KR20210091114A - Aqueous resin emulsion, manufacturing method thereof, and aqueous resin composition - Google Patents

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다쿠야 구즈타니
나오키 무라타
모토아키 아라키
히로시 다카츠키
야스히로 나카가와
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쇼와 덴코 가부시키가이샤
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Abstract

공중합체(X)와, 폴리에폭시 화합물(Y)과, 수성 매체(Z)를 포함하는 수성 수지 에멀전으로서, 상기 공중합체(X)와 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 함유율은 1 내지 40질량%이고, 상기 공중합체(X)는 (메트)아크릴산에스테르(A) 유래의 구조 단위와, 에틸렌성 불포화 카르복실산(B) 유래의 구조 단위를 포함하고, 상기 공중합체(X)와 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 상기 (메트)아크릴산에스테르(A) 유래의 구조 단위의 함유율은 20 내지 98질량%이고, 상기 공중합체(X)와 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 상기 에틸렌성 불포화 카르복실산(B) 유래의 구조 단위의 함유율은 0.1 내지 10질량%이고, 상기 (메트)아크릴산에스테르(A) 유래의 구조 단위는 (메트)아크릴로일옥시기를 포함하며, 또한 상기 (메트)아크릴로일옥시기 이외의 부분에 있어서의 탄소 원자수가 2 이하인, 친수성 (메트)아크릴산에스테르(A1) 유래의 구조 단위를 포함하고, 상기 공중합체(X)와 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 상기 친수성 (메트)아크릴산에스테르(A1) 유래의 구조 단위의 함유율은 15 내지 98질량%이고, 상기 수성 수지 에멀전은, 상기 수성 매체(Z) 중에서, 공중합체(X)의 구조 단위로 되는 모노머가, 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 존재 하에서 유화 중합된 에멀전이고, 상기 수성 수지 에멀전의 불휘발분 중의 에폭시기의 함유율은 0.50×10-4mol/g 이상이고, 상기 수성 수지 에멀전의 불휘발분 중의 카르복시기의 함유율은 0.10×10-4mol/g 이상인, 수성 수지 에멀전을 제공한다.An aqueous resin emulsion comprising a copolymer (X), a polyepoxy compound (Y), and an aqueous medium (Z), wherein the polyepoxy is based on the total amount of the copolymer (X) and the polyepoxy compound (Y). The content of the compound (Y) is 1 to 40% by mass, and the copolymer (X) contains a structural unit derived from (meth)acrylic acid ester (A) and a structural unit derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid (B). and the content rate of the structural unit derived from the (meth)acrylic acid ester (A) with respect to the total amount of the copolymer (X) and the polyepoxy compound (Y) is 20 to 98% by mass, and the copolymer (X) And the content rate of the structural unit derived from the said ethylenically unsaturated carboxylic acid (B) with respect to the total amount of the said polyepoxy compound (Y) is 0.1-10 mass %, The structural unit derived from the said (meth)acrylic acid ester (A) contains a (meth)acryloyloxy group, and contains a structural unit derived from a hydrophilic (meth)acrylic acid ester (A1) having 2 or less carbon atoms in portions other than the (meth)acryloyloxy group, The content of the structural unit derived from the hydrophilic (meth)acrylic acid ester (A1) with respect to the total amount of the copolymer (X) and the polyepoxy compound (Y) is 15 to 98% by mass, and the aqueous resin emulsion is In the aqueous medium (Z), the monomer constituting the structural unit of the copolymer (X) is an emulsion polymerized in the presence of the polyepoxy compound (Y), and the epoxy group content in the nonvolatile matter of the aqueous resin emulsion is 0.50 × 10 -4 mol/g or more, and the content of carboxyl groups in the nonvolatile matter of the aqueous resin emulsion is 0.10×10 -4 mol/g or more, to provide an aqueous resin emulsion.

Description

수성 수지 에멀전 및 그의 제조 방법, 그리고 수성 수지 조성물Aqueous resin emulsion, manufacturing method thereof, and aqueous resin composition

본 발명은 수성 수지 에멀전 및 그의 제조 방법, 그리고 수성 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to an aqueous resin emulsion, a method for preparing the same, and an aqueous resin composition.

본원은 2018년 11월 13일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2018-212769호에 기초하여 우선권을 주장하며, 그 내용을 여기에 원용한다.This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2018-212769 for which it applied to Japan on November 13, 2018, The content is used here.

일반적으로 공작 기계나 수송 기계를 비롯한 금속 제품은, 충격으로부터의 보호나 방청을 목적으로 하여 표면 처리가 이루어진다. 특히 옥외에서의 사용이나 수분에 대한 폭로가 상정되는 제품의 표면에는 방청 도장이 행해지는 경우가 많다. 종래 사용되어 온 도료는 유기 용제를 함유하는 것이 많아, 작업자나 주변 환경에 대한 휘발성 유기 화합물(VOC) 대책이 필요하다. 그 때문에, 용제계 도료로부터 수계 도료로 이행하는 움직임이 활발해지고 있으며, 용제계 도료와 동등한 성능을 갖는 우수한 수계 도료가 요구되고 있다.Generally, metal products including machine tools and transport machines are surface-treated for the purpose of protection from impact and rust prevention. In particular, anti-rust coating is often applied to the surface of products that are expected to be used outdoors or exposed to moisture. Conventionally used paints often contain organic solvents, so it is necessary to take measures against volatile organic compounds (VOCs) for workers and the surrounding environment. Therefore, the movement from solvent-based paints to water-based paints is becoming active, and excellent water-based paints having performance equivalent to those of solvent-based paints are required.

특허문헌 1에서는, 중합체 입자가 수성 매체 중에 분산되어 이루어지는 에멀전 조성물 및 골재를 함유하는, 두꺼운 도포용 도료 조성물이 기재되어 있다. 중합체 입자는, 탄소수 4 내지 14의 알킬기를 갖는 알킬(메트)아크릴레이트 단량체가 중합되어 이루어지는 구성 단위, 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체가 중합되어 이루어지는 구성 단위, 및 다른 단량체가 중합되어 이루어지는 구성 단위를, 1분자 중에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 화합물과, 염기성 촉매의 존재 하에서, 유화 중합하여 제조되는 것이 기재되어 있다.Patent Document 1 describes a thick coating composition containing an emulsion composition and aggregate in which polymer particles are dispersed in an aqueous medium. Polymer particles, a structural unit formed by polymerization of an alkyl (meth) acrylate monomer having an alkyl group having 4 to 14 carbon atoms, a structural unit formed by polymerization of an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer, and a structural unit formed by polymerization of other monomers , produced by emulsion polymerization in the presence of a compound having at least two epoxy groups in one molecule and a basic catalyst is described.

특허문헌 2에서는, 옥시란기를 갖는 열경화성 화합물을 흡수한 열가소성 폴리머 입자의 수성 분산물을 포함하는 조성물이 기재되어 있다. 상기 폴리머 입자는 항응집성 관능기를 가짐으로써, 응집에 대하여 라텍스를 안정화시키는 것이 기재되어 있다.Patent Document 2 describes a composition comprising an aqueous dispersion of thermoplastic polymer particles in which a thermosetting compound having an oxirane group has been absorbed. It is described that the polymer particles have anti-aggregation functional groups, thereby stabilizing the latex against agglomeration.

특허문헌 3에서는, 아크릴레이트 수지의 유화물에 에폭시 에멀전을 혼합함으로써, 에폭시 화합물을 흡수한 아크릴레이트 수지(아크릴/에폭시 라텍스)를 형성시키는 것이 기재되어 있다.In patent document 3, it is described that the acrylate resin (acrylic/epoxy latex) which absorbed the epoxy compound is formed by mixing an epoxy emulsion with the emulsion of an acrylate resin.

특허문헌 4에서는, 에폭시 수지를 함유하는 수성 분산체, 중부가형 폴리아민 및 카르복실산 폴리머를 함유하는 수성 수지 조성물이 기재되어 있다. 보다 구체적으로는, 라디칼 중합성 모노머와 에폭시 수지를 수중에서 중합하고, 에폭시 변성 아크릴 에멀전을 상기 수성 분산체로서 얻는 것이 기재되어 있다.Patent Document 4 describes an aqueous dispersion containing an epoxy resin, an aqueous resin composition containing a polyaddition polyamine, and a carboxylic acid polymer. More specifically, it is described that a radical polymerizable monomer and an epoxy resin are polymerized in water to obtain an epoxy-modified acrylic emulsion as the aqueous dispersion.

일본 특허 공개 제2011-89092호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2011-89092 일본 특허 공개 제2014-65914호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2014-65914 국제 공개 제2017/112018호International Publication No. 2017/112018 일본 특허 공개 제2005-2353호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2005-2353

특허문헌 1에서는, 염기성 촉매에 의해 카르복시기와 에폭시기가 반응하고 있다. 따라서, 에멀전 조성물에 포함되는 중합체 입자는 이미 가교되어 있는 구성이다. 이 점에서, 특허문헌 1에서는 분산 안정성을 양호하게 유지하기 위해서는, 가교도를 정밀하게 제어할 필요가 있다.In Patent Document 1, a carboxy group and an epoxy group are reacted by a basic catalyst. Accordingly, the polymer particles included in the emulsion composition are already crosslinked. From this point, in patent document 1, in order to maintain dispersion stability favorably, it is necessary to control the crosslinking degree precisely.

특허문헌 2에 기재된 발명에 있어서는, 항응집성 관능기를 갖는 모노머는 친수성이 높다. 그 때문에, 이 문헌에 기재된 조성물을 사용하여 형성된 도막은 내수성 및 방청성이 충분하지 않다.In the invention described in Patent Document 2, the monomer having an anti-aggregation functional group has high hydrophilicity. Therefore, the coating film formed using the composition described in this document does not have sufficient water resistance and rust prevention properties.

특허문헌 3의 발명에서는, 아크릴 수지의 합성 후에 에폭시 화합물을 흡수시키고 있다. 그 결과, 아크릴 수지의 입자 내부까지 충분히 에폭시 화합물이 침투하지 않기 때문에, 경화시켜도 입자 내부는 미반응의 카르복시기가 많이 남아, 내수성 및 방청성이 불충분해진다. 또한, 아크릴 수지의 입자 내부까지 에폭시 화합물이 충분히 침투하지 않기 때문에, 아크릴 수지와 에폭시 수지가 접촉하고 있지 않은 개소가 있다. 이 때문에, 아민 등을 사용하여 경화시킨 경우, 내수성이 낮은 아크릴 수지만으로 구성되는 상은 보호되지 않고, 내수성 및 방청성이 불충분해진다고 추측된다.In invention of patent document 3, the epoxy compound is made to absorb after the synthesis|combination of an acrylic resin. As a result, since the epoxy compound does not sufficiently penetrate to the inside of the particle|grains of an acrylic resin, even if it hardens|cures, many unreacted carboxy groups remain inside the particle|grains, and water resistance and rust prevention property become inadequate. Moreover, since an epoxy compound does not fully permeate even to the inside of particle|grains of an acrylic resin, there exists a location where an acrylic resin and an epoxy resin are not in contact. For this reason, when hardening using an amine etc., the phase comprised only with the acrylic resin with low water resistance is not protected, but it is estimated that water resistance and rust prevention property become inadequate.

또한, 특허문헌 3에 기재된 조성물은, 상기 이유에 의해, 이것을 경화한 도막의 내수성 및 강도는 충분하지 않을 것으로 예상된다.In addition, the composition of patent document 3 is expected that the water resistance and intensity|strength of the coating film which hardened this for the said reason will not be enough.

특허문헌 4는, 에폭시 수지 함유 수성 분산체, 중부가형 폴리아민, 카르복실산 폴리머를 함유하는 수성 수지 조성물을 개시하고 있다. 표 2 등에 나타내는 제조예에 있어서, 에폭시 수지를 함유하는 수성 분산체(에폭시 변성 아크릴 에멀전)의 원료가 개시되어 있다. 메타크릴산 이외의 친수성이 있는 모노머(메타크릴산메틸)를 사용하고 있는 예(제조예 8)도 나타내고 있지만, 그 양은 적다. 특허문헌 4에 있어서는, 수성 분산체에 폴리아민을 첨가할 때, 카르복실산 폴리머를 첨가함으로써 겔화를 억제하고 있다. 카르복실산 폴리머를 포함하지 않는 경우, 비교예 1과 실시예 10의 비교로부터 알 수 있는 바와 같이, 경화제로서 폴리아민이 혼합된 경우, 급속하게 겔화가 진행되어 버린다(표 8 및 표 9). 그러나, 카르복실산 폴리머의 첨가는 재료 비용의 상승으로 이어진다.Patent Document 4 discloses an aqueous resin composition containing an epoxy resin-containing aqueous dispersion, a polyaddition polyamine, and a carboxylic acid polymer. In the manufacturing examples shown in Table 2 etc., the raw material of the aqueous dispersion (epoxy-modified acrylic emulsion) containing an epoxy resin is disclosed. Although the example in which the monomer (methyl methacrylate) with hydrophilicity other than methacrylic acid is used (Production Example 8) is also shown, the quantity is small. In patent document 4, when adding a polyamine to an aqueous dispersion, gelation is suppressed by adding a carboxylic acid polymer. When a carboxylic acid polymer is not included, when a polyamine is mixed as a hardening|curing agent, gelation will advance rapidly so that the comparison between Comparative Example 1 and Example 10 may show (Table 8 and Table 9). However, the addition of the carboxylic acid polymer leads to an increase in material cost.

또한, 예를 들어 도료로서 사용되는 에멀전에 있어서는, 제품(피도물)의 도장 공정에 있어서, 혹은 그 직전의 에멀전과 경화제 등의 혼합 공정에 있어서, 에멀전에 포함되는 입자를 재분산시키는 공정이 필요한 경우에는, 제품의 비용 증가로 이어진다. 이러한 용도에 있어서, 피도물의 제조 비용을 저감시키기 위해, 에멀전에는 우수한 분산 안정성이 요구된다.In addition, for example, in the emulsion used as a paint, in the coating process of the product (to be coated), or in the mixing process of the emulsion and curing agent, etc. immediately before that, a process of redispersing the particles contained in the emulsion is required. In this case, it leads to an increase in the cost of the product. In this use, in order to reduce the manufacturing cost of the object to be coated, the emulsion is required to have excellent dispersion stability.

또한, 도료, 혹은 그 도료를 위해 사용되는 에멀전은 기온이 높은 옥외에 방치되는 경우도 많아, 용기 내가 고온으로 되는 경우가 있다. 이러한 환경 하에서 보존된 경우라도, 충분히 품질을 유지하기 위해, 에멀전은 우수한 고온 안정성이 요구된다.In addition, the paint or the emulsion used for the paint is often left outdoors at a high temperature, and the inside of the container may become hot. Even when stored under such an environment, in order to sufficiently maintain the quality, the emulsion is required to have excellent high-temperature stability.

본 발명은 고온 안정성 및 분산 안정성이 우수하고, 도료에 포함된 경우, 내수성, 방청성 및 금속 재료에 대한 밀착성이 높은 도막이 얻어지는, 수성 수지 에멀전, 수성 수지 조성물 및 수성 수지 에멀전의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.The present invention provides an aqueous resin emulsion, an aqueous resin composition, and a method for producing an aqueous resin emulsion, which has excellent high temperature stability and dispersion stability, and when included in a coating material, a coating film with high water resistance, rust prevention properties and adhesion to metal materials is obtained. make it a task

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 구성은 이하와 같다.The configuration of the present invention for solving the above problems is as follows.

본 발명의 제1 양태는, 이하의 수성 수지 에멀전을 제공한다.A 1st aspect of this invention provides the following aqueous resin emulsion.

[1] 공중합체(X)와, 에틸렌성 불포화 결합을 갖지 않고 1분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 폴리에폭시 화합물(Y)과, 수성 매체(Z)를 포함하는 수성 수지 에멀전으로서, 상기 공중합체(X)와 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 함유율은 1 내지 40질량%이고, 상기 공중합체(X)는 (메트)아크릴산에스테르(A) 유래의 구조 단위와, 에틸렌성 불포화 카르복실산(B) 유래의 구조 단위를 포함하고, 상기 공중합체(X)와 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 상기 (메트)아크릴산에스테르(A) 유래의 구조 단위의 함유율은 20 내지 98질량%이고, 상기 공중합체(X)와 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 상기 에틸렌성 불포화 카르복실산(B) 유래의 구조 단위의 함유율은 0.1 내지 10질량%이고, 상기 (메트)아크릴산에스테르(A) 유래의 구조 단위는, 알코올 유래 부분의 탄소 원자수가 2 이하인 친수성 (메트)아크릴산에스테르(A1) 유래의 구조 단위를 포함하고, 상기 공중합체(X)와 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 상기 친수성 (메트)아크릴산에스테르(A1) 유래의 구조 단위의 함유율은 15 내지 98질량%이고, 상기 수성 수지 에멀전은, 상기 수성 매체(Z) 중에서, 공중합체(X)의 구조 단위로 되는 모노머가, 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 존재 하에서 유화 중합된 에멀전이고, 상기 수성 수지 에멀전의 불휘발분 중의 에폭시기의 함유율은 0.50×10-4mol/g 이상이고, 상기 수성 수지 에멀전의 불휘발분 중의 카르복시기의 함유율은 0.10×10-4mol/g 이상인, 수성 수지 에멀전.[1] An aqueous resin emulsion comprising a copolymer (X), a polyepoxy compound (Y) having two or more epoxy groups in one molecule without having an ethylenically unsaturated bond, and an aqueous medium (Z), the copolymer The content of the polyepoxy compound (Y) with respect to the total amount of (X) and the polyepoxy compound (Y) is 1 to 40% by mass, and the copolymer (X) is derived from (meth)acrylic acid ester (A). A structural unit and a structural unit derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid (B) are derived from the (meth)acrylic acid ester (A) with respect to the total amount of the copolymer (X) and the polyepoxy compound (Y) The content rate of the structural unit of is 20-98 mass %, The content rate of the structural unit derived from the said ethylenically unsaturated carboxylic acid (B) with respect to the total amount of the said copolymer (X) and the said polyepoxy compound (Y) is 0.1 to 10 mass%, and the structural unit derived from the (meth)acrylic acid ester (A) includes a structural unit derived from the hydrophilic (meth)acrylic acid ester (A1) having 2 or less carbon atoms in the alcohol-derived portion, and the copolymer The content of the structural unit derived from the hydrophilic (meth)acrylic acid ester (A1) with respect to the total amount of (X) and the polyepoxy compound (Y) is 15 to 98% by mass, and the aqueous resin emulsion is in the aqueous medium ( In Z), the monomer constituting the structural unit of the copolymer (X) is an emulsion polymerized in the presence of the polyepoxy compound (Y), and the epoxy group content in the nonvolatile matter of the aqueous resin emulsion is 0.50 × 10 -4 mol/g or more, and the content of carboxyl groups in the non-volatile matter of the aqueous resin emulsion is 0.10×10 -4 mol/g or more, the aqueous resin emulsion.

본 발명의 제1 양태의 수성 수지 에멀전은, 이하의 특징을 바람직하게 포함한다. 이하의 특징은 2개 이상을 조합하는 것도 바람직하다.The aqueous resin emulsion of the first aspect of the present invention preferably includes the following characteristics. It is also preferable to combine two or more of the following characteristics.

[2] [1]에 있어서, 상기 수성 수지 에멀전의 불휘발분 중의 카르복시기의 함유율은 10×10-4mol/g 이하인 것이 바람직하다.[2] As described in [1], the content of carboxyl groups in the nonvolatile matter of the aqueous resin emulsion is preferably 10×10 -4 mol/g or less.

[3] [1] 또는 [2]에 있어서, 상기 수성 수지 에멀전의 불휘발분 중의 에폭시기의 함유율은 50×10-4mol/g 이하인 것이 바람직하다.[3] The content of the epoxy group in the nonvolatile matter of the aqueous resin emulsion according to [1] or [2] is preferably 50×10 -4 mol/g or less.

[4] [1] 내지 [3] 중 어느 것에 있어서, 상기 (메트)아크릴산에스테르(A)는 (메트)아크릴산알킬에스테르를 포함하는 것이 바람직하다.[4] The (meth)acrylic acid ester (A) according to any one of [1] to [3], preferably includes a (meth)acrylic acid alkylester.

[5] [1] 내지 [4] 중 어느 것에 있어서, 상기 에틸렌성 불포화 카르복실산(B)은 (메트)아크릴로일기 및 카르복시기를 갖는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.[5] The ethylenically unsaturated carboxylic acid (B) according to any one of [1] to [4], preferably contains a compound having a (meth)acryloyl group and a carboxy group.

[6] [1] 내지 [5] 중 어느 것에 있어서, 상기 폴리에폭시 화합물(Y)은 비스페놀형 에폭시 화합물, 수소 첨가 비스페놀형 에폭시 화합물, 디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 테트라글리시딜에테르, 디글리시딜에스테르, 트리글리시딜에스테르 및 테트라글리시딜에스테르로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.[6] The polyepoxy compound (Y) according to any one of [1] to [5], wherein the polyepoxy compound (Y) is a bisphenol-type epoxy compound, a hydrogenated bisphenol-type epoxy compound, diglycidyl ether, triglycidyl ether, or tetraglycidyl. It is preferable that it is at least 1 sort(s) chosen from ether, diglycidyl ester, triglycidyl ester, and tetraglycidyl ester.

[7] [1] 내지 [6] 중 어느 것에 있어서, 상기 공중합체(X)의 유리 전이점은 -30℃ 이상 100℃ 이하인 것이 바람직하다.[7] The glass transition point of the copolymer (X) according to any one of [1] to [6] is preferably -30°C or more and 100°C or less.

[8] [1] 내지 [7] 중 어느 것에 있어서, 상기 공중합체(X)는 (메트)아크릴산에스테르(A) 유래의 구조 단위 및 에틸렌성 불포화 카르복실산(B) 유래의 구조 단위를 포함하는 것이 바람직하다.[8] The copolymer (X) according to any one of [1] to [7], comprising a structural unit derived from (meth)acrylic acid ester (A) and a structural unit derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid (B). It is preferable to do

[9] [1] 내지 [8] 중 어느 것에 있어서, 상기 공중합체(X)는 벤젠환 및 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 에틸렌성 불포화 방향족 화합물(C) 유래의 구조 단위(c)를 포함하는 것이 바람직하다.[9] The copolymer (X) according to any one of [1] to [8], wherein the copolymer (X) contains a structural unit (c) derived from an ethylenically unsaturated aromatic compound (C) having a benzene ring and an ethylenically unsaturated bond. desirable.

[10] [9]에 있어서, 상기 에틸렌성 불포화 방향족 화합물(C)은 방향족 비닐 화합물인 것이 바람직하다.[10] The ethylenically unsaturated aromatic compound (C) according to [9], preferably an aromatic vinyl compound.

본 발명의 제2 양태는, 이하의 수성 수지 조성물을 제공한다.A 2nd aspect of this invention provides the following aqueous resin compositions.

[11] [1] 내지 [10] 중 어느 것에 기재된 상기 수성 수지 에멀전인 수성 수지 에멀전(α)과, 에폭시기에 대한 반응성을 갖는 관능기를 갖는 경화제(β)를 포함하고, 상기 경화제(β)에 포함되는 상기 관능기의 함유량은, 상기 폴리에폭시 화합물(Y)에 포함되는 에폭시기의 양에 대하여 0.01당량 이상 1.0당량 이하인, 수성 수지 조성물.[11] The water-based resin emulsion (α), which is the water-based resin emulsion according to any one of [1] to [10], and a curing agent (β) having a functional group having reactivity with an epoxy group, wherein the curing agent (β) Content of the said functional group contained is 0.01 equivalent or more and 1.0 equivalent or less with respect to the quantity of the epoxy group contained in the said polyepoxy compound (Y), The aqueous resin composition.

본 발명의 제2 양태의 수성 수지 조성물은, 이하의 특징을 바람직하게 포함한다.The aqueous resin composition of the 2nd aspect of this invention contains the following characteristics preferably.

[12] [11]에 있어서, 상기 경화제(β)는 아민기, 카르복시기 및 머캅토기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 갖는 것이 바람직하다.[12] The curing agent (β) according to [11], preferably has at least one selected from the group consisting of an amine group, a carboxy group, and a mercapto group.

본 발명의 제3 양태는, 이하의 수성 수지 에멀전의 제조 방법을 제공한다.A 3rd aspect of this invention provides the manufacturing method of the following aqueous resin emulsion.

[13] 에틸렌성 불포화 결합을 갖지 않고, 또한 1분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 폴리에폭시 화합물(Y)의 존재 하에서, (메트)아크릴산에스테르(A)와, 에틸렌성 불포화 카르복실산(B)를 포함하는 모노머를, 수성 매체(Z) 중에서, 유화 중합하여 수성 수지 에멀전을 얻는 공정을 포함하는, 수성 수지 에멀전의 제조 방법으로서,[13] (meth)acrylic acid ester (A) and ethylenically unsaturated carboxylic acid (B) in the presence of a polyepoxy compound (Y) having no ethylenically unsaturated bond and having two or more epoxy groups in one molecule A method for producing an aqueous resin emulsion, comprising the step of emulsion polymerization of a monomer containing in an aqueous medium (Z) to obtain an aqueous resin emulsion,

상기 수성 수지 에멀전에 있어서, 상기 모노머와 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 첨가량은 1 내지 40질량%이고, 상기 모노머와 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 상기 (메트)아크릴산에스테르(A)의 첨가량은 20 내지 98질량%이고, 상기 모노머와 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 상기 에틸렌성 불포화 카르복실산(B)의 첨가량은 0.1 내지 10질량%이고, 상기 (메트)아크릴산에스테르(A)는, 알코올 유래 부분의 탄소 원자수가 2 이하인 친수성 (메트)아크릴산에스테르(A1)를 포함하고, 상기 모노머와 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 상기 친수성 (메트)아크릴산에스테르(A1)의 첨가량은 15 내지 98질량%이고, 상기 수성 수지 에멀전의, 불휘발분 중의 에폭시기의 함유율은 0.50×10-4mol/g 이상이고, 상기 수성 수지 에멀전의, 불휘발분 중의 카르복시기의 함유율은 0.10×10-4mol/g 이상인, 수성 수지 에멀전의 제조 방법.In the aqueous resin emulsion, the addition amount of the polyepoxy compound (Y) to the total amount of the monomer and the polyepoxy compound (Y) is 1 to 40% by mass, and the amount of the monomer and the polyepoxy compound (Y) is 1 to 40% by mass. The addition amount of the said (meth)acrylic acid ester (A) with respect to the total amount is 20-98 mass %, The addition amount of the said ethylenically unsaturated carboxylic acid (B) with respect to the total amount of the said monomer and the said polyepoxy compound (Y). is 0.1 to 10 mass%, and the (meth)acrylic acid ester (A) contains a hydrophilic (meth)acrylic acid ester (A1) having 2 or less carbon atoms in an alcohol-derived moiety, the monomer and the polyepoxy compound (Y ), the addition amount of the hydrophilic (meth)acrylic acid ester (A1) is 15 to 98 mass %, the content of the epoxy group in the nonvolatile matter of the aqueous resin emulsion is 0.50 × 10 -4 mol/g or more, The method for producing an aqueous resin emulsion, wherein the aqueous resin emulsion has a carboxyl group content of 0.10×10 −4 mol/g or more in the nonvolatile matter.

본 발명의 제3 양태의 수성 수지 에멀전의 제조 방법은, 이하의 특징을 바람직하게 포함한다.The manufacturing method of the aqueous resin emulsion of the 3rd aspect of this invention preferably includes the following characteristics.

[14] 상기 수성 수지 에멀전에 있어서, 상기 유화 중합은 30 내지 90℃에서 행해지는 것이 바람직하다.[14] In the aqueous resin emulsion, the emulsion polymerization is preferably performed at 30 to 90°C.

본 발명의 제4 양태는, 폴리에폭시 화합물(Y)의 존재 하에서, (메트)아크릴산에스테르(A)와, 에틸렌성 불포화 카르복실산(B)를 포함하는 모노머를, 수성 매체(Z) 중에서 유화 중합하는 공정을 포함하고,In the fourth aspect of the present invention, in the presence of a polyepoxy compound (Y), a monomer containing (meth)acrylic acid ester (A) and ethylenically unsaturated carboxylic acid (B) is emulsified in an aqueous medium (Z). comprising a process of polymerization,

상기 모노머와 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한 (메트)아크릴산에스테르(A)의 첨가량은 20 내지 98질량%이고,The addition amount of (meth)acrylic acid ester (A) with respect to the total amount of the said monomer and polyepoxy compound (Y) is 20-98 mass %,

상기 모노머와 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한 에틸렌성 불포화 카르복실산(B)의 첨가량은 0.1 내지 10질량%이고,The addition amount of ethylenically unsaturated carboxylic acid (B) with respect to the total amount of the said monomer and polyepoxy compound (Y) is 0.1-10 mass %,

상기 모노머와 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한 폴리에폭시 화합물(Y)의 첨가량은 1 내지 40질량%인, 수성 수지 에멀전의 제조 방법을 제공한다.A method for producing an aqueous resin emulsion is provided, wherein the addition amount of the polyepoxy compound (Y) to the total amount of the monomer and the polyepoxy compound (Y) is 1 to 40 mass%.

본 발명에 따르면, 고온 안정성 및 분산 안정성이 우수하고, 도료에 포함시킨 경우, 내수성, 방청성 및 금속 재료에 대한 밀착성이 높은 도막이 얻어지는, 수성 수지 에멀전, 수성 수지 조성물 및 수성 수지 에멀전의 제조 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, a water-based resin emulsion, a water-based resin composition, and a method for producing an water-based resin emulsion are provided, which have excellent high-temperature stability and dispersion stability, and when included in a paint, a coating film with high water resistance, rust prevention properties and adhesion to metal materials is obtained can do.

도 1은 실시예 101에 관한 수성 수지 조성물로부터 얻어진 도막의 신도와 응력의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 2는 비교예 104에 관한 수성 수지 조성물로부터 얻어진 도막의 신도와 응력의 관계를 나타낸 그래프이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a graph which showed the relationship between the elongation and stress of the coating film obtained from the aqueous resin composition which concerns on Example 101.
FIG. 2 is a graph showing the relationship between elongation and stress of a coating film obtained from an aqueous resin composition according to Comparative Example 104. FIG.

이하, 본 발명의 수성 수지 에멀전, 수성 수지 에멀전의 제조 방법, 수성 수지 조성물 및 수성 수지 조성물의 제조 방법의 바람직한 실시 형태의 예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, examples of preferred embodiments of the water-based resin emulsion of the present invention, the method for producing the water-based resin emulsion, the water-based resin composition, and the method for producing the water-based resin composition will be described in detail.

또한, 본 발명은 이하에 기재하는 실시 형태에만 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명은 이하의 예에만 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 수, 종류, 위치, 양, 비율, 재료, 구성 등에 대하여 부가, 생략, 치환이나 변경이 가능하다.In addition, this invention is not limited only to embodiment described below. For example, the present invention is not limited to the following examples, and addition, omission, substitution or change is possible with respect to the number, kind, position, amount, ratio, material, configuration, etc., without departing from the spirit of the present invention. do.

(어구의 설명)(Explanation of the phrase)

「경화」란, 원료에 포함되는 분자끼리 화학 반응에 의해 결합하고, 그물눈 구조의 고분자를 형성하는 것을 의미한다."Cure" means that molecules contained in the raw material are bonded to each other by a chemical reaction to form a polymer having a network structure.

「(메트)아크릴레이트」란, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를, 「(메트)아크릴」이란, 아크릴 또는 메타크릴을 각각 의미한다."(meth)acrylate" means acrylate or methacrylate, and "(meth)acryl" means acryl or methacryl, respectively.

「에틸렌성 불포화 결합」이란, 방향환을 형성하는 탄소 원자를 제외한, 탄소 원자간의 이중 결합을 의미한다.An "ethylenically unsaturated bond" means the double bond between carbon atoms except the carbon atom which forms an aromatic ring.

「중량 평균 분자량」은, 겔 투과 크로마토그래피(GPC: gel permeation chromatography)에 의해 측정되는 표준 폴리스티렌 환산값으로 한다.Let "weight average molecular weight" be a standard polystyrene conversion value measured by gel permeation chromatography (GPC: gel permeation chromatography).

「도막」이란, 특별히 언급이 없다면, 본 실시 형태에 관한 수성 수지 에멀전을 포함하는 수성 수지 조성물을 도포 후, 매체를 건조시키고, 수지 성분을 경화시켜 형성된 도막을 의미한다."Coating film" means a coating film formed by drying a medium after application of the aqueous resin composition containing the aqueous resin emulsion according to the present embodiment, and curing the resin component, unless otherwise specified.

<1. 수성 수지 조성물><1. Aqueous Resin Composition>

본 실시 형태에 관한 수성 수지 조성물은, 수성 수지 에멀전(α)과, 경화제(β)를 포함한다. 본 실시 형태에 관한 수성 수지 조성물은, 후술하는 바와 같이 수성 수지 에멀전(α)과 경화제(β)를 혼합함으로써 제조된다.The aqueous resin composition according to the present embodiment contains an aqueous resin emulsion (α) and a curing agent (β). The aqueous resin composition according to the present embodiment is produced by mixing an aqueous resin emulsion (α) and a curing agent (β) as described later.

<1-1. 수성 수지 에멀전(α)><1-1. Water-based resin emulsion (α)>

수성 수지 에멀전(α)은, 공중합체(X)와, 에틸렌성 불포화 결합을 갖지 않고 1분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 폴리에폭시 화합물(Y)과, 수성 매체(Z)를 포함한다. 수성 수지 에멀전(α)은, 수성 매체(Z) 중에서, 공중합체(X)의 구조 단위로 되는 모노머가, 폴리에폭시 화합물(Y)의 존재 하에서 유화 중합된 에멀전이다. 후술하는 경화제(β)와 혼합하여 경화시킨 경우, 높은 강도 및 신장률이 큰 도막이 얻어지기 때문이다.The aqueous resin emulsion (α) contains a copolymer (X), a polyepoxy compound (Y) having two or more epoxy groups in one molecule without having an ethylenically unsaturated bond, and an aqueous medium (Z). The aqueous resin emulsion (α) is an emulsion in which a monomer serving as a structural unit of the copolymer (X) is emulsion-polymerized in the presence of a polyepoxy compound (Y) in an aqueous medium (Z). This is because, when mixed with a curing agent (β) to be described later and cured, a coating film having high strength and high elongation is obtained.

<1-1-1. 공중합체(X)><1-1-1. Copolymer (X)>

공중합체(X)는, (메트)아크릴산에스테르(A) 유래의 구조 단위(a), 및 에틸렌성 불포화 카르복실산(B) 유래의 구조 단위(b)를 갖는다. 또한 (메트)아크릴산에스테르(A) 유래의 구조 단위(a)는, 친수성 (메트)아크릴산에스테르(A1) 유래의 구조 단위(a1)를 포함한다.The copolymer (X) has a structural unit (a) derived from (meth)acrylic acid ester (A) and a structural unit (b) derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid (B). Moreover, the structural unit (a) derived from (meth)acrylic acid ester (A) contains the structural unit (a1) derived from hydrophilic (meth)acrylic acid ester (A1).

공중합체(X)는, 구조 단위(a) 및 구조 단위(b)를 포함하는 것(공중합체(X1)라고 함)이어도 된다. 공중합체(X)는, 구조 단위(a)와, 구조 단위(b)와, 추가로 벤젠환 및 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 에틸렌성 불포화 방향족 화합물(C) 유래의 구조 단위(c)를 갖는 것(공중합체(X2)라고 함)이어도 된다. 공중합체(X)는, 구조 단위(a) 내지 (c) 이외의 구조 단위(d)(다른 단량체(D) 유래의 구조 단위라고 함)를 갖는 것이어도 된다.The copolymer (X) may include a structural unit (a) and a structural unit (b) (referred to as copolymer (X1)). The copolymer (X) has a structural unit (a), a structural unit (b), and a structural unit (c) derived from an ethylenically unsaturated aromatic compound (C) having a benzene ring and an ethylenically unsaturated bond. (referred to as copolymer (X2)) may be used. The copolymer (X) may have a structural unit (d) (referred to as a structural unit derived from another monomer (D)) other than the structural units (a) to (c).

[(메트)아크릴산에스테르(A)][(meth)acrylic acid ester (A)]

(메트)아크릴산에스테르(A)로서는 (메트)아크릴산알킬에스테르를 포함하는 것이 바람직하다. (메트)아크릴산알킬에스테르의 예로서는 탄소수 1 내지 18의 직쇄상, 분지쇄상 또는 환상의 알킬기를 갖는 것이 보다 바람직하다. 구체적인 예로서는 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, tert-부틸(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트 및 이소보로닐(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들은 1종으로 사용되어도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용되어도 된다. (메트)아크릴산에스테르(A)의 예에는, 후술하는 친수성 (메트)아크릴산에스테르(A1)의 예도 포함될 수 있다. 또한, 카르복시기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르는 (메트)아크릴산에스테르(A)에는 포함되지 않고, 후술하는 에틸렌성 불포화 카르복실산(B)에 포함된다.As (meth)acrylic acid ester (A), it is preferable that (meth)acrylic acid alkylester is included. As an example of (meth)acrylic acid alkylester, what has a C1-C18 linear, branched or cyclic alkyl group is more preferable. Specific examples include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, isoboronyl (meth)acrylate, etc. are mentioned. These may be used by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. The example of hydrophilic (meth)acrylic acid ester (A1) mentioned later can also be contained in the example of (meth)acrylic acid ester (A). In addition, (meth)acrylic acid ester which has a carboxy group is not contained in (meth)acrylic acid ester (A), but is contained in the ethylenically unsaturated carboxylic acid (B) mentioned later.

(메트)아크릴산에스테르(A)로서, 친수성이 낮은 화합물이 포함되는 것이 바람직하다. 도막의 방청성을 향상시키기 때문이다. 마찬가지의 이유로부터, (메트)아크릴산에스테르(A)로서 에폭시기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르를 포함해도 된다.It is preferable that the compound with low hydrophilicity is contained as (meth)acrylic acid ester (A). It is because the rust prevention property of a coating film is improved. From the same reason, as (meth)acrylic acid ester (A), you may contain the (meth)acrylic acid ester which has an epoxy group.

상기 에폭시기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르로서는, 예를 들어 (메트)아크릴산글리시딜, (메트)아크릴산β-메틸글리시딜, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트 글리시딜에테르, 3,4-에폭시시클로헥실메틸(메트)아크릴레이트, 3,4-에폭시시클로헥실에틸(메트)아크릴레이트 및 3,4-에폭시시클로헥실프로필(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 구조 단위(a)는, 이들 화합물의 1종에서만 유래하는 구조 단위를 포함하는 것이어도 되고, 2종 이상으로부터 유래하는 구조 단위를 포함시켜도 된다. 또한, 이들 화합물 중에서도, 구조 단위(a)는 (메트)아크릴산글리시딜로부터 유래하는 구조 단위를 포함하는 것이 바람직하다.As (meth)acrylic acid ester which has the said epoxy group, For example, (meth)acrylic acid glycidyl, (meth)acrylic acid beta-methylglycidyl, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate glycidyl ether, 3; 4-epoxycyclohexylmethyl (meth)acrylate, 3,4-epoxycyclohexylethyl (meth)acrylate, 3,4-epoxycyclohexylpropyl (meth)acrylate, etc. are mentioned. The structural unit (a) may include a structural unit derived from only one of these compounds, or may include a structural unit derived from two or more of these compounds. Moreover, it is preferable that the structural unit (a) contains the structural unit derived from glycidyl (meth)acrylate among these compounds.

또한, (메트)아크릴산에스테르(A)는 (메트)아크릴산알킬에스테르 및 에폭시기를 갖는 화합물 중 어느 것이어도 되는 (메트)아크릴산에스테르여도 된다. 이러한 (메트)아크릴산에스테르로서는 히드록시기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르 등을 들 수 있다.In addition, (meth)acrylic acid ester may be sufficient as (meth)acrylic acid ester (A), either of a (meth)acrylic acid alkylester and the compound which has an epoxy group may be sufficient as it. As such (meth)acrylic acid ester, the (meth)acrylic acid ester etc. which have a hydroxyl group are mentioned.

상기 히드록시기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르의 예로서는 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 3-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메트)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸(메트)아크릴레이트, 12-히드록시라우릴(메트)아크릴레이트를 들 수 있다. 또한, 폴리에틸렌글리콜의 모노(메트)아크릴산에스테르, 및 폴리프로필렌글리콜의 모노(메트)아크릴산에스테르 등의 폴리알킬렌글리콜의 모노(메트)아크릴산에스테르 등도 들 수 있다. 이들 히드록시기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르는 1종만 사용해도 되고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.Examples of the (meth)acrylic acid ester having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 3-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxybutyl ( Meth) acrylate, 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 8-hydroxyoctyl (meth) acrylate, 12 -Hydroxylauryl (meth)acrylate is mentioned. Moreover, mono(meth)acrylic acid ester of polyalkylene glycol, such as mono(meth)acrylic acid ester of polyethyleneglycol, and mono(meth)acrylic acid ester of polypropylene glycol, etc. are mentioned. Only 1 type may be used for (meth)acrylic acid ester which has these hydroxyl groups, and may use 2 or more types together.

공중합체(X)와 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, (메트)아크릴산에스테르(A) 유래의 구조 단위(a)의 함유율은 20질량% 이상이다. 후술하는 수성 수지 에멀전의 제조 방법에 있어서, 공중합체(X)의 모노머와 폴리에폭시 화합물(Y)의 분산 안정성을 향상시킬 수 있기 때문이다. 이 관점에서, 공중합체(X)와 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한 (메트)아크릴산에스테르(A) 유래의 구조 단위(a)의 함유율은 35질량% 이상인 것이 바람직하고, 45질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 60질량% 이상인 것이 더욱 바람직하다.The content rate of the structural unit (a) derived from (meth)acrylic acid ester (A) with respect to the total amount of a copolymer (X) and a polyepoxy compound (Y) is 20 mass % or more. This is because the dispersion stability of the monomer of the copolymer (X) and the polyepoxy compound (Y) can be improved in the method for producing an aqueous resin emulsion described later. From this viewpoint, it is preferable that the content rate of the structural unit (a) derived from (meth)acrylic acid ester (A) with respect to the total amount of copolymer (X) and polyepoxy compound (Y) is 35 mass % or more, and 45 mass % or more. It is more preferable, and it is still more preferable that it is 60 mass % or more.

또한, 공중합체(X)가 구조 단위(a) 및 구조 단위(b)를 포함하는 것, 즉 공중합체(X1)인 경우, 마찬가지의 분산 안정성 향상의 관점에서, 이하의 비율인 것이 바람직하다. 즉, 공중합체(X1)와 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, (메트)아크릴산에스테르(A) 유래의 구조 단위(a)의 함유율은 50질량% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 60질량% 이상인 것이 특히 바람직하다.In addition, when the copolymer (X) contains the structural unit (a) and the structural unit (b), that is, when it is the copolymer (X1), it is preferable that the ratio is the following from the viewpoint of similar dispersion stability improvement. That is, the content of the structural unit (a) derived from (meth)acrylic acid ester (A) with respect to the total amount of the copolymer (X1) and the polyepoxy compound (Y) is more preferably 50 mass% or more, and 60 mass% or more It is particularly preferred.

공중합체(X)와 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, (메트)아크릴산에스테르(A) 유래의 구조 단위(a)의 함유율은 98질량% 이하이다. 98질량%를 초과하면, 수성 수지 에멀전의 분산 안정성이 저하되는 경향이 있기 때문이다. 이 관점에서, 공중합체(X)와 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한 (메트)아크릴산에스테르(A) 유래의 구조 단위(a)의 함유율은 92질량% 이하인 것이 바람직하고, 87질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.The content rate of the structural unit (a) derived from (meth)acrylic acid ester (A) with respect to the total amount of a copolymer (X) and a polyepoxy compound (Y) is 98 mass % or less. When it exceeds 98 mass %, it is because there exists a tendency for the dispersion stability of an aqueous resin emulsion to fall. From this point of view, the content of the structural unit (a) derived from (meth)acrylic acid ester (A) with respect to the total amount of the copolymer (X) and the polyepoxy compound (Y) is preferably 92% by mass or less, and 87% by mass or less. more preferably.

또한, 공중합체(X)가 구조 단위(a), 구조 단위(b) 및 구조 단위(c)를 갖는, 즉 공중합체(X)가 공중합체(X2)인 경우, 마찬가지의 관점에서, 이하의 비율인 것이 바람직하다. 즉, 공중합체(X2)에 있어서의 (메트)아크릴산에스테르(A) 유래의 구조 단위(a)의 함유율은 75질량% 이하인 것이 더욱 바람직하고, 65질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.In addition, when the copolymer (X) has a structural unit (a), a structural unit (b) and a structural unit (c), that is, when the copolymer (X) is a copolymer (X2), from the same viewpoint, the following It is preferable that it is a ratio. That is, as for the content rate of the structural unit (a) derived from (meth)acrylic acid ester (A) in copolymer (X2), it is more preferable that it is 75 mass % or less, It is especially preferable that it is 65 mass % or less.

[친수성 (메트)아크릴산에스테르(A1)][Hydrophilic (meth)acrylic acid ester (A1)]

상기 (메트)아크릴산에스테르(A) 유래의 구조 단위는 친수성 (메트)아크릴산에스테르(A1) 유래의 구조 단위를 포함한다.The structural unit derived from the (meth)acrylic acid ester (A) includes a structural unit derived from the hydrophilic (meth)acrylic acid ester (A1).

친수성 (메트)아크릴산에스테르(A1)는 (메트)아크릴로일옥시기(CH2=CR-COO-, R은 수소 또는 메틸기를 나타냄)를 갖고, 알코올 유래의 부분, 즉 (메트)아크릴로일옥시기 이외의 부분에 있어서의 탄소 원자수가 2 이하인 (메트)아크릴산에스테르이다. 아크릴로일옥시기 이외의 부분의 상기 탄소 원자수는, 예를 들어 1 또는 2여도 된다. 친수성 (메트)아크릴산에스테르(A1)로서는 (메트)아크릴산메틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산-2-히드록시에틸 등을 들 수 있다. 친수성 (메트)아크릴산에스테르(A1)는, 알코올 유래 부분의 탄소 원자수가 2 이하인 (메트)아크릴산알킬에스테르인 것이 바람직하고, 메타크릴산메틸인 것이 보다 바람직하다.The hydrophilic (meth)acrylic acid ester (A1) has a (meth)acryloyloxy group (CH 2 =CR-COO-, R represents hydrogen or a methyl group), and an alcohol-derived moiety, that is, a (meth)acryloyloxy group It is (meth)acrylic acid ester whose carbon atom number in a part other than this is 2 or less. 1 or 2 may be sufficient as the said carbon atom number of parts other than an acryloyloxy group, for example. Examples of the hydrophilic (meth)acrylic acid ester (A1) include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, and 2-hydroxyethyl (meth)acrylic acid. The hydrophilic (meth)acrylic acid ester (A1) is preferably a (meth)acrylic acid alkylester having 2 or less carbon atoms in the alcohol-derived moiety, and more preferably methyl methacrylate.

공중합체(X)와 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 친수성 (메트)아크릴산에스테르(A1) 유래의 구조 단위(a1)의 함유율은 15질량% 이상이다. 상술한 바와 같이 친수성 (메트)아크릴산에스테르의 함유량이 적으면, 수성 수지 에멀전(α)을, 폴리아민을 포함하는 경화제와 혼합한 경우에, 급속하게 겔화가 진행되기 때문이다.The content rate of the structural unit (a1) derived from hydrophilic (meth)acrylic acid ester (A1) with respect to the total amount of a copolymer (X) and a polyepoxy compound (Y) is 15 mass % or more. This is because, when the content of the hydrophilic (meth)acrylic acid ester is small as described above, gelation proceeds rapidly when the aqueous resin emulsion (α) is mixed with a curing agent containing a polyamine.

공중합체(X)와 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 친수성 (메트)아크릴산에스테르(A1) 유래의 구조 단위(a1)의 함유율은 15질량% 이상이며, 20질량% 이상인 것이 바람직하고, 30질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 40질량% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 경화 후의 도막의 내수성 및 방청성이 보다 향상되기 때문이다. 상기 함유율은 45질량% 이상 또는 50질량% 이상이어도 된다.The content of the structural unit (a1) derived from the hydrophilic (meth)acrylic acid ester (A1) relative to the total amount of the copolymer (X) and the polyepoxy compound (Y) is 15% by mass or more, preferably 20% by mass or more, It is more preferable that it is 30 mass % or more, and it is still more preferable that it is 40 mass % or more. It is because the water resistance and rust prevention property of the coating film after hardening improve more. 45 mass % or more or 50 mass % or more may be sufficient as the said content rate.

공중합체(X)와 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 친수성 (메트)아크릴산에스테르(A1) 유래의 구조 단위(a1)의 함유율의 상한은, (메트)아크릴산에스테르(A) 유래의 구조 단위(a)에 기재된 함유율의 상한과 마찬가지이다. 단, 후술하는 폴리에폭시 화합물(Y)이 비스페놀형 에폭시 화합물, 수소 첨가 비스페놀형 에폭시 화합물, 페놀노볼락형 에폭시 화합물 등의 소수성 화합물인 경우, 구조 단위(a)에서 차지하는 구조 단위(a1)의 비율은 90질량% 이하인 것이 바람직하고, 80질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 70질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 공중합체(X)와 폴리에폭시 화합물(Y)의 친화성을 향상시키기 때문이다.The upper limit of the content rate of the structural unit (a1) derived from the hydrophilic (meth)acrylic acid ester (A1) with respect to the total amount of the copolymer (X) and the polyepoxy compound (Y) is the structure derived from the (meth)acrylic acid ester (A) It is the same as the upper limit of the content rate described in unit (a). However, when the polyepoxy compound (Y) described later is a hydrophobic compound such as a bisphenol type epoxy compound, a hydrogenated bisphenol type epoxy compound, or a phenol novolak type epoxy compound, the ratio of the structural unit (a1) to the structural unit (a) It is preferable that it is 90 mass % or less, It is more preferable that it is 80 mass % or less, It is still more preferable that it is 70 mass % or less. This is because the affinity between the copolymer (X) and the polyepoxy compound (Y) is improved.

[에틸렌성 불포화 카르복실산(B)][Ethylenic Unsaturated Carboxylic Acid (B)]

에틸렌성 불포화 카르복실산(B)은 에틸렌성 불포화 결합 및 카르복시기를 갖는 화합물이다. 에틸렌성 불포화 카르복실산(B)은 α,β-불포화 모노카르복실산, α,β-불포화 디카르복실산, α,β-불포화 디카르복실산의 모노알킬에스테르, 및 카르복시기를 함유하는 비닐 화합물로 이루어지는 군 중 적어도 1종을 포함하는 것이 바람직하다. α,β-불포화 모노 또는 디카르복실산으로서는, 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 시트라콘산, 이타콘산, 말레산, 무수 말레산, 푸마르산 등을 들 수 있다. 카르복시기를 함유하는 비닐 화합물로서는, 예를 들어 프탈산모노히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 옥살산모노히드록시프로필(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 구조 단위(b)는 이들 화합물의 1종에서만 유래하는 것이어도 되고, 2종 이상으로부터 유래하는 구조 단위를 포함시켜도 된다. 이들 화합물 중에서도 에틸렌성 불포화 카르복실산(B)은 (메트)아크릴로일기 및 카르복시기를 갖는 화합물을 포함하는 것이 바람직하고, 추가로 (메트)아크릴산을 포함하는 것이 바람직하다. 즉, 구조 단위(b)는, (메트)아크릴로일기 및 카르복시기를 갖는 화합물로부터 유래하는 구조 단위를 포함하는 것이 바람직하고, 추가로 (메트)아크릴산으로부터 유래하는 구조 단위를 포함하는 것이 바람직하다.The ethylenically unsaturated carboxylic acid (B) is a compound having an ethylenically unsaturated bond and a carboxy group. The ethylenically unsaturated carboxylic acids (B) are α,β-unsaturated monocarboxylic acids, α,β-unsaturated dicarboxylic acids, monoalkyl esters of α,β-unsaturated dicarboxylic acids, and vinyl containing carboxyl groups. It is preferable to include at least 1 sort(s) from the group which consists of compounds. Examples of the α,β-unsaturated mono or dicarboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, citraconic acid, itaconic acid, maleic acid, maleic anhydride, and fumaric acid. As a vinyl compound containing a carboxy group, phthalic acid monohydroxyethyl (meth)acrylate, oxalic acid monohydroxypropyl (meth)acrylate, etc. are mentioned, for example. The structural unit (b) may be derived from only one of these compounds, or may include structural units derived from two or more of these compounds. Among these compounds, the ethylenically unsaturated carboxylic acid (B) preferably contains a compound having a (meth)acryloyl group and a carboxyl group, and further preferably contains (meth)acrylic acid. That is, the structural unit (b) preferably includes a structural unit derived from a compound having a (meth)acryloyl group and a carboxy group, and further preferably includes a structural unit derived from (meth)acrylic acid.

공중합체(X)와 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 에틸렌성 불포화 카르복실산(B) 유래의 구조 단위(b)의 함유율은 0.1질량% 이상이다. 수성 수지 에멀전(α)의 분산 안정성을 향상시키기 때문이다. 이 관점에서, 공중합체(X)와 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한 에틸렌성 불포화 카르복실산(B) 유래의 구조 단위(b)의 함유율은 0.3질량% 이상인 것이 바람직하고, 0.5질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 상기 함유율은 0.8질량% 이상 혹은 1.0질량% 이상이어도 된다. 공중합체(X)와 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 에틸렌성 불포화 카르복실산(B) 유래의 구조 단위(b)의 함유율은 10질량% 이하이다. 고온 환경 하에서 공중합체(X)가 겔상으로 되는 것을 억제하고, 수성 수지 에멀전(α)의 고온 안정성을 향상시키기 때문이다. 이 관점에서, 공중합체(X)와 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 에틸렌성 불포화 카르복실산(B) 유래의 구조 단위(b)의 함유율은 7질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 상기 함유율은 4질량% 이하 혹은 3질량% 이하여도 된다.The content rate of the structural unit (b) derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid (B) with respect to the total amount of a copolymer (X) and a polyepoxy compound (Y) is 0.1 mass % or more. This is because the dispersion stability of the aqueous resin emulsion (α) is improved. From this viewpoint, it is preferable that the content rate of the structural unit (b) derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid (B) with respect to the total amount of a copolymer (X) and a polyepoxy compound (Y) is 0.3 mass % or more, and 0.5 mass % More preferably. 0.8 mass % or more or 1.0 mass % or more may be sufficient as the said content rate. The content rate of the structural unit (b) derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid (B) with respect to the total amount of a copolymer (X) and a polyepoxy compound (Y) is 10 mass % or less. This is because it suppresses the copolymer (X) from becoming a gel in a high-temperature environment and improves the high-temperature stability of the aqueous resin emulsion (α). From this viewpoint, it is preferable that the content rate of the structural unit (b) derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid (B) with respect to the total amount of a copolymer (X) and a polyepoxy compound (Y) is 7 mass % or less, and 5 mass % or less is more preferable. 4 mass % or less or 3 mass % or less may be sufficient as the said content rate.

[에틸렌성 불포화 방향족 화합물(C)][Ethylenically Unsaturated Aromatic Compound (C)]

에틸렌성 불포화 방향족 화합물(C)은 (메트)아크릴산에스테르(A) 및 에틸렌성 불포화 카르복실산(B) 중 어느 것에도 해당되지 않으며, 또한 벤젠환 및 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물이다. 에틸렌성 불포화 방향족 화합물(C)은 방향족 비닐 화합물인 것이 바람직하다. 에틸렌성 불포화 방향족 화합물(C)로서의 방향족 비닐 화합물로서는, 예를 들어 스티렌, 2-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, α-메틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, 2,4-디이소프로필스티렌, 4-tert-부틸스티렌, tert-부톡시스티렌, 비닐톨루엔, 디비닐톨루엔, 비닐나프탈렌, 모노클로로스티렌, 디클로로스티렌, 모노브로모스티렌, 디브로모스티렌, 트리브로모스티렌, 플루오로스티렌, 스티렌술폰산 및 그의 염, α-메틸스티렌술폰산 및 그의 염, p-히드록시스티렌, m-히드록시스티렌, o-히드록시스티렌, p-이소프로페닐페놀, m-이소프로페닐페놀 및 o-이소프로페닐페놀 등을 들 수 있다. 구조 단위(c)는, 이들 화합물의 1종에서만 유래하는 것이어도 되고, 2종 이상으로부터 유래하는 구조 단위를 포함시켜도 된다. 이들 중에서도 구조 단위(c)는 탄화수소로부터 유래하는 구조 단위를 포함하는 것이 보다 바람직하고, 스티렌으로부터 유래하는 구조 단위인 것이 특히 바람직하다.The ethylenically unsaturated aromatic compound (C) does not correspond to any of the (meth)acrylic acid ester (A) and the ethylenically unsaturated carboxylic acid (B), and is a compound having a benzene ring and an ethylenically unsaturated bond. It is preferable that an ethylenically unsaturated aromatic compound (C) is an aromatic vinyl compound. Examples of the aromatic vinyl compound as the ethylenically unsaturated aromatic compound (C) include styrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, α-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, and 2,4- Diisopropylstyrene, 4-tert-butylstyrene, tert-butoxystyrene, vinyltoluene, divinyltoluene, vinylnaphthalene, monochlorostyrene, dichlorostyrene, monobromostyrene, dibromostyrene, tribromostyrene, Fluorostyrene, styrenesulfonic acid and its salts, α-methylstyrenesulfonic acid and its salts, p-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, o-hydroxystyrene, p-isopropenylphenol, m-isopropenylphenol and o-isopropenyl phenol. The structural unit (c) may be derived from only one of these compounds, or may include structural units derived from two or more of these compounds. Among these, it is more preferable that the structural unit (c) contains the structural unit derived from hydrocarbon, and it is especially preferable that it is a structural unit derived from styrene.

공중합체(X)가 에틸렌성 불포화 방향족 화합물(C) 유래의 구조 단위(c)를 포함하는 경우, 즉 공중합체(X)가 공중합체(X2)인 경우, 공중합체(X2)와 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 구조 단위(c)의 함유율은 5질량% 이상인 것이 바람직하다. 도막의 내수성을 향상시키기 때문이다. 이 관점에서, 공중합체(X2)와 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 구조 단위(c)의 함유율은 10질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 15질량% 이상인 것이 보다 더 바람직하다. 상기 함유율은 18질량% 이상, 20질량% 이상, 혹은 23질량% 이상이어도 된다.When the copolymer (X) contains the structural unit (c) derived from the ethylenically unsaturated aromatic compound (C), that is, when the copolymer (X) is the copolymer (X2), the copolymer (X2) and the polyepoxy compound It is preferable that the content rate of the structural unit (c) with respect to the total amount of (Y) is 5 mass % or more. This is because the water resistance of the coating film is improved. From this viewpoint, the content of the structural unit (c) with respect to the total amount of the copolymer (X2) and the polyepoxy compound (Y) is more preferably 10 mass % or more, and still more preferably 15 mass % or more. 18 mass % or more, 20 mass % or more, or 23 mass % or more may be sufficient as the said content rate.

공중합체(X)가 공중합체(X2)인 경우, 공중합체(X2)와 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한 구조 단위(c)의 함유율은 50질량% 이하인 것이 바람직하다. 도막의 내후성이 향상되기 때문이다. 이 관점에서, 공중합체(X2)와 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한 구조 단위(c)의 함유율은 40질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 35질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 상기 함유율은 33질량% 이하, 30질량% 이하, 혹은 28질량% 이하여도 된다.When copolymer (X) is a copolymer (X2), it is preferable that the content rate of the structural unit (c) with respect to the total amount of a copolymer (X2) and a polyepoxy compound (Y) is 50 mass % or less. This is because the weather resistance of the coating film is improved. From this viewpoint, the content rate of the structural unit (c) with respect to the total amount of the copolymer (X2) and the polyepoxy compound (Y) is more preferably 40 mass % or less, and still more preferably 35 mass % or less. 33 mass % or less, 30 mass % or less, or 28 mass % or less may be sufficient as the said content rate.

[다른 단량체(D)][Other Monomer (D)]

다른 단량체(D)는 (메트)아크릴산에스테르(A), 에틸렌성 불포화 카르복실산(B) 및 에틸렌성 불포화 방향족 화합물(C) 중 어느 것에도 해당되지 않고, 또한 공중합체(X)의 합성에 사용되는 화합물과 공중합이 가능한 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물이다. 다른 단량체(D)로서는, 예를 들어 공액 디엔 화합물, 말레이미드 화합물, 비닐에테르 화합물, 알릴에테르 화합물, 불포화 디카르복실산의 디알킬에스테르, 시아노기를 갖는 비닐 화합물 등을 들 수 있다.The other monomer (D) does not correspond to any of the (meth)acrylic acid ester (A), the ethylenically unsaturated carboxylic acid (B) and the ethylenically unsaturated aromatic compound (C), and is also used in the synthesis of the copolymer (X). It is a compound which has an ethylenically unsaturated bond copolymerizable with the compound used. As another monomer (D), a conjugated diene compound, a maleimide compound, a vinyl ether compound, an allyl ether compound, the dialkyl ester of unsaturated dicarboxylic acid, the vinyl compound etc. which have a cyano group are mentioned, for example.

상기 공액 디엔 화합물로서는, 예를 들어 1,3-부타디엔, 이소프렌(2-메틸-1,3-부타디엔), 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 클로로프렌(2-클로로-1,3-부타디엔) 등을 들 수 있다. 이들 공액 디엔 화합물은 1종만 사용해도 되고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.Examples of the conjugated diene compound include 1,3-butadiene, isoprene (2-methyl-1,3-butadiene), 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, chloroprene (2-chloro-1,3-). butadiene) and the like. Only 1 type may be used for these conjugated diene compounds, and may use 2 or more types together.

상기 말레이미드 화합물로서는, 예를 들어 말레이미드, N-메틸말레이미드, N-이소프로필말레이미드, N-부틸말레이미드, N-도데실말레이미드, N-페닐말레이미드, N-(2-메틸페닐)말레이미드, N-(4-메틸페닐)말레이미드, N-(2,6-디메틸페닐)말레이미드, N-(2,6-디에틸페닐)말레이미드, N-(2-메톡시페닐)말레이미드, N-벤질말레이미드, N-(4-히드록시페닐)말레이미드, N-나프틸말레이미드, N-시클로헥실말레이미드 등을 들 수 있다. 이들 말레이미드계 화합물은 1종만 사용해도 되고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.Examples of the maleimide compound include maleimide, N-methylmaleimide, N-isopropylmaleimide, N-butylmaleimide, N-dodecylmaleimide, N-phenylmaleimide, and N-(2-methylphenyl). ) Maleimide, N- (4-methylphenyl) maleimide, N- (2,6-dimethylphenyl) maleimide, N- (2,6-diethylphenyl) maleimide, N- (2-methoxyphenyl) Maleimide, N-benzyl maleimide, N-(4-hydroxyphenyl) maleimide, N-naphthyl maleimide, N-cyclohexyl maleimide, etc. are mentioned. These maleimide-type compounds may use only 1 type, and may use 2 or more types together.

상기 비닐에테르 화합물로서는, 예를 들어 메틸비닐에테르 혹은 에틸비닐에테르 등의 알킬비닐에테르, 일부의 수소 원자가 수산기로 치환된 수산기 함유 알킬비닐에테르 등을 들 수 있다.Examples of the vinyl ether compound include alkyl vinyl ethers such as methyl vinyl ether or ethyl vinyl ether, and hydroxyl group-containing alkyl vinyl ethers in which some hydrogen atoms are substituted with hydroxyl groups.

상기 알릴에테르 화합물로서는, 예를 들어 알릴메틸에테르 혹은 알릴에틸에테르 등의 알릴알킬에테르, 일부의 수소 원자가 수산기로 치환된 수산기 함유 알릴알킬에테르, 알릴글리시딜에테르 등을 들 수 있다.Examples of the allyl ether compound include allyl alkyl ethers such as allyl methyl ether or allyl ethyl ether, hydroxyl group-containing allyl alkyl ethers in which some hydrogen atoms are substituted with hydroxyl groups, and allyl glycidyl ethers.

상기 불포화 디카르복실산의 디알킬에스테르로서는, 예를 들어 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산, 메사콘산, 무수 말레산, 무수 이타콘산, 무수 시트라콘산, 무수 테트라히드로프탈산 등의 불포화 디카르복실산의 디알킬에스테르를 들 수 있다. 이들 디알킬에스테르는 1종만 사용해도 되고, 2종 이상을 병용할 수도 있다. 이들 불포화 화합물은 1종만 사용해도 되고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.As dialkyl ester of the said unsaturated dicarboxylic acid, For example, Unsaturation, such as maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid, maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, etc. The dialkyl ester of dicarboxylic acid is mentioned. Only 1 type may be used for these dialkyl ester, and can also use 2 or more types together. Only 1 type may be used for these unsaturated compounds, and may use 2 or more types together.

상기 시아노기를 갖는 비닐 화합물로서는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, α-에틸아크릴로니트릴, α-이소프로필아크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴 및 α-플루오로아크릴로니트릴 등을 들 수 있다. 이들 시아노기 함유 비닐 단량체는 1종만 사용해도 되고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.Examples of the vinyl compound having a cyano group include acrylonitrile, methacrylonitrile, α-ethylacrylonitrile, α-isopropylacrylonitrile, α-chloroacrylonitrile and α-fluoroacrylonitrile. there is. Only 1 type may be used for these cyano group containing vinyl monomers, and may use 2 or more types together.

<1-1-2. 폴리에폭시 화합물(Y)><1-1-2. Polyepoxy compound (Y)>

폴리에폭시 화합물(Y)은, 에틸렌성 불포화 결합을 갖지 않고, 또한 1분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 화합물이다. 폴리에폭시 화합물(Y)은, 비스페놀형 에폭시 화합물, 수소 첨가 비스페놀형 에폭시 화합물, 디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 테트라글리시딜에테르, 디글리시딜에스테르, 트리글리시딜에스테르 및 테트라글리시딜에스테르로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다. 1분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 화합물의 예로서, 비스페놀 A의 디글리시딜에테르, 수소 첨가 비스페놀 A의 디글리시딜에테르, 비스페놀 F의 디글리시딜에테르, 수소 첨가 비스페놀 F의 디글리시딜에테르, 글리세린폴리글리시딜에테르, 1,4-부탄디올디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 프탈산의 디글리시딜에스테르, 1,4-시클로헥산디메탄올디글리시딜에테르, 1,3-시클로헥산디메탄올디글리시딜에테르 및 헥사히드로프탈산의 디글리시딜에스테르 등을 들 수 있다. 이들 화합물 중 1종류를 포함하는 것이어도 되고 2종 이상을 포함하는 것이어도 된다.A polyepoxy compound (Y) is a compound which does not have an ethylenically unsaturated bond and has two or more epoxy groups in 1 molecule. The polyepoxy compound (Y) is a bisphenol type epoxy compound, a hydrogenated bisphenol type epoxy compound, diglycidyl ether, triglycidyl ether, tetraglycidyl ether, diglycidyl ester, triglycidyl ester and tetraglycidyl ester. It is preferable that it is at least 1 sort(s) chosen from cidyl ester. As examples of compounds having two or more epoxy groups in one molecule, diglycidyl ether of bisphenol A, diglycidyl ether of hydrogenated bisphenol A, diglycidyl ether of bisphenol F, diglycidyl ether of hydrogenated bisphenol F Cydyl ether, glycerin polyglycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, diglycidyl ester of phthalic acid, 1,4-cyclohexanedimethanol Diglycidyl ether, 1,3-cyclohexane dimethanol diglycidyl ether, diglycidyl ester of hexahydrophthalic acid, etc. are mentioned. One of these compounds may be included, or two or more types may be included.

상기 폴리에폭시 화합물(Y)은, 비스페놀형 에폭시 화합물, 수소 첨가 비스페놀형 에폭시 화합물인 것이 보다 바람직하고, 비스페놀 A형 에폭시 화합물, 수소 첨가 비스페놀 A형 에폭시 화합물인 것이 더욱 바람직하다. 경화 후의 도막의 내수성 및 방청성이 보다 향상되기 때문이다.As for the said polyepoxy compound (Y), it is more preferable that they are a bisphenol-type epoxy compound and a hydrogenated bisphenol-type epoxy compound, It is still more preferable that they are a bisphenol-A epoxy compound and a hydrogenated bisphenol-A epoxy compound. It is because the water resistance and rust prevention property of the coating film after hardening improve more.

폴리에폭시 화합물(Y)의 중량 평균 분자량은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1000 이하이고, 보다 바람직하게는 800 이하이고, 더욱 바람직하게는 500 이하이다. 폴리에폭시 화합물(Y)의 공중합체(X)에 대한 상용성이 향상되고, 분산 안정성 및 저장 안정성이 우수한 에멀전으로 할 수 있다. 상기 분자량의 하한값은 임의로 선택할 수 있으며, 예를 들어 200 또는 300이어도 되지만, 이들에 한정되지 않는다.Although the weight average molecular weight of a polyepoxy compound (Y) is not specifically limited, Preferably it is 1000 or less, More preferably, it is 800 or less, More preferably, it is 500 or less. The compatibility with the copolymer (X) of the polyepoxy compound (Y) is improved, and an emulsion having excellent dispersion stability and storage stability can be obtained. The lower limit of the molecular weight may be arbitrarily selected, for example, 200 or 300 may be sufficient, but is not limited thereto.

폴리에폭시 화합물(Y)의 에폭시 당량(에폭시기 1mol당 폴리에폭시 화합물(Y)의 질량)은 500g/mol 이하인 것이 바람직하고, 350g/mol 이하인 것이 보다 바람직하고, 250g/mol 이하인 것이 더욱 바람직하다. 후술하는 수성 수지 조성물을 경화시킨 도막의 강도가 높아지기 때문이다. 상기 에폭시 당량의 하한값은 임의로 선택할 수 있으며, 예를 들어 70g/mol 이상이어도 되고, 120g/mol 이상이어도 되지만, 이들 예에 한정되지 않는다.The epoxy equivalent of the polyepoxy compound (Y) (the mass of the polyepoxy compound (Y) per mol of the epoxy group) is preferably 500 g/mol or less, more preferably 350 g/mol or less, and still more preferably 250 g/mol or less. It is because the intensity|strength of the coating film which hardened the aqueous resin composition mentioned later becomes high. The lower limit of the epoxy equivalent may be arbitrarily selected, and for example, 70 g/mol or more may be sufficient, and 120 g/mol or more may be sufficient, but it is not limited to these examples.

공중합체(X)와 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 폴리에폭시 화합물(Y)의 함유율은 1질량% 이상이다. 수성 수지 조성물이 경화되고, 우수한 방청성을 갖는 도막이 얻어지기 때문이다. 이 관점에서, 공중합체(X)와 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한 폴리에폭시 화합물(Y)의 함유율은 5질량% 이상인 것이 바람직하고, 8질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 10질량% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 필요에 따라 12질량% 이상 혹은 20질량% 이상이어도 된다. 공중합체(X)와 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한 폴리에폭시 화합물(Y)의 함유율은 40질량% 이하이다. 분산 안정성이 높은 수성 수지 에멀전(α)을 얻기 때문이다. 이 관점에서, 공중합체(X)와 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한 폴리에폭시 화합물(Y)의 함유율은 35질량% 이하인 것이 바람직하고, 30질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.The content rate of the polyepoxy compound (Y) with respect to the total amount of a copolymer (X) and a polyepoxy compound (Y) is 1 mass % or more. It is because the water-based resin composition is hardened|cured and the coating film which has the outstanding rust prevention property is obtained. From this viewpoint, the content rate of the polyepoxy compound (Y) with respect to the total amount of the copolymer (X) and the polyepoxy compound (Y) is preferably 5 mass % or more, more preferably 8 mass % or more, and 10 mass % or more more preferably. 12 mass % or more or 20 mass % or more may be sufficient as needed. The content rate of the polyepoxy compound (Y) with respect to the total amount of a copolymer (X) and a polyepoxy compound (Y) is 40 mass % or less. This is because an aqueous resin emulsion (α) with high dispersion stability is obtained. From this viewpoint, it is preferable that it is 35 mass % or less, and, as for the content rate of the polyepoxy compound (Y) with respect to the total amount of a copolymer (X) and a polyepoxy compound (Y), it is more preferable that it is 30 mass % or less.

<1-1-3. 수성 매체(Z)><1-1-3. aqueous medium (Z)>

수성 매체(Z)로서는 임의로 선택할 수 있으며, 물을 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 공중합체(X) 및 폴리에폭시 화합물(Y)의 분산 안정성이 손상되지 않는 한, 예를 들어 물에 수용성 용매를 첨가한 것을 수성 매체(Z)로서 사용해도 된다. 물에 첨가하는 친수성 용매로서는 임의로 선택할 수 있으며, 메탄올, 에탄올 및 N-메틸피롤리돈 등을 들 수 있다.As the aqueous medium (Z), it can be arbitrarily selected, and it is preferable to use water. However, as long as the dispersion stability of the copolymer (X) and the polyepoxy compound (Y) is not impaired, for example, water in which a water-soluble solvent is added may be used as the aqueous medium (Z). The hydrophilic solvent to be added to water can be arbitrarily selected, and examples thereof include methanol, ethanol, and N-methylpyrrolidone.

<1-1-4. 수성 수지 에멀전(α)의 제조 방법><1-1-4. Method for producing aqueous resin emulsion (α)>

본 실시 형태에 관한 수성 수지 에멀전(α)의 제조 방법은, 폴리에폭시 화합물(Y)의 존재 하, (메트)아크릴산에스테르(A)와, 에틸렌성 불포화 카르복실산(B)을 포함하는 모노머(즉, 공중합체(X)를 구성하기 위한 모노머)를, 수성 매체(Z) 중에서 유화 중합함으로써 행해진다. 이 방법을 사용하는 본 실시 형태의 상기 제조 방법에 따르면, 생성된 공중합체(X)의 입자 중에 폴리에폭시 화합물(Y)이 균일하게 분산된 수성 수지 에멀전(α)이 얻어진다고 생각된다. 여기서, 「균일하게 존재하고 있는」이란, 반드시 공중합체(X)와 폴리에폭시 화합물(Y)이 상용하고 있을 필요는 없으며, 공중합체(X) 입자의 중심측 및 표면측의 어느 것에 있어서도, 폴리에폭시 화합물(Y)의 도메인이 치우침 없이 존재하고 있으면 된다. 구체적인 유화 중합의 방법으로서는, 모노머를 포함하는 각 성분을 일괄하여 투입하는 방법, 각 성분을 연속 공급하면서 중합하는 방법 등을 사용할 수 있다. 중합 반응 중에는 교반하는 것이 바람직하다.The method for producing the aqueous resin emulsion (α) according to the present embodiment comprises a (meth)acrylic acid ester (A) and an ethylenically unsaturated carboxylic acid (B) in the presence of a polyepoxy compound (Y) ( That is, it is carried out by emulsion polymerization of the monomer for constituting the copolymer (X) in the aqueous medium (Z). According to the production method of the present embodiment using this method, it is considered that an aqueous resin emulsion (α) in which the polyepoxy compound (Y) is uniformly dispersed in the particles of the resulting copolymer (X) can be obtained. Here, "uniformly present" does not necessarily mean that the copolymer (X) and the polyepoxy compound (Y) are compatible with each other, and in both the center side and the surface side of the copolymer (X) particles, the poly The domain of the epoxy compound (Y) should just exist without bias. As a specific method of emulsion polymerization, the method of inject|throwing-in each component containing a monomer collectively, the method of superposing|polymerizing while continuously supplying each component, etc. can be used. It is preferable to stir during the polymerization reaction.

수성 수지 에멀전(α)의 제조에 사용하는 원료 전체에서 차지하는 각 원료의 함유율은, 수성 수지 에멀전(α)에서 차지하는, 원료로부터 유래하는 구조 단위 또는 원료에 대응하는 화합물의 함유율과 동일하다.The content of each raw material in the entire raw material used for production of the aqueous resin emulsion (α) is the same as the content of the structural unit derived from the raw material or a compound corresponding to the raw material in the aqueous resin emulsion (α).

상기 중합은, 임의로 선택되는 온도, 예를 들어 30 내지 90℃의 온도에서 행하는 것이 바람직하고, 40 내지 80℃의 온도에서 행하는 것이 보다 바람직하고, 40 내지 70℃의 온도에서 행하는 것이 더욱 바람직하다. 모노머에 포함되는 카르복시기가, 폴리에폭시 화합물(Y)에 포함되는 에폭시기와 반응하는 것을 억제하기 때문이다.The polymerization is preferably carried out at an arbitrarily selected temperature, for example, at a temperature of 30 to 90°C, more preferably at a temperature of 40 to 80°C, still more preferably at a temperature of 40 to 70°C. It is because the carboxy group contained in a monomer suppresses reaction with the epoxy group contained in a polyepoxy compound (Y).

유화 중합에 사용하는 유화제는 임의로 선택할 수 있으며, 예를 들어 폴리옥시알킬렌알킬에테르, 폴리옥시알킬렌알킬페놀에테르, 폴리옥시알킬렌 지방산 에스테르, 폴리옥시알킬렌 소르비탄 지방산 에스테르 등의 비이온성 계면 활성제, 알킬황산에스테르염, 알킬벤젠술폰산염, 알킬술포숙신산염, 알킬디페닐에테르디술폰산염, 폴리옥시알킬렌알킬황산염, 폴리옥시알킬렌알킬인산에스테르 등의 음이온성 계면 활성제를 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 이들 유화제로서 바람직한 것은 알킬벤젠술폰산염이며, 도데실벤젠술폰산나트륨을 사용하는 것이 보다 바람직하다.The emulsifier used in the emulsion polymerization can be arbitrarily selected, for example, nonionic interfaces such as polyoxyalkylene alkyl ether, polyoxyalkylene alkyl phenol ether, polyoxyalkylene fatty acid ester, polyoxyalkylene sorbitan fatty acid ester, etc. Anionic surfactants, such as an activator, an alkyl sulfate ester salt, an alkylbenzene sulfonate, an alkyl sulfosuccinate, an alkyl diphenyl ether disulfonate, a polyoxyalkylene alkyl sulfate, and polyoxyalkylene alkyl phosphate ester, are mentioned. These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. Alkylbenzenesulfonate is preferable as these emulsifiers, and it is more preferable to use sodium dodecylbenzenesulfonate.

유화 중합에 있어서는 중합 개시제를 사용하는 것이 바람직하다. 중합 개시제로서는, 예를 들어 과산화물을 사용하는 것이 바람직하다. 중합 개시제로서 사용되는 과산화물로서, 예를 들어 과황산칼륨, 과황산암모늄 등의 과황산염, 과산화수소 등을 들 수 있다. 또한, 과산화물과 환원제의 병용에 의한 산화 환원계 개시제를 사용할 수도 있다. 환원제로서는 나트륨술폭실레이트포름알데히드, 아스코르브산, 아황산염, 타르타르산 또는 그의 염 등을 들 수 있다. 또한, 필요에 따라 알코올, 머캅탄류를 연쇄 이동제로서 사용해도 된다.In emulsion polymerization, it is preferable to use a polymerization initiator. As a polymerization initiator, it is preferable to use a peroxide, for example. As a peroxide used as a polymerization initiator, persulfate, such as potassium persulfate and ammonium persulfate, hydrogen peroxide, etc. are mentioned, for example. Moreover, the redox-type initiator by the combined use of a peroxide and a reducing agent can also be used. As a reducing agent, sodium sulfoxylate formaldehyde, ascorbic acid, a sulfite, tartaric acid, its salt, etc. are mentioned. Moreover, you may use alcohol and mercaptans as a chain transfer agent as needed.

<1-1-5. 수성 수지 에멀전(α)의 특성><1-1-5. Characteristics of water-based resin emulsion (α)>

[수성 수지 에멀전(α)의 pH][pH of aqueous resin emulsion (α)]

수성 수지 에멀전(α)의 pH는 2 내지 10인 것이 바람직하고, 5 내지 9인 것이 보다 바람직하다. pH가 이 범위이면, 수성 수지 에멀전(α)의 기계적 안정성, 화학적 안정성을 향상시킬 수 있다. pH는, 유리 전극을 표준 전극으로 한 수소 이온 농도 지시계에 의한 pH 미터를 사용하여, 액온 25℃에 있어서 측정한 값이다. 예를 들어, 유화 중합 중 또는 유화 중합 종료 후에, 수성 수지 에멀전(α)에 염기성 물질을 첨가함으로써, pH를 조정할 수 있다. pH의 조정에 사용되는 염기성 물질의 예로서는 암모니아, 트리에틸아민, 에탄올아민, 가성 소다 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.It is preferable that it is 2-10, and, as for the pH of the aqueous resin emulsion (alpha), it is more preferable that it is 5-9. When the pH is within this range, the mechanical stability and chemical stability of the aqueous resin emulsion (α) can be improved. pH is the value measured in the liquid temperature of 25 degreeC using the pH meter by the hydrogen ion concentration indicator which used the glass electrode as a standard electrode. For example, the pH can be adjusted by adding a basic substance to the aqueous resin emulsion (?) during emulsion polymerization or after completion of the emulsion polymerization. Ammonia, triethylamine, ethanolamine, caustic soda etc. are mentioned as an example of the basic substance used for pH adjustment. These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

[수성 수지 에멀전(α)의 불휘발분 농도][Concentration of non-volatile matter in aqueous resin emulsion (α)]

수성 수지 에멀전(α)의 불휘발분 농도는 10 내지 65질량%인 것이 바람직하고, 15 내지 60질량%인 것이 보다 바람직하고, 20 내지 55질량%인 것이 더욱 바람직하다. 상기 농도는 30 내지 50질량% 혹은 35 내지 45질량%여도 된다. 단, 후술하는 경화제(β) 등과의 혼합 공정, 혹은 수성 수지 조성물의 도공 공정에 있어서의 작업성을 고려하여, 수성 수지 에멀전(α)에 있어서의 불휘발분 농도는, 수성 매체(Y)의 첨가량을 조정함으로써 적절하게 조절 가능하다.The concentration of the nonvolatile matter of the aqueous resin emulsion (α) is preferably 10 to 65 mass%, more preferably 15 to 60 mass%, still more preferably 20 to 55 mass%. 30-50 mass % or 35-45 mass % may be sufficient as the said density|concentration. However, in consideration of workability in the process of mixing with a curing agent (β) or the like described later or in the coating process of the aqueous resin composition, the concentration of nonvolatile matter in the aqueous resin emulsion (α) is determined by the amount of the aqueous medium (Y) added. can be appropriately adjusted by adjusting the

또한, 여기서 불휘발분 농도는, 직경 5㎝의 알루미늄 접시에 수성 수지 에멀전(α)을 1g 칭량하고, 대기압, 건조기 내에서, 공기를 순환시키면서 105℃에서 1시간 건조시킨 후에 얻어지는 잔분의 질량의, 건조 전의 수성 수지 에멀전(α)의 질량에 대한 비율(질량%)이다.In addition, the nonvolatile matter concentration here is the mass of the residue obtained after weighing 1 g of the aqueous resin emulsion (α) in an aluminum dish with a diameter of 5 cm and drying it at 105 ° C. for 1 hour while circulating air in a dryer at atmospheric pressure, It is the ratio (mass %) with respect to the mass of the aqueous resin emulsion (alpha) before drying.

[수성 수지 에멀전(α)의 점도][Viscosity of water-based resin emulsion (α)]

본 실시 형태에 있어서 수성 수지 에멀전(α)의 점도는 23℃에서 측정된다. 수성 수지 에멀전(α)의 점도의 측정은, B형 점도계를 사용하여 행해지며, 회전수 60rpm에서, 수성 수지 에멀전의 점도에 따른 로터를 선택하여 측정된 값이다. 예를 들어, 수성 수지 에멀전(α)의 점도가 수mPaㆍs 내지 수백mPaㆍs 정도인 경우에는, 로터 No.1을 사용하여 측정한다. 점도는, 예를 들어 0.1 내지 300mPaㆍs여도 되고, 1 내지 100mPaㆍs여도 되고, 3 내지 50mPaㆍs여도 되고, 5 내지 25mPaㆍs여도 된다.In the present embodiment, the viscosity of the aqueous resin emulsion (α) is measured at 23°C. The measurement of the viscosity of the water-based resin emulsion (?) is performed using a B-type viscometer, and is a value measured by selecting a rotor according to the viscosity of the water-based resin emulsion at a rotation speed of 60 rpm. For example, when the viscosity of the water-based resin emulsion (α) is several mPa·s to several hundreds of mPa·s, it is measured using rotor No. 1. The viscosity may be, for example, 0.1 to 300 mPa·s, 1 to 100 mPa·s, 3 to 50 mPa·s, or 5 to 25 mPa·s.

[공중합체(X)의 유리 전이점][Glass Transition Point of Copolymer (X)]

공중합체(X)의 유리 전이점 Tg는, 공중합체(X)의 합성에 사용한 각 모노머의 호모폴리머의 유리 전이점에 기초하여 산출된다. 공중합체(X)의 유리 전이점 Tg의 구체적인 산출 방법은, 원료로서 사용하는 단량체 Mi(i=1, 2, 3...,)의 호모폴리머의 유리 전이점 Tgi와, 전체 단량체 중의 단량체 i의 질량분율 Xi(ΣXi(전체 단량체)=1)로부터, 하기 식 (1)에 의해 산출된다. 식 (1)에 있어서, Tg 및 Tgi는 모두 절대 온도(K)의 값으로 계산한다.The glass transition point Tg of the copolymer (X) is calculated based on the glass transition point of the homopolymer of each monomer used for the synthesis of the copolymer (X). In the specific method of calculating the glass transition point Tg of the copolymer (X) is the glass transition of the homopolymer of the monomer advantage M i (i = 1, 2 , 3 ...,) used as the starting material Tg i and, the total monomer From the mass fraction X i (SigmaX i (all monomers) = 1) of the monomer i, it is calculated by the following formula (1). In Formula (1), both Tg and Tg i are calculated as the value of the absolute temperature (K).

1/Tg=Σ(Xi/Tgi) … (1)1/Tg=Σ(X i /Tg i ) … (One)

공중합체(X)의 유리 전이점 Tg는 -30℃(243K) 이상인 것이 바람직하다. 도막의 강도가 향상되기 때문이다. 이 관점에서, 공중합체(X)의 유리 전이점 Tg는 -10℃(263K) 이상인 것이 보다 바람직하고, 0℃(273K) 이상인 것이 더욱 바람직하다. 이러한 범위의 경우, 경화 후의 도막의 강도가 향상되기 때문이다. 공중합체(X)의 유리 전이점 Tg는 5℃ 이상 혹은 10℃ 이상이어도 된다. 공중합체(X)의 유리 전이점 Tg는 100℃(373K) 이하인 것이 바람직하고, 80℃(353K) 이하인 것이 보다 바람직하다. 도막의 기재에 대한 밀착성이 향상되기 때문이다. 이 관점에서, 공중합체(X)의 유리 전이점 Tg는 60℃(333K) 이하인 것이 더욱 바람직하고, 50℃(323K) 이하인 것이 특히 바람직하다. 이러한 범위의 경우, 경화 후의 도막의 유연성을 향상시킬 수 있기 때문이다. 공중합체(X)의 유리 전이점 Tg는 40℃ 이하, 혹은 30℃ 이하여도 된다.It is preferable that the glass transition point Tg of copolymer (X) is -30 degreeC (243K) or more. It is because the intensity|strength of a coating film improves. From this viewpoint, the glass transition point Tg of the copolymer (X) is more preferably -10°C (263K) or higher, and still more preferably 0°C (273K) or higher. It is because the intensity|strength of the coating film after hardening improves in the case of such a range. 5 degreeC or more or 10 degreeC or more may be sufficient as the glass transition point Tg of copolymer (X). It is preferable that it is 100 degreeC (373K) or less, and, as for the glass transition point Tg of copolymer (X), it is more preferable that it is 80 degreeC (353K) or less. It is because the adhesiveness with respect to the base material of a coating film improves. From this viewpoint, the glass transition point Tg of the copolymer (X) is more preferably 60°C (333K) or less, and particularly preferably 50°C (323K) or less. This is because, in the case of such a range, the flexibility of the coating film after curing can be improved. The glass transition point Tg of the copolymer (X) may be 40°C or less or 30°C or less.

[수성 수지 에멀전(α)의 불휘발분 중의 에폭시기 함유율][Epoxy group content in non-volatile matter of water-based resin emulsion (α)]

수성 수지 에멀전(α)의 불휘발분 중의 에폭시기의 함유율은 0.50×10-4mol/g 이상이며, 3.0×10-4mol/g 이상인 것이 바람직하고, 5.0×10-4mol/g 이상인 것이 보다 바람직하다. 경화 후의 도막의 내수성, 방청성, 기재에 대한 밀착력을 높일 수 있기 때문이다. 수성 수지 에멀전(α)의 불휘발분 중의 에폭시기의 함유율은 1.0×10-4mol/g 이상, 혹은 6.0×10-4mol/g 이상이어도 된다.The content of the epoxy group in the nonvolatile matter of the aqueous resin emulsion (α) is 0.50×10 -4 mol/g or more, preferably 3.0×10 -4 mol/g or more, and more preferably 5.0×10 -4 mol/g or more do. This is because the water resistance, rust prevention properties, and adhesion to the base material of the coating film after curing can be improved. The content rate of the epoxy group in the nonvolatile matter of the aqueous resin emulsion (α) may be 1.0×10 -4 mol/g or more, or 6.0×10 -4 mol/g or more.

수성 수지 에멀전(α)의 불휘발분 중의 에폭시기의 함유율은 50×10-4mol/g 이하인 것이 바람직하고, 30×10-4mol/g 이하인 것이 보다 바람직하고, 20×10-4mol/g 이하인 것이 더욱 바람직하다. 수성 수지 에멀전(α)의 불휘발분 중의 에폭시기의 함유율은 15×10-4mol/g 이하, 혹은 10×10-4mol/g 이하여도 된다.The content of epoxy groups in the nonvolatile matter of the aqueous resin emulsion (α) is preferably 50×10 -4 mol/g or less, more preferably 30×10 -4 mol/g or less, and 20×10 -4 mol/g or less. more preferably. The content of the epoxy group in the nonvolatile matter of the aqueous resin emulsion (α) may be 15×10 -4 mol/g or less, or 10×10 -4 mol/g or less.

수성 수지 에멀전(α) 중의 불휘발분 중의 에폭시기의 함유율 REP[mol/g]는, 다음과 같이 구해진 값이다. 수성 수지 에멀전(α)의 불휘발분 농도를 CS[질량%], 수성 수지 에멀전(α) 1g당 포함되는 에폭시기의 양을 N1[mol/g]이라고 하면, 에폭시기의 함유율 REP는, 식 (2)와 같이 표시된다. N1을 구하는 방법은, 실시예에 있어서 후술하는 바와 같다. The content rate R EP [mol/g] of the epoxy group in the nonvolatile matter in the aqueous resin emulsion (α) is a value obtained as follows. Speaking of the nonvolatile matter concentration of the aqueous resin emulsion (α) C S [% by mass], the amount of the epoxy group-N 1 [mol / g] which comprises an aqueous resin emulsion (α) per 1g, the content R EP of epoxy groups, the expression (2) is displayed. The method of calculating|requiring N<1> is as described later in an Example.

REP=N1/(CS/100) … (2)R EP =N 1 /( CS /100) … (2)

[수성 수지 에멀전(α)의 불휘발분 중의 카르복시기 함유율][Carboxy group content in non-volatile matter of aqueous resin emulsion (α)]

수성 수지 에멀전(α)의 불휘발분 중의 카르복시기의 함유율은 0.10×10-4mol/g 이상이며, 0.50×10-4mol/g 이상인 것이 바람직하고, 1.0×10-4mol/g 이상인 것이 보다 바람직하다. 중합 중 및 중합 후의 수성 수지 에멀전(α)의 보관 시에, 공중합체(X)의 응집을 억제할 수 있기 때문이다.The content of carboxyl groups in the nonvolatile matter of the aqueous resin emulsion (α) is 0.10×10 -4 mol/g or more, preferably 0.50×10 -4 mol/g or more, and more preferably 1.0×10 -4 mol/g or more. do. This is because aggregation of the copolymer (X) can be suppressed during and after the polymerization of the aqueous resin emulsion (α) during storage.

수성 수지 에멀전(α)의 불휘발분 중의 카르복시기의 함유율은 10×10-4mol/g 이하인 것이 바람직하고, 5.0×10-4mol/g 이하인 것이 보다 바람직하다. 3.0×10-4mol/g 이하나, 2.5×10-4mol/g 이하나, 2.0×10-4mol/g 이하여도 된다.The content of carboxyl groups in the nonvolatile matter of the aqueous resin emulsion (α) is preferably 10×10 -4 mol/g or less, and more preferably 5.0×10 -4 mol/g or less. It may be 3.0×10 -4 mol/g or less, 2.5×10 -4 mol/g or less, or 2.0×10 -4 mol/g or less.

여기서 상기 카르복시기란 -COOH뿐만 아니라, 수소 이온 이외의 양이온과 -COO-이 결합한 구조도 포함한다. 수성 수지 에멀전(α)의 불휘발분 중의 카르복시기의 함유량이란, 하기 식으로 나타내는 바와 같이, 원료 중의 카르복시기의 함유량에서, 원료 중의 카르복시기와 반응하는 관능기의, 중합 전후에서의 감소량을 뺀 값으로부터 구해진다. 상기 원료란, 수성 수지 에멀전(α)의 합성에 사용한 성분을 가리킨다. 또한, 카르복시기와 반응하는 관능기란, 본 발명에 있어서는 에폭시기이며, 히드록시기는 카르복시기와 반응하는 관능기라고는 생각하지 않는다.Here, the carboxyl group includes not only -COOH, but also a structure in which a cation other than a hydrogen ion and -COO- are bonded. The content of carboxyl groups in the nonvolatile matter of the aqueous resin emulsion (α) is obtained by subtracting the amount of decrease before and after polymerization of the functional groups reacting with the carboxyl groups in the raw material from the content of carboxyl groups in the raw material, as shown by the following formula. The said raw material refers to the component used for the synthesis|combination of the aqueous resin emulsion (alpha). In addition, the functional group which reacts with a carboxy group is an epoxy group in this invention, and a hydroxyl group is not considered to be a functional group which reacts with a carboxy group.

이하, 수성 수지 에멀전(α)의 불휘발분 중의 카르복시기의 함유율 RCX[mol/g]를 구하는 방법을 상세하게 설명한다. 원료(개시제, 용매, 기타 첨가제 등도 포함함) 중의 카르복시기의 총량을 N3[mol/g]이라고 하고, 원료(개시제, 용매, 기타 첨가제 등도 포함함) 중의 에폭시기의 총량을 N2[mol/g]라고 하고, 수성 수지 에멀전(α) 1g당 포함되는 에폭시기의 양을 N1[mol/g]이라고 하자. 수성 수지 에멀전(α)의 불휘발분 농도를 CS[질량%]라고 하자. 이때, 카르복시기의 함유율 RCX는 식 (3)과 같이 표시된다. N1 및 N2를 구하는 방법의 예는 실시예에 있어서 후술한다. N2는 계산에 의해 얻을 수 있다. Hereinafter, the method of calculating|requiring content rate R CX [mol/g] of the carboxyl group in the non-volatile matter of the aqueous resin emulsion (alpha) is demonstrated in detail. Let the total amount of carboxyl groups in the raw material (including initiator, solvent, and other additives) be N 3 [mol/g], and the total amount of epoxy groups in the raw material (including initiator, solvent, other additives, etc.) is N 2 [mol/g] ], and the amount of epoxy groups contained per 1 g of the aqueous resin emulsion (α) is N 1 [mol/g]. A non-volatile content concentration of the aqueous resin emulsion (α) Let S C [% by mass]. At this time, the content rate R CX of a carboxy group is represented as Formula (3). An example of a method for obtaining N 1 and N 2 will be described later in Examples. N 2 can be obtained by calculation.

RCX={N3-(N2-N1)}/(CS/100) … (3)R CX ={N 3 -(N 2 -N 1 )}/( CS /100) … (3)

<1-2. 경화제(β)><1-2. Hardener (β)>

경화제(β)는 에폭시기에 대한 반응성을 갖는 관능기를 갖는다. 경화제(β)는 아미노기, 카르복시기, 머캅토기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 갖는 화합물인 것이 바람직하다. 아미노기를 갖는 경화제(β)로서는 지방족 폴리아민, 지환족 폴리아민, 방향족 폴리아민, 폴리아미드, 제3급 아민을 들 수 있다. 지방족 폴리아민으로서는, 예를 들어 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민이나 이들의 변성품 등을 들 수 있다. 지환족 폴리아민으로서는, 예를 들어 이소포론디아민, 멘탄디아민, N-아미노에틸피페라진, 디아미노디시클로헥실메탄이나 이들의 변성품 등을 들 수 있다. 방향족 폴리아민으로서는, 예를 들어 m-크실릴렌디아민, 디아미노디페닐메탄, m-페닐렌디아민, 디아미노디페닐술폰이나 이들의 변성품 등을 들 수 있다. 폴리아미드로서는, 예를 들어 다이머산 등의 디카르복실산과 앞서의 폴리아민의 축합품을 들 수 있다. 제3급 아민으로서는, 예를 들어 디메틸벤질아민, 2,4,6-트리스디메틸아미노메틸페놀 등의 제3급 아미노기 함유 화합물이나 이들의 변성품이나, 이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸 등의 이미다졸 화합물이나 이들의 변성품 등을 들 수 있다. 기타 폴리아민으로서는 디시안디미드, 아디프산디히드라지드 등을 들 수 있다. 카르복시기를 갖는 경화제(β)로서는 분자 내에 2개 이상의 카르복시기를 갖는 화합물이 바람직하다. 예를 들어, 프탈산, 테트라히드로프탈산, 헥사히드로프탈산, 메틸테트라히드로프탈산, 메틸헥사히드로프탈산, 피로멜리트산, 벤조페논테트라카르복실산, 1,2,3,4-부탄테트라카르복실산을 들 수 있다. 머캅토기를 갖는 경화제(β)로서는, 예를 들어 티오글리콜산과 다가 알코올의 축합물이나 폴리술파이드 등을 들 수 있다. 이들 경화제는 1종 또는 2종 이상과 조합해도 된다. 바람직하게는 폴리아민계 경화제이다.The curing agent (β) has a functional group having reactivity with respect to an epoxy group. The curing agent (β) is preferably a compound having at least one selected from the group consisting of an amino group, a carboxy group, and a mercapto group. Examples of the curing agent (β) having an amino group include aliphatic polyamines, alicyclic polyamines, aromatic polyamines, polyamides and tertiary amines. Examples of the aliphatic polyamine include ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, and modified products thereof. Examples of the alicyclic polyamine include isophoronediamine, menthanediamine, N-aminoethylpiperazine, diaminodicyclohexylmethane and modified products thereof. Examples of the aromatic polyamine include m-xylylenediamine, diaminodiphenylmethane, m-phenylenediamine, diaminodiphenylsulfone, and modified products thereof. As polyamide, the condensate of dicarboxylic acid, such as a dimer acid, and the above-mentioned polyamine is mentioned, for example. Examples of the tertiary amine include tertiary amino group-containing compounds such as dimethylbenzylamine and 2,4,6-trisdimethylaminomethylphenol, modified products thereof, imidazole, 2-methylimidazole, 2 -Imidazole compounds, such as ethyl-4-methylimidazole and 2-phenylimidazole, these modified products, etc. are mentioned. As another polyamine, dicyandiimide, adipic acid dihydrazide, etc. are mentioned. As the curing agent (β) having a carboxyl group, a compound having two or more carboxyl groups in the molecule is preferable. Examples include phthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, methyltetrahydrophthalic acid, methylhexahydrophthalic acid, pyromellitic acid, benzophenonetetracarboxylic acid, and 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid. can Examples of the curing agent (β) having a mercapto group include a condensate of thioglycolic acid and a polyhydric alcohol, polysulfide, and the like. You may combine these hardening|curing agents 1 type or 2 or more types. Preferably, it is a polyamine-based curing agent.

또한, 시판 중인 경화제의 예로서는 Epi-cure(에피-큐어) 8535, 8536, 8537, 8290 및 8292; Anquamine(안쿠아민) 401; Casamid(카사미드) 360 및 362; Epilink(에피링크) 381, DP660, HZ350, 92-113 및 92-116; Beckopox(베코폭스) EH659W, EH623W, VEH2133W; 아데카 하드너 EH-8051; 후지큐어 FXI-919; 토마이드 TXH-674-B 및 TXS-53-C; Epotuf(에포터프) 37-680 및 37-681; 리카시드 BTW; 그리고 카렌즈 MT BD-1을 들 수 있다.Further, examples of commercially available curing agents include Epi-cure 8535, 8536, 8537, 8290 and 8292; Anquamine 401; Casamid 360 and 362; Epilink 381, DP660, HZ350, 92-113 and 92-116; Beckopox EH659W, EH623W, VEH2133W; Adeka Hardner EH-8051; Fujicure FXI-919; tomide TXH-674-B and TXS-53-C; Epotuf 37-680 and 37-681; licacid BTW; And Karenz MT BD-1.

경화제(β)에 포함되는, 에폭시기에 대한 반응성을 갖는 관능기의 함유량은, 폴리에폭시 화합물(Y)에 포함되는 에폭시기의 양에 대하여 0.01당량 이상인 것이 바람직하고, 0.1당량 이상인 것이 보다 바람직하다. 경화 후의 수성 수지 조성물의 방청성 및 금속 재료에 대한 밀착성이 향상되기 때문이다.The content of the functional group having reactivity with respect to the epoxy group contained in the curing agent (β) is preferably 0.01 equivalent or more with respect to the amount of the epoxy group contained in the polyepoxy compound (Y), and more preferably 0.1 equivalent or more. It is because the adhesiveness with respect to the rust prevention property of the water-based resin composition after hardening and a metal material improves.

경화제(β)에 포함되는, 에폭시기에 대한 반응성을 갖는 관능기의 함유량은, 폴리에폭시 화합물(Y)에 포함되는 에폭시기의 양에 대하여 1.5당량 이하인 것이 바람직하고, 1.0당량 이하인 것이 보다 바람직하다. 도막의 강도가 향상되기 때문이다. 0.8당량 이하, 또는 0.5당량 이하여도 된다.The content of the functional group having reactivity with respect to the epoxy group contained in the curing agent (β) is preferably 1.5 equivalents or less with respect to the amount of the epoxy groups contained in the polyepoxy compound (Y), and more preferably 1.0 equivalent or less. It is because the intensity|strength of a coating film improves. 0.8 equivalent or less, or 0.5 equivalent or less may be sufficient.

<1-3. 기타 성분><1-3. Other Ingredients>

본 실시 형태에 관한 수성 수지 조성물은 안료를 포함해도 된다. 안료로서는 예를 들어 산화티타늄, 탈크, 황산바륨, 카본 블랙, 벵갈라, 탄산칼슘, 산화규소, 탈크, 마이카, 카올린, 클레이, 페라이트, 규사 등을 들 수 있다. 안료는, 수성 수지 조성물 중에 0.1 내지 50질량% 포함되는 것이 바람직하고, 1 내지 40질량% 포함되는 것이 보다 바람직하다. 도막의 은폐성을 향상시키기 때문이다.The aqueous resin composition according to the present embodiment may contain a pigment. Examples of the pigment include titanium oxide, talc, barium sulfate, carbon black, bengala, calcium carbonate, silicon oxide, talc, mica, kaolin, clay, ferrite, and silica sand. It is preferable that 0.1-50 mass % is contained in an aqueous resin composition, and, as for a pigment, it is more preferable that 1-40 mass % is contained. It is because the hiding property of a coating film is improved.

수성 수지 조성물은 충전제, 유기질 또는 무기질의 중공 벌룬, 분산제(예를 들어, 아미노알코올, 폴리카르복실레이트 등), 계면 활성제, 커플링제(예를 들어 실란 커플링제 등), 탈포제, 방부제(예를 들어, 살생물제, 살곰팡이제, 살진균제, 살조제 및 이들의 조합 등), 유동제, 레벨링제, 중화제(예를 들어, 수산화물, 아민, 암모니아, 탄산염 등) 등의 첨가제를 포함해도 된다.The aqueous resin composition may include a filler, an organic or inorganic hollow balloon, a dispersant (eg, aminoalcohol, polycarboxylate, etc.), a surfactant, a coupling agent (eg, a silane coupling agent, etc.), a defoaming agent, a preservative (eg For example, including additives such as biocides, fungicides, fungicides, algicides, and combinations thereof), flow agents, leveling agents, neutralizing agents (e.g., hydroxides, amines, ammonia, carbonates, etc.) do.

커플링제로서는 실란 커플링제를 사용하는 것이 바람직하다. 실란 커플링제로서는 에폭시실란 화합물을 들 수 있다. 구체적인 예로서는 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥시)에틸트리메톡시실란 등을 들 수 있다.It is preferable to use a silane coupling agent as a coupling agent. An epoxysilane compound is mentioned as a silane coupling agent. Specific examples include 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexy)ethyl trime Toxysilane etc. are mentioned.

실란 커플링제의 첨가량은, 수성 수지 에멀전 100질량부에 대하여 0.1 내지 5질량부인 것이 바람직하고, 0.3 내지 3질량부인 것이 보다 바람직하다. 경화 후의 수성 수지 조성물의 방청성 및 금속 재료에 대한 밀착성이 향상되기 때문이다.It is preferable that it is 0.1-5 mass parts with respect to 100 mass parts of aqueous resin emulsion, and, as for the addition amount of a silane coupling agent, it is more preferable that it is 0.3-3 mass parts. It is because the adhesiveness with respect to the rust prevention property of the water-based resin composition after hardening and a metal material improves.

<2. 도막의 형성 방법><2. Method of forming a coating film>

본 실시 형태의 수성 수지 에멀전(α)을 사용한 도막의 형성 방법의 예에 대하여 설명한다. 도막의 형성 방법은, 수성 수지 에멀전(α), 경화제(β) 및 필요에 따라 상기의 기타 성분을 혼합하여 수성 수지 조성물을 얻는 혼합 공정과, 수성 수지 조성물을 피도물에 도포하는 도포 공정과, 도포된 도막을 경화시키는 경화 공정을 포함한다.An example of the method for forming a coating film using the aqueous resin emulsion (α) of the present embodiment will be described. A method for forming a coating film includes a mixing step of mixing an aqueous resin emulsion (α), a curing agent (β) and, if necessary, other components above to obtain a water-based resin composition, a coating step of applying the water-based resin composition to an object to be coated; It includes a curing process of curing the applied coating film.

혼합 공정은, 수성 수지 에멀전(α)과 경화제(β)와 필요에 따라 기타 성분을 혼합하고, 교반함으로써, 함유되는 각 성분이 충분히 분산된 수성 수지 조성물을 얻는다. 교반은, 예를 들어 로보믹스(프라이믹스 가부시키가이샤제)에 의해 행할 수 있다. 각 성분을 충분히 분산시키기 위해, 교반은 5분 이상 행하는 것이 바람직하다. 또한, 수지 성분이 경화되는 것을 억제하기 위해, 교반은 1시간 이내로 행하는 것이 바람직하다.In a mixing process, the aqueous resin emulsion (alpha), the hardening|curing agent (beta), and other components are mixed as needed, and the aqueous resin composition in which each component contained is fully disperse|distributed by mixing and stirring is obtained. Stirring can be performed, for example by Robomix (manufactured by Primix Corporation). In order to fully disperse each component, it is preferable to perform stirring for 5 minutes or more. In addition, in order to suppress hardening of a resin component, it is preferable to perform stirring within 1 hour.

도포 공정은 수성 수지 조성물을 피도물에 도포한다. 피도물은 예를 들어 금속 재료를 들 수 있다. 피도물에 프라이머, 하도 등의 표면 처리를 미리 실시해도 된다. 도포하는 방법으로서는 솔, 롤러 등을 사용하는 방법을 들 수 있지만 이것에 한정되지 않는다. 또한, 도포 공정이 완료되기 전에 수지 성분이 경화되는 것을 억제하기 위해, 도포 공정은 혼합 공정의 종료 후 1시간 이내에 행하는 것이 바람직하다.An application process applies an aqueous resin composition to a to-be-coated object. The to-be-coated object is a metal material, for example. You may perform surface treatment, such as a primer and an undercoat, to a to-be-coated object beforehand. Although the method using a brush, a roller etc. is mentioned as a method of application|coating, it is not limited to this. In addition, in order to suppress that the resin component hardens|cures before the application|coating process is completed, it is preferable that the application|coating process is performed within 1 hour after completion|finish of a mixing process.

경화 공정에서는, 수성 수지 조성물이 도포된 피도물을 건조하고, 양생함으로써, 수성 수지 조성물에 포함되는 수지 성분을 경화시킨다. 양생하는 시간은 분위기 온도에 따라 다르다. 예를 들어, 20℃에서는 5시간 이상인 것이 바람직하지만, 40℃에서는 1시간 이상인 것이 바람직하고, 60℃에서는 5분 이상인 것이 바람직하다.At a hardening process, the resin component contained in an aqueous resin composition is hardened by drying and curing the to-be-coated object to which the aqueous resin composition was apply|coated. The curing time depends on the ambient temperature. For example, it is preferable that it is 5 hours or more at 20 degreeC, it is preferable that it is 1 hour or more at 40 degreeC, and it is preferable that it is 5 minutes or more at 60 degreeC.

<3. 본 발명의 적용 분야><3. Field of application of the present invention>

본 발명의 수성 수지 에멀전(α) 및 수성 수지 조성물은 여러 분야에서 유용하며, 특히 금속용 도료 분야에서 유용하다. 피도장물, 즉 도장되는 물품에는, 본 발명의 수성 수지 에멀전(α) 및/또는 수성 수지 조성물을 사용한 도료로부터 얻어지는 도막 외에, 필요에 따라 하도층, 상도층 등이 마련되어도 된다. 본 발명의 수성 수지 에멀전(α) 및/또는 수성 수지 조성물을 포함하는 도료를 적용하는 물품, 즉 도장되는 대상물은 임의로 선택할 수 있다. 예를 들어, 여러 가지 가정용품, 유원지나 공원의 놀이 기구, 냉장고 등의 가전 제품, 스포츠용품, 건축물(인테리어 및 익스테리어), 수송 기계나 공작 기계를 포함하는 여러 가지 공업용품이나 그의 부품, 자동차의 보디 및 섀시, 철도 차량의 차체 및 바닥 하부 기기, 선박, 해상 컨테이너, 항공기 등을 들 수 있다.The aqueous resin emulsion (α) and the aqueous resin composition of the present invention are useful in various fields, particularly in the field of paints for metals. In addition to the coating film obtained from the coating material using the water-based resin emulsion (α) and/or the water-based resin composition of the present invention, the object to be coated, that is, the article to be coated, may be provided with an undercoat layer, a top coat layer, etc. as needed. An article to which a paint comprising the water-based resin emulsion (α) and/or the water-based resin composition of the present invention is applied, that is, an object to be coated can be arbitrarily selected. For example, various household goods, amusement park or amusement rides, home appliances such as refrigerators, sporting goods, buildings (interior and exterior), various industrial goods and parts thereof including transport and machine tools, and automobiles body and chassis, body and underfloor equipment of rail vehicles, ships, marine containers, aircraft, and the like.

실시예Example

이하, 실시예를 사용하여 본 발명을 상세하게 설명하지만, 하기의 실시예가 본 발명의 전부를 제한하는 것은 아니며, 본 기재의 내용을 일탈하지 않는 범위에서 실시한 것은, 전부 본 발명의 기술 범위에 포함된다.Hereinafter, the present invention will be described in detail using examples, but the following examples do not limit the present invention in its entirety, and all things implemented within a range that do not deviate from the contents of the present invention are included in the technical scope of the present invention do.

<1. 수성 수지 에멀전(α)의 합성><1. Synthesis of aqueous resin emulsion (α)>

<1-1. 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 4><1-1. Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 4>

냉각관, 온도계, 교반기, 적하 깔때기를 갖는 세퍼러블 플라스크에 이온 교환수 158질량부를 투입하고, 60℃로 승온하였다. 세퍼러블 플라스크의 내용물에 질소 가스를 불어넣고, 탈산소하였다. 여기에 메타크릴산메틸(A-1) 216질량부, 아크릴산2에틸헥실(A-2) 115질량부, 메타크릴산(B-1) 5질량부, 수소 첨가 비스페놀 A형 에폭시(Y-1) 59질량부, 도데실벤젠술폰산나트륨 5질량부 및 이온 교환수 356질량부를 포함하는 모노머 유화물을 3시간에 걸쳐 적하하였다. 동시에 산화제로서 과황산칼륨 1.2질량부를 이온 교환수 41질량부에 용해한 것, 환원제로서 아황산수소나트륨 0.4질량부를 이온 교환수 21질량부에 용해한 것을 3.3시간에 걸쳐 60℃에서 적하하여 중합하였다. 적하 종료 후, 1.5시간 숙성하였다. 그 후, 냉각하고, 암모니아수 0.8질량부를 첨가하여 수성 수지 에멀전(α-1)을 얻었다. 이것을 실시예 1로 한다.158 mass parts of ion-exchange water was thrown into the separable flask which has a cooling tube, a thermometer, a stirrer, and a dropping funnel, and it heated up at 60 degreeC. Nitrogen gas was blown into the contents of the separable flask and deoxygenated. Here, 216 mass parts of methyl methacrylate (A-1), 115 mass parts of 2-ethylhexyl acrylate (A-2), 5 mass parts of methacrylic acid (B-1), hydrogenated bisphenol A epoxy (Y-1) ) 59 mass parts, 5 mass parts of sodium dodecylbenzenesulfonate, and the monomer emulsion containing 356 mass parts of ion-exchange water were dripped over 3 hours. At the same time, as an oxidizing agent, 1.2 parts by mass of potassium persulfate was dissolved in 41 parts by mass of ion-exchanged water, and as a reducing agent, 0.4 parts by mass of sodium bisulfite dissolved in 21 parts by mass of ion-exchanged water was added dropwise at 60°C over 3.3 hours to polymerize. After completion of the dropping, the mixture was aged for 1.5 hours. Then, it cooled, and 0.8 mass parts of aqueous ammonia was added, and the aqueous resin emulsion ((alpha)-1) was obtained. Let this be Example 1.

수성 수지 에멀전(α-2) 내지 (α-10)(실시예 2 내지 10) 및 (cα-1) 내지 (cα-4)(비교예 1 내지 4)의 합성에 대해서는, 공중합체(X)의 합성에 사용하는 모노머, 및 폴리에폭시 화합물(Y)의 종류 및 사용량(질량부)을 표 1-1 내지 표 1-4와 같이 하였다. 기타 성분의 첨가량 및 제작 방법에 대해서는, 수성 수지 에멀전(α-1)과 마찬가지로 하였다. 또한, 비교예 2 및 비교예 3(cα-3)은 중합체가 분산되지 않고 응집되었다.For the synthesis of aqueous resin emulsions (α-2) to (α-10) (Examples 2 to 10) and (cα-1) to (cα-4) (Comparative Examples 1 to 4), Copolymer (X) The types and amounts (parts by mass) of the monomers and polyepoxy compound (Y) used in the synthesis are shown in Tables 1-1 to 1-4. About the addition amount and preparation method of other components, it carried out similarly to the aqueous resin emulsion (alpha-1). In addition, in Comparative Examples 2 and 3 (cα-3), the polymer was agglomerated without being dispersed.

<표 1-1><Table 1-1>

Figure pct00001
Figure pct00001

<표 1-2><Table 1-2>

Figure pct00002
Figure pct00002

<표 1-3><Table 1-3>

Figure pct00003
Figure pct00003

<표 1-4><Table 1-4>

Figure pct00004
Figure pct00004

<1-2> 비교예 5<1-2> Comparative Example 5

폴리에폭시 화합물(Y)을 사용하지 않은 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 배합으로, 하기 방법에 의해 공중합체(X)의 에멀전을 합성하였다.An emulsion of a copolymer (X) was synthesized by the following method in the same formulation as in Example 1 except that the polyepoxy compound (Y) was not used.

폴리에틸렌글리콜-tert-옥틸페닐에테르 70질량% 수용액(Triton(등록 상표) X-405(다우 케미컬사제)) 30g과, 이온 교환수 67g을 균일한 용액이 될 때까지 교반하고, 계면 활성제 수용액을 얻었다. 얻어진 계면 활성제 수용액을, 오버헤드 교반 막대를 사용하여 교반하면서, 비스페놀 A형 액상 에폭시 수지(Y-5)(D.E.R.331(에폭시 당량 187g/mol, Olin사제)) 129.5g을 첨가하고, 에폭시 수지의 액적의 용기 내벽에 대한 부착이 보이지 않게 될 때까지 더 교반하였다. 얻어진 혼합액을 오버헤드 교반 막대로 3000rpm에서 20분 교반하여 에폭시 분산액을 얻었다. 얻어진 에폭시 분산액 45.3g과, 공중합체(X)의 에멀전 401.5g을 플라스크에 넣고 60℃에서 2시간 교반하여, 수성 수지 에멀전(cα-5)을 얻었다. 얻어진 수성 수지 에멀전(cα-5)에 있어서의 공중합체(X)와 에폭시 수지의 질량비는 85.0:15.0으로 산출할 수 있다.30 g of polyethylene glycol-tert-octylphenyl ether 70 mass % aqueous solution (Triton (registered trademark) X-405 (manufactured by Dow Chemical Corporation)) and 67 g of ion-exchanged water were stirred until a uniform solution was obtained to obtain an aqueous surfactant solution. . While stirring the obtained aqueous surfactant solution using an overhead stir bar, 129.5 g of bisphenol A liquid epoxy resin (Y-5) (DER331 (epoxy equivalent 187 g/mol, manufactured by Olin)) was added, and the epoxy resin was Further stirring was continued until no adhesion of the droplets to the inner wall of the vessel was visible. The resulting mixture was stirred with an overhead stir bar at 3000 rpm for 20 minutes to obtain an epoxy dispersion. 45.3 g of the obtained epoxy dispersion and 401.5 g of the emulsion of the copolymer (X) were placed in a flask and stirred at 60° C. for 2 hours to obtain an aqueous resin emulsion (cα-5). The mass ratio of the copolymer (X) and the epoxy resin in the obtained aqueous resin emulsion (cα-5) is computable to 85.0:15.0.

비교예 5의 수성 수지 에멀전(cα-5)의 제조에 사용한 각 성분의 질량부수는, 표 2-1과 표 2-2에 나타낸 바와 같다. 이들 값은 공중합체(X)를 위한 모노머의 합계 사용량을 실시예 1과 일치시켜 336질량부로 한 환산값이다.The parts by mass of each component used in the preparation of the aqueous resin emulsion (cα-5) of Comparative Example 5 are as shown in Tables 2-1 and 2-2. These values are conversion values which made the total usage-amount of the monomer for copolymer (X) 336 mass parts in agreement with Example 1.

<2. 수성 수지 에멀전(α)의 평가><2. Evaluation of aqueous resin emulsion (α)>

수성 수지 에멀전(α-1) 내지 (α-10) 및 (cα-1) 내지 (cα-5)에 대하여 이하와 같은 평가를 하였다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 수성 수지 에멀전(α-1) 내지 (α-10) 및 (cα-1) 내지 (cα-5)를 총칭하는 경우, 수성 수지 에멀전(α)으로 기재하는 경우가 있다.The aqueous resin emulsions (α-1) to (α-10) and (cα-1) to (cα-5) were evaluated as follows. In addition, in the following description, when water-based resin emulsions (α-1) to (α-10) and (cα-1) to (cα-5) are generically referred to as an aqueous resin emulsion (α), there is.

<2-1. pH><2-1. pH>

pH 미터(도아 DKK 가부시키가이샤제 유리 전극식 수소 이온 농도 지시계 HM-30G)를 사용하여 측정하였다.It measured using the pH meter (Toa DKK Co., Ltd. glass electrode type hydrogen ion concentration indicator HM-30G).

<2-2. 불휘발분 농도><2-2. Concentration of non-volatile matter>

직경 5㎝의 알루미늄 접시에, 수성 수지 에멀전(α)을 1g 칭량하고, 대기압, 건조기 내에서, 공기를 순환시키면서 105℃에서 1시간 건조시킨 후에 얻어지는 잔분의 질량의, 건조 전의 수성 수지 에멀전(α)의 질량에 대한 비율(질량%)을 구하였다.In an aluminum dish with a diameter of 5 cm, 1 g of the aqueous resin emulsion (α) is weighed and dried at 105° C. for 1 hour while circulating air at atmospheric pressure and in a dryer. ) with respect to the mass (mass %) was calculated|required.

<2-3. 점도><2-3. Viscosity>

수성 수지 에멀전(α)의 점도를 이하의 조건 및 장치에서 측정하였다.The viscosity of the aqueous resin emulsion (?) was measured under the following conditions and apparatus.

온도: 23℃Temperature: 23℃

측정 기기: B형 점도계Measuring Instrument: Type B Viscometer

로터: No.1Rotor: No.1

회전수: 60rpmRPM: 60rpm

<2-4. 유리 전이점><2-4. Glass Transition Point>

공중합체(X)의 유리 전이점 Tg는, 상기 식 (1)에 의해 산출한 값이다.The glass transition point Tg of the copolymer (X) is a value calculated by the formula (1).

<2-5. 분산 안정성><2-5. Dispersion Stability>

수성 수지 에멀전(α)의 상태를 눈으로 보아 관찰하고, 하기의 기준에 의해 평가하였다.The state of the aqueous resin emulsion (?) was visually observed and evaluated according to the following criteria.

○(가능): 응집, 침전, 분리 및 겔화 모두 보이지 않았다.○ (possible): No aggregation, precipitation, separation, and gelation were observed.

×(불가): 응집, 침전, 분리 및 겔화 중 적어도 어느 것이 보였다.x (impossible): At least any of aggregation, precipitation, separation, and gelation was observed.

<2-6. 고온 안정성><2-6. High Temperature Stability>

다음과 같이 수성 수지 에멀전(α)의 고온 안정성을 평가하였다. 우선, 70ml의 유리병에 수성 수지 에멀전(α)을 투입하여 마개로 밀봉하고, 60℃에서 7일간 정치하였다. 그 후, 유리병 중의 수성 수지 에멀전(α)의 상태를 눈으로 보아 관찰하고, 하기의 기준에 의해 평가하였다.The high temperature stability of the aqueous resin emulsion (α) was evaluated as follows. First, the aqueous resin emulsion (α) was put into a 70 ml glass bottle, sealed with a stopper, and left still at 60°C for 7 days. Thereafter, the state of the aqueous resin emulsion (?) in the glass bottle was visually observed and evaluated according to the following criteria.

○(가능): 응집, 증점, 침전, 분리 및 겔화 모두 보이지 않았다.○ (possible): No aggregation, thickening, precipitation, separation, and gelation were observed.

×(불가): 응집, 증점, 침전, 분리 및 겔화 중 적어도 어느 것이 보였다.x (impossible): At least any of aggregation, thickening, precipitation, separation, and gelation was observed.

<2-7. 에폭시기의 잔존율><2-7. Residual ratio of epoxy groups>

수성 수지 에멀전(α)의 에폭시기의 잔존율은, 합성 후의 수성 수지 에멀전(α)에 포함되는 에폭시기의 양 N1[mol/g]의, 수성 수지 에멀전(α)의 합성에 사용한 성분(원료, 개시제, 용매, 기타 첨가제 등도 포함함)에 포함되는 에폭시기의 총량 N2[mol/g]에 대한 비율이다.The residual ratio of epoxy groups in the aqueous resin emulsion (α) is the amount of epoxy groups contained in the aqueous resin emulsion (α) after synthesis N 1 [mol/g] of the component (raw material, It is a ratio with respect to the total amount N 2 [mol/g] of the epoxy groups contained in the initiator, solvent, other additives, etc.).

합성 후의 수성 수지 에멀전(α)의 에폭시기의 양 N1[mol/g]의 측정은, 수성 수지 에멀전(α)의 합성에 사용한 성분(원료)에 포함되는 에폭시기의 총량에 대하여, 과잉의 염화수소를 첨가하여 에폭시기와 반응시켰다. 다음에, 미반응의 염화수소를 수산화칼륨으로 적정함으로써, 남은 염화수소의 양을 확인하였다. 또한, 이때 수성 수지 에멀전(α) 중에 포함되는 카르복실산을 비롯한 산성 성분과의 반응에 의해 수산화칼륨이 소비된다. 이 때문에, 미리 염화수소를 사용하지 않는 공(空)측정에 의해 산성 성분의 양을 적정하고, 본 측정의 결과를 보정하였다. 구체적인 측정 수순은 이하의 (i) 내지 (iii)과 같다.Measurement of the amount of epoxy groups N 1 [mol/g] of the aqueous resin emulsion (α) after synthesis is measured by adding excess hydrogen chloride to the total amount of epoxy groups contained in the component (raw material) used for the synthesis of the aqueous resin emulsion (α). It was added and reacted with an epoxy group. Next, the amount of remaining hydrogen chloride was confirmed by titrating unreacted hydrogen chloride with potassium hydroxide. Moreover, at this time, potassium hydroxide is consumed by reaction with acidic components, including the carboxylic acid contained in the aqueous resin emulsion (alpha). For this reason, the amount of an acidic component was titrated beforehand by the empty measurement which does not use hydrogen chloride, and the result of this measurement was corrected. A specific measurement procedure is as follows (i) to (iii).

(i) 공측정(산성 성분량의 확인)(i) Co-measurement (confirmation of acid content)

수성 수지 에멀전(α)을 W1[g](본 실시예 및 비교예에서는 5g)의 양으로, 100mL 삼각 플라스크에 계량하고, THF 25g을 첨가하여 자기 교반 막대로 교반하여 균일한 용액으로 하였다. 이 용액에 지시약으로서 0.1질량%의 크레졸 레드 수용액을 0.15mL 첨가하였다. 0.1M의 수산화칼륨/에탄올 용액으로, 상기 용액을 교반하면서 적정하였다. 수산화칼륨/에탄올 용액의 적하 후, 자색이 30초간 지속되는 점을 당량점으로 하였다. 여기서 적정에 사용한 수산화칼륨/에탄올 용액의 양을 VKOH1[mL]이라고 하자.The aqueous resin emulsion (α) was weighed in an amount of W 1 [g] (5 g in this Example and Comparative Example) in a 100 mL Erlenmeyer flask, 25 g of THF was added thereto, and stirred with a magnetic stir bar to obtain a uniform solution. 0.15 mL of 0.1 mass % cresol red aqueous solution was added to this solution as an indicator. With 0.1M potassium hydroxide/ethanol solution, the solution was titrated with stirring. After the potassium hydroxide/ethanol solution was added dropwise, the point at which the purple color continued for 30 seconds was regarded as the equivalence point. Let the amount of potassium hydroxide/ethanol solution used for titration be V KOH1 [mL].

(ii) 본측정(ii) main measurement

수성 수지 에멀전(α)을 W2[g](본 실시예 및 비교예에서는 5g)의 양으로, 100mL 삼각 플라스크에 계량하고, THF 25g을 첨가하여 자기 교반 막대로 잘 교반하여 용해시켰다. 이것에 0.2M의 염화수소/디옥산 용액을 첨가하고, 1시간 교반하여 균일한 용액으로 하였다. 여기서 첨가된 염화수소/디옥산 용액의 양을 VHCl[mL](본 실시예 및 비교예에서는 25mL)이라고 하자. 이 용액에 지시약으로서 0.1질량%의 크레졸 레드 수용액을 0.15mL 첨가하였다. 0.1M의 수산화칼륨/에탄올 용액으로, 용액을 교반하면서 적정하였다. 수산화칼륨/에탄올 용액의 적하 후, 자색이 30초간 지속되는 점을 당량점으로 하였다. 여기서 적정에 사용한 수산화칼륨/에탄올 용액의 양을 VKOH2[mL]라고 하자.The aqueous resin emulsion (α) was weighed in an amount of W 2 [g] (5 g in this Example and Comparative Example) in a 100 mL Erlenmeyer flask, 25 g of THF was added thereto, and dissolved by stirring well with a magnetic stir bar. A 0.2 M hydrogen chloride/dioxane solution was added thereto, followed by stirring for 1 hour to obtain a uniform solution. Let the amount of hydrogen chloride / dioxane solution added here be V HCl [mL] (25 mL in this Example and Comparative Example). 0.15 mL of 0.1 mass % cresol red aqueous solution was added to this solution as an indicator. With 0.1M potassium hydroxide/ethanol solution, the solution was titrated with stirring. The point at which the purple color continued for 30 seconds after the potassium hydroxide/ethanol solution was dripped was made into an equivalence point. Let the amount of potassium hydroxide/ethanol solution used for titration be V KOH2 [mL].

(i) 및 (ii)에서 얻어진 각각의 수치로부터, 수성 수지 에멀전(α) 1g당 에폭시기의 양 N1[mol/g]을, 이하의 식 (4)에 의해 산출하였다.From the respective numerical values obtained in (i) and (ii), the amount of epoxy groups N 1 [mol/g] per 1 g of the aqueous resin emulsion (α) was calculated by the following formula (4).

N1=(0.2×VHCl/1000-0.1×VKOH2/1000)/W2+(0.1×VKOH1/1000)/W1 … (4)N 1 =(0.2×V HCl /1000-0.1×V KOH2 /1000)/W 2 +(0.1×V KOH1 /1000)/W 1 … (4)

수성 수지 에멀전(α)의 합성에 사용한 성분(원료)에 포함되는 에폭시기의 총량 N2[mol/g]는, 각 성분의 질량 mi[질량부](i=1, 2, 3, …)와, 에폭시 당량 EPi[g/mol]로부터, 이하의 식 (5)에 의해 구해진다. 여기서 수성 수지 에멀전(α)의 합성에 사용한 성분이란, 표 1-1 내지 표 1-4에 기재되어 있는 모든 성분을 의미한다. The total amount N 2 [mol/g] of the epoxy groups contained in the component (raw material) used for the synthesis of the aqueous resin emulsion (α) is the mass m i [mass part] of each component (i = 1, 2, 3, ...) From and epoxy equivalent EP i [g/mol], it is calculated|required by the following formula|equation (5). Here, the component used for the synthesis of the aqueous resin emulsion (α) means all the components shown in Tables 1-1 to 1-4.

N2=Σ(mi/EPi)/Σmi … (5)N 2 =Σ(m i /EP i )/Σm i … (5)

또한, 메타크릴산메틸, 이온 교환수 등의 에폭시기를 포함하지 않는 화합물에 대해서는, 1/EPi=0으로 된다.In addition, about the compound which does not contain epoxy groups, such as methyl methacrylate and ion-exchange water, it becomes 1/EP i =0.

이와 같이 구해진 에폭시기의 양으로부터, 수성 수지 에멀전(α)의 에폭시기의 잔존율은, 100×N1/N2[mol%]로 표시된다. 또한, 수성 수지 에멀전(cα-1)에 대해서는, 원료 중의 에폭시기의 총량인 N2=0이기 때문에, 표 1-4에 있어서 에폭시기의 잔존율을 「-」로 하였다.From the amount of the epoxy groups determined in this way, the residual ratio of the epoxy groups in the aqueous resin emulsion (α) is expressed as 100×N 1 /N 2 [mol%]. In addition, about the aqueous resin emulsion (cα-1) , since N 2 =0, which is the total amount of epoxy groups in the raw material, the residual ratio of the epoxy groups in Table 1-4 was “-”.

<2-8. 불휘발분 중의 에폭시기의 함유율><2-8. Content rate of epoxy group in non-volatile matter>

상기 방법으로 구한 불휘발분 농도, 수성 수지 에멀전(α) 중의 에폭시기 함유량 N1, 원료 중의 에폭시기의 총량 N2로부터, 수성 수지 에멀전(α)의 불휘발분 중의 에폭시기의 함유율 REP[mol/g]를 상기에서 설명한 식 (2)에 기초하여 구하였다.From the concentration of non-volatile matter obtained by the above method, the content of epoxy groups in the aqueous resin emulsion (α) N 1 , and the total amount of epoxy groups in the raw material N 2 , the content of epoxy groups in the non-volatile matter of the aqueous resin emulsion (α) R EP [mol/g] It calculated|required based on Formula (2) demonstrated above.

REP=N1/(CS/100) … (2)R EP =N 1 /( CS /100) … (2)

<2-9. 불휘발분 중의 카르복시기의 함유율><2-9. Content rate of carboxyl group in non-volatile matter>

수성 수지 에멀전(α)의 합성에 사용한 성분(원료)에 포함되는 카르복시기의 총량 N3[mol/g]은, 각 성분의 질량 mi[질량부](i=1, 2, 3, …)와, 카르복시 당량 CXi[g/mol]로부터, 이하의 식 (6)에 의해 구해진다. 여기서 수성 수지 에멀전(α)의 합성에 사용한 성분이란, 표 1-1 내지 표 1-4에 수성 수지 에멀전(α)의 원료로서 기재되어 있는 모든 성분을 의미한다. The total amount N 3 [mol/g] of carboxyl groups contained in the component (raw material) used for the synthesis of the aqueous resin emulsion (α) is the mass m i [mass part] of each component (i = 1, 2, 3, ...) From and carboxy equivalent CX i [g/mol], it is calculated|required by the following formula|equation (6). Here, the component used for the synthesis of the water-based resin emulsion (α) means all the components described as raw materials for the water-based resin emulsion (α) in Tables 1-1 to 1-4.

N3=Σ(mi/CXi)/Σmi … (6)N 3 =Σ(m i /CX i )/Σm i … (6)

여기서 구한 N3으로부터, 수성 수지 에멀전(α)의 불휘발분 중의 카르복시기의 함유율 RCX[mol/g]를, 상기에서 설명한 식 (3)에 기초하여 구하였다.From the N 3 obtained here, the content R CX [mol/g] of the carboxyl group in the nonvolatile matter of the aqueous resin emulsion (α) was determined based on the formula (3) described above.

RCX={N3-(N2-N1)}/(CS/100) … (3)R CX ={N 3 -(N 2 -N 1 )}/( CS /100) … (3)

<3. 실시예 101 내지 114 및 비교예 101 내지 104(수성 수지 조성물의 제작)><3. Examples 101 to 114 and Comparative Examples 101 to 104 (production of aqueous resin composition)>

각 실시예 및 비교예에 있어서, 표 2-1 및 표 2-2에 나타내는 수성 수지 에멀전(α) 100질량부에, 이온 교환수 60질량부, 표 2-1 및 표 2-2에 나타내는 종류의 경화제(β)를 이들 표에 나타내는 양(질량부)으로 첨가하여 10분 교반하고, 수성 수지 조성물을 제작하였다. 또한, 표 2-1 및 표 2-2에 있어서, 「아민 당량」, 「카르복시 당량」, 「머캅토 당량」이란, 각각 아미노기, 카르복시기, 머캅토기 1mol당 질량(g)을 의미한다. 또한, 각 경화제의 「에폭시기에 대한 당량」은, 수성 수지 에멀전(α)에 포함되는, 원료 기준의 에폭시기의 양에 대한, 경화제(β)에 포함되는 관능기의 몰비를 나타내는 수치이다.In each Example and Comparative Example, 100 parts by mass of the aqueous resin emulsion (α) shown in Tables 2-1 and 2-2, 60 parts by mass of ion-exchanged water, and the kind shown in Tables 2-1 and 2-2 of the curing agent (β) was added in the amount (parts by mass) shown in these tables, followed by stirring for 10 minutes to prepare an aqueous resin composition. In addition, in Table 2-1 and Table 2-2, "amine equivalent", "carboxy equivalent", and "mercapto equivalent" mean the mass (g) per mol of amino group, carboxy group, and mercapto group, respectively. In addition, the "equivalent to the epoxy group" of each curing agent is a numerical value indicating the molar ratio of the functional group contained in the curing agent (β) to the amount of the raw material-based epoxy group contained in the aqueous resin emulsion (α).

<표 2-1><Table 2-1>

Figure pct00005
Figure pct00005

<표 2-2><Table 2-2>

Figure pct00006
Figure pct00006

<4. 도막의 평가><4. Evaluation of Coatings>

<4-1. 내수 팽윤율><4-1. Water Swelling Rate>

실시예 101 내지 114 및 비교예 101 내지 104에 있어서 얻어진 수성 수지 조성물을, 수평으로 놓은 90mm×190mm의 직사각형의 폴리에틸렌 필름 상의 전체에 골고루 퍼지도록 유연하였다. 이것을 23℃에서 72시간 건조한 후, 50℃에서 24시간 양생함으로써 도막을 제작하였다. 이 도막을 평판으로부터 박리하고, 박리된 도막을 10mm×10mm로 잘라냈다. 잘라낸 도막을 칭량한 후, 23℃에서 24시간 이온 교환수에 침지하였다. 도막을 이온 교환수로부터 취출하고, 그 직후의 도막을 칭량하여, 이것을 건조 전의 도막의 질량으로 하였다. 그 후, 도막을 105℃에서 3시간 건조시켜 다시 도막을 칭량하고, 이것을 건조 후의 도막의 질량으로 하였다. 건조 전의 도막의 질량과 건조 후의 도막의 질량으로부터, 하기 식 (7)에 의해 구해지는 값을 내수 팽윤율로 하였다.The aqueous resin compositions obtained in Examples 101 to 114 and Comparative Examples 101 to 104 were cast so as to spread evenly over the entire horizontally placed 90 mm x 190 mm rectangular polyethylene film. After drying this at 23 degreeC for 72 hours, the coating film was produced by curing at 50 degreeC for 24 hours. This coating film was peeled from a flat plate, and the peeled coating film was cut out to 10 mm x 10 mm. After weighing the cut-out coating film, it was immersed in ion-exchange water at 23 degreeC for 24 hours. The coating film was taken out from the ion-exchange water, the coating film immediately after that was measured, and this was made into the mass of the coating film before drying. Then, the coating film was dried at 105 degreeC for 3 hours, the coating film was measured again, and this was made into the mass of the coating film after drying. From the mass of the coating film before drying and the mass of the coating film after drying, the value calculated|required by following formula (7) was made into water-resistant swelling ratio.

{(건조 전의 도막의 질량-건조 후의 도막의 질량)/건조 후의 도막의 질량}×100 … (7){(mass of coating film before drying - mass of coating film after drying)/mass of coating film after drying} x 100... (7)

<4-2. 방청성><4-2. Anti-rust>

실시예 101 내지 114 및 비교예 101 내지 104에서 제작된 수성 수지 조성물을, 냉간 압연 강판(이하, 「기재」라고 함)에 솔을 사용하여 단위 면적당 중량 50g/㎡가 되도록 도장하고, 60℃의 항온조 내에서 10분간 건조시켜 기재 표면에 도막을 형성시켰다.The water-based resin compositions prepared in Examples 101 to 114 and Comparative Examples 101 to 104 were coated on a cold-rolled steel sheet (hereinafter referred to as “substrate”) to a weight of 50 g/m 2 per unit area using a brush, and at 60 ° C. A coating film was formed on the surface of the substrate by drying in a constant temperature bath for 10 minutes.

30mm×45mm의 직사각형(본 평가에 있어서, 이 직사각형을 시험 영역으로 함)의 대각선을 이루도록, 2개의 교차하는 직선으로 이루어지는(즉 X자형의) 절입을 도막에 형성시키고, 시험체로 하였다. 절입은 커터 나이프를 사용하여 기재까지 도달하도록 형성시켰다. 절입이 형성된 시험체에 대하여, JIS Z-2371(2000)에 기초하여 중성 염수 분무 시험(4.2.1항)을 행하였다. 중성 염수 분무 시험 후의 시험체에 있어서의, 시험 영역 중의 도막의 팽창이 차지하는 면적[면적%], 팽창의 크기[mm], 및 절입으로부터의 흐르는 녹의 사이즈[mm]를 측정하였다. 팽창의 크기는, 1개의 독립된 팽창이 차지하는 영역에 있어서 가장 긴 치수로 한다. 또한, 흐르는 녹의 사이즈는, 크로스컷한 부분을 중심으로 한 녹의 폭의 최대값으로 한다.A cutout consisting of two intersecting straight lines (that is, an X-shape) was formed in the coating film so as to form a diagonal of a 30 mm x 45 mm rectangle (in this evaluation, this rectangle was used as the test area), and it was set as the test body. The infeed was made to reach the substrate using a cutter knife. A neutral salt spray test (section 4.2.1) was performed based on JIS Z-2371 (2000) with respect to the specimen in which the cut was formed. In the specimen after the neutral salt spray test, the area [area %] occupied by the expansion of the coating film in the test region, the size of the expansion [mm], and the size [mm] of the rust flowing from the cut were measured. The size of the expansion is the longest dimension in the region occupied by one independent expansion. In addition, the size of the rust which flows is made into the maximum value of the width|variety of the rust centering on the cross-cut part.

<4-3. 금속 재료에 대한 도막의 밀착성><4-3. Adhesion of coating film to metal material>

상기 방청성의 평가와 마찬가지로 냉간 압연 강판의 기재 표면에 도막을 형성시켰다. JIS K-5400(1990) 「8.5.2항 바둑판 눈 테이프법」에 준하고, 도막이 형성된 강판을 시험편으로 하여, 도막을 관통하도록 커터로 1mm 간격의 바둑판 눈의 절입(100칸)을 넣고, 셀로판테이프(등록 상표)를 접합하였다. 1시간 후에 셀로판테이프(등록 상표)를 박리하여, 도막이 강판으로부터 박리되지 않고 남은 칸의 수를 셈으로써 금속 재료에 대한 도막의 밀착성을 평가하였다.A coating film was formed on the surface of the base material of the cold rolled steel sheet in the same manner as in the evaluation of the rust prevention properties. In accordance with JIS K-5400 (1990) "Section 8.5.2 Checker Tape Method", using a steel plate with a coating film as a test piece, insert cut-outs (100 squares) at intervals of 1 mm with a cutter so as to penetrate the coating film, and cellophane A tape (registered trademark) was bonded. The cellophane tape (registered trademark) was peeled off after 1 hour, and the adhesion of the coating film to the metal material was evaluated by counting the number of cells remaining without the coating film being peeled off the steel plate.

<4-4. 도막의 신도-응력 측정><4-4. Elongation-Stress Measurement of Coatings>

실시예 101 및 비교예 104에 있어서 얻어진 수성 수지 조성물을, 수평으로 놓은 90mm×190mm의 직사각형의 폴리에틸렌 필름 상의 전체에 골고루 퍼지도록 유연하였다. 이것을 23℃에서 72시간 건조한 후, 50℃에서 24시간 양생함으로써 도막을 제작하였다. 이 도막을 평판으로부터 박리하고, 박리된 도막을 10mm×30mm의 직사각형으로 잘라내어 시험편으로 하였다. 이 시험편의 긴 변 방향을 인장 방향으로 하여 이하의 시험을 행하였다. 시험편의 두께는, 가부시키가이샤 미츠토요제 퀵 마이크로(등록 상표) MDQ-MX를 사용하여, 3점의 평균값을 시험편의 두께 t[mm]로 하였다. 시험편의 두께 t는 표 3 및 표 4에 나타내었다.The aqueous resin composition obtained in Example 101 and Comparative Example 104 was cast so that it spreads evenly over the whole on a horizontally placed 90 mm x 190 mm rectangular polyethylene film. After drying this at 23 degreeC for 72 hours, the coating film was produced by curing at 50 degreeC for 24 hours. This coating film was peeled from the flat plate, and the peeled coating film was cut out into a rectangle of 10 mm x 30 mm, and it was set as the test piece. The following tests were performed with the longitudinal direction of this test piece as the tensile direction. The thickness of the test piece used Mitsutoyo Corporation Quick Micro (registered trademark) MDQ-MX, and the average value of 3 points|pieces was made into thickness t [mm] of the test piece. The thickness t of the test piece is shown in Tables 3 and 4.

시험은 오토그래프 AG-X(시마즈 세이사쿠쇼제)를 사용하여 행하였다. 간격(척간 거리) 10mm로 하여, 시험편의 긴 변 방향의 양측을 척으로 파지하였다. 23℃, 50% RH 분위기 하 100mm/min의 속도로 시험편을 인장하였다.The test was performed using Autograph AG-X (made by Shimadzu Corporation). The interval (distance between chucks) was set to 10 mm, and both sides in the long side direction of the test piece were gripped with the chuck. The test piece was tension|pulled at the speed|rate of 100 mm/min in 23 degreeC, 50%RH atmosphere.

실시예 101에 관한 수성 수지 조성물로부터 얻어진 도막의 신도와 응력의 관계를 표 3에 나타내었다. 비교예 104에 관한 수성 수지 조성물로부터 얻어진 도막의 신도와 응력의 관계를 표 4에 나타내었다.Table 3 shows the relationship between the elongation and stress of the coating film obtained from the aqueous resin composition according to Example 101. Table 4 shows the relationship between the elongation and stress of the coating film obtained from the aqueous resin composition according to Comparative Example 104.

또한 척간 거리를 L[mm], 시험편의 길이 변화(시험 중의 척간 거리와, 시험 전의 척간 거리의 차)를 ΔL[mm]이라고 하면, 신도는 100×ΔL/L[%]로 산출된다. 시험편에 걸린 하중(측정된 하중)을 F[N], 시험편의 폭을 W[mm], 시험편의 두께를 t[mm]라고 하면, 시험편에 걸리는 응력은 F/(W×t)[N/㎟]로 산출된다. 또한, 상기한 바와 같이 W=10mm이다.In addition, if the distance between chucks is L [mm] and the length change of the test piece (difference between the distance between the chucks during the test and the distance between the chucks before the test) is ΔL [mm], the elongation is calculated as 100 × ΔL/L [%]. If the load (measured load) applied to the test piece is F[N], the width of the test piece is W[mm], and the thickness of the test piece is t[mm], the stress applied to the test piece is F/(W×t)[N/ mm2]. Further, as described above, W = 10 mm.

또한, 응력의 값(N/㎟)을 신도(%)의 값으로 적분한 값을 응력 적분값 Σ로 하여, 표 3 및 표 4에 기재된 값에 기초하여 이하와 같이 산출하였다. n점째의 신도(ΔL/L[%])의 값을 Xn, 응력(N/㎟)을 σn이라고 하자. 원점을 X0=0, σ0=0으로 하면, 원점에서부터 1점째까지의 응력 적분값 Σ1은 (X1×σ1)/2로 된다. 원점에서부터 2점째까지의 응력 적분값 Σ2는 Σ1+{(X2-X1)×(σ12)/2}로 된다. 따라서, 원점에서부터 n점째까지의 응력 적분값 Σn은 Σn-1+{(Xn-Xn-1)×(σnn-1)/2}(즉, Σn={(X1×σ1)/2)}+{(X2-X1)×(σ12)/2}+…+{(Xn-Xn-1)×(σnn-1)/2}로 된다.In addition, the value obtained by integrating the value of stress (N/mm 2 ) with the value of elongation (%) was calculated as the stress integral value Σ, based on the values shown in Tables 3 and 4, as follows. Let X n be the value of the elongation (ΔL/L [%]) at the nth point , and σ n be the stress (N/mm 2 ). Assuming that the origin is X 0 =0 and σ 0 =0, the stress integral value Σ 1 from the origin to the first point becomes (X 1 ×σ 1 )/2. The stress integral value Σ 2 from the origin to the second point is Σ 1 +{(X 2 -X 1 )×(σ 12 )/2}. Therefore, the stress integral Σ n from the origin to the nth point is Σ n-1 + {(X n -X n-1 )×(σ nn-1 )/2} (that is, Σ n = {( X 1 ×σ 1 )/2)}+{(X 2 -X 1 )×(σ 12 )/2}+… +{(X n -X n-1 )×(σ nn-1 )/2}.

이 평가에 있어서, 응력은 단위 단면적당 가해지는 하중이며, 신도는 길이의 변화율이다. 그 때문에, 응력 적분값 Σ는 단위 단면적, 단위 길이(척간 거리)의 시료를 파단에 이르기까지 늘이기 위해 필요한 일량, 즉 파단에 이르기까지의 도막의 에너지 흡수량이라고 할 수 있다.In this evaluation, the stress is the load applied per unit cross-sectional area, and the elongation is the rate of change in length. Therefore, it can be said that the stress integral value Σ is the amount of work required to elongate a sample of unit cross-sectional area and unit length (distance between chucks) until fracture, ie, the amount of energy absorbed by the coating film up to fracture.

<표 3><Table 3>

Figure pct00007
Figure pct00007

<표 4><Table 4>

Figure pct00008
Figure pct00008

도 1은, 실시예 101에 관한 수성 수지 조성물로부터 얻어진 도막의 신도와 응력의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 2는, 비교예 104에 관한 수성 수지 조성물로부터 얻어진 도막의 신도와 응력의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 1 및 도 2에 있어서, ×는 파단점을 나타낸다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a graph which showed the relationship between the elongation and stress of the coating film obtained from the aqueous resin composition which concerns on Example 101. FIG. 2 is a graph showing the relationship between elongation and stress of a coating film obtained from an aqueous resin composition according to Comparative Example 104. FIG. 1 and 2, x represents a breaking point.

<5. 평가 결과><5. Evaluation Results>

표 1-1 내지 표 1-4로부터, 실시예 1 내지 10의 수성 수지 에멀전(α-1) 내지 (α-10)은, 모두 분산 안정성 및 고온 안정성이 우수함을 알 수 있다. 또한, 표 2-1과 표 2-2로부터, 수성 수지 에멀전(α-1) 내지 (α-10)은, 적절한 종류 및 양으로 경화제(β)를 배합함으로써 도료에 포함시킨 경우, 경화 후에 우수한 내수성, 방청성 및 금속 재료에 대한 밀착성이 높은 도막이 얻어짐을 알 수 있다.From Tables 1-1 to 1-4, it can be seen that all of the aqueous resin emulsions (α-1) to (α-10) of Examples 1 to 10 are excellent in dispersion stability and high temperature stability. In addition, from Table 2-1 and Table 2-2, the aqueous resin emulsions (α-1) to (α-10) were excellent after curing when included in the paint by mixing the curing agent (β) in an appropriate type and amount. It turns out that a coating film with high water resistance, rust prevention property, and adhesiveness to a metal material is obtained.

폴리에폭시 화합물(Y)을 포함하지 않는 비교예 1의 수성 수지 에멀전(cα-1)은, 가교 성분을 포함하지 않는다. 이 때문에, 표 2-1과 표 2-2에 나타내는 바와 같이, 내수성, 방청성 및 금속 재료에 대한 밀착성은 불충분하였다.The aqueous resin emulsion (cα-1) of Comparative Example 1 not containing the polyepoxy compound (Y) did not contain a crosslinking component. For this reason, as shown in Table 2-1 and Table 2-2, water resistance, rust prevention property, and the adhesiveness with respect to a metal material were inadequate.

이에 비해, 폴리에폭시 화합물(Y)의 첨가량이 과잉인 비교예 2의 수성 수지 에멀전(cα-2)은, 중합체가 분산되지 않고 응집되었다.In contrast, in the aqueous resin emulsion (cα-2) of Comparative Example 2 in which the polyepoxy compound (Y) was added in an excessive amount, the polymer was not dispersed but aggregated.

공중합체(X)의 모노머로서 에틸렌성 불포화 카르복실산(B)을 사용하지 않은, 즉 공중합체(X)가 에틸렌성 불포화 카르복실산(B) 유래의 구조 단위(b)를 갖지 않는 비교예 3의 수성 수지 에멀전(cα-3)도 마찬가지로, 중합체가 분산되지 않고 응집되었다.Comparative Example in which the ethylenically unsaturated carboxylic acid (B) is not used as a monomer of the copolymer (X), that is, the copolymer (X) does not have the structural unit (b) derived from the ethylenically unsaturated carboxylic acid (B) Similarly, the aqueous resin emulsion (cα-3) of No. 3 was agglomerated without dispersing the polymer.

공중합체(X)의 중합 시에, 에틸렌성 불포화 단량체(B)를 과잉으로 사용한, 즉 공중합체(X)가 에틸렌성 불포화 카르복실산(B) 유래의 구조 단위(b)를 과잉으로 포함하는 비교예 4의 수성 수지 에멀전(cα-4)에서는 고온 안정성이 불충분하였다.In the polymerization of the copolymer (X), the ethylenically unsaturated monomer (B) is used in excess, that is, the copolymer (X) contains the structural unit (b) derived from the ethylenically unsaturated carboxylic acid (B) in excess. In the aqueous resin emulsion (cα-4) of Comparative Example 4, the high temperature stability was insufficient.

유화 중합이 행해지지 않은 비교예 5에서는, 제작된 도막(비교예 104)의 응력 적분값, 즉 파단에 이르기까지의 도막의 에너지 흡수량이 작았다.In Comparative Example 5 in which emulsion polymerization was not performed, the stress integral value of the produced coating film (Comparative Example 104), ie, the amount of energy absorbed by the coating film until fracture was small.

공중합체(X)를 합성한 후에, 공중합체(X)와 폴리에폭시 화합물(Y)을 혼합하여 얻어진 수성 수지 에멀전(cα-5)을 사용하여 도막을 제작한 경우, 수성 수지 에멀전(α-1)에 비하여, 도막의 강도가 현저하게 저하되어 있음을 알 수 있었다.After synthesizing the copolymer (X), when a coating film is prepared using the aqueous resin emulsion (cα-5) obtained by mixing the copolymer (X) and the polyepoxy compound (Y), the aqueous resin emulsion (α-1) ), it was found that the strength of the coating film was significantly lowered.

이상의 점에서, 본 발명에 관한 수성 수지 에멀전(α)은 고온 안정성 및 분산 안정성이 우수함을 알 수 있었다.From the above, it was found that the aqueous resin emulsion (α) according to the present invention was excellent in high temperature stability and dispersion stability.

또한, 본 발명에 관한 수성 수지 조성물을 도료에 포함시킨 경우, 우수한 내수성, 방청성 및 금속 재료에 대한 밀착성이 높은 도막이 얻어짐을 알 수 있었다.Moreover, it turned out that when the water-based resin composition which concerns on this invention was included in a coating material, the coating film with the outstanding water resistance, rust prevention property, and high adhesiveness to a metal material was obtained.

<산업상 이용가능성><Industrial Applicability>

본 발명에 따르면, 고온 안정성 및 분산 안정성이 우수하고, 도료에 포함시킨 경우, 내수성, 방청성 및 금속 재료에 대한 밀착성이 높은 도막이 얻어지는 수성 수지 에멀전의 제조 방법을 제공할 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is excellent in high temperature stability and dispersion stability, and when included in a paint, it can provide the manufacturing method of the water-based resin emulsion by which a coating film with high water resistance, rust prevention property, and adhesiveness to a metal material is obtained.

Claims (14)

공중합체(X)와, 에틸렌성 불포화 결합을 갖지 않고 1분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 폴리에폭시 화합물(Y)과, 수성 매체(Z)를 포함하는 수성 수지 에멀전으로서,
상기 공중합체(X)와 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 함유율은 1 내지 40질량%이고,
상기 공중합체(X)는,
(메트)아크릴산에스테르(A) 유래의 구조 단위와,
에틸렌성 불포화 카르복실산(B) 유래의 구조 단위를 포함하고,
상기 공중합체(X)와 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 상기 (메트)아크릴산에스테르(A) 유래의 구조 단위의 함유율은 20 내지 98질량%이고,
상기 공중합체(X)와 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 상기 에틸렌성 불포화 카르복실산(B) 유래의 구조 단위의 함유율은 0.1 내지 10질량%이고,
상기 (메트)아크릴산에스테르(A) 유래의 구조 단위는, 알코올 유래 부분의 탄소 원자수가 2 이하인 친수성 (메트)아크릴산에스테르(A1) 유래의 구조 단위를 포함하고,
상기 공중합체(X)와 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 상기 친수성 (메트)아크릴산에스테르(A1) 유래의 구조 단위의 함유율은 15 내지 98질량%이고,
상기 수성 수지 에멀전은, 상기 수성 매체(Z) 중에서, 공중합체(X)의 구조 단위로 되는 모노머가, 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 존재 하에서 유화 중합된 에멀전이고,
상기 수성 수지 에멀전의 불휘발분 중의 에폭시기의 함유율은 0.50×10-4mol/g 이상이고,
상기 수성 수지 에멀전의 불휘발분 중의 카르복시기의 함유율은 0.10×10-4mol/g 이상인, 수성 수지 에멀전.
An aqueous resin emulsion comprising a copolymer (X), a polyepoxy compound (Y) having two or more epoxy groups in one molecule without having an ethylenically unsaturated bond, and an aqueous medium (Z),
The content rate of the said polyepoxy compound (Y) with respect to the total amount of the said copolymer (X) and the said polyepoxy compound (Y) is 1-40 mass %,
The copolymer (X) is
A structural unit derived from (meth)acrylic acid ester (A);
a structural unit derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid (B);
The content rate of the structural unit derived from the said (meth)acrylic acid ester (A) with respect to the total amount of the said copolymer (X) and the said polyepoxy compound (Y) is 20-98 mass %,
The content rate of the structural unit derived from the said ethylenically unsaturated carboxylic acid (B) with respect to the total amount of the said copolymer (X) and the said polyepoxy compound (Y) is 0.1-10 mass %,
The structural unit derived from the (meth)acrylic acid ester (A) includes a structural unit derived from a hydrophilic (meth)acrylic acid ester (A1) having 2 or less carbon atoms in the alcohol-derived moiety,
The content rate of the structural unit derived from the said hydrophilic (meth)acrylic acid ester (A1) with respect to the total amount of the said copolymer (X) and the said polyepoxy compound (Y) is 15-98 mass %,
The aqueous resin emulsion is an emulsion in which a monomer serving as a structural unit of the copolymer (X) in the aqueous medium (Z) is emulsion-polymerized in the presence of the polyepoxy compound (Y),
The content of the epoxy group in the nonvolatile matter of the aqueous resin emulsion is 0.50×10 -4 mol/g or more,
The aqueous resin emulsion, wherein the content of carboxyl groups in the nonvolatile matter of the aqueous resin emulsion is 0.10×10 -4 mol/g or more.
제1항에 있어서, 상기 수성 수지 에멀전의 불휘발분 중의 카르복시기의 함유율은 10×10-4mol/g 이하인, 수성 수지 에멀전.The aqueous resin emulsion according to claim 1, wherein the content of carboxyl groups in the nonvolatile matter of the aqueous resin emulsion is 10×10 −4 mol/g or less. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수성 수지 에멀전의 불휘발분 중의 에폭시기의 함유율은 50×10-4mol/g 이하인, 수성 수지 에멀전.The aqueous resin emulsion according to claim 1 or 2, wherein the content of the epoxy group in the nonvolatile matter of the aqueous resin emulsion is 50×10 −4 mol/g or less. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (메트)아크릴산에스테르(A)는 (메트)아크릴산알킬에스테르를 포함하는, 수성 수지 에멀전.The aqueous resin emulsion according to any one of claims 1 to 3, wherein the (meth)acrylic acid ester (A) contains a (meth)acrylic acid alkylester. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에틸렌성 불포화 카르복실산(B)은 (메트)아크릴로일기 및 카르복시기를 갖는 화합물을 포함하는, 수성 수지 에멀전.The aqueous resin emulsion according to any one of claims 1 to 4, wherein the ethylenically unsaturated carboxylic acid (B) contains a compound having a (meth)acryloyl group and a carboxy group. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리에폭시 화합물(Y)은 비스페놀형 에폭시 화합물, 수소 첨가 비스페놀형 에폭시 화합물, 디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 테트라글리시딜에테르, 디글리시딜에스테르, 트리글리시딜에스테르 및 테트라글리시딜에스테르로부터 선택되는 적어도 1종인, 수성 수지 에멀전.The polyepoxy compound (Y) according to any one of claims 1 to 5, wherein the polyepoxy compound (Y) is a bisphenol type epoxy compound, a hydrogenated bisphenol type epoxy compound, diglycidyl ether, triglycidyl ether, or tetraglycidyl ether. , an aqueous resin emulsion, which is at least one selected from diglycidyl esters, triglycidyl esters and tetraglycidyl esters. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공중합체(X)의 유리 전이점은 -30℃ 이상 100℃ 이하인, 수성 수지 에멀전.The aqueous resin emulsion according to any one of claims 1 to 6, wherein the copolymer (X) has a glass transition point of -30°C or higher and 100°C or lower. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공중합체(X)는 (메트)아크릴산에스테르(A) 유래의 구조 단위 및 에틸렌성 불포화 카르복실산(B) 유래의 구조 단위를 포함하는, 수성 수지 에멀전.8. The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the copolymer (X) comprises a structural unit derived from (meth)acrylic acid ester (A) and a structural unit derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid (B). , aqueous resin emulsion. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공중합체(X)는 벤젠환 및 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 에틸렌성 불포화 방향족 화합물(C) 유래의 구조 단위(c)를 포함하는, 수성 수지 에멀전.The aqueous solution according to any one of claims 1 to 8, wherein the copolymer (X) comprises a structural unit (c) derived from an ethylenically unsaturated aromatic compound (C) having a benzene ring and an ethylenically unsaturated bond. resin emulsion. 제9항에 있어서, 상기 에틸렌성 불포화 방향족 화합물(C)은 방향족 비닐 화합물인, 수성 수지 에멀전.The aqueous resin emulsion according to claim 9, wherein the ethylenically unsaturated aromatic compound (C) is an aromatic vinyl compound. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 상기 수성 수지 에멀전인 수성 수지 에멀전(α)과, 에폭시기에 대한 반응성을 갖는 관능기를 갖는 경화제(β)를 포함하고, 상기 경화제(β)에 포함되는 상기 관능기의 함유량은, 상기 폴리에폭시 화합물(Y)에 포함되는 에폭시기의 양에 대하여 0.01당량 이상 1.0당량 이하인, 수성 수지 조성물.The water-based resin emulsion (α), which is the water-based resin emulsion according to any one of claims 1 to 10, and a curing agent (β) having a functional group having reactivity with an epoxy group, and contained in the curing agent (β) Content of the said functional group used is 0.01 equivalent or more and 1.0 equivalent or less with respect to the quantity of the epoxy group contained in the said polyepoxy compound (Y), The aqueous resin composition. 제11항에 있어서, 상기 경화제(β)는 아미노기, 카르복시기, 머캅토기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 갖는 화합물인, 수성 수지 조성물.The aqueous resin composition according to claim 11, wherein the curing agent (β) is a compound having at least one selected from the group consisting of an amino group, a carboxy group, and a mercapto group. 에틸렌성 불포화 결합을 갖지 않고, 또한 1분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 폴리에폭시 화합물(Y)의 존재 하에서, (메트)아크릴산에스테르(A)와, 에틸렌성 불포화 카르복실산(B)을 포함하는 모노머를, 수성 매체(Z) 중에서 유화 중합하여 수성 수지 에멀전을 얻는 공정을 포함하는, 수성 수지 에멀전의 제조 방법으로서,
상기 수성 수지 에멀전에 있어서,
상기 모노머와 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 첨가량은 1 내지 40질량%이고,
상기 모노머와 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 상기 (메트)아크릴산에스테르(A)의 첨가량은 20 내지 98질량%이고,
상기 모노머와 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 상기 에틸렌성 불포화 카르복실산(B)의 첨가량은 0.1 내지 10질량%이고,
상기 (메트)아크릴산에스테르(A)는, 알코올 유래 부분의 탄소 원자수가 2 이하인 친수성 (메트)아크릴산에스테르(A1)를 포함하고,
상기 모노머와 상기 폴리에폭시 화합물(Y)의 합계량에 대한, 상기 친수성 (메트)아크릴산에스테르(A1)의 첨가량은 15 내지 98질량%이고,
상기 수성 수지 에멀전의, 불휘발분 중의 에폭시기의 함유율은 0.50×10-4mol/g 이상이고,
상기 수성 수지 에멀전의, 불휘발분 중의 카르복시기의 함유율은 0.10×10-4mol/g 이상인, 수성 수지 에멀전의 제조 방법.
In the presence of a polyepoxy compound (Y) that does not have an ethylenically unsaturated bond and has two or more epoxy groups in one molecule, (meth)acrylic acid ester (A) and an ethylenically unsaturated carboxylic acid (B) A method for producing an aqueous resin emulsion, comprising the step of emulsion polymerization of a monomer in an aqueous medium (Z) to obtain an aqueous resin emulsion, comprising:
In the aqueous resin emulsion,
The addition amount of the said polyepoxy compound (Y) with respect to the total amount of the said monomer and the said polyepoxy compound (Y) is 1-40 mass %,
The addition amount of the (meth)acrylic acid ester (A) with respect to the total amount of the monomer and the polyepoxy compound (Y) is 20 to 98% by mass,
The addition amount of the said ethylenically unsaturated carboxylic acid (B) with respect to the total amount of the said monomer and the said polyepoxy compound (Y) is 0.1-10 mass %,
The (meth)acrylic acid ester (A) includes a hydrophilic (meth)acrylic acid ester (A1) having 2 or less carbon atoms in the alcohol-derived moiety,
The addition amount of the said hydrophilic (meth)acrylic acid ester (A1) with respect to the total amount of the said monomer and the said polyepoxy compound (Y) is 15-98 mass %,
The content of the epoxy group in the non-volatile matter of the aqueous resin emulsion is 0.50 × 10 -4 mol/g or more,
The method for producing an aqueous resin emulsion, wherein the aqueous resin emulsion has a carboxyl group content of 0.10×10 −4 mol/g or more in the nonvolatile matter.
제13항에 있어서, 상기 수성 수지 에멀전에 있어서, 상기 유화 중합은 30 내지 90℃에서 행해지는, 수성 수지 에멀전의 제조 방법.The method for producing an aqueous resin emulsion according to claim 13, wherein in the aqueous resin emulsion, the emulsion polymerization is performed at 30 to 90°C.
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