WO1998055548A1 - Procede pour preparer une resine aqueuse, composition de resine aqueuse durcissable, peinture aqueuse, et procede de formation de revetement correspondant - Google Patents

Procede pour preparer une resine aqueuse, composition de resine aqueuse durcissable, peinture aqueuse, et procede de formation de revetement correspondant Download PDF

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WO1998055548A1
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polysiloxane
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PCT/JP1998/002419
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Shin-Ichi Kudo
Hiroshi Kinoshita
Masataka Ooka
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Dainippon Ink And Chemicals, Inc.
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
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Definitions

  • the present invention provides a novel and useful aqueous resin production method, an aqueous curable resin composition containing an aqueous resin obtained by the production method as an essential component, and an aqueous curable composition containing the aqueous curable composition as an essential component.
  • the present invention relates to a water-based paint contained therein and a method for forming a coating film using the water-based paint.
  • a method for producing an aqueous resin which comprises mixing a composite resin with a specific polysiloxane, condensing at least a part thereof as necessary, and then dispersing or dissolving the same in an aqueous medium.
  • the present invention also relates to an aqueous curable resin composition containing an aqueous resin obtained by a method as an essential component.
  • the present invention relates to a method for producing an aqueous resin having a high polysiloxane content, which is capable of forming a cured product, and has both excellent room-temperature curability and excellent storage stability.
  • the present invention relates to an aqueous curable resin composition containing an aqueous resin obtained by the production method as an essential component, and particularly to an aqueous curable resin composition having excellent curability.
  • the present invention also relates to a novel and highly practical method of forming a coating film capable of forming a coating film having excellent performance and excellent resistance to exposure and contamination.
  • the aqueous curable resin composition of the present invention can be effectively used for various applications such as various paints, fiber treatment agents, adhesives and sealing agents for architectural exteriors, building materials, anticorrosion or vehicles. Available. Further, the method for forming a coating film of the present invention is useful as a method for forming an overcoating film on various objects to be coated such as various structures, building materials, and automobiles. Background art
  • aqueous curable resin compositions for coatings have been prepared by using a vinyl polymer having both a basic group or an acid group and a functional group such as a hydroxyl group with an acidic compound or a basic compound.
  • An aqueous curable resin composition comprising an aqueous resin obtained by neutralizing and then dispersing or dissolving in an aqueous medium, and various curing agents such as an epoxy resin, an isocyanate resin and an amino resin.
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Hei 4 (1991) -359,075, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. Hei 6-194, Japanese Patent Application Laid-Open (JP-A) No. 8-510,000, European Patent EP 661,320-A1 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Hei 4 (1991) -359,075, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. Hei 6-194, Japanese Patent Application Laid-Open (JP-A) No.
  • the problem to be solved by the present invention is to combine excellent storage stability and excellent room-temperature curability, and at the same time, have excellent gloss retention during exposure and durability such as acid rain resistance, and It is an object of the present invention to provide a novel and useful aqueous resin production method capable of providing a cured product exhibiting extremely excellent resistance to exposure contamination, and a novel and useful aqueous resin obtained by the production method.
  • An object of the present invention is to provide a novel and useful aqueous curable resin composition which is excellent in room temperature curability and provides a cured coating film having extremely excellent durability.
  • Another object of the present invention is to provide a method for forming a coating film using a paint containing the aqueous curable resin composition. Disclosure of the invention
  • the present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that a polysiloxane segment having a silicon atom in which a hydrolyzable group or a hydroxyl group and a specific organic group are bonded together, an anionic group, and a cation Composite resin composed of a polymer segment having at least one kind of hydrophilic group selected from the group consisting of a hydrophilic group and a nonionic group; and a polysiloxane having a specific unit structure as an essential unit structure.
  • an aqueous curable resin composition containing the aqueous resin as an essential component has been described as being resistant to acid rain.
  • weather resistance In addition to being excellent in durability such as gloss retention during exposure (hereinafter referred to as weather resistance), it has been found that it gives a cured product that has excellent stain resistance during outdoor exposure.
  • the present invention has been completed with the assurance that the problem to be solved by the present invention can be solved brilliantly.
  • the present invention basically relates to a silicon atom or a methyl group in which at least one organic group having a total carbon number of 3 or more and at least one of a hydrolyzable group and Z or a hydroxyl group are bonded together.
  • S- I structural formula (S- I) o
  • a polysiloxane (D) having a structure represented by the following formula as an essential unit structure is mixed.
  • An object of the present invention is to provide a water-curable resin composition containing an aqueous resin and a compound (E) having a functional group that reacts with a functional group contained in the aqueous resin.
  • the present invention also provides a water-based paint containing the above-mentioned various water-curable resin compositions as an essential component. Further, the water-based paint is applied to a base material or an undercoat paint in advance.
  • the present invention provides a method for forming a coating film, characterized in that a coated base material is coated and then cured.
  • the aqueous resin (W) according to the present invention comprises a silicon atom, a methyl group and / or a silicon atom in which at least one of organic groups having a total carbon number of 3 or more and at least one of a hydrolyzable group and Z or a hydroxyl group are bonded together.
  • the polysiloxane (D) having a structure represented by the following formula as an essential unit structure is simply mixed and then dispersed in an aqueous medium.
  • an aqueous resin obtained by dissolving or a so-called condensate obtained by chemically bonding the above-mentioned composite resin (C) and a part of polysiloxane (D) is dispersed or dissolved in an aqueous medium. It is more manufactured.
  • the above-mentioned composite resin (C) used as a precursor when preparing such an aqueous resin (W) is the above-mentioned polysiloxane segment (A) force ⁇ the above-mentioned polymer segment (B).
  • the bonding mode of the polysiloxane segment (A) and the polymer (B) in the composite resin (C) is represented by the following structural formula (S-II) or the following structural formula (S-IV). Although it is possible to adopt the bonding mode of the formula, from the viewpoint of achieving a high degree of durability, it is particularly preferable to adopt the bonding mode of the structural formula (S-II).
  • the total amount of the polysiloxane segment (A) derived from the polysiloxane (D) and the polysiloxane segment (A) should be about 5 to 95% by weight of the solid content. It is appropriate to set the amount so as to be preferably 15 to 90% by weight, and more preferably 30 to 80% by weight.
  • the total amount of the polysiloxane segment derived from the polysiloxane (D) and the polysiloxane segment (A) is set to be about 95% by weight or more, since the polysiloxane component is too much, In particular, it is not preferable because the alkali resistance of the coating film formed from the water-based resin (W) is lowered or cracks are easily generated.
  • the total amount of the polysiloxane segment derived from (D) and the polysiloxane segment (A) is set to be less than about 5% by weight, the amount of the polysiloxane component is too small, and It is not preferable because the weather resistance of the coating film formed from the resin (W) ⁇ the resistance to exposure and contamination decreases.
  • the number of moles of silicon atoms contained in (A) relative to the total number of moles of silicon atoms contained in (A) is 0.1 to 80%, preferably 0.2 to 75%. It is more preferable to set the amount of the polysiloxane (D) to be within the range of 0.2 to 70% from the viewpoint of the balance between stability and curability.
  • polymer segments (B) constituting the composite resin (C) are exemplified, acrylic polymers, fluorinated olefin polymers, vinyl ester polymers, There are segments based on various vinyl polymers, such as aromatic vinyl polymers or polyolefin polymers, and non-vinyl polymers such as polyester resins, alkyd resins, or polyurethane polymers. And segments based on various polymers.
  • a vinyl polymer segment and a polyurethane polymer segment are particularly preferred.
  • Particularly desirable among the vinyl-based polymer segments are acrylic polymer segments.
  • anionic groups, cationic groups and the like are contained in these polymer segments (B).
  • various known and used anionic groups can be introduced, and particularly preferred are acid groups neutralized with a basic compound. Then, if only typical examples of such neutralized acid groups are given, carboxyl groups, phosphoric acid groups, acid phosphate groups, phosphorous acid groups, sulfonic acid groups or And sulfinic acid groups. Particularly preferred among these neutralized acid groups are neutralized carboxyl groups.
  • organic amines and ammonia are particularly preferred.
  • cationic group contained in the polymer segment (B) various kinds of known and commonly used cationic groups can be used, and a particularly preferable one is a basic group neutralized with an acidic compound.
  • neutralized basic group is a neutralized primary amino group, secondary amino group, tertiary amino group or And an ammonium hydroxide group.
  • a neutralized basic group is a neutralized tertiary amino group.
  • acidic compounds used for neutralizing such basic groups include various carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid or lactic acid; and monomethyl phosphate.
  • Esters or various monoesters or diesters of phosphoric acid such as dimethyl phosphate; methanesulfo
  • organic sulfonic acids such as acid, benzenesulfonic acid or dodecylbenzenesulfonic acid
  • various inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid or phosphoric acid.
  • carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid or lactic acid
  • monomethyl phosphate esters or various monoesters or diesters of phosphoric acid such as dimethyl phosphate
  • methanesulfo Various organic sulfonic acids such as acid, benzenesulfonic acid or dodecylbenzenesulfonic acid, and various inorganic acids such as hydrochlor
  • a segment having a polyether chain is introduced.
  • polyether chains include various polyoxyalkylene chains such as a polyoxyethylene chain, a polypropylene chain or a polyoxybutylene chain.
  • a different polyoxyalkylene such as a poly (oxyethylene-l-oxypropylene) chain in which the above-mentioned oxyalkylene moiety is randomly copolymerized, or a polyoxyalkylene-polyoxypropylene chain.
  • chains linked in a block shape are examples of polyether chains.
  • polyoxyethylene chains particularly preferred are those containing an oxechylene unit and a Z or oxypropylene unit as essential repeating units.
  • the hydrophilic group introduced into the polymer segment (B) may be an anionic group, a cationic group or a nonionic group alone, or may be an anionic group or a cationic group. And a nonionic group in combination. Further, an anionic group and a cationic group can be used in combination at a ratio that does not decrease the storage stability of the aqueous resin (W) obtained by the production method of the present invention.
  • the amount of the introduction may be per 100 g of the polymer segment (B).
  • the number of moles of the anionic group or the cationic group is preferably about 0.1 mol to about 10 mol, and more preferably, 0.2 to 5 mol. Most preferably, a range of 0.3 to 3 mol is appropriate.
  • the amount of the introduced polymer chain is 1,000 g of the polymer segment (B).
  • Grams of polyether chains per A range of about 10 to about 900 grams is suitable, preferably a range of about 20 to 900 grams, and most preferably 40 to 800 grams. Grams are appropriate.
  • a functional group other than the four types which is an acid group, a basic group, a hydrolyzable group bonded to a silicon atom and a hydroxyl group bonded to a silicon atom, can also be introduced.
  • these functional groups particularly representative ones are exemplified by a hydroxyl group bonded to a carbon atom, a blocked hydroxyl group, a cyclocaponate group, an epoxy group, a primary amide group, and a secondary amide group.
  • a hydroxyl group bonded to a carbon atom is particularly desirable.
  • the polysiloxane segment (A) constituting the composite resin (C) used in the production method of the present invention has at least one organic group having a total carbon number of 3 or more and a hydrolyzable group and Z or Hydrogen is combined with at least one of a silicon atom and a methyl group and / or an ethyl group to which at least one hydroxyl group is bonded together and at least one of a silicon atom and a triorganosiloxy group to which a hydrolyzable group or one of the hydroxyl groups is bonded.
  • a compound having at least one silicon atom selected from the group consisting of a silicon atom to which at least one of a decomposable group and Z or a hydroxyl group is bonded together, and which is any of linear, branched or cyclic May have the following structure.
  • a bulk such as an organic group having 3 or more total carbon atoms or a triorganosiloxy group is formed.
  • a typical example of the organic group having 3 or more carbon atoms bonded to silicon atoms contained in the polysiloxane segment (A) is a substituent having 2 or more carbon atoms bonded.
  • the upper limit of the number of carbon atoms in the organic group having three or more total carbon atoms is about 18 from the viewpoint of practicality.
  • organic group having a total carbon number of 3 or more include a methyl group in which a cycloalkyl group is substituted such as a cyclopentylmethyl group or a cyclohexylmethyl group; a 2-methoxyethyl group or a 2-ethoxyethyl group.
  • An ethyl group substituted by an alkoxy group such as: 2-cyclopentylethyl group, 2-cyclohexylethyl group or an ethyl group substituted by a cycloalkyl group such as i3- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group N-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, tert-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n-hexyl, n-dodecyl or n-propyl Alkyl groups having 3 or more carbon atoms, such as octyl decyl group; 3-glycidoxypropyl group, 3-ureidopropyl group, 3-glycidoxypropyl group Substituted propyl group such as 3-acryloxypropyl group or 3-methacryloxypropyl group; cycloalkyl group such
  • a silicon atom in which at least one organic group having a total carbon number of 3 or more is bonded to at least one hydrolyzable group and at least one of Z and a hydroxyl group is particularly preferably a silicon atom having 3 to 18 carbon atoms.
  • Examples include a silicon atom in which at least one of a silicon atom and an aryl group is bonded to at least one of a hydrolyzable group and Z or a hydroxyl group.
  • alkyl groups having 3 to 18 carbon atoms particularly preferred is an iso-butyl group.
  • Particularly preferred among the above-mentioned cycloalkyl groups are cyclohexyl groups.
  • Particularly preferred among the above aryl groups are phenyl groups.
  • the triorganosiloxy group bonded to the silicon atom contained in the polysiloxane segment (A) includes a trimethylsiloxy group, a triethylsiloxy group, a cyclohexyldimethylsiloxy group, a dimethylphenylsiloxy group, and a tert-butyldimethyl group.
  • Various types such as a siloxy group are exemplified.
  • a trimethylsiloxy group is particularly preferable from the viewpoint of practicality such as cost.
  • the hydrolyzable group bonded to a silicon atom contained in the above-mentioned polysiloxane segment (A) is a group that easily undergoes hydrolysis and is eliminated to form a hydroxyl group bonded to a silicon atom. Is what you do. Only typical examples of such a group include an alkoxy group, a substituted alkoxy group, a phenoxy group, an acyloxy group, a halogen atom, an isopropenyloxy group, an iminoxy group, and a hydrogen atom.
  • one of the particularly desirable ones is an alkoxy group.
  • alkoxy groups include methoxy, ethoxy, n-propoxy and n-butoxy. Of these, methoxy and ethoxy are particularly preferred. I can do it.
  • the composite resin (C) is particularly preferred.
  • the polyester segment (A) and the polymer segment (B) are bonded by the bond represented by the structural formula (S-II). The method of preparation of these is described below.
  • Particularly typical methods for preparing the composite resin (C) include the following methods (a) to (f).
  • (A) The polymer segment (B) constituting the composite resin (C) is A precursor to be formed, at least one group selected from the group consisting of an acid group, a basic group, and a nonionic group; a hydrolyzable group bonded to a silicon atom; and a hydroxyl group bonded to Z or a silicon atom.
  • a silicon atom in which two of the above and a hydrolyzable or hydroxyl group are bonded together and a silicon atom in which at least one of a triorganosiloxy group and a hydrolyzable group and at least one of the hydroxyl groups are bonded together Is reacted with a polysiloxane (a-1) having at least one silicon atom selected from the group consisting of: a hydrolyzate bonded to the polysiloxane (a-1) and the silicon atom contained in the polymer.
  • the condensation is carried out by a condensation reaction of a hydroxyl group bonded to a functional group or a silicon atom so as to form a bond of the structural formula (S-II).
  • the condensate when the obtained condensate contains an acid group and Z or a basic group, the condensate is neutralized with a basic compound or an acidic compound.
  • (Mouth) selected from the group consisting of a neutralized acid group, a neutralized basic group and a nonionic group, which is a precursor for forming the polymer segment (B) constituting the composite resin (C); Reaction of a polymer having at least one hydrophilic group, a hydrolyzable group bonded to a silicon atom and a hydroxyl group bonded to Z or a silicon atom, with the above-mentioned polysiloxane (a-1) At least, contained in (a-1) and the polymer The condensation is carried out by a condensation reaction of a hydrolyzable group bonded to a silicon atom or a hydroxyl group bonded to a silicon atom so as to form a bond of the structural formula (S-II).
  • a polysilane (a-1) is replaced with a silane compound (a triorileganosilane compound) in which three organic groups and one hydrolyzable group are bonded, instead of using the polysiloxane (a-1).
  • a silane compound a triorileganosilane compound
  • the carbon atom is one of carbon atoms constituting a double bond or a carbon atom constituting a substituent bonded to a carbon atom constituting a double bond.
  • the two silicon atoms shall constitute part of a polysiloxane segment or a polysiloxane segment.
  • the polysiloxane bonded in the bonding mode shown in the above is copolymerized with a vinyl monomer contained as an essential component. Then, when the obtained copolymer contains an acid group and a carboxylic acid or a basic compound, the copolymer is neutralized with a basic compound or an acidic compound.
  • (F) Neutralized vinyl monomer having acid group, neutralized basic group At least one vinyl monomer selected from the group consisting of a vinyl monomer and a vinyl monomer having a nonionic group, and a radical polymerizable duplex used in the above method
  • (e) A vinyl monomer containing a specific polysiloxane having a bond as an essential component is copolymerized.
  • the polysiloxane used when preparing the composite resin (C) by the methods (e) and (f) described above it is possible to use various kinds of polysiloxanes.
  • a diorganopolysiloxane segment having at least one silicon atom to which a group and Z or a hydroxyl group are bonded, and a radical polymerizable double bond, and the diorganopolysiloxane segment and the double bond are
  • the polysiloxane (a-2) bonded by the bonding mode represented by the structural formula (S_III) is particularly preferable in terms of practicality.
  • polysiloxane (a-1) and a polymer (b-3) having a polyether chain and a hydrolyzable group bonded to a silicon atom and / or a hydroxyl group bonded to a silicon atom are described above ( a method of condensing by a reaction between a hydrolyzable group bonded to a silicon atom and / or a hydroxyl group bonded to a silicon atom contained in a-1) and (b-3).
  • Polysiloxane (a-1) and a polymer having a polyether chain, an acid group and Z or a basic group, a hydrolyzable group bonded to a silicon atom and a hydroxyl group bonded to Z or a silicon atom ( b-4) is condensed with a hydrolyzable group bonded to a silicon atom and a hydroxyl group bonded to Z or a silicon atom contained in (a-1) and (b-4), and then condensed.
  • acid anhydride groups represented by carboxylic acid anhydride groups, phosphoric acid anhydride groups, sulfonic acid anhydride groups, and mixed acid anhydride groups of sulfonic acid-sulfonic acid and the like.
  • ester group which is easily converted to an acid group, such as a silyl ester group, a tert-butyl ester group or a 1-alkoxyethyl ester group
  • Examples thereof include a blocked acid group represented by a carboxyl group, a phosphoric acid group, an acid phosphate group, a phosphite group or a sulfonic acid group.
  • the basic group to be introduced into the polymer (b-1), (b-2) or (b-4) or the copolymer prepared by the method (12) examples include a primary amino group, a secondary amino group, and a tertiary amino group, and a quaternary ammonium hydroxide-containing oxide group.
  • a particularly desirable one is a tertiary amino group.
  • the polymer as the nonionic group to be introduced into the polymer (b-3) or (b-4) or the copolymer prepared by the method (8) or (12) As typical examples of the ether chain, there are various kinds as described above. Among them, from the viewpoint of the hydrophilicity of the polyether chain, an oxechylene unit and a Z or oxypropylene unit are preferable. Those containing as a repeating unit are particularly desirable.
  • Such a polyether chain may have a reactive functional group such as a hydroxyl group or a carboxyl group at the terminal portion thereof, or may have various alkoxy groups such as a methoxy group or an ethoxy group. It is needless to say that the resin may be blocked with no reactive functional group.
  • R 2 is a monovalent organic group such as an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group, and is a hydrogen atom, a halogen atom , An alkoxy group, a substituted alkoxy group, an acyloxy group, a phenoxy group, an isopropenyloxy group, an iminooxy group, or a hydroxyl group, and a is an integer of 0 or 1 or 2. Yes.
  • silyl group is particularly preferably a so-called hydrolyzable silyl group in which at least one of R 3 is a hydrolyzable group. Further, such a silyl group is preferably bonded to the polymer by a covalent bond to a carbon atom.
  • the copolymer prepared by the method of (8) or (12) includes an acid group, a basic group, a hydrolyzable group bonded to a silicon atom, and a hydroxyl group bonded to a silicon atom.
  • functional groups other than the four groups can also be introduced. Representative examples of such functional groups include those already described as those which can be introduced into the polymer segment (B). A particularly preferred functional group among them is a hydroxyl group bonded to a carbon atom.
  • various polymers (b-1), (b-3) or (b-4) prepared as a precursor for forming the polymer segment (B) include various polymers as described above. Among them, polymers are preferable, and vinyl polymers and polyurethane polymers are particularly preferable. An acrylic polymer is particularly preferable among such vinyl polymers.
  • various known and commonly used methods can be applied to prepare a vinyl polymer.
  • Typical examples thereof include the following methods (i), (ii) and (iii): (i) a vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group (m-1); A vinyl-based monomer (m-2) having a polar group for imparting hydrophilicity may be copolymerized, or both types (two types) of monomers described above may be used.
  • the above-mentioned polar group for imparting hydrophilicity refers to a polymer (b-) for preparing an aqueous resin such as a polyester chain as an acid group, a basic group or a nonionic group.
  • a polymer (b-) for preparing an aqueous resin such as a polyester chain as an acid group, a basic group or a nonionic group.
  • a vinyl having a polar group is used.
  • a vinyl monomer having an acid group and a vinyl monomer having a Z or a basic group; a vinyl monomer having a polyether chain; or a vinyl monomer having an acid group Both a monomer and / or a Bier monomer having a basic group and a vinyl monomer having a polyether chain may be used.
  • the hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer (m-1) used for preparing the various polymers (b-1), (b-3) or (b_4) is as described above.
  • chain transfer agent having a hydrolyzable silyl group used in the reaction for preparing these polymers (b-1), (b-3) or (b-4) is the same as the above-mentioned hydrolyzable chain transfer agent.
  • a radical polymerization initiator having a hydrolyzable silyl group as described above which is used when preparing these polymers (b-1), (b-3) or (b-4), is used.
  • a radical polymerization initiator having a hydrolyzable silyl group as described above which is used when preparing these polymers (b-1), (b-3) or (b-4), is used.
  • a compound having the above-mentioned hydrolyzable silyl group in the molecule and among these, particularly representative ones are exemplified by 2,2′-azobis.
  • acid group-containing vinyl monomers as one of the polar group-containing vinyl monomers (m-2) used in preparing the polymer (b-1) or (b-4)
  • a vinyl monomer having a free carboxyl group include (meth) acrylic acid, 2-carboxyethyl (meth) acrylate, crotonic acid, and the like.
  • Various unsaturated carboxylic acids such as itaconic acid, maleic acid or fumaric acid; monomethyl itaconate, mono-n-butyl itaconate, monomethyl maleate, mono-n-butyl maleate, monomethyl fumarate, fumaric acid
  • Monoesters of various types such as mono-n-butyl saturated dicarboxylic acids and saturated monohydric alcohols (hafesters); monovinyl adipate or monosuccinate
  • Monovinyl esters of various saturated dicarboxylic acids such as sulfonic acid
  • anhydrides of various saturated polycarboxylic acids such as succinic anhydride, glutaric anhydride, fumaric anhydride, or trimellitic anhydride
  • Reaction products with vinyl monomers containing hydroxyl groups bonded to various carbon atoms as described above and addition of lactones with various carboxyl group-containing monomers as described above.
  • Various monomers and the like obtained by the reaction.
  • the block carboxyl If only typical representative examples of the monomer having a group are given, examples of such monomers include trimethylsilyl (meth) acrylate, dimethyl-tert-butylsilyl (meth) acrylate or trimethylsilylcrotonate.
  • Various vinyl monomers containing a silyl ester group such as those disclosed in Japanese Patent No.
  • carboxylic acid As one of the polar group-containing vinyl monomers (m-2) used for preparing the polymer (b-1) or (b-4), carboxylic acid
  • anhydrides of various unsaturated polycarboxylic acids such as maleic anhydride or dicanoic anhydride; acrylic anhydride or anhydride
  • Various unsaturated monocarboxylic acid anhydrides such as methacrylic acid
  • various unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid or methacrylic acid
  • various unsaturated acids such as acrylic acid or methacrylic acid
  • various unsaturated acids such as acetic acid, propionic acid, or benzoic acid.
  • mixed acid anhydrides with carboxylic acids such as acetic acid, propionic acid, or benzoic acid.
  • m-2 polar group-containing vinyl monomers
  • b-4 polar group-containing vinyl monomers
  • tertiary amino monomers only typical examples of the tertiary amino group-containing vinyl monomer are given below.
  • Various tertiary amino group-containing (meth) acrylates such as ethylmorpholine; vinylpyridine, N-vinylcarbazole or N-vinylquino N- (2-dimethylamino) ethyl (meth) acrylamide, N— (2-ethylethylamino) ethyl (meth) acrylamide or N— (2 N- (2-dimethylamino) ethylcrotonic acid amide or N- (4-dimethylamino
  • polyether chain-containing vinyl monomer Only typical representative examples of such a polyether chain-containing vinyl monomer are given below.
  • polyether diol having both polyethylene glycol, polypropylene glycol or oxyshylene units and oxypropylene units are given below.
  • Mono (meth) acrylates of various polyester diols such as monomethoxylated polyethylene glycol, monomethoxylated polypropylene glycol or monomethoxylated product of polyester diol having both oxishylene and oxypropylene units.
  • the average molecular weight of the polyether chain itself contained in the monomer is in the range of about 200 to about 100,000 from the viewpoint of water solubility or water dispersibility. Is appropriate, preferably in the range of 400 to 8,000, and most preferably in the range of 600 to 6,000.
  • the vinyl polymer (b-1), (b-3) or (b-4) includes an acid group, a basic group, a hydrolyzable group bonded to a silicon atom and a silicon group.
  • a hydroxyl group bonded to atom As a functional group other than the four types of functional groups, a hydroxyl group bonded to a carbon atom, a block hydroxyl group, a cyclocarbonate group, an epoxy group, a primary amide group, a secondary amide group, a secondary amide group, a carbamate group or a structural formula ( Various functional groups such as the functional group represented by S—V) can also be introduced.
  • vinyl monomers having these various functional groups are used.
  • hydroxyl group-containing vinyl monomer bonded to the polymer include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate or 4-hydroxybutyl.
  • Hydroxyalkyl (meth) acrylates such as (meth) acrylate; hydroxyl-containing vinyl ethers, such as 2-hydroxyethyl vinyl ether or 4-hydroxybutyl vinyl ether; 2-hydroxyethyl arylate Hydroxyl-containing aryl ethers such as ter or 2-hydroxybutylaryl ether; various hydroxyl-containing monomers as described above, and various types represented by ⁇ -force prolactone and the like. And adducts with lactones.
  • Various aralkyl (meth) acrylates such as (meth) acrylate or 2-phenylethyl (meth) acrylate; various cycloalkyl (meth) acrylates, such as cyclohexyl (meth) acrylate or isopolonyl (meth) acrylate
  • Various ⁇ -alkoxyalkyl (meth) acrylates such as 2-methoxyethyl (meth) acrylate or 4-methoxybutyl (meth) acrylate; styrene, ⁇ -tert-butylstyrene, ⁇ -methylstyrene or vinyltoluene
  • aromatic vinyl monomers such as: vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl pivalate, vinyl versatate or vinyl benzoate; various vinyl carboxylate esters; methyl crotonate Or various alkyl esters of crotonic acid, such as ethyl crotonate; dimethyl male
  • a solution polymerization method is used.
  • Various known and commonly used polymerization methods such as a non-water-dispersion polymerization method and a bulk polymerization method, can be applied, and among them, particularly, the solution radical polymerization method in an organic solvent is used. Is the most convenient and preferred.
  • polymerization initiator that can be used when applying the solution radical polymerization method
  • various known and commonly used compounds can be used, but if only typical ones among them are exemplified, 2, 2 ' -Azobis (isobutyronitrile), 2,
  • azo compounds such as 2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) or 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile); tert-butyl peroxybivalate, tert- And various peroxides such as butyl butyl benzoate, tert-butyl peroxy-12-ethylhexanoate, di-tert-butyl peroxide, cumene hydroperoxide or diisopropyl peroxycarbonate.
  • n-hexane n-heptane
  • n-octane n-octane
  • Aromatic hydrocarbons such as benzene; ethyl acetate, n-butyl acetate, n-amyl acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate or ethylendali
  • esters such as colmonoethyl ether acetate or ethylenglycol monobutyl ester-teracetate; methanol, ethanol iso-propanol, n-butanol, iso-butanol, ethylene glycol monomethyl
  • alcohols such as ether, ethylenedalichol monoethyl ether or ethylene glycol mono n-butyl ether, propylene glycol monomethyl ether or propylene glycol mono-n-propyl ether; acetone, methyl ethyl ketone, Various ketones such as methylisobutyl ketone, methyl n-amyl ketone or cyclohexanone; ethers such as dime
  • a hydrolyzable ester compound such as ethyl orthoacetate, ethyl ortho-n-butylate, ethyl orthoformate, ethyl orthopropionate or methyl orthoformate is used. It may be used in combination with the above-mentioned solvents.
  • the desired vinyl polymer ( (b-1), (b-3) or (b-4) can be prepared.
  • the amount of the hydrolyzable silyl group to be introduced into the vinyl-based polymer (b-1), (b-3) or (b-4) is 1,000,000 grams of the solid content of each polymer.
  • the number of moles of the hydrolyzable silyl group per unit is appropriately in the range of about 0.05 to about 3 mol, preferably in the range of 0.01 to 2 mol. More preferably, the range of 0.05 to 1 mol is appropriate.
  • the amount is less than about 0.05 mol, the cured product obtained from the aqueous curable composition according to the present invention inevitably decreases, in particular, durability and the like, while about 3 mol is used. If it is too large, prepare the composite resin (C) In such a case, the viscosity of the reaction solution increases, which may cause gelation, which is not preferable in any case.
  • hydrolyzable silyl group-containing monomer a hydrolyzable silyl group-containing chain transfer agent or a hydrolyzable silyl group is introduced, respectively, so that the preferred amount of hydrolyzable silyl group as described above is introduced. It is necessary to appropriately set the amount of the group-containing polymerization initiator to be used.
  • the amount of acid groups or basic groups to be introduced into these vinyl polymers (b-1) or (b-4) should be 1,000 g of the solid content of each polymer.
  • the number of moles of the acid group or the basic group per mole is suitably in the range of about 0.1 to about 10 moles, and preferably in the range of 0.2 to 5 moles. Most preferably, a range of 0.3 to 3 mol is appropriate.
  • the amount of the vinyl monomer having an acid group or the vinyl monomer having a basic group is appropriately set so that the preferable amount of the acid group or the basic group as described above is introduced. There is a need.
  • the amount of polyether chains to be introduced into the vinyl polymer (b-3) or (b-4) is expressed in grams of polyether chains per 1,000 grams of solids of each polymer.
  • a suitable number is from about 10 to about 990 grams, preferably from 20 to 900 grams, and most preferably from 40 to 800 grams. is there.
  • the amount of the polyether chain-containing vinyl monomer so as to introduce the preferable amount of the polyether chain as described above.
  • the amount of the hydroxyl group bonded to the carbon atom to be introduced into the vinyl polymer (b-1), (b-3) or (b-4) is determined by the amount of the vinyl polymer ( It is appropriate that the number of moles of the functional group per 1,000 g of the solid content of b-1), (b-3) or (b_5) be in the range of about 0.1 to about 5 moles, Preferably, the range is 0.2 to 3 moles, and even more preferably, the range is 0.3 to 2 moles.
  • the number average molecular weight of these vinyl polymers (b-1), (b-3) or (b-4) is preferably in the range of about 500 to about 200,000, A range of 1,000 to 50,000 is suitable, and a range of 1.5 to 20,000 is more preferable.
  • these vinyl polymers (b-1), (b-3) or (b-4) may each be a polymer such as a polyester resin or an alkyd resin having a polymerizable unsaturated double bond.
  • a vinyl polymer segment obtained by performing polymerization by the method described above as (i) to (iii) was grafted.
  • Shaped polyester resin or alkyd resin can also be used.
  • the polyurethane polymer of the polymer (b-1) as a raw material component for introducing a hydrolyzable silyl group in addition to various dihydroxy compounds and various diisocyanate compounds.
  • a diamine compound having a hydrolyzable silyl group or a monoamine compound having a hydrolyzable silyl group hereinafter also referred to as a hydrolyzable silyl group-containing amine compound
  • a hydrolyzable silyl group-containing amine compound to further introduce an acid group.
  • a compound having both an acid group and a hydroxyl group (hereinafter also referred to as a compound having an acid group and a hydroxyl group) or a basic group such as dimethylolpropionic acid or dimethylolbutanoic acid as a raw material component of Has both basic and hydroxyl groups, such as N-methylgenolamine or N, N-dimethylethanolamine, as raw material components
  • a compound hereinafter, also referred to as a basic group / hydroxyl group combined compound
  • JP-A-51-90391, JP-A-55-73729 A method such as that described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. or JP-A-60-255817 may be applied.
  • a hydrolyzable silyl group-containing amine compound as described above is used in order to prepare a polyurethane polymer of the polymer (b-4).
  • a known and common method may be applied using various known and commonly used raw material components.
  • an acid group, a basic group, a hydrolyzable group bonded to a silicon atom and a hydroxyl group bonded to a silicon atom are preferred.
  • a polyurethane polymer having a hydroxyl group bonded to a carbon atom as a functional group other than the type for example, when using the above-mentioned preparation method, the usage ratio of raw material components is set so that the hydroxyl group becomes excessive
  • a method of reacting a monoepoxy compound with a polyurethane resin having a carboxyl group introduced thereinto may be applied.
  • the amount of the hydrolyzable silyl group to be introduced into the polyurethane polymer (b-1), (b-3) or (b-4), respectively, prepared by the method described above. Is suitably in the range of about 0.005 to about 3 moles, and preferably in the range of 0.01 to 2 moles, based on 1.0 gram of the solid content of each polymer. And even more preferably, within the range of 0.05 to 1 mol.
  • the amount is less than about 0.05 mol, the condensation between the polyurethane polymer (b-1), (b-3) or (b-4) and the polysiloxane (a-1) is inevitable.
  • the reaction becomes difficult to progress and, as a result, the resulting cured product, especially, the durability and the like decreases, on the other hand, when the amount exceeds about 3 mol, the amount becomes too large.
  • the solution viscosity during the above-mentioned complexing reaction is increased, and inconveniences such as causing gelation are also recognized. .
  • the amount of the acid group or the basic group to be introduced into the polyurethane polymer (b-1) or (b-4) is determined based on the solid content of each polymer per 1,000 dram.
  • the molar number of the acid group or the basic group is suitably in the range of about 0.1 to about 10 mol, preferably in the range of 0.2 to 5 mol, and most preferably. , 0.3 to 3 mol is appropriate.
  • the amount of the polyester chain to be introduced into the polyurethane polymer (b-3) or (b-4) should be determined based on the amount of polyether per 1,000 dram of the solid content of each polymer.
  • the range of about 10 to about 990 grams is suitable, preferably 20 to 900 grams, and most preferably 40 to 800 grams per gram. Inside is appropriate.
  • the amount of the hydroxyl group bonded to the carbon atom to be introduced into the polyurethane polymer (b-1), (b-3) or (b-4) may be polyurethane polymer (b-1),
  • a suitable number of moles of the functional group per 1,000 g of the solid content of (b-3) or (b-5) is about 0.1 to about 5 moles, and preferably 0.2
  • An appropriate range is from 3 to 3 moles, and even more preferably, from 0.3 to 2 moles.
  • the number average molecular weight of the polyurethane polymer (b-1), (b-3) or (b-5) is in the range of about 500 to about 100,000, preferably 1,000- A range of 50,000 is suitable, and a range of 1,500 to 30,000 is more preferable.
  • the number average molecular weight of each of the polyurethane polymers (b-1), (b-3) or (b-4) is less than about 500, the water-based curable resin composition according to the present invention is inevitable.
  • the curability and the mechanical strength of the cured product become inferior, and when it is too high exceeding about 100,000, the aqueous curable composition according to the present invention must be used.
  • the non-volatile content of the resin composition becomes extremely low, the coating workability becomes poor, etc., and the appearance of the cured coating film becomes low.
  • Such a polysiloxane (a-1) is composed of a silicon atom, a methyl group and a Z or a group in which at least one organic group having a total carbon number of 3 or more and at least one of a hydrolyzable group and Z or a hydroxyl group are bonded together.
  • a silicon atom in which two of the ethyl groups and one of the hydrolyzable or hydroxyl groups are bonded together, and a silicon atom in which at least one of the triorganosiloxy group and the hydrolyzable group and Z or hydroxyl group are bonded together It has at least one silicon atom selected from the group consisting of:
  • the various silicon atoms contained in the polysiloxane (a-1) are as described in detail in the description of the polysiloxane segment (A).
  • a typical example of such a polysiloxane (a-1) is prepared by hydrolyzing and condensing a silane compound (s-1) or a mixture of silane compounds (s-2) shown below. Examples include a hydrolyzed condensate of a silane compound, and a partially hydrolyzed condensate of the silane compound prepared by partially hydrolyzing and condensing the silane compound.
  • (s-1) a trifunctional silane compound having one organic group having three or more carbon atoms and three hydrolyzable groups, and two organic groups and two hydrolyzable groups At least one silane compound selected from the group consisting of bifunctional silane compounds.
  • (s-2) a trifunctional silane compound having one organic group having a total carbon number of 3 or more and three hydrolyzable groups, two organic groups and two hydrolyzable groups A mixture of at least one silane compound selected from the group consisting of difunctional silane compounds and a monofunctional silane compound having three organic groups and one hydrolyzable group. Trifunctional with one organic group and three hydrolyzable groups with at least 3 carbon atoms
  • silane compound various known and commonly used compounds can be used. Among them, a particularly typical one is represented by the following general formula (S-VII).
  • R 4 represents an organic group having a total of 3 or more carbon atoms
  • R 5 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxy group, a substituted alkoxy group, an acyloxy group, a phenoxy group, an iminooxy group, or an isopoxynyloxy group.
  • R 4 represents an organic group having a total of 3 or more carbon atoms
  • R 5 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxy group, a substituted alkoxy group, an acyloxy group, a phenoxy group, an iminooxy group, or an isopoxynyloxy group.
  • organic group R 4 having a total carbon number of 3 or more in the general formula (S-V I I) refers to various types as described in the description of the polysiloxane segment (A).
  • Various monoorganotrichlorosilanes such as lorosilane or phenyltrichlorosilane; n-propyltriacetoxysilane, II-butyltriacetoxysilane, i-butyltriacetoxysilane, n-hexyltriacetate RSIs include various monoorganotriacetoxysilanes, such as xylsilane, cyclohexyltriacetoxysilane, and phenyltriacetoxysilane.
  • a compound having an alkyl group having 3 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group and an aryl group as an organic group is preferably used as a main component.
  • particularly preferred are trifunctional silanes having an i-butyl group, a cyclohexyl group or a phenyl group as an organic group.
  • Examples of the bifunctional silane compound having two organic groups and two hydrolyzable groups used in preparing the above-mentioned polysiloxane (a-1) include various known and commonly used compounds. Although they can be used, the most typical of them is the following general formula (S-VIII)
  • R e or R 7 represents an organic group such as an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkyl group substituted by a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group
  • R 8 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxy group.
  • R 8 represents a hydrolyzable group such as a substituted alkoxy group, an acyloxy group, a phenoxy group, an iminooxy group or an isopropenyloxy group.
  • dimethyldimethoxysilane Di-iso-butylyl dimethyl methoxysilane, diphenyldimethoxysilane, methylethyldimethoxysilane, methyl-is0-butyldimethoxysilane, methylcyclohexyldimethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane or methylphenyldimethoxysilane or vinyl ethoxysilane, vinyl Various diorganodialkoxysila RRSIIs such as methyldimethoxysilane or 3- (meth) acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane; dimethyldichlorosilane, getyldichlorosilane, di-isobutylethylcyclochlorosilane, dicyclohexyldichloro Shira
  • diorganodichlorosilanes such as dimethyl, diphenyldichlorosilane, methylethyldichlorosilane, methyl-iso-dibutyldichlorosilane, methylcyclohexyldichlorosilane or methylphenyldichlorosilane; dimethyl so-buterylase
  • diorganodiacetoxysilanes such as enyldiacetoxysilane, methylethyldiacetoxysilane, methyl-iso-butyldiacetoxysilane, methylcyclohexyldiacetoxysilane or methylphenyldiacetoxysilane.
  • bifunctional silane compounds particularly preferable are dimethyldialkoxysilane, dimethyldichlorosilane, methylphenyldialkoxysilane, methylphenyldichlorosilane, diphenyldialkoxysilane, and diphenyl. And dildichlorosilane.
  • the monofunctional silane compound having three organic groups and one hydrolyzable group used in preparing the above-mentioned polysiloxane (a-1) various known and commonly used compounds may be used. However, any of them can be used, but the most typical one is the following general formula (S—IX)
  • R 9, R j or R 11 in the formula is an alkyl group, a cycloalkyl group
  • R 12 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxy group, a substituted alkoxy group, an acyloxy group, a phenoxy group, an iminooxy group or an isopropenyl group, such as an organic group such as an alkyl group, an aryl group and an aralkyl group, It represents a hydrolyzable group such as a silyl group.
  • triorganomonoalkoxysilanes such as butyl methoxysilane, dimethyl-tert-butylmethoxysilane, dimethylcyclohexylmethoxysilane or dimethylphenylmethoxysilane; trimethylchlorosilane, triethylchlorosilane, dimethyl-iso —butylchlorosilane, dimethyl
  • triorganomonochlorosilanes such as cyclohexyllorosilane or dimethylphenylchlorosilane; also trimethylacetoxysilane, triethylacetoxysila ethoxysilane Or various triorganomonoacetoxysilanes such as dimethylphenylacetoxysilane.
  • the silane compound may be a monoorganosilane compound represented by the aforementioned general formula (S-VII) and Z or a compound represented by the aforementioned general formula (S-VIII).
  • a monoorganosilane compound represented by the general formula (S-VII) or at least one selected from the diorganosilane compounds represented by the aforementioned general formula (S-VIII) A silane compound containing as a main component a mixture of a kind of silane compound and a triorganosilane compound represented by the general formula (S-IX) is used. do it.
  • silane compounds it is the most preferable for the preparation of (a-1).
  • Illustrative examples are monoorganotrialkoxysilanes, diorganodialkoxysilanes and triorganomonoalkoxysilanes.
  • methyltrimethoxysilane which can be used when preparing the polysiloxane (D), may be used.
  • a hydrolysis condensate or partial hydrolysis condensate used as the polysiloxane (a-1) can be obtained.
  • a catalyst may or may not be used, but it is preferable to use a catalyst from the viewpoint of facilitating the progress of these condensation reactions.
  • any of various known and commonly used catalysts can be used, and, of course, they may be used alone or in combination of two or more. .
  • inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid or phosphoric acid; organic acids such as p-toluenesulfonic acid, monoisopropyl propyl phosphate or acetic acid; sodium hydroxide or sodium hydroxide; Inorganic bases, such as hydroxylated rim; titanates, such as tetraisopropyl titanate or tetrabutyl titanate; tin carboxylate, such as dibutyltin dilaurate or tin octoate; 1,8-diazapicyclo [5] [4.0.0] ndenecene 7 (DBU), 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nonene-5 (DBN), 1,4 diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO), tree n— Each such as butylamine or dimethylpendylamine, monoethanolamine, imidazole or 1-methylimi
  • the amount of the catalyst used is preferably about 0.00000 to about 10% by weight based on the silane compound to be subjected to the hydrolytic condensation or the partial hydrolytic condensation.
  • the range of 0.000 to 5% by weight, particularly preferably the range of 0.001 to 1% by weight is appropriate.
  • the amount of water used in performing the hydrolysis reaction or the partial hydrolysis reaction is preferably about 0.05 mol or more with respect to 1 mol of the hydrolyzable group bonded to the silicon atom of the silane compound.
  • 0.1 mol or more is appropriate, and more preferably, 0.2 mol or more is appropriate.
  • the amount is less than about 0.05 mol, the rate of hydrolysis is inevitably significantly reduced, which is not preferable in practical use, but the amount of water is 5 mol or 10 mol, and is bonded to silicon atoms. Use in excess of 1 mol of the hydrolyzable group used does not pose any problem.
  • a suitable reaction temperature in such a reaction is 0 ° (approximately 150 ° C., preferably 20 ° C. to 100 ° C.).
  • an organic solvent may or may not be used.
  • an organic solvent should be used so that stirring can be easily performed. Is desirable.
  • organic solvent any of various known and commonly used organic solvents can be used, and, of course, they may be used alone or in combination of two or more.
  • biel polymer (b-1), (b- As compounds that can be used for preparing 3) or (b-4), various compounds such as those described above can be used.
  • the composite resin (C) is prepared by subjecting a previously prepared polymer (b-1), (b-3) or (b-4) to a condensation reaction with a polysiloxane (a-1). Is prepared.
  • a catalyst is added so that the condensation reaction between the polymer (b-1), (b-3) or (b-3) and the polysiloxane (a-1) proceeds smoothly.
  • Power that can be used as such a catalyst various catalysts already listed as those used in preparing the polysiloxane (a-1) can be used.
  • the amount of the catalyst used in the case of forming a complex by the method (1), (5) or (9) is as follows: the polymer (b-1), (b-3) or (b-5); (A-1), in the range of about 0.001 to about 10% by weight, preferably in the range of 0.0005 to 3% by weight, particularly preferably 0.0005 to 3% by weight. A range of 1% by weight to 1% by weight is appropriate.
  • the condensation reaction between the polymer (b-1), (b-3) or (b-4) and the polysiloxane (a-1) proceeds smoothly.
  • the hydrolysis reaction of the hydrolyzable silyl group contained in each of the polymers (b-1), (b-3) and (b-4) and the polysiloxane (a-1) it is desirable that the hydrolysis reaction of the hydrolyzable group bonded to the silicon atom contained therein smoothly proceed. Therefore, it is particularly desirable to carry out such a condensation reaction in the presence of water.
  • water used in preparing the polysiloxane (a-1) is (a) — 1) If it remains, it is particularly possible to carry out the condensation reaction without adding water.
  • the amount of water used in carrying out such a condensation reaction depends on the amount of the hydrolyzable compound contained in the hydrolyzable silyl group bonded to each of the polymers (b-1), (b-3) and (b-4).
  • the amount is preferably at least about 0.05 mol, more preferably at least 0.05 mol, per mol of the total amount of the group and the hydrolyzable group bonded to the silicon atom, which is present in the polysiloxane (a-1). 1 mol or more is appropriate, and more preferably, 0.5 mol or more is appropriate.
  • the complexing reaction can be carried out without any problem as long as inconveniences such as insoluble substances being precipitated during the reaction do not occur.
  • water is added to one mole of the hydrolyzable group contained in the (a-1). It is appropriate to set the amount of use to about 10 mol or less, preferably 5 mol or less, more preferably 3.5 mol or less.
  • the hydrolysis bonded to the polymer (b-1), (b-3) or (b-4) It is appropriate to set the amount to about 500 mol or less, preferably 300 mol or less, more preferably 200 mol or less, based on 1 mol of the hydrolyzable group contained in the hydrophilic silyl group.
  • a suitable reaction temperature for carrying out such a condensation reaction is about 0 to 150 ° C, preferably about 20 to 100 ° C.
  • various basic compounds are used to partially or completely neutralize the acid group in the obtained condensation reaction product.
  • various compounds as listed above are used, and among them, particularly preferred are ammonia and various organic amines.
  • various acidic compounds are used to partially or completely neutralize the basic group in the obtained condensation reaction product.
  • the acidic compound various compounds as mentioned above are used. Among them, carboxylic acids are particularly preferable.
  • the amount of the basic compound or the acidic compound added is at least water based on the condensation reaction product of the polymer (b-11) or (b-4) with the polysiloxane (a-1).
  • This is an amount capable of imparting dispersibility, and is a ratio of the number of equivalents of a basic compound or an acidic compound to the number of equivalents of an acid group or a basic group contained in the condensation reaction product, that is, [ The basic compound or the acidic compound] Z [acid group or basic group in the condensation reaction product of each of the polymer (b-1) or (b-4) with (a-1)]
  • the ratio is about 0.1 or more, preferably in the range of about 0.1 to 3, and most preferably in the range of 0.3 to 2.
  • the reaction temperature of such a neutralization reaction is preferably O: about 150 ° C, more preferably 20 ° C to 100 ° C.
  • the method (2), (6) or (10) means that the polysiloxane (a) is added in the presence of each of the above-mentioned polymers (b-1), (b-3) or (b-4).
  • a method is employed in which the (a-1) is subjected to a condensation reaction with each of the polymers (b-1), (b-3) or (b-4). is there.
  • the silane compound represented by the general formula (S-VII) and the silane compound represented by the general formula (S-VIII) At least one silane compound selected from the group consisting of the silane compound of the general formula (S-VII) and the silane compound of the general formula (S-VIII); A condensate of the polysiloxane (a-1) and each polymer is prepared by hydrolyzing a mixture with the silane compound of the general formula (S-IX).
  • the acid group or the basic group contained in the condensation reaction product obtained by the condensation reaction is converted into a basic compound or an acidified compound.
  • the composite resin (C) is prepared by partially or completely neutralizing with the compound.
  • a catalyst for accelerating the hydrolytic condensation of the silane compound may or may not be used.
  • the hydrolysis reaction of the silane compound proceeds quickly, and at the same time, each of the resulting (a-1), (b-1), (b-3) or (b-4) From the viewpoint of allowing the condensation reaction with the polymer to proceed smoothly, it is desirable to use the catalyst as described above.
  • the amount of the catalyst to be used is preferably in the range of about 0.00000001 to about 10% by weight based on the silane compound as the raw material of the polysiloxane (a_l), A range of 5% by weight is particularly preferable, and a range of 0.0001 to 1% by weight is appropriate.
  • the hydrolysis reaction of the silane compound as a raw material of the polysiloxane (a-1) is allowed to proceed smoothly, and the produced (a-l)
  • the reaction is usually carried out in the presence of water to allow the condensation reaction between the polymer and the polymer (b-1), (b-3) or (b-4) to proceed smoothly.
  • the amount of water added at this time depends on the amount of the hydrolyzable group contained in the hydrolyzable silyl group bonded to each of the polymers (b-1), (b-3) and (b-4).
  • the appropriate amount is about 0.05 mol or more, preferably 0.1 mol or more, based on 1 mol of the total amount of the silicon compound and the hydrolyzable group bonded to the silicon atom present in the silicon compound. More preferably, 0.5 mol or more is appropriate.
  • the condensation reaction can be carried out without any problem as long as inconveniences such as insolubles are precipitated during the reaction, but the hydrolysis can be performed as described above. It is appropriate to set the amount of water used to about 10 mol or less, preferably 5 mol or less, more preferably 3.5 mol or less, based on 1 mol of the total amount of the groups.
  • reaction temperature when performing the condensation reaction by the method of (2) (6) or (10) The temperature is suitably about 0 to 150 ° C, and preferably about 20 to 100 ° C.
  • the basic compound or the acidic compound for neutralizing the acid group or the basic group contained in the condensate may be the aforementioned (1) or (9)
  • Various compounds which have been exemplified as being usable in a certain method can be used.
  • reaction conditions of the neutralization reaction such as the amount of the basic compound or the acidic compound used, shall conform to those in the case of the above method (1) or (9).
  • the polymer (b-1), (b-3) or (b-1) is added in the presence of the polysiloxane (a-1).
  • the compound (a-1) is subjected to a condensation reaction with the polymer (b-1), (b-3) or (b-4).
  • an acid group or a basic group contained in the obtained condensation reaction product is partially replaced with a basic compound or an acid compound. It includes a step of neutralizing or completely neutralizing.
  • the amount of the catalyst used when the condensation is carried out by the method of (3), (7) or (11) may be the same as that of the polymer (b-1), (b-3) or (b-4).
  • the total amount of the polysiloxane and the siloxane (a-1) is preferably in the range of about 0.0001 to about 10% by weight, more preferably in the range of 0.0005 to 3% by weight, and particularly preferably.
  • the range of 0.0005 to 1% by weight is appropriate.
  • the catalyst used in the process of preparing the polysiloxane (a-1) remains in the (a-1).
  • the condensation reaction can be accelerated without adding a catalyst. Noh.
  • the condensation reaction between (b-1), (b-3) or (b-4) and (a-1) is also performed. It is desirable to add water to the reaction system in the same manner as in the above-mentioned method (1), (5) or (9), from the viewpoint of smoothly proceeding. And, as the amount of such water,
  • the reaction temperature for preparing each of the polymers (b-1), (b-3) or (b_4) is 0 to 150 °.
  • About C is appropriate, and preferably about 20 ° C to 120 ° C.
  • a partial or complete neutralization reaction of an acid group or a basic group contained in the obtained condensation reaction product is performed.
  • the type of the basic compound or acidic compound used in the step (a), the amount thereof added, and the reaction conditions of the neutralization reaction are the same as those in the method described in the above (1) or (9).
  • the ratio of the polymer (b-1), (b-3) or (b-4) and the polysiloxane-1) is as follows:
  • the polymer segment (B) derived from the polymer (b_l), (b-3) or (b-4) and the polysiloxane (a-1) are combined with the polymer (b_l), (b-3)
  • the conditions for preparing the polymer (b-1), (b-3) or (b-4), or (b-1) , (B-1), (b-3) or (b-4), the target properties of the respective polymers are as described in (b-1), (b-3) or (b-4) above. It must be consistent with the conditions or characteristics as they have come.
  • the composite resin (C) is obtained by the method (1), (2), (3), (5), (6), (7), (9), (10) or (11).
  • the organic solvent may or may not be used when preparing the mixture, but it should be easy to stir.
  • organic solvents such as those already listed, can be used when preparing the vinyl polymer (b-1). It is desirable to use it.
  • the total concentration of each component is such that the concentration of the composite resin (C) formed by the reaction is in the range of 5 to 95% by weight, preferably in the range of 10 to 90% by weight, and more preferably, 20-8
  • the composite resin (C) can be prepared as described above, but the water and organic solvent contained in the composite resin do not need to be removed, and if necessary, can be removed by distillation. It can also be removed.
  • the polysiloxane having a radical polymerizable double bond and a diorganopolysiloxane segment as described above is used.
  • (A-2) and the above-mentioned polar group-containing vinyl-based monomer (m-2) can be copolymerized or, if necessary, copolymerized with these monomers.
  • a copolymer is prepared by subjecting the monomer (m-3) to radical polymerization according to the above-mentioned formulation, and further, when the obtained polymer has an acid group or a basic group. A method of neutralizing these polar groups with a basic compound or an acidic compound may be applied.
  • Typical examples of the polysiloxane (a-2) having a radically polymerizable double bond and a diorganopolysiloxane segment used in the method described in (4), (8) or (9) above include hydrolyzate. It has a silicon atom to which a decomposable group and Z or a hydroxyl group are bonded at its terminal, and has the following structural formula (S—X) I
  • Ri 3 or R ′ 4 in the formula represents a monovalent organic group such as an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkyl group substituted by a cycloalkyl group, an aryl group and an aralkyl group, and n represents 1 It shall be a positive number above.
  • polysiloxanes (a_2) those having a dialkylpolysiloxane segment having a hydrolyzable group bonded to a silicon atom and / or a hydroxyl group bonded to a silicon atom are particularly preferable from the viewpoint of practicality.
  • typical examples of the (meth) acrylic acid ester-based monomer include those represented by the following general formula (S-XI).
  • Ri 5 is a methyl group or a hydrogen atom
  • Ri 6 and R ′ 7 are an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • Ri 8 is an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms
  • m is a positive number of 1 or more
  • c is It shall be an integer of 1, 2 or 3.
  • m in the above general formula is in the range of 1 to 30, preferably in the range of 1 to 20, and more preferably in the range of 1 to 10. It is desirable to set to.
  • CH 2 C—CO— (CH 2 ).
  • One S i— (OS i) P — ⁇ One CH 3
  • CH 2 C-CO- (CH 2 ).
  • CH 2 C-CO- (CH 2 ).
  • One S i— (OS i) P — ⁇ One CH 3
  • CH 2 C—CO— (CH 2 ).
  • CH 2 C—CO— (CH 2 ).
  • S i— (— (OS i).
  • the copolymer obtained by the method (8) is used as it is as the composite resin (C), but the copolymer (b-2) prepared by the method (4) and the copolymer (b-2) prepared by the method (12)
  • the copolymers prepared are converted to (C) by neutralizing the acid groups or basic groups contained therein by the above-mentioned formulation.
  • the acid group or the basic group contained in the polymer (b-1) or (b-4) prepared respectively is previously converted to a basic compound or an acid. After neutralizing with a compound, it may be condensed with polysiloxane (a-1).
  • the triorganosilane compound represented by the general formula (S-IX) as described above may be used instead of the polysiloxane (a_l).
  • a particularly preferred triorganosilane compound represented by the general formula (S-IX) used is a triorganomonoalkoxysilane such as a trialkylmonoalkoxysilane.
  • polysiloxane (D) which is one of the constituent components used in preparing the aqueous resin (W), will be described.
  • the polysiloxane (D) used in preparing the aqueous resin (W) has a hydroxyl group bonded to a silicon atom and a hydrolyzable group bonded to Z or a silicon atom, and as described above, It has a branched or cyclic structure having the structure represented by the structural formula (S_I) as an essential unit structure.
  • the ratio of silicon atoms derived from the structural formula (S-I) to all the silicon atoms constituting the polysiloxane (D) is about 40 mol% or more. So that it is preferably at least 50 mol% As described above, it is more preferable to set the amount so as to be 70 mol% or more from the viewpoint of the room temperature curability of the aqueous resin (W) obtained by the method of the present invention.
  • the polysiloxane (D) is obtained by hydrolyzing and condensing a silane compound containing, as an essential component, a trifunctional silane compound having one methyl group or ethyl group and three hydrolyzable groups. And a partially hydrolyzed condensate of the silane compound prepared by partially hydrolyzing and condensing the silane compound.
  • a trifunctional silane compound having one of a methyl group or an ethyl group and three of a hydrolyzable group known and commonly used ones can be used. Is the following general formula (S—XXIV)
  • R 2 represents a methyl group or an ethyl group
  • R 2 ′ represents a hydrogen atom such as a halogen atom, an alkoxy group, a substituted alkoxy group, an acyloxy group, a phenoxy group, an iminooxy group, or an isopropenyloxy group. Represents a functional group.
  • methyltrialkoxysilane such as methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane or methyltri-n-butoxysilane
  • ethyltrialkoxysilanes such as ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane or ethyltri-n-butoxysilane
  • methyltrichlorosilane ethyltrichlorosilane and methyltriacetoxysilane.
  • the polysiloxane (D) in addition to the above-mentioned trifunctional silane compound in which one of a methyl group or an ethyl group and three of a hydrolyzable group are bonded together, the polysiloxane (a-1 )), which is a trifunctional compound represented by the general formula (S-VII) Orchid compound or formula (S- VIII) 2-functional silane compound represented by a monofunctional silane compound represented by the general formula (S- IX), more
  • a tetrafunctional silane compound such as tetramethoxysilane / tetraethoxysilane can be used together
  • the aqueous resin (W) prepared by the method of the present invention maintains excellent storage stability and excellent room temperature curability. In view of this, it is necessary to keep the combined amounts of these within a range that does not impair the features of the present invention.
  • Preferred as the polysiloxane (D) prepared from the above-mentioned various silane compounds is a trifunctional silane compound represented by the general formula (S-XXIV) of about 40 mol% or more, preferably 50 mol% or more. %, More preferably 70% by mole or more, by hydrolyzing and condensing a silane compound containing the silane compound, or by partially hydrolyzing and condensing the silane compound. Is a partially hydrolyzed condensate of the silane compound.
  • the trifunctional silane compounds represented by the general formula (S-XXIV) particularly preferred as those used in preparing the polysiloxane (D) are methyltrialkoxysilane and ethyltrialkoxy. Silanes and the like, and particularly preferred are methyltrimethoxysilane and methyltriethoxysilane.
  • a polysiloxane (D) is prepared by using a silane compound other than the trifunctional silane compound represented by the general formula (S-XXIV), the amount of the polysiloxane (D) used is such that the polysiloxane (D) is formed.
  • a trifunctional silane compound represented by the general formula (S-VII) occupying all silicon atoms, a bifunctional silane compound represented by the general formula (S-VIII), and a trifunctional silane compound represented by the general formula (S-IX)
  • the total amount of silicon atoms derived from the monofunctional silane compound or the tetrafunctional silane compound is less than about 40 mol%.
  • the polysiloxane (D) can be prepared by hydrolytic condensation or partial hydrolytic condensation of the various silane compounds as described above.
  • the polysiloxane (a-1) Preparation may be performed according to the preparation method.
  • the above-mentioned polysiloxane (D) and the above-mentioned composite resin (C) are mixed, and if necessary, a part of (D) and (C) is dissociated or dispersed in water. After the condensation, the aqueous resin (W) is obtained by dispersing or dissolving in an aqueous medium.
  • the usage ratio of the polysiloxane (D) and the composite resin (C) is The total proportion of the polysiloxane segment (A) derived from the polysiloxane (D) and the polysiloxane segment (A) in the solid content of the obtained aqueous resin (W) should be within the above-mentioned preferred range. It is desirable.
  • a mixture of polysiloxane (D) and composite resin (C) or a condensate thereof is prepared using alcohols, ketones. It is preferred to carry out the reaction in the presence of a hydrophilic solvent such as a glycol or glycol ether or a mixture of these solvents and water.
  • condensation of (D) and (C) is a reaction that forms a siloxane bond between the bonded hydrolyzable groups contained in (D) and (C) and the hydroxyl group bonded to Z or a silicon atom. Is achieved by:
  • the reaction is carried out at 20 to 130 ° C, preferably 40 to 100 ° C, if necessary, in the presence of a catalyst.
  • the reaction may be performed at about the same temperature for about 1 to 10 hours.
  • the condensation product In carrying out the condensation reaction, if the degree of condensation is too high, the condensation product may be dissolved or dispersed in water because gelation occurs during the condensation process or the solution viscosity of the condensation product becomes extremely high. It will be difficult. Therefore, it is necessary to keep such a condensation reaction at a reaction rate at which the condensation product can be dissolved or dispersed in water. Therefore, the product obtained by such a condensation reaction is a mixture of three components of the composite resin (C) and the polysiloxane (D) and the condensate of (C) and (D).
  • a mixture of the composite resin (C) thus prepared and the polysiloxane (D) or a mixture containing the condensate of (C) and (D) in addition to (C) and (D) is added to an aqueous medium.
  • the aqueous resin (W) is prepared by dispersing or dissolving in the resin.
  • various known and commonly used methods can be applied. For example, the solution of each mixture described above is added to water or a mixture of water and a water-soluble organic solvent, or water or a mixture of water and a water-soluble organic solvent is added to the solution of each mixture to form a mixture of each mixture.
  • the desired aqueous resin (W) can be produced by dispersing or dissolving the solution in an aqueous medium.
  • the organic solvent contained in the aqueous resin (W) thus prepared is required.
  • the aqueous resin (W) having a low organic solvent content or containing no organic solvent can be prepared by partially or completely removing the resin by heating and Z or reduced pressure depending on the conditions.
  • the solvent is removed in a process of dispersing or dissolving the mixture in an aqueous medium, or after dispersing or dissolving. At least a portion of which reacts to form a condensate.
  • the functional groups contained in the aqueous resin (W) prepared as described above include hydroxyl groups bonded to silicon atoms, which are derived from both the composite m (c) and the polysiloxane (D). There is a hydrolyzable group bonded to the silicon atom contained in the compound, and in addition, an acid group neutralized by a basic compound or a basic group neutralized by an acidic compound, and a free acid group contained in some cases. Or a free basic group.
  • the polymers (bl) to (b-4) used in preparing the composite resin (C) which is a precursor of the aqueous resin (W) include acid groups, basic groups, and silicon groups.
  • a functional group such as a hydroxyl group bonded to a carbon atom is introduced as a functional group other than the four types of functional groups other than the four types of functional groups, a hydrolyzable group bonded to an atom and a hydroxyl group bonded to a silicon atom.
  • a functional group such as a hydroxyl group bonded to the carbon atom is contained in the aqueous resin (W).
  • At least a part of the blocked acid groups or acid anhydride groups is dispersed or dissolved in water after the step of synthesizing the composite resin (C) and after partially or completely neutralizing them. At this stage, it may be converted to a free acid group by hydrolysis, thermal decomposition or alcoholysis.
  • the water-based curable resin composition of the present invention In order to prepare the water-based curable resin composition of the present invention from the water-based resin (W) thus prepared, one of the reasons is that (W) itself has a self-curing property. Thus, a self-curing composition containing (W) as an essential component may be used. Is further compounded with a compound (E) having a functional group that reacts with the functional group contained in the aqueous resin (W) with respect to each of (W).
  • An aqueous curable resin composition may be used which also utilizes a crosslinking reaction between the functional group contained in each of (W) and the functional group contained in compound (E).
  • the compound (E) used in the preparation of the latter curable resin composition includes at least one functional group that reacts with the above-mentioned various functional groups contained in the aqueous resin (W) described above. It refers to various known and commonly used compounds having species. As typical examples of such functional groups, there may be mentioned only isocyanate groups, blocked isocyanate groups, epoxy groups, cyclocarbonate groups, oxazoline groups, aziridine groups, carbodiimide groups, and silicon groups. Hydroxyl group bonded to atom, hydrolyzable group bonded to silicon atom, N-hydroxymethylamino group, N-alkoxymethylamino group, N-hydroxymethylcarboxylic amide group or N-alkoxymethylcarboxylic amide And the like.
  • the functional group contained in the compound (E) is appropriately selected according to the type of the functional group contained in the aqueous resin (W). Only typical examples of such combinations are a hydroxyl group bonded to a silicon atom, a hydroxyl group bonded to a silicon atom, a hydroxyl group bonded to a silicon atom, a hydrolyzable group bonded to a silicon atom, and silicon.
  • the compound (E) may have two or more of the various functional groups as described above, depending on the functional groups contained in the aqueous resin (W). Ma
  • various resins can be used in addition to a compound having a relatively low molecular weight.
  • examples include various vinyl polymers such as acrylic resins and fluororesins, polyester resins, alkyd resins, polyurethane resins and epoxy resins.
  • vinyl polymers such as acrylic resins and fluororesins, polyester resins, alkyd resins, polyurethane resins and epoxy resins.
  • examples thereof include a compound having a hydroxyl group bonded to a silicon atom and a hydrolyzable group bonded to Z or a silicon atom, and an epoxy compound in one molecule.
  • silicon compounds having a hydroxyl group bonded to a silicon atom and a hydrolyzable group bonded to Z or a silicon atom only particularly representative compounds are exemplified, and at least two silicon compounds per molecule may be used.
  • silane compound tetramethoxysilane and tetraethoxysilane, partial hydrolysis condensates thereof, partial cohydrolysis condensates thereof, There are various silane compounds as described above.
  • Epoxy group-containing silane compounds such as xylsilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, and 3-glycidoxyl) ethyltrimethoxysilane; a portion obtained by partially hydrolyzing and condensing these silane compounds Hydrolyzed condensate; or partially co-hydrolyzed condensate obtained by partially hydrolyzing and condensing two or more of these silane compounds; "EGM-202" [Toray Dow Corning-Silicone Co., Ltd.] Trade name of a cyclic polysiloxane having both a methoxy group bonded to a silicon atom and 3-glycidoxypipyl manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • polyisocyanate compounds only typical ones are exemplified.
  • aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate or diphenylmethane-1,4'-diisocyanate; —Xylylene diisocyanate or,, a ',' —Various aralkyl diisocyanates, such as tetramethyl-meta-xylylene diisocyanate; hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 1,3-bisisocyanate
  • Various aliphatic or cycloaliphatic diisocyanates such as 1-methylcyclohexane, 2-methyl-1,3-diisocyanatocyclohexane, 2-methyl-11,5-diisocyanatocyclohexane or isophorone diisocyanatekinds; various polyisocenes as described above Are polyisocyanates having an isocyanate group, and are obtained
  • Various polyisocyanates having a uret structure; furthermore, 2-isocyanatoethyl (meth) acrylate, 3f-sopropenyl, ⁇ -dimethylbenzyl isocyanate or (meth) acryloyl isocyanate A homopolymer of a vinyl monomer having an isocyanate group, or a vinyl monomer having an isocyanate group, which can be copolymerized with the monomer, (meth) acrylic,
  • Various vinyl copolymers containing an isocyanate group obtained by copolymerizing with vinyl ester, vinyl ether, aromatic, vinyl or fluorovinyl monomers, etc. It is.
  • polyisocyanates in particular, from the viewpoint of weather resistance and the like, aliphatic, aralkyl-based or alicyclic diisocyanate compounds, various derivatives derived from these various diisocyanate compounds, It is particularly desirable to use a prepolymer or an isocyanate group-containing vinyl polymer of this type.
  • blocking agents used in preparing the block polyisocyanate compound are exemplified by various alcohols such as methanol, ethanol or lactic acid ester.
  • Phenolic hydroxyl-containing compounds such as phenol or salicylates; or various amides, such as ⁇ -force prolactam or 2-pyrrolidone; various compounds, such as acetonexime or methylethylketoxime. Oximes; and various active methylene compounds such as methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate or acetylacetone.
  • Polyglycidyl ethers of various aliphatic or alicyclic polyols such as phenol A; polyglycidyl ethers of various aromatic diols such as bisphenol A, bisphenol S or bisphenol F
  • Polyglycidyl ethers of various polyetherpolyols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol or polytetramethylene glycol; polyglycidyl ethers of tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate; adipic acid, butanetracarboxyl Polydaricidyl esters of various aliphatic or aromatic polycarboxylic acids, such as acid, phthalic acid or terephthalic acid; bis of various hydrocarbon-based compounds, such as cyclohexene or vinylcyclohexene Epoxides; bis (3 , 4-epoxycyclohexylmethyl) adipate or 3,4-epoxy,
  • polyoxazoline compounds include 2,2,1-p-phenylene-bis-bis (1,3-year-old xazoline), 2,2, -tetramethylene-bis (1,3— Low-molecular-weight poly (1,3-year-old xazoline) compounds such as oxazoline) and 2,2'-octamethylene-bis- (1,3-year-old azozoline); and 2-isopropenyl-1, 3 1,3-oxazoline obtained by copolymerizing a homopolymer of a vinyl monomer containing a 1,3-oxazoline group such as oxazoline or various vinyl monomers copolymerizable therewith.
  • a vinyl polymer containing a group is exemplified.
  • Representative compounds containing an N-hydroxymethylamino group or an N-alkoxymethylamino group include various amino resins.
  • amino resins are melamine, benzoguanamine, Various amino groups having alkyl groups obtained by reacting various amino group-containing compounds, such as acetoguanamine, urea or glycoduryl, with various aldehyde compounds (or aldehyde-supplying substances), such as formaldehyde or acetoaldehyde.
  • various resins obtained by reacting such an amino resin having an alkylol group with various lower alcohols such as methanol, ethanol, n-butanol or iso-butanol.
  • alkoxyalkyl group-containing amino resins alkoxyalkyl group-containing amino resins.
  • a typical example of a compound containing an N-alkoxymethylcarponamide group is obtained by copolymerizing N-hydroxymethyl (meth) acrylamide with a vinyl monomer copolymerizing with the compound.
  • a vinyl polymer is mentioned.
  • Typical examples of the compound containing an N-alkoxymethylcarboxylic acid amide group include N-alkoxymethylcarboxylic acid amides such as N-methoxymethyl (meth) acrylamide or Nn-butoxymethyl (meth) acrylamide.
  • Examples of the vinyl polymer include an N-alkoxymethylcarboxylic amide group obtained by copolymerizing a vinyl monomer having a group with a vinyl monomer copolymerizing with the vinyl monomer.
  • compound (E) When compound (E) is blended with aqueous resin (W), compound (E) may itself be water-soluble, water-dispersed, or hydrophilic. In some cases, a composition in which the compound (E) and the aqueous resin (W) are not uniformly dissolved or uniformly dispersed can be obtained.
  • the compound (E) has a low hydrophilicity, it will not be possible to obtain a homogeneously dissolved or dispersed composition even if it is mixed with the aqueous resin (W).
  • a hydrophilic group into the compound (E) by various known and commonly used methods,
  • the hydrophilicity of itself can be improved, and a composition having a uniform shape can be obtained.
  • the compound (E) may be used in any form of a solvent-free liquid, an organic solvent solution, an aqueous solution or an aqueous dispersion.
  • the compound (E) itself is a vinyl polymer, it is also preferable to use the compound (E) as an emulsion polymer.
  • an aqueous curable resin composition comprising the aqueous resin (W) and the compound (E)
  • the compound (E) is added to a hydroxyl group bonded to a silicon atom and to a Z or silicon atom.
  • the solid content of the compound (E) is in the range of about 1 to about 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content of the aqueous resin (W).
  • the amount is preferably in the range of 2 to 150 parts by weight, and more preferably in the range of 3 to 100 parts by weight.
  • the compound (E) is a polyisocyanate compound or a block polyisocyanate compound
  • a functional group which reacts with an isocyanate group or a block isocyanate group contained in the aqueous resin (W) is used.
  • the amount of the isocyanate group or the block isocyanate group contained in the compound (E) is in the range of about 0.1 to about 10 equivalents, preferably 0.3 to 5 equivalents, per 1 equivalent.
  • the compound (E) may be combined within the range, more preferably within the range of 0.5 to 2 equivalents.
  • the compound (E) is a compound having both an epoxy group and a hydrolyzable group bonded to a silicon atom in one molecule or a polyepoxy compound
  • the compound (E) is included in the aqueous resin (W).
  • the total amount of the epoxy groups contained in the compound (E) is within the range of about 0.2 to about 5.0 equivalents, preferably 1 equivalent of the epoxy group or the functional group which reacts with the epoxy group.
  • the compound (E) may be blended so as to be in the range of 0.5 to 3.0 equivalents, more preferably in the range of 0.7 to 2 equivalents.
  • the solid content of the amino resin is preferably in the range of about 5 to about 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content of the aqueous resin (W). May be blended in the range of 10 to 150 parts by weight, more preferably in the range of 15 to 100 parts by weight.
  • the compound (E) is a polyoxazoline compound
  • the compound (E) is contained in the aqueous resin (W) based on 1 equivalent of the functional group that reacts with the oxazoline group.
  • the total amount of oxazoline groups is in the range of about 0.2 to about 5.0 equivalents, preferably in the range of 0.5 to 3.0 equivalents, and more preferably in the range of 0.7 to 2 equivalents.
  • the compound (E) may be blended so as to be within.
  • the aqueous curable resin composition of the invention or the aqueous resin (W) further comprises a compound
  • the aqueous curable resin composition of the present invention which is also blended with (E), can be used as a clear composition containing no color pigment, and can be any of various known or commonly used organic or inorganic compounds. It can also be used as a coloring composition containing a system pigment.
  • Typical of the above pigments are various organic pigments, such as carbon black, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, or quinacridone red; titanium oxide, iron oxide, titanium yellow or copper chrome black.
  • organic pigments such as carbon black, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, or quinacridone red
  • titanium oxide iron oxide, titanium yellow or copper chrome black.
  • metal oxide-based inorganic pigments such as Pearl My's force.
  • the aqueous curable resin composition of the present invention further comprises a curing catalyst, a flow regulator, a dye, a leveling agent, a rheology control agent, an ultraviolet absorber, an antioxidant or a plasticizer. It can be used in the form of a mixture of various known and commonly used additives.
  • the aqueous resin (W) When the aqueous resin (W) has an anionic group or a cationic group as a hydrophilic group, the aqueous resin (W) functions as a condensation catalyst of a hydroxyl group bonded to a silicon atom, that is, a silanol group. Even without adding a curing catalyst, crosslinking can be achieved at room temperature by condensation of silanol groups. In order to further improve the curability, a curing catalyst as described above may be added.
  • Aqueous resin (W) force In the case of having only nonionic groups as hydrophilic groups, crosslinking by condensation of silanol groups is very slow at room temperature. Therefore, such a resin is In order to crosslink at room temperature by condensation of lanol groups, it is preferable to add a curing catalyst as described above.
  • the amount of such a curing catalyst is added to 100% of the total amount of the contained resin solids.
  • the weight is set in the range of 0.01 to 15 parts by weight, preferably in the range of 0.05 to 10 parts by weight, and particularly preferably in the range of 0.1 to 5 parts by weight. Is appropriate.
  • the aqueous curable resin composition according to the present invention thus obtained can be obtained by adding the component (E) or by adding the component (E) depending on the type of the aqueous resin (W) constituting the composition.
  • the optimal curing conditions vary depending on the type and amount, but it may be dried at room temperature for about 10 to 10 days, or about 40 to about 250 ° C. By baking in the above temperature range for about 30 seconds to about 2 hours, a highly practical cured product can be obtained.
  • various known and commonly used substrates can be used.
  • various metal substrates and inorganic substrates plastic base materials, paper or wood base materials, and the like.
  • typical examples of the metal base material include metals such as iron, nickel, aluminum, chromium, zinc, tin, copper or lead, and stainless steel or Makino. Alloys of these various metals, and various metals as described above, such as various surface-treated metals subjected to plating and chemical conversion treatment, may be mentioned.
  • the inorganic base material is mainly composed of an inorganic material represented by a cement type, a silicate type such as calcium silicate, a gypsum type, an asbestos type or a ceramic type.
  • a field construction (wet) base material bare concrete, cement mortar, plaster plus Yuichi, Dolomite Plus Yuichi or plaster
  • the on-site production (dry) base material is lightweight aerated concrete (ALC), asbestos cement, glass fiber reinforced calcium silicate, gypsum board, fired clay of various clays such as Various materials such as glass are exemplified.
  • Typical plastic substrates include polystyrene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, ABS resin, polyphenylene oxide, polyurethane, polyethylene, polyvinyl chloride, polypropylene, polybutylene terephthalate or polyethylene. Molded products of various thermoplastic resins such as terephthalate; and various thermosetting materials such as unsaturated polyester resin, phenolic resin, cross-linked polyurethane, cross-linked acryl resin or cross-linked saturated polyester resin. Examples include resin molded products.
  • any of the various base materials as described above, which are coated, and in which the deterioration of the coated part is advanced, may be regarded as the base material in the present invention. Can be used.
  • each of these various substrates can be provided in a variety of forms, depending on the various applications, such as plate, sphere, film, sheet or large construction or complex shaped assemblies or moldings, respectively. There is no particular limitation.
  • a water-based paint containing the curable resin composition of the present invention as an essential component is directly applied to such a base material as an overcoat, and then cured.
  • the method (abbreviated as (I)) is as follows: the base material is coated with the water-based paint for overcoating by brushing, roller coating, spray coating, immersion coating, flow coating, coating, and roll coating. A method in which the coating is performed by various known and commonly used coating methods such as evening coating or electrodeposition coating, followed by curing.
  • the substrate coated with the uncured topcoat film is left at room temperature for about 1 to 10 days, or at about 40 to about 250 ° C. for about 30 ° C. By heating for about 2 seconds to about 2 hours, it is possible to obtain a coated product which is coated with a coating film having excellent durability, such as weather resistance, acid rain resistance, etc., and resistance to exposure contamination.
  • an aqueous paint containing the curable resin composition of the present invention as an essential component is applied as a top coat on a base material previously coated with an undercoat, and then cured.
  • method (II) various known and commonly used undercoating materials can be used.
  • Aqueous solution-type or dispersion-type or emulsion-type paints organic solvent-based solution-type or dispersion-type paints; There are solventless liquid paints.
  • Such various water-based paints can be used as a non-crosslinked paint containing no curing agent or curing catalyst, or can be used as a polyisocyanate, a blocked polyisocynate, a polyepoxy compound, a polyoxazoline compound, or a hydrous paint. It can be used as a cross-linkable paint containing various cross-linking agents or compounds that function as cross-linking agents, such as compounds having a decomposable silyl group and epoxy group, and various known and common curing catalysts. I can do it.
  • a water-based paint containing the composition of the present invention as an essential component can be used as one of the cross-linkable water-based paints as the undercoat paint.
  • organic solvent-based solution-type or dispersion-type coatings used as undercoats include chlorinated polyolefin resin-based coatings, acrylic resin-based coatings, and silicon-containing acrylic resin-based coatings.
  • examples include various types such as polyester resin-based paint, alkyd resin-based paint, cellulose-based polymer-containing paint, epoxy resin-based paint, fatty acid-modified epoxy resin-based paint, and silicone resin-based paint.
  • organic solvent-based paints can be used as non-crosslinked paints that do not contain a curing agent or curing catalyst.
  • Compound that functions as an agent It can also be used as a cross-linkable paint in which curing catalysts are blended.
  • a coating containing a resin or compound having an energy ray-curable acrylic double bond, a vinyl ether group, an alicyclic epoxy group, or the like can also be used.
  • Radical curable unsaturated polyester resin paints, polyisocyanate curable polyurethane resin paints, and energy ray curable paints are only typical examples of solventless liquid paints used as undercoat paints. Or a paint containing a resin or a compound having an energy ray-curable vinyl ether group and Z or an alicyclic epoxy group.
  • undercoat paints may be clear paints containing no pigment, enamel paints containing various kinds of pigments as described above, or metallic paints containing aluminum flakes or the like. There may be.
  • the combination of the undercoat and the overcoat in such a multilayer coating film is appropriately selected according to the use of the coated material.
  • an undercoat paint is applied on the above-mentioned various substrates, and then a water-based paint for overcoat is applied, and then the overcoat is applied. What is necessary is just to harden a paint.
  • the drying step or the curing step of the coating film is appropriately selected according to the type of the undercoat paint, the type of the base material, and the like.
  • the undercoat paint Before applying the top coat, leave it at room temperature or heat it, or irradiate it with so-called energy rays such as ultraviolet rays or electron beams, so that it has been dried or cured beforehand. It is also possible to form a coating film, and then apply a top coat and cure it.
  • a so-called wet-on-wet coating method is used in which the undercoat is applied and then the overcoat is applied before the undercoat is dried or cured. At the same time as curing the top coat, the undercoat can be dried or cured.
  • undercoat paint used may be only one kind or two or more kinds of paints may be used to form a multilayer undercoat film.
  • a coated product coated with a cured coating film having excellent gloss retention, durability such as acid rain resistance, and exposure and contamination resistance is prepared.
  • such coatings include automobiles, motorcycles, trains, bicycles, ships or airplanes or other transportation-related equipment in which a metal substrate is used as the substrate; TVs, radios, refrigerators, washing machines, coolers, cooler outdoor units or convenience stores or other home appliances using base materials or plastic base materials and various parts used for them;
  • Various building materials such as inorganic tiles, metal roofing materials, inorganic exterior wall materials, metal wall materials, metal window frames, metal or wooden doors or interior wall materials; roads, road signs, Various outdoor structures, such as guardrails, bridges, tanks, chimneys or buildings; and even polyester resin film, acrylic resin film or Hydrofluoric Examples include various coating films applied to various organic films such as resin films.
  • the coating film forming method of the present invention can be effectively used for such a painted product.
  • the aqueous resin according to the present invention comprises a water-based resin as an essential component because it provides a cured product having extremely excellent durability such as gloss retention and exposure stain resistance.
  • the water-based curable resin composition according to the present invention can be mainly used for various paints such as paints for automotive top coatings, paints for building exteriors, paints for building materials, etc., and further for adhesives and inks. It can also be used for a wide range of applications, such as for impregnating agents for fibers and paper and for surface treatment agents.
  • a reaction vessel equipped with a thermometer, a reflux condenser, a stirrer, a dropping funnel, and a nitrogen inlet tube was charged with 470 parts of iso-propanol (IPA), and heated to 80 ° C under nitrogen gas ventilation. did.
  • IPA iso-propanol
  • the polymerization was carried out in the same manner as in Reference Example 1 except that the type and amount of the monomer and the amount of the polymerization initiator used were changed as shown in Table 1, and the property values as shown in the table were obtained.
  • Various target polymers (b_l-3) and (b-1-4) having the following formulas were obtained. These polymers are abbreviated as shown in the table.
  • ABSMBN 2,2, -azobis-1 (abbreviation for 2-methylbutyronitrile)
  • PEGMA methoxypolyethylene glycol methacrylate with a number average molecular weight of about 1,000
  • R-1 obtained in Reference Example 7 is a polymer to be used when preparing Control Resin 1.
  • R-2 obtained in Reference Example 8 is a polymer to be used when preparing Control Resin 2.
  • R-3 obtained in Reference Example 9 is a polymer to be used when preparing Control Resin 3.
  • the polysiloxanes (D-2) to (D-4) obtained here are IPA-water mixed solutions of polysiloxanes having hydroxyl groups bonded to silicon atoms, which are complete hydrolysis condensates of the alkoxysilane used. is there.
  • (D-5) obtained here is a partial co-hydrolytic condensation of MTMS and CHTMS. It is a polysiloxane having a methoxy group bonded to a silicon atom.
  • Reference Example 16 (same as above)
  • (D-6) obtained here is a polysiloxane having a methoxy group bonded to a silicon atom, which is a partially hydrolyzed condensate of MTMS.
  • Reference Example 17 Example of preparation of Control Resin 1
  • Control Resin 1 A reactor equipped with a thermometer, a reflux condenser, a stirrer and a dropping funnel was charged with 1,273 parts of the polymer (R-1). Then, a mixture of 49 parts of triethylamine (TEA) and 1,000 parts of deionized water is added dropwise over 30 minutes at room temperature with stirring, and then IPA is removed by vacuum distillation. As a result, an aqueous resin for control having a nonvolatile content of 34.5% was obtained.
  • TSA triethylamine
  • Control Resin 2 In the same reaction vessel as in Reference Example 17, the polymer (R_2) of 1, 289 the charged the parts c Then, at room temperature, under stirring, a mixture of 1, 000 parts of 29 parts of acetic acid and deionized water was added dropwise over 30 minutes, and IPA was removed by distillation under reduced pressure to obtain a control aqueous resin having a nonvolatile content of 36.1%. Hereinafter, this is abbreviated as Control Resin 2.
  • Reference Example 19 Example of preparation of control resin 3
  • 1,252 parts of the polymer (R-3) was charged.
  • Control Resin 3 aqueous resin for control having a nonvolatile content of 35.7% was obtained.
  • Control Resin 3 aqueous resin for control having a nonvolatile content of 35.7% was obtained.
  • Control Resin 3 aqueous resin for control having a nonvolatile content of 35.7% was obtained.
  • Control Resin 4 In a reaction vessel similar to that of Reference Example 17, 1,266 parts of the polymer (R_4) were charged. Then, at room temperature and under stirring, 49 parts of TEA and 1,000 parts of deionized water were added dropwise over a period of 30 minutes, and then IPA was removed by distillation under reduced pressure. 35.3% of a control aqueous resin was obtained.
  • Control Resin 4 Reference Example 21 (Preparation Example of Control Resin 5)
  • This example shows one example for preparing the aqueous resin (W).
  • a reactor equipped with a thermometer, a reflux condenser, a stirrer, and a dropping funnel was charged with 354 parts of PTMS and 350 parts of IPA, and heated to 80 ° C.
  • Example 2 The same reaction vessel as in Example 1 was charged with 361 parts of the polymer (b-1-2) obtained in Reference Example 2 and 400 parts of IPA, and the temperature was raised to 80 ° C.
  • a composite resin (C-12) was prepared by neutralizing the carboxyl group by dropping 42 parts of TEA at the same temperature and under stirring over 5 minutes.
  • iH-NMR iH-NMR
  • Example 2 The same reaction vessel as in Example 1 was charged with 495 parts of PTMS and 400 parts of IPA, and the temperature was raised to 80 ° C.
  • a composite resin (C-4) was prepared.
  • Example 5 (same as above) The same reaction vessel as in Example 1 was charged with 354 parts of PTMS and 380 parts of IPA, and the temperature was raised to 80 ° C.
  • reaction mixture was analyzed by iH-NMR, and it was confirmed that 100% hydrolysis of PTMS had progressed.
  • Example 2 The same reaction vessel as in Example 1 was charged with 732 parts of the polymer (b-4-1) obtained in Reference Example 6 and 350 parts of IPA, and the temperature was raised to 80 ° C.
  • the composite resin thus obtained was analyzed by 'H-NMR.
  • the resulting composite resin was analyzed by 'H-NMR.
  • CH 2 C— CO— (Ch) a-S i-[one (OS i) n — OCH 3 ] 3
  • Example 2 The same reaction vessel as in Example 1 was charged with 470 parts of IPA, and the temperature was raised to 80 ° C. under nitrogen gas flow.
  • CH 2 C— CO— (CH 2 ) 3-S i-[one (OS i) n — 0— CH 3 ] 3
  • Example 2 The same reaction vessel as in Example 1 was charged with 300 parts of 2-n-propoxy-1-propanol (PNP), 250 parts of 1 to 8, 268 parts of PTMS, and 162 parts of DMDMS. The temperature was raised to 80 ° C under nitrogen gas flow.
  • PNP 2-n-propoxy-1-propanol
  • the composite resin (C-11) obtained in this way was analyzed by iH-NMR. As a result, 100% hydrolysis of the methoxy group bonded to the silicon atom contained in each of PTMS, DMDMS and M PTMS progressed. Turned out to be.
  • aqueous resin (W-11).
  • aqueous resin (W-12).
  • aqueous resin (W-13).
  • the mixture was stirred at the same temperature for 2 hours, and then a mixture of 4.7 parts of “AP-3” and 134 parts of deionized water was added dropwise over 5 minutes. The stirring was continued for a while to condense the acrylic polymer with the IBTMS and DMDMS.
  • aqueous resin (W-14).
  • aqueous resin (W-15).
  • Example 2 The same reaction vessel as in Example 1 was charged with 300 parts of PNP, 250 parts of IPA, 281 parts of I8 1 ⁇ 3, and 162 parts of DMDMS. The temperature was raised to ° C.
  • aqueous resin (W-16).
  • aqueous resin (W-17).
  • aqueous resin (W-18).
  • the composite resin (C-19) thus obtained was analyzed by 'H-NMR, and it was found that the hydrolysis of the methoxy group bonded to the silicon atom contained in each of CHTMS and MPTMS had progressed 100%. did.
  • aqueous resin (W-19).
  • the composite resin (C-20) thus obtained was analyzed by iH-NMR. Hydrolysis of the methoxy group bonded to the silicon atom contained in each of the IBTMS and MP TMS proceeded by 100%. Turned out to be.
  • aqueous resin (W-20).
  • aqueous resin (W-21).
  • Example 2 The same reaction vessel as in Example 1 was charged with 300 parts of PNP, 250 parts of IPA, and 369 parts of cyclohexylmethyldimethoxysilane (CHMDMS), and heated to 80 ° C under nitrogen gas. Temperature.
  • PNP PNP
  • IPA IPA
  • CHMDMS cyclohexylmethyldimethoxysilane
  • aqueous resin (W-22).
  • Example 2 The same reaction vessel as in Example 1 was charged with 300 parts of PNP, 250 parts of IPA, and 25 parts of trimethylmethoxysilane (TMMS), and heated to 80 ° C under nitrogen gas ventilation. Warmed.
  • aqueous resin (W-23).
  • a mixture of a part of the water-based resin (W), pigment, and ethylene glycol monobutyl ether (EGMBE) or PNP is dispersed using a sand mill, and the pigment weight concentration (PWC) is 60%.
  • PWC pigment weight concentration
  • a variety of millbases were prepared. Next, various white bases were prepared by adding all the remaining water-based resin (W) to the mill base and mixing.
  • Table 3 shows the amounts of the aqueous resin (W), pigment, EGMBE or PNP, curing catalyst, and compound (E) used in the preparation of each white paint. Examples 51 to 57 (Preparation of clear paint)
  • Table 3 shows the usage ratio of the aqueous resin (W), PNP, and compound (E).
  • a mixture of a part of each of the control resins 1 to 4, the pigment, and EGMBE was dispersed using a sand mill to prepare various mill bases having a PWC of 60%. Then, various white bases were prepared by adding and mixing the rest of each of the control resins 1 to 4 to this mill base.
  • control clear coatings were prepared by blending control resin 5 with deionized water, EGMBE or compound (E) as necessary.
  • the usage ratio of the control resin 5, EGMBE and compound (E) is as shown in Table 3.
  • Example 34 Reference example 24 Tree Aqueous resin (W-1) 1 1
  • EX-612 ... Abbreviation of "Denacol EX-612", which is a trade name of sorbitol polyglycidyl ether manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd.
  • Example 35 Example 36
  • Example 37 Example 38 Water resin (W-11) 1, 317
  • Example 41 Example 42
  • Example 43 Reference example 27 Water resin OC (W-10) 1,518
  • each of the previously prepared white paints and the control white paints were coated with a polyester / melamine paint in advance and baked on a painted steel sheet. Then, it was applied all over apriquet so that the dry film thickness was about 30 micrometers (meter-JL m).
  • the white paint was cured under the conditions shown in Table 4 to obtain various cured coating films.
  • Each of the coating films obtained from the white paint containing the composition of the present invention was excellent in appearance.
  • “Stain resistance” indicates the color difference ( ⁇ ⁇ ) between the unwashed coating film after two months of outdoor exposure and the coating film before exposure. The closer the value is to zero, the better the contamination resistance.
  • Acid resistance was conducted as a substitute test for "acid rain resistance”. A test was conducted in which 0.1 milliliter of a 10% sulfuric acid aqueous solution was placed on the surface of each cured coating film. After the plate was held in a 5 Ot hot air dryer for 30 minutes, the surface of the coating film was washed with water and dried, and the state of the surface was visually evaluated and judged. The criteria for evaluation at that time are as follows.
  • Alkali resistance means that each test plate was immersed in a 5% aqueous sodium hydroxide solution at room temperature for 24 hours, then the coating film surface was washed with water and dried. , was visually evaluated. The criteria for evaluation at that time are as follows. ⁇ ... Slightly etched
  • each coating film obtained from the white paint containing the composition of the present invention was excellent in appearance.
  • “Weather resistance” refers to the gloss value of the coating film after 60,000 hours of sunshine exposure, which is the specular reflectance (%) of the coating at 60 degrees, before exposure. The value is divided by the same value of the same value as that of the coating film and multiplied by 100 to show the value (gloss retention:%). The higher the value, the better the weather resistance.
  • the evaluation method of “stain resistance” is the same as the method described in the footnote of Table 4.
  • Acid resistance was conducted as a substitute test for "acid rain resistance”. A test was conducted in which 0.1 milliliter of a 10% sulfuric acid aqueous solution was placed on the surface of each cured coating film. After holding the plate in a hot air dryer at 60 ° C for 30 minutes, the coating film surface was washed and dried, and the state of the surface was visually evaluated and judged. The criteria for evaluation at that time are as follows.
  • the items to be evaluated for the performance of the cured coating film are weather resistance accelerated by Sunshine-Zeza Ome-Oi-Yi, stain resistance after two months of outdoor exposure, acid resistance and alkali resistance. The results are summarized in Table 5.
  • polyester-melamine-based white prepared as follows
  • the color paint (below 2) was spray-painted with air to a dry film thickness of about 40 m, and baked at 140 ° C for 25 minutes to form a film in advance.
  • a steel plate was produced.
  • each of the previously prepared white paints and the white paint for control were applied by air spray so that the dry film thickness was about 30 / xm.
  • each coating film obtained from the white paint containing the composition of the present invention was excellent in appearance.
  • each of the previously prepared white paints and the control white paint were applied by air spraying so that the dry film thickness was about 30 zm.
  • each coating film obtained from the white paint containing the composition of the present invention was excellent in appearance.
  • Each coating film obtained from the white paint containing the composition of the present invention was excellent in appearance.
  • a base coat paint (bottom 4) prepared as described below was applied to a steel plate baked with a polyester-melamine-based gray paint and baked, with a dry film thickness of about 20 ⁇ m. After spray coating with air, it was left at 25 ° C for 10 minutes.
  • each clear paint and the clear paint for control prepared as described above were applied by air spray coating so that the dry film thickness was about 30. Squeezed.
  • Each coating film obtained from the white paint containing the composition of the present invention was excellent in appearance.
  • a paint for base coat and base coat (1-4 below) was prepared.
  • each of the previously prepared clear paints and the clear paint for control were applied by air spray so that the dry film thickness was about 30 / xm. Thereafter, the clear paint was cured under the conditions shown in Table 5 to obtain various cured coating films. Each coating film obtained from the clear paint containing the composition of the present invention was excellent in appearance.
  • the acrylic-urethane-based white paint (1-3 below) prepared above was applied to the chromate-treated aluminum plate by air spraying to a dry film thickness of about 40 m. By hardening for one week, an aluminum plate on which a film was formed in advance was produced.
  • each of the previously prepared white paints and the control white paint were applied by air spraying so that the dry film thickness was about 30 / xm.
  • each coating film obtained from the white paint containing the composition of the present invention was excellent in appearance.
  • Various aqueous resins (W) obtained in Examples 1 to 23 were stored at 40 ° C for one power month, and then, if necessary, as in Examples 24 to 57.
  • Various white paints or clear paints were prepared using, curing catalyst, compound (E), EGMBE or PNP, or deionized water.
  • the water-based resin (W), pigment, curing catalyst, compound (E), and EGMBE or PNP used in each white or clear paint thus obtained are shown in Table 3. As shown in FIG. 1
  • each white paint or clear paint was applied on various test plates, and then, under the curing conditions shown in Tables 4 and 5, By curing, various cured films were obtained.
  • An aqueous curable resin composition according to the present invention prepared from an aqueous resin after being stored at 40 ° C for one month, and obtained from a white paint or a clear paint.
  • Each of the coating films was excellent in appearance, and almost no difference was observed in the performance of each coating film from the results shown in the same table.
  • aqueous curable resin composition according to the present invention which contains the obtained aqueous resin as an essential component, is capable of forming a cured coating film having excellent durability such as weather resistance and acid rain resistance, and excellent exposure stain resistance. It is very practical.
  • a coating film obtained by using the aqueous coating composition containing the water-based curable resin composition of the present invention as an essential component as an overcoating material, and applying and curing by the coating film forming method of the present invention Indicates universally good coating performance regardless of the type of substrate or primer.

Description

明 細 書 水性樹脂の製造法、 水性硬化性樹脂組成物、 水性塗料およびその塗膜形成方法 技術分野
本発明は、 新規にして有用なる水性樹脂の製造法と、 該製造法により得られる 水性樹脂を必須の成分として含有する水性硬化性樹脂組成物と、 該水性硬化性組 成物を必須成分として含有する水性塗料と、 該水性塗料を使用した塗膜の形成方 法とに関する。
さらに詳しくは、 ァニオン性基、 カチオン性基およびノニオン性基からなる群 より選ばれる、 少なくとも 1種の親水性基を有する特定の重合体セグメントと特 定の珪素原子を有するポリシロキサンセグメントから構成される複合樹脂と、 特 定のポリシロキサンとを混合せしめ、 さらに必要に応じて少なくともその一部分 を縮合せしめたのち、 水性媒体中に分散もしくは溶解せしめることを特徴とする 水性樹脂の製造法ならびに該製造法により得られる水性樹脂を必須の成分として 含有する、 水性硬化性樹脂組成物に関するものでもある。
さらに詳細には、 光沢保持性ならびに耐酸性雨性などに代表される耐久性、 耐 溶剤性、 耐薬品性ならびに耐水性などの諸性能にも優れ、 且つ、 極めて優れた耐 曝露汚染性を有する硬化物を形成せしめることが出来て、 しかも、 優れた常温硬 化性と、 優れた保存安定性とを兼備したポリシロキサン含有率の高い水性樹脂の 製造法に関する。
加えて、 該製造法により得られる水性樹脂を必須の成分として含有する、 とり わけ、 硬化性に優れる水性硬化性榭脂組成物にも関するし、 さらに、 前記したよ うな耐久性などをはじめとする諸性能にも優れ、 且つ、 極めて優れた耐曝露汚染 性を有する塗膜を形成することのできる、 斬新にして実用性の高い、 塗膜の形成 方法にも関する。
そして、 こうした本発明の水性硬化性樹脂組成物は、 建築外装用、 建材用、 重 防食用あるいは車両用等の各種の塗料、 繊維処理剤、 接着剤あるいはシーリング 剤等の各種の用途に有効に利用できるものである。 また、 本発明の塗膜の形成方法は、 各種の構築物、 建材あるいは自動車等の各 種の被塗物の上塗り塗膜の形成方法として有用なものである。 背景技術
これまでにも、 塗料用の水性硬化性樹脂組成物としては、 塩基性基または酸基 と、 水酸基などの官能基とを併有するビニル系重合体を、 酸性化合物あるいは塩 基性化合物で以て中和せしめたのちに、 水性媒体中に分散ないしは溶解せしめて 得られる水性樹脂と、 エポキシ樹脂、 イソシァネート樹脂およびアミノ樹脂など のような、 種々の硬化剤とからなる水性硬化性樹脂組成物 (特開平 4一 3 5 9 0 7 5号公報、 特開平 6— 1 9 4 8号公報、 特表平 8— 5 1 0 0 0 0、 欧州特許 E P 6 6 1 3 2 0— A 1号公報) が、 幅広く、 利用されている。
しかしながら、 こうした、 これまでに使用されて来た水性樹脂を、 ベース樹脂 成分とする水性硬化性榭脂組成物から得られる硬化塗膜は、 とりわけ、 曝露時の 光沢保持性ならびに耐酸性雨性などの耐久性ゃ耐曝露汚染性が不十分であり、 し たがって、 高度の耐久性ゃ耐曝露汚染性が要求されるような用途には、 全くと言 つてよいほど、 従来の水性樹脂を利用することが出来ない、 という問題がある。 いつぼう、 上述した如き水性のビニル系重合体から得られる塗膜の曝露時の光 沢保持性を改良するために、 ポリシロキサンでビニル系重合体を変性する処方も 検討されているが、 保存安定性と常温での硬化性ともに優れるポリシロキサン含 有率の高い変性樹脂は得られていないのが現状である。
しかるに、 本発明者らは、 上述したような従来型技術における種々の問題点を、 悉く、 解消するべく、 鋭意、 研究を開始した。
したがって、 本発明が解決しょうとする課題は、 優れた保存安定性と優れた常 温硬化性を兼備し、 しかも、 曝露時の光沢保持性ならびに耐酸性雨性などの耐久 性に優れ、 且つ、 極めて優れた耐曝露汚染性を示す硬化物を与えることが出来る 新規にして有用なる水性樹脂の製造法を提供することにあるし、 併せて、 該製造 法で得られる新規にして有用なる水性樹脂を含有する、 常温硬化性に優れ、 また、 極めて優れた耐久性を持つ硬化塗膜を与える新規にして有用なる水性硬化性樹脂 組成物を提供することにある。 さらに、 当該水性硬化性樹脂組成物を含有する塗料を使用する塗膜の形成方法 をも提供することにある。 発明の開示
本発明者らは、 上述の課題を解決すべく、 鋭意研究を重ねた結果、 加水分解性 基または水酸基と特定の有機基が共に結合した珪素原子を有するポリシロキサン セグメントと、 ァニオン性基、 カチオン性基およびノニオン性基よりなる群から 選ばれる、 少なくとも 1種の親水性基を有する重合体セグメントとで構成される 特定の複合樹脂と、 特定の単位構造を必須の単位構造として有するポリシロキサ ンとを混合せしめ、 さらに必要に応じて少なくともその一部分を縮合せしめたの ち、 水性媒体中に分散もしくは溶解せしめて得られる水性樹脂が、 優れた保存安 定性と優れた常温硬化性を兼備することを見出し、 該水性樹脂の製造法を確立す ると共に、 該水性樹脂を必須の成分として含有する水性硬化性樹脂組成物が、 耐 酸性雨、 曝露時の光沢保持性 (以下、 耐候性と云う) などの耐久性に優れること に加えて、 屋外曝露時に優れた耐汚染性を有する硬化物を与えること見出し、 ひ いては、 上述したような、 本発明が解決しょうとする課題を、 見事に、 解決する ことが出来ることを確信するに及んで、 ここに、 本発明を完成させるに到った。 すなわち、 本発明は、 基本的には、 総炭素数が 3個以上なる有機基の少なくと も 1個と加水分解性基および Zまたは水酸基の少なくとも 1個が共に結合した珪 素原子、 メチル基および Zまたはェチル基の 2個と加水分解性基または水酸基の 1個が共に結合した珪素原子およびトリオルガノシロキシ基の少なくとも 1個と 加水分解性基および/または水酸基の少なくとも 1個が共に結合した珪素原子よ りなる群から選ばれる少なくとも 1個の珪素原子を有するポリシロキサンセグメ ント (A) と、 ァニオン性基、 カチオン性基およびノニオン性基よりなる群から 選ばれる、 少なくとも 1種の親水性基を有する重合体セグメント (B ) とで構成 される複合樹脂 (C) と、 珪素原子に結合した加水分解性基および Zまたは珪素 原子に結合した水酸基を有し、 且つ、 下記の構造式 (S— I ) o
I
O - S i O ( S— I )
I
R >
(ただし、 式中の R i は、 メチル基またはェチル基を表すものとする。 ) で示される構造を必須の単位構造として有するポリシロキサン (D) とを混合せ しめ、 さらに必要に応じてその一部分を縮合せしめたのち、 水性媒体中に分散も しくは溶解せしめることを特徴とする、 水性樹脂の製造法ならびに該水性樹脂を 必須の成分として含有する水性硬化性樹脂組成物、 さらには、 該水性樹脂と該水 性樹脂に含まれる官能基と反応する官能基を有する化合物 (E ) をも含有する水 性硬化性榭脂組成物を提供するものである。
また、 本発明は、 上述した各種の水性硬化性樹脂組成物を必須の成分として含 有する水性塗料を提供するものでもあるし、 さらには、 当該水性塗料を、 基材に、 あるいは、 予め下塗り塗料が塗装された基材に、 塗装せしめ、 次いで、 硬化せし めることを特徴とする、 塗膜の形成方法を提供するものである。 発明を実施するための最良の形態
以下に、 本発明を、 さらに一層、 詳細に、 説明することにする。
本発明に係る水性樹脂 (W) は、 総炭素数が 3個以上なる有機基の少なくとも 1個と加水分解性基および Zまたは水酸基の少なくとも 1個が共に結合した珪素 原子、 メチル基および/またはェチル基の 2個と加水分解性基または水酸基の 1 個が共に結合した珪素原子およびトリオルガノシロキシ基の少なくとも 1個とカロ 水分解性基および/または水酸基の少なくとも 1個が共に結合した珪素原子より なる群から選ばれる少なくとも 1個の珪素原子を有するポリシロキサンセグメン ト (A) と、 ァニオン性基、 カチオン性基およびノニオン性基よりなる群から選 ばれる、 少なくとも 1種の親水性基を有する重合体セグメント (B ) とで構成さ れる複合樹脂 (C ) と、 珪素原子に結合した加水分解性基および Zまたは珪素原 子に結合した水酸基を有し、 且つ、 下記の構造式 (S— I ) o
I
一 O— S i—〇一 (S— I )
I
R i
(ただし、 式中の Ri は、 メチル基またはェチル基を表すものとする。 ) で示される構造を必須の単位構造として有するポリシロキサン (D) とを単に混 合せしめのち、 水性媒体中に分散もしくは溶解せしめて得られる水性樹脂、 また は、 前記した複合樹脂 (C) と、 ポリシロキサン (D) の一部分を化学結合させ て得られるいわゆる縮合物を、 水性媒体中に分散もしくは溶解せしめることによ り製造されるものである。
また、 かかる水性樹脂 (W) を調製する際に前駆体として使用される、 前記し た複合樹脂 (C) とは、 前記したポリシロキサンセグメント (A) 力^ 前記した 重合体セグメント (B) の側鎖および Zまたは末端に、 化学的に結合したグラフ ト構造および Zまたはブロック構造を有する樹脂を指称する。
そして、 かかる複合樹脂 (C) における、 ポリシロキサンゼグメント (A) と 重合体 (B) の結合様式としては、 下記の構造式 (S— I I) とか、 下記の構造 式 (S— I V) とかの結合様式を採用することできるが、 高度の耐久性を達成す る観点からは、 特に、 構造式 (S— I I) の結合様式を採用することが好ましい。
-C-S i—〇一 S i - (S— I I)
I I I
(ただし、 式中、 炭素原子は、 重合体セグメント (B) の一部分を構成し、 2個 の珪素原子は、 ポリシロキサンセグメント (A) またはポリシロキサンセグメ ント (A) の一部分を構成するものとする。 )
I I
-C-0-S卜 (S— I V)
I I (ただし、 式中、 炭素原子は、 重合体セグメント (B) の一部分を構成し、 珪素 原子は、 ポリシロキサンセグメント (A) の一部分を構成するものとする。 ) そして、 水性樹脂 (W) の調製に当たり、 ポリシロキサン (D ) に由来するポ リシロキサンセグメントとポリシロキサンセグメント (A) との合計量が、 固形 分の 5〜9 5重量%程度になるように、 好ましくは、 1 5〜9 0重量%になるょ うに、 さらに好ましくは、 3 0〜 8 0重量%になるように設定するのが適切であ る。
ポリシロキサン (D ) に由来するポリシロキサンセグメントとポリシロキサン セグメント (A) との合計量が約 9 5重量%以上になるように設定すると、 どう しても、 ポリシロキサン成分が多すぎるために、 とりわけ、 水性樹脂 (W) より 形成される塗膜の耐アルカリ性が低くなつたり、 クラックが発生し易くなつたり するので好ましくない。 一方、 (D ) に由来するポリシロキサンセグメントとポ リシロキサンセグメント (A) との合計量が約 5重量%未満になるように設定す ると、 どうしても、 ポリシロキサン成分が少なすぎるために、 水性樹脂 (W) よ り形成される塗膜の耐候性ゃ耐曝露汚染性が低くなつたりするので好ましくない。 水性樹脂 (W) の調製に当たり、 ポリシロキサン (D ) に由来するポリシロキ サンセグメントに含有される珪素原子のモル数とポリシロキサンセグメント
(A) に含有される珪素原子のモル数の合計モル数に占める当該 (A) に含有さ れる珪素原子のモル数が、 0 . 1〜8 0 %、 好ましくは 0 . 2〜7 5 %、 さらに 好ましくは 0 . 2〜7 0 %の範囲内となるようにポリシロキサン (D) の使用量 を設定するのが安定性と硬化性のバランスの点から好適である。
複合樹脂 (C ) を構成する、 重合体セグメント (B ) として特に代表的なもの のみを例示するにとどめれば、 アクリル系重合体、 フルォロォレフイン系重合体、 ビニルエステル系重合体、 芳香族ビニル系重合体またはポリオレフイン系重合体 の如き、 各種のビニル系重合体に基づくセグメントがあるし、 さらには、 ポリエ ステル樹脂、 アルキド樹脂またはポリウレタン系重合体などの如き、 ビニル系重 合体以外の、 各種の重合体に基づくセグメントなどがある。
これらのうちでも特に好ましいものとしては、 ビニル系重合体セグメントまた はポリウレタン系重合体セグメントが挙げられる。 そして、 ビニル系重合体セグ メントのうちで特に望ましいものは、 アクリル系重合体セグメントである。
また、 これらの重合体セグメント (B ) 中にはァニオン性基、 カチオン性基お よびノニオン性基よりなる群から選ばれる少なくとも 1種の親水性基が含まれる。 かかる親水性基のうちァニオン性基としては、 公知慣用の各種のものを導入す ることができるが、 特に好ましいものは、 塩基性化合物で以て中和された酸基で ある。 そして、 かかる中和された酸基の代表的なものを例示するにとどめれば、 それぞれが中和された形の、 カルボキシル基、 燐酸基、 酸性燐酸エステル基、 亜 燐酸基、 スルホン酸基またはスルフィン酸基などである。 これらの中和された酸 基のうちで特に好ましいものは、 中和されたカルボキシル基である。
そして、 かかる酸基を中和する際に使用される塩基性化合物として特に代表的 なもののみを例示するにとどめれば、 メチルァミン、 ジメチルァミン、 トリメチ ルァミン、 ェチルァミン、 ジェチルァミン、 トリェチルァミン、 2—アミノエ夕 ノールもしくは 2—ジメチルアミノエ夕ノールなどの各種の有機アミン類;アン モニァ、 水酸化リチウム、 水酸化ナトリウムもしくは水酸化カリウムなどの各種 の無機塩基性化合物; またはテトラメチルアンモニゥムハイドロォキサイド、 テ トラー n—プチルアンモニゥムハイドロォキサイドもしくはトリメチルベンジル アンモニゥムハイド口オキサイドの如き、 各種の第四級アンモニゥムハイド口才 キサイドなどである。
そして、 かかる各種の塩基性化合物のうちで、 特に好ましいものは、 有機アミ ン類およびアンモニアである。
重合体セグメント (B ) 中に含まれる、 カチオン性基としては公知慣用の各種 のものを使用することができるが、 特に好ましいものは、 酸性化合物で以て中和 された塩基性基である。
そして、 かかる中和された塩基性基として特に代表的なもののみを例示するに とどめれば、 それぞれが中和された形の、 1級ァミノ基、 2級ァミノ基、 3級ァ ミノ基またはアンモニゥムヒドロォキシド基などである。 そして、 かかる中和さ れた塩基性基として特に好ましいものは、 中和された 3級ァミノ基である。
そして、 かかる塩基性基を中和する際に使用される酸性化合物として特に代表 的なもののみを例示するにとどめれば、 蟻酸、 酢酸、 プロピオン酸または乳酸な どの各種のカルボン酸類;あるいは燐酸モノメチルエステルまたは燐酸ジメチル エステルなどの各種の燐酸のモノエステル類またはジエステル類;メタンスルホ ン酸、 ベンゼンスルホン酸またはドデシルベンゼンスルホン酸の如き、 各種の有 機スルホン酸類などであるし、 さらには、 塩酸、 硫酸、 硝酸または燐酸の如き、 種々の無機酸などである。 かかる酸性化合物のうちで、 特に好ましいものは、 力 ルボン酸類である。
また、 重合体セグメント (B ) 中に含まれる、 ノニオン性基としては、 ポリエ —テル鎖を有するセグメントが導入される。 そして、 かかるポリエーテル鎖とし て特に代表的なもののみを例示するにとどめれば、 ポリオキシエチレン鎖、 ポリ ォキシプロピレン鎖またはポリォキシプチレン鎖の如き、 各種のポリォキシアル キレン鎖などであるとか、 さらには、 ポリ (ォキシエチレン一ォキシプロピレ ン) 鎖の如き、 前記したォキシアルキレン部分がランダムに共重合されたもの、 あるいはポリォキシェチレン—ポリオキシプロピレン鎖の如き、 相異なるポリオ キシアルキレン鎖がブロック状に結合したものなどである。
そして、 かかる各種のポリオキシエチレン鎖のうちで、 特に好ましいものは、 ォキシェチレン単位および Zまたはォキシプロピレン単位を必須の繰り返し単位 として含有するものである。
そして、 重合体セグメント (B ) 中に導入される親水性基としては、 ァニオン 性基、 カチオン性基またはノニオン性基のそれぞれの単独であってもよいし、 ァ 二オン性基またはカチオン性基と、 ノニオン性基との併用であってもよい。 また、 本発明の製造方法により得られる水性樹脂 (W) の保存安定性を低下させない比 率でァニオン性基とカチオン性基を併用することもできる。
重合体セグメント (B ) 中に、 上述した如きァニオン性基またはカチオン性基 を親水性基として導入せしめる場合における、 その導入量としては、 重合体セグ メント (B ) の 1, 0 0 0グラム当たりのァニオン性基またはカチオン性基のモ ル数として、 約 0 . 1モル〜約 1 0モルなる範囲内が適切であるし、 好ましくは、 0 . 2〜 5モルなる範囲内が適切であるし、 最も好ましくは、 0 . 3〜3モルな る範囲内が適切である。
また、 重合体セグメント (B ) 中に、 かかるノニオン性基としてのポリエーテ ル鎖のみを親水性基として導入せしめる場合における、 その導入量としては、 重 合体セグメント (B ) の 1 , 0 0 0グラム当たりのポリエーテル鎖のグラム数と して、 約 1 0〜約 9 9 0グラムなる範囲内が適切であるし、 好ましくは、 2 0〜 9 0 0グラムなる範囲内が適切であるし、 最も好ましくは、 4 0〜8 0 0グラム なる範囲内が適切である。
さらに、 重合体セグメント (B ) 中に、 ァニオン性基またはカチオン性基と、 ノニオン性基としてのポリエーテル鎖との両者を、 親水性基として導入せしめる 場合には、 それぞれを、 単独で導入せしめる場合の、 導入量として上述したよう な範囲内で、 それぞれを導入せしめることが望ましい。
重合体セグメント (B ) には、 酸基、 塩基性基、 珪素原子に結合した加水分解 性基および珪素原子に結合した水酸基なる、 都合、 4種類の基以外の官能基をも 導入すること出来る。 そして、 かかる官能基のうち、 特に代表的なものを例示す るにとどめれば、 炭素原子に結合した水酸基、 ブロックされた水酸基、 シクロカ —ポネート基、 エポキシ基、 1級アミド基、 2級アミド、 カーバメート基および、 下記の構造式 (S— V)
- N H - C (O) - N - C (O) ― ( S - V)
I で示される官能基などである。
そして、 前掲した各種の官能基のうち、 炭素原子に結合した水酸基が特に望ま しい。
本発明の製造方法において使用される、 複合樹脂 (C ) を構成する、 ポリシ口 キサンセグメント (A) は、 総炭素数が 3個以上なる有機基の少なくとも 1個と 加水分解性基および Zまたは水酸基の少なくとも 1個が共に結合した珪素原子、 メチル基および/またはェチル基の 2個と加水分解性基または水酸基の 1個が共 に結合した珪素原子およびトリオルガノシロキシ基の少なくとも 1個と加水分解 性基および Zまたは水酸基の少なくとも 1個が共に結合した珪素原子よりなる群 から選ばれる、 少なくとも 1種の珪素原子を有するものであり、 線状、 分岐状あ るいは環状のうちの、 いずれの構造を有するものであってもよい。
このように、 ポリシロキサンセグメント (A) に含有される、 加水分解性基ま たは水酸基が結合した珪素原子上に、 総炭素数が 3個以上なる有機基あるいはト リオルガノシロキシ基等の嵩高い置換基を導入したり、 当該珪素原子上にメチル 基およびノまたはェチル基の 2個を導入することにより、 これらの有機基が結合 した珪素原子上結合している加水分解性基もしくは水酸基の反応性を、 立体効果 によって低下させ、 水性樹脂 (W) を調製する過程での著しい粘度増加やゲル化 を防止し、 しかも、 得られた水性樹脂に優れた保存安定性を付与することができ るものである。
上述したポリシロキサンセグメント (A) 中に含まれる、 珪素原子に結合した 総炭素数が 3個以上の有機基の代表的なものとしては、 2個以上の炭素原子を有 する置換基が結合したメチル基、 1個以上の炭素原子を有する置換基が結合した ェチル基、 炭素数が 3以上なるアルキル基、 置換基が結合した炭素数が 3以上な るアルキル基、 シクロアルキル基、 置換基が結合したシクロアルキル基、 シクロ アルキル基が置換したアルキル基、 ァリール基、 置換ァリール基、 およびァラル キル基もしくは置換基が結合したァラルキル基等が挙げられる。
かかる総炭素数が 3個以上の有機基における炭素数の上限としては、 実用性の 面から 1 8個程度である。
かかる総炭素数が 3個以上の有機基のいっそう具体的なものとしては、 シクロ ペンチルメチル基もしくはシクロへキシルメチル基の如きシクロアルキル基が置 換したメチル基; 2—メトキシェチル基もしくは 2—エトキシェチル基の如きァ ルコキシ基が置換したェチル基; 2—シクロペンチルェチル基、 2—シクロへキ シルェチル基もしくは i3— (3, 4一エポキシシクロへキシル) ェチル基の如き シクロアルキル基が置換したェチル基; n—プロピル基、 i s o—プロピル基、 n—ブチル基、 i s o—ブチル基、 t e r t 一ブチル基、 n—ペンチル基、 n— へキシル基、 n—才クチル基、 n—ドデシル基もしくは n—ォク夕デシル基の如 き炭素数が 3以上のアルキル基; 3—グリシドキシプロピル基、 3—ウレイドプ 口ピル基、 3—グリシドキシプロピル基、 3—ァクリロキシプロピル基もしくは 3 —メタァクリロキシプロピル基の如き置換プロピル基; シクロペンチル基、 シ クロへキシル基もしくはシクロォクチル基の如きシクロアルキル基; フエニル基、 4—メチルフエニル基もしくは 1 一ナフチル基の如きァリ一ル基もしくは置換ァ リール基;さらにはベンジル基もしくは 2—フエニルェチル基の如きァラルキル 基等が挙げられる。 上述した各種の有機基のうちで特に好ましいものは、 炭素数が 3〜 1 8なるァ ルキル基、 シクロアルキル基およびァリール基である。
従って、 総炭素数が 3以上なる有機基の少なくとも 1個と加水分解性基および Zまたは水酸基の少なくとも 1個が共に結合した珪素原子として特に好ましいも のとしては、 炭素数が 3〜 1 8なるアルキル基の少なくとも 1個と加水分解性基 および Zまたは水酸基の少なくとも 1個が共に結合した珪素原子、 シクロアルキ ル基の少なくとも 1個と加水分解性基および Zまたは水酸基の少なくとも 1個が 共に結合した珪素原子およびァリール基の少なくとも 1個と加水分解性基および Zまたは水酸基の少なくとも 1個が共に結合した珪素原子が挙げられる。
上述した炭素数が 3〜 1 8なるアルキル基のうちでも特に好ましいものは、 i s o—ブチル基である。 そして上述したシクロアルキル基のうちで特に好ましい ものはシクロへキシル基である。 そして、 上述したァリール基のうちで特に好ま しいものはフエニル基である。
上述したポリシロキサンセグメント (A) 中に含まれる、 珪素原子に結合した トリオルガノシロキシ基としては、 トリメチルシロキシ基、 トリェチルシロキシ 基、 シクロへキシルジメチルシロキシ基、 ジメチルフエ二ルシロキシ基あるいは t e r t 一ブチルジメチルシロキシ基等の各種のものが挙げられる。 そしてかか る各種のトリオルガノシロキシ基のうちで、 価格等の実用性の点からは、 トリメ チルシロキシ基が特に好ましい。
上述したポリシロキサンセグメント (A) 中に含まれる、 珪素原子に結合した 加水分解性基とは、 容易に加水分解を受けて脱離して、 珪素原子に結合した水酸 基を生じさせる基を指称するものである。 かかる基の特に代表的なもののみを例 示するにとどめれば、 アルコキシ基、 置換アルコキシ基、 フエノキシ基、 ァシロ キシ基、 ハロゲン原子、 イソプロぺニルォキシ基、 イミノキシ基または水素原子 などである。
そして、 これらの加水分解性基のうちでも特に望ましいものの一つとしては、 アルコキシ基が挙げられる。 そしてかかるアルコキシ基の代表的のものとしては、 メトキシ基、 エトキシ基、 n—プロポキシ基および n—ブトキシ基等が挙げられ、 これらのうちで、 特に好ましいものとしては、 メトキシ基およびエトキシ基が挙 げられる。
次に、 前記した水性樹脂 (W) の製造に際して、 前駆体として使用される、 複 合樹脂 (C ) の調製方法について述べることにする。
複合樹脂 (C ) としては、 上述したように特に好ましいものである、 ポリシ口 キサンセグメント (A) と重合体セグメント (B) とが構造式 (S — I I ) で示 される結合により結合しているものの調製方法について述べることにする。 当該複合樹脂 (C ) を調製する方法として特に代表的なものとしては、 下記の (ィ) 〜 (へ) なる方法がある (ィ) 複合樹脂 (C ) を構成する重合体セグメント (B ) を形成する前駆体で ある、 酸基、 塩基性基およびノニオン性基から成る群より選ばれる、 少なくとも 1種の基と、 珪素原子に結合した加水分解性基および Zまたは珪素原子に結合し た水酸基とを併有する重合体と、 総炭素数が 3個以上なる有機基の少なくとも 1 個と加水分解性基および Zまたは水酸基の少なくとも 1個が共に結合した珪素原 子、 メチル基および/またはェチル基の 2個と加水分解性基または水酸基の 1個 が共に結合した珪素原子およびトリオルガノシロキシ基の少なくとも 1個と加水 分解性基およびノまたは水酸基の少なくとも 1個が共に結合した珪素原子なる群 から選ばれる少なくとも 1個の珪素原子を有するポリシロキサン (a— 1 ) とを 反応せしめて、 前記ポリシロキサン (a— 1 ) および前記重合体中に含まれる珪 素原子に結合した加水分解性基または珪素原子に結合した水酸基の縮合反応によ つて、 構造式 (S— I I ) の結合を形成するように縮合せしめる。 そして、 得ら れる縮合物が酸基および Zまたは塩基性基を含有する場合には、 塩基性化合物ま たは酸性化合物で中和せしめる。 (口) 複合樹脂 (C ) を構成する重合体セグメント (B ) を形成する前駆体で ある、 中和された酸基、 中和された塩基性基およびノニオン性基から成る群より 選ばれる、 少なくとも 1種の親水性基と、 珪素原子に結合した加水分解性基およ び Zまたは珪素原子に結合した水酸基とを併有する重合体と、 前記したポリシ口 キサン (a— 1 ) とを反応せしめて、 (a— 1 ) および前記重合体中に含まれる 珪素原子に結合した加水分解性基または珪素原子に結合した水酸基の縮合反応に よって、 構造式 (S— I I ) の結合を形成するように縮合せしめる。 上記した (ィ) なる方法において、 ポリシロキサン (a— 1 ) の使用に 替えて、 3個の有機基と 1個の加水分解性基が結合したシラン化合物 (トリオリレ ガノシラン化合物) を使用する方法。
(二) 上記した (口) なる方法において、 ポリシロキサン (a— 1 ) の使用に 替えて、 3個の有機基と 1個の加水分解性基が結合したシラン化合物 (トリオル 「物) を使用する方法。
(ホ) 酸基を有するビニル系単量体、 塩基性基を有するビニル系単量体および ノニオン性基を有するビニル系単量体からなる群より選ばれる、 少なくとも 1種 のビニル系単量体と、 前記したポリシロキサンセグメント (A) とラジカル重合 性二重結合とを併有し、 且つ、 該二重結合と該ポリシロキサンセグメント (A) とが、 下記の構造式 (S— I I I )
I I I
- C - S i - O - S 卜 (S— I I I )
I I I
(ただし、 式中、 炭素原子は、 二重結合を構成する一方の炭素原子であるか、 も しくは二重結合を構成する炭素原子に結合した置換基を構成する炭素原子であ るものとし、 2個の珪素原子は、 ポリシロキサンセグメントまたはポリシロキ サンセグメントの一部分を構成するものとする。 )
で示される結合様式で結合しているポリシロキサンを、 必須成分として含有する ビニル系単量体とを共重合せしめる。 そして、 得られた共重合体が酸基およびノ または塩基性を含有する場合には、 塩基性化合物または酸性化合物で中和せしめ る。
(へ) 中和された酸基を有するビニル系単量体、 中和された塩基性基を有する ビニル系単量体およびノニオン性基を有するビニル系単量体からなる群より選ば れる、 少なくとも 1種のビニル系単量体と、 上記した (ホ) なる方法で使用され るラジカル重合性二重結合を有する、 特定のポリシロキサンを、 必須成分として 含有するビニル系単量体を共重合せしめる。 上記した、 (ホ) および (へ) なる方法で複合樹脂 (C) を調製する際に使用 されるポリシロキサンとしては、 各種のものを使用することが使用可能であるが、 特に、 加水分解性基および Zまたは水酸基が結合した珪素原子の少なくとも 1個 を有するジオルガノポリシロキサンセグメントとラジカル重合性二重結合とを併 有し、 且つ、 該ジオルガノポリシロキサンセグメントと該二重結合が、 前記した 構造式 (S_ I I I) で示される結合様式で結合しているポリシロキサン (a— 2) であることが、 実用性の点で特に好ましい。
当該複合樹脂 (C) のうち、 ァニオン性基またはカチオン性基を親水性基とし て有するものを、 上述した (ィ) の方法で調製する場合の、 一層、 具体的なる方 法の代表的なものとしては、 下記の (1) 、 (2) および (3) なる方法がある。
(1) ポリシロキサン (a— 1) と、 酸基および Zまたは塩基性基並びに珪素 原子に結合した加水分解性基およびノまたは珪素原子に結合した水酸基を有する 重合体 (b— 1) を、 前記した (a— 1) および (b— 1) に含まれる珪素原子 に結合した加水分解性基および Zまたは珪素原子に結合した水酸基同志の反応に より縮合せしめたのち、 塩基性化合物または酸性化合物で部分中和なしは完全中 和せしめる方法。
(2) 前記した重合体 (b— 1) の存在下に、 ポリシロキサン (a— 1) の調 製を行う過程で前記した (b— 1) および (a— 1) に含まれる珪素原子に結合 した加水分解性基および Zまたは珪素原子に結合した水酸基同志を縮合せしめた のち、 塩基性化合物または酸性化合物で部分中和なしは完全中和せしめる方法。
(3) ポリシロキサン (a— 1) の存在下に、 重合体 (b— 1) を調製する過 程で、 前記した (a— 1) および (b_ l) に含まれる珪素原子に結合した加水 分解性基および/または珪素原子に結合した水酸基同志を縮合せしめたのち、 塩 基性化合物または酸性化合物で部分中和なしは完全中和せしめる方法。 また、 複合樹脂 (C) のうち、 ァニオン性基またはカチオン性基を親水性基と して有するタイプのものを、 上述した (ホ) の方法で調製する場合の、 一層、 具 体的なる方法の代表的なものとしては、
(4) ポリシロキサン (a— 2) と、 酸基含有ビニル系単量体および Zまたは 塩基性基含有ビニル系単量体とを必須成分として含有するビニル系単量体をラジ カル重合せしめて、 共重合体 (b— 2) を調製したのち、 塩基性化合物または酸 性化合物で部分中和なしは完全中和せしめる方法がある。 さらに、 複合樹脂 (C) のうちで、 ノニオン性基としてのポリエーテル鎖のみ を親水性基として有するものを、 上述した (ィ) の方法で調製する場合の、 一層、 具体的なる方法としては、 下記の (5) 、 (6) および (7) なる方法がある。
(5) ポリシロキサン (a— 1) と、 ポリエーテル鎖並びに珪素原子に結合し た加水分解性基および/または珪素原子に結合した水酸基を有する重合体 (b— 3 ) とを、 前記した (a— 1) および (b— 3) に含まれる珪素原子に結合した 加水分解性基および/または珪素原子に結合した水酸基同志の反応により縮合せ しめる方法。
(6) 重合体 (b— 3) の存在下に、 ポリシロキサン (a— 1) を調製する過 程で、 前記した (b— 3) および (a— 1) に含まれる珪素原子に結合した加水 分解性基および Zまたは珪素原子に結合した水酸基同志を縮合せしめる方法。
(7) ポリシロキサン (a— 1) の存在下に、 重合体 (b— 3) を調製する過 程で、 前記した (a— 1) および (b— 3) に含まれる珪素原子に結合した加水 分解性基および/または珪素原子に結合した水酸基同志を縮合せしめる方法。 さらには、 複合樹脂 (C) のうちで、 ノニオン性基としてのポリエーテル鎖の みを親水性基として有するものを、 上述した (ホ) の方法で調製する場合の、 一 層、 具体的なる方法としては、
(8) ポリシロキサン (a— 2) と、 ポリエーテル鎖を有するビニル系単量体 を必須成分として含有するビニル系単量体をラジカル共重合せしめる方法がある。 複合樹脂 (C) のうちでも、 ノニオン性基としてのポリエ一テル鎖と、 ァニォ ン性基および Zまたはカチオン性基とを、 親水性基として併有するタイプのもの を、 上述した (ィ) の方法で調製するには、 上述したような (1) 〜 (3) なる 方法に準じる下記の (9) 、 (10) または (1 1) 等の方法で調製すればよい。 (9) ポリシロキサン (a— 1) と、 ポリエーテル鎖、 酸基および Zまたは塩 基性基並びに珪素原子に結合した加水分解性基および Zまたは珪素原子に結合し た水酸基を有する重合体 (b— 4) とを、 (a— 1) および (b— 4) に含まれ る珪素原子に結合した加水分解性基および Zまたは珪素原子に結合した水酸基同 志の反応により縮合せしめたのち、 塩基性化合物または酸性化合物で部分中和な しは完全中和せしめる方法。
(10) 重合体 (b— 4) の存在下に、 ポリシロキサン (a— 1) の調製を行 う過程で、 (b— 4) および (a— 1) に含まれる珪素原子に結合した加水分解 性基および Zまたは珪素原子に結合した水酸基同志を縮合せしめたのち、 塩基性 化合物または酸性化合物で部分中和なしは完全中和せしめる方法。
(11) ポリシロキサン (a— 1) の存在下に、 重合体 (b_4) を調製する 過程で、 (a— 1) および (b— 4) に含まれる珪素原子に結合した加水分解性 基および Zまたは珪素原子に結合した水酸基同志を縮合せしめたのち、 塩基性化 合物または酸性化合物で部分中和なしは完全中和せしめる方法。 そして、 当該複合樹脂 (C ) のうちでも、 ノニオン性基としてのポリエーテル 鎖と、 ァニオン性基および Zまたはカチオン性基とを、 親水性基として併有する タイプのものを、 上述した (ホ) の方法で調製するには、 例えば、 (4 ) なる方 法と (8 ) なる方法を組み合わせた下記の (1 2 ) なる方法を適用することが出 来る。
( 1 2 ) ポリシロキサン (a— 2 ) と、 ポリエーテル鎖を有するビエル系単量 体と、 酸基含有ビニル系単量体および/または塩基性基含有ビニル系単量体とを 必須成分として含有するビニル系単量体を、 ラジカル重合せしめて共重合体を調 製したのち、 塩基性化合物または酸性化合物で部分中和なしは完全中和せしめる。 上記の (b— 1 ) 、 ( b - 2 ) または (b— 4 ) なる重合体あるいは (1 2 ) なる方法で調製される共重合体に導入される酸基の具体的なものとしては、 前掲 したような種々の酸基類に加えて、 たとえば、 カルボン酸無水基、 燐酸無水基、 スルホン酸無水基または力ルポン酸一スルホン酸混合酸無水基などで代表される ような酸無水基などが挙げられるし、 さらには、 たとえば、 シリルエステル基、 t e r t 一ブチルエステル基または 1一アルコキシェチルエステル基などのよう に、 容易に、 酸基に変換されるエステル基としてブロックされた形の、 それぞれ、 カルボキシル基、 リン酸基、 酸性燐酸エステル基、 亜リン酸基またはスルホン酸 基などで代表されるブロックされた酸基などが挙げられる。
前掲したような各種の酸基のうちでも特に望ましいものは、 カルボキシル基、 ブロック力ルポキシル基またはカルボン酸無水基などである。
また、 上記の (b— 1 ) 、 (b— 2 ) または (b— 4 ) なる重合体あるいは ( 1 2 ) なる方法で調製される共重合体に導入されるべき塩基性基の具体的なも のとしては、 1級ァミノ基、 2級ァミノ基および 3級ァミノ基などに加えて、 4 級アンモニゥムハイド口オキサイド基などが挙げられる。 そして、 こうした各種 の塩基性基のうちでも特に望ましいものは、 3級ァミノ基である。 T P
18 さらに、 上記の (b— 3) または (b— 4) なる重合体あるいは (8) もしく は (12) なる方法で調製される共重合体に導入されるべきノニオン性基として の、 ポリエーテル鎖の代表的なものとしては、 前述したような、 種々のものが挙 げられるけれども、 それらのうちでも、 ポリエーテル鎖の親水性の面からは、 ォ キシェチレン単位および Zまたはォキシプロピレン単位を繰り返し単位として含 有するものが、 特に望ましい。
そして、 かかるポリエーテル鎖は、 その末端部分に、 水酸基やカルボキシル基 などのような、 反応性の官能基を有するものであってもよいし、 メトキシ基また はエトキシ基の如き、 種々のアルコキシ基などで以て封鎖されて、 反応性の官能 基を有しないものであってもよいことは、 勿論である。
上述した複合樹脂 (C) の調製方法において使用される、 重合体セグメント (B) を形成する前駆体であって、 珪素原子に結合した加水分解性基および Zま たは珪素原子に結合した水酸基を有する重合体中に含まれる当該加水分解性基お よび Zまたは珪素原子に結合した水酸基は、 下記の一般式 (S— V I)
R
- S i - 3_ a (S— V I ) (ただし、 式中の R 2 はアルキル基、 シクロアルキル基、 ァリール基またはァラ ルキル基の如き 1価の有機基を、 は水素原子、 ハロゲン原子、 アルコキシ 基、 置換アルコキシ基、 ァシロキシ基、 フエノキシ基、 イソプロぺニルォキシ 基、 イミノォキシ基の如き加水分解性基、 もしくは水酸基を表わすものとし、 また、 aは 0あるいは 1または 2なる整数であるものとする。 )
で示される、 加水分解されて珪素原子に結合した水酸基を生成する各種の加水分 解性基または水酸基が結合したシリル基として、 当該重合体に導入されているも のであることが好ましい。 そして、 かかるシリル基としては、 R 3 のうちの少な くとも 1個が加水分解性基である、 いわゆる加水分解性シリル基であることが特 に好ましい。 また、 かかるシリル基は、 炭素原子と共有結合することによって、 当該重合体に結合していることが好ましい。
さらにまた、 上記した重合体 (b— 1) 、 (b— 2) 、 (b— 3) 、 (b- 4) さらには、 (8) もしくは (12) なる方法で調製される共重合体には、 酸 基、 塩基性基、 珪素原子に結合した加水分解性性基および珪素原子に結合した水 酸基なる、 都合、 4種類の基以外の官能基をも導入すること出来る。 そして、 か かる官能基の代表的なもは、 前記した重合体セグメント (B) に導入できるもの として既に記載した各種のものがある。 そして、 それらのうちで特に好ましい官 能基は、 炭素原子に結合した水酸基である。
次に、 複合樹脂 (C) を調製するための、 上述した (1) 、 (2) 、 (3) 、 (5) 、 (6) 、 (7) 、 (9) 、 (10) または (1 1) なる方法について、 さらに詳しく述べることにする。
まず、 重合体セグメント (B) を形成するための前駆体として調製される、 種々の重合体 (b— 1) 、 (b- 3) または (b— 4) としては、 前述した如き、 各種の重合体が挙げられるが、 その中でも特に望ましいものとしては、 ビニル系 重合体およびポリウレタン系重合体が挙げられる。 そして、 かかるビニル重合体 のうちでも特に望ましいものとしては、 アクリル系重合体が挙げられる。
こうした各種の重合体 (b— l) 、 (b- 3) または (b— 4) のうちの、 ビ ニル系重合体を調製するには、 公知慣用の各種の方法を適用できる。 それらの代 表的なものとしては、 下記の ( i) 、 ( i i) および ( i i i) なる方法が挙げ られる ( i ) 加水分解性シリル基を有するビニル系単量体 (m— 1) と、 親水性を付 与するための極性基を有するビニル系単量体 (m— 2) とを共重合せしめたり、 あるいは前記した両タイプ (二タイプ) の単量体と、 これらの単量体と共重合可 能なる其の他の単量体類 (m— 3) とを共重合せしめる方法。 ( i i) 加水分解性シリル基を有する連鎖移動剤および Zまたは加水分解性シ リル基を有するラジカル重合開始剤の存在下に、 上記したビニル系単量体 (m— 2) を重合せしめたり、 あるいは該単量体 (m— 2) と、 かかる単量体と共重合 可能なる其の他の単量体 (m— 3) とを共重合せしめる方法。 ( i i i) 加水分解性シリル基を有する連鎖移動剤およびノまたは加水分解性 シリル基を有するラジカル重合開始剤の存在下に、 上記したビニル系単量体 (m 一 1) と、 上記したビニル系単量体 (m— 2) とを共重合せしめたり、 あるいは 加水分解性シリル基を有する連鎖移動剤および Zまたは加水分解性シリル基を有 するラジカル重合開始剤の存在下に、 上記した、 それぞれ、 (m— 1) と (m— 2) と、 これらの単量体と共重合可能なる其の他の単量体 (m— 3) とを共重合 せしめる方法。 ここにおいて、 上記した、 親水性を付与するための極性基とは、 酸基、 塩基性 基またはノニオン性基としてのポリエ一テル鎖の如き、 水性樹脂を調製するため に、 重合体 (b— 1) 、 (b-3) または (b— 4) 中に導入される基を指称す るものである。
そして、 それぞれの重合体 (b— 1) 、 (b-3) または (b_4) を調製す るには、 上述の (i) 〜 (i i i) なる各種の方法において、 それぞれ、 極性基 を有するビニル系単量体として、 酸基を有するビニル系単量体および Zまたは塩 基性基を有するビニル系単量体;ポリエーテル鎖を有するビニル系単量体;ある いは酸基を有するビニル系単量体および/または塩基性基を有するビエル系単量 体と、 ポリエーテル鎖を有するビニル系単量体との双方を使用すればよい。
かかる各種のビニル系重合体 (b— 1) 、 (b-3) または (b— 4) のうち、 酸基、 塩基性基、 珪素原子に結合した加水分解性基および珪素原子に結合した水 酸基の都合 4種類の官能基以外の官能基を有するものを調製するには、 たとえば、 上述した、 ( i) 〜 ( i i i) なる各種の方法において、 共重合するべきビニル 系単量体として、 酸基と、 塩基性基と、 珪素原子に結合した加水分解性基と、 珪 素原子に結合した水酸基との、 都合、 4種類の基以外の官能基を有するビニル系 単量体 (m— 4) をも使用すればよい。
前記した各種の重合体 (b— 1) 、 (b-3) または (b_4) を調製する際 に用いられる、 加水分解性シリル基含有ビニル系単量体 (m— 1) とは、 前掲し たような一般 (S— V I) で示される、 シリル基のうち加水分解性シリル基を有 する単量体を指称するものであって、 かかる単量体として特に代表的なもののみ を例示するにとどめれば、 ビニルトリメトキシシラン、 ビニルトリエトキシシラ ン、 ビニルメチルジメトキシシラン、 ビニルトリス (2—メトキシェトキシ) シ ラン、 ァリルトリメトキシシラン、 2—トリメトキシシリルェチルビ二ルェ一テ ル、 3—トリメトキシシリルプロピルビニルェ一テル、 3— (メチルジメトキシ シリル) プロピルビニルエーテル、 3— (メタ) ァクリロイルォキシプロビルト リメトキシシラン、 3— (メタ) ァクリロイルォキシプロピルトリエトキシシラ ン、 3— (メタ) ァクリロイルォキシプロピルメチルジメトキシシランもしくは 3— (メタ) ァクリロイルォキシプロピルメチルジクロロシランなどである。 また、 これらの重合体 (b— 1 ) 、 ( b - 3 ) または (b— 4 ) を調製する反 応において用いられる、 加水分解性シリル基を有する連鎖移動剤とは、 上述した ような加水分解性シリル基と、 メルカプト基、 塩素原子、 臭素原子またはヨウ素 原子のような、 いわゆる遊離ラジカルにより活性化される基ないしは原子とを併 有する化合物を指称するものである。
かかる連鎖移動剤として特に代表的なもののみを例示するにとどめれば、 3— メルカプトプロピルトリメ卜キシシラン、 3 —メルカプトプロピルトリエトキシ シラン、 3—メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、 3—メルカプトプロ ピルメチルジクロロシラン、 3—ブロモプロビルトリメトキシシランまたは 3— ブロモプロピルトリエトキシシランなどである。
さらにまた、 これらの重合体 (b— 1 ) 、 ( b - 3 ) または (b— 4 ) を調製 する際に用いられる、 前掲したような、 加水分解性シリル基を有するラジカル重 合開始剤とは、 分子中に、 上述したような加水分解性シリル基を有する化合物を 指称するものであり、 これらのうちでも特に代表的なもののみを例示するにとど めれば、 2 , 2 ' ーァゾビス— (2—メチルー 4—卜リメトキシシリルプチロニ トリル) 、 2 , 2 ' ーァゾビス一 (2—メチル—4—ジメトキシメチルシリルブ チロニトリル) もしくは 2 , 2 ' —ァゾビス一 (2 —メチル _ 4—ジエトキシメ チルシリルプチロニトリル) の如き、 各種のァゾ系化合物; t e r tーブチルバ 一ォキシ一 2, 2 —ジメチルー 3 —トリメトキシシリルプロパノエ一ト、 t e r t—ブチルパーォキシ— 2 , 2 —ジメチル— 3—トリエトキシシリルプロパノエ ートまたは t e r t—ブチルバ一ォキシ _ 4ーェチルー 5—卜リメトキシシリル ートの如き、 各種の過酸化物などである。
重合体 (b— 1 ) または (b— 4 ) を調製する際に用いられる、 極性基含ビニ ル系単量体 (m— 2 ) の一つとしての酸基含有ビニル系単量体のうちでも、 遊離 のカルボキシル基を有するビニル系単量体として特に代表的なもののみを例示す るにとどめれば、 (メタ) アクリル酸、 2—カルボキシェチル (メタ) ァクリレ ート、 クロトン酸、 ィタコン酸、 マレイン酸またはフマル酸の如き、 各種の不飽 和カルボン酸類;ィタコン酸モノメチル、 ィタコン酸モノ— n—プチル、 マレイ ン酸モノメチル、 マレイン酸モノ— n—ブチル、 フマル酸モノメチル、 フマル酸 モノー n—ブチルの如き、 飽和ジカルボン酸類と、 飽和 1価アルコール類との各 種のモノエステル類 (ハ一フェステル類) ;アジピン酸モノビニルまたはコハク 酸モノビニルの如き、 各種の飽和ジカルボン酸のモノビニルエステル類;無水コ ハク酸、 無水グルタル酸、 無水フ夕ル酸または無水トリメリット酸の如き、 各種 の飽和ポリカルボン酸の無水物類と、 後掲するような各種の炭素原子に結合した 水酸基を含有するビニル系単量体類との付加反応生成物; さらには、 前掲したよ うな各種のカルボキシル基含有単量体類と、 ラクトン類とを付加反応せしめて得 られるような各種の単量体類などである。
重合体 (b— 1 ) または (b— 4 ) を調製するに際して用いられる、 極性基含 ビニル系単量体 (m— 2 ) の一つとしての酸基含有単量体のうちでも、 ブロック カルボキシル基を有する単量体として特に代表的なもののみを例示するにとどめ れば、 トリメチルシリル (メタ) ァクリレート、 ジメチルー t e r t—プチルシ リル (メタ) ァクリレートもしくはトリメチルシリルクロトネートの如き、 特開 昭 6 2— 2 5 4 8 7 6号公報に開示されているような、 各種のシリルエステル基 含有ビニル系単量体類; 1 一エトキシェチル (メタ) ァクリレート、 2—メトキ シー 2— (メタ) ァクリロイルォキシプロパンもしくは 2— (メタ) ァクリロイ ルォキシテトラヒドロフランの如き、 特開平 5— 2 2 2 1 3 4号公報に開示され ているような、 各種の、 へミアセ夕一ルエステル基ないしはへミケ夕一ルエステ ル基含有単量体類;または t e r t 一ブチル (メタ) ァクリレートもしくは t e r t _ブチルクロトネートの如き、 各種の t e r t 一ブチルエステル基含有単量 体類などである。 重合体 (b— 1 ) または (b— 4 ) を調製するに際して用いられる、 極性基含 ビニル系単量体 (m— 2 ) の一つとしての酸基含有単量体のうちでも、 カルボン 酸無水基含有単量体として特に代表的なもののみを例示するにとどめれば、 無水 マレイン酸もしくは無水ィ夕コン酸の如き、 各種の不飽和ポリカルボン酸の無水 物類;無水アクリル酸もしくは無水メタクリル酸の如き、 各種の不飽和モノカル ボン酸の無水物類; またはアクリル酸もしくはメタクリル酸の如き、 各種の不飽 和カルボン酸と、 酢酸、 プロピオン酸もしくは安息香酸などのような、 種々の飽 和カルボン酸との混合酸無水物などである。
また、 これらの重合体 (b— 1 ) または (b— 4 ) を調製するに際して用いら れる、 極性基含ビニル系単量体 (m— 2 ) の一つとしての塩基性基を有するビニ ル系単量体のうちでも、 3級アミノ基を有するビニル系単量体として代表的なも のを例示するにとどめれば、 2—ジメチルアミノエチル (メタ) ァクリレート、 2—ジェチルアミノエチル (メタ) ァクリレート、 2—ジ一 n—プロピルアミノ ェチル (メタ) ァクリレー卜、 3—ジメチルァミノプロピル (メタ) ァクリレ一 トもしくは 4—ジメチルアミノブチル (メタ) ァクリレートまたは N— [ 2— (メタ) ァクリロイルォキシ] ェチルモルホリンの如き、 各種の 3級アミノ基含 有 (メタ) アクリル酸エステル類; ビニルピリジン、 N—ビニルカルバゾールも しくは N—ビニルキノリンの如き、 各種の 3級ァミノ基含有芳香族ビニル系単量 体類; N— (2—ジメチルァミノ) ェチル (メタ) アクリルアミド、 N— ( 2 - ジェチルァミノ) ェチル (メタ) アクリルアミドもしくは N— ( 2—ジー n—プ 口ピルァミノ) ェチル (メタ) アクリルアミドの如き、 各種の 3級ァミノ基含有 (メタ) アクリルアミド類; N— (2—ジメチルァミノ) ェチルクロトン酸アミ ドまたは N— (4—ジメチルァミノ) ブチルクロトン酸アミドの如き、 各種の 3 級ァミノ基含有クロトン酸アミド類;あるいは 2—ジメチルアミノエチルビニル エーテル、 2 —ジェチルアミノエチルビ二ルエーテルまたは 4ージメチルァミノ ブチルビニルエーテルの如き、 各種の 3級ァミノ基含有ビニルエーテル類などで ある。
重合体 (b— 3 ) または (b— 4 ) の調製に際して用いられる、 極性基含ビニ ル系単量体 (m— 2 ) の一つとしての、 ポリエーテル鎖を有するビニル系単量体 としては、 前掲したような各種のポリエーテル鎖を有する、 (メタ) アクリル酸 エステル系、 クロトン酸エステル系、 ィタコン酸エステル系、 フマル酸エステル 系あるいはビエルエーテル系などのような、 各種の単量体などである。
かかるポリエーテル鎖含有ビニル系単量体として特に代表的なもののみを例示 するにとどめれば、 ポリエチレングリコール、 ポリプロピレングリコールまたは ォキシェチレン単位と、 ォキシプロピレン単位とを併有するポリエーテルジォー ルの如き、 各種のポリエ一テルジオールのモノ (メタ) アクリル酸エステル;モ ノメトキシ化ポリエチレングリコール、 モノメトキシ化ポリプロピレングリコ一 ルもしくはォキシェチレン単位と、 ォキシプロピレン単位とを併有するポリエ一 テルジオールのモノメトキシ化物の如き、 各種のモノアルコキシ化ポリエーテル ジオールの (メタ) アクリル酸エステルなどである。
そして、 かかる単量体中に含有されるポリエーテル鎖それ自体の平均分子量と しては、 水溶性あるいは水分散性の面からも、 約 2 0 0〜約 1 0, 0 0 0なる範 囲内が適切であるし、 好ましくは、 4 0 0〜8 , 0 0 0なる範囲内が適切である し、 最も好ましくは、 6 0 0〜6, 0 0 0なる範囲内が適切である。
また、 ビニル系重合体 (b— 1 ) 、 (b— 3 ) または (b— 4 ) には、 上述し たように、 酸基、 塩基性基、 珪素原子に結合した加水分解性基および珪素原子に 結合した水酸基の都合 4種類の官能基以外の官能基として、 炭素原子に結合した 水酸基、 ブロック水酸基、 シクロカーボネート基、 エポキシ基、 1級アミド基、 2級アミド、 カーバメート基あるいは構造式 (S— V ) で示される官能基等の 種々の官能基を導入することもできる。
前述したような ( i ) 〜 ( i i i ) なる各種の方法によって、 かかる官能基を 導入せしめる際に、 こうした各種の官能基を有するビニル系単量体が使用される が、 それらのうち、 炭素原子に結合した水酸基含有ビニル系単量体として特に代 表的なもののみを例示するにとどめれば、 2—ヒドロキシェチル (メタ) ァクリ レート、 2—ヒドロキシプロピル (メタ) ァクリレートもしくは 4—ヒドロキシ ブチル (メタ) ァクリレー卜の如き、 ヒドロキシアルキル (メタ) ァクリレート 類; 2—ヒドロキシェチルビニルエーテルもしくは 4ーヒドロキシブチルビニル エーテルの如き水酸基含有ビニルエーテル類; 2—ヒドロキシェチルァリルエー テルもしくは 2—ヒドロキシブチルァリルエーテルの如き、 水酸基含有ァリルェ —テル類;前掲したような各種の水酸基含有単量体類と、 ε—力プロラクトンな どで以て代表されるような、 種々のラクトン類との付加物等がある。
そして、 前述したような、 ( i ) 〜 ( i i i ) なる方法により、 ビニル系重合 体 (b— 1 ) 、 ( b - 3 ) または (b— 4 ) を調製する際に使用される、 共重合 可能なる其の他のビニル系単量体 (m— 3 ) として特に代表的なもののみを例示 するにとどめれば、 メチル (メタ) ァクリレート、 ェチル (メタ) ァクリレート、 n—プロピル (メタ) ァクリレート、 n—ブチル (メタ) ァクリレート、 イソブ チル (メタ) ァクリレート、 2—ェチルへキシル (メタ) ァクリレートもしくは ラウリル (メタ) ァクリレートの如き、 C , 〜C なる炭素数の 1級ないしは 2 級アルキルアルコールと、 (メタ) アクリル酸との各種エステル類;ベンジル
(メタ) ァクリレートもしくは 2—フエニルェチル (メタ) ァクリレー卜の如き、 各種のァラルキル (メタ) ァクリレート類; シクロへキシル (メタ) ァクリレー トもしくはイソポロニル (メタ) ァクリレートの如き、 各種のシクロアルキル (メタ) ァクリレート類; 2—メトキシェチル (メタ) ァクリレートもしくは 4 —メトキシブチル (メタ) ァクリレートの如き、 各種の ω—アルコキシアルキル (メタ) ァクリレート類;スチレン、 ρ— t e r t —ブチルスチレン、 α—メチ ルスチレンもしくはビニルトルエンの如き、 各種の芳香族ビニル系単量体類;酢 酸ビニル、 プロピオン酸ビニル、 ピバリン酸ビニル、 バーサティック酸ビニルも しくは安息香酸ビニルの如き、 各種のカルボン酸ビニルエステル類; クロトン酸 メチルもしくはクロトン酸ェチルの如き、 各種のクロトン酸のアルキルエステル 類;ジメチルマレート、 ジ— η—ブチルマレート、 ジメチルフマレート、 ジ— η ーブチルフマレー卜、 ジメチルイ夕コネートもしくはジー η—ブチルイ夕コネ一 トの如き、 各種の不飽和二塩基酸のジアルキルエステル類; (メタ) ァクリロ二 トリルもしくはクロトノニトリルの如き、 各種のシァノ基含有単量体類; フッ化 ビニル、 フッ化ビニリデン、 テトラフルォロエチレン、 クロ口トリフルォロェチ エレンもしくはへキサフルォロプロピレンの如き、 各種のフルォロォレフイン 類;塩化ビニルもしくは塩化ビニリデンの如き、 各種のクロル化ォレフィン類; エチレンもしくはプロピレンの如き、 各種の α—ォレフィン類;ェチルビニルェ 一テル、 n—ブチルビニルエーテルもしくは n—へキシルビ二ルェ一テルの如き、 各種のアルキルビニルエーテル類; シクロペンチルビニルエーテル、 シクロへキ シルビニルエーテルもしくは 4ーメチルシクロへキシルビ二ルェ一テルの如き、 各種のシクロアルキルビニルェ一テル類; N, N—ジメチル (メタ) アクリルァ ミド、 N— (メタ) ァクリロイルモルホリン、 N— (メタ) ァクリロイルピロリ ジンもしくは N—ビニルピロリドンの如き、 3級アミド基含有単量体類などであ る。
以上に掲げられたような種々の単量体を用いて、 目的とする、 ビニル系重合体 ( b— 1 ) 、 (b— 3 ) または (b— 4 ) を調製するには、 溶液重合法、 非水分 散重合法または塊状重合法などのような、 公知慣用の種々の重合法を適用するこ とが出来るが、 それらのうちでも、 特に、 有機溶剤中での溶液ラジカル重合法に よるのが、 最も簡便であり好ましい。
溶液ラジカル重合法を適用する際に使用できる重合開始剤としては、 公知慣用 の種々の化合物が使用できるけれども、 それらのうちでも特に代表的なもののみ を例示するにとどめれば、 2 , 2 ' ーァゾビス (イソプチロニトリル) 、 2 ,
2 ' —ァゾビス (2 , 4—ジメチルバレロニトリル) もしくは 2, 2 ' —ァゾビ ス (2—メチルプチロニトリル) の如き、 各種のァゾ化合物類; t e r t—プチ ルパーォキシビバレート、 t e r t—ブチルバ一ォキシベンゾェ一ト、 t e r t 一ブチルパーォキシ一 2—ェチルへキサノエート、 ジー t e r t—ブチルバ一ォ キサイド、 クメンハイドロバ一オキサイドもしくはジイソプロピルパーォキシ力 ーボネートの如き、 各種の過酸化物類などである。
また、 溶液ラジカル重合法を適用する際に使用できる有機溶剤としては、 公知 慣用の有機溶剤のいずれをも使用することが出来るし、 しかも、 それらは、 単独 使用でも 2種類以上の併有でもよいことは、 勿論である。
それらのうちでも特に代表的なもののみを例示するにとどめれば、 n—へキサ ン、 n—ヘプタン、 n—オクタン、
き、 脂肪族系ないしは脂環族系の炭化水素類;
ルベンゼンの如き、 芳香族炭化水素類;酢酸ェチル、 酢酸 n—ブチル、 酢酸 n - ァミル、 エチレングリコ一ルモノメチルエーテルァセテ一トまたはェチレンダリ コ一ルモノェチルエーテルァセテ一卜もしくはェチレングリコ一ルモノプチルェ —テルアセテートの如き、 各種のエステル類; メタノール、 エタノール i s o— プロパノ一ル、 n—ブ夕ノール、 i s o—ブ夕ノール、 エチレングリコールモノ メチルエーテル、 エチレンダリコールモノェチルエーテルもしくはエチレングリ コールモノ n—ブチルエーテル、 プロピレングリコールモノメチルエーテルもし くはプロピレンダリコールモノー n—プロピルェ一テルの如き、 各種のアルコー ル類;アセトン、 メチルェチルケトン、 メチルイソプチルケトン、 メチル n—ァ ミルケトンまたはシクロへキサノンの如き、 各種のケトン類; ジメトキシェタン、 テトラヒドロフラン、 ジォキサンの如き、 エーテル類; さらには、 N—メチルピ 口リドン、 ジメチルフオルムアミド、 ジメチルァセ卜アミドまたはエチレンカー ポネートなどである。
ビニル系重合体 (b— 1 ) あるいは (b— 4 ) を調製する際に、 酸基含有単量 体あるいは塩基性基含有単量体の使用量が多くなると、 重合時に、 ゲル化が起こ ることがあるので、 注意を要する。
こうしたゲル化を防止するためには、 ェチルオルソアセテート、 ェチルオルソ 一 n—ブチレ一卜、 ェチルオルソフォ一メイト、 ェチルオルソプロピオネートま たはメチルオルソフォーメイトの如き、 加水分解性エステル化合物を、 前掲した ような溶剤類と併用すればよい。
以上に掲げたような、 単量体類、 重合開始剤類および有機溶剤類を使用して、 公知慣用の溶液ラジカル重合法を適用することによって、 目的とする、 各種のビ ニル系重合体 (b— 1 ) 、 ( b - 3 ) または (b— 4 ) を調製することが出来る。 ビニル系重合体 (b— 1 ) 、 ( b - 3 ) または (b— 4 ) 中に導入されるべき 加水分解性シリル基量としては、 それぞれの重合体の固形分の 1 , 0 0 0グラム 当たりの加水分解性シリル基のモル数として、 約 0 . 0 0 5〜約 3モルなる範囲 内が適切であり、 好ましくは、 0 . 0 1〜2モルなる範囲内が適切であるし、 さ らに一層好ましくは、 0 . 0 5〜 1モルなる範囲内が適切である。
約 0 . 0 0 5モル未満の場合には、 どうしても、 本発明に係る水性硬化性組成 物から得られる硬化物の、 とりわけ、 耐久性などを低下せしめるようになるし、 一方、 約 3モルを超えて余りにも多くなる場合には、 当該複合樹脂 (C ) の調製 の際に、 反応溶液の粘度が上昇するようになり、 ひいては、 ゲル化が起きてしま うなどの不都合があるので、 いずれの場合も好ましくない。
したがって、 上述したような好ましレ ^量の加水分解性シリル基が導入されるよ うに、 それぞれ、 加水分解性シリル基含有単量体、 加水分解性シリル基含有連鎖 移動剤あるいは加水分解性シリル基含有重合開始剤の使用量を、 適切に設定する 必要がある。
また、 これらのビニル系重合体 (b— 1) または (b— 4) 中に導入されるべ き、 酸基または塩基性基の量としては、 それぞれの重合体の固形分の 1 , 000 グラム当たりの、 酸基または塩基性基のモル数として、 約 0. 1〜約 10モルな る範囲内が適切であるし、 好ましくは、 0. 2〜 5モルなる範囲内が適切である し、 最も好ましくは、 0. 3〜 3モルなる範囲内が適切である。
したがって、 上述したような好ましい量の酸基または塩基性基が導入されるよ うに、 酸基有するビニル系単量体または塩基性基を有するビニル系単量体の使用 量を、 適切に設定する必要がある。
さらに、 ビニル系重合体 (b— 3) または (b— 4) 中に導入されるべきポリ エーテル鎖の量としては、 それぞれの重合体の固形分の 1, 000グラム当たり のポリエーテル鎖のグラム数として、 約 10〜約 990グラムなる範囲内が適切 であるし、 好ましくは、 20〜900グラムなる範囲内が適切であるし、 最も好 ましくは、 40〜800グラムなる範囲内が適切である。
したがって、 上述したような好ましい量のポリエーテル鎖が導入されるように、 ポリエーテル鎖含有ビニル系単量体の使用量を、 適切に設定する必要がある。 さらには、 ビニル系重合体 (b— 1) 、 (b- 3) または (b— 4) 中に導入 されるべき、 炭素原子に結合した水酸基の導入量としては、 これらのビニル系重 合体 (b— 1) 、 (b- 3) または (b_ 5) の固形分の 1, 000グラム当た りの官能基のモル数として、 約 0. 1〜約 5モルなる範囲内が適切であり、 好ま しくは、 0. 2〜 3モルなる範囲内が適切であるし、 さらに一層好ましくは、 0. 3〜 2モルなる範囲内が適切である。
また、 これらのビニル系重合体 (b— 1) 、 (b- 3) または (b— 4) の数 平均分子量としては、 約 500〜約 200, 000なる範囲内が、 好ましくは、 1, 000〜50, 000なる範囲内が適切であるし、 一層好ましくは、 1, 5 00〜20, 000なる範囲内が適切である。
これらのビニル系重合体 (b— 1) 、 (b-3) または (b— 4) の数平均分 子量が、 約 500未満の場合には、 どうしても、 硬化性や、 硬化物の機械的強度 などが劣るようになるし、 一方、 約 200, 000を超えて余りにも高くなる場 合には、 どうしても、 本発明に係る水性硬化性樹脂組成物の不揮発分が著しく低 くなつたり、 塗装作業性などにも劣るようになったり、 あるいは硬化塗膜の外観 が低下したりするようになるので、 いずれの場合も好ましくない。
また、 これらのビニル系重合体 (b— 1) 、 (b-3) または (b— 4) とし て、 それぞれ、 重合性不飽和二重結合を有する、 ポリエステル榭脂またはアルキ ド樹脂などのような、 ビニル系重合体以外の各種の重合体の存在下に、 ( i) 〜 ( i i i) として前述したような方法で重合を行なうことによって得られる、 ビ ニル系重合体セグメントをグラフト化せしめた形の、 ポリエステル樹脂またはァ ルキド樹脂などを使用することも出来る。
重合体 (b— 1) のうちのポリウレタン系重合体を調製するには、 各種のジヒ ドロキシ化合物および各種のジィソシァネ一ト化合物に加えて、 加水分解性シリ ル基を導入するための原料成分としての、 加水分解性シリル基を有するジァミン 化合物または加水分解性シリル基を有するモノアミン化合物 (以下、 加水分解性 シリル基含有アミン化合物ともいう。 ) をも使用し、 さらに、 酸基を導入するた めの原料成分としての、 ジメチロールプロピオン酸またはジメチロールブタン酸 の如き、 酸基と水酸基とを併有する化合物 (以下、 酸基 ·水酸基併有化合物とも いう。 ) または塩基性基を導入するための原料成分としての、 N—メチルジェ夕 ノールァミンまたは N, N—ジメチルエタノールァミン如き、 塩基性基と水酸基 とを併有する化合物 (以下、 塩基性基 ·水酸基併有合物ともいう。 ) などの、 公 知慣用の種々の原料成分をも使用して、 特開昭 51 - 90391号公報、 特開昭 55-73729号公報または特開昭 60— 255817号公報に記述されてい るような方法を適用すればよい。
また、 重合体 (b— 3) のうちのポリウレタン系重合体を調製するには、 各種 のジヒドロキシ化合物および各種のジイソシァネート化合物に加えて、 同じく、 加水分解性シリル基を導入するための原料成分としての、 加水分解性シリル基含 有ァミン化合物をも使用し、 さらに、 ポリエーテル鎖を導入するための原料成分 としての、 メトキシポリエチレングリコールまたはメトキシポリプロピレンダリ コールの如き、 片末端に 1個の活性水素含有基を有するポリエーテル化合物など の、 公知慣用の種々の原料成分をも使用して、 公知慣用の種々の方法を適用する ようにすればよい。
さらに、 重合体 (b— 4 ) のうちのポリウレタン系重合体を調製するには、 各 種のジヒドロキシ化合物および各種のジイソシァネート化合物に加えて、 前掲し たような加水分解性シリル基含有アミン化合物と、 前掲したような、 片末端に 1 個の活性水素含有基を有するポリエーテル化合物と、 前掲したような酸基 ·水酸 基併化合物または前掲したような塩基性基 ·水酸基併有化合物などの、 公知慣用 の種々の原料成分をも使用して、 公知慣用の方法を適用すればよい。
さらに、 重合体 (b— 1 ) 、 (b— 3 ) または (b— 4 ) のうち、 酸基、 塩基 性基、 珪素原子に結合した加水分解性基および珪素原子に結合した水酸基の都合 4種類以外の官能基として、 炭素原子に結合した水酸基を有するポリウレタン系 重合体を調製するには、 例えば、 上述した調製方法を適用するに当たり、 水酸基 が過剰になるように原料成分の使用比率を設定したり、 予めカルボキシル基を導 入したポリウレタン樹脂にモノエポキシ化合物を反応させる等の方法を適用すれ ばよい。
前述したような方法で以て調製される、 それぞれ、 ポリウレタン系重合体 (b — 1 ) 、 (b— 3 ) または (b— 4 ) 中に導入されるべき、 加水分解性シリル基 の量としては、 それぞれの重合体の固形分 1, 0 0 0グラム当たり、 約 0 . 0 0 5〜約 3モルなる範囲内が適切であり、 好ましくは、 0 . 0 1〜2モルなる範囲 内が適切であるし、 さらに一層好ましくは、 0 . 0 5〜 1モルなる範囲内が適切 である。
約 0 . 0 0 5モル未満の場合には、 どうしても、 ポリウレタン系重合体 (b— 1 ) 、 ( b - 3 ) または (b— 4 ) と、 ポリシロキサン (a— 1 ) との間の縮合 反応が進行しづらくなり、 ひいては、 得られる硬化物の、 とりわけ、 耐久性など が低下するようになるし、 一方、 約 3モルを超えて余りにも多くなる場合には、 前記した複合化反応時の溶液粘度が上昇して来るようにもなり、 ひいては、 ゲル 化を惹起してしまうようになるなどの不都合が認められるようにもなるので、 い ずれの場合も好ましくない。
また、 ポリウレタン系重合体 (b— 1) または (b— 4) 中に導入されるべき、 酸基または塩基性基の量としては、 それぞれの重合体の固形分の 1, 000ダラ ム当たりの、 酸基または塩基性基のモル数として、 約 0. 1〜約 10モルなる範 囲内が適切であるし、 好ましくは、 0. 2〜 5モルなる範囲内が適切であるし、 最も好ましくは、 0. 3〜 3モルなる範囲内が適切である。
さらに、 ポリウレタン系重合体 (b— 3) または (b— 4) 中に導入されるべ き、 ポリエ一テル鎖の量としては、 それぞれの重合体の固形分の 1, 000ダラ ム当たりのポリエ一テル鎖のグラム数として、 約 1 0〜約 990グラムなる範囲 内が適切であるし、 好ましくは、 20〜900グラムなる範囲内が適切であるし、 最も好ましくは、 40〜800グラムなる範囲内が適切である。
さらには、 ポリウレタン系重合体 (b— 1) 、 (b- 3) または (b— 4) 中 に導入されるべき炭素原子に結合した水酸基量としては、 ポリウレタン系重合体 (b— 1) 、 (b— 3) または (b— 5) の固形分の 1, 000グラム当たりの 官能基のモル数として、 約 0. 1〜約 5モルなる範囲内が適切であり、 好ましく は、 0. 2〜3モルなる範囲内が適切であるし、 さらに一層好ましくは、 0. 3 〜 2モルなる範囲内が適切である。
また、 ポリウレタン系重合体 (b— 1) 、 (b- 3) または (b— 5) の数平 均分子量としては、 約 500〜約 100, 000なる範囲内が、 好ましくは、 1, 000-50, 000なる範囲内が適切であるし、 一層好ましくは、 1, 500 〜 30, 000なる範囲内が適切である。
こうした、 それぞれ、 ポリウレタン系重合体 (b— 1) 、 (b- 3) または (b— 4) の数平均分子量が、 約 500未満の場合には、 どうしても、 本発明に 係る水性硬化性樹脂組成物の、 とりわけ、 硬化性や硬化物の機械的強度などが劣 るようになるし、 一方、 約 1 00, 000を超えて余りにも高くなる場合には、 どうしても、 本発明に係る水性硬化性樹脂組成物の不揮発分が著しく低くなつた り、 塗装作業性などにも劣るようになつたりするし、 また、 硬化塗膜の外観が低 P
32 下したりするようにもなるので、 いずれの場合も好ましくない。
次いで、 前記した、 それぞれ、 (1) 、 (2) 、 (3) 、 (5) 、 (6) 、 (7) 、 (9) 、 (10) または (1 1) なる方法において、 複合樹脂 (C) の もう一方の構成成分となる、 ポリシロキサン (a— 1) について、 詳細に述べる ことにする。
かかるポリシロキサン (a— 1) は、 総炭素数が 3個以上なる有機基の少なく とも 1個と加水分解性基および Zまたは水酸基の少なくとも 1個が共に結合した 珪素原子、 メチル基および Zまたはェチル基の 2個と加水分解性基または水酸基 の 1個が共に結合した珪素原子およびトリオルガノシロキシ基の少なくとも 1個 と加水分解性基および Zまたは水酸基の少なくとも 1個が共に結合した珪素原子 よりなる群から選ばれる少なくとも 1個の珪素原子を有するものである。
ポリシロキサン (a— 1) に含有される上記した各種の珪素原子とは、 ポリシ ロキサンセグメント (A) に関する記載の中で詳細に説明した通りである。 こうしたポリシロキサン (a— 1) の代表的なるものとしては、 下記のシラン 化合物 (s— 1) もしくはシラン化合物の混合物 (s— 2) を加水分解縮合せし めることによって調製される、 当該シラン化合物の加水分解縮合物、 あるいは斯 かるシラン化合物を部分加水分解縮合せしめることによって調製される、 当該シ ラン化合物の部分加水分解縮合物などが挙げられる。 (s— 1) : 総炭素数が 3個以上なる有機基の 1個と加水分解性基の 3個を有 する 3官能性シラン化合物、 2個の有機基と 2個の加水分解性基を有する 2官能 性シラン化合物からなる群より選ばれる少なくとも 1種のシラン化合物。
(s— 2) : 総炭素数が 3個以上なる有機基の 1個と加水分解性基の 3個を有 する 3官能性シラン化合物と 2個の有機基と 2個の加水分解性基を有する 2官能 性シラン化合物からなる群より選ばれる少なくとも 1種のシラン化合物と 3個の 有機基と 1個の加水分解性基を有する 1官能性シラン化合物との混合物。 総炭素数が 3個以上なる有機基の 1個と加水分解性基の 3個を有する 3官能性 シラン化合物としては、 公知慣用の種々の化合物が、 いずれも、 使用できるけれ ども、 それらのうちでも特に代表的なものは、 次のような一般式 (S— V I I )
R 4 S i R s 3 ( S - V I I )
(ただし、 式中の R 4 は総炭素数が 3個以上の有機基を、 R 5 は水素原子、 ハロ ゲン原子、 アルコキシ基、 置換アルコキシ基、 ァシロキシ基、 フエノキシ基、 ィミノォキシ基またはィソプロぺニルォキシ基の如き加水分解性基を表わすも のとする。 )
で以て示されるシラン化合物である。
ここにおいて、 一般式 (S— V I I ) における総炭素数が 3個以上の有機基 R 4 とは、 ポリシロキサンセグメント (A) に関する記載の部分で説明した通り の各種のものを指称する。
前掲したような一般式 (S— V I I ) で示される珪素化合物として代表的なる もののみを例示するにとどめるならば、 n—プロピルトリメトキシシラン、 n— プロピルトリエトキシシラン、 i 一プロビルトリメトキシシラン、 i—プロピル トリエトキシシラン、 n—プチルトリメトキシシラン、 n—ブチルトリエトキシ シラン、 i —ブチルトリメトキシシラン、 i —ブチルトリエトキシシラン、 t e r t —ブチルトリメトキシシラン、 t e r t —ブチルトリエトキシシラン、 n— ペンチルトリメトキシシラン、 n—ペンチルトリエトキシシラン、 n _へキシル トリメトキシシラン、 n—へキシルトリエトキシシラン、 n—ォクチルトリメト キシシラン、 n—ォクチルトリエトキシシラン、 n—へキサデシルトリメトキシ シランもしくは n—ォク夕デシルトリメトキシシランの如き炭素数が 3〜 1 8個 なるアルキルトリアルコキシシラン類; 3—グリシドキシプロビルトロメトキシ シラン、 3—メタクリロキシプロビルトロメトキシシラン、 3—ウレイドプロピ レ卜ロメトキシシランもしくは iS— (3, 4—エポキシシクロへキシル) ェチル トリメトキシシランの如き、 置換アルキルトリアルコキシシラン類; シクロペン チルトリメトキシシラン、 シクロへキシルトリメトキシシランもしくはシクロへ キシルトリエトキシシランの如き、 シクロアルキルトリアルコキシシラン類; フ ェニルトリメトキシシランもしくはフエニルトリエトキシシランの如き、 フエ二 '類; n —プロピルトリクロロシラン、 n —ブチルトリク ロロシラン、 i
ロロシランもしく はフエニルトリクロロシランの如き、 各種のモノオルガノトリクロロシラン類; n —プロピルトリァセトキシシラン、 II 一ブチルトリァセトキシシラン、 iーブ チルトリァセトキシシラン、 n—へキシルトリァセトキシシラン、 シクロへキシ ルトリァセトキシシラン、 フエニルトリァセトキシシランの如き、 各種のモノォ ルガノトリァセトキシシラン類など RSIである。
これらの上掲した各種の 3官能性シラン化合物のうちでも、 当該ポリシロキサ
R
ン (a— 1 ) を調製する際に使用される化合物としては、 有機基として炭素数が 3〜 1 8なるアルキル基、 シクロアルキル基およびァリール基を有するものを主 成分として使用することが好ましい。 そしてこれらのうち、 特に好ましいものは、 有機基として i 一ブチル基、 シクロへキシル基もしくはフエ二ル基を有する 3官 能性シラン類である。
上記したポリシロキサン (a— 1 ) を調製する際に使用される、 2個の有機基 と 2個の加水分解性基を有する 2官能性シラン化合物としては、 公知慣用の種々 の化合物が、 いずれも、 使用できるけれども、 それらのうちでも特に代表的なも のは、 次のような一般式 (S— V I I I )
R ( S - V I I I )
(ただし、 式中の R e または R 7 はアルキル基、 シクロアルキル基、 シクロアル キル基が置換したアルキル基、 ァリール基およびァラルキル基の如き有機基を、 R 8 は水素原子、 ハロゲン原子、 アルコキシ基、 置換アルコキシ基、 ァシロキ シ基、 フエノキシ基、 イミノォキシ基またはイソプロぺニルォキシ基の如き加 水分解性基を表わすものとする。 )
で以て示されるシラン化合物である。
前掲したような一般式 (S — V I I I ) で示される珪素化合物として特に代表 的なるもののみを例示するにとどめるならば、 ジメチルジメトキシシラン、 ジメ ジ一 i s o—ブチリレジメ卜 トキシシラン、 ジフエ二ルジメトキシシラン、 メチルェチルジメトキシシラン、 メチルー i s 0—プチルジメトキシシラン、 メ チルシクロへキシルジメトキシシラン、 メチルフエ二ルジメトキシシランもしく はメチルフエ二ルジェ Rトキシシラン、 ビニルメチルジメトキシシラン、 もしくは 3— (メタ) ァクリロイル oォキシプロピルメチルジメトキシシランの如き、 各種 のジオルガノジアルコキシシラ RRSIIン類; ジメチルジクロロシラン、 ジェチルジクロ ロシラン、 ジー i s o—ブチリレジク一ロロシラン、 ジシクロへキシルジクロロシラ
R
ン、 ジフエニルジクロロシラン、 メチルェチルジクロロシラン、 メチルー i s o 一ブチルジクロロシラン、 メチルシクロへキシルジクロロシランもしくはメチル フエニルジクロロシランの如き、 各種のジオルガノジクロロシラン類; ジメチル s o—ブテリレシァセ
Figure imgf000037_0001
エニルジァセ卜キシ シラン、 メチルェチルジァセトキシシラン、 メチルー i s o—ブチルジァセトキ シシラン、 メチルシクロへキシルジァセトキシシランもしくはメチルフエニルジ ァセトキシシランの如き、 各種のジオルガノジァセトキシシラン類などである。 これらの 2官能性シラン化合物のうちでも、 実用性のからは、 特に好ましいも のは、 ジメチルジアルコキシシラン、 ジメチルジクロロシラン、 メチルフエニル ジアルコキシシラン、 メチルフエニルジクロロシラン、 ジフエニルジアルコキシ シランまたはジフエ二ルジクロロシランなどである。
さらに、 上記したポリシロキサン (a— 1 ) を調製する際に使用される、 3個 の有機基と 1個の加水分解性基を有する 1官能性シラン化合物としては、 公知慣 用の種々の化合物が、 いずれも、 使用できるけれども、 それらのうちでも特に代 表的なものは、 次のような一般式 (S— I X)
( S— I X)
(ただし、 式中の R 9 、 R j。 または R 1 1 はアルキル基、 シクロアルキル基、 シ クロアルキル基が置換したアルキル基、 ァリール基およびァラルキル基の如き 有機基を、 R 1 2 は水素原子、 ハロゲン原子、 アルコキシ基、 置換アルコキシ 基、 ァシロキシ基、 フエノキシ基、 イミノォキシ基またはイソプロべ二ルォキ シ基の如き加水分解性基を表わすものとする。 )
で以て示されるシラン化合物である。
前掲したような一般式 (S— I X) で示される珪素化合物として特に代表的な るもののみを例示するにとどめるならば、 トリメチルメトキシシラン、 トリメチ ルエトキシシラン、 卜リエチルメトキシシラン、 ジメチル一 i s o—プチルメト キシシラン、 ジメチルー t e r t—ブチルメトキシシラン、 ジメチルシクロへキ シルメトキシシランもしくはジメチルフエニルメトキシシランの如き、 各種のト リオルガノモノアルコキシシラン類; トリメチルクロロシラン、 トリェチルクロ ロシラン、 ジメチルー i s o —ブチルクロロシラン、 ジメチルシクロへキシルク ロロシランもしくはジメチルフエニルクロロシランの如き、 各種のトリオルガノ モノクロロシラン類; トリメチルァセトキシシラン、 トリェチルァセトキシシラ トキシシランもしくはジメチルフエ二ルァセトキシシランの如き、 各種のトリオ ルガノモノァセトキシシラン類などである。
これらの 1官能性シランのうちでも、 当該ポリシロキサン (a— 1 ) を調製す る際に使用される化合物として、 実用性の点で、 特に望ましいものは、 トリメチ 上述した各種のシラン化合物からポリシロキサン (a— 1 ) を調製するに当た り、 当該シラン化合物としては、 前記した一般式 (S — V I I ) で示されるモノ オルガノシラン化合物および Zまたは前記した一般式 (S— V I I I ) で示され るジオルガノシラン化合物を主成分とするシラン化合物または一般式 ( S— V I I ) で示されるモノオルガノシラン化合物および前記した一般式 (S— V I I I ) で示されるジオルガノシラン化合物より選ばれる少なくとも 1種のシラン化 合物と前記した一般式 (S— I X) で示されるトリオルガノシラン化合物の混合 物を主成分とするシラン化合物を使用すればよい。
そして、 上述した各種のシラン化合物のうちで、 (a— 1 ) の調製に最も好ま しいものの例は、 モノオルガノトリアルコキシシラン類、 ジオルガノジアルコキ シシラン類およびトリオルガノモノアルコキシシラン類である。
また、 ポリシロキサン (a— 1 ) の調製に際して、 前掲したような各種のシラ ン化合物に加えて、 ポリシロキサン (D) を調製する際に使用できるものとして 後掲するような、 メチルトリメトキシシラン、 メチル卜リエトキシシラン、 ェチ ルトリメトキシシランもしくはェチルトリエトシシランの如き、 メチル基もしく はェチル基の 1個と加水分解性基の 3個を有する 3官能性シランを、 本発明の効 果を損なわないような範囲内、 例えば 2 0モル%未満の割合、 で併用することも 出来る。
前掲したような各種の珪素化合物を加水分解縮合ないしは部分加水分解縮合せ しめることによって、 当該ポリシロキサン (a— 1 ) として用いられる加水分解 縮合物ないしは部分加水分解縮合物を得ることが出来るが、 その際には、 触媒を 使用してもよいし、 使用しなくてもよいが、 これらの縮合反応を容易に進行せし めるという面からは、 触媒を使用することが望ましい。
ここにおいて、 触媒を使用する場合には、 公知慣用の種々の触媒のいずれをも 使用することが出来るし、 しかも、 それらは単独使用でも、 2種類以上の併用で もよいことは、 勿論である。
かかる触媒として特に代表的なるもののみを例示するにとどめるならば、 塩酸、 硫酸または燐酸の如き、 無機酸類; p—トルエンスルホン酸、 燐酸モノイソプロ ピルまたは酢酸の如き、 有機酸類;水酸化ナトリゥムまたは水酸化力リゥムの如 き、 無機塩基類;テトライソプロピルチタネートまたはテトラブチルチ夕ネート の如き、 チタン酸エステル類;ジブチル錫ジラウレートまたはォクチル酸錫の如 き、 錫カルボン酸塩類; 1, 8—ジァザピシクロ [ 5 . 4 . 0 ] ゥンデセン一 7 (D B U) 、 1, 5—ジァザビシクロ [ 4 . 3 . 0 ] ノネン一 5 (D B N) 、 1, 4ージァザビシクロ [ 2 . 2 . 2 ] オクタン (D A B C O) 、 トリー n—ブチル ァミンもしくはジメチルペンジルァミン、 モノエタノールァミン、 イミダゾ一ル もしくは 1—メチルイミダゾ一ルの如き、 各種の塩基性窒素原子を含有する化合 物類;テトラメチルアンモニゥム塩、 テトラプチルアンモニゥム塩もしくはジラ ゥリルジメチルアンモニゥム塩の如き各種の 4級アンモニゥム塩類であって、 対 ァニオンとして、 クロライド、 ブロマイド、 カルボキシレートもしくはハイド口 オキサイドなどを有する 4級アンモニゥム塩類などである。
かかる触媒の使用量としては、 加水分解縮合ないしは部分加水分解縮合に供さ れるシラン化合物に対して、 約 0 . 0 0 0 0 0 1〜約 1 0重量%なる範囲内が、 好ましくは、 0 . 0 0 0 0 0 5〜5重量%なる範囲内が、 特に好ましくは、 0 . 0 0 0 0 1〜 1重量%なる範囲内が適切である。
また、 加水分解反応ないしは部分加水分解反応を行なうに当たって用いられる 水の量としては、 シラン化合物の珪素原子に結合している加水分解性基の 1モル に対して、 約 0 . 0 5モル以上が、 好ましくは、 0 . 1モル以上が適切であるし、 さらに好ましくは、 0 . 2モル以上が適切である。
約 0 . 0 5モル未満の場合には、 どうしても、 加水分解の速度が著しく遅くな つてしまい、 実用上、 好ましくないけれども、 水の量が、 5モルとか、 1 0モル と力 珪素原子に結合している加水分解性基の 1モルに対して、 過剰となるよう に使用することは、 一向に、 支障が無い。
かかる反応における反応温度としては、 0 ° (:〜 1 5 0 °C程度が適切であり、 好 ましくは、 2 0 °C〜1 0 0 °Cが適切である。
そして、 かかる反応の副生成物である、 アルコールや水などが、 引き続いて行 なわれる、 重合体 (b— 1 ) 〜 (b— 6 ) と、 ポリシロキサン (a— l ) との縮 合反応を妨げたり、 得られる水性樹脂の保存安定性などを低下させたりするよう であれば、 蒸留などの公知慣用の種々の手段によって、 系外に除くことが出来る し、 そうした問題が無ければ、 そのまま、 系内に存在させておいても、 一向に、 支障は無い。
また、 斯かる反応にあっては、 有機溶剤を使用してもよいし、 使用しなくても よいけれども、 撹拌などが、 容易に、 行なえるようにするためにも、 有機溶剤を 使用することが望ましい。
有機溶剤を使用する場合には、 公知慣用の種々の有機溶剤のいずれをも使用す ることが出来るし、 しかも、 それらは、 単独使用でも 2種類以上の併用でもよい ことは、 勿論である。
その際に使用される有機溶剤としては、 ビエル系重合体 (b— 1 ) 、 (b— 3) または (b— 4) を調製する際に使用できるものとして、 すでに揭げたよう な、 種々の化合物を使用することが出来る。
次に、 本発明に係る水性樹脂 (W) の前駆体である、 複合樹脂 (C) を調製す る各種方法のうち、 前掲した (1) 、 (5) または (9) なる方法について、 詳 細に述べることにする。
これらの方法においては、 予め調製した重合体 (b— 1) 、 (b- 3) または (b— 4) と、 ポリシロキサン (a— 1) とを縮合反応せしめることによって複 合樹脂 (C) が調製される。
ここにおいて、 重合体 (b— 1) 、 (b— 3) または (b— 3) と、 ポリシ口 キサン (a— 1) との縮合反応を、 スムーズに進行させるために、 触媒を添加す ることが出来る力 こうした触媒としては、 ポリシロキサン (a— 1) を調製す る際に使用されるものとして、 すでに掲げた種々の触媒類を使用することが出来 る。
(1) 、 (5) または (9) なる方法で複合化せしめる場合に用いられる触媒 の量としては、 重合体 (b— 1) 、 (b— 3) または (b— 5) と、 ポリシロキ サン (a— 1) との合計量に対して、 約 0. 000 1〜約 10重量%なる範囲内 が、 好ましくは、 0. 0005〜3重量%なる範囲内が、 特に好ましくは、 0. 0005〜 1重量%なる範囲内が適切である。
そして、 当該ポリシロキサン (a_ l) を調製する過程において用いられる触 媒が当該 (a— 1) 中に残留している場合には、 殊更に、 触媒を添加せずとも、 かる縮合反応を促進せしめることが可能である。
これらの方法において、 重合体 (b— 1) 、 (b— 3) または (b— 4) のそ れぞれと、 ポリシロキサン (a— 1) との間の縮合反応をスムーズに進行せしめ るためには、 重合体 (b— 1) 、 (b— 3) または (b— 4) のそれぞれに含ま れる加水分解性シリル基の加水分解反応と、 当該ポリシロキサン (a— 1) 中に、 場合によっては含まれる珪素原子に結合した加水分解性基の加水分解反応とを円 滑に進行せしめることが望ましく、 したがって、 こうした縮合反応を、 水の存在 下で以て行なうことが、 特に望ましい。
そして、 当該ポリシロキサン (a— 1) を調製する際に用いられた水が、 (a — 1) 中に残留している場合には、 殊更に、 水を添加せずにかる縮合反応を行な うことが可能である。
こうした縮合反応を行なうに際して用いられる水の量としては、 重合体 (b— 1) 、 (b— 3) または (b— 4) のそれぞれに結合した加水分解性シリル基中 に含まれる加水分解性基と、 当該ポリシロキサン (a— 1) 中に存在する、 珪素 原子に結合している加水分解性基との合計量の 1モルに対して、 約 0. 05モル 以上が、 好ましくは、 0. 1モル以上が適切であるし、 さらに好ましくは、 0. 5モル以上が適切である。
約 0. 05モル未満の場合には、 どうしても、 加水分解の速度が著しく遅くな り易いので、 好ましくない。
また、 水の使用量を大過剰に設定しても、 反応中に不溶物が析出して来るなど の不都合が生じない限り、 支障も無く、 複合化反応を行なうことが出来るが、 当 該ポリシロキサン (a— 1) 中に珪素原子に結合している加水分解性基が存在す る場合には、 当該 (a— 1) 中に含まれる加水分解性基の 1モルに対して、 水の 使用量を、 概ね、 10モル以下に、 好ましくは、 5モル以下に、 より好ましくは、 3. 5モル以下に設定するのが適切である。 当該 (a— 1) 中に珪素原子に結合 している加水分解性基が存在しない場合においては、 重合体 (b— 1) 、 (b— 3) または (b— 4) に結合した加水分解性シリル基中に含まれる加水分解性基 の 1モルに対して、 約 500モル以下に、 好ましくは、 300モル以下に、 より 好ましくは、 200モル以下に設定するのが適切である。
かかる方法において、 斯かる縮合反応を行なう際の反応温度としては、 0〜1 50 °C程度が適切であり、 好ましくは、 20 :〜 100 °C程度が適切である。
(1) または (9) なる方法において、 得られた縮合反応生成物中の酸基を、 部分中和ないしは完全中和せしめるために、 各種の塩基性化合物が使用される。 かかる塩基性化合物としては、 既に掲げた如き各種の化合物が使用されるが、 それらのうちで特に好ましいものは、 アンモニアまたは各種の有機アミン類であ る。
(1) または (9) なる方法において、 得られた縮合反応生成物中の塩基性基 を、 部分中和ないしは完全中和せしめるために、 各種の酸性化合物が使用される。 かかる酸性化合物としては、 既に掲げた如き各種の化合物が使用されるが、 そ れらのうちで特に好ましいものは、 カルボン酸類である。
そして、 かかる塩基性化合物または酸性化合物の添加量としては、 重合体 (b 一 1) または (b— 4) と、 当該ポリシロキサン (a— 1) との縮合反応生成物 に対して、 少なくとも水分散性を付与することが可能なる量であり、 当該縮合反 応生成物中に含まれる酸基または塩基性基の当量数に対する、 塩基性化合物また は酸性化合物の当量数の比率、 つまり、 [該塩基性化合物または酸性化合物] Z [重合体 (b— 1) または (b— 4) のそれぞれと (a— 1) との縮合反応生成 物中の酸基または塩基性基] なる当量比が、 約 0. 1以上となるような比率が、 好ましくは、 概ね、 0. 1〜3なる範囲内が適切であるし、 最も好ましくは、 0. 3〜 2なる範囲内が適切である。
こうした中和反応の反応温度としては、 O :〜 150°C程度が、 より好ましく は、 20°C〜 100°Cが適切である。
次に、 本発明に係る水性樹脂 (W) の前駆体である、 複合樹脂 (C) を調製す る各種方法のうち、 前掲した (2) 、 (6) または (10) なる方法について、 詳細に述べることにする。
(2) 、 (6) または (10) なる方法とは、 前記した (b— 1) 、 (b- 3) または (b— 4) なる、 それぞれの重合体の存在下に、 ポリシロキサン (a 一 1) を調製する反応を行なう過程で、 当該 (a— 1) と、 (b— 1) 、 (b— 3 ) または (b— 4) なる、 それぞれの重合体とを縮合反応せしめる方法である。 すなわち、 (b_ l) 、 (b- 3) または (b— 4) なる重合体の存在下に、 前記した一般式 (S— V I I) のシラン化合物と一般式 (S— V I I I) のシラ ン化合物から選ばれる少なくとも 1種のシラン化合物を、 あるいは、 前記した一 般式 (S— V I I) のシラン化合物と一般式 (S— V I I I) のシラン化合物か ら選ばれる少なくとも 1種のシラン化合物と前記した一般式 (S— I X) のシラ ン化合物との混合物を、 加水分解せしめることにより、 ポリシロキサン (a— 1) と各重合体の縮合物が調製される。
そして、 (2) または (10) なる方法においては、 該縮合反応により得られ た縮合反応性生物中に含まれる酸基または塩基性基を塩基性化合物または酸性化 合物で以て部分中和ないしは完全に中和せしめことにより複合樹脂 (C) が調製 される。
前記した (2) 、 (6) または (10) なる方法によって、 複合樹脂 (C) を 調製するに当たり、 シラン化合物の加水分解縮合を促進するための触媒を使用し てもよいし、 使用しなくてもよいが、 該シラン化合物の加水分解反応を速やかに 進行せしめると同時に、 生成する (a— l) と、 (b— 1) 、 (b— 3) または (b-4) なる、 それぞれの重合体との間の縮合反応をスムーズに進行せしめる 上からも、 前記した如き触媒を使用することが望ましい。
使用される触媒の量としては、 当該ポリシロキサン (a_ l) の原料であるシ ラン化合物に対して、 約 0. 000001〜約 10重量%なる範囲内が、 好まし くは、 0. 000005〜5重量%なる範囲が、 特に好ましくは、 0. 0001 〜 1重量%なる範囲内が適切である。
また、 (2) 、 (6) または (10) なる方法において、 ポリシロキサン (a — 1) の原料であるシラン化合物の加水分解反応を円滑に進行せしめ、 さらに、 生成した当該 (a— l) と、 重合体 (b— 1) 、 (b-3) または (b— 4) と の間の縮合反応をスムーズに進行せしめるために、 通常、 水の存在下に反応が行 なわれる。 その際の水の添加量は、 重合体 (b— 1) 、 (b- 3) または (b— 4) のそれぞれに結合した加水分解性シリル基中に含まれる加水分解性基と、 当 該珪素化合物中に存在する、 珪素原子に結合している加水分解性基との合計量の 1モルに対して、 約 0. 05モル以上が、 好ましくは、 0. 1モル以上が適切で あるし、 さらに好ましくは、 0. 5モル以上が適切である。
約 0. 05モル未満の場合には、 どうしても、 加水分解の速度が著しく遅くな り易いので、 好ましくない。
さらに、 水の使用量を大過剰に設定しても、 反応中に不溶物が析出するなどの 不都合が生じない限り、 支障も無く、 縮合反応を行なうことが出来るが、 前記し た加水分解性基の合計量の 1モルに対して、 水の使用量を、 概ね、 10モル以下 に、 好ましくは、 5モル以下に、 より好ましくは、 3. 5モル以下に設定するの が適切である。
さらに亦、 (2) (6) または (10) なる方法で縮合反応を行う際の反応温 度は、 0〜 150 °C程度が適切であり、 好ましくは、 20 °C〜 100 °C程度が適 切である。
そして、 前記した (2) または (10) なる方法において、 縮合物に含有され る酸基または塩基性基を中和するための塩基性化合物または酸性化合物どしては、 前記した (1) または (9) なる方法において使用できるものとして例示して来 たような各種の化合物を、 使用することが出来る。
また、 塩基性化合物または酸性化合物の使用量などの中和反応の反応条件は、 前出の (1) または (9) なる方法の場合における其れに準ずるものとする。 前記した (3) 、 (7) または (1 1) なる方法においては、 前記したポリシ ロキサン (a— 1) の存在下に、 前記した重合体 (b— 1) 、 (b— 3) または (b— 4) を調製する反応を行なう過程で、 当該 (a— 1) 化合物と重合体 (b — 1) 、 (b- 3) または (b— 4) とを縮合反応せしめるものである。
これらの方法のうち、 (3) または (1 1) なる方法においては、 得られる縮 合反応生成物中に含まれる酸基または塩基性基を、 塩基性化合物または酸性化合 物で以て、 部分中和ないしは完全に中和せしめる工程を含むものである。
重合体 (b— 1) 、 (b— 3) または (b— 4) を調製する過程で、 ポリシ口 キサン (a— 1) との縮合を行なうに当たり、 (b— 1) 、 (b- 3) または (b— 4) のそれぞれに含まれる加水分解性シリル基の加水分解反応を促進し、 さらに、 ポリシロキサン (a— 1) と、 生成した重合体 (b— 1) 、 (b- 3) または (b— 4) との縮合反応をスムーズに進行せしめるために、 前掲した如き 触媒類を使用することが出来る。
(3) 、 (7) または (1 1) なる方法で、 縮合せしめる場合に使用される触 媒の量としては、 重合体 (b— 1) 、 (b— 3) または (b— 4) と、 ポリシ口 キサン (a— 1) との合計量に対して、 約 0. 0001〜約 10重量%なる範囲 内が、 好ましくは、 0. 0005〜3重量%なる範囲内が、 特に好ましくは、 0. 0005〜 1重量%なる範囲内が適切である。
そして、 前記した (1) 、 (5) または (9) なる方法の場合と同様に、 ポリ シロキサン (a— 1) を調製する過程で使用された触媒が、 (a— 1) 中に残留 している場合には、 殊更に、 触媒を添加せずに縮合反応を促進せしめることが可 能である。
また、 こうした、 (3) 、 (7) または (1 1) なる方法においても、 (b— 1) 、 (b- 3) または (b— 4) と (a— 1) との間の縮合反応を円滑に進行 せしめる観点から、 前記した (1) 、 (5) または (9) なる方法の場合と同様 に、 反応系に、 水を添加すること望ましい。 そして、 斯かる水の量としては、
(I) 、 (5) または (9) なる方法の場合に準じる。
また、 (3) 、 (5) または (11) なる方法において、 重合体 (b— 1) 、 (b— 3) または (b_4) のそれぞれを調製する際の反応温度としては、 0〜 150°C程度が適切であり、 好ましくは、 20°C〜120°C程度が適切である。 さらに、 (3) または (1 1) なる方法では、 得られた縮合反応生成物中に含 有される酸基または塩基性基の部分中和反応ないしは完全中和反応が行われるが、 その際に使用される塩基性化合物または酸性化合物の種類、 それらの添加量なら びに中和反応の反応条件に関しては、 前記した (1) または (9) なる方法の場 合に準ずるものである。
(1) 、 (2) 、 (3) 、 (5) 、 (6) 、 (7) 、 (9) 、 (10) または
(I I) なる方法により、 複合榭脂 (C) を調製するに当たり、 重合体 (b— 1) 、 (b— 3) または (b— 4) と、 ポリシロキサン — 1) との使用割合 は、 重合体 (b_ l) 、 (b-3) または (b— 4) に由来する重合体セグメン ト (B) と、 ポリシロキサン (a— 1) が重合体 (b_ l) 、 (b-3) または (b— 4) に結合して生成するポリシロキサンセグメント (A) との比率が、 上 述した如き好ましい範囲内となるように設定する必要がある。
さらに、 (3) 、 (7) または (1 1) なる方法において、 重合体 (b— 1) 、 (b-3) または (b— 4) を調製するための条件、 あるいは (b— 1) 、 (b 一 3) または (b— 4) なる、 それぞれの重合体の目標性状としては、 (b— 1) 、 (b-3) または (b— 4) の調製方法として、 すでに記述して来たよう な条件あるいは性状と合致するものでなければならない。
さらに、 (1) 、 (2) 、 (3) 、 (5) 、 (6) 、 (7) 、 (9) 、 (1 0) または (1 1) なる方法で以て、 複合樹脂 (C) を調製する際には、 有機溶 剤を使用してもよいし、 使用しなくてもよいが、 撹拌などが容易に行なえるよう にするためには、 ビニル系重合体 (b— 1) 、 (b— 3) または (b— 5) を調 製する際に使用できるものとして、 すでに掲げて来たような、 有機溶剤類を使用 することが望ましい。
(1) 、 (2) 、 (3) 、 (5) 、 (6) 、 (7) 、 (9) 、 (10) または (1 1) なる方法で、 複合樹脂 (C) の調製を行なうに際しての、 各成分の合計 濃度は、 該反応によって生成する複合樹脂 (C) の濃度が 5〜95重量%の範囲 内に、 好ましくは、 1 0〜90重量%の範囲内に、 さらに好ましくは、 20〜8
0重量%の範囲内になるように設定することが望ましい。 そして、 こうした濃度 の調整は、 前掲したような各種の有機溶剤類で以て行なうことが出来る。
上述のようにして、 複合樹脂 (C) を調製することが出来るが、 かかる複合樹 脂中に含まれる、 水および有機溶剤は、 除去しなくてもよいし、 必要に応じて、 蒸留よつて除去することも出来る。
複合樹脂 (C) を調製する方法のうち、 上述した (4) 、 (8) または (1
2) なる方法について、 さらに詳しく述べることにする。
上述した (4) 、 (8) または (1 2) なる方法で、 複合樹脂 (C) を調製す るには、 前掲したラジカル重合性二重結合とジオルガノポリシ口キサンセグメン トを有するポリシロキサン (a— 2) と、 前掲の極性基を有するビニル系単量体 (m-2) を共重合せしめたり、 また、 必要に応じて、 これらの単量体と共重合 可能なる、 前掲の単量体類 (m— 3) とを、 前掲したような処方によって、 ラジ カル重合せしめることにより、 共重合体を調製し、 さらに、 得られた重合体が酸 基または塩基性基を有する場合には、 これらの極性基を、 塩基性化合物または酸 性化合物で以て中和せしめる方法を適用すればよい。
上記した (4) 、 (8) または (9) なる方法で使用される、 ラジカル重合性 二重結合とジオルガノポリシロキサンセグメントを有するポリシロキサン (a— 2) の代表的なものとしては、 加水分解性基および Zまたは水酸基が結合した珪 素原子をその末端に有し、 且つ、 下記の構造式 (S— X) I
一 (-O-S i一) n - (S— X)
I
(ただし、 式中の Ri3 または R'4 は、 アルキル基、 シクロアルキル基、 シクロ アルキル基が置換したアルキル基、 ァリール基およびァラルキル基の如き 1価 の有機基を表すものとし、 nは 1以上の正数であるものとする。 )
で示されるシロキサンセグメントと、 ラジカル重合性二重結合とが前記した構造 式 (S— I I I ) で示される結合様式で結合している、 (メタ) アクリル酸エス テル系、 クロトン酸エステル系、 フマル酸エステル系あるいはビエルエーテル系 の各種の化合物が挙げられる。
かかる、 ポリシロキサン (a_2) の中では、 珪素原子に結合した加水分解性 基および/または珪素原子に結合した水酸基を有するジアルキルポリシロキサン セグメントを有するものが実用性の点から特に好ましい。
これらのうち、 (メタ) アクリル酸エステル系単量体の代表的なものとしては、 例えば、 下記の一般式 (S— X I ) で示すものが挙げられる。
R 15 R1 83-c R 17
I I I
CH C— C〇一 R i«— S i— 〔一 (OS i ) M_R' 9〕 c (S— X I )
II I O R'7
(ただし、 式中の Ri5 はメチル基または水素原子、 Ri6 および R'7 は炭素数 1〜4のアルキル基を、 Ri8 は炭素数 1〜8のアルキレン基、 は水素原 子、 ハロゲン原子、 アルコキシ基、 置換アルコキシ基、 ァシロキシ基、 フエノ キシ基、 ィミノォキシ基またはィソプロぺニルォキシ基の如き加水分解性基ま たは水酸基を表わすものとし、 また、 mは 1以上の正数、 cは 1、 2または 3 なる整数であるものとする。 )
かかる (メタ) アクリル酸エステル系単量体において、 上記一般式中の mを、 1〜30の範囲内に、 好ましくは、 1〜20の範囲内に、 さらに好ましくは、 1 〜10の範囲内に設定することが望ましい。
かかる mが 30を越えて多くなつた場合、 どうしても、 本発明の方法で得られ る水性樹脂 (W) の硬化性が低下したり、 本発明の組成物より得られる硬化物の 機械的強度が低下したり耐曝露汚染性が低下したりするので、 好ましくない。 上述した (メタ) アクリル酸エステル系単量体のうちで、 特に代表的なものの 具体例としては、 下記構造式 (S_X I I) 〜 (S— XX I I I) に示すものが 挙げられる。
H CH:,
I I
CH2 = C— CO— (CH2) 。一 S i _ 〔一 (〇S i) P— O— CH3〕 a
II I
O CH3 (S -X I I )
H C H 3 C H 3
I I I CH2=C-CO- (CH2) 。一 S i— 〔一 (OS i ) P— O— CH. 2
II I
〇 C H :i ( S - X I I I )
H C H し J"l 3
I I I
CH2=C— CO— (CH2) 。一 S i— (OS i ) P—〇一 CH3
II I I
〇 CH3 CHa (S— X I V)
Figure imgf000049_0001
C H 3 C H 3 し H 3
I I I
CH2=C-CO- (CH2) 。一 S i - 〔一 (OS i ) P— 0_CH3〕 2
II I
O CH3 (S -XV I )
CHa CH3 CHa
I I I
CH2=C-CO- (CH2) 。一 S i— (OS i ) P—〇一 CH3
II I I
O CH:i CHa (S— XV I I ) H CH3
I I CH2=C— C〇一 (CH2) 。一 S i— 〔一 (OS i ) p—〇H〕 3
II I
〇 CH, (S -XV I I I )
H CH3 CH3
I I I
CH2=C— CO— (CH2) 。一 S 卜 〔― (OS i ) 。一 OH〕 2
II I
O CH3 (S -X I X)
H CH3 CHa
I I I
CH2=C— C〇一 (CH2) 。一 S i— (OS i ) P—〇H
II I 1
〇 CH3 CH3 (S -XX)
CH3 CH3
CH2=C— CO— (CH2) 。一 S i— 〔― (OS i ) 。一 OH〕 3
II I
O CH3 (S - XX I)
C 3 し H 3 C n s
I I I
CH2=C— CO— (CH2) 。一 S i— 〔一 (OS i ) P— OH〕 2
II I
O C H 3 ( S - X X I I ) し H 3 C h 3 C rl 3
I I I
CH2=C— C〇一 (CH2) 。一 S i— (OS i ) P— OH
II I I
〇 CH.3 CH3 (S -XX I I I )
(ただし、 構造式 (S— X I I) 〜 (S—XX I I I) において、 式中の oは 1 〜8の整数を、 また pは 1〜 10の正数であるものとする。 ) 上掲した如き各種のポリシロキサン (a— 2) を使用して (4) 、 (8) また は (12) なる方法で、 共重合体を調製するには、 かかる (a— 2) を、 上掲し た単量体 (m— 2) と、 そして必要に応じて (m— 3) とを共重合せしめればよ い。 (8) の方法で得られる共重合体は、 そのままで複合樹脂 (C) として使用さ れるが、 (4) の方法で調製される共重合体 (b— 2) および (12) の方法で 調製される共重合体は、 それらに含有される酸基または塩基性基を前述したよう な処方で中和することにより (C) に変換される。
前記した (口) なる方法で複合樹脂 (C) を調製するには、 例えば前述の
(1) 、 もしくは (9) なる各種の方法において、 それぞれ調製される重合体 (b- 1) あるいは (b— 4) に含有される酸基または塩基性基を予め塩基性化 合物または酸性化合物で中和せしめた後に、 ポリシロキサン (a— 1) と縮合せ しめればよい。
前記した (ハ) なる方法で複合樹脂 (C) を調製するには、 前述の (1) 、
(2) 、 (3) 、 (5) 、 (6) 、 (7) 、 (9) 、 (10) もしくは (1 1) なる各種の方法において、 ポリシロキサン (a— 1) に替えて、 上記した如き一 般式 (S— I X) で示されるトリオルガノシラン化合物を使用して、 各方法と同 様の反応条件を適用すればよい。
また、 前記した (二) なる方法で複合樹脂 (C) を調製するには、 前述の
(口) なる方法において、 ポリシロキサン (a_ l) に替えて、 上記した如き一 般式 (S— I X) で示されるトリオルガノシラン化合物を使用すればよい。 上記した、 (ハ) もしくは (二) なる方法において、 使用される一般式 (S— I X) で示されるトリオルガノシラン化合物の特に好ましいものは、 トリアルキ ルモノアルコキシシランの如きトリオルガノモノアルコキシシランである。 次に、 水性樹脂 (W) を調製する際に使用される一方の構成成分である、 ポリ シロキサン (D) について述べる。
水性樹脂 (W) を調製する際に使用されるポリシロキサン (D) は、 珪素原子 に結合した水酸基および Zまたは珪素原子に結合した加水分解性基を有するもの であって、 上述したように、 構造式 (S_ I) で表される構造を必須の単位構造 として有する分岐構造もしくは環状構造を有するものである。
そして、 かかるポリシロキサン (D) としては、 ポリシロキサン (D) を構成 する全珪素原子のうち、 前記した構造式 (S— I) に由来する珪素原子が占める 割合が、 約 40モル%以上になるように、 好ましくは、 50モル%以上になるよ うに、 さらに好ましくは 7 0モル%以上になるように設定するのが、 本発明の方 法で得られる水性樹脂 (W) の常温硬化性の点で望ましい。
かかるポリシロキサン (D) としては、 メチル基もしくはェチル基の 1個と加 水分解性基の 3個を有する 3官能性シラン化合物を必須成分として含有するシラ ン化合物を加水分解縮合せしめることによつて調製される当該シラン化合物の加 水分解縮合物もしくは斯かるシラン化合物を部分加水分解縮合せしめることによ つて調製される、 当該シラン化合物の部分加水分解縮合物などが挙げられる。 前記した、 メチル基もしくはェチル基の 1個と加水分解性基の 3個を有する 3 官能性シラン化合物としては、 公知慣用のものが、 いずれも使用できるけれども、 それらのうちでも特に代表的なものは、 次のような一般式 (S— X X I V)
Figure imgf000052_0001
(ただし、 式中の R 2 は、 メチル基またはェチル基を、 R 2 ' はハロゲン原子、 アルコキシ基、 置換アルコキシ基、 ァシロキシ基、 フエノキシ基、 イミノォキ シ基もしくはイソプロぺニルォキシ基の如き、 加水分解性基を表わすものとす る。 )
で以て示されるシラン化合物である。
前掲したような一般式で示される 3官能シランとして特に代表的なもののみを 例示するにとどめれば、 メチルトリメトキシシラン、 メチルトリエトキシシラン もしくはメチルトリ— n—ブトキシシランの如き、 メチルトリアルコキシシラン 類;ェチルトリメトキシシラン、 ェチルトリエトキシシランもしくはェチルトリ 一 n—ブトキシシランの如き、 ェチルトリアルコキシシラン類; さらには、 メチ ルトリクロロシラン、 ェチルトリクロロシラン、 メチルトリァセトキシシランも また、 ポリシロキサン (D) の調製に際して、 前記したメチル基もしくはェチ ル基の 1個と加水分解性基の 3個が共に結合した 3官能性シラン化合物に加えて、 前掲したポリシロキサン (a— 1 ) の調製に使用される、 一般式 (S— V I I ) で表される 3官能性シラン化合物や一般式 (S— V I I I ) で表される 2官能性 シラン化合物、 一般式 (S— I X) で表される 1官能性シラン化合物、 さらには テトラメトキシシランゃテトラエトキシシランの如き 4官能性シラン化合物を併 用することが出来るけれども、 本発明の方法で調製される水性樹脂 (W) の優れ た保存安定性と優れた常温硬化性を維持する点から、 これらの併用量を本発明の 特徴を損なわない範囲内に抑える必要がある。
上述した各種のシラン化合物から調製されるポリシロキサン (D) として好ま しいものは、 一般式 (S— X X I V) で示される 3官能性シラン化合物を約 4 0 モル%以上、 好ましくは、 5 0モル%以上、 さらに好ましくは、 7 0モル%以上 含有するシラン化合物を加水分解縮合せしめることによって調製される当該シラ ン化合物の加水分解縮合物もしくは斯かるシラン化合物を部分加水分解縮合せし めることによって調製される、 当該シラン化合物の部分加水分解縮合物である。 一般式 (S— X X I V) で示される 3官能性シラン化合物のうちで、 ポリシ口 キサン (D) を調製する際に使用されるものとして特に好ましいものとしては、 メチルトリアルコキシシランまたはェチル卜リアルコキシシランなどであり、 さ らに特に好ましいものは、 メチルトリメトキシシランおよびメチルトリエトキシ シランである。
上記した一般式 (S— X X I V) で示される 3官能性シラン化合物以外のシラ ン化合物を併用してポリシロキサン (D) を調製する場合、 それらの使用量は、 ポリシロキサン (D) を形成する全珪素原子に占める一般式 (S — V I I ) で表 される 3官能性シラン化合物、 一般式 (S — V I I I ) で表される 2官能性シラ ン化合物、 一般式 (S— I X) で表される 1官能性シラン化合物あるいは 4官能 性シラン化合物に由来する珪素原子合計量として、 概ね 4 0モル%未満である。 前記したような各種のシラン化合物を加水分解縮合ないしは部分加水分解縮合 せしめることにより、 ポリシロキサン (D) を調製することができるが、 その場 合には、 上述したポリシロキサン (a— 1 ) の調製法に準じて調製を行えばよい。 上述したようなポリシロキサン (D) と、 前記した複合榭脂 (C ) とを混合せ しめ、 さらに必要に応じて、 水に溶解あるいは分散できる範囲内で (D) と ( C ) の一部分を縮合せしめたのち、 水性媒体に分散ないしは溶解せしめること により、 水性樹脂 (W) が得られる。
そして、 この場合のポリシロキサン (D) と複合樹脂 (C) との使用比率は、 得られる水性樹脂 (W) の固形分に占める、 ポリシロキサン (D) に由来するポ リシロキサンセグメントとポリシロキサンセグメント (A) との合計割合が、 前 記した如き好ましい範囲内となるようにすることが望ましい。
水性化工程をスムーズに進行させて保存安定性に優れる水性樹脂を得る観点か ら、 ポリシロキサン (D) と、 複合樹脂 (C ) との混合物あるいはそれらの縮合 物を調製を、 アルコール類、 ケトン類もしくはグリコールエーテル類の如き親水 性溶剤類もしくはこれらの溶剤類と水との混合物の存在下に行うこと力 好まし い。
そして、 (D) と (C ) との縮合は、 (D) と (C ) それぞれに含有される結 合した加水分解性基および Zまたは珪素原子に結合した水酸基同志のシロキサン 結合を形成する反応により達成されるものである。
複合樹脂 (C ) とポリシロキサン (D) との縮合反応を行うには、 必要に応じ て触媒の存在下に、 2 0〜 1 3 0 °C、 好ましくは、 4 0〜 1 0 0 °C程度の温度で、 1〜 1 0時間程度のあいだ反応せしめればよい。
当該縮合反応を実施するに当たり、 縮合の程度を高くし過ぎると、 縮合過程で ゲル化したり縮合生成物の溶液粘度が著しく高くなつたりするために、 縮合生成 物を水に溶解もしくは分散することが困難となる。 従って、 かかる縮合反応は、 縮合生成物を水に溶解あるいは分散できる程度の反応率にとどめる必要がある。 従って、 かかる縮合反応により得られる生成物は、 複合樹脂 (C ) とポリシ口 キサン (D) 並びに (C ) と (D) の縮合物なる三成分の混合物である。
このようにして調製される複合樹脂 (C) とポリシロキサン (D) との混合物 もしく (C) と (D) に加えて (C) と (D) の縮合物を含有する混合物を水性 媒体中に分散もしくは溶解せしめることにより水性樹脂 (W) が調製される。 かかる水性樹脂の調製に当たり、 公知慣用の種々の方法を適用することが出来 る。 たとえば、 前記した各混合物の溶液を、 水あるいは水と水溶性有機溶剤の混 合に添加せしめるか、 あるいは各混合物の溶液に水あるいは水と水溶性有機溶剤 の混合を加えることにより、 各混合物の溶液を水性媒体中に分散せしめるか、 あ るいは溶解せしめて、 目的とする水性樹脂 (W) を製造することが出来る。
また、 このようにして調製される水性樹脂 (W) に含まれる有機溶剤を、 必要 に応じて、 加熱および Zまたは減圧によって、 部分的に、 あるいは完全に除去せ しめることによって、 有機溶剤の含有率が低い、 あるいは有機溶剤を含有しない 水性樹脂 (W) を調製することが出来る。
上述した複合樹脂 (C) と、 ポリシロキサン (D) とが、 単なる混合物であつ ても、 当該混合物を水性媒体中に分散もしくは溶解せしめる過程で、 あるいは、 分散もしくは溶解せしめた後の脱溶剤工程で、 それらの少なくとも一部分は、 反 応して縮合物を形成する。
上述のようにして調製される水性樹脂 (W) 含まれる官能基としては、 複合榭 m (c) と、 ポリシロキサン (D) との両方に由来する、 珪素原子に結合した水 酸基ならびに場合により含有される珪素原子に結合した加水分解性基があり、 加 えて塩基性化合物により中和された酸基または酸性化合物により中和された塩基 性基ならびに場合によっては含有される遊離の酸基または遊離の塩基性基である。 また、 水性樹脂 (W) の前駆体である複合樹脂 (C) を調製する際に使用され る、 重合体 (b—l ) 〜 (b— 4 ) 等に、 酸基、 塩基性基、 珪素原子に結合した 加水分解性基および珪素原子に結合した水酸基の都合 4種類の官能基以外の官能 基として、 炭素原子に結合した水酸基等の官能基が導入される場合には、 上述の 官能基に加えて、 当該炭素原子に結合した水酸基等の官能基が水性樹脂 (W) に 含有されることになる。
ァニオン性基を有する水性樹脂 (W) を調製する際に、 ァニオン性基の前駆官 能基として、 ブロックした酸基あるいは酸無水基を導入した場合には、 水性樹脂 (W) を調製する過程で、 それらのうちの、 少なくとも一部分を、 ァニオン性基 である中和された酸基に変換する必要がある。
かかるブロックした酸基あるいは酸無水基のうちの少なくとも一部分は、 複合 樹脂 (C ) の合成段階で以て、 さらには、 これらを部分中和もしくは完全に中和 せしめたのち、 水に分散ないしは溶解する段階で以て、 加水分解、 熱分解あるい はアルコリシスなどによって、 遊離の酸基に変換される可能性がある。
このようにして調製される水性樹脂 (W) から、 本発明の水性硬化性樹脂組成 物を調製するには、 一つには、 (W) は、 それ自体で、 自己硬化性を有する処か ら、 (W) を必須の成分として含有する自己硬化性組成物とすればよいし、 二つ には、 (W) のそれぞれに対して、 さらに、 前記した水性樹脂 (W) に含有され る官能基と反応する官能基を有する化合物 (E ) を配合せしめることによって、
(W) のそれぞれに含まれる官能基と、 化合物 (E ) 中に含まれる官能基との間 の、 架橋反応をも利用する水性硬化性樹脂組成物とすればよい。
後者の硬化性樹脂組成物の調製に際して使用されるこの化合物 (E ) とは、 前 述した水性樹脂 (W) 中に含まれる、 前述のような各種の官能基と反応する官能 基を少なくとも 1種有する、 公知慣用の種々の化合物を指称するものである。 こうした官能基として特に代表的なもののみを例示するにとどめれば、 イソシ ァネ一ト基、 ブロックされたイソシァネート基、 エポキシ基、 シクロカーボネー ト基、 ォキサゾリン基、 アジリジン基、 カーボジイミド基、 珪素原子に結合した 水酸基、 珪素原子に結合した加水分解性基、 N—ヒドロキシメチルァミノ基、 N —アルコキシメチルァミノ基、 N—ヒドロキシメチルカルボン酸アミド基もしく は N—アルコキシメチルカルボン酸アミド基などである。
そして、 当該化合物 (E ) 中に含まれる官能基は、 水性樹脂 (W) 中に含まれ る官能基の種類に応じて、 適宜、 選択される。 そうした組み合わせとして特に代 表的なもののみを例示するにとどめれば、 珪素原子に結合した水酸基一珪素原子 に結合した水酸基、 珪素原子に結合した水酸基一珪素原子に結合した加水分解性 基、 珪素原子に結合した加水分解性基一珪素原子に結合した加水分解性基、 カル ポキシル基ーエポキシ基、 カルボキシル基ーシクロカーボネ一卜基、 カルボキシ ル基—アジリジニル基、 カルボキシル基一力一ポジイミド基、 3級ァミノ基—ェ ポキシ基、 カルボキシル基— N—ヒドロキシメチルァミノ基、 カルボキシル基— N _アルコキシメチルァミノ基、 炭素原子に結合した水酸基—イソシァネート基、 炭素原子に結合した水酸基一ブロックイソシァネート基、 カルボキシル基ーォキ サゾリン基、 N—ヒドロキシメチルァミノ基—炭素原子に結合した水酸基、 N— アルコキシメチルアミノ基—炭素原子に結合した水酸基、 N—ヒドロキシメチル カルボン酸アミド基ー炭素原子に結合した水酸基もしくは N—アルコキシメチル カルボン酸アミド基ー炭素原子に結合した水酸基などである。
当該化合物 (E ) としては、 水性樹脂 (W) 中に含まれる官能基によっては、 前述したような種々の官能基のうちの 2種以上を有するものであってもよい。 ま た、 当該化合物 (E ) としては、 比較的、 分子量の低い化合物に加えて、 各種の 樹脂類を使用することも出来るが、 このような樹脂類として特に代表的なものの みを例示するにとどめれば、 アクリル樹脂またはフッ素樹脂の如き、 各種のビニ ル系重合体、 ポリエステル樹脂、 アルキド樹脂、 ポリウレタン樹脂またはェポキ シ樹脂などである。 そして、 当該化合物 (E ) として、 特に、 前記した官能基を 2種以上有するような化合物を使用する際には、 当該化合物 (E ) としては、 ビ ニル系重合体を使用するのが簡便である。
かかる化合物 (E ) として特に代表的なもののみを例示するにとどめれば、 珪 素原子に結合した水酸基および Zまたは珪素原子に結合した加水分解性基を有す る化合物、 一分子中にエポキシ基と珪素原子に結合した加水分解性基とを併有す る化合物、 ポリイソシァネート化合物、 ブロックポリイソシァネート化合物、 ポ リエポキシ化合物、 ボリアジリジン化合物、 ポリカーポジイミド化合物、 ポリオ キサゾリン化合物もしくはァミノ樹脂などであり、 これらの種々の化合物は、 単 独使用であってもよいし、 2種以上の併用であってもよいことは、 勿論、 可能で ある。
前記した、 珪素原子に結合した水酸基および Zまたは珪素原子に結合した加水 分解性基を有する珪素化合物のうちでも特に代表的なもののみを例示するにとど めれば、 一分子に少なくとも 2個の、 珪素原子に結合した加水分解性基を有する シラン化合物; これらのシラン化合物の加水分解物あるいは加水分解縮合物; こ れらのシラン化合物の 1種の部分加水分解縮合によって得られる部分加水分解縮 合物; または此等のシラン化合物の 2種以上の部分加水分解縮合によって得られ る部分共加水分解縮合物などである。
これらのうちでも、 当該シラン化合物として特に代表的なもののみを例示する にとどめれば、 テトラメトキシシランおよびテトラエトキシシラン、 それらの部 分加水分解縮合物、 それらの部分共加水分解縮合物、 前掲した如き各種のシラン 化合物がある。
前記した、 一分子中にエポキシ基と珪素原子に結合した加水分解性基とを併有 する化合物として特に代表的なる化合物のみを例示するにとどめれば、 3—ダリ
3—グリシドキシプロピルメチルジメト キシシラン、 3—グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、 3—グリシドキシ ル) ェチルトリメトキシシランの如き、 エポキシ基を含有するシラン化合物; こ れらのシラン化合物を部分加水分解縮合させることによって得られる部分加水分 解縮合物; あるいは此等のシラン化合物の 2種以上の部分加水分解縮合によって 得られる部分共加水分解縮合物; 「E GM— 2 0 2」 [東レ ·ダウコ一ニング - シリコーン (株) 製の、 珪素原子に結合したメトキシ基と、 3—グリシドキシプ 口ピルとを併有する、 環状のポリシロキサンの商品名] ; 「K P— 3 9 2」 [信 越化学 (株) 製の、 3—グリシドキシプロビルトリメトキシシランの部分加水分 解縮合物の商品名] ; あるいは、 エポキシ基含有ビニル単量体と、 前掲したよう な各種の加水分解性シリル基含有ビニル系単量体とからなる種々の共重合体また は此等の両単量体を、 該両単量体と共重合可能なる、 (メタ) アクリル系、 ビニ ルエステル系、 ビニルエーテル系、 芳香族ビニル系ないしはフルォロォレフイン 系ビニル単量体類などと共重合せしめることによって得られる、 エポキシ基と加 水分解性シリル基を併有するビニル系共重合体類などである。
前記したポリイソシァネート化合物として特に代表的なもののみを例示するに とどめれば、 トリレンジイソシァネートまたはジフエ二ルメタン一 4, 4 ' —ジ イソシァネートの如き、 各種の芳香族ジイソシァネート類;メタ—キシリレンジ イソシァネートまたはひ, , a ' , ' —テトラメチル一メタ一キシリレンジ イソシァネートの如き、 各種のァラルキルジイソシァネート類;へキサメチレン ジイソシァネート、 リジンジイソシァネ一ト、 1 , 3—ビスイソシアナ一トメチ ルシクロへキサン、 2—メチル— 1 , 3—ジイソシアナ一トシクロへキサン、 2 ―メチル一 1 , 5—ジイソシアナ一トシクロへキサンまたはイソホロンジィソシ ァネートの如き、 各種の脂肪族ないしは脂環式ジイソシァネート類;前掲したよ うな各種のポリイソシァネート類を、 多価アルコール類と付加反応せしめること によって得られる、 イソシァネート基を有する各種のプレボリマ一類であるとか、 前掲したような各種のポリイソシァネート類を環化三量化せしめることによって 得られる、 イソシァヌレート環を有する各種のプレボリマ一類;前掲したような 各種のポリイソシァネート類と、 水とを反応せしめることによって得られる、 ビ ウレット構造を有する各種のポリイソシァネート類; さらには、 2—イソシアナ ートェチル (メタ) ァクリレート、 3 f ソプロぺニル一ひ, α—ジメチルベン ジルイソシァネートまたは (メタ) ァクリロイルイソシァネートの如き、 各種の、 イソシァネート基を有するビニル単量体の単独重合体; または此等のイソシァネ —ト基含有ビニル単量体を、 該単量体と共重合可能なる、 (メタ) アクリル系、 ビニルエステル系、 ビニルエーテル系、 芳香族、 ビニル系またはフルォロォレフ ィン系ビ二ル単量体類などと共重合せしめることによって得られる、 イソシァネ 一ト基を含有する各種のビニル系共重合体類などである。
そして、 かかるポリイソシァネートのうちにあって、 特に、 耐候性などの面か らは、 脂肪族、 ァラルキル系ないしは脂環式ジイソシァネート化合物、 それらの 各種のジィソシァネ一ト化合物から誘導される、 種々のタイプのプレボリマ一あ るいはイソシァネート基含有ビニル系重合体などの使用が、 特に望ましい。
前記したブロック ·ポリイソシァネート化合物として特に代表的なもののみを 例示するにとどめれば、 前掲したような各種のポリイソシァネート化合物を、 後 掲するような種々のブロック剤で以てブロック化せしめることによって得られる 種々のブロックポリイソシァネート化合物や、 イソシァネート基を環化二量化せ しめることによって得られる種々のウレトジオン構造を含む化合物のように、 熱 によって、 イソシァネート基を再生する化合物などである。
そして、 ブロック ·ポリイソシァネート化合物を調製する際に使用されるプロ ック剤として特に代表的なもののみを例示するにとどめれば、 メタノール、 エタ ノールまたは乳酸エステルの如き、 各種のアルコール類; フエノールまたはサリ チル酸エステルの如き、 フエノール性水酸基含有化合物類; または ε—力プロラ クタムまたは 2—ピロリドンの如き、 各種のァマイド類;アセトンォキシムまた はメチルェチルケトォキシムの如き、 各種のォキシム類; さらには、 ァセト酢酸 メチル、 ァセト酢酸ェチルまたはァセチルアセトンの如き、 各種の活性メチレン 化合物類などである。
前記したポリエポキシ化合物として特に代表的なもののみを例示するにとどめ れば、 エチレングリコール、 へキサンジオール、 ネオペンチルダリコ一ル、 トリ メチロールプロパン、 ペン夕エリスリ! ル、 ソルビ] ^一ルまたは水添ビスフエ ノール Aの如き、 各種の脂肪族ないしは脂環式ポリオ一ルのポリグリシジルェ一 テル類; ビスフエノール A、 ビスフエノール Sまたはビスフエノール Fの如き、 各種の芳香族系ジオールのポリグリシジルェ一テル類;ポリエチレングリコール、 ポリプロピレングリコールまたはポリテトラメチレングリコールの如き、 各種の ポリエーテルポリオ一ルのポリグリシジルエーテル類; トリス (2—ヒドロキシ ェチル) イソシァヌレートのポリグリシジルェ一テル類; アジピン酸、 ブタンテ トラカルボン酸、 フ夕ル酸またはテレフタル酸の如き、 各種の脂肪族ないしは芳 香族ポリカルボン酸のポリダリシジルエステル類; シクロォク夕ジェンまたはビ ニルシクロへキセンの如き、 各種の炭化水素系ジェン類のビスエポキシド類; ビ ス (3 , 4—エポキシシクロへキシルメチル) アジペートまたは 3, 4—ェポキ 如き、 各種の脂環式ポリエポキシ化合物; 「E G M—4 0 0」 [東レ *ダウコー ニング 'シリコーン (株) 製の、 3—グリシドキシプロピルを有する、 環状のポ リシロキサンの商品名] ; さらには、 エポキシ基含有ビニル単量体の単独重合体 または此等のエポキシ基含有ビニル単量体を、 該単量体と共重合可能なる、 それ ぞれ、 (メタ) アクリル系、 ビニルエステル系、 ビニルエーテル系、 芳香族ビニ ル系もしくはフルォロォレフイン系ビニル単量体類などと共重合せしめることに よって得られる、 エポキシ基を含有するビニル系共重合体類などである。
そして、 前記したポリオキサゾリン化合物の代表的なものとしては、 2 , 2 , 一 p—フエ二レン一ビス一 (1 , 3—才キサゾリン) 、 2 , 2 、 —テトラメチレ ンービス一 (1, 3—ォキサゾリン) 、 2 , 2 ' —ォクタメチレン—ビス一 (1 , 3—才キサゾリン) の如き低分子量のポリ (1, 3—才キサゾリン) 化合物; さ らには、 2—イソプロぺニル— 1 , 3—ォキサゾリンの如き 1, 3 _ォキサゾリ ン基含有ビニル系単量体の単独重合体もしくはこれと共重合可能な各種のビニル 系単量体とを共重合せしめて得られる、 1, 3—才キサゾリン基を含有するビニ ル系重合体が挙げられる。
N—ヒドロキシメチルァミノ基または N—アルコキシメチルァミノ基を含有す る化合物の代表的なものとしては、 各種のァミノ樹脂類がある。
かかるァミノ樹脂の代表的なるものとしては、 メラミン、 ベンゾグアナミン、 ァセトグアナミン、 尿素またはグリコゥリルの如き、 各種のアミノ基含有化合物 を、 ホルムアルデヒドまたはァセトアルデヒドの如き、 各種のアルデヒド化合物 (ないしはアルデヒド供給物質) と反応せしめることによって得られるアルキロ 一ル基を有する種々のアミノ榭脂;あるいは斯かるアルキロール基を有するアミ ノ榭脂を、 メタノール、 エタノール、 n—ブ夕ノールまたは i s o—ブ夕ノール の如き、 各種の低級アルコールと反応せしめることによって得られる、 種々のァ ルコキシアルキル基含有アミノ樹脂などである。
N—アルコキシメチルカルポン酸ァミド基を含有する化合物の代表的なものと しては、 N—ヒドロキシメチル (メタ) アクリルアミドをこれと共重合するビニ ル系単量体と共重合せしめて得られるビニル系重合体が挙げられる。
N—アルコキシメチルカルボン酸アミド基を含有する化合物の代表的なものと しては、 N—メトキシメチル (メタ) アクリルアミドもしくは N— n—ブトキシ メチル (メタ) アクリルアミド等の N—アルコキシメチルカルボン酸アミド基を 含有するビニル系単量体類をこれらと共重合するビニル系単量体と共重合せしめ て得られる N—アルコキシメチルカルボン酸アミド基を含有するビニル系重合体 が挙げられる。
化合物 (E ) を、 水性樹脂 (W) に配合せしめる際、 この化合物 (E ) が、 そ れ自体、 水溶性のものであったり、 水分散体であったり、 親水性を有するような ものである場合には、 当該化合物 (E ) 、 水性樹脂 (W) 中に、 均一に溶解な いしは均一に分散した形の組成物を得ることが出来る。
しかしながら、 当該化合物 (E ) の親水性が低い場合には、 水性樹脂 (W) と 混合せしめようとしても、 均一に溶解ないしは分散した形の組成物を得ることは 出来ないようになるが、 このような場合には、 公知慣用の種々の方法によって、 当該化合物 (E) 中に、 親水性基を導入せしめることによって、 当該化合物
( E ) それ自体の親水性を向上せしめ、 均一なる形の組成物を得ることが出来る。 当該化合物 (E ) が重合体である場合には、 当該化合物 (E ) としては、 無溶 剤液状物、 有機溶剤溶液、 水溶液または水分散体のいずれの形態であっても使用 することができる。 そして、 当該化合物 (E ) それ自体がビニル重合体である場 合には、 ェマルジョン重合体として使用するのも好適である。 前記した水性樹脂 (W) と、 当該化合物 (E) とから成る水性硬化性樹脂組成 物を調製するには、 当該化合物 (E) が、 珪素原子に結合した水酸基および Zま たは珪素原子に結合した加水分解性基を有する化合物である場合には、 水性樹脂 (W) の固形分の 100重量部に対して、 当該化合物 (E) の固形分量が、 約 1 〜約 200重量部の範囲内、 好ましくは、 2〜150重量部の範囲内、 一層好ま しくは、 3〜100重量部の範囲内となるように配合すればよい。
また、 当該化合物 (E) 力 ポリイソシァネート化合物またはブロックポリイ ソシァネート化合物である場合には、 水性樹脂 (W) 中に含まれる、 イソシァネ ート基またはブロックイソシァネート基と反応する官能基の 1当量に対して、 当 該化合物 (E) 中に含まれる、 イソシァネート基またはブロックイソシァネート 基の量が約 0. 1〜約 10当量の範囲内、 好ましくは、 0. 3〜5当量の範囲内、 一層好ましくは、 0. 5〜2当量の範囲内となるように、 当該化合物 (E) を配 合すればよい。
また、 当該化合物 (E) が、 一分子中にエポキシ基と珪素原子に結合した加水 分解性基とを併有する化合物あるいはポリエポキシ化合物である場合には、 水性 樹脂 (W) の中に含まれる、 エポキシ基またと反応する官能基の 1当量に対して、 当該化合物 (E) 中に含まれるエポキシ基量の合計量が、 約 0. 2〜約 5. 0当 量の範囲内、 好ましくは、 0. 5〜3. 0当量の範囲内、 一層好ましくは、 0. 7〜2当量の範囲内となるように、 当該化合物 (E) を配合すればよい。
当該化合物 (E) が、 ァミノ樹脂である場合には、 水性樹脂 (W) の固形分の 100重量部に対して、 ァミノ樹脂の固形分量が、 約 5〜約 200重量部の範囲 内、 好ましくは、 10〜150重量部の範囲内、 一層好ましくは、 15〜100 重量部の範囲内となるように配合すればよい。
当該化合物 (E) が、 ポリオキサゾリン化合物である場合には、 水性樹脂 (W) の中に含まれる、 ォキサゾリン基と反応する官能基の 1当量に対して、 当 該化合物 (E) 中に含まれるォキサゾリン基量の合計量が、 約 0. 2〜約 5. 0 当量の範囲内、 好ましくは、 0. 5〜3. 0当量の範囲内、 一層好ましくは、 0. 7〜2当量の範囲内となるように、 当該化合物 (E) を配合すればよい。
上述のようにして調製される、 水性樹脂 (W) を必須の成分として含有する本 発明の水性硬化性樹脂組成物、 あるいは水性樹脂 (W) に、 さらに、 化合物
( E ) をも配合せしめてなる、 本発明の水性硬化性樹脂組成物は、 着色顔料を含 まないクリヤーな組成物として使用することも出来るし、 また、 公知慣用の種々 の有機系あるいは無機系の顔料を含有する着色組成物として、 使用することも出 来る。
上記した顔料の代表的なものとしては、 カーボン ·ブラック、 フタロシアニン •ブル一、 フタロシアニン ·グリーンまたはキナクリドン · レツドの如き、 各種 の有機系顔料;酸化チタン、 酸化鉄、 チタンイェローもしくは銅クロムブラック の如き各種の金属酸化物系の無機系顔料; さらには、 アルミニウムフレークもし くはパールマイ力の如き無機系のフレーク状の顔料等が挙げられる。
また、 本発明の水性硬化性樹脂組成物には、 さらに、 硬化触媒、 流動調整剤、 染料、 レべリング剤、 レオロジーコントロール剤、 紫外線吸収剤、 酸化防止剤ま たは可塑剤などのような、 公知慣用の種々の添加剤類などをも配合せしめた形で 以て、 使用することが出来る。
前記した添加剤類のうち、 硬化触媒として特に代表的なもののみを例示するに とどめれば、 前記したような複合樹脂 (C ) の調製に際しに使用されるものとし て、 すでに、 前掲しているような各種の触媒類を使用することも出来るし、 これ らの諸化合物に加えて、 テトラメチルホスホニゥム塩、 テトラェチルホスホニゥ ム塩、 テトラブチルホスホニゥム塩またはトリフエニルホスホニゥム塩類などで あって、 対ァニオンとして、 たとえば、 フルオライド、 クロライド、 ブロマイド またはカルポキシレートの如き、 各種のァニオンを有するような種々の化合物を 使用することも出来る。
水性樹脂 (W) 、 親水性基としてァニオン性基またはカチオン性基を有する 場合には、 かかるァニオン性基またはカチオン性基が珪素原子に結合した水酸基、 即ちシラノール基の縮合触媒として機能することから、 ことさらに硬化触媒を添 加せずとも、 室温においてシラノール基の縮合による架橋が達成できる。 さらに 硬化性の向上を図るには、 前記した如き硬化触媒を添加すればよい
水性樹脂 (W) 力 親水性基としてノニオン性基のみを有する場合には、 シラ ノール基の縮合による架橋は室温では非常に遅い。 したがって、 かかる樹脂をシ ラノール基の縮合により室温に於いて架橋せしめるには、 前記した如き硬化触媒 を添加することが好ましい。
水性樹脂 (W) のそれぞれを含む本発明の水性硬化性樹脂組成物に、 触媒を添 加する場合には、 かかる硬化触媒の添加量を、 含有される樹脂固形分の合計量の 1 0 0重量部に対して、 0 . 0 1〜 1 5重量部の範囲に、 好ましくは 0 . 0 5〜 1 0重量部の範囲に、 特に好ましくは 0 . 1〜5重量部の範囲に、 設定するのが 適切である。
かくして得られる、 本発明に係る水性硬化性樹脂組成物は、 これを構成する水 性樹脂 (W) のそれぞれの種類により、 (E) 成分の有無により、 あるいは該 (E) 成分を添加したような場合には、 その種類と量とにより、 最適なる硬化条 件は異なるけれども、 室温で、 1〜 1 0日間程度のあいだ乾燥せしめるか、 ある いは約 4 0〜約 2 5 0 °C程度の温度範囲で、 約 3 0秒〜約 2時間程度のあいだ焼 き付けを行なうことによって、 実用性の高い硬化物を得ることが出来る。
上述した本発明の水性硬化性樹脂組成物を必須の成分として含有する、 水性塗 料を、 上塗り塗料として、 基材に、 あるいは、 予め下塗り塗料が塗装された基材 に、 塗装せしめ、 次いで、 硬化せしめることにより、 耐久性、 耐曝露汚染性等の 諸性能に優れる塗装物を得ることができる。
本発明の塗膜形成方法において使用される基材としては、 公知慣用の種々のも のが使用され得るが、 それらのうちでも特に代表的なものとしては、 各種の金属 基材、 無機質基材、 プラスチック基材、 紙もしくは木質系基材等が挙げられる。 かかる各種の基材のうち、 金属基材の代表的なものとしては、 鉄、 ニッケル、 アルミニウム、 クロム、 亜鉛、 錫、 銅または鉛等の金属類や、 ステンレススチ一 ルもしくは真鑰の如き、 これらの各種金属の合金類、 さらには、 前掲したような 各種の金属類であって、 メツキや化成処理などが施された各種の表面処理金属類 が挙げられる。
また、 無機質基材とは、 セメント系、 珪酸カルシウム等の珪酸塩系、 石膏系、 石綿系もしくはセラミックス系等で代表される無機質の材料を主とするものであ り、 その具体的なものとしては、 現場施工 (湿式) 基材として、 打放しコンクリ —ト、 セメントモルタル、 石膏プラス夕一、 ドロマイトプラス夕一もしくは漆喰 等が挙げられ、 また、 現場生産品 (乾式) 基材としては、 軽量気泡コンクリート (A L C ) 、 石綿セメント、 ガラス繊維強化の珪酸カルシウム、 石膏ボード、 夕 ィルの如き各種の粘土の焼成物もしくはガラスなどの各種のものが挙げられる。 プラスチック基材の代表的なものとしては、 ポリスチレン、 ポリ力一ボネ一ト、 ポリメチルメタクリレート、 A B S樹脂、 ポリフエ二レンオキサイド、 ポリウレ タン、 ポリエチレン、 ポリ塩ィヒビニル、 ポリプロピレン、 ポリブチレンテレフタ レートもしくはポリエチレンテレフ夕レートの如き、 種々の熱可塑性樹脂の成形 品; さらには、 不飽和ポリエステル樹脂、 フエノール樹脂、 架橋型ポリウレタン、 架橋型のァクリル樹脂もしくは架橋型の飽和ポリエステル樹脂の如き、 各種の熱 硬化性樹脂の成形品等が挙げられる。
また、 前掲したような各種の基材であって、 被覆が施されており、 しかも、 そ の被覆部分の劣化が進んだような部類の基材であつても、 本発明でいう基材とし て使用することが出来る。
こうした種々の基材は、 それぞれ、 板状、 球状、 フィルム状、 シート状ないし は大型の構築物または複雑なる形状の組立物あるいは成形物などのような、 種々 の用途に応じて、 各種の形で以て使用されるものであって、 特に、 制限はない。 そして、 かかる基材に直接、 本発明の硬化性樹脂組成物を必須の成分として含 有する水性塗料を、 上塗り塗料として塗装せしめ、 次いで、 硬化せしめることを 特徴とする塗膜の形成方法 (以下、 方法 (I ) と略記する) としては、 前記基材 上に、 上塗り用の当該水性塗料を、 刷毛塗り、 ローラー塗装、 スプレー塗装、 浸 漬塗装、 フロー ·コ一夕一塗装、 ロール 'コ一夕一塗装もしくは電着塗装などと いった、 公知慣用の種々の塗装方法によって塗装せしめたのちに、 硬化せしめる 方法、 等が挙げられる。
そして、 未硬化の上塗り塗膜で被覆された基材を、 常温に、 1〜1 0日間程度、 放置したり、 約 4 0〜約 2 5 0 °Cなる温度範囲で以て、 約 3 0秒間〜 2時間程度、 加熱したりすることによって、 とりわけ、 耐候性ゃ耐酸性雨性等の耐久性並びに 耐曝露汚染性に優れた塗膜で被覆された、 塗装物を得ることが出来る。
他方、 予め下塗り塗料が塗装された基材に、 本発明の硬化性樹脂組成物を必須 の成分として含有する水性塗料を、 上塗り塗料として塗装せしめ、 次いで、 硬化 せしめる塗膜の形成方法 (以下、 方法 (I I ) と略記する) において、 下塗り塗 料としては、 公知慣用の種々のものを使用することが出来る。
かかる下塗り塗料のタイプとして特に代表的なもののみを例示するにとどめれ ば、 水性の溶液型ないしは分散型またはェマルジヨン型塗料;有機溶剤系の溶液 型ないしは分散型塗料; さらには、 粉体塗料もしくは無溶剤型液状塗料などがあ る。
こうした各種の塗料のうち、 水性の溶液型ないしは分散型またはェマルジョン 型塗料として特に代表的なもののみを例示するにとどめれば、 ァクリル樹脂系塗 料、 ポリエステル樹脂系塗料、 アルキド樹脂系塗料、 エポキシ樹脂系塗料、 脂肪 酸変性エポキシ樹脂系塗料、 シリコーン樹脂系塗料、 ポリウレタン樹脂系塗料、 フルォロォレフィン系塗料またはァミン変性ェポキ樹脂塗料などのような各種の タイプのものが挙げられる。
かかる各種の水性塗料は、 硬化剤や硬化触媒などを含有しない非架橋型塗料と して使用することが出来るし、 あるいはポリイソシァネート、 ブロック化ポリイ ソシァネート、 ポリエポキシ化合物、 ポリオキサゾリン化合物または加水分解性 シリル基 ·エポキシ基併有化合物の如き、 各種の架橋剤、 あるいは架橋剤として 機能する化合物や、 公知慣用の種々の硬化触媒類が配合された、 架橋型塗料とし ても使用することが出来る。
さらには、 下塗り塗料としての、 架橋型水性塗料の一つとして、 本発明の組成 物を必須成分として含む、 水性塗料をも使用することが出来る。
下塗り塗料として用いられる、 有機溶剤系の溶液型ないしは分散型塗料として 特に代表的なもののみを例示するにとどめれば、 塩素化ポリオレフィン樹脂系塗 料、 アクリル樹脂系塗料、 シリコン含有アクリル樹脂系塗料、 ポリエステル樹脂 系塗料、 アルキド樹脂系塗料、 繊維素系ポリマー含有塗料、 エポキシ樹脂系塗料、 脂肪酸変性エポキシ樹脂系塗料またはシリコーン樹脂系塗料などのような各種の タイプのものが挙げられる。
こうした各種の有機溶剤系塗料は、 硬化剤や硬化触媒などを含有しない非架橋 型塗料として使用することが出来るし、 水性の下塗り塗料の部分で以て上述した ような各種の架橋剤、 あるいは架橋剤として機能する化合物や、 公知慣用の種々 の硬化触媒類が配合された、 架橋型塗料としても使用することが出来る。
有機溶剤系塗料として、 エネルギー線硬化型のアクリル二重結合や、 ビニルェ —テル基や、 脂環式エポキシ基などを有する樹脂あるいは化合物などを含む塗料 も亦、 使用することが出来る。
下塗り塗料として用いられる粉体塗料として特に代表的なもののみを例示する にとどめれば、 エポキシ樹脂系塗料、 ポリエステル榭脂系塗料またはアクリル樹 脂系塗料などが挙げられるが、 これらは、 それぞれの樹脂中に含有される、 反応 性の官能基の種類に応じて、 酸無水物、 ジシアンジアミド、 多価カルボン酸、 ブ 口ック化ポリィソシァネ一トまたはポリエポキシ化合物などの、 各種の架橋剤が 配合された、 熱硬化性塗料として使用される。
下塗り塗料として用いられる、 無溶剤液状塗料として特に代表的なもののみを 例示するにとどめれば、 ラジカル硬化型の不飽和ポリエステル樹脂系塗料、 ポリ イソシァネート硬化型のポリウレタン樹脂系塗料、 エネルギー線硬化型のアタリ ル系二重結合含有樹脂を含む塗料もしくはエネルギー線硬化型のビニルエーテル 基および Zまたは脂環式エポキシ基を有する樹脂あるいは化合物を含む塗料など が挙げられる。
また、 上記したような各種の下塗り用塗料は、 顔料を含まないクリヤー塗料で あってもよいし、 上述したような各種の顔料を含むエナメル系塗料あるいはアル ミニゥムフレーク等を含有するメ夕リック塗料であってもよい。
したがって、 方法 (I I ) としては、 下塗り塗料と、 上塗り塗料との組み合わ せに応じて、 ① 下塗りクリャ一塗膜と上塗り着色塗膜、 ② 下塗り着色塗膜と 上塗り着色塗膜、 ③ 下塗り着色塗膜と上塗クリャ一塗膜等のような、 いわゆる 複層塗膜を、 硬化せしめる方法が挙げられる。
そして、 こうした複層塗膜における、 下塗りと、 上塗りとの組み合わせは、 塗 装物の用途に応じて、 適宜、 選択される。
方法 ( I I ) によって、 塗膜を形成せしめるには、 上述したような各種の基材 上に、 まず、 下塗り塗料を塗装せしめ、 次いで、 上塗り用の水性塗料を塗装せし めたのちに、 上塗り塗料を硬化せしめればよい。
こうした下塗り塗料および上塗り塗料の塗装に際して、 方法 ( I ) で塗装する 場合に適用できるものとして例示した各種の塗装方法を適用できる。
その際の、 塗膜の乾燥工程あるい硬化工程としては、 下塗り塗料の種類や、 基 材の種類などに応じて、 適宜、 選択されるが、 たとえば、 下塗り塗料を塗装せし めたのち、 上塗り塗料を塗装せしめる前に、 常温に放置したり、 加熱したりする ことにより、 あるいは紫外線や電子線などのような、 いわゆるエネルギー線を照 射したりすることにより、 予め、 乾燥ないしは硬化した下塗り塗膜を形成せしめ、 その上に、 上塗り塗料を塗装せしめ、 硬化せしめることも出来る。
あるいは、 下塗り塗料を塗装せしめたのちに、 下塗り塗膜を乾燥あるいは硬化 せしめる前に、 上塗り塗料を塗装せしめるという、 いわゆるウエット ·オン -ゥ エツト (w e t— o n— w e t ) 塗装仕上げ法を適用して、 上塗り塗膜を硬化せ しめると同時に、 下塗り塗膜を乾燥あるいは硬化せしめることも出来る。
また、 使用される下塗り塗料は、 1種類のみであってもよいし、 2種類以上の 塗料を使用して、 複層の下塗り塗膜を形成させてもよい。
そして、 こうした、 たとえば、 方法 ( I I ) で以て塗膜を形成せしめる際の、 上塗り塗膜の硬化条件としては、 上述した方法 ( I ) で以て形成せしめる際と同 様の条件を適用することも出来るが、 下塗り塗膜と同時に硬化せしめる場合には、 下塗り塗膜の硬化に適した条件に設定する必要がある。
上述した如き本発明の塗膜の形成方法によって、 とりわけ、 光沢保持性ならび に耐酸性雨性等の耐久性と耐曝露汚染性に優れる硬化塗膜で被覆された、 塗装物 が調製される。
かかる塗装物の、 より具体的なものとしては、 基材として金属基材が使用され た自動車、 自動二輪車、 電車、 自転車、 船舶または飛行機あるいは其の他の輸送 関連機器類;基材として、 金属基材あるいはプラスチック基材等が使用された、 テレビ、 ラジオ、 冷蔵庫、 洗濯機、 クーラー、 クーラー室外機またはコンビユー 夕あるいは其の他の家電製品類およびそれらに使用される各種の部品類;各種の 無機質系の瓦、 金属製の屋根材、 無機質系外壁材、 金属製の壁材、 金属製の窓枠、 金属製あるいは木製のドアまたは内壁材の如き、 種々の建材類;道路、 道路標識、 ガードレール、 橋梁、 タンク、 煙突またはビルディングの如き、 各種の屋外構築 物; さらには、 ポリエステル樹脂フィルム、 アクリル樹脂フィルムあるいはフッ 素榭脂フィルム等の各種の有機フィルムに塗装した各種の被覆フィルムなどが挙 げられる。 本発明の塗膜形成方法はこうした塗装物に、 有効に利用することがで きるものである。
本発明に係る水性樹脂は、 とりわけ、 光沢保持性等の耐久性および耐曝露汚染 性などに極めて優れる硬化物を与える処から、 該水性榭脂を必須の成分として含 有することから成る、 本発明に係る水性硬化性樹脂組成物は、 主として、 自動車 上塗り用塗料、 建築外装用塗料、 建材用塗料などの、 種々の塗料用として利用す ることが出来るし、 さらには、 接着剤用、 インク用、 繊維 ·紙の含浸剤用ならび に表面処理剤用などとして、 広範囲なる用途にも、 利用することが出来る。 実施例
次に、 本発明を、 参考例、 実施例および比較例により、 一層、 具体的に説明を することにするが、 本発明は、 決して、 これらの例のみに限定されるものではな レ^ なお、 以下において、 部および%は、 特に断りの無い限り、 すべて、 重量基 準であるものとする。 参考例 1 〔重合体 (b— 1) の調製例〕
温度計、 還流冷却器、 撹拌機、 滴下漏斗および窒素導入管を備えた反応容器に、 i s o—プロパノール (I PA) の 470部を仕込んで、 窒素ガスの通気下に、 80°Cに昇温した。
次いで、 同温度で、 スチレン (ST) の 100部、 メチルメタァクリレート (MMA) の 300部、 n—ブチルメタクリレート (BMA) の 284部、 n— ブチルァクリレート (BA) の 186部、 3—メ夕クリロイルォキシプロビルト リメトキシシラン (MPTMS) の 30部およびアクリル酸 (AA) の 100部 からなる混合物と、 I P Aの 350部と t e r t—プチルパ一ォキシ一 2ーェチ ルへキサノエート (TBPOEH) の 50部とからなる混合物とを、 別々に、 4 時間かけて滴下した。
滴下終了後も、 同温度で、 16時間のあいだ撹拌することによって、 不揮発分 が 55. 9%で、 かつ、 数平均分子量が 10, 000なる、 カルボキシル基およ びトリメトキシシリル基を併有する目的重合体の溶液を得た。 以下、 これを (b - 1 - 1) と略記する。 参考例 2 (同上)
参考例 1と同様の反応容器に、 I P Aの 470部を仕込んで、 窒素ガスの通気 下に、 80°Cに昇温した。
次いで、 同温度で、 STの 100咅 MMAの200部、 BMAの314部、 B Aの 186部、 A Aの 150部および 2—ヒドロキシェチルメ夕クリレ一ト (HEMA) の 50部からなる混合物と、 I PAの 350部と TBPOEHの 5 0部とからなる混合物と、 3—メルカプトプロビルトリメトキシシランの 24部 とを、 それぞれ、 別々に、 4時間かけて滴下した。
滴下終了後も、 同温度で、 16時間のあいだ撹拌することによって、 不揮発分 が 55. 5%で、 かつ、 数平均分子量が 10, 300なる、 カルボキシル基、 ト リメトキシシリル基および炭素原子に結合した水酸基を併有する目的重合体の溶 液を得た。 以下、 これを(b— 1一 2) と略記する。 参考例 3および 4 (同上)
単量体の種類および使用量と、 重合開始剤の使用量とを、 第 1表に示すように 変更した以外は、 参考例 1と同様に重合を行なって、 同表に示すような性状値を 有する、 各種の目的重合体 (b_ l— 3) および (b— 1— 4) を得た。 それら の重合体は、 同表に示すように略記をする。
1 表 (1— 1) 参考例 3 参考例 4
ST 100 100
MMA 300 300
単 BMA 182 1 14
BA 148 1 D ό
体 DMAEMA 240 240
HEMA 50
MPTMS 30 30
開始剤 ABMBN 50 50
《第 1表の脚注》
原料類の使用割合を示す各数値は、 いずれも、 重量部数であるものとする。
「DMAEMA」 2—ジメチルアミノエチルメ夕クリレートの略 記
「ABMBN」 2, 2, ーァゾビス一 (2—メチルブチロニ卜 リルの略記
Figure imgf000071_0001
参考例 5および 6 〔重合体 (b— 3) および (b— 4) の調製例〕
単量体の種類および其の使用量と、 重合開始剤の使用量とを、 第 1表に示すよ うに変更した以外は、 参考例 1と同様に重合を行なって、 同表に示すような性状 値を有する、 各種の目的重合体 (b— 3— 1) および (b— 4— 1) を得た。 1 表 (2 - 1) 参考例 5 参考例 6 s τ 100 100
MM A 300 300 早 BMA 1 4 1 4
B A 86 186
PEGMA Q n Ό n \j Δ 9 ΠJ Π V
AA 50
MPTMS 30 開 始 TB POEH 50 剤 TB POTMS 50
《第 1表の脚注》
原料類の使用割合を示す各数値は、 いずれも、 重量部数であるものとする。
「PEGMA」 数平均分子量が約 1, 000のメトキシポリエチレン グリコールメタクリレートの略記
「TBPOTMS」 … t e r t—ブチルパーォキシ一 2, 2—ジメチルー 3
—トリメトキシシリルプロパノエ一トの略記
Figure imgf000072_0001
参考例?〜 10 〔重合体 (R— 1) 〜 (R— 4) の調製例〕
単量体の種類および其の使用量と、 重合開始剤の使用量とを、 第 1表に示すよ うに変更した以外は、 参考例 1と同様に重合を行なって、 同表に示すような性状 値を有する各種の目的重合体 (R— 1) 〜 (R— 4) を得た。 1 表 (3— 1) 参考例 7 参考例 8 参考例 9 参考例 10
ST 100 100 100 100 単 MMA 300 300 300 300
Β Μ A 364 294 264 214
Β A Ο
丄 8 t) 丄 S わ Ο Ό Ο Ζ 1
ΑΑ 50 50 50
DMAEMA リ
PEGMA 200
ΗΕΜΑ 1 15 開 始 ΤΒ ΡΟΕΗ 50 50 50 剤 ΑΒΜΒΝ 50
Figure imgf000073_0001
《第 1表の脚注》
参考例 7で得られた 「R— 1」 は、 対照用樹脂 1を調製する際に使用する ための重合体である。
参考例 8で得られた 「R— 2」 は、 対照用樹脂 2を調製する際に使用する ための重合体である。
参考例 9で得られた 「R— 3」 は、 対照用樹脂 3を調製する際に使用する ための重合体である。
参考例 10で得られた 「R— 4」 は、 対照用樹脂 4および対照用樹脂 5を 調製する際に使用するための重合体である。 参考例 11 〔ポリシロキサン (D) の調製例〕 P
72 温度計、 環流冷却管および滴下漏斗を備えた反応容器に、 メチルトリエトキシ シラン (MTES) の 985部および I P Aの 350部を仕込んで、 80 まで 昇温した。
次いで、 同温で、 「AP— 3」 [大八化学工業所 (株) 製の、 i s o—プロピ ルアシッドホスフェートの商品名] の 0. 03部と、 脱イオン水の 299部との 混合物を、 5分間を要して滴下した。
滴下終了後も、 同温度で、 4時間のあいだ撹拌を行なったのち、 減圧蒸留で、 エタノールと I P Aの一部分を除くことによって、 不揮発分が 49. 7%なる、 目的とする MTESの完全加水分解縮合物である、 珪素原子に結合した水酸基を 有するポリシロキサンの I PA—水混合溶液を得た。 以下、 これを (D— 1) と 略記する。 参考例 12〜14 (同上)
アルコキシシランの種類および其の使用量と、 I PAの使用量と、 脱イオン水 または 「AP— 3」 の使用量とを、 第 2表に示すように変更した以外は、 参考例 1 1と同様の方法により、 同表に示すような性状を有する、 各種の目的ポリシ口 キサン (D— 2) 〜 (D— 4) を得た。
此処で得られたポリシロキサン (D— 2) 〜 (D— 4) は、 使用するアルコキ シシランの完全加水分解縮合物である、 珪素原子に結合した水酸基を有するポリ シロキサンの I P A—水混合溶液である。
リ 丄 乙
アルコキ MTE S 1丄 7 / 1丄 丄 丄 4 4 D O D
DMDMS ο υ
PTMS 71
I PA 400 400 350
脱イオン水 386 386 280
「AP— 3」 0. 04 0. 04 0.03
《第 2表の脚注》
原料類の使用割合を示す各数値は、 いずれも、 重量部数であるものとする <
「DMDMS」 ジメチルジメトキシシランの略記
「PTMS」 フエニルトリメトキシシランの略記
Figure imgf000075_0001
参考例 15 (同上)
参考例 1 1と同様の反応容器に、 メチルトリメ (MTMS) の 1,
(CHTMS) の 133部を 仕込んで、 80°Cまで昇温した。
次いで、 同温で、 「AP— 3」 の 0. 2部と、 脱イオン水の 280部との混合 物を、 約 1時間を要して滴下した。
滴下終了後も、 同温度で、 4時間のあいだ撹拌を行なったのち、 減圧蒸留で、 メタノールを除くことによって、 メトキシ基の含有率が 35%で、 数平均分子量 が 1, 000なる、 目的とするポリシロキサンを得た。 以下、 これを (D— 5) と略記する。
此処で得られた (D— 5) は、 MTMSおよび CHTMSの部分共加水分解縮合 物である、 珪素原子に結合したメトキシ基を有するポリシロキサンである。 参考例 16 (同上)
参考例 1 1と同様の反応容器に、 MTMSの 1, 700部を仕込んで、 80°C まで昇温した。
次いで、 同温で、 「AP— 3」 の 0. 2音 と、 脱イオン水の 248部との混合 物を、 約 1時間を要して滴下した。
滴下終了後も、 同温度で、 4時間のあいだ撹拌を行なったのち、 減圧蒸留で、 メタノールを除くことによって、 メトキシ基の含有率が 35%で、 数平均分子量 が 1, 000なる、 目的とするポリシロキサンを得た。 以下、 これを (D— 6) と略記する。
此処で得られた (D— 6) は、 MTMSの部分加水分解縮合物である、 珪素原子 に結合したメトキシ基を有するポリシロキサンである。 参考例 17 〔対照用樹脂 1の調製例〕
温度計、 還流冷却器、 撹拌機および滴下漏斗を備えた反応容器に、 重合体 (R — 1) の 1, 273部を仕込んだ。 次いで、 室温で、 撹拌下に、 トリェチルアミ ン (TEA) の 49部と、 脱イオン水の 1, 000部との混合物を、 30分間を 要して滴下したのち、 減圧蒸留で、 I P Aを除くことによって、 不揮発分が 34. 5 %なる、 対照用の水性樹脂を得た。 以下、 これを対照用樹脂 1と略記する。 参考例 18 〔対照用樹脂 2の調製例〕
参考例 17と同様の反応容器に、 重合体 (R_2) の 1, 289部を仕込んだ c 次いで、 室温で、 撹拌下に、 酢酸の 29部と脱イオン水の 1, 000部との混合 物を、 30分間を要して滴下したのち、 減圧蒸留で、 I P Aを除くことによって、 不揮発分が 36. 1%なる、 対照用の水性樹脂を得た。 以下、 これを対照用樹脂 2と略記する。 参考例 19 〔対照用榭脂 3の調製例〕 参考例 17と同様の反応容器に、 重合体 (R— 3) の 1, 252部を仕込んだ。 次いで、 室温で、 撹拌下に、 TEAの 49部と、 脱イオン水の 1, 000部との 混合物を、 30分間を要して滴下したのち、 減圧蒸留で、 I PAを除くことによ つて、 不揮発分が 35. 7%なる、 対照用の水性樹脂を得た。 以下、 これを対照 用樹脂 3と略記する。 参考例 20 〔対照用樹脂 4の調製例〕
参考例 17と同様の反応容器に、 重合体 (R_4) の 1, 266部を仕込んだ。 次いで、 室温で、 撹拌下に、 TEAの 49部と、 脱イオン水の 1, 000部を、 30分間を要して滴下したのち、 減圧蒸留で、 I P Aを除くことによって、 不揮 発分が 35.3%なる、 対照用の水性樹脂を得た。 以下、 これを対照用樹脂 4と 略記する。 参考例 21 〔対照用樹脂 5の調製例〕
参考例 17と同様の反応容器に、 重合体 (R— 4) の 1, 266部を仕込んだ。 次いで、 室温で、 撹拌下に、 「チヌビン一 384」 「スイス国チバ 'ガイギ一社 製の、 紫外線吸収剤の商品名」 の 7部と 「チヌビン— 123」 「スイス国チバ ' ガイギ一社製の、 酸化防止剤の商品名」 の 7部と I PAの 7部からなる混合物を、 5分間をかけて添加し、 さらに此処へ、 TEAの 49部と、 脱イオン水の 1, 0 00部を、 30分間を要して滴下したのち、 減圧蒸留で、 I P Aを除くことによ つて、 不揮発分が 35. 1 %なる、 対照用の水性樹脂を得た。 以下、 これを対照 用樹脂 5と略記する。 実施例 1 〔水性樹脂 (W) の調製例〕
本例は、 水性樹脂 (W) を調製するための一つの例を示すものである。
温度計、 還流冷却器、 撹拌機および滴下漏斗を備えた反応容器に、 PTMSの 354部および I PAの 350部を仕込んで、 80°Cに昇温した。
次いで、 同温度で、 「AP— 3」 の 2. 9部と脱イオン水の 96部との混合物 を、 5分間を要して滴下し、 同温度で、 4時間のあいだ撹拌を行なった。 しかるのち、 核磁気共鳴分析 OH— NMR) で以て、 反応混合物の分析を行 ない、 PTMSの加水分解が、 100 %進行していることを確認した。
引き続いて、 此処へ、 参考例 1で得られた重合体 (b— 1一 1) の 719部を 添加し、 同温度で、 4時間のあいだ撹拌を行なうことによって、 PTMSより得 られたポリシロキサンと重合体 (b— 1— 1) との縮合反応を行なった。 次いで、 同温度で、 撹拌下に、 TEAの 56部を、 5分間をかけて滴下してカルボキシル 基を中和することによって、 複合樹脂 (C一 1) を調製した。
かくして得られた複合樹脂を、 'H— NMRで分析したところ、 重合体 (b— 1 - 1) 中に含まれていたトリメトキシシリル基の加水分解が、 100%進行し ていることが判明した。
引き続き、 此の複合樹脂の 1, 578部と、 参考例 1 1で得られたポリシロキ サン (D— 1) の 777部とを、 撹拌しながら、 室温下で混合せしめた。 次いで、 此処に、 脱イオン水の 1, 500部を、 30分間かけて滴下したのち、 減圧蒸留 で、 メタノールと I P Aを除くことによって、 不揮発分が 42. 2%なる目的の 水性樹脂を得た。 以下、 これを (W— 1) と略記する。
此の水性樹脂 (W— 1) を、 40°Cに、 2力月間のあいだ保存したところ、 保 存後の水性樹脂において、 ゲル化や、 沈澱物の析出などの異状は、 全く、 認めら れずに、 此の水性樹脂 (W— 1) は、 極めて、 保存安定性に優れているものであ ることが判明した。 実施例 2 (同上)
実施例 1と同様の反応容器に、 参考例 2で得られた重合体(b— 1一 2) の 3 61部および I PAの 400部を仕込んで、 80°Cに昇温した。
次いで、 同温度で、 PTMSの 495部と、 「AP— 3」 の 4. 0部と脱ィォ ン水の 135部からなる混合物を、 5分間を要して、 別々に滴下したのち、 同温 度で、 4時間のあいだ撹拌を行なった。
引き続いて、 同温で、 撹拌下に、 TEAの 42部を、 5分間を要して滴下して カルボキシル基を中和することによって、 複合樹脂 (C一 2) を調製した。 ここ において、 かくして得られた複合樹脂を、 iH— NMRで分析することによって、 P T M Sおよび重合体( b— 1— 2 ) の持つトリメトキシシリル基の加水分解が、 100 %進行していることを確認した。
引き続き、 此の複合樹脂の 1, 437部と、 参考例 12で得られたポリシロキ サン (D— 2) の 993部とを、 室温下で混合せしめた。 次いで、 此処へ、 脱ィ オン水の 1, 500部を、 30分間かけて滴下したのち、 減圧蒸留で、 メタノー ルと I P Aを除くことによって、 不揮発分が 40. 5%なる目的の水性樹脂を得 た。 以下、 これを (W— 2) と略記する。
此の水性樹脂 (W— 2) を、 40°Cに、 2力月間のあいだ保存したところ、 保 存後の水性樹脂において、 ゲル化や、 沈澱物の析出などの異状は、 全く、 認めら れずに、 此の水性樹脂 (W— 2) は、 極めて、 保存安定性に優れているものであ ることが判明した。 実施例 3 (同上)
実施例 1と同様の反応容器に、 PTMSの 495部および I P Aの 400部を 仕込んで、 80°Cに昇温した。
次いで、 同温度で、 「AP— 3」 の 4. 0部と、 脱イオン水の 135部との混 合物を、 5分間を要して滴下し、 同温度で、 4時間のあいだ撹拌を行なった。 しかるのち、 'H— NMRで以て、 反応混合物の分析を行ない、 PTMSの加 水分解が、 100 %進行していることを確認した。
引き続いて、 此処へ、 参考例 3で得られた重合体 (b— 1— 3) の 350部を 添加し、 同温度で、 4時間のあいだ撹拌を行なって、 PTMSより得られるポリ シロキサンと重合体 (b_ l— 3) との縮合反応を行ない、 次いで、 同温度で、 撹拌下に、 酢酸の 16. 2部を、 5分間かけて滴下してジメチルァミノ基を中和 することによって、 複合樹脂 (C—3) を調製した。
かくして得られた複合樹脂を、 'H— NMRで分析することによって、 重合体 (b- 1 - 3) 中に含まれていたトリメトキシシリル基の加水分解が、 100% 進行していることが判明した。
引き続き、 此の複合樹脂の 1, 400部と、 参考例 13で得られたポリシロキ サン (D— 3) の 1, 013部とを、 室温下で混合せしめた。 次いで、 此処へ、 脱イオン水の 1, 500部を、 30分間かけて滴下したのち、 減圧蒸留で、 メタ ノールと I P Aを除くことによって、 不揮発分が 41. 7%なる目的の水性樹脂 を得た。 以下、 これを (W— 3) と略記する。
此の水性樹脂 (W— 3) を、 40°Cに、 2力月間のあいだ保存したところ、 保 存後の水性樹脂において、 ゲル化や、 沈澱物の析出などの異状は、 全く、 認めら れずに、 此の水性樹脂 (W— 3) は、 極めて、 保存安定性に優れているものであ ることが判明した。 実施例 4 (同上)
実施例 1と同様の反応容器に、 参考例 4で得られた重合体 (b— 1一 4) の 7 24部、 酢酸の 33. 4部および I PAの 350部を仕込んで、 80°Cに昇温し た。
次いで、 同温度で、 PTMSの354部と、 脱イオン水の 96部とを、 別々に、 5分間を要して滴下したのち、 同温度で、 4時間のあいだ撹拌を行なうことによ つて、 複合榭脂 (C— 4) を調製した。
ここにおいて、 かくして得られた複合榭脂を、 'H— NMRで分析することに よって、 PTMSおよび重合体 (b— 1— 4) の持つトリメトキシシリル基の加 水分解が、 100 %進行していることを確認した。
引き続き、 此の複合樹脂の 1, 557部と、 参考例 14で得られたポリシロキ サン (D— 4) の 765部を、 撹拌しながら室温下で混合せしめた。 次いで、 此 処へ、 脱イオン水の 1, 500部を 30分間かけて滴下したのち、 減圧蒸留で、 メタノールと I P Aを除くことによって、 不揮発分が 41. 1%なる目的の水性 樹脂を得た。 以下、 これを (W— 4) と略記する。
此の水性樹脂 (W— 4) を、 40°Cに、 2力月間のあいだ保存したところ、 保 存後の水性樹脂において、 ゲル化や、 沈澱物の析出などの異状は、 全く、 認めら れずに、 此の水性樹脂 (W— 4) は、 極めて、 保存安定性に優れているものであ ることが判明した。 実施例 5 (同上) 実施例 1と同様の反応容器に、 PTMSの 354部および I P Aの 380部を 仕込んで、 80°Cに昇温した。
次いで、 同温度で、 「AP— 3」 の 2. 9部と脱イオン水の 96部との混合物 を、 5分間を要して滴下し、 同温度で、 4時間のあいだ撹拌を行なった。
しかるのち、 iH— NMRで以て、 反応混合物の分析を行ない、 PTMSの加 水分解が、 100%進行していることを確認した。
引き続いて、 此処へ、 参考例 5で得られた重合体 (b— 3— 1) の 532部を 添加し、 同温度で、 4時間のあいだ撹拌を行なって、 PTMSより得られたポリ シロキサンと、 重合体 (b— 3— 1) との縮合反応を行なうことにより、 複合樹 脂 (C一 5) を調製した。
かくして得られた複合樹脂を、 'H— NMRで分析したところ、 重合体 (b— 3- 1) 中に含まれていたトリメトキシシリル基の加水分解が、 100%進行し ていることが判明した。
引き続き、 此の複合樹脂の 1, 365部と、 参考例 12で得られたポリシロキ サン (D— 2) の 993部を室温下で混合せしめた。 次いで、 此処へ、 脱イオン 水の 1, 500部を 30分間かけて滴下したのち、 減圧蒸留で、 メタノールと I PAを除くことによって、 不揮発分が 42. 5%なる目的の水性樹脂を得た。 以 下、 これを (W— 5) と略記する。
此の水性樹脂 (W— 5) を、 40°Cに、 2力月間のあいだ保存したところ、 保 存後の水性樹脂において、 ゲル化や、 沈澱物の析出などの異状は、 全く、 認めら れずに、 此の水性樹脂 (W— 5) は、 極めて、 保存安定性に優れているものであ ることが判明した。 実施例 6 (同上)
実施例 1と同様の反応容器に、 参考例 6で得られた重合体 (b— 4— 1) の 7 34部および I PAの 350部を仕込んで、 80°Cに昇温した。
次いで、 同温度で、 PTMSの 354部と、 「AP— 3」 の 2. 9部と脱ィォ ン水の 96部からなる混合物を、 別々に、 5分間を要して滴下したのち、 同温度 で、 4時間のあいだ撹拌を行なった。 次いで、 同温度で、 撹拌下に、 TEAの 2 8部を、 5分間をかけて滴下してカルボキシル基を中和することによって、 複合 樹脂 (C_6) を調製した。
此の複合樹脂を、 iH— NMRで分析することにより、 PTMSおよび重合体 (b-4- 1) の持つトリメトキシシリル基の加水分解が、 100%進行してい ることを確認した。
引き続き、 此の複合樹脂の 1, 537部と、 参考例 14で得られたポリシロキ サン (D— 4) の 765部を室温下で混合せしめた。 次いで、 此処へ、 脱イオン 水の 1, 500部を 30分間かけて滴下したのち、 減圧蒸留で、 メタノールと I PAを除くことによって、 不揮発分が 40. 0%なる目的の水性樹脂を得た。 以 下、 これを (W— 6) と略記する。
此の水性樹脂 (W— 6) を、 40°Cに、 2力月間のあいだ保存したところ、 保 存後の水性樹脂において、 ゲル化や、 沈澱物の析出などの異状は、 全く、 認めら れずに、 此の水性樹脂 (W— 6) は、 極めて、 保存安定性に優れているものであ ることが判明した。 実施例 7 (同上)
先ず、 内部が窒素ガスで置換された、 内容量が 3リットルなるステンレス製の オートクレーブに、 I P Aの 920部と、 マレイン酸モノ— n—ブチルの 130 部、 酢酸ビニルの 1 10部、 ェチルビニルエーテルの 310部、 ビニルトリス (jS—メトキシエトキシ) シランの 60部と、 重合開始剤である t e r t—プチ ルパ一ォキシピバレ一卜の 50部を仕込んだ。
次いで、 ここへ、 液化採取したクロ口トリフルォロエチレンの 400部を圧入 せしめた。 撹拌しながら、 60°Cで、 15時間のあいだ反応を続行せしめること によって、 不揮発分が 51. 2%で、 かつ、 数平均分子量が 9, 900なる、 力 ルポキシル基およびトリス ( —メトキシェトキシ) シリル基を併有する、 目的 のフルォロォレフイン系共重合体の溶液を得た。 以下、 これを (b— 1 _ 5) と 略記する。
実施例 1と同様の反応容器に、 この重合体 (b— 1一 5) の 980部と、 DM DMSの 325部と、 I PAの 512部を仕込んで、 80°Cまで昇温した。 引き続いて、 同温度で、 「AP— 3」 の 4. 4部と脱イオン水の 147部から なる混合物を、 5分間を要して滴下し、 さらに同温度で、 4時間のあいだ撹拌し て、 重合体 (b— 1一 5) に含まれるトリス ( 3—メトキシェトキシ) シリル基 と DMDMSとのあいだの加水分解縮合反応を行った。
こうして得られた縮合物の溶液に、 室温にて攪拌下に、 TEAの 35部を、 5 分間かけて滴下してカルボキシル基を中和することによって、 複合樹脂 (C— 7) を得た。
かくして得られる複合樹脂を、 'H— NMRで分析したところ、 此の重合体
(b- 1 - 5) に含まれていたトリス ( ]3—メトキシェトキシ) シリル基と DM DMSの加水分解が、 1 00 %進行していることが判明した。
次に、 複合樹脂 (C一 7) の 2, 003部と、 参考例 1 5で調製したポリシ口 キサン (D— 5) の 41 1部を、 室温下で混合せしめ、 次いで、 此処に、 脱ィォ ン水の 1, 427部を、 30分間をかけて滴下したのち、 減圧蒸留で、 メタノ一 ルと I PAを除いて、 不揮発分が 39. 4%なる、 目的の水性樹脂を得た。 以下、 これを (W— 7) と略記する。
此の水性樹脂 (W— 7) を、 40°Cにおいて、 1力月間のあいだ保存したとこ ろ、 ゲル化や、 沈澱物の析出などの異状は認められずに、 保存安定性に優れてい ることが判明した。 実施例 8 (同上)
実施例 1と同様の反応容器に、 2, 2—ジメチルー 3—ヒドロキシプロピル一 2, 2—ジメチル— 3—ヒドロキシプロビオネ一卜の 373部、 N—メチルジェ 夕ノールァミンの 39部、 トルエンの 41 7部およびジブチル錫ジォクテートの 0. 44部を仕込んで、 乾燥窒素ガスの通気下に、 80°Cに昇温した。
次いで、 同温度で、 イソホロンジイソシァネートの 5 1 9部およびトルエンの 5 19部からなる混合物を、 1時間に亘つて滴下し、 滴下終了後も、 同温度で、 4時間のあいだ撹拌した。 反応混合物のィソシァネート濃度が理論値とほぼ同じ になっていることを確認した。
しかるのち、 同温度で、 3—ァミノプロビルトリメトキシシランの 64部と、 トルエンの 64部とからなる混合物を、 10分間をかけて滴下し、 適下終了後も、 同温度で、 4時間のあいだ撹拌を行ない、 赤外線吸収スペクトル分析 (I R分 析) によって、 イソシァネート基が消失したことを確認してから、 トルエンの 5 0部および I P Aの 450部を添加して、 不揮発分が 43. 3 %で、 かつ、 数平 均分子量が 5, 400なる、 3級ァミノ基とトリメトキシシリル基を併有するポ リウレタン系重合体の溶液を得た。 以下、 これを (b— 1一 6) と略記する。 実施例 1と同様の反応容器に、 此の重合体 (b— 1— 6) の 1, 630部と、 DMDMSの 163部と、 I P Aの 512部とを仕込んで、 80°Cまで昇温した。 引き続いて、 同温度で、 「AP— 3」 の 2. 2部と脱イオン水の 73部からな る混合物を、 5分間を要して滴下し、 さらに同温度で、 4時間のあいだ撹拌して、 重合体 (b— 1一 6) に含まれるトリメトキシシリル基と DMDMSとの間の加 水分解縮合反応を行った。
こうして得られた縮合物の溶液に、 室温にて撹拌下に、 酢酸の 19部を、 5分 間をかけて滴下して 3級アミノ基を中和することによって、 複合樹脂 (C一 8) を調製した。
かくして得られた複合樹脂を、 'H— NMRで分析したところ、 此の重合体
(b- 1 - 6) に含まれていたトリメトキシシリル基と DMDMSの加水分解が、 100%進行していることが判明した。
次に、 複合樹脂 (C— 8) の 2, 415部と、 ポリシロキサン (D— 5) の 4 1 1部を、 室温下で混合せしめ、 次いで、 此処に、 脱イオン水の 1, 464部を、 30分かけて滴下したのち、 減圧蒸留で、 メタノールと I PAを除いて、 不揮発 分が 40. 2%なる、 目的の水性榭脂を得た。 以下、 これを (W— 8) と略記す る。
此の水性樹脂 (W— 8) を、 40°Cにおいて、 1力月間のあいだ保存したとこ ろ、 ゲル化や、 沈澱物の析出などの異状は認められずに、 保存安定性に優れてい ることが判明した。 実施例 9 (同上)
実施例 1と同様の反応容器に、 I P Aの 470部を仕込んで、 窒素ガスの通気 下に、 80°Cに昇温した。
次いで、 同温度で、 STの 100部、 MMAの300部、 BMAの264部、 8八の186部、 AAの 80部、 下記の構造式 (S— XXV) で示されるジメチ ルポリシロキサン (n=2) の 70部、 I P Aの 450部および TB POEHの 50部からなる混合物を、 4時間かけて滴下した。
CH, C H 3
I I
CH2=C— CO— (C h) a - S i - 〔一 (OS i ) n— OCH33
II I O CH3 (S -XXV) 滴下終了後も、 同温度で、 16時間のあいだ撹拌することによって、 不揮発分 力 54. 1%で、 かつ、 数平均分子量が 13, 300なる、 ジメチルポリシロキ サンセグメントとカルボキシル基を併有する重合体 (b— 2— 1) の溶液を得た。 次いで、 この重合体溶液に、 同温度で、 撹拌下に、 TEAの 1 12部を、 5分間 をかけて滴下してカルボキシル基を中和することにより、 複合樹脂 (C— 9) を 調製した。
最後に、 複合樹脂 (C一 9) の 924部と、 ポリシロキサン (D— 5) の 68 5部を、 室温下にて混合せしめ、 次いで、 此処に、 脱イオン水の 1, 500部を、 30分かけて滴下したのち、 減圧蒸留で、 メタノールと I PAを除いて、 不揮発 分が 40. 4%なる、 目的の水性樹脂を得た。 以下、 これを (W— 9) と略記す る。
此の水性榭脂 (W— 9) を、 40°Cにおいて、 1力月間のあいだ保存したとこ ろ、 ゲル化や、 沈澱物の析出などの異状は認められずに、 保存安定性に優れてい ることが判明した。 実施例 10 (同上)
実施例 1と同様の反応容器に、 I PAの 470部を仕込んで、 窒素ガスの通気 下に、 80°Cに昇温した。
次いで、 同温度で、 STの 100部、 MMAの250部、 BMAの274部、 B Aの 186部、 AAの 80部、 HEMAの 50部、 下記の構造式 (S— XXV I ) で示されるジメチルポリシロキサン (n=l. 5) の 60部、 I P Aの 45 0部および TBPOEHの 50部からなる混合物を、 4時間かけて滴下した。
CHa CH3
CH2 = C— CO— (CH2) 3 - S i - 〔一 (OS i ) n— 0— CH33
II I
〇 CH3 (S -XXV I ) 滴下終了後も、 同温度で、 16時間のあいだ撹拌することによって、 不揮発分 が 50. 3%で、 かつ、 数平均分子量が 12, 200なる、 ジメチルポリシロキ サンセグメントと力ルポキシル基と炭素原子に結合した水酸基を併有する重合体 (b- 2 - 2) の溶液を得た。 次いで、 この重合体溶液に、 同温度で、 撹拌下、 丁£八の1 12部を、 5分間をかけて滴下してカルボキシル基を中和することに より、 複合樹脂 (C一 10) を調製した。
次いで、 複合樹脂 (C一 10) の 994部と、 ポリシロキサン (D— 5) の 6 85部を、 室温下にて混合せしめ、 次いで、 此処に、 脱イオン水の 1, 500部 を、 30分間をかけて滴下したのち、 減圧蒸留で、 メタノールと I PAを除いて、 不揮発分が 40. 0%なる、 目的の水性樹脂を得た。 以下、 これを (W— 10) と略記する。
此の水性樹脂 (W— 10) を、 40°Cにおいて、 1力月間のあいだ保存したと ころ、 ゲル化や、 沈澱物の析出などの異状は認められずに、 保存安定性に優れて いることが判明した。 実施例 11 (同上)
実施例 1と同様の反応容器に、 2— n—プロポキシ— 1—プロパノール (PN P) の 300部と、 1 ?八の250部と、 PTMSの268部と、 DMDMSの 162部とを仕込んで、 窒素ガスの通気下に、 80°Cまで昇温した。
次いで、 同温度で、 撹拌しながら、 STの 101部、 MMAの303部、 BM Aの 294部、 8八の188部、 八八の94部、 MPTMSの 30部、 PNPの 50部および TBPOEHの 50部からなる混合物を、 4時間をかけて滴下した c 滴下終了後、 同温度で、 2時間のあいだ攪拌を行ったのち、 「AP— 3」 の 4. 3部と脱イオン水の 122部の混合物を、 5分間をかけて滴下し、 さらに、 10 時間のあいだ攪拌を続行して、 ァクリル系重合体と PTMSおよび DMDMSと を縮合せしめた。
次いで、 TEAの 132部を、 5分間をかけて滴下してカルボキシル基を中和 することにより、 複合樹脂 (C— 1 1) を調製した。
かくして得られた複合樹脂 (C一 1 1) を、 iH— NMRで分析したところ、 PTMS、 DMDMSおよび M PTMSそれぞれに含有される珪素原子に結合し たメトキシ基の加水分解が 100 %進行していることが判明した。
次いで、 実施例 1と同様の反応容器に、 此の複合樹脂 (C— 1 1) の 2, 35 5部と、 ポリシロキサン (D— 6) の 966部を仕込んだのち、 80°Cにおいて、 窒素ガスの通気下に、 1時間のあいだ撹拌して、 複合樹脂 (C一 1 1) とポリシ ロキサン (D—6) とのあいだの縮合反応を行った。
かくして得られた縮合物の溶液に、 室温にて攪拌下に、 脱イオン水の 2, 65 0部を、 30分間をかけて滴下した。 次いで、 10〜30 OmmHgの減圧下に、 40〜60°Cで、 4時間を要して、 減圧蒸留を行うことにより、 メタノールと I PAを除去し、 不揮発分が 40. 0%なる、 目的の水性樹脂を得た。 以下、 これ を水性樹脂 (W— 1 1) と略記する。
此の水性樹脂 (W— 1 1) を、 40°Cに、 2力月間のあいだ保存したところ、 保存後の水性樹脂において、 ゲル化や、 沈澱物の析出などの異状は、 全く、 認め られずに、 此の水性樹脂 (W_ 1 1) は、 極めて、 保存安定性に優れているもの であることが判明した。 実施例 12 (同上)
実施例 1と同様の反応容器に、 PNPの 180部と、 I P Aの 400部と、 P 丁:\13の268部と、 DMDMSの 162部とを仕込んで、 窒素ガスの通気下に、 80°Cまで昇温した。
次いで、 同温度で、 撹拌しながら、 STの 141部、 MM Aの 423部、 BM Aの 461部、 B Aの 262部、 A Aの 81部、 MPTMSの 42部、 PNPの 70部および TBPOEHの 70部からなる混合物を、 4時間をかけて滴下した t 滴下終了後、 同温度で、 2時間のあいだ攪拌を行ったのち、 「AP— 3」 の 4. 3部と脱イオン水の 122部の混合物を、 5分間をかけて滴下し、 さらに、 10 時間のあいだ攪拌を続行して、 ァクリル系樹脂と PTMSおよび DMDMSとを 縮合せしめた。
次いで、 TEAの 1 14部を、 5分間をかけて滴下してカルボキシル基を中和 することにより、 複合樹脂 (C— 12) を調製した。
かくして得られた複合樹脂 (C— 12) を、 'H— NMRで分析したところ、 PTMS、 DMDMSおよび MPTMSそれぞれに含有される珪素原子に結合し たメトキシ基の加水分解が 100 %進行していることが判明した。
次いで、 実施例 1と同様の反応容器に、 此の複合榭脂 (C一 12) の 2, 80 0部と、 ポリシロキサン (D— 6) の 439部を仕込んだのち、 80°Cにおいて、 窒素ガスの通気下に、 1時間のあいだ撹拌して、 複合樹脂 (C— 12) とポリシ ロキサン (D— 6) とのあいだの縮合反応を行った。
かくして得られた縮合物の溶液に、 室温にて攪拌下に、 脱イオン水の 2, 75 0部を、 30分間をかけて滴下した。 次いで、 10〜30 OmmHgの減圧下に、 40〜60°Cで、 4時間を要して、 減圧蒸留を行うことにより、 メタノールと I PAを除去し、 不揮発分が 40. 3%なる、 目的の水性樹脂を得た。 以下、 これ を水性樹脂 (W— 12) と略記する。
此の水性樹脂 (W— 12) を、 40°Cに、 2力月間のあいだ保存したところ、 保存後の水性樹脂において、 ゲル化や、 沈澱物の析出などの異状は、 全く、 認め られずに、 此の水性樹脂 (W - 12) は、 極めて、 保存安定性に優れているもの であることが判明した。 実施例 13 (同上)
実施例 1と同様の反応容器に、 PNPの 388部と、 I P Aの 313部と、 P 丁1^3の268部と、 DMDMSの 162部とを仕込んで、 窒素ガスの通気下に、 80°Cまで昇温した。
次いで、 同温度で、 撹拌しながら、 STの 100部、 1^1^八の300部、 BM Aの 274部、 BAの 186部、 A Aの 1 10部、 MPTMSの 30部、 PNP の 50部および TBPOEHの 50部からなる混合物を、 4時間をかけて滴下し た。
滴下終了後、 同温度で、 2時間のあいだ攪拌を行ったのち、 「AP— 3」 の 4. 3部と脱イオン水の 122部の混合物を、 5分間をかけて滴下し、 さらに、 10 時間のあいだ攪拌を続行して、 アクリル系重合体と PTMSおよび DMDMSと 縮合せしめた。
次いで、 TEAの 154部を、 5分間をかけて滴下してカルボキシル基を中和 することにより、 複合樹脂 (C一 13) を調製した。
かくして得られた複合樹脂 (C— 13) を、 iH— NMRで分析したところ、 PTMS、 DMDMSおよび MP TMSそれぞれに含有される珪素原子に結合し たメトキシ基の加水分解が 100%進行していることが判明した。
次いで、 実施例 1と同様の反応容器に、 此の複合樹脂 (C一 13) の 2, 51 1部と、 ポリシロキサン (D— 6) の 1, 634部を仕込んだのち、 80°Cにお いて、 窒素ガスの通気下に、 1時間のあいだ撹拌して、 複合樹脂 (C一 13) と ポリシロキサン (D— 6) とのあいだの縮合反応を行った。
かくして得られた縮合物の溶液に、 室温にて攪拌下に、 脱イオン水の 3, 31 3部を、 30分間をかけて滴下した。 次いで、 10〜30 OmmHgの減圧下に、 40〜60°Cで、 4時間を要して、 減圧蒸留を行うことにより、 メタノールと I PAを除去し、 不揮発分が 39. 9%なる、 目的の水性樹脂を得た。 以下、 これ を水性樹脂 (W— 13) と略記する。
此の水性樹脂 (W— 13) を、 40°Cに、 2力月間のあいだ保存したところ、 保存後の水性樹脂において、 ゲル化や、 沈澱物の析出などの異状は、 全く、 認め られずに、 此の水性樹脂 (W— 13) は、 極めて、 保存安定性に優れているもの であることが判明した。 実施例 14 (同上)
実施例 1と同様の反応容器に、 PNPの300部と、 I P Aの 250部と、 i s o_プチルトリメトキシシラン (I BTMS) の 281部と、 DMDMSの 1 62部とを仕込んで、 窒素ガスの通気下に、 80°Cまで昇温した。 次いで、 同温度で、 撹拌しながら、 MMAの303部、 BMAの261部、 i s o _ブチルメタクリレート (I BMA) の 134部と、 B Aの 188部、 A A の 94部、 MPTMSの 30部、 P N Pの 50部および T B P O E Hの 50部か らなる混合物を、 4時間をかけて滴下した。
滴下終了後、 同温度で、 2時間のあいだ攪拌を行ったのち、 「AP— 3」 の 4. 7部と脱イオン水の 134部の混合物を、 5分間をかけて滴下し、 さらに、 10 時間のあいだ攪拌を続行して、 アクリル系重合体と I BTMSおよび DMDMS とを縮合せしめた。
次いで、 TEAの 132部を、 5分間をかけて滴下してカルボキシル基を中和 することにより、 複合樹脂 (C一 14) を調製した。
かくして得られた複合樹脂 (C— 14) を、 'H— NMRで分析したところ、 PTMS、 DMDMSおよび MPTMSそれぞれに含有される珪素原子に結合し たメトキシ基の加水分解が 100%進行していることが判明した。
次いで、 実施例 1と同様の反応容器に、 此の複合樹脂 (C一 14) の 2, 37 4部と、 ポリシロキサン (D— 6) の 966部を仕込んだのち、 80°Cにおいて、 窒素ガスの通気下に、 1時間のあいだ撹拌して、 複合樹脂 (C— 14) とポリシ ロキサン (D— 6) とのあいだの縮合反応を行った。
かくして得られた縮合物の溶液に、 室温にて攪拌下に、 脱イオン水の 2, 65 0部を、 30分間をかけて滴下した。 次いで、 10〜30 OmmHgの減圧下に、 40〜60°Cで、 4時間を要して、 減圧蒸留を行うことにより、 メタノールと I PAを除去し、 不揮発分が 40. 1%なる、 目的の水性樹脂を得た。 以下、 これ を水性樹脂 (W— 14) と略記する。
此の水性樹脂 (W— 14) を、 40°Cに、 2力月間のあいだ保存したところ、 保存後の水性榭脂において、 ゲル化や、 沈澱物の析出などの異状は、 全く、 認め られずに、 此の水性樹脂 (W— 14) は、 極めて、 保存安定性に優れているもの であることが判明した。 実施例 15 (同上)
実施例 1と同様の反応容器に、 PNPの 300部と、 I P Aの 250部と、 P 丁? 3の268部と、 DMDMSの 162部とを仕込んで、 窒素ガスの通気下に、 80°Cまで昇温した。
次いで、 同温度で、 撹拌しながら、 STの 101部、 MMAの303部、 BM Aの 244部、 8八の188部、 HEMAの 50部、 八八の94部、 MP TMS の 30部、 PNPの50部ぉょびTBPOEHの50部からなる混合物を、 4時 間をかけて滴下した。
滴下終了後、 同温度で、 2時間のあいだ攪拌を行ったのち、 「AP— 3」 の 4. 3部と脱イオン水の 122部の混合物を、 5分間をかけて滴下し、 さらに、 10 時間のあいだ攪拌を続行して、 ァクリル系重合体と PTMSおよび DMDMSと を縮合せしめた。
次いで、 TEAの 132部を、 5分間をかけて滴下してカルボキシル基を中和 することにより、 複合樹脂 (C一 15) を調製した。
かくして得られた複合樹脂 (C一 15) を、 'H— NMRで分析したところ、 PTMS、 DMDMSおよび MPTMSそれぞれに含有される珪素原子に結合し たメトキシ基の加水分解が 100 %進行していることが判明した。
次いで、 実施例 1と同様の反応容器に、 此の複合樹脂 (C— 15) の 2, 35 5部と、 ポリシロキサン (D— 6) の 966部を仕込んだのち、 80°Cにおいて、 窒素ガスの通気下に、 1時間のあいだ撹拌して、 複合樹脂 (C— 15) とポリシ ロキサン (D— 6) とのあいだの縮合反応を行った。
かくして得られた縮合物の溶液に、 室温にて攪拌下に、 脱イオン水の 2, 65 0部を、 30分間をかけて滴下した。 次いで、 10〜30 OmmHgの減圧下に、 40〜60°Cで、 4時間を要して、 減圧蒸留を行うことにより、 メタノールと I PAを除去し、 不揮発分が 40. 5%なる、 目的の水性樹脂を得た。 以下、 これ を水性樹脂 (W— 15) と略記する。
此の水性樹脂 (W— 15) を、 40°Cに、 2力月間のあいだ保存したところ、 保存後の水性樹脂において、 ゲル化や、 沈澱物の析出などの異状は、 全く、 認め られずに、 此の水性樹脂 (W— 15) は、 極めて、 保存安定性に優れているもの であることが判明した。 実施例 16 (同上)
実施例 1と同様の反応容器に、 PNPの300部と、 I P Aの 250部と、 I 8丁1^3の281部と、 DMDMSの 162部とを仕込んで、 窒素ガスの通気下 に、 80°Cまで昇温した。
次いで、 同温度で、 撹拌しながら、 MMAの303部、 BMAの21 1部、 I BMAの134部と、 HEMAの 50部、 8八の188部、 八八の94部、 MP TMSの 30部、 PNPの 50部および TBPOEHの 50部からなる混合物を、 4時間をかけて滴下した。
滴下終了後、 同温度で、 2時間のあいだ攪拌を行ったのち、 「AP— 3」 の 4. 7部と脱イオン水の 134部の混合物を、 5分間をかけて滴下し、 さらに、 10 時間のあいだ攪拌を続行して、 ァクリル系重合体と DMDMSおよび MPTMS とを縮合せしめた。
次いで、 TEAの 132部を、 5分間をかけて滴下してカルボキシル基を中和 することにより、 複合樹脂 (C一 16) を調製した。
かくして得られた複合樹脂 (C— 16) を、 'H— NMRで分析したところ、 PTMS、 DMDMSおよび MP TMSそれぞれに含有される珪素原子に結合し たメトキシ基の加水分解が 100 %進行していることが判明した。
次いで、 実施例 1と同様の反応容器に、 此の複合樹脂 (C一 16) の 2, 37 4部と、 ポリシロキサン (D— 6) の 966部を仕込んだのち、 80°Cにおいて、 窒素ガスの通気下に、 1時間のあいだ撹拌して、 複合榭脂 (C一 16) とポリシ ロキサン (D— 6) とのあいだの縮合反応を行った。
かくして得られた縮合物の溶液に、 室温にて攪拌下に、 脱イオン水の 2, 65 0部を、 30分間をかけて滴下した。 次いで、 10〜30 OmmHgの減圧下に、 40〜60°Cで、 4時間を要して、 減圧蒸留を行うことにより、 メタノールと I PAを除去し、 不揮発分が 39. 8%なる、 目的の水性樹脂を得た。 以下、 これ を水性樹脂 (W— 16) と略記する。
此の水性樹脂 (W— 16) を、 40°Cに、 2力月間のあいだ保存したところ、 保存後の水性樹脂において、 ゲル化や、 沈澱物の析出などの異状は、 全く、 認め られずに、 此の水性樹脂 (W— 16) は、 極めて、 保存安定性に優れているもの であることが判明した。 実施例 17 (同上)
実施例 1と同様の反応容器に、 PNPの300部と、 I P Aの 250部と、 n 一プロピルトリエトキシシラン (P rTES) の 588部とを仕込んで、 窒素ガ スの通気下に、 80°Cまで昇温した。
次いで、 同温度で、 撹拌しながら、 STの 101部、 ?^1^八の303部、 BM Aの 294部、 8八の188部、 AAの 94部、 MPTMSの 30部、 PNPの 50部および TBPOEHの 50部からなる混合物を、 4時間をかけて滴下した。 滴下終了後、 同温度で、 2時間のあいだ攪拌を行ったのち、 「AP— 3」 の 4. 6部と脱イオン水の 154部の混合物を、 5分間をかけて滴下し、 さらに、 10 時間のあいだ攪拌を続行して、 アクリル系重合体と P r TESとを縮合せしめた。 次いで、 TEAの 132部を、 5分間をかけて滴下して力ルポキシル基を中和 することにより、 複合樹脂 (C— 17) を調製した。
かくして得られた複合樹脂 (C— 17) を、 iH— NMRで分析したところ、 P r TE Sに含有される珪素原子に結合したエトキシ基および MP TMSに含有 される珪素原子に結合したメトキシ基の加水分解が 100%進行していることが 判明した。
次いで、 実施例 1と同様の反応容器に、 此の複合榭脂 (C一 17) の 2, 53 9部と、 ポリシロキサン (D— 6) の 966部を仕込んだのち、 80°Cにおいて、 窒素ガスの通気下に、 1時間のあいだ撹拌して、 複合樹脂 (C一 17) とポリシ ロキサン (D— 6) とのあいだの縮合反応を行った。
かくして得られた縮合物の溶液に、 室温にて攪拌下に、 脱イオン水の 2, 65 0部を、 30分間をかけて滴下した。 次いで、 10〜30 OmmHgの減圧下に、 40〜60°Cで、 4時間を要して、 減圧蒸留を行うことにより、 メタノールとェ 夕ノールと I PAを除去し、 不揮発分が 40. 2%なる、 目的の水性樹脂を得た。 以下、 これを水性樹脂 (W— 17) と略記する。
此の水性樹脂 (W— 17) を、 40°Cに、 2力月間のあいだ保存したところ、 保存後の水性樹脂において、 樹脂溶液の僅かな粘度の上昇がみられたが、 ゲル化 や、 沈澱物の析出などの異状は、 認められずに、 此の水性樹脂 (W— 17) は、 保存安定性に優れているものであることが判明した。 実施例 18 (同上)
実施例 1と同様の反応容器に、 PNPの300部と、 I P Aの 250部と、 n —へキシルトリメトキシシラン (HTMS) の 416部とを仕込んで、 窒素ガス の通気下に、 80 °Cまで昇温した。
次いで、 同温度で、 撹拌しながら、 STの 101部、 MMAの303部、 BM Aの 294部、 8八の188部、 八八の94部、 MPTMSの 30部、 PNPの 50部および TBPOEHの 50部からなる混合物を、 4時間をかけて滴下した。 滴下終了後、 同温度で、 2時間のあいだ攪拌を行ったのち、 「AP_3」 の 3. 6部と脱イオン水の 109部の混合物を、 5分間をかけて滴下し、 さらに、 10 時間のあいだ攪拌を続行して、 アクリル系重合体と HTMSとを縮合せしめた。 次いで、 TEAの 132部を、 5分間をかけて滴下してカルボキシル基を中和 することにより、 複合樹脂 (C— 18) を調製した。
かくして得られた複合樹脂 (C— 18) を、 'H— NMRで分析したところ、 HTMSおよび MP TMSそれぞれに含有される珪素原子に結合したメトキシ基 の加水分解が 100 %進行していることが判明した。
次いで、 実施例 1と同様の反応容器に、 此の複合樹脂 (C一 18) の 2, 32 0部と、 ポリシロキサン (D—6) の 966部を仕込んだのち、 80°Cにおいて、 窒素ガスの通気下に、 1時間のあいだ撹拌して、 複合樹脂 (C一 18) とポリシ ロキサン (D_6) とのあいだの縮合反応を行った。
かくして得られた縮合物の溶液に、 室温にて攪拌下に、 脱イオン水の 2, 65 0部を、 30分間をかけて滴下した。 次いで、 10〜30 OmmHgの減圧下に、 40〜60°Cで、 4時間を要して、 減圧蒸留を行うことにより、 メタノールと I PAを除去し、 不揮発分が 40. 4%なる、 目的の水性樹脂を得た。 以下、 これ を水性樹脂 (W— 18) と略記する。
此の水性樹脂 (W— 18) を、 40°Cに、 2力月間のあいだ保存したところ、 保存後の水性樹脂において、 ゲル化や、 沈澱物の析出などの異状は、 全く、 認め られずに、 此の水性樹脂 (W— 18) は、 極めて、 保存安定性に優れているもの であることが判明した。 実施例 19 (同上)
実施例 1と同様の反応容器に、 PNPの300部と、 I P Aの 250部と、 C HTMSの 412部とを仕込んで、 窒素ガスの通気下に、 80°Cまで昇温した。 次いで、 同温度で、 撹拌しながら、 STの 101部、 ?^1^八の303部、 BM Aの 294部、 8八の188部、 AAの 94部、 MPTMSの 30部、 PNPの 50部および TB POEHの 50部からなる混合物を、 4時間をかけて滴下した。 滴下終了後、 同温度で、 2時間のあいだ攪拌を行ったのち、 「AP— 3」 の 3. 6部と脱イオン水の 109部の混合物を、 5分間をかけて滴下し、 さらに、 10 時間のあいだ攪拌を続行して、 ァクリル系重合体と CHTMSとを縮合せしめた。 次いで、 TEAの 132部を、 5分間をかけて滴下してカルボキシル基を中和 することにより、 複合樹脂 (C— 19) を調製した。
かくして得られた複合樹脂 (C— 19) を、 'H— NMRで分析したところ、 CHTMSおよび MPTMSそれぞれに含有される珪素原子に結合したメトキシ 基の加水分解が 100 %進行していることが判明した。
次いで、 実施例 1と同様の反応容器に、 此の複合樹脂 (C一 19) の 2, 31 7部と、 ポリシロキサン (D_6) の 966部を仕込んだのち、 80°Cにおいて、 窒素ガスの通気下に、 1時間のあいだ撹拌して、 複合樹脂 (C一 19) とポリシ ロキサン (D— 6) とのあいだの縮合反応を行った。
かくして得られた縮合物の溶液に、 室温にて攪拌下に、 脱イオン水の 2, 65 0部を、 30分間をかけて滴下した。 次いで、 10〜30 OmmHgの減圧下に、 40〜60°Cで、 4時間を要して、 減圧蒸留を行うことにより、 メタノールと I PAを除去し、 不揮発分が 40. 0%なる、 目的の水性樹脂を得た。 以下、 これ を水性樹脂 (W— 19) と略記する。
此の水性樹脂 (W— 19) を、 40°Cに、 2力月間のあいだ保存したところ、 保存後の水性樹脂において、 ゲル化や、 沈澱物の析出などの異状は、 全く、 認め られずに、 此の水性樹脂 (W_ l 9) は、 極めて、 保存安定性に優れているもの であることが判明した。 実施例 2 0 (同上)
実施例 1と同様の反応容器に、 PNPの3 0 0部と、 I P Aの 2 50部と、 I BTMSの 445部とを仕込んで、 窒素ガスの通気下に、 8 0°Cまで昇温した。 次いで、 同温度で、 撹拌しながら、 STの 1 0 1部、 1 1^八の3 0 3部、 BM Aの 2 94部、 8八の1 8 8部、 AAの 94部、 MPTMSの 3 0部、 PNPの 5 0部および TBPOEHの 5 0部からなる混合物を、 4時間をかけて滴下した。 滴下終了後、 同温度で、 2時間のあいだ攪拌を行ったのち、 「AP— 3」 の 4. 0部と脱イオン水の 1 3 5部の混合物を、 5分間をかけて滴下し、 さらに、 1 0 時間のあいだ攪拌を続行して、 アクリル系重合体と I BTMSとを縮合せしめた。 次いで、 TEAの 1 3 2部を、 5分間をかけて滴下して力ルポキシル基を中和 することにより、 複合樹脂 (C一 2 0) を調製した。
かくして得られた複合樹脂 (C— 2 0) を、 iH— NMRで分析したところ、 I BTMSおよび MP TMSそれぞれに含有される珪素原子に結合したメトキシ 基の加水分解が 1 0 0 %進行していることが判明した。
次いで、 実施例 1と同様の反応容器に、 此の複合樹脂 (C一 2 0) の 2, 3 7 6部と、 ポリシロキサン (D— 6) の 9 6 6部を仕込んだのち、 8 0 :において、 窒素ガスの通気下に、 1時間のあいだ撹拌して、 複合樹脂 (C一 2 0) とポリシ ロキサン (D— 6) とのあいだの縮合反応を行った。
かくして得られた縮合物の溶液に、 室温にて攪拌下に、 脱イオン水の 2, 6 5 0部を、 3 0分間をかけて滴下した。 次いで、 1 0〜3 0 OmmHgの減圧下に、 40〜6 0°Cで、 4時間を要して、 減圧蒸留を行うことにより、 メタノールと I PAを除去し、 不揮発分が 40. 1 %なる、 目的の水性樹脂を得た。 以下、 これ を水性樹脂 (W— 20) と略記する。
此の水性樹脂 (W— 2 0) を、 40°Cに、 2力月間のあいだ保存したところ、 保存後の水性樹脂において、 ゲル化や、 沈澱物の析出などの異状は、 全く、 認め られずに、 此の水性樹脂 (W— 2 0) は、 極めて、 保存安定性に優れているもの であることが判明した。 実施例 21 (同上)
実施例 1と同様の反応容器に、 PNPの300部と、 I P Aの 250部と、 フ ェニルメチルジメトキシシラン (PMDMS) の 364部とを仕込んで、 窒素ガ スの通気下に、 80°Cまで昇温した。
次いで、 同温度で、 撹拌しながら、 STの 101部、 MMAの303部、 BM Aの 294部、 B Aの 188部、 A Aの 94部、 MPTMSの 30部、 PNPの 50部および TBPOEHの 50部からなる混合物を、 4時間をかけて滴下した。 滴下終了後、 同温度で、 2時間のあいだ攪拌を行ったのち、 「AP— 3」 の 3. 2部と脱イオン水の 108部の混合物を、 5分間をかけて滴下し、 さらに、 10 時間のあいだ攪拌を続行して、 アクリル系重合体と PMDMSとを縮合せしめた。 次いで、 TEAの 132部を、 5分間をかけて滴下して力ルポキシル基を中和 することにより、 複合樹脂 (C— 21) を調製した。
かくして得られた複合樹脂 (C— 21) を、 】H— NMRで分析したところ、 PMDMSおよび MP TMSそれぞれに含有される珪素原子に結合したメトキシ 基の加水分解が 100 %進行していることが判明した。
次いで、 実施例 1と同様の反応容器に、 此の複合樹脂 (C一 21) の 2, 26 7部と、 ポリシロキサン (D— 6) の 966部を仕込んだのち、 80°Cにおいて、 窒素ガスの通気下に、 1時間のあいだ撹拌して、 複合樹脂 (C一 21) とポリシ ロキサン (D_6) とのあいだの縮合反応を行った。
かくして得られた縮合物の溶液に、 室温にて攪拌下に、 脱イオン水の 2, 65 0部を、 30分間をかけて滴下した。 次いで、 10〜30 OmmHgの減圧下に、 40〜60°Cで、 4時間を要して、 減圧蒸留を行うことにより、 メタノールと I PAを除去し、 不揮発分が 39. 9%なる、 目的の水性樹脂を得た。 以下、 これ を水性樹脂 (W— 21) と略記する。
此の水性樹脂 (W— 21) を、 40°Cに、 2力月間のあいだ保存したところ、 保存後の水性樹脂において、 ゲル化や、 沈澱物の析出などの異状は、 全く、 認め られずに、 此の水性樹脂 (W— 21) は、 極めて、 保存安定性に優れているもの であることが判明した。 実施例 22 (同上)
実施例 1と同様の反応容器に、 PNPの300部と、 I P Aの 250部と、 シ クロへキシルメチルジメトキシシラン (CHMDMS) の 369部とを仕込んで、 窒素ガスの通気下に、 80°Cまで昇温した。
次いで、 同温度で、 撹拌しながら、 STの 10 1部、 MMAの303部、 BM Aの 294部、 8八の188部、 AAの 94部、 MPTMSの 30部、 PNPの 50部および TBPOEHの 50部からなる混合物を、 4時間をかけて滴下した。 滴下終了後、 同温度で、 2時間のあいだ攪拌を行ったのち、 「AP— 3」 の 3. 1部と脱イオン水の 1 03部の混合物を、 5分間をかけて滴下し、 さらに、 10 時間のあいだ攪拌を続行して、 ァクリル系重合体と C HMD M Sとを縮合せしめ た。
次いで、 TEAの 1 32部を、 5分間をかけて滴下して力ルポキシル基を中和 することにより、 複合樹脂 (C— 22) を調製した。
かくして得られた複合樹脂 (C— 22) を、 iH— NMRで分析したところ、 CHMDMSおよび MP TMSそれぞれに含有される珪素原子に結合したメトキ シ基の加水分解が 100%進行していることが判明した。
次いで、 実施例 1と同様の反応容器に、 此の複合樹脂 (C一 22) の 2, 25 8部と、 ポリシロキサン (D— 6) の 966部を仕込んだのち、 80°Cにおいて、 窒素ガスの通気下に、 1時間のあいだ撹拌して、 複合樹脂 (C— 22) とポリシ ロキサン (D— 6) とのあいだの縮合反応を行った。
かくして得られた縮合物の溶液に、 室温にて攪拌下に、 脱イオン水の 2, 65 0部を、 30分間をかけて滴下した。 次いで、 10〜30 OmmHgの減圧下に、 40〜60°Cで、 4時間を要して、 減圧蒸留を行うことにより、 メタノールと I PAを除去し、 不揮発分が 40. 1%なる、 目的の水性樹脂を得た。 以下、 これ を水性樹脂 (W—22) と略記する。
此の水性樹脂 (W— 22) を、 40°Cに、 2力月間のあいだ保存したところ、 保存後の水性樹脂において、 ゲル化や、 沈澱物の析出などの異状は、 全く、 認め られずに、 此の水性樹脂 (W— 22) は、 極めて、 保存安定性に優れているもの であることが判明した。 実施例 23 (同上)
実施例 1と同様の反応容器に、 PNPの300部と、 I P Aの 250部と、 ト リメチルメトキシシラン (TMMS) の 25部とを仕込んで、 窒素ガスの通気下 に、 80°Cまで昇温した。
次いで、 同温度で、 撹拌しながら、 STの 10 1部、 MMAの303部、 BM Aの 294部、 BAの 188部、 AAの 94部、 MPTMSの 30部、 PNPの 50部および TBPOEHの 50部からなる混合物を、 4時間をかけて滴下した。 滴下終了後、 同温度で、 2時間のあいだ攪拌を行ったのち、 「AP— 3」 の 0. 4部と脱イオン水の 5部の混合物を、 5分間をかけて滴下し、 さらに、 1 0時間 のあいだ攪拌を続行して、 ァクリル系重合体と TMMSとを縮合せしめた。
次いで、 TEAの 132部を、 5分間をかけて滴下してカルボキシル基を中和 することにより、 複合樹脂 (C— 23) を調製した。
かくして得られた複合樹脂 (C— 23) を、 iH— NMRで分析したところ、 TMMSおよび MP TMSそれぞれに含有される珪素原子に結合したメトキシ基 の加水分解が 100 %進行していることが判明した。
次いで、 実施例 1と同様の反応容器に、 此の複合榭脂 (C—23) の 1, 82 2部と、 ポリシロキサン (D— 6) の 966部を仕込んだのち、 80°Cにおいて、 窒素ガスの通気下に、 1時間のあいだ撹拌して、 複合樹脂 (C— 23) とポリシ ロキサン (D— 6) とのあいだの縮合反応を行った。
かくして得られた縮合物の溶液に、 室温にて攪拌下に、 脱イオン水の 2, 65 0部を、 30分間をかけて滴下した。 次いで、 10〜30 OmmHgの減圧下に、 40〜60°Cで、 4時間を要して、 減圧蒸留を行うことにより、 メタノールと I PAを除去し、 不揮発分が 40. 0%なる、 目的の水性樹脂を得た。 以下、 これ を水性樹脂 (W— 23) と略記する。
此の水性樹脂 (W— 23) を、 40°Cに、 2力月間のあいだ保存したところ、 保存後の水性樹脂において、 ゲル化や、 沈澱物の析出などの異状は、 全く、 認め られずに、 此の水性樹脂 (W— 23) は、 極めて、 保存安定性に優れているもの であることが判明した。 実施例 24〜 50 〔白色塗料の調製〕
水性樹脂 (W) の一部と、 顔料と、 ェチレグリコールモノプチルェ一テル (E GMBE) もしくは PNPとの混合物を、 サンドミルを使用して分散せしめ、 顔 料重量濃度 (PWC) が 60%なる、 各種のミルベースを調製した。 次いで、 こ のミルベースに、 水性樹脂 (W) の残り全部を添加し、 混合せしめることによつ て、 各種の白色ベースを調製した。
そして、 このような、 それぞれの白色ベースに対して、 脱イオン水を、 必要に 応じて、 さらに、 硬化触媒または化合物 (E) をも配合せしめることによって、 PWCが35%なる、 各種の白色塗料を調製した。
それぞれの白色塗料の調製に使用した、 水性樹脂 (W) と、 顔料と、 EGMB Eもしくは PNPと、 硬化触媒と、 化合物 (E) との使用量は、 第 3表に示す通 りである。 実施例 51〜 57 〔クリヤー塗料の調製〕
水性樹脂 (W) の一部と、 必要に応じて、 脱イオン水、 PNPまたは化合物 (E) をも配合せしめることによって、 各種のクリャ一塗料を調製した。
水性樹脂 (W) と、 PNPと、 化合物 (E) との使用比率は、 第 3表に示す通 りである。 参考例 22〜 28
対照用樹脂 1〜4のそれぞれの一部と、 顔料と、 EGMBEとの混合物を、 サ ンドミルを使用して分散せしめ、 PWCが 60%なる、 各種のミルべ一スを調製 した。 次いで、 此のミルベースに、 対照用樹脂 1〜4のそれぞれの残り全部を添 加して混合せしめることによって、 各種の白色べ一スを調製した。
そして、 それぞれの白色ベースに対して、 必要に応じて、 脱イオン水、 EGM BE、 化合物 (E) をも配合せしめることによって、 ?\¥(:が35%なる、 各種 の、 対照用の白色塗料を調製した。 対照用樹脂 1〜4のそれぞれと、 顔料と、 EGMBEと、 化合物 (E) との使 用比率は、 第 3表に示す通りである。 参考例 29〜 3 1
対照用樹脂 5に対して、 必要に応じて、 脱イオン水、 EGMBEまたは化合物 (E) をも配合せしめることによって、 各種の対照用のクリヤー塗料を調製した。 対照用樹脂 5と、 EGMBEと、 化合物 (E) との使用比率は、 第 3表に示す 通りである。
Figure imgf000101_0001
《第 3表の脚注》
原料類の使用割合を示す各数値は、 いずれも、 重量部数であるものとする。
「DBTDO」 ジブチル錫ジォクトェ一トの略記
「CR— 97」 「夕ィぺ一ク CR_ 97」 の略記であって、 石 原産業 (株) 製の、 ルチル型酸化チタンの商品 名である。 3 表 (2) 実施例 2 7 実施例 2 8 実施例 2 9 実施例 3 0 水 樹脂 (W - 9) 1, 6 0 9
性 樹脂 (W - 1 1) 1, 6 2 5
樹 樹脂 (W - 1 2) 丄 , 6 1 3
脂 樹脂 (W - 1 3) 丄 , t) d 溶 EGMBE 5 0
剤 PNP 5 0 5 0 5 0
CR- 9 7 3 5 0 3 5 0 3 5 0 3 5 0 塗 料 名 白一 4 白一 5 白一 6 白一 7
《第 3表の脚注》
原料類の使用割合を示す各数値は、 いずれも、 重量部数であるものとする -
Figure imgf000102_0001
《第 3表の脚注》
原料類の使用割合を示す各数値は、 いずれも、 重量部数であるものとする。 「S— 6 9 5」 …… 「ウォー夕一ゾル S— 6 9 5」 の略記であって、 大日 本インキ化学工業 (株) 製の、 メチルエーテル化メチ ロールメラミン樹脂水溶液の商品名;不揮発分 =6 6
%。 3 表 (4) 実施例 33 実施例 34 参考例 24 樹 水性樹脂 (W - 1) 1 1
水性樹脂 (W— 6) 1 556
脂 対照用樹脂 1 1 , 684 溶剤 EGMB E 50 50 50
(E) GPTMS 1 17 6 1
EX- 612 69 顔料 C R— 97 350 350 350
塗 料 名 白一 10 白一 1 1 比白— 3
《第 3表の脚注》
原料類の使用割合を示す各数値は、 いずれも、 重量部数であるものとする。
「GPTMS」 3—グリシドキシプロビルトリメトキシシラン
「EX— 612」 …… 「デナコ一ル EX— 612」 の略記であって、 ナガ セ化成工業 (株) 製の、 ソルビトールポリグリシジ ルェ一テルの商品名である。
3 表 (5) 実施例 35 実施例 36 実施例 37 実施例 38 水 樹脂 (W - 1 1) 1, 317
性 樹脂 (W - 12) 1, 386
樹 樹脂 (W— 13) 1, 296
脂 樹脂 (W - 14) 1, 316 溶剤 PNP 50 50 50 50
(E) GPTMS 174 129 188 174 顔料 C R- 97 350 350 350 350 塗 料 名 白一 12 白一 13 白一 14 白一 15 《第 3表の脚注》
原料類の使用割合を示す各数値は、 いずれも、 重量部数であるものとする (
Figure imgf000104_0001
《第 3表の脚注》
原料類の使用割合を示す各数値は、 いずれも、 重量部数であるものとする。 「E GM— 4 0 0」 ……東レ ·ダウコ一二ング · シリコーン (株) 製の、 3 一ダリシドキシプロピル基を有する、 環状のポリ シロキサンの商品名である。
実施例 41 実施例 42 実施例 43 参考例 27 水 樹脂O C (W - 10) 1, 518
性 樹脂 (W - 15) 1, 514
樹 樹脂 (W -ト 16) 1, o b
脂 対照用樹脂 4 丄, o U 4 溶 EGMBE u
剤 PNP 50 50
(E) AN- 210 43 43 43 1 13
CR— 97 350 350 350 350 塗 料 名 白一 18 白一 19 白一 20 比白一 6
《第 3表の脚注》
原料類の使用割合を示す各数値は、 いずれも、 重量部数であるものとする。 「AN— 210」 …… 「アクアネート 210」 の略記であって、 日本ポリゥ レ夕ン工業 (株) 製の、 自己乳化型ポリイソシァネ —卜の商品名;イソシァネート含有率 = 17. 0 %;
Figure imgf000105_0001
《第 3表の脚注》 原料類の使用割合を示す各数値は、 いずれも、 重量部数であるものとする t
Figure imgf000106_0001
《第 3表の脚注》
原料類の使用割合を示す各数値は、 いずれも、 重量部数であるものとする:
Figure imgf000106_0002
《第 3表の脚注》
原料類の使用割合を示す各数値は、 いずれも、 重量部数であるものとする c 3 表 (1 1) 実施例 53 実施例 54 参考例 30 フ ' fc 樹脂 (W - 15) 1 1
丄 , 4
樹脂 (W - 16) 丄 , /1 7 Π U
樹脂 対照用樹脂 5 丄 1 , fi fi 7 i 溶 ΡΝΡ 50 50
剤 EGMB Ε 50
(Ε) ΒΝ- 08 188 188 188
塗 料 名 クリヤー 3 クリヤー 4 比クリヤー 2
《第 3表の脚注》
原料類の使用割合を示す各数値は、 いずれも、 重量部数であるものとする。 「BN— 08」 …… 「エラストロン BN_08」 の略記であって、 第一ェ 業製薬 (株) 製の、 ブロックポリイソシァネートの商品 名;不揮発分 =34. 5%。
Figure imgf000107_0001
《第 3表の脚注》
原料類の使用割合を示す各数値は、 いずれも、 重量部数であるものとする。 「W S— 5 0 0」 …… 「ェポクロス W S— 5 0 0」 の略記であって、 日本 触媒 (株) 製の、 1 , 3—才キサゾリン基含有水溶 性樹脂の商品名;不揮発分 = 4 0 %。 実施例 5 8〜 6 4ならびに比較例 1〜 3
先に調製した、 それぞれの白色塗料ならびに対照用の白色塗料を、 予め、 ポリ エステル/メラミン系の塗料が塗装され、 焼き付けされた塗装鋼板であって、 し かも、 水研ぎされた此の鋼板上に、 乾燥膜厚が約 3 0マイクロ .メータ一 JL m) となるように、 アプリケ一夕一で塗装せしめた。
しかるのち、 第 4表に示す通りの条件で以て、 白色塗料を硬化せしめて、 各種 の硬化塗膜を得た。 本発明の組成物を含有する白色塗料から得られた、 それぞれ の塗膜は、 いずれも、 外観に優れるというものであった。
硬化塗膜についての諸性能の評価判定の項目としては、 サンシャイン,ゥェザ オメ一夕—による促進の耐候性、 2ヶ月にわたる屋外曝露を行ったのちの耐汚染 性、 耐酸性ならびに耐アルカリ性である。 それらの結果は、 まとめて、 第 4表に 示す。
Figure imgf000108_0001
《第 4表の脚注》
「耐候性」 は、 サンシャイン 'ゥェザオメ一夕一による、 2, 0 0 0時間に 及ぶ曝露を行なったのちの、 塗膜の 6 0度鏡面反射 率 (%) なる光沢値を、 曝露前の、 塗膜の同上の光 沢値で以て除して、 それを、 1 0 0倍し値 (光沢保 持率: %) を表示したものである。 その値が大きい ほど、 »候性が良好であるということを示している。
「耐汚染性」 は、 屋外において、 2力月間に及ぶ曝露を行なったのちの未洗 浄の塗膜と、 曝露前の塗膜との色差 (Δ Ε ) を表示 したものである。 その値が、 ゼロに近いほど、 耐汚 染性が良好であるということを示している。
「耐酸性」 は、 「耐酸性雨性」 の代用試験として行なったものであり、 それ ぞれの硬化塗膜の表面上に、 1 0 %硫酸水溶液の 0 . 1ミリ · リツトルを載せた試験板を、 5 O tの熱風 乾燥器中に、 3 0分間のあいだ保持したのち、 塗膜 表面を水洗乾燥してから、 その表面の状態を、 目視 により評価判定したものである。 その際の評価判定 の基準は次の通りである。
◎ ·
〇…若干ながら、 エッチングあり
△…エッチングがあり、 光沢が低下している
X…エッチングが著しい、 または、 光沢の低下が著しい
「耐アルカリ性」 は、 それぞれの試験板を、 5 %水酸化ナトリウム水溶液中 に、 室温下、 2 4時間のあいだ浸漬せしめたのち、 塗膜表面を、 水洗し乾燥してから、 その表面状態を、 目視により、 評価判定したものである。 その際の評 価判定の基準は次の通りである。 〇…若干ながら、 エッチングあり
△…エッチングがあり、 光沢が低下している
X…エッチングが著しい、 または、 光沢の低下が著しい
Figure imgf000110_0001
実施例 6 5〜 6 8
未処理軟鋼板上に、 下記のようにして調製したァクリル一メラミン系の白色塗 料 (下— 1 ) を、 乾燥膜厚が約 4 0 となるように、 エア一スプレー塗装せし め、 1 4 0 °Cで、 2 5分間のあいだ、 焼き付けを行なって、 予め、 皮膜が形成さ れた鋼板を作製した。
次いで、 先に調製した、 それぞれの白色塗料ならびに対照用の白色塗料を、 乾 燥膜厚が約 3 O /imとなるように、 エア一スプレー塗装せしめた。
しかるのち、 第 5表に示す通りの条件で以て、 白色塗料を硬化せしめて、 各種 の硬化塗膜を得た。 本発明の組成物を含有する白色塗料から得られたそれぞれの 塗膜は、 いずれも、 外観に優れるというものであった。
硬化塗膜についての諸性能の評価判定の項目としては、 サンシャイン ·ゥェザ オメ一ターによる促進の耐候性、 2ヶ月にわたる屋外曝露を行ったのちの耐汚染 性、 耐酸性ならびに耐アルカリ性である。 それらの結果は、 まとめて、 第 5表に 示す。 白色塗料 (下一 1) の調製
「ァクリディック A— 418」 [大日本インキ化学工業 (株) 製の、 水酸基 含有アクリル樹脂の商品名;溶剤 =キシレン Zn—ブ夕ノールの混合溶剤、 不揮 発分 =50%] の 91部と、 「CR—97」 の 35部とからなる混合物に、 ガラ ス · ビーズを加えて、 サンドミルで、 1時間のあいだ分散を行なった。
次いで、 「スーパ一ペッカミン L— 1 17— 60」 [大日本インキ化学工業 (株) 製の、 n—ブチルエーテル化メラミン ·ホルムアルデヒド樹脂の商品名: 不揮発分 =60%] の 32. 5部を加えてから、 キシレン Zn—ブ夕ノール == 7 0/30 (重量部比) なる混合溶剤で以て、 フォード ·カップ # 4による粘度が 20秒となるように希釈せしめることによって、 ?\¥。が35%なる、 目的とす る白色塗料 (下一 1) を調製した。
実 施 例
Q
Ό Ο Ό Ό D ( Ό O
使 用 し た 塗料 tl 。 F¾— 1=1 (
硬 化 条 件 1 5 0 °C · 3 0分
耐 候 性 9 6 9 7 9 5 9 9 膜 耐 汚 染 性 2 . 1 1 . 9 2 . 9 1 . 8 性 耐 酸 性 ◎ ◎ ◎ ◎
能 耐アルカリ性 ◎ ◎ ◎ ◎
《第 5表の脚注》
「耐候性」 は、 サンシャイン ·ゥェザオメ一夕一による、 4, 0 0 0時間に 及ぶ曝露を行なったのちの、 塗膜の 6 0度鏡面反射 率 (%) なる光沢値を、 曝露前の、 塗膜の同上の光 沢値で以て除して、 それを、 1 0 0倍し値 (光沢保 持率: %) を表示したものである。 その値が大きい ほど、 耐候性が良好であるということを示している。 「耐汚染性」 の評価方法は、 第 4表の脚注に記載の方法と同じである。
「耐酸性」 は、 「耐酸性雨性」 の代用試験として行なったものであり、 それ ぞれの硬化塗膜の表面上に、 1 0 %硫酸水溶液の 0 . 1ミリ · リツトルを載せた試験板を、 6 0 °Cの熱風 乾燥器中に、 3 0分間のあいだ保持したのち、 塗膜 表面を水洗乾燥してから、 その表面の状態を、 目視 により評価判定したものである。 その際の評価判定 の基準は次の通りである。
〇…若千ながら、 エッチングあり
△…エッチングがあり、 光沢が低下している X…エッチングが著しい、 または、 光沢の低下が著しい
「耐アルカリ性」 の評価方法および判定基準は、 第 4表の脚注に記載の方法 及び基準と同じである。 実施例 5 5〜 5 8ならびに比較例 4
スレート板に直接に、 上述のようにして調製した、 それぞれの白色塗料ならび に対照用の白色塗料を、 乾燥膜厚が約 3 0 mとなるように、 エア一スプレー塗 装せしめた。
しかるのち、 第 5表に示す通りの条件で以て焼き付けを行なって、 各種の硬化 塗膜を得た。 本発明の組成物を含有する白色塗料から得られたそれぞれの塗膜は、 いずれも、 外観に優れるというものであった。
硬化塗膜についての諸性能の評価判定の項目としては、 サンシャイン ·ゥェザ オメ一夕一による促進の耐候性、 2ヶ月にわたる屋外曝露を行ったのちの耐汚染 性、 耐酸性ならびに耐アルカリ性である。 それらの結果は、 まとめて、 第 5表に 示す。
Figure imgf000113_0001
実施例 7 3〜 7 4ならびに比較例 5
未処理軟鋼板上に、 下記のようにして調製したポリエステル一メラミン系の白 色塗料 (下— 2) を、 乾燥膜厚が約 40 mとなるように、 エア一スプレー塗装 せしめ、 140°Cで、 25分間のあいだ、 焼き付けを行なって、 予め、 皮膜が形 成された鋼板を作製した。
次いで、 先に調製した、 それぞれの白色塗料ならびに対照用の白色塗料を、 乾 燥膜厚が約 30 /xmとなるように、 エアースプレー塗装せしめた。
しかるのち、 第 5表に示す通りの条件で以て、 .白色塗料を硬化せしめて、 各種 の硬化塗膜を得た。 本発明の組成物を含有する白色塗料から得られたそれぞれの 塗膜は、 いずれも、 外観に優れるというものであった。
硬化塗膜についての諸性能の評価判定の項目としては、 サンシャイン ·ゥェザ オメ一夕—による促進の耐候性、 2ヶ月にわたる屋外曝露を行ったのちの耐汚染 性、 耐酸性ならびに耐アルカリ性である。 それらの結果は、 まとめて、 第 5表に 示す。 白色塗料 (下一 2) の調製
「ベッコライト M— 6205— 50」 [大日本インキ化学工業 (株) 製の、 ポリエステル樹脂の商品名;溶剤 =キシレン/シクロへキサノン /n—ブタノ一 ルの混合溶剤、 不揮発分 =50%] の 9 1部と、 「CR— 97」 の 35部とから なる混合物に、 ガラス · ビーズを加えて、 サンドミルで、 1時間のあいだ分散を 行なった。
次いで、 「ス一パーべッカミン L一 1 17— 60」 の 32. 5部を加えてか ら、 キシレン /n—ブ夕ノール =70Z30 (重量部比) なる混合溶剤で以て、 フォード 'カップ #4による粘度が 20秒となるように希釈せしめることによつ て、 ? じが35%なる、 目的とする白色塗料 (下— 2) を調製した。 実 施 例 比較例
73 74 5
使 用 し た 塗 料 白一 16 白一 17 比白一 5 硬 化 条 件 常温 · 1週間
耐 候 性 97 91 1 1
膜 耐 汚 染 性 2. 8 2. 1 7. 9
性 耐 酸 性 ◎ 〇 X
能 耐アルカリ性 ◎ ◎ X
実施例 61〜 63ならびに比較例 6
スレート板上に、 下記のようにして調製したアクリル一ウレタン系の白色塗料 (下— 3) を、 乾燥膜厚が約 40 ^mとなるように、 エアースプレー塗装せしめ、 室温で、 一週間のあいだ、 硬化せしめることによって、 予め、 皮膜が形成された スレート板を作製した。
次いで、 先に調製した、 それぞれの白色塗料ならびに対照用の白色塗料を、 乾 燥膜厚が約 30 zmとなるように、 エア一スプレー塗装せしめた。
しかるのち、 第 5表に示す通りの条件で以て、 白色塗料を硬化せしめて、 各種 の硬化塗膜を得た。 本発明の組成物を含有する白色塗料から得られたそれぞれの 塗膜は、 いずれも、 外観に優れるというものであった。
硬化塗膜についての諸性能の評価判定の項目としては、 サンシャイン ·ゥェザ オメ一夕一による促進の耐候性、 2ヶ月にわたる屋外曝露を行ったのちの耐汚染 性、 耐酸性ならびに耐アルカリ性である。 それらの結果は、 まとめて、 第 5表に 示す。 白色塗料 (下一 3) の調製
「ァクリディック A— 809」 [大日本インキ化学工業 (株) 製の、 水酸基 含有アクリル樹脂の商品名;溶剤 =トルエンノ酢酸 n—ブチル混合溶剤、 不揮発 分 =50%、 溶液の水酸基価 =20] の 108部と、 「CR—97] の 35部と からなる混合物に、 ガラス · ビーズを加えて、 サンドミルで、 1時間のあいだ分 散を行なった。
次いで、 「バ一ノック DN— 980」 [大日本インキ化学工業 (株) 製の、 無黄変タイプのポリイソシァネート樹脂の商品名;イソシァネート基含有率 = 1 5. 5重量%、 不揮発分 =75%] の 14. 4部を加えた。
しかるのち、 キシレン Zトルエン Z酢酸 n—ブチル /2—エトキシェチルァセ テート =40/30/20/10 (重量部比) なる混合溶剤で以て、 フォード ' カップ #4による粘度が 20秒となるように希釈せしめることによって、 PWC が 35%なる白色塗料 (下一 3) を調製した。
Figure imgf000116_0001
実施例 78〜 84ならびに比較例 7
クロメート処理したアルミニウム板に直接に、 上述のようにして調製した、 そ れぞれの白色塗料ならびに対照用の白色塗料を、 乾燥膜厚が約 30 mとなるよ うに、 エアースプレー塗装せしめた。
しかるのち、 第 5表に示す通りの条件で以て焼き付けを行なって、 各種の硬化 塗膜を得た。 本発明の組成物を含有する白色塗料から得られたそれぞれの塗膜は、 いずれも、 外観に優れるものであった。
硬化塗膜についての諸性能の評価判定の項目としては、 サンシャイン ·ゥェザ オメ一ターによる促進の耐候性、 2ヶ月にわたる屋外曝露を行ったのちの耐汚染 性、 耐酸性ならびに耐アルカリ性である。 それらの結果は、 まとめて、 第 5表に 示す。
Figure imgf000117_0001
実施例 8 5〜 8 6ならびに比較例 8
予め、 ポリエステル一メラミン系のグレー塗料が塗装され、 焼き付けされた鋼 板上に、 まず、 下記のようにして調製したベースコート用塗料 (下— 4 ) を、 乾 燥膜厚が約 2 0 ^ mとなるように、 エア一スプレー塗装せしめてから、 1 0分間 のあいだ、 2 5 °Cに放置した。
次いで、 上述のようにして調製した、 それぞれのクリヤー塗料ならびに対照用 のクリャ一塗料を、 乾燥膜厚が約 3 0 となるように、 エア一スプレー塗装せ しめた。
しかるのち、 第 5表に示す通りの条件で以て焼き付けを行なって、 各種の硬化 塗膜を得た。 本発明の組成物を含有する白色塗料から得られたそれぞれの塗膜は、 いずれも、 外観に優れるものであった。
硬化塗膜についての諸性能の評価判定の項目としては、 サンシャイン 'ゥェザ オメ一夕一による促進の耐候性、 2ヶ月にわたる屋外曝露を行ったのちの耐汚染 性、 耐酸性ならびに耐アルカリ性である。 それらの結果は、 まとめて、 第 5表に 示す。 ベースコート用塗料 (下一 4) の調製
下記の三成分からなる混合物を、 トルエン Z 2—エトキシェチルアセテート = 90/10 (重量部比) なる組成の混合溶剤で以て、 フォード ·カップ #4によ る粘度が 13秒となるように希釈せしめることによって、 メ夕リック ·ベースコ ート用塗料 (下一 4) を調製した。
「アルペース卜 1700 NL」 10 部
「ァクリディック 47— 712」 100 部
「スーパ一べッカミン L一 1 17— 60」 23. 8部 註) 「アルペースト 1700 NLJ '東洋アルミニウム (株) 製の、 アルミニウム ·ペースト ;有効 成分含有率 = 65%
「ァクリディック 47— 712」 '大日本インキ化学工業 (株) 製 の、 水酸基含有アクリル樹脂溶 液;不揮発分 = 50% 実 施 例 比較例
8 5 8 6 8
使用した塗料 クリャ _ 1 クリヤー 2 比クリヤー 1 硬化条件 1 4 0 °C · 2 5分
耐候性 9 8 9 9 1 1 膜 耐汚染性 1 . 6 1 . 6 7 . 9
性 耐酸性 〇 〇 X
能 耐アルカリ性 ◎ ◎ X
実施例 8 7〜 8 8ならびに比較例 9
未処理軟鋼板上に、 上記のようにして調製したァクリル—メラミン系の白色塗 料 (下— 1 ) を、 乾燥膜厚が約 4 0 /x mとなるように、 エア一スプレー塗装せし め、 1 4 0 °Cで、 2 5分間のあいだ、 焼き付けを行なって、 予め、 皮膜が形成さ れた鋼板を作製した。
次いで、 先に調製した、 それぞれのクリヤー塗料ならびに対照用のクリヤー塗 料を、 乾燥膜厚が約 3 0 /x mとなるように、 エアースプレー塗装せしめた。 しかるのち、 第 5表に示す通りの条件で以て、 クリヤー塗料を硬化せしめて、 各種の硬化塗膜を得た。 本発明の組成物を含有するクリヤー塗料から得られたそ れぞれの塗膜は、 いずれも、 外観に優れるものであった。
硬化塗膜についての諸性能の評価判定の項目としては、 サンシャイン ·ゥェザ オメ一ターによる促進の耐候性、 2ヶ月にわたる屋外曝露を行ったのちの耐汚染 性、 耐酸性ならびに耐アルカリ性である。 それらの結果は、 まとめて、 第 5表に 示す。 実 施 例 比較例
第 5表 (8 ) 8 7 8 8 9
使用した塗料 クリヤー 3 クリャ— 4 比クリヤー 2 硬化条件 1 4 0 °C · 2 5分
耐候性 9 7 9 7 1 2
膜 耐汚染性 1 . 6 1 . 6 7 . 1
性 耐酸性 ◎ ◎ X
能 耐アルカリ性 ◎ ◎ X
実施例 8 9〜 9 1ならびに比較例 1 0
クロメート処理したアルミニウム板上に、 上記のようにして調製したアクリル 一ウレタン系の白色塗料 (下一 3 ) を、 乾燥膜厚が約 4 0 mとなるように、 ェ アースプレー塗装せしめ、 室温で、 一週間のあいだ、 硬化せしめることによって、 予め、 皮膜が形成されたアルミニウム板を作製した。
次いで、 先に調製した、 それぞれの白色塗料ならびに対照用の白色塗料を、 乾 燥膜厚が約 3 0 /x mとなるように、 エアースプレー塗装せしめた。
しかるのち、 第 5表に示す通りの条件で以て、 白色塗料を硬化せしめて、 各種 の硬化塗膜を得た。 本発明の組成物を含有する白色塗料から得られたそれぞれの 塗膜は、 いずれも、 外観に優れるというものであった。
硬化塗膜についての諸性能の評価判定の項目としては、 サンシャイン ·ゥェザ オメ一ターによる促進の耐候性、 2ヶ月にわたる屋外曝露を行ったのちの耐汚染 性、 耐酸性ならびに耐アルカリ性である。 それらの結果は、 まとめて、 第 5表に 示す。 実 施 例 比較例 第 5表 (9) 89 90 91 9 使用した塗料 クリヤー 5 クリヤー 6 クリャ _ 7 比クリャ一3 硬化条件 80 °C · 30分
耐候性 98 91 99 14 膜 耐汚染性 1. 9 3. 2 1. 5 8. 8 性 耐酸性 ◎ ◎ ◎ X
能 耐アルカリ性 ◎ ◎ ◎ X
実施例 92
本例は、 各種の水性樹脂についての、 保存安定性の評価判定を行なうものであ る。
実施例 1〜23において得られた、 各種の水性樹脂 (W) を、 40°Cに、 1力 月間のあいだ保存せしめたのちに、 実施例 24〜57と同様に、 必要に応じて、 顔料、 硬化触媒、 化合物 (E) 、 EGMBEもしくは PNP、 または脱イオン水 を使用して、 各種の白色塗料またはクリヤー塗料を調製した。
かくして得られた、 それぞれの白色塗料またはクリヤー塗料に使用した、 水性 樹脂 (W) と、 顔料と、 硬化触媒と、 化合物 (E) と、 EGMBEもしくは PN Pの使用比率は、 すでに、 第 3表に示した通りである。
次いで、 実施例 58〜91と同様にして、 それぞれの白色塗料またはクリャ一 塗料を、 各種の試験板上に塗布せしめ、 しかるのち、 第 4表および第 5表に示す ような硬化条件で以て硬化せしめることによって、 各種の硬化塗膜を得た。
40°Cに、 1力月間のあいだ保存したのちの水性樹脂から調製された、 本発明 に係る水性硬化性樹脂組成物を必須成分とする、 白色塗料またはクリャ一塗料か ら得られた、 それぞれの塗膜は、 いずれもが、 外観に優れるものであると共に、 それぞれの塗膜の諸性能が、 同表に示すような結果と、 殆ど、 差異が認められな かった。
これらの諸々の事実から、 水性樹脂 (W) は、 とりわけ、 保存安定性に優れる ものであることが、 無理なく、 理解され得よう。 産業上の利用可能性
本発明の製造法よつて、 優れた常温硬化性と、 優れた保存安定性とを兼備する、 ポリシロキサン含有率の高い水性樹脂を容易に製造することができるものであり、 本発明の方法で得られた水性樹脂を必須の成分として含有する本発明に係る水性 硬化性樹脂組成物は、 耐候性ゃ耐酸性雨性などの耐久性ならびに耐曝露汚染性に 優れる硬化塗膜を形成することのできる、 極めて実用性の高いものである。
さらに、 本発明の水性硬化性樹脂組成物を必須の成分として含有する、 水性塗 料を、 上塗塗料として使用し、 本発明の塗膜の形成方法により塗装せしめ、 硬化 せしめることにより得られる塗膜は、 基材または下塗り塗料の種類に関わらず、 普遍的に、 良好なる塗膜性能を示すものである。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 総炭素数が 3個以上なる有機基の少なくとも 1個と加水分解性基および Z または水酸基の少なくとも 1個が共に結合した珪素原子、 メチル基および また はェチル基の 2個と加水分解性基または水酸基の 1個が共に結合した珪素原子お よびトリオルガノシロキシ基の少なくとも 1個と加水分解性基および Zまたは水 酸基の少なくとも 1個が共に結合した珪素原子よりなる群から選ばれる少なくと も 1個の珪素原子を有するポリシロキサンセグメント (A) と、 ァニオン性基、 カチオン性基およびノニオン性基よりなる群から選ばれる、 少なくとも 1種の親 水性基を有する重合体セグメント (B ) とで構成される複合樹脂 (C) と、 珪素 原子に結合した加水分解性基および/または珪素原子に結合した水酸基を有し、 且つ、 下記の構造式 (S - I )
Figure imgf000123_0001
(ただし、 式中の R i は、 メチル基またはェチル基を表すものとする。 ) で示される構造を必須の単位構造として有するポリシロキサン (D) とを混合せ しめ、 さらに必要に応じてその一部分を縮合せしめたのち、 水性媒体中に分散も しくは溶解せしめることを特徴とする、 水性樹脂の製造法。
2 . 前記した、 複合樹脂 (C ) を構成する、 前記した、 それぞれ、 ポリシロキ サンセグメント (A) と重合体セグメント (B ) とが、 下記の構造式 (S— I I )
I I I
- C - S i—〇_ S 卜 ( S - I I )
I I I
(ただし、 式中、 炭素原子は、 重合体セグメント (B ) の一部分を構成し、 2個 の珪素原子は、 ポリシロキサンセグメント (A) またはポリシロキサンセグメ ント (A) の一部分を構成するものとする。 ) で示される結合により結合していることを特徴とする、 請求の範囲第 1項に記載 の製造法。
3 . 前記した、 ポリシロキサン (D) を構成する全珪素原子のうち、 構造式 ( S— I ) に由来する珪素原子が占める割合が 5 0モル%以上である、 請求の範 囲第 1項または第 2項に記載の製造法。
4. 前記した、 ポリシロキサン (D) が、 メチルトリアルコキシシランおよび /またはェチルトリアルコキシシランを 5 0モル%以上含有するアルコキシシラ ンの加水分解縮合もしくは部分加水分解縮合により調製されるものである、 請求 の範囲第 1項〜第 3項のいずれか一項に記載の製造法。
5 . 前記した、 重合体セグメント (A) が、 ビニル系重合体セグメントおよび Zまたはポリウレタン系重合体セグメントである、 請求の範囲第 1項または第 2 項に記載の製造法。
6 . 前記した、 重合体セグメント (A) が、 酸基、 塩基性基、 珪素原子に結合 した加水分解性基および珪素原子に結合した水酸基の都合 4種類の官能基以外の 官能基をも含有するものである、 請求の範囲第 1項〜第 4項のいずれか一項に記 載の製造法。
7 . 前記した、 水性樹脂において、 前記したポリシロキサン (D) に由来する セグメントとポリシロキサンセグメント (A) との合計量が、 固形分の 3 0〜 8 0重量%であることを特徴とする、 請求の範囲第 1項〜第 4項のいずれか一項に 記載の製造法。
8 . 前記した、 複合樹脂 (C ) が、 総炭素数が 3個以上なる有機基の少なくと も 1個と加水分解性基および Zまたは水酸基の少なくとも 1個が共に結合した珪 素原子、 メチル基および/またはェチル基の 2個と加水分解性基または水酸基の 1個が共に結合した珪素原子およびトリオルガノシロキシ基の少なくとも 1個と 加水分解性基および Zまたは水酸基の少なくとも 1個が共に結合した珪素原子よ りなる群から選ばれる少なくとも 1個の珪素原子を有するポリシロキサン (a _ 1 ) と、 酸基および/または塩基性基並びに珪素原子に結合した加水分解性基お よび Zまたは珪素原子に結合した水酸基を有する重合体 (b— 1 ) とを、 前記し た (a— 1 ) および (b— 1 ) に含まれる珪素原子に結合した加水分解性基およ び/または水酸基同志の反応により縮合せしめたのち、 塩基性化合物または酸性 化合物で部分中和ないしは完全中和せしめて得られるものである、 請求の範囲第 1項に記載の製造法。
9 . 前記した、 ポリシロキサン (a — 1 ) が、 総炭素数が 3個以上なる有機基 り選ばれる少なくとも 1種のアルコキシシラン、 もしくは、 前記モノオルガノト リアルコキシシランと前記ジオルガノジアルコキシシランより選ばれる少なくと も 1種のアルコキシシランとトリオルガノモノアルコキシシランからなる混合物 を加水分解縮合もしくは部分加水分解縮合せしめて得られるポリシロキサンであ る、 請求の範囲第 8項に記載の製造法。
1 0 . 前記した、 複合樹脂 (C) が、 酸基および Zまたは塩基性基並びに珪素 原子に結合した加水分解性基および Zまたは珪素原子に結合した水酸基を有する 重合体 (b— 1 ) の存在下に、 総炭素数が 3個以上なる有機基を有するモノオル ガノトリアルコキシシラン類、 ジオルガノジアルコキシシラン類およびトリオル ガノモノアルコキシシラン類より選ばれる少なくとも 1種のアルコキシシランを 加水分解することにより重合体 (b— 1 ) とアルコキシシラン類を縮合せしめた のち、 塩基性化合物または酸性化合物で部分中和なしは完全中和せしめて得られ るものである、 請求の範囲第 1項に記載の製造法。
1 1 . 前記した、 複合樹脂 (C) が、 ラジカル重合性二重結合と加水分解性基 および Zまたは水酸基が結合した珪素原子の少なくとも 1個を有するジオルガノ ポリシロキサンセグメントを併有し、 且つ、 該二重結合と該ジオルガノポリシ口 キサンセグメントが、 下記の構造式 (S— I I I )
I I I
- C - S i — O— S i - ( S - I I I )
I I I
(ただし、 式中、 炭素原子は、 二重結合を構成する一方の炭素原子であるか、 も しくは二重結合を構成する炭素原子に結合した置換基を構成する炭素原子であ るものとし、 2個の珪素原子は、 ジオルガノポリシロキサンセグメントまたは ジオルガノポリシロキサンセグメントの一部分を構成するものとする。 ) で示される結合様式で結合しているポリシロキサン (a— 2 ) と、 酸基含有ビニ ル系単量体および/または塩基性基含有ビニル系単量体とを必須成分として含有 するビニル系単量体類をラジカル重合せしめて得られる重合体 (b— 2 ) を、 塩 基性化合物または酸性化合物で部分中和なしは完全中和せしめて得られるもので ある、 請求の範囲第 1項に記載の製造法。
1 2 . 前記した、 総炭素数が 3個以上なる有機基が、 炭素数が 3以上なるアル キル基、 シクロアルキル基、 ァリール基およびァラルキル基よりなる群から選ば れる 1種の有機基である、 請求の範囲第 1項および第 8項〜第 1 0項のいずれか 一項に記載の製造法。
1 3 . 前記した、 重合体 (b— 1 ) または (b _ 2 ) が、 酸基、 塩基性基、 珪 素原子に結合した加水分解性基および珪素原子に結合した水酸基の都合 4種類の 官能基以外の官能基をも含有するものである、 請求の範囲第 8項、 第 1 0項およ び第 1 1項のいずれか一項に記載の製造法。
1 4 . 前記した珪素原子に結合した加水分解性基がアルコキシ基である、 請求 の範囲第 1項、 第 8項、 第 1 0項および第 1 1項のいずれか一項に記載の製造法。
1 5 . 前記した、 酸基、 塩基性基、 珪素原子に結合した加水分解性基および珪 素原子に結合した水酸基の都合 4種類の官能基以外の官能基が、 炭素原子に結合 した水酸基である、 請求の範囲第 6項または第 1 3項に記載の製造法。
1 6 . 請求の範囲第 1項〜第 1 5項のいずれか一項に記載の製造法により得ら れる水性樹脂を、 必須成分として含有する水性硬化性樹脂組成物。
1 7 . 請求の範囲第 1項〜第 1 5項のいずれか一項に記載の製造法により得ら れる水性樹脂と、 該水性樹脂に含まれる官能基と反応する官能基を有する化合物
(E) とを、 必須成分として含有する水性硬化性樹脂組成物。
1 8 . 前記した、 水性樹脂に含まれる官能基と反応する官能基を有する化合物 (E) が、 珪素原子に結合した水酸基および Zまたは珪素原子に結合した加水分 解性基を有する化合物、 一分子中にエポキシ基と珪素原子に結合した加水分解性 基とを併有する化合物、 ポリイソシァネート化合物、 ブロックポリイソシァネー ト化合物、 ポリエポキシ化合物、 ポリオキサゾリン化合物およびアミノ樹脂より なる群から選ばれる、 少なくとも 1種の化合物である、 請求の範囲第 1 7項に記 載の水性硬化性樹脂組成物。
1 9 . 請求の範囲第 1 6項〜第 1 8項のいずれか一項に記載の水性硬化性樹脂 組成物を、 含有する水性塗料。
2 0 . 請の範囲第 1 9項に記載の水性塗料を、 基材に、 あるいは、 予め下塗り 塗料が塗装された基材に、 塗装せしめ、 次いで、 硬化せしめることを特徴とする, 塗膜の形成方法。
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