JP7288168B2 - Aqueous resin composition, coating agent, and article - Google Patents

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Description

本発明は、水性樹脂組成物、コーティング剤、及び該コーティング剤の硬化塗膜を有する物品に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an aqueous resin composition, a coating agent, and an article having a cured coating film of the coating agent.

近年、無機材料と有機材料の特性を兼備させた高機能材料の開発が各産業分野で広く行われており、無機材料から得られる塗膜は耐候性、耐熱性、耐擦傷性等の耐久性に優れ、有機材料から得られる塗膜は柔軟性・加工性に富んでいることが一般的に知られている。このような中、無機材料と有機材料とを複合化した水性樹脂が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。このポリウレタンを複合化した材料からは、高耐候性に加え、耐クラック性、基材追従性等を有する塗膜が得られるが、低温環境下において、塗膜の柔軟性が不足する場合があり、また、顔料、フィラー等を処方する用途においても同様の傾向であった。 In recent years, the development of high-performance materials that combine the properties of inorganic and organic materials has been widely carried out in various industrial fields. It is generally known that coating films obtained from organic materials are excellent in flexibility and workability. Under such circumstances, a water-based resin in which an inorganic material and an organic material are combined has been proposed (see, for example, Patent Document 1). A coating film having high weather resistance, crack resistance, substrate conformability, etc. can be obtained from this polyurethane composite material, but the flexibility of the coating film may be insufficient in low-temperature environments. In addition, the same tendency was observed in applications for formulating pigments, fillers, and the like.

そこで、低温環境下および顔料、フィラー等を処方する用途においても、高耐候性及び柔軟性等に優れた塗膜を形成可能な材料が求められていた。 Therefore, there has been a demand for a material capable of forming a coating film with excellent weather resistance and flexibility even in low-temperature environments and in applications where pigments, fillers, etc. are formulated.

特開2010-1457号公報JP 2010-1457 A

本発明が解決しようとする課題は、顔料分散性に優れ、塗膜外観、低温柔軟性、密着性、耐水性、耐候性、及び耐ブリードアウト性に優れた塗膜を形成可能な水性樹脂組成物を提供することである。また、該水性樹脂組成物を用いたコーティング剤及び該コーティング剤で塗装された物品を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is an aqueous resin composition capable of forming a coating film having excellent pigment dispersibility, coating film appearance, low-temperature flexibility, adhesion, water resistance, weather resistance, and bleed-out resistance. It is to provide things. Another object of the present invention is to provide a coating agent using the aqueous resin composition and an article coated with the coating agent.

本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、親水性基を有するポリウレタンとビニル重合体とがポリシロキサンを介して結合した複合樹脂のうち、特定の割合のポリシロキサン由来成分を有するものと、可塑剤と、水系媒体とを含有する水性樹脂組成物が、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of intensive studies aimed at solving the above problems, the inventors of the present invention have found that, among composite resins in which a polyurethane having a hydrophilic group and a vinyl polymer are bonded via polysiloxane, a specific proportion of polysiloxane-derived The inventors have found that an aqueous resin composition containing a component, a plasticizer, and an aqueous medium can solve the above problems, and have completed the present invention.

すなわち、親水性基を有するポリウレタン(a1)とビニル重合体(a2)とがポリシロキサン(a3)を介して結合した複合樹脂(A)、可塑剤(B)、及び水系媒体を含有する水性樹脂組成物であって、前記親水性基を有するポリウレタン(a1)と前記ポリシロキサン(a3)との結合が、前記ポリウレタン(a1)が有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基と前記ポリシロキサン(a3)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基と縮合結合であり、前記ビニル重合体(a2)と前記ポリシロキサン(a3)との結合が、前記ビニル重合体(a2)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基と前記ポリシロキサン(a3)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基との縮合結合であり、前記複合樹脂(A)中の前記ポリシロキサン(a3)由来の構造の質量割合が15~55質量%の範囲であり、前記複合樹脂(A)100質量部に対する前記可塑剤(B)の含有量が0.1~45質量部の範囲であることを特徴とする水性樹脂組成物に関する。 That is, an aqueous resin containing a composite resin (A) in which a polyurethane (a1) having a hydrophilic group and a vinyl polymer (a2) are bonded via a polysiloxane (a3), a plasticizer (B), and an aqueous medium In the composition, the bond between the polyurethane (a1) having a hydrophilic group and the polysiloxane (a3) is the hydrolyzable silyl group and/or silanol group of the polyurethane (a1) and the polysiloxane ( It is a condensation bond with the hydrolyzable silyl group and/or silanol group of a3), and the bond between the vinyl polymer (a2) and the polysiloxane (a3) is a hydrolysis bond of the vinyl polymer (a2). is a condensation bond between a silyl group and/or a silanol group and a hydrolyzable silyl group and/or a silanol group possessed by the polysiloxane (a3), and is derived from the polysiloxane (a3) in the composite resin (A) The mass ratio of the structure is in the range of 15 to 55 mass%, and the content of the plasticizer (B) with respect to 100 mass parts of the composite resin (A) is in the range of 0.1 to 45 mass parts. It relates to a water-based resin composition.

本発明の水性樹脂組成物は、顔料分散性に優れ、低温柔軟性、耐候性等の各種物性に優れた塗膜を形成可能なことから、例えば、外壁、屋根等の建築部材、ガードレール、防音壁、排水溝等の土木部材、家電製品、産業機械、自動車の部品等に使用される亜鉛めっき鋼板、アルミニウム-亜鉛合金鋼板等のめっき鋼板や、アルミ板、アルミ合金板、電磁鋼板、銅板、ステンレス鋼板等の金属基材、携帯電話、家電製品、OA機器、自動車内装材等のプラスチック製品などのコーティング剤として好適に使用することができる。 The aqueous resin composition of the present invention has excellent pigment dispersibility and can form a coating film having excellent various physical properties such as low-temperature flexibility and weather resistance. Galvanized steel sheets, aluminum-zinc alloy steel sheets used for civil engineering materials such as walls and drains, home appliances, industrial machinery, automobile parts, etc., aluminum sheets, aluminum alloy sheets, electromagnetic steel sheets, copper sheets, It can be suitably used as a coating agent for metal substrates such as stainless steel plates, mobile phones, home electric appliances, OA equipment, plastic products such as automobile interior materials, and the like.

また、本発明の水性樹脂組成物は、基材追従性に優れる塗膜を形成できることから、例えば、テントシートなどの膜構造建築物、太陽電池、偏光板を構成する各種機能フィルムおよび部材の接着剤等に使用することができる。 In addition, since the aqueous resin composition of the present invention can form a coating film having excellent substrate followability, it can be used for adhesion of various functional films and members constituting film structure buildings such as tent sheets, solar cells, and polarizing plates. It can be used as an agent, etc.

本発明の水性樹脂組成物は、親水性基を有するポリウレタン(a1)とビニル重合体(a2)とがポリシロキサン(a3)を介して結合した複合樹脂(A)、可塑剤(B)、及び水系媒体を含有する水性樹脂組成物であって、前記親水性基を有するポリウレタン(a1)と前記ポリシロキサン(a3)との結合が、前記ポリウレタン(a1)が有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基と前記ポリシロキサン(a3)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基と縮合結合であり、前記ビニル重合体(a2)と前記ポリシロキサン(a3)との結合が、前記ビニル重合体(a2)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基と前記ポリシロキサン(a3)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基との縮合結合であり、前記複合樹脂(A)中の前記ポリシロキサン(a3)由来の構造の質量割合が15~55質量%の範囲であり、前記複合樹脂(A)100質量部に対する前記可塑剤(B)の含有量が0.1~45質量部の範囲であるものである。 The aqueous resin composition of the present invention comprises a composite resin (A) in which a polyurethane (a1) having a hydrophilic group and a vinyl polymer (a2) are bonded via a polysiloxane (a3), a plasticizer (B), and An aqueous resin composition containing an aqueous medium, wherein the bond between the polyurethane (a1) having a hydrophilic group and the polysiloxane (a3) is a hydrolyzable silyl group and/or A silanol group and a hydrolyzable silyl group and/or a silanol group possessed by the polysiloxane (a3) are condensed bonds, and the bond between the vinyl polymer (a2) and the polysiloxane (a3) is a condensation bond between the vinyl polymer (a2) is a condensation bond between the hydrolyzable silyl group and/or silanol group of the polysiloxane (a3) and the hydrolyzable silyl group and/or silanol group of the polysiloxane (a3); The mass ratio of the structure derived from polysiloxane (a3) is in the range of 15 to 55% by mass, and the content of the plasticizer (B) with respect to 100 parts by mass of the composite resin (A) is 0.1 to 45 parts by mass. It is a range.

まず、前記複合樹脂(A)について説明する。前記複合樹脂(A)は、親水性基を有するポリウレタン(a1)とビニル重合体(a2)とがポリシロキサン(a3)を介して結合したものである。 First, the composite resin (A) will be described. The composite resin (A) is obtained by bonding a polyurethane (a1) having a hydrophilic group and a vinyl polymer (a2) via a polysiloxane (a3).

前記複合樹脂(A)は、水系媒体中に分散したものであるが、前記複合樹脂(A)の一部が水系媒体中に溶解していても良い。水系媒体中に分散した複合樹脂(A)は、10~500nmの平均粒子径を有することが、基材追従性に優れ、かつ耐クラック性等の耐久性や耐候性に優れた塗膜を形成するうえで好ましい。なお、ここでいう平均粒子径とは、粒子の動的散乱光を検出する測定原理で粒度分布を求める方法で測定した値をいう。 The composite resin (A) is dispersed in an aqueous medium, but part of the composite resin (A) may be dissolved in the aqueous medium. The composite resin (A) dispersed in the aqueous medium has an average particle size of 10 to 500 nm, so that it forms a coating film that has excellent substrate followability, durability such as crack resistance, and weather resistance. It is preferable to The average particle size referred to here is a value measured by a method of obtaining a particle size distribution based on the measurement principle of detecting dynamic scattering light of particles.

また、前記複合樹脂(A)は、耐久性及び耐候性に優れた塗膜を形成するうえで、複合樹脂(A)全体に対して15~55質量%のポリシロキサン(a3)由来の構造を有することが重要である。例えば、前記ポリシロキサン(a3)の質量割合が10質量%である複合樹脂では、比較的良好な基材追従性を有する塗膜を形成できるものの、かかる塗膜は耐久性及び耐候性の点で十分でなく、経時的に基材からの剥離等が生じる場合がある。 In addition, the composite resin (A) has a structure derived from polysiloxane (a3) in an amount of 15 to 55% by mass based on the total composite resin (A) in order to form a coating film having excellent durability and weather resistance. It is important to have For example, in a composite resin in which the mass ratio of the polysiloxane (a3) is 10% by mass, a coating film having relatively good substrate conformability can be formed, but such a coating film has poor durability and weather resistance. It is not sufficient, and peeling from the substrate may occur over time.

一方、前記ポリシロキサン(a3)由来の構造の質量割合が65質量%である複合樹脂含有の組成物は、前記親水性基を有するポリウレタン(a1)や前記ビニル重合体(a2)由来の構造の質量割合が低くなるのに伴い造膜性が低下し、その結果、塗膜表面にクラックが発生する場合がある。 On the other hand, the composite resin-containing composition in which the mass ratio of the structure derived from the polysiloxane (a3) is 65% by mass has the structure derived from the polyurethane (a1) having a hydrophilic group and the structure derived from the vinyl polymer (a2). The lower the mass ratio, the lower the film-forming properties, and as a result, cracks may occur on the surface of the coating film.

前記複合樹脂(A)中の前記ポリシロキサン(a3)由来の構造の質量割合は、20~35質量%の範囲であることが、優れた耐久性と耐候性と基材追従性とを兼ね備えた塗膜を形成するうえで好ましい。 The mass ratio of the structure derived from the polysiloxane (a3) in the composite resin (A) is in the range of 20 to 35% by mass, so that excellent durability, weather resistance, and substrate conformability are achieved. It is preferable for forming a coating film.

なお、前記ポリシロキサン(a3)由来の構造とは、前記複合樹脂(A)を構成する親水性基を有するポリウレタン(a1)とビニル重合体(a2)との連結部分を構成する主鎖が酸素原子と珪素原子とからなる構造を指す。また、前記ポリシロキサン(a3)由来の構造の質量割合は、前記複合樹脂(A)の製造に使用する原料の仕込み割合に基づき、ポリシロキサン(a3)等の加水分解縮合反応によって生成しうるメタノールやエタノール等の副生成物の生成を考慮し算出した値である。 The structure derived from the polysiloxane (a3) means that the main chain constituting the connecting portion between the vinyl polymer (a2) and the polyurethane (a1) having a hydrophilic group that constitutes the composite resin (A) is an oxygen A structure consisting of atoms and silicon atoms. Further, the mass ratio of the structure derived from the polysiloxane (a3) is based on the charging ratio of the raw materials used in the production of the composite resin (A), and the methanol that can be generated by the hydrolysis condensation reaction of the polysiloxane (a3) etc. This value is calculated taking into account the production of by-products such as ethanol and ethanol.

また、前記複合樹脂(A)は、水系媒体中に安定して分散するうえで、親水性基を有することが必須である。 Moreover, the composite resin (A) must have a hydrophilic group in order to be stably dispersed in an aqueous medium.

親水性基は、主として前記複合樹脂(A)の外層を構成するポリウレタン(a1)中に存在することが必須であるが、必要に応じて、前記ビニル重合体(a2)中に存在していても良い。 The hydrophilic group must be present mainly in the polyurethane (a1) constituting the outer layer of the composite resin (A), but if necessary, it may be present in the vinyl polymer (a2) Also good.

前記親水性基としては、アニオン性基、カチオン性基、及びノニオン性基を使用できるが、これらの中でもアニオン性基を使用することがより好ましい。 An anionic group, a cationic group, and a nonionic group can be used as the hydrophilic group, and among these, the anionic group is more preferably used.

前記アニオン性基としては、例えば、カルボキシル基、カルボキシレート基、スルホン酸基、スルホネート基等を使用することができ、なかでも、一部または全部が塩基性化合物等によって中和されたカルボキシレート基やスルホネート基を使用することが、良好な水分散性を有する複合樹脂を製造する上で好ましい。 As the anionic group, for example, a carboxyl group, a carboxylate group, a sulfonic acid group, a sulfonate group, or the like can be used. or a sulfonate group is preferred for producing a composite resin having good water dispersibility.

前記アニオン性基の中和に使用可能な塩基性化合物としては、例えば、アンモニア、トリエチルアミン、ピリジン、モルホリン等の有機アミンや、モノエタノールアミン等のアルカノールアミンや、Na、K、Li、Ca等を含む金属塩基化合物等が挙げられる。 Examples of basic compounds that can be used for neutralizing the anionic group include organic amines such as ammonia, triethylamine, pyridine and morpholine; alkanolamines such as monoethanolamine; and Na, K, Li, Ca, and the like. metal base compounds containing

前記アニオン性基としてカルボキシレート基やスルホネート基を使用する場合、それらは複合樹脂(A)全体に対して50~1000mmol/kgの範囲で存在することが、水性樹脂(A)粒子の良好な水分散安定性を維持するうえで好ましい。 When a carboxylate group or a sulfonate group is used as the anionic group, they should be present in the range of 50 to 1000 mmol/kg with respect to the entire composite resin (A). It is preferable for maintaining dispersion stability.

また、前記カチオン性基としては、例えば、3級アミノ基等を使用することができる。前記3級アミノ基の一部または全てを中和する際に使用することができる酸としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、乳酸、マレイン酸などの有機酸類や、スルホン酸、メタンスルホン酸等の有機スルホン酸類、及び、塩酸、硫酸、オルトリン酸、オルト亜リン酸等の無機酸等を単独または2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Moreover, as said cationic group, a tertiary amino group etc. can be used, for example. Examples of acids that can be used for neutralizing part or all of the tertiary amino groups include organic acids such as acetic acid, propionic acid, lactic acid and maleic acid, and sulfonic acid and methanesulfonic acid. Organic sulfonic acids and inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, orthophosphoric acid and orthophosphorous acid may be used alone or in combination of two or more.

また、前記3級アミノ基の一部または全てを4級化する際に使用することができる4級化剤としては、例えば、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸等のジアルキル硫酸類や、メチルクロライド、エチルクロライド、ベンジルクロライドなどのハロゲン化アルキル類、メタンスルホン酸メチル、パラトルエンスルホン酸メチル等のアルキルまたはエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、エピクロルヒドリン等のエポキシ類を単独または2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Examples of quaternizing agents that can be used for quaternizing part or all of the tertiary amino groups include dialkyl sulfates such as dimethyl sulfate and diethyl sulfate, methyl chloride, and ethyl chloride. , alkyl halides such as benzyl chloride, alkyls such as methyl methanesulfonate and methyl p-toluenesulfonate, and epoxies such as ethylene oxide, propylene oxide and epichlorohydrin may be used alone or in combination of two or more.

また、前記ノニオン性基としては、例えば、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシブチレン基、ポリ(オキシエチレン-オキシプロピレン)基、及びポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレン基等のポリオキシアルキレン基を使用することができる。なかでもオキシエチレン単位を有するポリオキシアルキレン基を使用することが、親水性をより一層向上させるうえで好ましい。 Examples of the nonionic group include polyoxyalkylene groups such as a polyoxyethylene group, a polyoxypropylene group, a polyoxybutylene group, a poly(oxyethylene-oxypropylene) group, and a polyoxyethylene-polyoxypropylene group. groups can be used. Among them, it is preferable to use a polyoxyalkylene group having an oxyethylene unit in order to further improve the hydrophilicity.

また、前記複合樹脂(A)としては、前記親水性基を有するポリウレタン(a1)と前記ビニル重合体(a2)との質量割合[(a2)/(a1)]が、20/1~1/20の範囲であるものを使用することが、基材追従性に優れ、かつ耐久性及び耐候性に優れた塗膜を形成するうえで好ましく、10/1~1/10の範囲であることがより好ましく、5/1~1/5の範囲が特に好ましい。 Further, in the composite resin (A), the mass ratio [(a2)/(a1)] of the polyurethane (a1) having a hydrophilic group and the vinyl polymer (a2) is 20/1 to 1/ It is preferable to use one in the range of 20 in order to form a coating film having excellent substrate followability and excellent durability and weather resistance, and it is in the range of 10/1 to 1/10. More preferably, the range of 5/1 to 1/5 is particularly preferred.

また、前記親水性基を有するポリウレタン(a1)と前記ポリシロキサン(a3)との結合は、例えば、前記親水性基を有するポリウレタン(a1)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基と前記ポリシロキサン(a3)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基との縮合結合ある。また、前記ビニル重合体(a2)と前記ポリシロキサン(a3)との結合は、前記ビニル重合体(a2)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基と前記ポリシロキサン(a3)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基との縮合結合である。 Further, the bond between the hydrophilic group-containing polyurethane (a1) and the polysiloxane (a3) is, for example, the hydrolyzable silyl group and/or silanol group of the hydrophilic group-containing polyurethane (a1) and the above-mentioned There is a condensation bond with the hydrolyzable silyl group and/or silanol group of the polysiloxane (a3). Further, the bond between the vinyl polymer (a2) and the polysiloxane (a3) is formed by the hydrolyzable silyl group and/or silanol group of the vinyl polymer (a2) and the hydrolyzable group of the polysiloxane (a3). It is a condensation bond with a decomposable silyl group and/or a silanol group.

次に、前記複合樹脂(A)を構成する親水性基を有するポリウレタン(a1)について説明する。 Next, the hydrophilic group-containing polyurethane (a1) constituting the composite resin (A) will be described.

前記親水性基を有するポリウレタン(a1)は、優れた基材追従性を本発明の水性樹脂組成物に付与するうえで必須成分である。 The hydrophilic group-containing polyurethane (a1) is an essential component for imparting excellent substrate conformability to the aqueous resin composition of the present invention.

前記親水性基を有するポリウレタン(a1)としては、各種のものを使用することができるが、例えば、3,000~100,000の数平均分子量を有するものを使用することが好ましく、5,000~10,000の数平均分子量を有するものを使用することが、基材追従性に優れ、かつ耐久性及び耐候性に優れた塗膜を形成するうえで好ましい。 As the hydrophilic group-containing polyurethane (a1), various types can be used. It is preferable to use one having a number average molecular weight of up to 10,000 in order to form a coating film excellent in substrate followability, durability and weather resistance.

前記親水性基を有するポリウレタン(a1)は、前記複合樹脂(A)に水分散安定性を付与する上で親水性基を有することが必須である。親水性基は、前記親水性基を有するポリウレタン(a1)全体に対して、50~1,000mmol/kgの範囲に存在することが、複合樹脂に一層良好な水分散性を付与する上で好ましい。 The hydrophilic group-containing polyurethane (a1) must have a hydrophilic group in order to impart water dispersion stability to the composite resin (A). Hydrophilic groups are preferably present in the range of 50 to 1,000 mmol/kg with respect to the entire polyurethane (a1) having hydrophilic groups in order to impart better water dispersibility to the composite resin. .

前記親水性基を有するポリウレタン(a1)としては、例えば、ポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られるポリウレタンを使用することができる。前記親水性基を有するポリウレタン(a1)の有する親水性基は、例えば、前記ポリオールを構成する一成分として、親水性基を有するポリオールを使用することによって、前記親水性基を有するポリウレタン(a1)中に導入することができる。 As the polyurethane (a1) having a hydrophilic group, for example, a polyurethane obtained by reacting a polyol and a polyisocyanate can be used. The hydrophilic group possessed by the polyurethane (a1) having a hydrophilic group can be obtained, for example, by using a polyol having a hydrophilic group as one component constituting the polyol. can be introduced into

前記親水性基を有するポリウレタン(a1)の製造に使用可能なポリオールとしては、例えば、前記親水性基を有するポリオール及びその他のポリオールを組み合わせ使用することができる。 As polyols that can be used in the production of the hydrophilic group-containing polyurethane (a1), for example, the hydrophilic group-containing polyols and other polyols can be used in combination.

前記親水性基を有するポリオールとしては、例えば、2,2’-ジメチロールプロピオン酸、2,2’-ジメチロールブタン酸、2,2’-ジメチロール酪酸、2,2’-ジメチロール吉草酸等のカルボキシル基を有するポリオールや、5-スルホイソフタル酸、スルホテレフタル酸、4-スルホフタル酸、5[4-スルホフェノキシ]イソフタル酸等のスルホン酸基を有するポリオールを使用することができる。また、前記親水性基を有するポリオールとしては、前記した低分子量の親水性基を有するポリオールと、例えば、アジピン酸等の各種ポリカルボン酸とを反応させて得られる親水性基を有するポリエステルポリオール等を使用することもできる。 Examples of polyols having hydrophilic groups include 2,2′-dimethylolpropionic acid, 2,2′-dimethylolbutanoic acid, 2,2′-dimethylolbutyric acid, 2,2′-dimethylolvaleric acid, and the like. Polyols having carboxyl groups and polyols having sulfonic acid groups such as 5-sulfoisophthalic acid, sulfoterephthalic acid, 4-sulfophthalic acid, and 5[4-sulfophenoxy]isophthalic acid can be used. Examples of the polyol having a hydrophilic group include a polyester polyol having a hydrophilic group obtained by reacting the aforementioned polyol having a hydrophilic group with a low molecular weight with various polycarboxylic acids such as adipic acid. can also be used.

前記親水性基を有するポリオールと組み合わせ使用可能なその他のポリオールとしては、本発明の水性樹脂組成物に求められる特性や、水性樹脂組成物を適用する用途等に応じて適宜使用することができ、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール及びポリカーボネートポリオール等を使用することができる。 Other polyols that can be used in combination with the polyol having a hydrophilic group can be appropriately used depending on the properties required for the aqueous resin composition of the present invention, the application of the aqueous resin composition, etc. For example, polyether polyols, polyester polyols and polycarbonate polyols can be used.

前記ポリエーテルポリオールは、本発明の水性樹脂組成物に、特に優れた基材追従性を付与することができるため、前記親水性基を有するポリオールと組み合わせ使用することが好ましい。 Since the polyether polyol can impart particularly excellent substrate conformability to the aqueous resin composition of the present invention, it is preferably used in combination with the polyol having a hydrophilic group.

前記ポリエーテルポリオールとしては、例えば、活性水素原子を2個以上有する化合物の1種または2種以上を開始剤として、アルキレンオキサイドを付加重合させたものを使用することができる。 As the polyether polyol, for example, one obtained by addition polymerization of alkylene oxide using one or more compounds having two or more active hydrogen atoms as an initiator can be used.

前記開始剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等を使用することができる。 Examples of the initiator include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, and glycerin. , trimethylolethane, trimethylolpropane, and the like can be used.

また、前記アルキレンオキサイドとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド、エピクロルヒドリン、テトラヒドロフラン等を使用することができる。 Examples of alkylene oxides that can be used include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, epichlorohydrin, and tetrahydrofuran.

また、前記ポリエステルポリオールとしては、例えば、低分子量のポリオールとポリカルボン酸とをエステル化反応して得られる脂肪族ポリエステルポリオールや芳香族ポリエステルポリオール、ε-カプロラクトン等の環状エステル化合物を開環重合反応して得られるポリエステルや、これらの共重合ポリエステル等を使用することができる。 Examples of the polyester polyols include aliphatic polyester polyols and aromatic polyester polyols obtained by esterification reaction of low molecular weight polyols and polycarboxylic acids, and ring-opening polymerization reaction of cyclic ester compounds such as ε-caprolactone. A polyester obtained by the above method, a copolymerized polyester thereof, or the like can be used.

前記低分子量のポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコ-ル等を使用することができる。 As the low-molecular-weight polyol, for example, ethylene glycol, propylene glycol and the like can be used.

また、前記ポリカルボン酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、及びこれらの無水物またはエステル形成性誘導体などを使用することができる。 Examples of polycarboxylic acids that can be used include succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, and anhydrides or ester-forming derivatives thereof. .

また、前記親水性基を有するポリウレタン(a1)の製造に使用できるポリカーボネートポリオールは、本発明の水性樹脂組成物のプラスチック基材に対する密着性を格段に向上するうえで好ましい。前記ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、炭酸エステルとポリオールとを反応させて得られるものや、ホスゲンとビスフェノールA等とを反応させて得られるものを使用することができる。 Polycarbonate polyols that can be used in the production of the hydrophilic group-containing polyurethane (a1) are also preferred for significantly improving the adhesion of the water-based resin composition of the present invention to plastic substrates. As the polycarbonate polyol, for example, one obtained by reacting a carbonate ester and a polyol, or one obtained by reacting phosgene with bisphenol A or the like can be used.

前記炭酸エステルとしては、メチルカーボネートや、ジメチルカーボネート、エチルカーボネート、ジエチルカーボネート、シクロカーボネート、ジフェニルカーボネ-ト等を使用することできる。 As the carbonic acid ester, methyl carbonate, dimethyl carbonate, ethyl carbonate, diethyl carbonate, cyclocarbonate, diphenyl carbonate and the like can be used.

前記炭酸エステルと反応しうるポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,2-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,5-ヘキサンジオール、2,5-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,11-ウンデカンジオール、1,12-ドデカンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-メチル-1,8-オクタンジオール、2-ブチル-2-エチルプロパンジオール、2-メチル-1,8-オクタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ハイドロキノン、レゾルシン、ビスフェノール-A、ビスフェノール-F、4,4’-ビフェノール等の比較的低分子量のジヒドロキシ化合物や、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテルポリオールや、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリヘキサメチレンサクシネート、ポリカプロラクトン等のポリエステルポリオール等を使用することができる。 Examples of polyols that can react with the carbonate ester include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-butanediol, 1,3 -butanediol, 1,2-butanediol, 2,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,5-hexanediol, 2,5-hexanediol, 1,6-hexanediol, 1,7- heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2 -ethyl-1,3-hexanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, 2-butyl-2-ethylpropanediol, 2-methyl-1,8- Relatively low molecular weight dihydroxy compounds such as octanediol, neopentyl glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, hydroquinone, resorcinol, bisphenol-A, bisphenol-F, 4,4'-biphenol, etc. , polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol and the like, and polyester polyols such as polyhexamethylene adipate, polyhexamethylene succinate and polycaprolactone.

前記ポリカーボネートポリオールとしては、前記ジメチルカーボネートと、前記1,6-ヘキサンジオールとを反応させて得られるものを使用することが、優れたプラスチック基材に対する密着性と優れた基材追従性とを両立でき、かつ安価であることからより好ましい。 As the polycarbonate polyol, the one obtained by reacting the dimethyl carbonate and the 1,6-hexanediol is used to achieve both excellent adhesion to plastic substrates and excellent substrate followability. It is more preferable because it can be done and is inexpensive.

また、前記ポリカーボネートポリオールとしては、500~6,000の範囲の数平均分子量を有するものを使用することが好ましい。 Moreover, as the polycarbonate polyol, it is preferable to use one having a number average molecular weight in the range of 500 to 6,000.

前記ポリカーボネートポリオールは、前記ポリウレタン(a1)の製造に使用するポリオール及びポリイソシアネートの全量に対して、30~95質量%の範囲で使用することが、プラスチック基材に対する密着性や耐候性及び耐久性を両立するうえで好ましい。 The polycarbonate polyol is used in a range of 30 to 95% by mass based on the total amount of the polyol and polyisocyanate used in the production of the polyurethane (a1). It is preferable to achieve both

前記ポリカーボネートポリオールを用いて得られた本発明の水性樹脂組成物は、とりわけ、ポリカーボネート基材、ポリエステル基材、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン基材、ポリアクリル基材、ポリスチレン基材、ポリウレタン基材、エポキシ樹脂基材、ポリ塩化ビニル系基材及びポリアミド系基材等の、一般に難付着性基材として知られる様々なプラスチック基材に対して優れた密着性を有することから、プラスチック基材用コーティング剤に使用することができる。 The water-based resin composition of the present invention obtained using the polycarbonate polyol is, among others, a polycarbonate base material, a polyester base material, an acrylonitrile-butadiene-styrene base material, a polyacrylic base material, a polystyrene base material, a polyurethane base material, and an epoxy resin composition. It has excellent adhesion to various plastic substrates, which are generally known as difficult-to-adhere substrates, such as resin substrates, polyvinyl chloride substrates, and polyamide substrates. can be used for

また、前記親水性基を有するポリウレタン(a1)を製造する際に使用するポリイソシアネートとしては、例えば、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネートや、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の脂肪族または脂肪族環式構造含有ジイソシアネート等を、単独で使用または2種以上を併用して使用することができる。なかでも、脂肪族環式構造含有ジイソシアネートを使用することが、長期耐候性に優れる塗膜を形成できるため好ましい。 Examples of the polyisocyanate used in producing the hydrophilic group-containing polyurethane (a1) include aromatic diisocyanates such as phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate and naphthalene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and lysine. Aliphatic or aliphatic cyclic structure-containing diisocyanates such as diisocyanate, cyclohexane diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, etc. may be used alone or in combination of two or more. can be done. Among them, it is preferable to use an aliphatic cyclic structure-containing diisocyanate because a coating film having excellent long-term weather resistance can be formed.

前記親水性基を有するポリウレタン樹脂(a1)は、前記したような親水性基の他に、必要に応じてその他の官能基を有していてもよく、かかる官能基としては、後述するポリシロキサン(a3)と反応しうる加水分解性シリル基、シラノール基や、アミノ基、イミノ基、水酸基等が挙げられ、なかでも加水分解性シリル基であることが、長期耐候性に優れる塗膜を形成できるため好ましい。 The hydrophilic group-containing polyurethane resin (a1) may optionally have other functional groups in addition to the hydrophilic groups described above. Hydrolyzable silyl groups that can react with (a3), silanol groups, amino groups, imino groups, hydroxyl groups, and the like, among which hydrolyzable silyl groups form coating films with excellent long-term weather resistance. It is preferable because it can be done.

前記親水性基を有するポリウレタン(a1)が有していても良い加水分解性シリル基は、加水分解性基が珪素原子に直接結合した官能基であり、例えば、下記の一般式(III)で表される官能基が挙げられる。 The hydrolyzable silyl group that the polyurethane (a1) having a hydrophilic group may have is a functional group in which a hydrolyzable group is directly bonded to a silicon atom. functional groups represented.

Figure 0007288168000001
(式中、Rはアルキル基、アリール基またはアラルキル基等の1価の有機基を、Rはハロゲン原子、アルコキシ基、アシロキシ基、フェノキシ基、アリールオキシ基、メルカプト基、アミノ基、アミド基、アミノオキシ基、イミノオキシ基またはアルケニルオキシ基である。また、xは0~2の整数である。)
Figure 0007288168000001
(wherein R 1 is a monovalent organic group such as an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group; R 2 is a halogen atom, an alkoxy group, an acyloxy group, a phenoxy group, an aryloxy group, a mercapto group, an amino group, an amide group, aminooxy group, iminooxy group or alkenyloxy group, and x is an integer of 0 to 2.)

前記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、1-メチルブチル基、2-メチルブチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, pentyl group, neopentyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, hexyl group and isohexyl group. be done.

前記アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、2-メチルフェニル基等が挙げられ、前記アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、ジフェニルメチル基、ナフチルメチル基等が挙げられる。 Examples of the aryl group include phenyl group, naphthyl group and 2-methylphenyl group, and examples of the aralkyl group include benzyl group, diphenylmethyl group and naphthylmethyl group.

前記ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。 Examples of the halogen atom include fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom.

前記アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。 Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, and a butoxy group.

前記アシロキシ基としては、例えば、アセトキシ、プロパノイルオキシ、ブタノイルオキシ、フェニルアセトキシ、アセトアセトキシ等が挙げられ、前記アリールオキシ基としては、例えば、フェニルオキシ、ナフチルオキシ等が挙げられ、前記アルケニルオキシ基としては、例えば、アリルオキシ基、1-プロペニルオキシ基、イソプロペニルオキシ基等が挙げられる。 Examples of the acyloxy group include acetoxy, propanoyloxy, butanoyloxy, phenylacetoxy, acetoacetoxy, and the like. Examples of the aryloxy group include phenyloxy, naphthyloxy, and the like. Examples of groups include an allyloxy group, a 1-propenyloxy group, an isopropenyloxy group, and the like.

前記Rは、加水分解によって生じうる一般式ROH等の脱離成分の除去が容易であることから、好ましくはそれぞれ独立してアルコキシ基であることが好ましい。 Preferably, each R 2 is independently an alkoxy group, since elimination components such as R 2 OH of the general formula that can be generated by hydrolysis can be easily removed.

また、前記親水性基を有するポリウレタン(a1)が有していても良いシラノール基は、水酸基が直接珪素原子に結合した官能基であって、主に前記した加水分解性シリル基が加水分解して生じる官能基である。 In addition, the silanol group that the polyurethane (a1) having a hydrophilic group may have is a functional group in which a hydroxyl group is directly bonded to a silicon atom, and the hydrolyzable silyl group is mainly hydrolyzed. is a functional group generated by

前記加水分解性シリル基及びシラノール基は、前記親水性基を有するポリウレタン(a1)全体に対して10~400mmol/kg存在することが、複合樹脂の良好な水分散安定性を確保するうえで好ましい。 The hydrolyzable silyl groups and silanol groups are preferably present in an amount of 10 to 400 mmol/kg relative to the entire polyurethane (a1) having a hydrophilic group in order to ensure good water dispersion stability of the composite resin. .

次に、前記複合樹脂(A)を構成するビニル重合体(a2)について説明する。前記ビニル重合体(a2)は、後述するポリシロキサン(a3)を介して前記親水性基を有するポリウレタン(a1)と結合しうるものである。 Next, the vinyl polymer (a2) constituting the composite resin (A) will be described. The vinyl polymer (a2) is capable of bonding with the hydrophilic group-containing polyurethane (a1) via polysiloxane (a3), which will be described later.

前記ビニル重合体(a2)としては、3,000~100,000の数平均分子量を有するものを使用することが好ましく、5,000~25,000の数平均分子量を有するものを使用することが、基材追従性に優れ、かつ耐クラック性等の耐久性及び耐候性に優れた塗膜を形成するうえでより好ましい。 As the vinyl polymer (a2), those having a number average molecular weight of 3,000 to 100,000 are preferably used, and those having a number average molecular weight of 5,000 to 25,000 are preferably used. , which is more preferable for forming a coating film which is excellent in conformability to substrates, durability such as crack resistance, and weather resistance.

前記ビニル重合体(a2)としては、例えば、各種ビニル単量体を重合開始剤の存在下で重合することによって製造したものを使用することができる。 As the vinyl polymer (a2), for example, those produced by polymerizing various vinyl monomers in the presence of a polymerization initiator can be used.

前記ビニル単量体としては、前記ポリシロキサン(a3)の有する加水分解性シリル基等と反応しうる官能基を、ビニル重合体(a2)中に導入する観点から、加水分解性シリル基を有するビニル単量体や水酸基を有するビニル単量体等を使用することが好ましい。 The vinyl monomer has a hydrolyzable silyl group from the viewpoint of introducing a functional group capable of reacting with the hydrolyzable silyl group of the polysiloxane (a3) into the vinyl polymer (a2). It is preferable to use a vinyl monomer or a vinyl monomer having a hydroxyl group.

前記加水分解性シリル基を有するビニル単量体としては、例えば、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシランもしくは3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン等を使用することができ、なかでも、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランを使用することが好ましい。 Examples of the vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group include 3-(meth)acryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-(meth)acryloyloxypropyltriethoxysilane or 3-(meth)acryloyloxypropylmethyl Dimethoxysilane and the like can be used, and 3-(meth)acryloyloxypropyltrimethoxysilane is particularly preferred.

また、前記水酸基を有するビニル単量体としては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート等を使用することができる。 Examples of the vinyl monomer having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, polyethylene glycol mono(meth)acrylate, glycerol mono(meth)acrylate, and the like. can do.

前記ビニル単量体としては、前記加水分解性シリル基を有するビニル単量体や水酸基を有するビニル単量体等の他に、必要に応じてその他のビニル単量体を併用しても良い。 As the vinyl monomer, in addition to the vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group and the vinyl monomer having a hydroxyl group, other vinyl monomers may be used in combination, if necessary.

前記その他のビニル単量体としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類;N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等の三級アミノ基を有するビニル単量体;N-メチルアミノエチル(メタ)アクリレート等の二級アミノ基を有するビニル単量体;アミノメチルアクリレート等の一級アミノ基を有するビニル単量体等の塩基性窒素原子含有基を有するビニル単量体;2,2,2-トリフルオロエチル(メタ)アクリレート等のフッ素含有ビニル単量体;酢酸ビニル等のビニルエステル類;メチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;(メタ)アクリロニトリル等の不飽和カルボン酸のニトリル類;スチレン等の芳香族環を有するビニル化合物;イソプレン等のα-オレフィン類、グリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基を有するビニル単量体;(メタ)アクリルアミド等のアミド基を有するビニル単量体;N-メチロール(メタ)アクリルアミド等のメチロールアミド基及びそのアルコキシ化物含有ビニル単量体;2-アジリジニルエチル(メタ)アクリレート等のアジリジニル基を有するビニル単量体;(メタ)アクリロイルイソシアナート等のイソシアナート基及び/またはブロック化イソシアナート基を有するビニル単量体;2-イソプロペニル-2-オキサゾリン等のオキサゾリン基を有するビニル単量体;ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート等のシクロペンテニル基を有するビニル単量体;アクロレイン等のカルボニル基を有するビニル単量体;アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート等のアセトアセチル基を有するビニル単量体;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、もしくはこれらの半エステルまたはこれらの塩等のカルボキシル基を有する単量体等を1種または2種以上使用することができる。 Examples of the other vinyl monomers include (meth)acrylic acid esters such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate; N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate; ) vinyl monomers having a tertiary amino group such as acrylate; vinyl monomers having a secondary amino group such as N-methylaminoethyl (meth)acrylate; vinyl monomers having a primary amino group such as aminomethyl acrylate vinyl monomers having a basic nitrogen atom-containing group such as monomers; fluorine-containing vinyl monomers such as 2,2,2-trifluoroethyl (meth)acrylate; vinyl esters such as vinyl acetate; Vinyl ethers; nitriles of unsaturated carboxylic acids such as (meth)acrylonitrile; vinyl compounds having aromatic rings such as styrene; α-olefins such as isoprene; vinyl monomers having epoxy groups such as glycidyl (meth)acrylate vinyl monomers having an amide group such as (meth)acrylamide; vinyl monomers containing methylolamide groups such as N-methylol(meth)acrylamide and alkoxylated products thereof; 2-aziridinylethyl (meth)acrylate, etc. vinyl monomers having an aziridinyl group; vinyl monomers having isocyanate groups such as (meth)acryloyl isocyanate and/or blocked isocyanate groups; having oxazoline groups such as 2-isopropenyl-2-oxazoline Vinyl monomer; vinyl monomer having cyclopentenyl group such as dicyclopentenyl (meth)acrylate; vinyl monomer having carbonyl group such as acrolein; having acetoacetyl group such as acetoacetoxyethyl (meth)acrylate Vinyl monomer; monomers having a carboxyl group such as (meth)acrylic acid, maleic acid, half esters thereof, or salts thereof can be used singly or in combination of two or more.

前記ビニル重合体(a2)を製造する際に使用可能な重合開始剤としては、例えば、過硫酸塩類、有機過酸化物類、過酸化水素等のラジカル重合開始剤や、4,4’-アゾビス(4-シアノ吉草酸)、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)二塩酸塩等のアゾ開始剤を使用することができる。また、前記ラジカル重合開始剤は、例えば、アスコルビン酸等の還元剤と併用しレドックス重合開始剤として使用しても良い。 Examples of polymerization initiators that can be used in producing the vinyl polymer (a2) include radical polymerization initiators such as persulfates, organic peroxides and hydrogen peroxide, and 4,4′-azobis Azo initiators such as (4-cyanovaleric acid), 2,2′-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride can be used. Moreover, the radical polymerization initiator may be used as a redox polymerization initiator in combination with a reducing agent such as ascorbic acid.

前記重合開始剤の代表的なものである過硫酸塩類としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等が挙げられ、有機過酸化物類として、具体的には、例えば、過酸化ベンゾイル、ラウロイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド類、t-ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド類、t-ブチルパーオキシラウレート、t-ブチルパーオキシベンゾエート等のパーオキシエステル類、クメンハイドロパーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド、t-ブチルハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド類等を使用することができる。 Persulfates, which are representative of the polymerization initiator, include, for example, potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate, etc. Specific examples of organic peroxides include, for example, peroxide diacyl peroxides such as benzoyl, lauroyl peroxide, decanoyl peroxide; dialkyl peroxides such as t-butyl cumyl peroxide and dicumyl peroxide; t-butyl peroxylaurate, t-butyl peroxybenzoate, etc. and hydroperoxides such as cumene hydroperoxide, paramenthane hydroperoxide and t-butyl hydroperoxide.

重合開始剤の使用量は、重合が円滑に進行する量を使用すれば良いが、ビニル重合体(a2)の製造に使用するビニル単量体の全量に対して、10質量%以下とすることが好ましい。 The amount of the polymerization initiator to be used should be an amount that allows the polymerization to proceed smoothly, but should be 10% by mass or less with respect to the total amount of vinyl monomers used in the production of the vinyl polymer (a2). is preferred.

次に、前記複合樹脂(A)を構成するポリシロキサン(a3)について説明する。前記ポリシロキサン(a3)は、前記親水性基を有するポリウレタン(a1)と前記ビニル重合体(a2)との連結部分を構成するものである。 Next, the polysiloxane (a3) constituting the composite resin (A) will be described. The polysiloxane (a3) constitutes a linking portion between the hydrophilic group-containing polyurethane (a1) and the vinyl polymer (a2).

前記ポリシロキサン(a3)は、ケイ素原子と酸素原子とからなる鎖状構造を有するものであって、必要に応じて加水分解性シリル基やシラノール基等を有するものである。前記ポリシロキサン(a3)としては、例えば、下記一般式(I)及び(II)からなる群より選ばれる1種以上の構造を有するポリシロキサンと、アルキル基の炭素原子数が1~3個であるアルキルトリアルコキシシランの縮合物との反応物等が挙げられる。 The polysiloxane (a3) has a chain structure composed of silicon atoms and oxygen atoms, and optionally has hydrolyzable silyl groups, silanol groups, and the like. As the polysiloxane (a3), for example, a polysiloxane having one or more structures selected from the group consisting of the following general formulas (I) and (II) and an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms Examples thereof include reaction products with condensates of certain alkyltrialkoxysilanes.

Figure 0007288168000002
Figure 0007288168000002

Figure 0007288168000003
(一般式(I)及び(II)中のRはケイ素原子に結合した炭素原子数が4~12の有機基、R及びRは、それぞれ独立にメチル基またはエチル基を表す。)
Figure 0007288168000003
(In general formulas (I) and (II), R 1 represents an organic group having 4 to 12 carbon atoms bonded to a silicon atom, and R 2 and R 3 each independently represents a methyl group or an ethyl group.)

前記加水分解性シリル基は、加水分解性基が前記ケイ素原子に直接結合した原子団であって、例えば、前記親水性基を有するポリウレタン(a1)の説明の際に例示した一般式(III)に示されるような構造からなるものを使用することができる。 The hydrolyzable silyl group is an atomic group in which the hydrolyzable group is directly bonded to the silicon atom, and is, for example, general formula (III) exemplified in the explanation of the polyurethane (a1) having a hydrophilic group. can be used.

前記加水分解性基は、水の影響により水酸基を形成しうるものであって、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、置換アルコキシ基、アシロキシ基、フェノキシ基、メルカプト基、アミノ基、アミド基、アミノオキシ基、イミノオキシ基、アルケニルオキシ基等が挙げられ、なかでもアルコキシ基や置換アルコキシ基であることが好ましい。 The hydrolyzable group can form a hydroxyl group under the influence of water, and examples thereof include halogen atoms, alkoxy groups, substituted alkoxy groups, acyloxy groups, phenoxy groups, mercapto groups, amino groups, amido groups, aminooxy groups, iminooxy groups, and alkenyloxy groups, among which alkoxy groups and substituted alkoxy groups are preferred.

また、前記シラノール基は、水酸基が前記ケイ素原子に直接結合した原子団を示すものであって、前記加水分解性シリル基が加水分解した際に形成される。 The silanol group is an atomic group in which a hydroxyl group is directly bonded to the silicon atom, and is formed when the hydrolyzable silyl group is hydrolyzed.

また、前記ポリシロキサン(a3)としては、前記したものの他に、必要に応じてメチル基等のアルキル基やフェニル基等を有しているものを使用することができ、例えば、ポリシロキサン(a3)を構成するケイ素原子に、フェニル基等の芳香族環式構造、炭素原子数1~3個を有するアルキル基、及び炭素原子数1~3個を有するアルコキシ基からなる群より選ばれる1種以上が直接結合したものを使用することが、水性樹脂の良好な水分散安定性を維持するうえでより好ましい。 As the polysiloxane (a3), in addition to the above-described ones, those having an alkyl group such as a methyl group, a phenyl group, or the like can be used as necessary. ) on the silicon atom constituting ), one selected from the group consisting of an aromatic cyclic structure such as a phenyl group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms It is more preferable to use those directly combined with the above in order to maintain good water dispersion stability of the aqueous resin.

前記ポリシロキサン(a3)としては、例えば、後述するシラン化合物を完全にまたは部分的に加水分解縮合して得られるものを使用することができる。 As the polysiloxane (a3), for example, those obtained by completely or partially hydrolyzing and condensing a silane compound described below can be used.

前記シラン化合物としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ-n-ブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、n-プロピルトリメトキシシラン、iso-ブチルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランもしくは3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン等のオルガノトリアルコキシシラン;ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジ-n-ブトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルシクロヘキシルジメトキシシランもしくはメチルフェニルジメトキシシラン等のジオルガノジアルコキシシラン類;メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、ジエチルジクロロシランもしくはジフェニルジクロロシラン等の各種のクロロシラン類や、それらの部分加水分解縮合物等を使用することができ、なかでもオルガノトリアルコキシシランやジオルガノジアルコキシシランを使用することが好ましい。これらシラン化合物は、単独使用でも2種類以上の併用でもよい。 Examples of the silane compound include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltri-n-butoxysilane, ethyltrimethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, iso-butyltrimethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, phenyl Organotrialkoxysilanes such as trimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane or 3-(meth)acryloyloxypropyltrimethoxysilane; dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethyldi-n-butoxysilane, diethyldimethoxysilane; Diorganodialkoxysilanes such as silane, diphenyldimethoxysilane, methylcyclohexyldimethoxysilane or methylphenyldimethoxysilane; methyltrichlorosilane, ethyltrichlorosilane, phenyltrichlorosilane, vinyltrichlorosilane, 3-(meth)acryloyloxypropyltrichlorosilane , dimethyldichlorosilane, diethyldichlorosilane or diphenyldichlorosilane, and partial hydrolyzed condensates thereof can be used, among which organotrialkoxysilanes and diorganodialkoxysilanes are used. is preferred. These silane compounds may be used alone or in combination of two or more.

また、前記ポリシロキサン(a3)は、複合樹脂(A)を製造する工程において、2段階の反応工程を経ることによって形成することが好ましい。具体的には、前記ビニル重合体(a2)の有する加水分解性基等に、フェニルトリメトキシシラン等の比較的低分子量のシラン化合物を反応させることでポリシロキサン構造を形成し、次いで、該反応物と、メチルトリメトキシシランやエチルトリメトキシシラン等の縮合物とを反応させることによって、ポリシロキサン(a3)からなる構造を形成することができる。これにより、より一層、基材追従性に優れ、かつ耐久性や耐汚染性に優れた塗膜を形成可能な水性樹脂組成物を得ることができる。 Moreover, the polysiloxane (a3) is preferably formed through a two-step reaction process in the process of producing the composite resin (A). Specifically, the hydrolyzable groups of the vinyl polymer (a2) are reacted with a relatively low-molecular-weight silane compound such as phenyltrimethoxysilane to form a polysiloxane structure, followed by the reaction. A structure composed of polysiloxane (a3) can be formed by reacting the product with a condensate such as methyltrimethoxysilane or ethyltrimethoxysilane. As a result, it is possible to obtain an aqueous resin composition capable of forming a coating film having excellent substrate followability and excellent durability and stain resistance.

前記可塑剤(B)としては、例えば、ジブチルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジ(2-エチルヘキシル)フタレート、ブチルベンジルフタレート等のフタル酸エステル系;オレイン酸ブチル、アセチルリシリノール酸メチル等の脂肪族エステル系;ジオクチルアジペート、ジブチルセバケート、コハク酸イソデシル等の脂肪族二塩基酸エステル系、トリメリット酸2-エチルへキシルエステル、トリメリット酸トリデシル等のトリメリット酸エステル系、ペンタエリスリトールエステル、ジエチレングリコールジベンゾエート、ジブチルカルビトールアジペート、ジブドキシエトキシエチルアジペート、トリエチレングリコールジアセテート、ポリエチレングリコールジ-2-エチルヘキサノエート等のエーテルエステル系、ジエチレングリコールジベンゾエート、ジプロピレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジベンゾエート、ポリエチレングリコールジベンゾエート等の安息香酸エステル系;トリクレジルホスフェート、トリブチルホスフェート等のリン酸エステル系;塩素化パラフィン、アルキルジフェニル、炭化水素系油、プロセスオイル、エポキシ化大豆油、エポキシステアリン酸ベンジル等のエポキシ系、ビニル系モノマーを種々の方法で重合して得られるビニル系重合体;セバシン酸、アジピン酸、アゼライン酸、フタル酸等の二塩基酸とエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール等の二価アルコールとから得られるポリエステル系可塑剤;ポリスチレンやポリ-α-メチルスチレン等のポリスチレン系化合物;ポリブタジエン、ポリブテン、ポリイソブチレン、ブタジエン-アクリロニトリル、ポリクロロプレンなどが挙げられる。これらの中でも、低温柔軟性がより向上することから、フタル酸エステル系、トリメリット酸エステル系、エーテルエステル系、安息香酸エステル系が好ましく、エーテルエステル系、安息香酸エステル系がより好ましい。これらの可塑剤(B)は単独使用でも2種類以上の併用でもよい。 Examples of the plasticizer (B) include phthalate esters such as dibutyl phthalate, diheptyl phthalate, di(2-ethylhexyl) phthalate, and butylbenzyl phthalate; aliphatic esters such as butyl oleate and methyl acetylricinoleate. system; dioctyl adipate, dibutyl sebacate, aliphatic dibasic acid esters such as isodecyl succinate, 2-ethylhexyl trimellitate, trimellitate esters such as tridecyl trimellitate, pentaerythritol ester, diethylene glycol di Ether esters such as benzoate, dibutyl carbitol adipate, dibutoxyethoxyethyl adipate, triethylene glycol diacetate, polyethylene glycol di-2-ethylhexanoate, diethylene glycol dibenzoate, dipropylene glycol dibenzoate, triethylene glycol dibenzoate Benzoates such as benzoate and polyethylene glycol dibenzoate; phosphate esters such as tricresyl phosphate and tributyl phosphate; chlorinated paraffin, alkyldiphenyl, hydrocarbon oil, process oil, epoxidized soybean oil, epoxy stearic acid vinyl-based polymers obtained by polymerizing epoxy-based and vinyl-based monomers such as benzyl by various methods; polyester plasticizers obtained from dihydric alcohols such as propylene glycol and dipropylene glycol; polystyrene compounds such as polystyrene and poly-α-methylstyrene; polybutadiene, polybutene, polyisobutylene, butadiene-acrylonitrile, and polychloroprene be done. Among these, phthalates, trimellitates, ether esters, and benzoates are preferred, and ether esters and benzoates are more preferred, since they further improve low-temperature flexibility. These plasticizers (B) may be used alone or in combination of two or more.

また、前記可塑剤(B)の分子量としては、樹脂との相溶性がより向上することから、200~2,000の範囲が好ましく、300~1,500の範囲がより好ましい。 Further, the molecular weight of the plasticizer (B) is preferably in the range of 200 to 2,000, more preferably in the range of 300 to 1,500, since the compatibility with the resin is further improved.

前記可塑剤(B)は、低温柔軟性、基材密着性、耐水性、耐候性、及び耐ブリードアウト性に優れる塗膜が得られることから、前記複合樹脂(A)100質量部に対して、0.1~45質量部の範囲であることが重要であるが、耐候性及び基材追従性のバランスがより向上することから、1~40質量部の範囲がより好ましく、3~35質量部の範囲がさらに好ましい。 Since the plasticizer (B) provides a coating film with excellent low-temperature flexibility, substrate adhesion, water resistance, weather resistance, and bleed-out resistance, it is , It is important to be in the range of 0.1 to 45 parts by mass, but since the balance between weather resistance and substrate followability is further improved, the range of 1 to 40 parts by mass is more preferable, and 3 to 35 parts by mass. A range of parts is more preferred.

また、前記水系媒体としては、水、水と混和する有機溶剤、及び、これらの混合物が挙げられる。水と混和する有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、n-及びイソプロパノール等のアルコール溶剤;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン溶剤;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等のポリアルキレングリコール溶剤;ポリアルキレングリコールのアルキルエーテル溶剤;N-メチル-2-ピロリドン等のラクタム溶剤、などが挙げられる。本発明では、水のみを用いても良く、また水及び水と混和する有機溶剤との混合物を用いても良く、水と混和する有機溶剤のみを用いても良い。安全性や環境に対する負荷の点から、水のみ、または、水及び水と混和する有機溶剤との混合物が好ましい。 Further, examples of the aqueous medium include water, organic solvents miscible with water, and mixtures thereof. Examples of water-miscible organic solvents include alcohol solvents such as methanol, ethanol, n- and isopropanol; ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone; polyalkylene glycol solvents such as ethylene glycol, diethylene glycol and propylene glycol; alkyl ether solvents; lactam solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone; In the present invention, only water may be used, a mixture of water and an organic solvent miscible with water may be used, or only an organic solvent miscible with water may be used. Water alone or a mixture of water and a water-miscible organic solvent is preferred from the viewpoint of safety and environmental load.

次に、本発明の複合樹脂組成物製造方法について説明する。本発明の複合樹脂組成物の製造方法は、主として、複合樹脂(A)を製造する工程と、該複合樹脂(A)を水系媒体中に分散する工程と、可塑剤(B)を添加する工程とからなる。 Next, the method for producing the composite resin composition of the present invention will be described. The method for producing the composite resin composition of the present invention mainly comprises a step of producing a composite resin (A), a step of dispersing the composite resin (A) in an aqueous medium, and a step of adding a plasticizer (B). Consists of

はじめに、前記複合樹脂(A)を製造する工程について説明する。 First, the steps for producing the composite resin (A) will be described.

前記複合樹脂(A)は、例えば、以下の(I)~(III)の工程によって製造することができる。 The composite resin (A) can be produced, for example, by the following steps (I) to (III).

(I)の工程は、有機溶剤中で、前記したビニル単量体を前記重合開始剤の存在下で重合することによってビニル重合体(a2)の有機溶剤溶液を得る工程である。 The step (I) is a step of obtaining an organic solvent solution of the vinyl polymer (a2) by polymerizing the vinyl monomer in an organic solvent in the presence of the polymerization initiator.

かかる反応は、例えば、重合開始剤を含む有機溶剤中に、前記ビニル単量体を逐次供給または一括供給し、次いで、攪拌下、20~120℃の範囲で0.5~24時間程度行うことが好ましい。 Such a reaction is carried out, for example, by sequentially or collectively supplying the vinyl monomers into an organic solvent containing a polymerization initiator, and then conducting the reaction under stirring at a temperature in the range of 20 to 120° C. for about 0.5 to 24 hours. is preferred.

また、(II)の工程は、前記ビニル重合体(a2)の有機溶剤溶液下で前記ビニル重合体(a2)の有する加水分解性シリル基等の反応性官能基と、シラン化合物の有する加水分解性シリル基またはシラノール基との反応と、前記シラン化合物間の加水分解縮合反応とを進行させることによって、ビニル重合体(a2)とポリシロキサン(a3)とが結合した複合樹脂(A’)の有機溶剤溶液を得る工程である。 In the step (II), reactive functional groups such as hydrolyzable silyl groups possessed by the vinyl polymer (a2) and hydrolysis of the silane compound possessed by the vinyl polymer (a2) are carried out in an organic solvent solution of the vinyl polymer (a2). A composite resin (A') in which the vinyl polymer (a2) and the polysiloxane (a3) are bonded is produced by proceeding with the reaction with the silyl group or silanol group and the hydrolytic condensation reaction between the silane compounds. This is the step of obtaining an organic solvent solution.

かかる反応は、例えば、(I)の工程に引き続き、前記ビニル重合体(a2)の有機溶剤溶液中に、前記ポリシロキサン(a3)を形成しうる前記シラン化合物を逐次供給または一括供給し、次いで、攪拌下、20~120℃の範囲で0.5~24時間程度行うことが好ましい。 Such a reaction is carried out, for example, by sequentially or collectively supplying the silane compound capable of forming the polysiloxane (a3) into the organic solvent solution of the vinyl polymer (a2) following the step (I), and then , under stirring, at a temperature in the range of 20 to 120° C. for about 0.5 to 24 hours.

(II)の工程は、更に2段階の反応工程を経ることが好ましい。具体的には前記ビニル重合体(a2)の有する加水分解性シリル基またはシラノール基と、前記したフェニルトリメトキシシラン等の比較的低分子量のシラン化合物とを反応させる工程と、次いで、該反応物と、メチルトリメトキシシランやエチルトリメトキシシラン等のメチルトリアルコキシシラン及びエチルトリアルコキシシランを予め縮合させた縮合物とを反応させる工程とを経ることが好ましい。ポリシロキサン(a3)の構造形成を上記のような2段階で行うことで、一層、基材追従性に優れ、かつ耐久性に優れた塗膜を形成可能な水性樹脂組成物を得ることができる。 The step (II) preferably undergoes a two-stage reaction step. Specifically, a step of reacting a hydrolyzable silyl group or silanol group possessed by the vinyl polymer (a2) with a relatively low-molecular-weight silane compound such as phenyltrimethoxysilane, and then the reactant and a step of reacting with a condensate obtained by condensing methyltrialkoxysilane and ethyltrialkoxysilane in advance, such as methyltrimethoxysilane and ethyltrimethoxysilane. By carrying out the structure formation of the polysiloxane (a3) in two steps as described above, it is possible to obtain an aqueous resin composition that is capable of forming a coating film that is even more excellent in substrate followability and excellent in durability. .

また、(III)の工程は、前記樹脂(A’)と、親水性基を有するポリウレタン(a1)とを混合し加水分解縮合させることにより、前記ビニル重合体(a2)と親水性基を有するポリウレタン(a1)とが前記ポリシロキサン(a3)を介して結合した複合樹脂(A)の有機溶剤溶液を得る工程である。 Further, in the step (III), the resin (A′) and the polyurethane (a1) having a hydrophilic group are mixed and hydrolytically condensed to obtain the vinyl polymer (a2) having a hydrophilic group. This is a step of obtaining an organic solvent solution of the composite resin (A) in which the polyurethane (a1) is bonded via the polysiloxane (a3).

前記反応は、例えば、(II)の工程に引き続き、前記複合樹脂(A)の有機溶剤溶液中に前記親水性基を有するポリオールを含むポリオールと前記ポリイソシアネートとを反応させることによって得られる親水性基を有するポリウレタン(a1)を逐次供給または一括供給し、次いで、攪拌下、20~120℃の範囲で0.5~24時間程度行うことが好ましい。 The reaction is, for example, the hydrophilicity obtained by reacting the polyisocyanate with the polyol containing the polyol having the hydrophilic group in the organic solvent solution of the composite resin (A) following the step (II). It is preferable to supply the polyurethane (a1) having groups successively or all at once, followed by stirring at a temperature of 20 to 120° C. for about 0.5 to 24 hours.

上記の工程(I)~(III)によって得られた複合樹脂(A)の有機溶剤溶液は、下記の工程(IV)によって水性化することが好ましい。 The organic solvent solution of the composite resin (A) obtained by the above steps (I) to (III) is preferably rendered water-based by the following step (IV).

工程(IV)は、例えば、(III)の工程に引き続き、前記複合樹脂(A)の有する親水性基を中和し、該中和物を水系媒体中に分散する工程である。 Step (IV) is, for example, following step (III), neutralizing the hydrophilic groups of the composite resin (A) and dispersing the neutralized product in an aqueous medium.

前記親水性基の中和は、必ずしも行う必要はないが、前記複合樹脂(A)の水分散安定性を向上する観点から、行うことが好ましい。とりわけ前記親水性基がカルボキシル基やスルホン酸基等のアニオン性基である場合には、それらの全部または一部を、塩基性化合物を用いて中和し、カルボキシレート基やスルホネート基とすることが、水分散安定性を一層向上する上で好ましい。 Neutralization of the hydrophilic group is not necessarily performed, but is preferably performed from the viewpoint of improving the water dispersion stability of the composite resin (A). In particular, when the hydrophilic groups are anionic groups such as carboxyl groups and sulfonic acid groups, all or part of them are neutralized with a basic compound to form carboxylate groups or sulfonate groups. is preferable for further improving the water dispersion stability.

前記中和は、例えば、前記複合樹脂(A)の有機溶剤溶液中に、塩基性化合物等を逐次または一括供給し、攪拌することによって行うことができる。 The neutralization can be performed, for example, by sequentially or collectively supplying a basic compound or the like to the organic solvent solution of the composite resin (A) and stirring the mixture.

前記中和後、複合樹脂(A)の中和物の有機溶剤溶液中に水系媒体を供給し、次いで、該有機溶剤を除去することによって、前記複合樹脂(A)の水系媒体分散液を製造することができる。 After the neutralization, an aqueous medium is supplied into an organic solvent solution of the neutralized composite resin (A), and then the organic solvent is removed to produce an aqueous medium dispersion of the composite resin (A). can do.

前記有機溶剤の除去は、例えば、蒸留によって行うことができる。 Removal of the organic solvent can be carried out, for example, by distillation.

本発明の水性樹脂組成物は、水性媒体中に、複合樹脂(A)が分散又は溶解し、さらに可塑剤(B)を含有したものであるが、例えば、複合樹脂(A)を水性媒体に分散又は溶解させた後、可塑剤(B)を混合する方法、複合樹脂(A)と可塑剤(B)とを混合した後、それらを水性媒体と混合する方法、複合樹脂(A)を製造する際、予め系内に可塑剤(B)を含有させ、それらを水性媒体と混合する方法等が挙げられる。 The aqueous resin composition of the present invention contains the composite resin (A) dispersed or dissolved in an aqueous medium and further contains a plasticizer (B). A method of mixing the plasticizer (B) after dispersing or dissolving, a method of mixing the composite resin (A) and the plasticizer (B) and then mixing them with an aqueous medium, manufacturing the composite resin (A) In this case, a method of including a plasticizer (B) in advance in the system and mixing them with an aqueous medium can be used.

本発明の水性樹脂組成物は、製造の際の急激な粘度上昇を抑制し、かつ、水性樹脂組成物の生産性や、その塗工のしやすさや乾燥性等を向上する観点から、20~70質量%の不揮発分を有するものであることが好ましく、30~60質量%の範囲であることがより好ましい。 The water-based resin composition of the present invention suppresses a rapid increase in viscosity during production, and from the viewpoint of improving the productivity of the water-based resin composition, the ease of coating, the drying property, etc. It preferably has a nonvolatile content of 70% by mass, more preferably in the range of 30 to 60% by mass.

本発明の水性樹脂組成物には、必要に応じて硬化剤を併用しても良い。 If necessary, a curing agent may be used in combination with the aqueous resin composition of the present invention.

前記硬化剤としては、前記複合樹脂(A)が有する親水性基やシラノール基と反応する官能基を有する化合物を使用することができる。 As the curing agent, a compound having a functional group that reacts with the hydrophilic group or silanol group of the composite resin (A) can be used.

前記硬化剤の具体例としては、シラノール基及び/または加水分解性シリル基を有する化合物、ポリエポキシ化合物、ポリオキサゾリン化合物、ポリカルボジイミド化合物、ポリイソシアネート化合物等が挙げられる。特に、前記複合樹脂としてカルボキシル基またはカルボキシレート基を有するものを使用する場合には、エポキシ基とシラノール基及び/または加水分解性シリル基を有する化合物、ポリエポキシ化合物、ポリオキサゾリン化合物、ポリカルボジイミド化合物を使用する組み合わせとすることが好ましい。 Specific examples of the curing agent include compounds having silanol groups and/or hydrolyzable silyl groups, polyepoxy compounds, polyoxazoline compounds, polycarbodiimide compounds, polyisocyanate compounds, and the like. In particular, when using a composite resin having a carboxyl group or a carboxylate group, a compound having an epoxy group and a silanol group and/or a hydrolyzable silyl group, a polyepoxy compound, a polyoxazoline compound, a polycarbodiimide compound It is preferable to set it as the combination which uses.

前記シラノール基及び/または加水分解性シリル基を有する化合物としては、例えば、前記複合樹脂の製造に際し使用可能なものとして例示したシラン化合物と同様のものをはじめ、その他に3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等や、これらの加水分解縮合物などが挙げられる。 Examples of the compound having a silanol group and/or a hydrolyzable silyl group include, for example, those similar to the silane compounds exemplified as usable in the production of the composite resin, and 3-glycidoxypropyltri methoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, etc. , and hydrolytic condensates thereof.

前記ポリエポキシ化合物としては、例えば、エチレングリコール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、水添ビスフェノールA等の脂肪族または脂環式ポリオール由来の構造を有するポリグリシジルエーテル類;ビスフェノールA、ビスフェノールS、ビスフェノールF等の芳香族系ジオールのポリグリシジルエーテル類;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル類;トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレ-トのポリグリシジルエーテル類;アジピン酸、ブタンテトラカルボン酸、フタル酸、テレフタル酸等の脂肪族または芳香族ポリカルボン酸のポリグリシジルエステル類;シクロオクタジエン、ビニルシクロヘキセン等の炭化水素系ジエン類のビスエポキシド類;ビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキシルカルボキシレート等の脂環式ポリエポキシ化合物などが挙げられる。 Examples of the polyepoxy compound include polyglycidyl ethers having a structure derived from an aliphatic or alicyclic polyol such as ethylene glycol, hexanediol, neopentyl glycol, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, and hydrogenated bisphenol A. polyglycidyl ethers of aromatic diols such as bisphenol A, bisphenol S and bisphenol F; polyglycidyl ethers of polyether polyols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol and polytetramethylene glycol; tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate - polyglycidyl ethers of polyglycidyl ethers; polyglycidyl esters of aliphatic or aromatic polycarboxylic acids such as adipic acid, butanetetracarboxylic acid, phthalic acid and terephthalic acid; hydrocarbon dienes such as cyclooctadiene and vinylcyclohexene and alicyclic polyepoxy compounds such as bis(3,4-epoxycyclohexylmethyl)adipate and 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexylcarboxylate.

前記ポリオキサゾリン化合物としては、例えば、2,2’-p-フェニレン-ビス(1,3-オキサゾリン)、2,2’-テトラメチレン-ビス(1,3-オキサゾリン)、2,2’-オクタメチレン-ビス(2-オキサゾリン)、2-イソプロペニル-1,3-オキサゾリン、またはそれらの重合体等を使用することができる。 Examples of the polyoxazoline compounds include 2,2′-p-phenylene-bis(1,3-oxazoline), 2,2′-tetramethylene-bis(1,3-oxazoline), 2,2′-octa Methylene-bis(2-oxazoline), 2-isopropenyl-1,3-oxazoline, or polymers thereof can be used.

前記ポリイソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート類;メタ-キシリレンジイソシアネート、α,α,α’,α’-テトラメチル-メタ-キシリレンジイソシアネート等のアラルキルジイソシアネート類;ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、1,3-ビスイソシアナートメチルシクロヘキサン、2-メチル-1,3-ジイソシアナートシクロヘキサン、2-メチル-1,5-ジイソシアナートシクロヘキサン、イソホロンジイソシアネート等を使用することができる。 Examples of the polyisocyanate compounds include aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate and diphenylmethane-4,4'-diisocyanate; meta-xylylene diisocyanate, α,α,α',α'-tetramethyl-meta-xyl Aralkyl diisocyanates such as diisocyanate; hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 1,3-bisisocyanatomethylcyclohexane, 2-methyl-1,3-diisocyanatocyclohexane, 2-methyl-1,5-diisocyanatocyclohexane , isophorone diisocyanate, and the like can be used.

また、前記ポリイソシアネート化合物としては、イソシアネート基を有する各種のプレポリマー、イソシアヌレート環を有するプレポリマー、ビウレット構造を有するポリイソシアネート、イソシアネート基を有するビニル系単量体を使用することもできる。 As the polyisocyanate compound, various prepolymers having an isocyanate group, prepolymers having an isocyanurate ring, polyisocyanates having a biuret structure, and vinyl monomers having an isocyanate group can also be used.

硬化剤としての前記ポリイソシアネート化合物の有するイソシアネート基は、必要に応じてメタノール等の従来知られているブロック剤によってブロック化されていても良い。 The isocyanate group of the polyisocyanate compound as a curing agent may be blocked by a conventionally known blocking agent such as methanol, if necessary.

前記硬化剤は、例えば、前記複合樹脂(A)100質量部に対して、固形分0.1~50質量部の範囲で使用することが好ましく、0.5~30質量部の範囲で使用することがより好ましく、1~20質量部の範囲で使用することが特に好ましい。 The curing agent is preferably used in a solid content range of 0.1 to 50 parts by mass, and is used in a range of 0.5 to 30 parts by mass, for example, with respect to 100 parts by mass of the composite resin (A). is more preferable, and it is particularly preferable to use it in the range of 1 to 20 parts by mass.

また、前記複合樹脂(A)が、親水性基としてカルボキシル基を有する場合には、前記硬化剤は、前記複合樹脂(A)中のカルボキシル基の1当量に対する、硬化剤が有するエポキシ基、シクロカーボネート基、水酸基、オキサゾリン基、カルボジイミド基、ヒドラジノ基等の反応性官能基の当量が、0.2~5.0当量の範囲内であることが好ましく、0.5~3.0当量の範囲内であることがより好ましく、0.7~2.0当量の範囲内であることが特に好ましい。 Further, when the composite resin (A) has a carboxyl group as a hydrophilic group, the curing agent has an epoxy group, cyclo Equivalents of reactive functional groups such as carbonate groups, hydroxyl groups, oxazoline groups, carbodiimide groups and hydrazino groups are preferably in the range of 0.2 to 5.0 equivalents, more preferably in the range of 0.5 to 3.0 equivalents. It is more preferably within the range of 0.7 to 2.0 equivalents, particularly preferably within the range.

また、本発明の水性樹脂組成物には、必要に応じて硬化触媒を含有させることも可能である。 In addition, the aqueous resin composition of the present invention may contain a curing catalyst, if necessary.

前記硬化触媒としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸カリウム、ナトリウムメチラート、テトライソプロピルチタネート、テトラ-n-ブチルチタネート、オクチル酸錫、オクチル酸鉛、オクチル酸コバルト、オクチル酸亜鉛、オクチル酸カルシウム、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、ジ-n-ブチル錫ジアセテート、ジ-n-ブチル錫ジオクトエート、ジ-n-ブチル錫ジラウレート、ジ-n-ブチル錫マレエート、p-トルエンスルホン酸、トリクロル酢酸、燐酸、モノアルキル燐酸、ジアルキル燐酸、モノアルキル亜燐酸、ジアルキル亜燐酸等を使用することができる。 Examples of the curing catalyst include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium methylate, tetraisopropyl titanate, tetra-n-butyl titanate, tin octylate, lead octylate, cobalt octylate, and zinc octylate. , calcium octylate, zinc naphthenate, cobalt naphthenate, di-n-butyltin diacetate, di-n-butyltin dioctoate, di-n-butyltin dilaurate, di-n-butyltin maleate, p-toluenesulfone Acids, trichloroacetic acid, phosphoric acid, monoalkylphosphoric acids, dialkylphosphoric acids, monoalkylphosphorous acids, dialkylphosphorous acids and the like can be used.

本発明の水性樹脂組成物には、必要に応じて熱硬化性樹脂を含有させることも可能である。かかる熱硬化性樹脂としては、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、エポキシエステル樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、石油樹脂、ケトン樹脂、シリコン樹脂、あるいはこれらの変性樹脂等が挙げられる。 The aqueous resin composition of the present invention can also contain a thermosetting resin, if necessary. Such thermosetting resins include vinyl resins, polyester resins, polyurethane resins, epoxy resins, epoxy ester resins, acrylic resins, phenolic resins, fluororesins, petroleum resins, ketone resins, silicone resins, or modified resins thereof. mentioned.

本発明の水性樹脂組成物には、必要に応じて粘土鉱物、金属、金属酸化物、ガラス等の各種の無機粒子を使用することができる。金属の種類としては、金、銀、銅、白金、チタン、亜鉛、ニッケル、アルミニウム、鉄、シリコン、ゲルマニウム、アンチモン、それらの金属酸化物等が挙げられる。 Various inorganic particles such as clay minerals, metals, metal oxides and glass can be used in the aqueous resin composition of the present invention, if necessary. Metal types include gold, silver, copper, platinum, titanium, zinc, nickel, aluminum, iron, silicon, germanium, antimony, and metal oxides thereof.

本発明の水性樹脂組成物には、必要に応じて光触媒性化合物や無機顔料、有機顔料、体質顔料、ワックス、界面活性剤、安定剤、流動調整剤、染料、レベリング剤、レオロジーコントロール剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の各種の添加剤等を使用することができる。 The water-based resin composition of the present invention may optionally contain photocatalytic compounds, inorganic pigments, organic pigments, extender pigments, waxes, surfactants, stabilizers, flow modifiers, dyes, leveling agents, rheology control agents, and ultraviolet rays. Various additives such as absorbents and antioxidants can be used.

本発明の水性樹脂組成物は、低温柔軟性及び耐候性等に優れた塗膜を形成可能できることから、コーティング剤や接着剤等の各種用途に使用することができる。なかでも、本発明の水性樹脂組成物は、低温柔軟性とともに耐汚染性、耐久性及び耐候性に優れた塗膜を形成できることから、コーティング剤に使用することが好ましく、トップ層形成用コーティング剤やプライマー層形成用コーティング剤に使用することがより好ましい。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The water-based resin composition of the present invention can form a coating film having excellent low-temperature flexibility and weather resistance, and thus can be used for various applications such as coating agents and adhesives. Among them, the aqueous resin composition of the present invention is preferably used as a coating agent because it can form a coating film excellent in low-temperature flexibility, stain resistance, durability and weather resistance, and a coating agent for forming a top layer. It is more preferable to use it as a coating agent for forming a primer layer.

前記コーティング剤を塗布し塗膜を形成可能な基材としては、例えば、無機質基材、プラスチック基材、金属基材、布、紙、木質基材等が挙げられる。 Examples of substrates on which the coating agent can be applied to form a coating film include inorganic substrates, plastic substrates, metal substrates, cloth, paper, and wood substrates.

また、本発明のコーティング剤は、耐汚染性、耐久性、耐候性及び低温柔軟性に加え、該コーティング剤中に含まれる可塑剤(B)が複合樹脂(A)と顔料または機能性フィラーとの親和性を高め、優れた分散性を示すことから高機能コーティング剤として好適に使用することができる。 In addition, the coating agent of the present invention has stain resistance, durability, weather resistance and low-temperature flexibility, and the plasticizer (B) contained in the coating agent combines the composite resin (A) with the pigment or functional filler. It can be suitably used as a high-performance coating agent because it increases the affinity for and exhibits excellent dispersibility.

また、本発明のコーティング剤はプラスチック基材に対しても非常に優れた密着性を有することから、プラスチック基材の表面被覆用コーティング剤として好適に使用することができる。 Moreover, since the coating agent of the present invention has extremely excellent adhesion to plastic substrates, it can be suitably used as a coating agent for coating the surface of plastic substrates.

前記プラスチック基材としては、一般に、携帯電話、家電製品、自動車内外装材、OA機器等のプラスチック成型品に採用されている、ポリカーボネート基材、ポリエステル基材、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン基材、ポリアクリル基材、ポリスチレン基材、ポリウレタン基材、エポキシ樹脂基材、ポリ塩化ビニル系基材及びポリアミド系基材からなる群より選ばれるプラスチック基材を使用することができる。 As the plastic base material, polycarbonate base material, polyester base material, acrylonitrile-butadiene-styrene base material, poly A plastic substrate selected from the group consisting of acrylic substrates, polystyrene substrates, polyurethane substrates, epoxy resin substrates, polyvinyl chloride substrates and polyamide substrates can be used.

前記した各種基材は、予め被覆が施されていても良いが、本発明のコーティング剤はプラスチック基材等に対して優れた密着性を有することから、予め被覆等の表面処理の施されていない基材であっても問題なく使用することができる。 The various substrates described above may be coated in advance, but since the coating agent of the present invention has excellent adhesion to plastic substrates, etc., surface treatment such as coating is applied in advance. It can be used without any problem even if the base material does not have

また、前記基材は、それぞれ、板状、球状、フィルム状、シート状であってもよい。また、本発明のコーティング剤は特に柔軟性に優れることから、外力や温度等の影響によって変形や伸縮を引き起こしやすいフィルム状やシート状の基材や、表面に微細な凹凸を有する基材に対しても好適に使用することができる。 Further, the base material may be plate-like, spherical, film-like, or sheet-like. In addition, since the coating agent of the present invention is particularly excellent in flexibility, it is suitable for film-like or sheet-like substrates that are prone to deformation or expansion and contraction due to the effects of external force, temperature, etc., and substrates that have fine unevenness on the surface. can be preferably used.

本発明のコーティング剤は、例えば、それを前記基材表面に直接、塗布し、次いで乾燥、硬化させることによって、曝露試験後の塗膜外観、耐候性、耐汚染性及び柔軟性性等に優れた塗膜を形成することができる。 The coating agent of the present invention, for example, by directly applying it to the surface of the substrate, then drying and curing, has excellent coating film appearance, weather resistance, stain resistance, flexibility, etc. after an exposure test. A coating film can be formed.

前記したような種々の基材上に、前記コーティング剤を塗装し、硬化させることによって、塗装物を得ることができる。その際に、(1)前記コーティング剤を基材に直接塗装する、(2)予め基材上に下塗り塗料を塗装してから、前記コーティング剤を上塗り塗料として塗装する、(3)基材に下塗り塗料として前記コーティング剤を塗装し、次いで別の上塗り塗料を塗装し塗膜を形成させる等の塗装方法により塗装物を得ることができる。 A coated article can be obtained by coating the coating agent on various substrates as described above and curing the coating. At that time, (1) the coating agent is directly applied to the substrate, (2) the base coat is applied in advance to the substrate, and then the coating agent is applied as the top coat, (3) to the substrate. A coated object can be obtained by a coating method such as applying the above-mentioned coating agent as an undercoat and then coating another topcoat to form a coating film.

本発明のコーティング剤を塗装する方法としては、例えば、刷毛塗り、ローラー塗装、スプレー塗装、浸漬塗装、フロー・コーター塗装、ロール・コーター塗装、電着塗装等が挙げられる。 Examples of methods for applying the coating agent of the present invention include brush coating, roller coating, spray coating, dip coating, flow coater coating, roll coater coating, and electrodeposition coating.

また、前記(2)または(3)の塗装方法で前記コーティング剤からなる塗膜を有する塗装物を得る場合、下塗り塗料や、上塗り塗料として、従来から知られている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、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等を使用することができる。 In addition, when obtaining a coated object having a coating film made of the coating agent by the coating method of (2) or (3), conventionally known acrylic resin-based paints and polyester resins are used as undercoat paints and topcoat paints. system paints, alkyd resin-based paints, epoxy resin-based paints, fatty acid-modified epoxy resin-based paints, silicone resin-based paints, polyurethane resin-based paints, and the like can be used.

前記乾燥し硬化を進行させる方法としては、常温下で1~10日程度養生する方法であってもよいが、硬化を迅速に進行させる観点から、50~250℃の温度で、1~600秒程度加熱する方法が好ましい。また、比較的高温で変形や変色をしやすいプラスチック基材を用いる場合には、30~100℃程度の比較的低温下で養生を行うことが好ましい。 As the method of drying and curing, a method of curing at room temperature for about 1 to 10 days may be used. A method of heating to a certain degree is preferred. In addition, when using a plastic substrate that easily deforms or discolors at relatively high temperatures, curing is preferably performed at a relatively low temperature of about 30 to 100°C.

本発明のコーティング剤を用いて形成する塗膜の膜厚は、基材の使用される用途等に応じて、0.5~1,000μmとすることができる。 The film thickness of the coating film formed using the coating agent of the present invention can be 0.5 to 1,000 μm depending on the use of the substrate.

上記のような方法により、本発明のコーティング剤を用いて形成された塗膜を有する物品としては、例えば、テレビ、冷蔵庫、洗濯機、エアコン等の家電製品の筐体;パソコン、スマートフォン、携帯電話、デジタルカメラ、ゲーム機等の電子機器の筐体;プリンター、ファクシミリ等のOA機器の筐体;自動車、鉄道車輌等の各種車輌の内装材に用いられる各種部品などの各種プラスチック部材が挙げられる。また、外壁、屋根、ガラス、化粧板等の建築物の内外装材、膜構造建築物;防音壁、排水溝等の土木部材;家電製品、産業機械、自動車の部品等に使用される亜鉛めっき鋼板、アルミニウム-亜鉛合金鋼板等のめっき鋼板、アルミ板、アルミ合金板、電磁鋼板、銅板、ステンレス鋼板等の金属部材も挙げられる。さらに、本発明のコーティング剤は、基材追従性に優れる塗膜を形成できることから、フレキシブル太陽電池、または液晶ディスプレイの偏光板を構成する各種機能フィルム等も挙げられる。 Examples of articles having a coating film formed using the coating agent of the present invention by the method described above include housings of home appliances such as televisions, refrigerators, washing machines, and air conditioners; personal computers, smartphones, and mobile phones. , housings for electronic equipment such as digital cameras and game machines; housings for OA equipment such as printers and facsimiles; Interior and exterior materials for buildings such as exterior walls, roofs, glass, and veneers; membrane structures; civil engineering materials such as soundproof walls and drains; zinc plating used for home appliances, industrial machinery, automobile parts, etc. Metal members such as steel plates, plated steel plates such as aluminum-zinc alloy steel plates, aluminum plates, aluminum alloy plates, electromagnetic steel plates, copper plates, and stainless steel plates can also be used. Furthermore, since the coating agent of the present invention can form a coating film having excellent conformability to substrates, various functional films constituting flexible solar cells or polarizing plates of liquid crystal displays can also be used.

次に、本発明を、実施例及び比較例により具体的に説明をする。 Next, the present invention will be specifically described with reference to examples and comparative examples.

(合成例1:メチルトリメトキシシランの縮合物(a3’-1)の製造)
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、メチルトリメトキシシラン(以下、「MTMS」と略記する。)1,421質量部を仕込んで、60℃まで昇温した。次いで、前記反応容器中にiso-プロピルアシッドホスフェート(堺化学株式会社製「A-3」)0.17質量部と脱イオン水207質量部との混合物を5分間で滴下した後、80℃の温度で4時間撹拌して加水分解縮合反応させた。
(Synthesis Example 1: Production of condensate (a3′-1) of methyltrimethoxysilane)
A reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel, a condenser and a nitrogen gas inlet was charged with 1,421 parts by mass of methyltrimethoxysilane (hereinafter abbreviated as "MTMS") and heated to 60°C. I warmed up. Then, a mixture of 0.17 parts by mass of iso-propyl acid phosphate ("A-3" manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.) and 207 parts by mass of deionized water was added dropwise to the reaction vessel over 5 minutes, and then heated to 80°C. The mixture was stirred at the temperature for 4 hours to cause a hydrolytic condensation reaction.

上記の加水分解縮合反応によって得られた縮合物を、温度40~60℃及び40~1.3kPaの減圧下(メタノールの留去開始時の減圧条件が40kPaで、最終的に1.3kPaとなるまで減圧する条件をいう。以下、同様。)で蒸留し前記反応過程で生成したメタノール及び水を除去することによって、数平均分子量1,000のMTMSの縮合物(a3’-1)を含有する液(有効成分70質量%)1,000質量部を得た。 The condensate obtained by the above hydrolytic condensation reaction is subjected to a temperature of 40 to 60 ° C. and a reduced pressure of 40 to 1.3 kPa (the reduced pressure condition at the start of distillation of methanol is 40 kPa, and finally becomes 1.3 kPa. The same shall apply hereinafter) to remove the methanol and water produced in the reaction process, thereby containing the condensate (a3′-1) of MTMS with a number average molecular weight of 1,000. 1,000 parts by mass of a liquid (70% by mass of active ingredient) was obtained.

なお、前記有効成分とは、MTMS等のシランモノマーのメトキシ基が全て縮合反応した場合の理論収量(質量部)を、縮合反応後の実収量(質量部)で除した値〔シランモノマーのメトキシ基が全て縮合反応した場合の理論収量(質量部)/縮合反応後の実収量(質量部)〕により算出したものである。 The effective ingredient is the value obtained by dividing the theoretical yield (parts by mass) when all the methoxy groups of the silane monomer such as MTMS are condensed by the actual yield (parts by mass) after the condensation reaction [methoxy of the silane monomer] Theoretical yield (parts by mass) when all groups are subjected to condensation reaction/Actual yield after condensation reaction (parts by mass)].

(合成例2:複合樹脂中間体(A’-1)の製造)
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、プロピレングリコールモノプロピルエーテル(以下、「PnP」と略記する。)125質量部、フェニルトリメトキシシラン(以下、「PTMS」と略記する。)168質量部及びジメチルジメトキシシラン(以下、「DMDMS」と略記する。)102質量部を仕込んで、80℃まで昇温した。
次いで、同温度で、メチルメタクリレート(以下、「MMA」と略記する。)38質量部、ブチルメタクリレート(以下、「BMA」と略記する。)24質量部、ブチルアクリレート(以下、「BA」と略記する。)36質量部、アクリル酸(以下、「AA」と略記する。)24質量部、3-メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン(以下、「MPTS」と略記する。)4質量部、PnP 54質量部及びtert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(以下、「TBPEH」と略記する。)6質量部を含有する混合物を、前記反応容器中へ4時間で滴下した後、更に同温度で2時間反応させることによって、カルボキシル基と加水分解性シリル基とを有する数平均分子量が10,200のアクリル重合体(a2-1)の有機溶剤溶液を得た。
次いで、iso-プロピルアシッドホスフェート(堺化学株式会社製「A-3」)2.7質量部と脱イオン水76質量部との混合物を5分間で滴下し、更に同温度で1時間撹拌して加水分解縮合反応させることで、アクリル重合体(a2-1)の有する加水分解性シリル基と、前記PTMS及びDMDMS由来のポリシロキサンの有する加水分解性シリル基及びシラノール基とが結合した複合樹脂中間体(A’’-1)を含有する液を得た。
次いで、前記複合樹脂中間体(A’’-1)を含有する液と合成例1で得られたMTMSの縮合物(a3’-1)を含有する液(有効成分70質量%)291質量部とを混合し、更に、脱イオン水49質量部を添加して同温度で16時間撹拌し、加水分解縮合反応させることによって、前記複合樹脂中間体(A’’-1)とMTMSの縮合物(a3’-1)とが結合した複合樹脂中間体(A’-1)を含有する液1,000質量部(不揮発分50質量%)を得た。
(Synthesis Example 2: Production of composite resin intermediate (A'-1))
Propylene glycol monopropyl ether (hereinafter abbreviated as "PnP") 125 parts by mass, phenyltrimethoxysilane (hereinafter "PTMS") and 102 parts by mass of dimethyldimethoxysilane (hereinafter abbreviated as "DMDMS") were charged, and the temperature was raised to 80°C.
Next, at the same temperature, 38 parts by mass of methyl methacrylate (hereinafter abbreviated as "MMA"), 24 parts by mass of butyl methacrylate (hereinafter abbreviated as "BMA"), and butyl acrylate (hereinafter abbreviated as "BA") were ) 36 parts by mass, acrylic acid (hereinafter abbreviated as “AA”) 24 parts by mass, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (hereinafter abbreviated as “MPTS”) 4 parts by mass, PnP 54 parts by mass and 6 parts by mass of tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate (hereinafter abbreviated as “TBPEH”) was added dropwise into the reaction vessel over 4 hours, and then further at the same temperature. By reacting for 2 hours, an organic solvent solution of an acrylic polymer (a2-1) having a number average molecular weight of 10,200 and having a carboxyl group and a hydrolyzable silyl group was obtained.
Next, a mixture of 2.7 parts by mass of iso-propyl acid phosphate ("A-3" manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.) and 76 parts by mass of deionized water was added dropwise over 5 minutes, and the mixture was further stirred at the same temperature for 1 hour. A composite resin intermediate in which the hydrolyzable silyl groups of the acrylic polymer (a2-1) and the hydrolyzable silyl groups and silanol groups of the PTMS- and DMDMS-derived polysiloxanes are bonded by hydrolytic condensation reaction A liquid containing body (A''-1) was obtained.
Next, 291 parts by mass of a liquid containing the composite resin intermediate (A''-1) and a liquid containing the condensate (a3'-1) of MTMS obtained in Synthesis Example 1 (active ingredient: 70% by mass) Further, 49 parts by mass of deionized water is added and stirred at the same temperature for 16 hours to carry out a hydrolytic condensation reaction to obtain a condensate of the composite resin intermediate (A''-1) and MTMS 1,000 parts by mass of a liquid (50% by mass of non-volatile matter) containing the composite resin intermediate (A'-1) to which (a3'-1) was bound was obtained.

(合成例3:複合樹脂(A-1)の製造)
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、数平均分子量2,000のポリテトラメチレングリコール(三菱化学株式会社製「PTMG-2000」)158質量部、イソホロンジイソシアネート(以下、「IPDI」と略記する。)66質量部を仕込んで100℃まで昇温し、同温度で1時間反応させた。
次いで、温度を80℃に下げ、ジメチロールプロピオン酸(以下、「DMPA」と略記する。)13質量部、ネオペンチルグリコール(以下、「NPG」と略記する。)5質量部、及びメチルエチルケトン(以下、「MEK」と略記する。)121質量部を、前記反応容器中へ投入した後、更に80℃で5時間反応させた。
次いで、温度を50℃に下げ、3-アミノプロピルトリエトキシシラン(以下、「APTES」と略記する。)30質量部、及びイソプロピルアルコール(以下、「IPA」と略記する。)285質量部を前記反応容器中へ投入し反応させることで、カルボキシル基と加水分解性シリル基とを有する数平均分子量が7,400のポリウレタン(a1-1)の有機溶剤溶液を製造した。
次いで、前記ポリウレタン(a1-1)の有機溶剤溶液の全量と前記複合樹脂中間体を含有する液(A’-1)158質量部とを混合し、攪拌下80℃で1時間、加水分解縮合反応させることで、ポリウレタン(a1-1)が有する加水分解性シリル基と、前記複合樹脂中間体(A’-1)が有する加水分解性シリル基とが結合した複合樹脂を含有する液を得た。次いで、この液とトリエチルアミン(以下、「TEA」と略記する。)10質量部とを混合することで前記複合樹脂中のカルボキシル基を中和した中和物を得た後、該中和物と脱イオン水610質量部とを混合したものを、300~10mmHgの減圧下で、40~60℃の条件で4時間蒸留し、生成したメタノールや有機溶媒及び水を除去することで、不揮発分が35質量%の複合樹脂(A-1)の水分散液1,000質量部を得た。
(Synthesis Example 3: Production of composite resin (A-1))
Into a reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, dropping funnel, cooling tube and nitrogen gas inlet, 158 parts by mass of polytetramethylene glycol having a number average molecular weight of 2,000 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation "PTMG-2000"), isophorone. 66 parts by mass of diisocyanate (hereinafter abbreviated as “IPDI”) was charged, heated to 100° C., and reacted at the same temperature for 1 hour.
Next, the temperature is lowered to 80 ° C., dimethylolpropionic acid (hereinafter abbreviated as “DMPA”) 13 parts by mass, neopentyl glycol (hereinafter abbreviated as “NPG”) 5 parts by mass, and methyl ethyl ketone (hereinafter abbreviated as “NPG”) , abbreviated as "MEK".) was put into the reaction vessel and further reacted at 80°C for 5 hours.
Next, the temperature is lowered to 50° C., and 30 parts by mass of 3-aminopropyltriethoxysilane (hereinafter abbreviated as “APTES”) and 285 parts by mass of isopropyl alcohol (hereinafter abbreviated as “IPA”) are added to the above An organic solvent solution of polyurethane (a1-1) having a number average molecular weight of 7,400 and having a carboxyl group and a hydrolyzable silyl group was produced by putting it into a reaction vessel and reacting it.
Next, the total amount of the organic solvent solution of the polyurethane (a1-1) and 158 parts by mass of the liquid (A'-1) containing the composite resin intermediate are mixed, and hydrolytically condensed under stirring at 80° C. for 1 hour. By reacting, a liquid containing a composite resin in which the hydrolyzable silyl group of the polyurethane (a1-1) and the hydrolyzable silyl group of the composite resin intermediate (A'-1) are bonded is obtained. rice field. Next, this liquid is mixed with 10 parts by mass of triethylamine (hereinafter abbreviated as "TEA") to obtain a neutralized product obtained by neutralizing the carboxyl groups in the composite resin, and then the neutralized product is A mixture of 610 parts by mass of deionized water is distilled under a reduced pressure of 300 to 10 mmHg under a condition of 40 to 60 ° C. for 4 hours, and the generated methanol, organic solvent and water are removed. 1,000 parts by mass of an aqueous dispersion of 35% by mass composite resin (A-1) was obtained.

(合成例4:複合樹脂(A-2)の製造)
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、数平均分子量2,000のポリテトラメチレングリコール(三菱化学株式会社製「PTMG-2000」)122質量部、IPDI 51質量部を仕込んで100℃まで昇温し、同温度で1時間反応させた。
次いで、温度を80℃に下げ、DMPA 10質量部、NPG 4質量部、及びMEK 94質量部を、前記反応容器中へ投入した後、更に80℃で5時間反応させた。
次いで、温度を50℃に下げ、APTES 23質量部、及びIPA 221質量部を前記反応容器中へ投入し反応させることで、カルボキシル基と加水分解性シリル基とを有する数平均分子量が7,500のポリウレタン(a1-2)の有機溶剤溶液を得た。
次いで、前記ポリウレタン(a1-2)の有機溶剤溶液の全量と合成例2で得られた複合樹脂中間体(A’-1)を含有する液279質量部とを混合し、攪拌下80℃で1時間加水分解縮合反応させることで、ポリウレタン(a1-2)の有する加水分解性シリル基と前記複合樹脂中間体(A’-1)の有する加水分解性シリル基とが結合した複合樹脂を含有する液を得た。ついで、この液とTEA 14質量部とを混合することで複合樹脂中のカルボキシル基を中和した中和物を得た後、該中和物と脱イオン水610質量部とを混合したものを、合成例3と同様の条件で蒸留することによって、不揮発分が35質量%の複合樹脂(A-2)の水分散液1,000質量部を得た。
(Synthesis Example 4: Production of composite resin (A-2))
In a reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, dropping funnel, cooling tube and nitrogen gas inlet, polytetramethylene glycol having a number average molecular weight of 2,000 ("PTMG-2000" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) 122 parts by mass, IPDI 51 parts by mass was charged, the temperature was raised to 100° C., and the reaction was carried out at the same temperature for 1 hour.
Then, the temperature was lowered to 80° C., 10 parts by mass of DMPA, 4 parts by mass of NPG, and 94 parts by mass of MEK were charged into the reaction vessel, and then reacted at 80° C. for 5 hours.
Next, the temperature is lowered to 50° C., and 23 parts by mass of APTES and 221 parts by mass of IPA are charged into the reaction vessel and reacted, whereby the number average molecular weight having a carboxyl group and a hydrolyzable silyl group is 7,500. to obtain an organic solvent solution of polyurethane (a1-2).
Next, the total amount of the organic solvent solution of the polyurethane (a1-2) and 279 parts by mass of the liquid containing the composite resin intermediate (A'-1) obtained in Synthesis Example 2 were mixed and stirred at 80°C. Contains a composite resin in which a hydrolyzable silyl group of the polyurethane (a1-2) and a hydrolyzable silyl group of the composite resin intermediate (A'-1) are bonded by hydrolytic condensation reaction for 1 hour. I got a liquid that Next, this liquid was mixed with 14 parts by mass of TEA to obtain a neutralized product obtained by neutralizing the carboxyl groups in the composite resin, and then the neutralized product was mixed with 610 parts by mass of deionized water. , and distilled under the same conditions as in Synthesis Example 3 to obtain 1,000 parts by mass of an aqueous dispersion of composite resin (A-2) having a nonvolatile content of 35% by mass.

(合成例5:複合樹脂(A-3)の製造)
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、数平均分子量2,000のポリテトラメチレングリコール(三菱化学株式会社製PTMG-2000) 61質量部、IPDI 26質量部を仕込んで100℃まで昇温し、同温度で1時間反応させた。
(Synthesis Example 5: Production of composite resin (A-3))
In a reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, dropping funnel, cooling tube and nitrogen gas inlet, polytetramethylene glycol having a number average molecular weight of 2,000 (PTMG-2000 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) 61 parts by mass, IPDI 26 mass The mixture was heated to 100° C. and reacted at the same temperature for 1 hour.

次いで、温度を80℃に下げ、DMPA 5質量部、NPG 2質量部、及びMEK 47質量部を前記反応容器中へ投入した後、更に80℃で5時間反応させた。
次いで、温度を50℃に下げ、APTES 12質量部、及びIPA 110質量部を前記反応容器中へ投入し反応させることで、カルボキシル基と加水分解性シリル基とを有する数平均分子量が7,500のポリウレタン(a1-3)の有機溶剤溶液を得た。
次いで、前記ポリウレタン(a1-3)の有機溶剤溶液の全量と合成例2で得られた複合樹脂中間体(A’-1)を含有する液489質量部とを混合し、攪拌下80℃で1時間加水分解縮合反応させることで、前記ポリウレタン(a1-3)の有する加水分解性シリル基と前記複合樹脂中間体(A’-1)の有する加水分解性シリル基とが結合した複合樹脂を含有する液を得た。次いで、この液とTEA 16質量部とを混合することで、複合樹脂中のカルボキシル基を中和した中和物を得た後、該中和物と脱イオン水560質量部とを混合したものを、合成例3と同様の条件で蒸留することによって、不揮発分が35質量%の複合樹脂(A-3)の水分散液1,000質量部を得た。
Next, the temperature was lowered to 80° C., 5 parts by mass of DMPA, 2 parts by mass of NPG, and 47 parts by mass of MEK were charged into the reaction vessel, followed by further reaction at 80° C. for 5 hours.
Next, the temperature is lowered to 50° C., and 12 parts by mass of APTES and 110 parts by mass of IPA are charged into the reaction vessel and reacted, whereby the number average molecular weight having a carboxyl group and a hydrolyzable silyl group is 7,500. to obtain an organic solvent solution of polyurethane (a1-3).
Next, the total amount of the organic solvent solution of the polyurethane (a1-3) and 489 parts by mass of the liquid containing the composite resin intermediate (A'-1) obtained in Synthesis Example 2 were mixed and stirred at 80°C. A composite resin in which the hydrolyzable silyl groups of the polyurethane (a1-3) and the hydrolyzable silyl groups of the composite resin intermediate (A'-1) are bonded is produced by hydrolytic condensation reaction for 1 hour. A containing liquid was obtained. Next, by mixing this liquid with 16 parts by mass of TEA to obtain a neutralized product in which the carboxyl groups in the composite resin are neutralized, the neutralized product is mixed with 560 parts by mass of deionized water. was distilled under the same conditions as in Synthesis Example 3 to obtain 1,000 parts by mass of an aqueous dispersion of composite resin (A-3) having a nonvolatile content of 35% by mass.

(合成例6:複合樹脂(A-4)の製造)
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、1,6-ヘキサンジオール骨格を有する数平均分子量2,000のポリカーボネートポリオール(宇部興産株式会社製「UH-200」) 123質量部、IPDI 50質量部を仕込んで100℃まで昇温し、同温度で1時間反応させた。
次いで、温度を80℃に下げ、DMPA 10質量部、NPG 4質量部、及びMEK 94質量部を、前記反応容器中へ投入した後、更に80℃で5時間反応させた。
次いで、温度を50℃に下げ、APTES 23質量部、IPA 221質量部を前記反応容器中へ投入し反応させることで、カルボキシル基と加水分解性シリル基とを有する数平均分子量が7,300のポリウレタン(a1-4)の有機溶剤溶液を得た。
次いで、前記ポリウレタン(a1-4)の有機溶剤溶液の全量と合成例2で得られた複合樹脂中間体(A’-1)を含有する液279質量部を混合し、攪拌下80℃で1時間加水分解縮合反応させることで、前記ポリウレタン(a1-4)の有する加水分解性シリル基と前記複合樹脂中間体(A’-1)の有する加水分解性シリル基とが結合した複合樹脂を含有する液を得た。次いで、この液とTEA 14質量部とを混合することで、前記複合樹脂中のカルボキシル基を中和した中和物を得た後、該中和物と脱イオン水610質量部とを混合したものを、合成例3と同様の条件で蒸留することによって、不揮発分が35質量%の複合樹脂(A-4)の水分散液1,000質量部を得た。
(Synthesis Example 6: Production of composite resin (A-4))
A polycarbonate polyol having a 1,6-hexanediol skeleton and a number average molecular weight of 2,000 (Ube Industries, Ltd., "UH-200 ”) 123 parts by mass and 50 parts by mass of IPDI were charged, heated to 100° C., and reacted at the same temperature for 1 hour.
Then, the temperature was lowered to 80° C., 10 parts by mass of DMPA, 4 parts by mass of NPG, and 94 parts by mass of MEK were charged into the reaction vessel, and then reacted at 80° C. for 5 hours.
Next, the temperature is lowered to 50° C., and 23 parts by mass of APTES and 221 parts by mass of IPA are charged into the reaction vessel and reacted to obtain a compound having a carboxyl group and a hydrolyzable silyl group and a number average molecular weight of 7,300. An organic solvent solution of polyurethane (a1-4) was obtained.
Next, the total amount of the organic solvent solution of the polyurethane (a1-4) and 279 parts by mass of the liquid containing the composite resin intermediate (A'-1) obtained in Synthesis Example 2 were mixed and stirred at 80°C for 1 hour. It contains a composite resin in which the hydrolyzable silyl group of the polyurethane (a1-4) and the hydrolyzable silyl group of the composite resin intermediate (A'-1) are bonded by hydrolytic condensation reaction over time. I got a liquid that Next, this liquid was mixed with 14 parts by mass of TEA to obtain a neutralized product in which the carboxyl groups in the composite resin were neutralized, and then the neutralized product was mixed with 610 parts by mass of deionized water. The mixture was distilled under the same conditions as in Synthesis Example 3 to obtain 1,000 parts by mass of an aqueous dispersion of composite resin (A-4) having a nonvolatile content of 35% by mass.

(合成例7:複合樹脂(A-5)の製造)
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、数平均分子量2,000のポリテトラメチレングリコール(三菱化学株式会社製PTMG-2000) 122質量部、IPDI 51質量部を仕込んで100℃まで昇温し、同温度で1時間反応させた。
(Synthesis Example 7: Production of composite resin (A-5))
In a reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, dropping funnel, cooling tube and nitrogen gas inlet, 122 parts by mass of polytetramethylene glycol (PTMG-2000 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) with a number average molecular weight of 2,000 and 51 parts by mass of IPDI The mixture was heated to 100° C. and reacted at the same temperature for 1 hour.

次いで、温度を80℃に下げ、DMPA 10質量部、NPG 4質量部、及びMEK 94質量部を前記反応容器中へ投入した後、更に80℃で5時間反応させた。
次いで、温度を50℃に下げ、APTES 23質量部、IPA 221質量部、及び可塑剤(株式会社ADEKA製「アデカサイザー RS-700」、ポリエーテルエステル系可塑剤;以下、可塑剤(B-1)と略記する。)50質量部を前記反応容器中へ投入し反応させることで、カルボキシル基と加水分解性シリル基とを有する数平均分子量が7,500のポリウレタン(a1-5)と可塑剤(B-1)を含有する有機溶剤溶液を得た。
次いで、この有機溶剤溶液の全量と合成例2で得られた複合樹脂中間体(A’-1)を含有する液279質量部とを混合し、攪拌下80℃で1時間加水分解縮合反応させることで、前記ポリウレタン(a1-5)の有する加水分解性シリル基と前記複合樹脂中間体(A’-1)の有する加水分解性シリル基とが結合した複合樹脂及び可塑剤(B-1)を含有する液を得た。次いで、この液とTEA 14質量部とを混合することで、複合樹脂中のカルボキシル基を中和した中和物を得た後、該中和物と脱イオン水560質量部とを混合したものを、合成例3と同様の条件で蒸留することによって、可塑剤(B-1)及び複合樹脂(A-5)を含有する不揮発分が35質量%の水分散液1,000質量部を得た。
Next, the temperature was lowered to 80° C., 10 parts by mass of DMPA, 4 parts by mass of NPG, and 94 parts by mass of MEK were charged into the reaction vessel, followed by further reaction at 80° C. for 5 hours.
Then, the temperature is lowered to 50 ° C., 23 parts by mass of APTES, 221 parts by mass of IPA, and a plasticizer (manufactured by ADEKA Co., Ltd. "ADEKA CIZER RS-700", a polyether ester plasticizer; hereinafter, plasticizer (B-1 ).) By charging 50 parts by mass into the reaction vessel and reacting, polyurethane (a1-5) having a number average molecular weight of 7,500 having a carboxyl group and a hydrolyzable silyl group and a plasticizer An organic solvent solution containing (B-1) was obtained.
Next, the total amount of this organic solvent solution and 279 parts by mass of the liquid containing the composite resin intermediate (A'-1) obtained in Synthesis Example 2 are mixed and hydrolytically condensed under stirring at 80° C. for 1 hour. Thus, a composite resin and a plasticizer (B-1) in which the hydrolyzable silyl group of the polyurethane (a1-5) and the hydrolyzable silyl group of the composite resin intermediate (A'-1) are bonded A liquid containing Next, by mixing this liquid with 14 parts by mass of TEA to obtain a neutralized product in which the carboxyl groups in the composite resin are neutralized, the neutralized product is mixed with 560 parts by mass of deionized water. was distilled under the same conditions as in Synthesis Example 3 to obtain 1,000 parts by mass of an aqueous dispersion containing the plasticizer (B-1) and the composite resin (A-5) and having a non-volatile content of 35% by mass. rice field.

(合成例8:水性樹脂組成物(8)の製造)
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、数平均分子量2,000のポリテトラメチレングリコール(三菱化学株式会社製PTMG-2000) 122質量部、IPDI 51質量部を仕込んで100℃まで昇温し、同温度で1時間反応させた。
(Synthesis Example 8: Production of aqueous resin composition (8))
In a reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, dropping funnel, cooling tube and nitrogen gas inlet, 122 parts by mass of polytetramethylene glycol (PTMG-2000 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) with a number average molecular weight of 2,000 and 51 parts by mass of IPDI The mixture was heated to 100° C. and reacted at the same temperature for 1 hour.

次いで、温度を80℃に下げ、DMPA 10質量部、NPG 4質量部、及びMEK 94質量部を前記反応容器中へ投入した後、更に80℃で5時間反応させた。
次いで、温度を50℃に下げ、APTES 23質量部、及びIPA 221質量部を前記反応容器中へ投入し反応させることで、カルボキシル基と加水分解性シリル基とを有する数平均分子量が7,500のポリウレタン(a1-6)の有機溶剤溶液を得た。
次いで、前記ポリウレタン(a1-6)有機溶剤溶液の全量と合成例2で得られた複合樹脂中間体(A’-1)を含有する液279質量部とを混合し、攪拌下80℃で1時間加水分解縮合反応させることで、前記ポリウレタン(a1-5)の有する加水分解性シリル基と前記複合樹脂中間体(A’-1)の有する加水分解性シリル基とが結合した複合樹脂を含有する液を得た。次いで、この液とTEA 14質量部とを混合することで、複合樹脂中のカルボキシル基を中和した中和物を得、次いで、該中和物と、可塑剤(B-1)50質量部と、脱イオン水560質量部とを混合したものを、合成例3と同様の条件で蒸留することによって、可塑剤(B-1)及び複合樹脂(A-6)を含有する不揮発分が35質量%の水分散液1,000質量部を得た。
Next, the temperature was lowered to 80° C., 10 parts by mass of DMPA, 4 parts by mass of NPG, and 94 parts by mass of MEK were charged into the reaction vessel, followed by further reaction at 80° C. for 5 hours.
Next, the temperature is lowered to 50° C., and 23 parts by mass of APTES and 221 parts by mass of IPA are charged into the reaction vessel and reacted, whereby the number average molecular weight having a carboxyl group and a hydrolyzable silyl group is 7,500. to obtain an organic solvent solution of polyurethane (a1-6).
Next, the total amount of the polyurethane (a1-6) organic solvent solution and 279 parts by mass of the liquid containing the composite resin intermediate (A'-1) obtained in Synthesis Example 2 were mixed and stirred at 80° C. for 1 hour. It contains a composite resin in which the hydrolyzable silyl group of the polyurethane (a1-5) and the hydrolyzable silyl group of the composite resin intermediate (A'-1) are bonded by hydrolytic condensation reaction over time. I got a liquid that Next, by mixing this liquid with 14 parts by mass of TEA, a neutralized product obtained by neutralizing the carboxyl groups in the composite resin is obtained. and 560 parts by mass of deionized water were distilled under the same conditions as in Synthesis Example 3 to obtain a nonvolatile content containing the plasticizer (B-1) and the composite resin (A-6) of 35. 1,000 parts by weight of an aqueous dispersion of % by weight was obtained.

(実施例1:水性樹脂組成物(1)の製造及び評価)
合成例3で得られた複合樹脂(A-1)の水分散液100質量部、可塑剤(株式会社ADEKA製「アデカサイザー RS-700」、ポリエーテルエステル系可塑剤;以下、可塑剤(B-1)と略記する。)5質量部、及び3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(以下、「GPTMS」と略記する。)3.5質量部を均一に混合し、水性樹脂組成物(1)を得た。
(Example 1: Production and evaluation of aqueous resin composition (1))
100 parts by mass of the aqueous dispersion of the composite resin (A-1) obtained in Synthesis Example 3, a plasticizer (manufactured by ADEKA Co., Ltd. "Adekasizer RS-700", a polyether ester plasticizer; hereinafter, plasticizer (B -1).) 5 parts by mass and 3.5 parts by mass of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (hereinafter abbreviated as “GPTMS”) are uniformly mixed to form an aqueous resin composition (1). ).

(実施例2:水性樹脂組成物(2)の製造及び評価)
合成例4で得られた複合樹脂(A-2)の水分散液100質量部、可塑剤(B-1)5質量部、及びGPTMS 3.5質量部を均一に混合し、水性樹脂組成物(2)を得た。
(Example 2: Production and evaluation of aqueous resin composition (2))
100 parts by mass of the aqueous dispersion of the composite resin (A-2) obtained in Synthesis Example 4, 5 parts by mass of the plasticizer (B-1), and 3.5 parts by mass of GPTMS are uniformly mixed to form an aqueous resin composition. (2) was obtained.

(実施例3:水性樹脂組成物(3)の製造及び評価)
合成例5で得られた複合樹脂(A-3)の水分散液100質量部、可塑剤(B-1)5質量部、及びGPTMS 4.0質量部を均一に混合し、水性樹脂組成物(3)を得た。
(Example 3: Production and evaluation of aqueous resin composition (3))
100 parts by mass of the aqueous dispersion of the composite resin (A-3) obtained in Synthesis Example 5, 5 parts by mass of the plasticizer (B-1), and 4.0 parts by mass of GPTMS are uniformly mixed to form an aqueous resin composition. (3) was obtained.

(実施例4:水性樹脂組成物(4)の製造及び評価)
合成例6で得られた複合樹脂(A-4)の水分散液100質量部、可塑剤(B-1)5質量部、及びGPTMS 3.8質量部を均一に混合し、水性樹脂組成物(4)を得た。
(Example 4: Production and evaluation of aqueous resin composition (4))
100 parts by mass of the aqueous dispersion of the composite resin (A-4) obtained in Synthesis Example 6, 5 parts by mass of the plasticizer (B-1), and 3.8 parts by mass of GPTMS are uniformly mixed to form an aqueous resin composition. (4) was obtained.

(実施例5:水性樹脂組成物(5)の製造及び評価)
合成例7で得られた可塑剤(B-1)及び複合樹脂(A-5)を含有する水分散液100質量部、及びGPTMS 3.5質量部を均一に混合し、水性樹脂組成物(5)を得た。
(Example 5: Production and evaluation of aqueous resin composition (5))
100 parts by mass of the aqueous dispersion containing the plasticizer (B-1) and the composite resin (A-5) obtained in Synthesis Example 7 and 3.5 parts by mass of GPTMS were uniformly mixed to form an aqueous resin composition ( 5) was obtained.

(実施例6:水性樹脂組成物(6)の製造及び評価)
合成例6で得られた可塑剤(B-1)及び複合樹脂(A-6)を含有する水分散液100質量部、及びGPTMS 3.5質量部を均一に混合し、水性樹脂組成物(5)を得た。
(Example 6: Production and evaluation of aqueous resin composition (6))
100 parts by mass of the aqueous dispersion containing the plasticizer (B-1) and the composite resin (A-6) obtained in Synthesis Example 6 and 3.5 parts by mass of GPTMS were uniformly mixed to form an aqueous resin composition ( 5) was obtained.

(実施例7:水性樹脂組成物(7)の製造及び評価)
合成例4で得られた複合樹脂(A-2)の水分散液100質量部、可塑剤(DIC株式会社製「モノサイザー W-262」、エーテルエステル系可塑剤;以下、「可塑剤(B-2)と略記する。)10質量部、及びGPTMS 3.5質量部を均一に混合し、水性樹脂組成物(7)を得た。
(Example 7: Production and evaluation of aqueous resin composition (7))
100 parts by mass of the aqueous dispersion of the composite resin (A-2) obtained in Synthesis Example 4, a plasticizer ("Monocizer W-262" manufactured by DIC Corporation, an ether ester plasticizer; hereinafter referred to as "Plasticizer (B -2).) 10 parts by mass and 3.5 parts by mass of GPTMS were uniformly mixed to obtain an aqueous resin composition (7).

(実施例8:水性樹脂組成物(8)の製造及び評価)
合成例4で得られた複合樹脂(A-2)の水分散液100質量部、可塑剤(DIC株式会社製「モノサイザー PB-3A」、安息香酸エステル系可塑剤;以下、「可塑剤(B-3)」と略記する。)10質量部、及びGPTMS 3.5質量部を均一に混合し、水性樹脂組成物(8)を得た。
(Example 8: Production and evaluation of aqueous resin composition (8))
100 parts by mass of the aqueous dispersion of the composite resin (A-2) obtained in Synthesis Example 4, a plasticizer ("Monocizer PB-3A" manufactured by DIC Corporation, a benzoic acid ester plasticizer; hereinafter referred to as "plasticizer ( B-3)”) and 3.5 parts by mass of GPTMS were uniformly mixed to obtain an aqueous resin composition (8).

(実施例9:水性樹脂組成物(9)の製造及び評価)
合成例4で得られた複合樹脂(A-2)の水分散液100質量部、可塑剤(DIC株式会社製「モノサイザー DOA」、アジピン酸ジオクチル;以下、「可塑剤(B-4)」と略記する。)10質量部、及びGPTMS 4.0質量部を均一に混合し、水性樹脂組成物(9)を得た。
(Example 9: Production and evaluation of aqueous resin composition (9))
100 parts by mass of the aqueous dispersion of the composite resin (A-2) obtained in Synthesis Example 4, a plasticizer (manufactured by DIC Corporation "Monocizer DOA", dioctyl adipate; hereinafter referred to as "plasticizer (B-4)" ) and 4.0 parts by mass of GPTMS were uniformly mixed to obtain an aqueous resin composition (9).

(実施例10:水性樹脂組成物(10)の製造及び評価)
合成例4で得られた複合樹脂(A-2)の水分散液100質量部、可塑剤(DIC株式会社製「モノサイザー DBP」、フタル酸ジブチル;以下、「可塑剤(B-5)」と略記する。)10質量部、及びGPTMS 3.8質量部を均一に混合し、水性樹脂組成物(10)を得た。
(Example 10: Production and evaluation of aqueous resin composition (10))
100 parts by mass of the aqueous dispersion of the composite resin (A-2) obtained in Synthesis Example 4, a plasticizer (manufactured by DIC Corporation "Monocizer DBP", dibutyl phthalate; hereinafter, "plasticizer (B-5)" ) and 3.8 parts by mass of GPTMS were uniformly mixed to obtain an aqueous resin composition (10).

(実施例11:水性樹脂組成物(11)の製造及び評価)
合成例4で得られた複合樹脂(A-2)の水分散液100質量部、可塑剤(株式会社ADEKA製「アデカサイザー C-8」、トリメリット酸エステル系可塑剤;以下、「可塑剤(B-6)」と略記する。)10質量部、及びGPTMS 3.5質量部を均一に混合し、水性樹脂組成物(11)を得た。
(Example 11: Production and evaluation of aqueous resin composition (11))
100 parts by mass of the aqueous dispersion of the composite resin (A-2) obtained in Synthesis Example 4, a plasticizer ("ADEKA CIZER C-8" manufactured by ADEKA Co., Ltd., a trimellitate ester plasticizer; hereinafter referred to as "plasticizer (B-6)”) and 3.5 parts by mass of GPTMS were uniformly mixed to obtain an aqueous resin composition (11).

[顔料分散体の調製]
サンドミル(Grind to Hegman 8)の専用ポットに水47質量部、ビックケミー・ジャパン株式会社製「DISPERBYK-190」12質量部、ケマーズ株式会社製「Ti-Pure R-706」140質量部、ポッターズ・バロティーニ株式会社製「GB201」を仕込んで、25℃、3000rpmの条件下で30分間混練し、顔料分散体を得た。
[Preparation of pigment dispersion]
47 parts by mass of water in a dedicated pot of a sand mill (Grind to Hegman 8), 12 parts by mass of "DISPERBYK-190" manufactured by BYK-Chemie Japan Co., Ltd., 140 parts by mass of "Ti-Pure R-706" manufactured by Chemours Co., Ltd., Potters "GB201" manufactured by Ballotini Co., Ltd. was charged and kneaded for 30 minutes at 25°C and 3000 rpm to obtain a pigment dispersion.

(実施例12:水性樹脂組成物(12)の製造及び評価)
上記で得た顔料分散体28質量部、合成例4で得られた複合樹脂(A-2)の水性分散液100質量部、及び可塑剤(DIC株式会社製「モノサイザー W-260」、エーテルエステル系可塑剤;以下、「可塑剤(B-7)と略記する。)5質量部を均一に混合し、水性樹脂組成物(12)を得た。
(Example 12: Production and evaluation of aqueous resin composition (12))
28 parts by mass of the pigment dispersion obtained above, 100 parts by mass of the aqueous dispersion of the composite resin (A-2) obtained in Synthesis Example 4, and a plasticizer (manufactured by DIC Corporation "Monocizer W-260", ether Ester-based plasticizer; hereinafter abbreviated as "plasticizer (B-7)." 5 parts by mass were uniformly mixed to obtain an aqueous resin composition (12).

(実施例13:水性樹脂組成物(13)の製造及び評価)
上記で得た顔料分散体28質量部、合成例4で得られた複合樹脂(A-2)の水性分散液100質量部、及び可塑剤(B-7)10質量部を均一に混合し、水性樹脂組成物(13)を得た。
(Example 13: Production and evaluation of aqueous resin composition (13))
28 parts by mass of the pigment dispersion obtained above, 100 parts by mass of the aqueous dispersion of the composite resin (A-2) obtained in Synthesis Example 4, and 10 parts by mass of the plasticizer (B-7) are uniformly mixed, An aqueous resin composition (13) was obtained.

(実施例14:水性樹脂組成物(14)の製造及び評価)
上記で得た顔料分散体28質量部、合成例4で得られた複合樹脂(A-2)の水性分散液100質量部、及び可塑剤(B-7)20質量部を均一に混合し、水性樹脂組成物(14)を得た。
(Example 14: Production and evaluation of aqueous resin composition (14))
28 parts by mass of the pigment dispersion obtained above, 100 parts by mass of the aqueous dispersion of the composite resin (A-2) obtained in Synthesis Example 4, and 20 parts by mass of the plasticizer (B-7) are uniformly mixed, An aqueous resin composition (14) was obtained.

(実施例15:水性樹脂組成物(15)の製造及び評価)
上記で得た顔料分散体28質量部、合成例4で得られた複合樹脂(A-2)の水性分散液100質量部、及び可塑剤(B-7)40質量部を均一に混合し、水性樹脂組成物(15)を得た。
(Example 15: Production and evaluation of aqueous resin composition (15))
28 parts by mass of the pigment dispersion obtained above, 100 parts by mass of the aqueous dispersion of the composite resin (A-2) obtained in Synthesis Example 4, and 40 parts by mass of the plasticizer (B-7) are uniformly mixed, An aqueous resin composition (15) was obtained.

(比較例1:水性樹脂組成物(R1)の製造及び評価)
上記で得た顔料分散体28質量部、及び合成例4で得られた複合樹脂(A-2)の水性分散液100質量部を均一に混合し、水性樹脂組成物(R1)を得た。
(Comparative Example 1: Production and evaluation of aqueous resin composition (R1))
28 parts by mass of the pigment dispersion obtained above and 100 parts by mass of the aqueous dispersion of the composite resin (A-2) obtained in Synthesis Example 4 were uniformly mixed to obtain an aqueous resin composition (R1).

(比較例2:水性樹脂組成物(R2)の製造及び評価)
上記で得た顔料分散体28質量部、合成例4で得られた複合樹脂(A-2)の水性分散液100質量部、及びジエチレングリコールモノブチルエーテル10質量部を均一に混合し、水性樹脂組成物(R2)を得た。
(Comparative Example 2: Production and evaluation of aqueous resin composition (R2))
28 parts by mass of the pigment dispersion obtained above, 100 parts by mass of the aqueous dispersion of the composite resin (A-2) obtained in Synthesis Example 4, and 10 parts by mass of diethylene glycol monobutyl ether are uniformly mixed to form an aqueous resin composition. (R2) was obtained.

(比較例3:水性樹脂組成物(R3)の製造及び評価)
上記で得た顔料分散体28質量部、合成例4で得られた複合樹脂(A-2)の水性分散液100質量部、及び可塑剤(B-7)60質量部を均一に混合し、水性樹脂組成物(R3)を得た。
(Comparative Example 3: Production and evaluation of aqueous resin composition (R3))
28 parts by mass of the pigment dispersion obtained above, 100 parts by mass of the aqueous dispersion of the composite resin (A-2) obtained in Synthesis Example 4, and 60 parts by mass of the plasticizer (B-7) are uniformly mixed, An aqueous resin composition (R3) was obtained.

(比較例4:水性樹脂組成物(R4)の製造及び評価)
合成例4で得られた複合樹脂(A-2)の水性分散液100質量部、及びGPTMS 3.5質量部を均一に混合し、水性樹脂組成物(R4)を得た。
(Comparative Example 4: Production and evaluation of aqueous resin composition (R4))
100 parts by mass of the aqueous dispersion of the composite resin (A-2) obtained in Synthesis Example 4 and 3.5 parts by mass of GPTMS were uniformly mixed to obtain an aqueous resin composition (R4).

(比較例5:水性樹脂組成物(R5)の製造及び評価)
合成例4で得られた複合樹脂(A-2)の水性分散液100質量部、ジエチレングリコールモノブチルエーテル10質量部、及びGPTMS 3.5質量部を均一に混合し、水性樹脂組成物(R5)を得た。
(Comparative Example 5: Production and evaluation of aqueous resin composition (R5))
100 parts by mass of the aqueous dispersion of the composite resin (A-2) obtained in Synthesis Example 4, 10 parts by mass of diethylene glycol monobutyl ether, and 3.5 parts by mass of GPTMS were uniformly mixed to obtain an aqueous resin composition (R5). Obtained.

(比較例6:水性樹脂組成物(R6)の製造及び評価)
アクリルシリコンエマルジョン(DIC株式会社製「ボンコートSA-6030」、不揮発分50質量%;以下、比較用水性樹脂(1)と略記する。)100質量部、及び可塑剤(B-7)10質量部を均一に混合し、水性樹脂組成物(R6)を得た。
(Comparative Example 6: Production and evaluation of aqueous resin composition (R6))
100 parts by weight of acrylic silicone emulsion ("Boncoat SA-6030" manufactured by DIC Corporation, non-volatile content 50% by weight; hereinafter abbreviated as comparative aqueous resin (1)), and 10 parts by weight of plasticizer (B-7) were uniformly mixed to obtain an aqueous resin composition (R6).

(比較例7:水性樹脂組成物(R7)の製造及び評価)
水性ポリウレタン樹脂(DIC株式会社製「ハイドランWLS-201」、不揮発分35質量%;以下、比較用水性樹脂(2)と略記する。)100質量部、及び可塑剤(B-7)10質量部を均一に混合し、水性樹脂組成物(R7)を得た。
(Comparative Example 7: Production and evaluation of aqueous resin composition (R7))
Water-based polyurethane resin ("Hydran WLS-201" manufactured by DIC Corporation, non-volatile content 35% by mass; hereinafter abbreviated as comparative water-based resin (2)) 100 parts by mass, and plasticizer (B-7) 10 parts by mass were uniformly mixed to obtain an aqueous resin composition (R7).

[評価用硬化塗膜の作製方法]
株式会社エンジニアリングテストサービス製のクロメート処理されたアルミ板にアクリル-ウレタン系の白色塗料を塗装後、水研ぎした基材に、上記で得た水性樹脂組成物を乾燥後の膜厚が30μmとなるように塗装し、25℃の環境下で1週間乾燥させて評価用硬化塗膜を得た。
[Method for preparing cured coating film for evaluation]
After coating an acrylic-urethane white paint on a chromate-treated aluminum plate manufactured by Engineering Test Service Co., Ltd. and then polishing it with water, the water-based resin composition obtained above is dried to a film thickness of 30 μm. and dried for one week in an environment of 25° C. to obtain a cured coating film for evaluation.

[塗膜外観の評価]
上記で得られた硬化塗膜を目視で観察し、下記の基準で塗膜外観を評価した。
○:クラックの発生が認められない。
△:若干のクラックの発生が認められる。
×:クラックの発生が認められる。
[Evaluation of Coating Appearance]
The cured coating film obtained above was visually observed, and the appearance of the coating film was evaluated according to the following criteria.
◯: No cracks were observed.
Δ: Some cracks are observed.
x: Occurrence of cracks is observed.

[低温柔軟性の評価]
低温柔軟性の評価として、低温時の塗膜伸度を測定した。
(塗膜伸度の測定方法)
ポリプロピレンフィルムからなる基材上に上記で得られた水性樹脂組成物を、膜厚が200μmとなるように塗装し、140℃の環境下で5分間乾燥させた後、更に25℃の環境下で24時間乾燥させ、該基材から剥離したものを試験塗膜(10mm×70mm)とした。
前記試験塗膜の伸度の測定は、株式会社島津製作所製「オートグラフAGS-1kNG(チャック間距離;20mm、引っ張り速度;300mm/分、測定雰囲気:-10℃)」を用いて行い、引張試験前の塗膜に対する伸び率に基づいて評価した。前記伸度は、20%以上であることが実用上好ましい。
[Evaluation of low temperature flexibility]
As evaluation of low-temperature flexibility, coating film elongation at low temperature was measured.
(Method for measuring coating elongation)
The water-based resin composition obtained above was coated on a substrate made of a polypropylene film so that the film thickness was 200 μm, dried in an environment of 140° C. for 5 minutes, and then further dried in an environment of 25° C. After drying for 24 hours, the film peeled off from the substrate was used as a test coating film (10 mm x 70 mm).
The elongation of the test coating film was measured using Shimadzu Corporation "Autograph AGS-1kNG (distance between chucks: 20 mm, pulling speed: 300 mm / min, measurement atmosphere: -10 ° C.)". It was evaluated based on the elongation rate with respect to the coating film before the test. It is practically preferable that the elongation is 20% or more.

[顔料分散性の評価]
上記で得られた評価用硬化塗膜の鏡面光沢反射率を、BYK(株)製のマイクロ-トリ-グロスを用いて測定した。
この光沢保持率の値が大きいほど、分散性が良好であることを示す。
○:60°鏡面光沢反射率 70以上
△:60°鏡面光沢反射率 50以上、70未満
×:60°鏡面光沢反射率 50未満
[Evaluation of pigment dispersibility]
The specular gloss reflectance of the cured coating film for evaluation obtained above was measured using a micro-tri-gloss manufactured by BYK Corporation.
A larger value of this gloss retention indicates better dispersibility.
○: 60° specular gloss reflectance of 70 or more △: 60° specular gloss reflectance of 50 or more and less than 70 ×: 60° specular gloss reflectance of less than 50

[密着性の評価]
上記で得られた評価用硬化塗膜について、JIS K-5600 碁盤目試験法に基づいて測定した。前記硬化塗膜の上にカッターで1mm幅の切込みを入れ碁盤目の数を100個とし、全ての碁盤目を覆うようにセロハンテープを貼り付け、すばやく引き剥がして付着して残っている碁盤目の数を数え、下記の基準で評価した。
○:はがれなし。
△:はがれの面積は、全碁盤目面積の1~64%。
×:はがれの面積は、全碁盤目面積の65%以上。
[Evaluation of adhesion]
The cured coating film for evaluation obtained above was measured based on the JIS K-5600 cross-cut test method. On the cured coating film, cuts with a width of 1 mm were made with a cutter so that the number of grids was 100, cellophane tape was attached so as to cover all the grids, and the grids that remained attached were quickly peeled off. was counted and evaluated according to the following criteria.
○: No peeling.
Δ: The peeling area is 1 to 64% of the total grid area.
x: The peeling area is 65% or more of the total grid area.

[耐水性の評価]
上記で得られた評価用硬化塗膜について、25℃の水に7日間浸漬した後に水から取り出した直後の外観を目視で観察し、下記の基準1で評価した。但し、水性樹脂組成物(12)~(15)及び(R1)~(R3)については、浸漬前の塗膜が白色であるため、基準2で評価した。
(基準1)
○:白化、クラック、ブリスターが認められない。
△:白化が一部認められるが、クラック、ブリスターは認められない。
×:白化が全体に認められる。又は、クラック、ブリスターが認められる。
(基準2)
○:光沢保持率が80%以上
△:光沢保持率が40%以上80%未満
×:光沢保持率が40%未満
耐水性試験前後の鏡面光沢反射率を、BYK株式会社製のマイクロ-トリ-グロスを用いて測定し、その光沢保持率を下記式に基づいて求めた。この光沢保持率の値が大きいほど、耐水性が良好であることを示す。
光沢保持率(%)=100×(耐水性試験後の塗膜の鏡面反射率)/(耐水性試験前の塗膜の鏡面反射率)
[Evaluation of water resistance]
The cured coating film for evaluation obtained above was immersed in water at 25° C. for 7 days, and then immediately after being removed from the water, the appearance was visually observed and evaluated according to the following criteria 1. However, the aqueous resin compositions (12) to (15) and (R1) to (R3) were evaluated according to Criterion 2 because the coating film was white before immersion.
(Standard 1)
◯: Whitening, cracks, and blisters are not observed.
Δ: Whitening is partially observed, but cracks and blisters are not observed.
x: Whitening is observed on the whole. Alternatively, cracks and blisters are observed.
(Standard 2)
○: Gloss retention rate is 80% or more △: Gloss retention rate is 40% or more and less than 80% ×: Gloss retention rate is less than 40% The specular gloss reflectance before and after the water resistance test is measured by BYK Co., Ltd. Micro-Tri- It was measured using gloss, and the gloss retention rate was obtained based on the following formula. A higher value of this gloss retention indicates better water resistance.
Gloss retention rate (%) = 100 x (specular reflectance of coating film after water resistance test) / (specular reflectance of coating film before water resistance test)

[耐候性(外観)の評価]
上記で得られた評価用硬化塗膜について、デューパネル光ウェザーメーター(スガ試験機株式会社製、光照射時:30W/m2、70℃;湿潤時:湿度90%以上、50℃、光照射/湿潤サイクル=8時間/4時間)で1,000時間曝露を行なった後の塗膜を目視で観察し、下記の基準で塗膜外観を評価した。
○:クラックの発生が認められない。
△:若干のクラックの発生が認められる。
×:クラックの発生が認められる。
[Evaluation of weather resistance (appearance)]
For the cured coating film for evaluation obtained above, a due panel light weather meter (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., when irradiated with light: 30 W / m2, 70 ° C.; when wet: humidity of 90% or more, 50 ° C., light irradiation / After 1,000 hours of exposure (wet cycle = 8 hours/4 hours), the coating film was visually observed and the appearance of the coating film was evaluated according to the following criteria.
◯: No cracks were observed.
Δ: Some cracks are observed.
x: Occurrence of cracks is observed.

[耐候性(光沢保持率)の評価]
作製直後の評価用硬化塗膜の鏡面反射率(光沢値)(%)と、前記硬化塗膜を、デューパネル光ウェザーメーター(スガ試験機株式会社製、光照射時:30W/m2、70℃;湿潤時:湿度90%以上、50℃、光照射/湿潤サイクル=8時間/4時間)で1,000時間曝露した後の塗膜の鏡面反射率(光沢値)(%)の、曝露前の硬化塗膜の鏡面反射率(光沢値)に対する保持率(光沢保持率:%)〔(100×曝露後の塗膜の鏡面反射率)/(曝露前の硬化塗膜の鏡面反射率)〕で評価した。保持率の値が大きいほど、耐候性が良好であることを示す。鏡面反射率はBYK株式会社製のマイクロ-トリ-グロスを用いて測定した。
[Evaluation of weather resistance (gloss retention)]
The specular reflectance (gloss value) (%) of the cured coating film for evaluation immediately after preparation and the cured coating film are measured with a due panel light weather meter (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., when irradiated with light: 30 W / m2, 70 ° C. When wet: Specular reflectance (gloss value) (%) of the coating film after exposure for 1,000 hours at a humidity of 90% or more, 50 ° C., light irradiation / wet cycle = 8 hours / 4 hours, before exposure Retention rate (gloss retention rate: %) for the specular reflectance (gloss value) of the cured coating film [(100 × specular reflectance of the coating film after exposure) / (mirror reflectance of the cured coating film before exposure)] evaluated with A higher retention value indicates better weather resistance. Specular reflectance was measured using Micro-Tri-Gloss manufactured by BYK Corporation.

[耐ブリードアウト性の評価]
上記で得られた評価用硬化塗膜について、70℃、相対湿度95%の雰囲気下に1ヶ月間静置した後、硬化塗膜の表面状態を指触により可塑剤の滲み出しの有無を評価した。評価基準は下記の通りである。
○:滲み出しなし。
△:若干滲み出しあり。
×:滲み出し著しい。
[Evaluation of bleed-out resistance]
The cured coating film for evaluation obtained above was allowed to stand in an atmosphere of 70° C. and a relative humidity of 95% for one month, and then the surface condition of the cured coating film was evaluated for the presence or absence of exudation of the plasticizer by touching with a finger. bottom. Evaluation criteria are as follows.
○: No exudation.
Δ: Slight bleeding.
x: Remarkable oozing.

実施例1~15の水性樹脂組成物(1)~(15)の配合組成及び評価結果を表1~3に示す。 Tables 1 to 3 show formulations and evaluation results of aqueous resin compositions (1) to (15) of Examples 1 to 15.

Figure 0007288168000004
Figure 0007288168000004

Figure 0007288168000005
Figure 0007288168000005

Figure 0007288168000006
Figure 0007288168000006

比較例1~7の水性樹脂組成物(R1)~(R7)の配合組成及び評価結果を表4に示す。 Table 4 shows the composition and evaluation results of the aqueous resin compositions (R1) to (R7) of Comparative Examples 1 to 7.

Figure 0007288168000007
Figure 0007288168000007

実施例1~15の本発明の水性樹脂組成物からは、塗膜外観、低温柔軟性、顔料分散性、密着性、耐水性、耐候性、及び耐ブリードアウト性等の各種物性に優れる硬化塗膜が得られることが確認された。 From the aqueous resin compositions of the present invention of Examples 1 to 15, cured coatings excellent in various physical properties such as coating film appearance, low-temperature flexibility, pigment dispersibility, adhesion, water resistance, weather resistance, and bleed-out resistance It was confirmed that a membrane was obtained.

比較例1及び4は、可塑剤(B)を含有しない例であるが、塗膜外観、低温柔軟性、顔料分散性、及び耐水性が劣ることが確認された。 Comparative Examples 1 and 4, which are examples containing no plasticizer (B), were confirmed to be inferior in coating film appearance, low-temperature flexibility, pigment dispersibility, and water resistance.

比較例2及び5は、可塑剤(B)の代わりに、ジエチレングリコールモノブチルエーテルを用いた例であるが、塗膜外観、低温柔軟性、顔料分散性、及び耐水性が劣ることが確認された。 Comparative Examples 2 and 5 are examples in which diethylene glycol monobutyl ether was used instead of the plasticizer (B).

比較例3は、複合樹脂(A)100質量部に対する可塑剤(B)の含有量が、本発明の上限である45質量部よりの多い例であるが、密着性、耐水性、耐候性及び耐ブリードアウト性が劣ることが確認された。 Comparative Example 3 is an example in which the content of the plasticizer (B) with respect to 100 parts by mass of the composite resin (A) is more than 45 parts by mass, which is the upper limit of the present invention. It was confirmed that the bleed-out resistance was inferior.

比較例6は、樹脂として、アクリルシリコン樹脂を用いた例であるが、低温柔軟性性、及び耐水性が劣ることが確認された。 Comparative Example 6 is an example using an acrylic silicon resin as the resin, but it was confirmed that the low-temperature flexibility and water resistance were inferior.

比較例7は、樹脂として、水性ウレタン樹脂を用いた例だが、耐水性、耐候性、及び耐ブリードアウト性が劣ることが確認された。 Comparative Example 7 is an example using a water-based urethane resin as the resin, but it was confirmed that the water resistance, weather resistance, and bleed-out resistance were inferior.

Claims (5)

親水性基を有するポリウレタン(a1)とビニル重合体(a2)とがポリシロキサン(a3)を介して結合した複合樹脂(A)、可塑剤(B)、及び水系媒体を含有する水性樹脂組成物であって、前記親水性基を有するポリウレタン(a1)と前記ポリシロキサン(a3)との結合が、前記ポリウレタン(a1)が有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基と前記ポリシロキサン(a3)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基と縮合結合であり、前記ビニル重合体(a2)と前記ポリシロキサン(a3)との結合が、前記ビニル重合体(a2)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基と前記ポリシロキサン(a3)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基との縮合結合であり、前記複合樹脂(A)中の前記ポリシロキサン(a3)由来の構造の質量割合が15~55質量%の範囲であり、前記複合樹脂(A)100質量部に対する前記可塑剤(B)の含有量が0.1~45質量部の範囲であることを特徴とする水性樹脂組成物。 An aqueous resin composition containing a composite resin (A) in which a polyurethane (a1) having a hydrophilic group and a vinyl polymer (a2) are bonded via a polysiloxane (a3), a plasticizer (B), and an aqueous medium. wherein the bond between the hydrophilic group-containing polyurethane (a1) and the polysiloxane (a3) is such that the hydrolyzable silyl group and/or silanol group of the polyurethane (a1) and the polysiloxane (a3) is a condensation bond with a hydrolyzable silyl group and/or a silanol group, and the bond between the vinyl polymer (a2) and the polysiloxane (a3) is a hydrolyzable bond of the vinyl polymer (a2) A structure derived from the polysiloxane (a3) in the composite resin (A), which is a condensation bond between a silyl group and/or a silanol group and a hydrolyzable silyl group and/or a silanol group possessed by the polysiloxane (a3) is in the range of 15 to 55% by mass, and the content of the plasticizer (B) with respect to 100 parts by mass of the composite resin (A) is in the range of 0.1 to 45 parts by mass. Aqueous resin composition. 前記親水性基を有するポリウレタン(a1)と前記ビニル重合体(a2)との質量割合[(a2)/(a1)]が20/1~1/20の範囲である請求項1記載の水性樹脂組成物。 The water-based resin according to claim 1, wherein the mass ratio [(a2)/(a1)] of the polyurethane (a1) having a hydrophilic group and the vinyl polymer (a2) is in the range of 20/1 to 1/20. Composition. 前記ポリシロキサン(a3)が、下記一般式(I)及び(II)からなる群より選ばれる1種以上の構造を有するポリシロキサンと、アルキル基の炭素原子数が1~3個であるアルキルトリアルコキシシランの縮合物との反応物である請求項1又は2記載の水性樹脂組成物。
Figure 0007288168000008
Figure 0007288168000009
(一般式(I)及び(II)中のRはケイ素原子に結合した炭素原子数が4~12の有機基、R及びRは、それぞれ独立にメチル基またはエチル基を表す。)
The polysiloxane (a3) is a polysiloxane having one or more structures selected from the group consisting of the following general formulas (I) and (II), and an alkyl trisiloxane having 1 to 3 carbon atoms in the alkyl group. 3. The water-based resin composition according to claim 1, which is a reaction product with a condensate of alkoxysilane.
Figure 0007288168000008
Figure 0007288168000009
(In general formulas (I) and (II), R 1 represents an organic group having 4 to 12 carbon atoms bonded to a silicon atom, and R 2 and R 3 each independently represents a methyl group or an ethyl group.)
請求項1~3のいずれかに記載の水性樹脂組成物を含有することを特徴とするコーティング剤。 A coating agent comprising the aqueous resin composition according to any one of claims 1 to 3. 請求項4記載のコーティング剤の硬化塗膜を有することを特徴とする物品。 An article comprising a cured coating film of the coating agent according to claim 4.
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