマーを中和しない点を除いて製造例1
と同様の方法でポリウレタンディスパージョン(固形分
=32重量%)を得た。
【0201】製造例3(ポリウレタンディスパージョン
の製造) 製造例1で用いたものと同様の反応容器に、N,N−ビ
ス−(2−ヒドロキシエチル)−タウリン43g、イソ
ホロンジイソシアネート89gおよび40重量%の1−
メチル−2−ピロリドン(88g)を仕込み、窒素ガス
を流しながら撹拌してオイルバスにより約160℃まで
加熱した。
【0202】N,N−ビス−(2−ヒドロキシエチル)
−タウリンが完全に溶融したことを確認した後に、2時
間かけて約80℃まで冷却した。これに、ジ−n−ブチ
ルチンジラウレート(0.06重量%/固形分)を滴下
してさらに30分間撹拌し、クリヤーなジイソシアネー
ト化合物を得た。
【0203】次に、得られたジイソシアネート化合物に
分子量が800のポリカーボネートジオール(ダイセル
化学工業株式会社製のプラクセルCD−208PL)4
gと、分子量が1,000のポリカーボネートジオール
(ダイセル化学工業株式会社製のプラクセルCD−21
0PL)145gとを1−メチル−2−ピロリドン99
gとともに添加し、窒素ガスを流しながら約80℃で4
時間撹拌してウレタンプレポリマーを得た。
【0204】得られたウレタンプレポリマーの溶液を5
0℃以下に冷却し、ヒドラジン一水和物2.5gと蒸留
水470gとを加えて乳化することにより、ポリウレタ
ンディスパージョン(固形分=31重量%)を得た。
【0205】製造例4(ポリウレタンディスパージョン
の製造) 製造例1で用いたものと同様の反応容器に、N,N−ビ
ス−(2−ヒドロキシエチル)−アミノエチルカルボン
酸35g、イソホロンジイソシアネート89gおよび4
0重量%の1−メチル−2−ピロリドン(83g)を仕
込み、窒素ガスを流しながら撹拌してオイルバスにより
約110℃まで加熱した。
【0206】N,N−ビス−(2−ヒドロキシエチル)
−アミノエチルカルボン酸が完全に溶融したことを確認
した後に、2時間かけて約80℃まで冷却した。これ
に、ジ−n−ブチルチンジラウレート(0.06重量%
/固形分)を滴下してさらに30分間撹拌し、クリヤー
なジイソシアネート化合物を得た。
【0207】次に、得られたジイソシアネート化合物に
分子量が1,000のポリカーボネートジオール(ダイ
セル化学工業株式会社製のプラクセルCD−210P
L)113gと、分子量が2,000のポリカーボネー
トジオール(ダイセル化学工業株式会社製のプラクセル
CD−220PL)40gとを1−メチル−2−ピロリ
ドン102gとともに添加し、窒素ガスを流しながら約
80℃で4時間撹拌してウレタンプレポリマーを得た。
【0208】得られたウレタンプレポリマーの溶液を5
0℃以下に冷却し、ヒドラジン一水和物3.3gと蒸留
水470gとを加えて乳化することにより、ポリウレタ
ンディスパージョン(固形分=30重量%)を得た。
【0209】製造例5(ポリウレタンディスパージョン
の製造) 最終段階で用いたヒドラジン一水和物をエチレンジアミ
ン一水和物3.9gとする点を除いて製造例3と同様に
操作し、ポリウレタンディスパージョン(固形分=33
重量%)を得た。
【0210】製造例6(ポリウレタンディスパージョン
の製造) 製造例1で用いたものと同様の反応容器に、ジメチロー
ルプロピオン酸12g、イソホロンジイソシアネート1
01g、分子量が1,000のポリカーボネートジオー
ル(ダイセル化学工業株式会社製のプラクセルCD−2
10PL)137gおよび40重量%の1−メチル−2
−ピロリドン(167g)を仕込み、窒素ガスを流しな
がら75〜80℃で5時間撹拌してウレタンプレポリマ
ーを合成した。
【0211】得られたウレタンプレポリマーの溶液を5
0℃以下に冷却し、トリエチルアミン9gで中和した後
にエチレンジアミン一水和物11.3gと蒸留水435
gとを加えて乳化することにより、ポリウレタンディス
パージョン(固形分=31重量%)を得た。
【0212】製造例7(ポリウレタンディスパージョン
の製造) 最終段階で用いたヒドラジン一水和物をエチレンジアミ
ン一水和物17.7gとする点を除いて製造例6と同様
に操作し、ポリウレタンディスパージョン(固形分=3
0重量%)を得た。
【0213】製造例8(ポリウレタンディスパージョン
の製造) 1−メチル−2−ピロリドン45gにポリエチレングリ
コールモノエーテル(分子量750)47gを溶解し、
これにイソホロンジイソシアネート14gを50℃で3
0分かけて滴下した。次に、この反応系を30℃以下に
冷却し、ジエタノールアミン6.6gを加えてポリエチ
レンオキサイド鎖を有するジオール溶液を得た。
【0214】このジオール溶液90g、イソホロンジイ
ソシアネート74g、分子量が1,000のポリカーボ
ネートジオール(ダイセル化学工業株式会社製のプラク
セルCD−210PL)117gおよび1−メチル−2
−ピロリドン127gを製造例4と同様の反応容器に仕
込み、窒素ガスを流しながら75〜80℃で5時間撹拌
してウレタンプレポリマーを合成した。
【0215】得られたウレタンプレポリマーの溶液を5
0℃以下に冷却し、ヒドラジン一水和物8.4gと蒸留
水417gとを加えて乳化することにより、ポリウレタ
ンディスパージョン(固形分=32重量%)を得た。
【0216】製造例9(ポリウレタンディスパージョン
の製造) 2リットルの4つ口フラスコを用意し、これにメチルエ
チルケトン268.3重量部、ポリプロピレングリコー
ル(分子量=約2,000)260重量部、2,2’−
ジメチロールプロピオン酸26.5重量部およびイソホ
ロンジイソシアネート116重量部を入れ、撹拌しなが
ら乾燥窒素を封入した。これを70℃に加熱し、1時間
その温度で維持した後、さらに80℃で6時間反応を行
なった。その後、30℃まで冷却し、ウレタンプレポリ
マー溶液を得た。
【0217】次に、予め2リットルの4つ口フラスコ中
に仕込まれた、7.8重量部の80重量%ヒドラジン水
溶液とトリエチルアミン21重量部とを脱イオン水76
4重量部に溶解させたアミン水溶液中に上述のウレタン
プレポリマー溶液を撹拌しながら徐々に注ぎ込み、生成
物を得た。これを50℃に加熱して減圧下で溶剤を除去
し、脱イオン水を加えて濃度を調整した。この結果、固
形分濃度が35.4重量%、pHが8.4、粘度(BM
粘度計、60rpm、20℃)が42cps、酸価が3
4の半透明なポリウレタンディスパージョンを得た。
【0218】製造例10(シリコーン含有重合性界面活
性剤の製造) 下記の平均組成式(I)で示されるポリオルガノシロキ
サン50g、ヘキサヒドロ無水フタル酸20.5gおよ
び錫触媒0.05gをフラスコに仕込み、これを100
℃で1.5時間反応させた。反応の終了は、赤外線吸収
スペクトル(IR)で酸無水物を示す1850cm-1
吸収が消失することにより確認した。得られた生成物の
収量は70.5gであった。この生成物は、軟化点が3
2〜36℃であり、下記の平均組成式(I−a)で示さ
れるオルガノポリシロキサン化合物である。
【0219】
【化33】
【0220】
【化34】
【0221】次に、平均組成式(I−a)のオルガノポ
リシロキサン化合物50gと2−ジメチルアミノエタノ
ール8.4gとを室温で撹拌・反応させることにより、
アミン塩変性オルガノポリシロキサン化合物(シリコー
ン含有重合性界面活性剤)を得た。この化合物は、軟化
点が24〜30℃であり、下記の平均組成式(I−b)
で示される。
【0222】
【化35】
【0223】製造例11(シリコーン含有重合性界面活
性剤の製造) 下記の平均組成式(II)で示されるポリオルガノシロ
キサン50g、ヘキサヒドロ無水フタル酸5.9gおよ
び錫触媒0.05gをフラスコに仕込み、これを100
℃で1.5時間反応させた。反応の終了は、赤外線吸収
スペクトル(IR)で酸無水物を示す1850cm-1
吸収が消失することにより確認した。得られた生成物の
収量は55.9gであった。この生成物は、軟化点が4
2〜48℃であり、下記の平均組成式(II−a)で示
されるオルガノポリシロキサン化合物である。
【0224】
【化36】
【0225】
【化37】
【0226】次に、平均組成式(II−a)のオルガノ
ポリシロキサン化合物50gと2−ジメチルアミノエタ
ノール3.0gとを室温で撹拌・反応させることによ
り、アミン塩変性オルガノポリシロキサン化合物(シリ
コーン含有重合性界面活性剤)を得た。この化合物は、
軟化点が32〜38℃であり、下記の平均組成式(II
−b)で示される。
【0227】
【化38】
【0228】製造例12(シリコーン含有重合性界面活
性剤の製造) 下記の平均組成式(III)で示されるポリオルガノシ
ロキサン50g、ヘキサヒドロ無水フタル酸6.5gお
よび錫触媒0.05gをフラスコに仕込み、これを10
0℃で1.5時間反応させた。反応の終了は、赤外線吸
収スペクトル(IR)で酸無水物を示す1850cm-1
の吸収が消失することにより確認した。得られた生成物
の収量は56.5gであった。この生成物は、軟化点が
44〜50℃であり、下記の平均組成式(III−a)
で示されるオルガノポリシロキサン化合物である。
【0229】
【化39】
【0230】
【化40】
【0231】次に、平均組成式(III−a)のオルガ
ノポリシロキサン化合物50gと2−ジメチルアミノエ
タノール4.0gとを室温で撹拌・反応させることによ
り、アミン塩変性オルガノポリシロキサン化合物(シリ
コーン含有重合性界面活性剤)を得た。この化合物は、
軟化点が36〜40℃であり、下記の平均組成式(II
I−b)で示される。
【0232】
【化41】
【0233】製造例13(シリコーン含有重合性界面活
性剤の製造) 下記の平均組成式(IV)で示されるポリオルガノシロ
キサン50g、ヘキサヒドロ無水フタル酸6.5gおよ
び錫触媒0.05gをフラスコに仕込み、これを100
℃で1.5時間反応させた。反応の終了は、赤外線吸収
スペクトル(IR)で酸無水物を示す1850cm-1
吸収が消失することにより確認した。得られた生成物の
収量は56.5gであった。この生成物は、軟化点が5
0〜55℃であり、下記の平均組成式(IV−a)で示
されるオルガノポリシロキサン化合物である。
【0234】
【化42】
【0235】
【化43】
【0236】次に、平均組成式(IV−a)のオルガノ
ポリシロキサン化合物50gと2−ジメチルアミノエタ
ノール4.0gとを室温で撹拌・反応させることによ
り、アミン塩変性オルガノポリシロキサン化合物(シリ
コーン含有重合性界面活性剤)を得た。この化合物は、
軟化点が45〜50℃であり、下記の平均組成式(IV
−b)で示される。
【0237】
【化44】
【0238】製造例14(カルボニル基含有シリコーン
変性樹脂エマルション(態様1のエマルション)の製
造) 撹拌機、冷却器、温度計、滴下ロートおよび窒素ガス導
入管を備えた反応容器に水130重量部を仕込み、80
℃に保持した。そして、この反応容器にメタクリル酸ブ
チル77重量部、ダイアセトンアクリルアミド3重量部
および製造例10で得られたシリコーン含有重合性界面
活性剤20重量部との混合液、並びに4,4’−アゾビ
ス−4−シアノバレリック酸1.0重量部をそれぞれ2
時間かけて別々に等速滴下した。その後、80℃で3時
間保温してから冷却したところ、カルボニル基含有シリ
コーン変性樹脂エマルションが得られた。このエマルシ
ョンは、粒径が80.7nm、分子量が重量平均分子量
で60万、不揮発分濃度が35.1重量%であった。
【0239】製造例15(カルボニル基含有シリコーン
変性樹脂エマルション(態様1のエマルション)の製
造) メタクリル酸ブチルを80重量部、ダイアセトンアクリ
ルアミドを10重量部および製造例10で得られたシリ
コーン含有重合性界面活性剤に代えて製造例11で得ら
れたシリコーン含有重合性界面活性剤10重量部を用い
た以外は製造例14と同様にし、カルボニル基含有シリ
コーン変性樹脂エマルションを得た。得られたエマルシ
ョンは、粒径が112nm、分子量が重量平均分子量で
70万、不揮発分濃度が35.8重量%であった。
【0240】製造例16(カルボニル基含有シリコーン
変性樹脂エマルション(態様1のエマルション)の製
造) メタクリル酸ブチルに代えてメチルメタクリレートを7
7重量部、ダイアセトンアクリルアミドに代えてアセト
アセトキシエチルメタクリレートを3重量部および製造
例10で得られたシリコーン含有重合性界面活性剤に代
えて製造例12で得られたシリコーン含有重合性界面活
性剤20重量部を用いた以外は製造例14と同様にし、
カルボニル基含有シリコーン変性樹脂エマルションを得
た。得られたエマルションは、粒径が85.3nm、分
子量が重量平均分子量で60万、不揮発分濃度が35.
0重量%であった。
【0241】製造例17(カルボニル基含有シリコーン
変性樹脂エマルション(態様1のエマルション)の製
造) メタクリル酸ブチルを80重量部、ダイアセトンアクリ
ルアミドに代えてアセトアセトキシエチルメタクリレー
トを10重量部および製造例10で得られたシリコーン
含有重合性界面活性剤に代えて製造例13で得られたシ
リコーン含有重合性界面活性剤10重量部を用いた以外
は製造例14と同様にし、カルボニル基含有シリコーン
変性樹脂エマルションを得た。得られたエマルション
は、粒径が122nm、分子量が重量平均分子量で55
万、不揮発分濃度が35.3重量%であった。
【0242】製造例18(カルボニル基含有シリコーン
変性樹脂エマルション(態様2のエマルション)の製
造) 製造例14で用いたものと同様の反応容器を用意し、こ
れに水180重量部とアニオン性界面活性剤(花王株式
会社製の”レベノールWZ”)5重量部とを仕込み、8
0℃に保持した。そして、この反応容器に、分子量が約
1,000のシロキサンマクロマー(チッソ株式会社製
の”サイラプレーンFM−0711”)10重量部、ダ
イアセトンアクリルアミド3重量部およびメタクリル酸
ブチル82重量部との混合溶液、並びに4,4’−アゾ
ビス−4−シアノバレリック酸1.0重量部をそれぞれ
2時間かけて別々に等速滴下した。その後、80℃で3
時間保温してから冷却したところ、カルボニル基含有シ
リコーン変性樹脂エマルションが得られた。このエマル
ションは、粒径が155nm、分子量が重量平均分子量
で60万、不揮発分濃度が35.1重量%であった。
【0243】製造例19(カルボニル基含有シリコーン
変性樹脂エマルション(態様3のエマルション)の製
造) 製造例14で用いたものと同様の反応容器を用意し、こ
れに水130重量部を仕込み、80℃に保持した。そし
て、この反応容器にメチルメタクリレート30重量部、
メタクリル酸ブチル50重量部、ダイアセトンアクリル
アミド5重量部、分子量が約1,000のシロキサンマ
クロマー(チッソ株式会社製の”サイラプレーンFM−
0711”)5重量部および製造例12で得られたシリ
コーン含有重合性界面活性剤10重量部の混合液、並び
に4,4’−アゾビス−4−シアノバレリック酸1.0
重量部をそれぞれ2時間かけて別々に等速滴下した。そ
の後、80℃で3時間保温してから冷却したところ、カ
ルボニル基含有シリコーン変性樹脂エマルションが得ら
れた。このエマルションは、粒径が150nm、分子量
が重量平均分子量で52万、不揮発分濃度が35.0重
量%であった。
【0244】製造例20(カルボニル基含有アクリル樹
脂エマルションの製造) 反応装置として、撹拌機、温度計、冷却管、滴下ロート
および窒素ガスフロー用のガラス管を備えた1リットル
の五つ口丸底セパラブルフラスコを用意した。この反応
容器に、脱イオン水160gとレベノールWZ(花王株
式会社製のアニオン性乳化剤)1.2gとを仕込み、窒
素ガスを流しながら撹拌して80℃に保った。
【0245】これに、脱イオン水20gと過硫酸アンモ
ニウム0.8gとの混合液を添加し、10分後に下記の
組成のプレエマルションを3時間かけて滴下した。プレ
エマルションの滴下開始から30分後に、脱イオン水8
0gと過硫酸アンモニウム0.6gとの混合液を3時間
かけてさらに滴下し始めた。
【0246】〔プレエマエルション〕 ダイアセトンアクリルアミド 12g アクリル酸 12g メチルメタクリレート 125g 2−エチルヘキシルアクリレート 125g スチレン 126g レベノールWZ 14.8g 脱イオン水 200g
【0247】全ての滴下が終了した後、さらに80℃で
2時間撹拌を継続し、その後、40℃まで冷却してアン
モニア水でpHを8〜9に調整した。これによりカルボ
ニル基含有アクリル樹脂エマルションを得た。
【0248】製造例21(カルボニル基含有アクリル樹
脂エマルションの製造) 滴下するプレエマルションとして下記のものを用いる点
を除いて製造例20と同様に操作し、カルボニル基含有
アクリル樹脂エマルションを得た。
【0249】〔プレエマエルション〕 アセトアセトキシエチルメタクリレート 20g アクリル酸 12g メチルメタクリレート 123g 2−エチルヘキシルアクリレート 123g スチレン 122g レベノールWZ 14.8g 脱イオン水 200g
【0250】実施例1〜6、比較例1〜10 製造例1〜9で得られたポリウレタンディスパージョ
ン、製造例14〜21で得られた樹脂エマルションおよ
び低分子量架橋剤を表1および表2に示す割合で1リッ
トルのステンレス容器に加えて撹拌し、常温硬化性樹脂
組成物を調製した。
【0251】
【表1】
【0252】
【表2】
【0253】なお、表1および表2において、低分子量
架橋剤の欄のC−1はアジピン酸ジヒドラジド、C−2
は1,6−ヘキサンジアミン、およびC−3はジェファ
ーミンED−600(テキサコケミカルカンパニー社製
のポリオキシアルキレンアミン化合物)をそれぞれ示
す。また、固形分重量比は、樹脂エマルション(A)と
ポリウレタンディスパージョン(B)との固形分比(A
/B)を示す。さらに、低分子量架橋剤割合は、樹脂エ
マルションに含まれているカルボニル基(C)と低分子
量架橋剤のアミノ基(D)との当量比(D/C)を示
す。
【0254】得られた常温硬化性樹脂組成物による塗膜
を形成し、その耐水性、アセトン不溶分、伸びおよび強
度を評価した。評価方法は下記の通りである。結果を表
3および表4に示す。
【0255】(耐水性)6MILのドクターブレードを
用いてガラス板に塗布し、3日間常温乾燥した。その
後、40℃の温水に1日間浸漬し、膜外観の変化を目視
で評価した。評価の基準は下記の通りである。
【0256】 ◎:異常なし。 ○:やや白化。 △:白化。 ×:溶解。
【0257】(アセトン不溶分)#40のバーコーター
を用いてアルミニウム板に塗布し、3日間常温乾燥し
た。その後、アセトンで3時間煮沸したときの塗膜の残
存率(重量%)を求めた。
【0258】(伸びおよび強度)膜厚が乾燥時で約70
μmになるようにフリーフイルムを作製した。これをJ
IS−A−6910の伸び試験方法に従って養生し、2
号ダンベルにより打ち抜いたものを試験片として20℃
で測定した。また、強度は、伸びの測定時に同時に記録
した。
【0259】
【表3】
【0260】
【表4】
【0261】実施例7〜12、比較例11〜20 1リットルのステンレス容器に下記の原料を入れて20
分間撹拌し、その後原料の総重量の6割相当分のガラス
ビーズを入れてさらに30分間撹拌した。ここからガラ
スビーズのみを取り除き、顔料分散ペーストを得た。
【0262】〔原料〕 エチレングリコール 20g ノプコスパース44C(*1) 6g SNデフォーマー364(*2) 4g HEC SP−600(*3) 0.1g チタン白 R−930(*4) 480g 水道水 160g (*1:サンノプコ株式会社製の顔料分散剤、*2:サ
ンノプコ株式会社製の消泡剤、*3:ダイセル化学工業
株式会社製の増粘剤、*4:石原産業株式会社製の白着
色顔料)
【0263】得られた顔料分散ペースト、実施例1〜6
および比較例1〜10で得られた樹脂組成物並びにCS
−12(チッソ株式会社製の造膜助剤)を表5および表
6に示す割合で混合し、これをアンモニア水でpHを8
〜9に調整して塗料組成物を作製した。なお、表5およ
び表6において、”PVC”は、ピグメントボリューム
コンテントの略である。
【0264】
【表5】
【0265】
【表6】
【0266】得られた塗料組成物を用いて塗膜を形成
し、その耐汚染性および耐候性を調べた。試験方法は下
記の通りである。結果を表7および表8に示す。
【0267】(耐汚染性) 6ヵ月間の自然曝露試験により評価した。評価の基準は
次の通りである。 ◎:全く汚れがない。 ○:殆ど汚れがない。 △:汚れあり。 ×:著しい汚れあり。
【0268】(耐候性)サンシャインウェザオメーター
を用いて2,000時間塗膜を照射し、塗面の状態を目
視評価した。また、塗膜の60度鏡面光沢を測定し、試
験開始時の光沢に対する照射後の光沢保持率(%)を求
めた。なお、目視評価の基準は下記の通りである。 ◎:異常なし。 ○:殆ど異常なし。 ×:チョーキングが著しい。
【0269】(耐溶剤性)6MILのドクターブレード
を用いてガラス板に塗布し、3日間常温で乾燥した。そ
の後、キシレンを滲みこませた布で往復50回塗膜を擦
り、塗膜外観の変化を目視評価した。評価の基準は下記
の通りである。 ◎:異常なし。 ○:やや白化。 △:白化。 ×:溶解。
【0270】
【表7】
【0271】
【表8】
【0272】
【発明の効果】本発明に係る常温硬化性樹脂組成物は、
上述のポリウレタンディスパージョンと上述のカルボニ
ル基含有シリコーン変性樹脂のエマルションとを含むた
め、従来のものに比べて耐候性、耐汚染性、耐水性およ
び耐溶剤性に優れた膜を形成することができる。
【0273】また、本発明に係るシリコーン含有重合性
界面活性剤によれば、乳化重合において、安定なエマル
ションを製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 55/00 LMF C08L 55/00 LMF C09D 175/04 PHM C09D 175/04 PHM C11D 1/82 C11D 1/82 // C08F 299/08 MRY C08F 299/08 MRY (72)発明者 橘 佳樹 大阪府寝屋川市池田中町19番17号 日本ペ イント株式会社内

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】分子内に親水性基を有するウレタンプレポ
    リマーと鎖伸長剤とを水中で反応させることにより得ら
    れるポリウレタンディスパージョンと、 重合性二重結合を有するオキソ化合物と、α,β−不飽
    和エチレン性モノマーと、重合性二重結合を有するシリ
    コーン系化合物とを含むモノマー混合物を共重合するこ
    とにより得られるカルボニル基含有シリコーン変性樹脂
    のエマルションと、を含む常温硬化性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】前記ポリウレタンディスパージョンは、分
    子内に親水性基としてのアニオン基およびカチオン基の
    両者を有しかつ複数個の末端にイソシアネート基を有す
    るウレタンプレポリマーと鎖伸長剤とを水中で反応させ
    ることにより得られるものである、請求項1に記載の常
    温硬化性樹脂組成物。
  3. 【請求項3】前記ウレタンプレポリマーは、下記の一般
    式(1)で示される、アニオン基およびカチオン基の両
    者を有する構造単位U1 と、炭素数が4〜13の炭化水
    素基からなる構造単位U2 と、ポリオール化合物から少
    なくとも2個の水酸基を除いたものに相当する鎖状構造
    を有する構造単位U3 とを含み、 前記構造単位U1 、U2 およびU3 は、前記構造単位U
    1 と前記構造単位U1、前記構造単位U3 と前記構造単
    位U3 、または前記構造単位U1 と前記構造単位U3
    前記構造単位U2 を挟んで位置し、しかも末端に前記構
    造単位U2 が位置するよう複数の単位が互いにウレタン
    結合しながら配列されており、かつ前記末端に位置する
    前記構造単位U2 の端末にはイソシアナート基が結合し
    ている、請求項2に記載の常温硬化性樹脂組成物。 【化1】 (式中、R1 は、炭素数が1または2のアルキレン基、
    2 は、炭素数が2〜4の、構造単位U2 との結合点を
    1つ有するアルキレン基または構造単位U2 との結合点
    を2つ有するアルキレン基、R3 は、R2 が構造単位U
    2 との結合点を1つ有するアルキレン基の場合は炭素数
    が2〜4のアルキレン基、R2 が構造単位U2 との結合
    点を2つ有するアルキレン基の場合は水素または炭素数
    が1〜12のアルキル基、Xは、−SO3 -、−PO3 -
    たは−COO- 、を示す。)
  4. 【請求項4】前記構造単位U1 に含まれるR2 およびR
    3 が炭素数2〜4でありかつ前記構造単位U2 との結合
    点を1つ有するアルキレン基であり、 前記構造単位U2 が脂肪族炭化水素基であり、 前記構造単位U3 がポリカーボネート鎖、ポリエステル
    鎖、ポリエーテル鎖およびポリシロキサン鎖からなる群
    から選ばれた少なくとも1つのポリマー鎖である、請求
    項3に記載の常温硬化性樹脂組成物。
  5. 【請求項5】前記構造単位U1 に含まれるXが−SO3 -
    であり、 前記構造単位U2 が下記の式(2)で示される脂肪族炭
    化水素基であり、 前記構造単位U3 がポリカーボネート鎖である、請求項
    4に記載の常温硬化性樹脂組成物。 【化2】
  6. 【請求項6】前記ポリウレタンディスパージョンは、分
    子内に親水性基としてのアニオン基を有しかつ複数個の
    末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー
    と鎖伸長剤とを水中で反応させることにより得られるも
    のである、請求項1に記載の常温硬化性樹脂組成物。
  7. 【請求項7】前記ウレタンプレポリマーは、下記の一般
    式(3)で示される、アニオン基を有する構造単位U1
    と、炭素数が4〜13の炭化水素基からなる構造単位U
    2 と、ポリオール化合物から少なくとも2個の水酸基を
    除いたものに相当する鎖状構造を有する構造単位U3
    を含み、 前記構造単位U1 、U2 およびU3 は、前記構造単位U
    1 と前記構造単位U1、前記構造単位U3 と前記構造単
    位U3 、または前記構造単位U1 と前記構造単位U3
    前記構造単位U2 を挟んで位置し、しかも末端に前記構
    造単位U2 が位置するよう複数の単位が互いにウレタン
    結合しながら配列されており、かつ前記末端に位置する
    前記構造単位U2 の端末にはイソシアナート基が結合し
    ている、請求項6に記載の常温硬化性樹脂組成物。 【化3】 (式中、R4 はメチル基またはエチル基を示す。)
  8. 【請求項8】前記ウレタンプレポリマーの重量平均分子
    量が1,500〜30,000でありかつ酸価が10〜
    100である、請求項1、2、3、4、5、6または7
    に記載の常温硬化性樹脂組成物。
  9. 【請求項9】前記カルボニル基含有シリコーン変性樹脂
    のエマルションは、前記重合性二重結合を有するシリコ
    ーン系化合物としてシリコーン含有重合性界面活性剤を
    用いて調製されたものである、請求項1、2、3、4、
    5、6、7または8に記載の常温硬化性樹脂組成物。
  10. 【請求項10】前記カルボニル基含有シリコーン変性樹
    脂のエマルションは、前記モノマー混合物を共重合する
    ことにより得られるカルボニル基含有シリコーン変性樹
    脂を界面活性剤を用いて乳化分散したものである、請求
    項1、2、3、4、5、6、7または8に記載の常温硬
    化性樹脂組成物。
  11. 【請求項11】前記カルボニル基含有シリコーン変性樹
    脂のエマルションは、シリコーン含有重合性界面活性剤
    を一部に含む前記重合性二重結合を有するシリコーン系
    化合物を含む前記モノマー混合物を共重合することによ
    り調製されたものである、請求項1、2、3、4、5、
    6、7または8に記載の常温硬化性樹脂組成物。
  12. 【請求項12】前記シリコーン含有重合性界面活性剤
    は、下記の一般式(4)で示される、請求項9または1
    1に記載の常温硬化性樹脂組成物。 【化4】 (式中、Aは、−C36O(CH2CH2O)nR6 また
    は−C36OCH2CR7(R8OR62 で示される一価
    の置換基、Qは、3−アクリロキシプロピル基または3
    −メタクリロキシプロピル基、R5 は、炭素数が1〜6
    のアルキル基またはフェニル基、a,b,c,dは、次
    の範囲の整数、 a:0または1 b:1≦b≦20 c:0≦c≦10 d:1≦d≦10 但し、1≦a+c≦10 R6 は、カルボキシル基、りん酸基およびスルホ基から
    なる群から選ばれた少なくとも1つの酸基を含む一価の
    基、R7 は、炭素数が1〜6のアルキル基、R8 は、炭
    素数が1〜6のアルキレン基、nは、5≦n≦40の範
    囲の整数。)
  13. 【請求項13】前記一般式(4)中のR6 で示されるカ
    ルボキシル基、りん酸基およびスルホ基が金属塩または
    アンモニウム塩を形成している、請求項12に記載の常
    温硬化性樹脂組成物。
  14. 【請求項14】前記カルボニル基含有シリコーン変性樹
    脂は、前記重合性二重結合を有するオキソ化合物を0.
    5重量%以上含む前記モノマー混合物を共重合したもの
    である、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、
    10、11、12または13に記載の常温硬化性樹脂組
    成物。
  15. 【請求項15】前記カルボニル基含有シリコーン変性樹
    脂は、前記シリコーン含有重合性界面活性剤を5重量%
    以上含む前記モノマー混合物を共重合したものである、
    請求項9、11、12、13または14に記載の常温硬
    化性樹脂組成物。
  16. 【請求項16】前記カルボニル基含有シリコーン変性樹
    脂は、粒径が50〜500nmでありかつ重量平均分子
    量が1万〜200万である、請求項1、2、3、4、
    5、6、7、8、9、10、11、12、13、14ま
    たは15に記載の常温硬化性樹脂組成物。
  17. 【請求項17】前記カルボニル基含有シリコーン変性樹
    脂のエマルション(A)と、前記ポリウレタンディスパ
    ージョン(B)との重量割合が、固形分比(A/B)で
    100/5〜5/100に設定されている、請求項1、
    2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、
    13、14、15または16に記載の常温硬化性樹脂組
    成物。
  18. 【請求項18】低分子量架橋剤をさらに含む、請求項
    1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、1
    2、13、14、15、16または17に記載の常温硬
    化性樹脂組成物。
  19. 【請求項19】前記低分子量架橋剤が、前記カルボニル
    基含有シリコーン変性樹脂に含まれるカルボニル基
    (C)と前記低分子量架橋剤に含まれる官能基(D)と
    の官能基当量比(D/C)が0.01/1〜1/1の条
    件を満たすよう含まれている、請求項18に記載の常温
    硬化性樹脂組成物。
  20. 【請求項20】下記の一般式(4)で示されるシリコー
    ン含有重合性界面活性剤。 【化5】 (式中、Aは、−C36OCH2CR7(R8OR62
    示される一価の置換基、Qは、3−アクリロキシプロピ
    ル基または3−メタクリロキシプロピル基、R5 は、炭
    素数が1〜6のアルキル基またはフェニル基、a,b,
    c,dは、次の範囲の整数、 a:0または1 b:1≦b≦20 c:0≦c≦10 d:1≦d≦10 但し、1≦a+c≦10 R6 は、カルボキシル基、りん酸基およびスルホ基から
    なる群から選ばれた少なくとも1つの酸基を含む一価の
    基、R7 は、炭素数が1〜6のアルキル基、R8 は、炭
    素数が1〜6のアルキレン基、nは、5≦n≦40の範
    囲の整数。)
JP8168239A 1996-06-07 1996-06-07 常温硬化性樹脂組成物およびシリコーン含有重合性界面活性剤 Pending JPH09328606A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8168239A JPH09328606A (ja) 1996-06-07 1996-06-07 常温硬化性樹脂組成物およびシリコーン含有重合性界面活性剤

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8168239A JPH09328606A (ja) 1996-06-07 1996-06-07 常温硬化性樹脂組成物およびシリコーン含有重合性界面活性剤

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09328606A true JPH09328606A (ja) 1997-12-22

Family

ID=15864350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8168239A Pending JPH09328606A (ja) 1996-06-07 1996-06-07 常温硬化性樹脂組成物およびシリコーン含有重合性界面活性剤

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09328606A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11172197A (ja) * 1997-09-30 1999-06-29 General Electric Co <Ge> 印刷適性のある紙剥離組成物
JP2008144134A (ja) * 2006-11-15 2008-06-26 Sk Kaken Co Ltd 水性樹脂組成物
JP2009522434A (ja) * 2006-01-06 2009-06-11 ボーシュ アンド ローム インコーポレイティド ペンダント状陽イオンおよび重合可能基を含有するシロキサンプレポリマー
JP2009522435A (ja) * 2006-01-06 2009-06-11 ボーシュ アンド ローム インコーポレイティド ペンダントおよび末端キャップ性のカチオン性かつ重合性の基を含むシロキサンプレポリマー
JP2014167126A (ja) * 2014-04-17 2014-09-11 Showa Denko Kk 水系媒体に分散した光硬化性樹脂組成物の製造方法
JP2015140423A (ja) * 2014-01-30 2015-08-03 ナトコ株式会社 塗料組成物、その硬化膜及びその硬化膜を備える塗装物品
JP2018066003A (ja) * 2017-10-25 2018-04-26 ナトコ株式会社 塗料組成物、その硬化膜及びその硬化膜を備える塗装物品
CN116284796A (zh) * 2023-04-21 2023-06-23 广州市斯洛柯高分子聚合物有限公司 一种羧基硅油、其制备方法以及含有其的手感剂

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01301761A (ja) * 1988-05-30 1989-12-05 Dainippon Ink & Chem Inc 水性被覆剤組成物
JPH03200828A (ja) * 1989-12-28 1991-09-02 Nippon Paint Co Ltd 高分子組成物、それを乳化剤として用いた水性分散体および水性塗料組成物
JPH0481406A (ja) * 1990-07-25 1992-03-16 Mitsubishi Yuka Badische Co Ltd 樹脂水性エマルジョンの製造方法
JPH05339524A (ja) * 1992-06-12 1993-12-21 Asahi Glass Co Ltd 含フッ素艶消し電着塗料組成物及び塗装物品
JPH08120085A (ja) * 1994-10-21 1996-05-14 Nippon Paint Co Ltd 反応性乳化剤、水性シリコーン変性樹脂、水性塗料および塗膜

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01301761A (ja) * 1988-05-30 1989-12-05 Dainippon Ink & Chem Inc 水性被覆剤組成物
JPH03200828A (ja) * 1989-12-28 1991-09-02 Nippon Paint Co Ltd 高分子組成物、それを乳化剤として用いた水性分散体および水性塗料組成物
JPH0481406A (ja) * 1990-07-25 1992-03-16 Mitsubishi Yuka Badische Co Ltd 樹脂水性エマルジョンの製造方法
JPH05339524A (ja) * 1992-06-12 1993-12-21 Asahi Glass Co Ltd 含フッ素艶消し電着塗料組成物及び塗装物品
JPH08120085A (ja) * 1994-10-21 1996-05-14 Nippon Paint Co Ltd 反応性乳化剤、水性シリコーン変性樹脂、水性塗料および塗膜

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11172197A (ja) * 1997-09-30 1999-06-29 General Electric Co <Ge> 印刷適性のある紙剥離組成物
JP2009522434A (ja) * 2006-01-06 2009-06-11 ボーシュ アンド ローム インコーポレイティド ペンダント状陽イオンおよび重合可能基を含有するシロキサンプレポリマー
JP2009522435A (ja) * 2006-01-06 2009-06-11 ボーシュ アンド ローム インコーポレイティド ペンダントおよび末端キャップ性のカチオン性かつ重合性の基を含むシロキサンプレポリマー
JP2008144134A (ja) * 2006-11-15 2008-06-26 Sk Kaken Co Ltd 水性樹脂組成物
JP2015140423A (ja) * 2014-01-30 2015-08-03 ナトコ株式会社 塗料組成物、その硬化膜及びその硬化膜を備える塗装物品
JP2014167126A (ja) * 2014-04-17 2014-09-11 Showa Denko Kk 水系媒体に分散した光硬化性樹脂組成物の製造方法
JP2018066003A (ja) * 2017-10-25 2018-04-26 ナトコ株式会社 塗料組成物、その硬化膜及びその硬化膜を備える塗装物品
CN116284796A (zh) * 2023-04-21 2023-06-23 广州市斯洛柯高分子聚合物有限公司 一种羧基硅油、其制备方法以及含有其的手感剂
CN116284796B (zh) * 2023-04-21 2023-09-15 广州市斯洛柯高分子聚合物有限公司 一种羧基硅油、其制备方法以及含有其的手感剂

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3319942B2 (ja) 二成分の水に担持された架橋可能なポリウレタン/アクリレート混成系
EP0767185B1 (en) Acrylate copolymer and polymer composition containing the same
EP0865456B1 (en) Aqueous polyurethane resin and polymer grafted thereon
CN101434133B (zh) 表面处理金属板
TWI655244B (zh) 具有經控制聚合物流動之可輻射固化水性組成物及其製備方法
JPH11256033A (ja) 自己架橋性ポリウレタンポリアクリレートハイブリッド分散液
JP2003534437A (ja) 水系架橋性バインダー組成物および該バインダー組成物を含むコーティング、ラッカーまたはシーリング組成物
US6566438B1 (en) Hybrid polyurethane-polymer dispersion with high film hardness, method for the production and the use thereof
JP5446077B2 (ja) ブロックイソシアネート含有水性エマルジョン組成物を硬化剤とする水性樹脂組成物及びそれを使用する水性焼付け型塗料用又は接着剤用組成物
JP5518705B2 (ja) 自己架橋性バインダ
JPH05208169A (ja) 多層ラッカー塗装法
TWI296277B (en) Aqueous coating compositions containing polyurethane-acrylic hybrid polymer dispersions
TW593597B (en) Aqueous two-component PUR systems having an enhanced impact strength and good resistance properties, a process for producing them and their use
JP3970955B2 (ja) ポリウレタン水性組成物
CA2121265A1 (en) Vinyl polymer latex systems
JP5411018B2 (ja) 水性ウレタン変性(メタ)アクリル樹脂分散液の製造方法
JPH09328606A (ja) 常温硬化性樹脂組成物およびシリコーン含有重合性界面活性剤
JPH08120085A (ja) 反応性乳化剤、水性シリコーン変性樹脂、水性塗料および塗膜
JP3598623B2 (ja) 水性ウレタン化合物の製造方法
US20070112129A1 (en) Polyurethane dispersion comprising siloxane groups
US20020193507A1 (en) Polyurethane dispersion with high film hardness, process for preparing it, and its use
CA2137621A1 (en) Water-dilutable two-component coating composition
JP2002146268A (ja) 二液型水系上塗り塗料組成物
JPH10316932A (ja) 塗料配合物
JP2006104315A (ja) 水性アクリル変性ウレタン樹脂およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050727

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050830

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060104