JP2001302920A - Aqueous dispersion, its production method and coated product - Google Patents
Aqueous dispersion, its production method and coated productInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、水系分散体に関
し、さらに詳細には、保存安定性、密着性、耐アルカリ
性、耐有機薬品性、耐候性、耐(温)水性、汚染回復性
などに優れ、かつ透明で高硬度の塗膜を形成し得る水系
分散体に関する。[0001] The present invention relates to an aqueous dispersion, and more particularly, to storage stability, adhesion, alkali resistance, organic chemical resistance, weather resistance, (hot) water resistance, contamination recovery property, and the like. The present invention relates to an aqueous dispersion capable of forming an excellent, transparent and high hardness coating film.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、コーティング剤は、様々な分
野で使用されており、その適用範囲は拡大の一途をたど
っているが、それに伴い、コーティング剤に対する要求
性能もますます高度化している。近年では、密着性、耐
薬品性、耐湿性、耐候性、耐(温)水性、汚染回復性な
どの性能バランスに優れ、かつ硬度の高い塗膜を形成し
得るコーティング剤が求められている。このような要求
に一部を満たすコーティング剤として、オルガノシラン
の部分縮合物、コロイダルシリカの分散液およびシリコ
ーン変性アクリル樹脂からなる組成物(特開昭60−1
35465号公報)、あるいはオルガノシランの縮合
物、ジルコニウムアルコキシドのキレート化合物および
加水分解性シリル基含有ビニル系樹脂からなる組成物
(特開昭64−1769号公報)などが提案されてい
る。しかしながら、これらのコーティング剤は、いずれ
も溶剤型であり、近年における低公害、省資源、安全衛
生などの観点から、脱溶剤化への要請が強く、水系コー
ティング剤へと移行しつつある。2. Description of the Related Art Conventionally, coating agents have been used in various fields, and the range of application thereof has been steadily expanding. In recent years, there has been a demand for a coating agent capable of forming a coating film having an excellent balance of performances such as adhesion, chemical resistance, moisture resistance, weather resistance, (warm) water resistance, and contamination recovery, and having high hardness. As a coating agent which partially satisfies such a demand, a composition comprising a partial condensate of an organosilane, a dispersion of colloidal silica and a silicone-modified acrylic resin (JP-A-60-1)
No. 35465), or a composition comprising a condensate of an organosilane, a chelate compound of a zirconium alkoxide, and a vinyl resin having a hydrolyzable silyl group (Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-1769). However, these coating agents are all of a solvent type, and in recent years, from the viewpoints of low pollution, resource saving, safety and health, etc., there is a strong demand for desolvation, and there is a shift to aqueous coating agents.
【0003】そのような中で、耐水性、耐薬品性などの
性能の向上を期待できるものとして、反応型樹脂エマル
ジョンの開発が鋭意検討され、その一つに加水分解性シ
リル基を有する樹脂エマルジョンが提案されている。そ
の例として、特開平7−26035号公報には、加水分
解性シリル基とアミンイミド基とを有するビニル系重合
体を含有する反応型樹脂エマルジョンが、また特開平7
−91510号公報には、アルコキシシリル基を有する
ビニル系重合体の水分散体とスズ化合物の水分散体から
なる水性塗料組成物が開示されている。Under such circumstances, the development of reactive resin emulsions has been studied extensively as ones which can be expected to improve the performance such as water resistance and chemical resistance, and one of them is a resin emulsion having a hydrolyzable silyl group. Has been proposed. As an example, JP-A-7-26035 discloses a reactive resin emulsion containing a vinyl polymer having a hydrolyzable silyl group and an amine imide group.
JP-91510-A discloses an aqueous coating composition comprising an aqueous dispersion of a vinyl polymer having an alkoxysilyl group and an aqueous dispersion of a tin compound.
【0004】しかしながら、これらの加水分解性シリル
基含有樹脂エマルジョンは、保存安定性に劣り、特にこ
のエマルジョンを長期間保存した場合、ゲル化したり、
また長期保存後のエマルジョンから得られる塗膜の性能
が、製造直後のエマルジョンから得られる塗膜とは異な
り、安定した品質を確保できないという欠点があり、実
用性の面で問題がある。あるいは、保存安定性が比較的
良好な場合にも、密着性、耐薬品性、耐湿性、耐候性、
耐(温)水性、汚染回復性などを総合した性能バランス
の面で、満足できないものである。However, these hydrolyzable silyl group-containing resin emulsions are inferior in storage stability.
In addition, the coating obtained from the emulsion after long-term storage has a drawback that, unlike the coating obtained from the emulsion immediately after production, stable quality cannot be ensured, and there is a problem in practicality. Alternatively, even when the storage stability is relatively good, adhesion, chemical resistance, moisture resistance, weather resistance,
It is unsatisfactory in terms of the balance of performance, such as resistance to (warm) water and contamination recovery.
【0005】また、特開平11−255846号公報に
は、シラノール基含有シリコーン樹脂とラジカル重合性
ビニルモノマーを含有する混合溶液を乳化重合して得ら
れるシリコーン樹脂含有エマルジョン組成物が提案され
ている。しかしながら、この手法では、重合中に凝縮物
が多量に析出したり、重合性が低下したりするため、工
業的に利用することはできない。Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-255846 proposes a silicone resin-containing emulsion composition obtained by emulsion polymerization of a mixed solution containing a silanol group-containing silicone resin and a radically polymerizable vinyl monomer. However, this method cannot be used industrially because a large amount of condensate precipitates during polymerization and the polymerizability is reduced.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を背景になされたもので、保存安定性が極め
て優れており、しかも密着性、耐アルカリ性、耐有機薬
品性、耐湿性、耐候性、耐(温)水性、汚染回復性など
の性能バランスに優れ、かつ透明で硬度の高い塗膜を形
成でき、特にコーティング剤として有用な水系分散体を
提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has excellent storage stability, and furthermore has excellent adhesion, alkali resistance, organic chemical resistance, and moisture resistance. It is an object of the present invention to provide a water-based dispersion which is excellent in a balance of performances such as weather resistance, (warm) water resistance and stain recovery property, can form a transparent and high hardness coating film, and is particularly useful as a coating agent.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、(A)オルガ
ノシラン、該オルガノシランの加水分解物および該オル
ガノシランの縮合物から選ばれる少なくとも1種(以下
「(A)成分」ともいう)と(B)ラジカル重合性ビニ
ルモノマー(以下「(B)成分」または「(B)ビニル
モノマー」ともいう)を含有する混合物を、乳化状態
で、加水分解・縮合反応およびラジカル重合して得られ
る、水系分散体に関する。ここで、本発明の水系分散体
には、さらに、(C)重合性不飽和基およびシロキサン
結合を形成し得る基を有する化合物(以下「(C)シラ
ンカップリング剤」ともいう)を含んでいてもよい。次
に、本発明は、(A)オルガノシラン、該オルガノシラ
ンの加水分解物および該オルガノシランの縮合物から選
ばれる少なくとも1種と(B)ラジカル重合性ビニルモ
ノマーを含有する混合物を、水および界面活性剤の存在
下で乳化し、加水分解・縮合反応およびラジカル重合
(以下「縮合・重合反応」ともいう)を行なうことを特
徴とする水系分散体の製造方法に関する。次に、本発明
は、基材上に、上記水系分散体を含む塗料が塗装された
塗装体に関する。ここで、上記基材には、下塗り層を設
けたものであってもよい。The present invention provides (A) at least one kind selected from organosilane, a hydrolyzate of the organosilane and a condensate of the organosilane (hereinafter also referred to as "component (A)"). And a mixture containing (B) a radically polymerizable vinyl monomer (hereinafter also referred to as “(B) component” or “(B) vinyl monomer”) in an emulsified state by hydrolysis / condensation reaction and radical polymerization. , An aqueous dispersion. Here, the aqueous dispersion of the present invention further contains (C) a compound having a polymerizable unsaturated group and a group capable of forming a siloxane bond (hereinafter, also referred to as “(C) silane coupling agent”). May be. Next, the present invention provides a mixture containing (A) at least one selected from an organosilane, a hydrolyzate of the organosilane and a condensate of the organosilane, and (B) a radically polymerizable vinyl monomer, with water and The present invention relates to a method for producing an aqueous dispersion, which comprises emulsifying in the presence of a surfactant and performing hydrolysis / condensation reaction and radical polymerization (hereinafter also referred to as "condensation / polymerization reaction"). Next, the present invention relates to a coated body in which a coating material containing the aqueous dispersion is applied on a substrate. Here, the base material may be provided with an undercoat layer.
【0008】本発明の水系分散体は、従来公知の方法で
は得られなかった以下の利点を有する。 (1)エマルジョン粒子中で、シロキサン成分である
(A)成分の存在下に(B)ビニルモノマーが重合する
ため、シロキサン成分とビニルポリマーが相互貫入網目
構造(IPN)を形成する。その結果、シロキサン成分
として相互溶解性に劣るメチル系シリコーン樹脂を使用
しても、透明性に優れた被膜が形成され、両樹脂の特性
上の不足点も補完される。特に、硬度、耐薬品性、耐候
性に富むシリコーン樹脂を多量に含有できるため、形成
される被膜は、造膜性に優れ、耐擦傷性、耐候性、耐薬
品性などの特性が良好で、可撓性の良好な均一な硬化被
膜を与える。 (2)エマルジョン粒子中では、ポリマーどうしが無溶
剤状態で絡み合うため、シロキサン成分中の縮合活性に
富むシラノール基の自由度が制限を受ける。その結果、
シラノール基の縮合が抑制され、良好な保存安定性が得
られる。 (3)シロキサン成分(シリコーン樹脂)中に特定構造
のシラノール基を一定量以上含有すると、エマルジョン
粒子中でシラノール基が良好な状態で拘束される一方、
その高い硬化活性が温存され、比較的低温でも優れた硬
化性が確保される。また、加水分解性シラン化合物とし
て、ジアルコキシシラン類などの特定構造のシラノール
基を多く含ませることにより、直鎖状構造が多くなり、
被膜に可撓性と硬度という相反する特性を同時に付与で
きる。 (4)100℃未満の低沸点有機溶媒あるいはトルエン
などの芳香族有機溶剤を実質的に含まないため、良好な
作業環境が確保される。 (5)特定の硬化触媒を併用すれば、室温硬化も可能
で、比較的低温でも即硬化も可能となる。[0008] The aqueous dispersion of the present invention has the following advantages which could not be obtained by a conventionally known method. (1) In the emulsion particles, since the (B) vinyl monomer is polymerized in the presence of the (A) component, which is a siloxane component, the siloxane component and the vinyl polymer form an interpenetrating network structure (IPN). As a result, even if a methyl-based silicone resin having poor mutual solubility is used as the siloxane component, a film having excellent transparency is formed, and the shortcomings in the properties of both resins are complemented. In particular, since a large amount of silicone resin rich in hardness, chemical resistance, and weather resistance can be contained, the formed film has excellent film forming properties, and has excellent properties such as scratch resistance, weather resistance, and chemical resistance. Provides a uniform cured film with good flexibility. (2) In the emulsion particles, the polymers are entangled with each other in a solvent-free state, so that the degree of freedom of the condensation-rich silanol groups in the siloxane component is limited. as a result,
Condensation of silanol groups is suppressed, and good storage stability is obtained. (3) When the siloxane component (silicone resin) contains silanol groups of a specific structure in a certain amount or more, the silanol groups in the emulsion particles are restrained in a favorable state,
Its high curing activity is preserved, and excellent curability is secured even at a relatively low temperature. Further, as a hydrolyzable silane compound, by including a large number of silanol groups of a specific structure such as dialkoxysilanes, the linear structure is increased,
Contradictory properties such as flexibility and hardness can be simultaneously imparted to the coating. (4) Since a low-boiling organic solvent having a temperature of less than 100 ° C. or an aromatic organic solvent such as toluene is not substantially contained, a favorable working environment is ensured. (5) If a specific curing catalyst is used in combination, curing at room temperature is possible, and immediate curing is possible even at a relatively low temperature.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明について順次説明す
る。(A)成分 本発明の水系分散体を構成する(A)成分におけるオル
ガノシランは、一般に、下記一般式(1)で表される。 (R1)nSi(OR2)4-n ・・・・・(1) (式中、R1は、2個存在するときは同一または異な
り、炭素数1〜8の1価の有機基を示し、R2は、同一
または異なり、炭素数1〜5のアルキル基または炭素数
1〜6のアシル基を示し、nは0〜2の整数である。)DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in order. (A) Component The organosilane in the component (A) constituting the aqueous dispersion of the present invention is generally represented by the following general formula (1). (R 1) n Si (OR 2) 4-n ····· (1) ( In the formula, R 1, same or different when there are two pieces, a monovalent organic group having 1 to 8 carbon atoms And R 2 is the same or different and represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an acyl group having 1 to 6 carbon atoms, and n is an integer of 0 to 2.)
【0010】上記オルガノシランの加水分解物は、オル
ガノシランに2〜4個含まれる上記一般式(1)でいう
ところのOR2基がすべて加水分解されている必要はな
く、例えば、1個だけが加水分解されているもの、2個
以上が加水分解されているもの、あるいはこれらの混合
物であってもよい。また、上記オルガノシランの縮合物
は、オルガノシランの加水分解物のシラノール基が縮合
してSi−O−Si結合を形成したものであるが、本発
明では、シラノール基がすべて縮合している必要はな
く、僅かな一部のシラノール基が縮合したもの、縮合の
程度が異なっているものの混合物などをも包含した概念
である。The hydrolyzate of the organosilane does not need to have all of the OR 2 groups in the general formula (1) contained in the organosilane of 2 to 4 hydrolyzed. May be hydrolyzed, two or more may be hydrolyzed, or a mixture thereof. In addition, the condensate of the organosilane is a product in which the silanol groups of the hydrolyzate of the organosilane are condensed to form a Si—O—Si bond, but in the present invention, it is necessary that all the silanol groups are condensed. However, it is a concept that includes a mixture of a small amount of silanol groups condensed and a mixture of those having different degrees of condensation.
【0011】一般式(1)において、R1の炭素数1〜
8の1価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル
基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、
i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−
ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、2−エ
チルヘキシル基などのアルキル基;アセチル基、プロピ
オニル基、ブチリル基、バレリル基、ベンゾイル基、ト
リオイル基、カプロイル基などのアシル基;ビニル基、
アリル基、シクロヘキシル基、フェニル基、エポキシ
基、グリシジル基、(メタ)アクリルオキシ基、ウレイ
ド基、アミド基、フルオロアセトアミド基、イソシアナ
ート基などのほか、これらの基の置換誘導体などを挙げ
ることができる。In the general formula (1), R 1 has 1 to 1 carbon atoms.
Examples of the monovalent organic group of 8 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group,
i-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n-
Alkyl groups such as hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group and 2-ethylhexyl group; acyl groups such as acetyl group, propionyl group, butyryl group, valeryl group, benzoyl group, trioil group and caproyl group; vinyl group;
In addition to allyl group, cyclohexyl group, phenyl group, epoxy group, glycidyl group, (meth) acryloxy group, ureido group, amide group, fluoroacetamide group, isocyanate group, and the like, and substituted derivatives of these groups. it can.
【0012】R1の置換誘導体における置換基として
は、例えば、ハロゲン原子、置換もしくは非置換のアミ
ノ基、水酸基、メルカプト基、イソシアナート基、グリ
シドキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基、(メ
タ)アクリルオキシ基、ウレイド基、アンモニウム塩基
などを挙げることができる。ただし、これらの置換誘導
体からなるR1の炭素数は、置換基中の炭素原子を含め
て8以下である。一般式(1)中に、R1が2個存在す
るときは、相互に同一でも異なってもよい。Examples of the substituent in the substituted derivative of R 1 include a halogen atom, a substituted or unsubstituted amino group, a hydroxyl group, a mercapto group, an isocyanate group, a glycidoxy group, a 3,4-epoxycyclohexyl group, a (meth) An acryloxy group, a ureido group, an ammonium base and the like can be mentioned. However, the carbon number of R 1 composed of these substituted derivatives is 8 or less including the carbon atom in the substituent. When two R 1 are present in the general formula (1), they may be the same or different from each other.
【0013】また、R2の炭素数1〜5のアルキル基と
しては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル
基、i−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル
基、t−ブチル基、n−ペンチル基などを挙げることが
でき、炭素数1〜6のアシル基としては、例えば、アセ
チル基、プロピオニル基、ブチリル基、バレリル基、カ
プロイル基などを挙げることができる。一般式(1)中
に複数個存在するR2は、相互に同一でも異なってもよ
い。The alkyl group having 1 to 5 carbon atoms for R 2 includes, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, sec-butyl group and t-butyl group. And an acyl group having 1 to 6 carbon atoms, for example, an acetyl group, a propionyl group, a butyryl group, a valeryl group, a caproyl group, and the like. A plurality of R 2 in the general formula (1) may be the same or different from each other.
【0014】このようなオルガノシランの具体例として
は、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テ
トラ−n−プロポキシシラン、テトラ−i−プロポキシ
シラン、テトラ−n−ブトキシシランなどのテトラアル
コキシシラン類;メチルトリメトキシシラン、メチルト
リエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチル
トリエトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラ
ン、n−プロピルトリエトキシシラン、i−プロピルト
リメトキシシラン、i−プロピルトリエトキシシラン、
n−ブチルトリメトキシシラン、n−ブチルトリエトキ
シシラン、n−ペンチルトリメトキシシラン、n−ヘキ
シルトリメトキシシラン、n−ヘプチルトリメトキシシ
ラン、n−オクチルトリメトキシシラン、ビニルトリメ
トキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、シクロヘキ
シルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシ
シラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエ
トキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラ
ン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン、3,3,
3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、3,
3,3−トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、3
−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、2−ヒドロキシエチルトリメ
トキシシラン、2−ヒドロキシエチルトリエトキシシラ
ン、2−ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、2−
ヒドロキシプロピルトリエトキシシラン、3−ヒドロキ
シプロピルトリメトキシシラン、3−ヒドロキシプロピ
ルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメ
トキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシ
ラン、3−イソシアナートプロピルトリメトキシシラ
ン、3−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グ
リシドキシプロピルトリエトキシシラン、2−(3,4
−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラ
ン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルト
リエトキシシラン、3−(メタ)アクリルオキシプロピ
ルトリメトキシシラン、3−(メタ)アタクリルオキシ
プロピルトリエトキシシラン、3−ウレイドプロピルト
リメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシ
シランなどのトリアルコキシシラン類;ジメチルジメト
キシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメ
トキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジ−n−プ
ロピルジメトキシシラン、ジ−n−プロピルジエトキシ
シラン、ジ−i−プロピルジメトキシシラン、ジ−i−
プロピルジエトキシシラン、ジ−n−ブチルジメトキシ
シラン、ジ−n−ブチルジエトキシシラン、ジ−n−ペ
ンチルジメトキシシラン、ジ−n−ペンチルジエトキシ
シラン、ジ−n−ヘキシルジメトキシシラン、ジ−n−
ヘキシルジエトキシシラン、ジ−n−ヘプチルジメトキ
シシラン、ジ−n−ヘプチルジエトキシシラン、ジ−n
−オクチルジメトキシシラン、ジ−n−オクチルジエト
キシシラン、ジ−n−シクロヘキシルジメトキシシラ
ン、ジ−n−シクロヘキシルジエトキシシラン、ジフェ
ニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシランな
どのジアルコキシシラン類のほか、メチルトリアセチル
オキシシラン、ジメチルジアセチルオキシシランなどを
挙げることができる。Specific examples of such organosilanes include tetraalkoxysilanes such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-i-propoxysilane and tetra-n-butoxysilane; methyl Trimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, i-propyltrimethoxysilane, i-propyltriethoxysilane,
n-butyltrimethoxysilane, n-butyltriethoxysilane, n-pentyltrimethoxysilane, n-hexyltrimethoxysilane, n-heptyltrimethoxysilane, n-octyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxy Silane, cyclohexyltrimethoxysilane, cyclohexyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 3,3,
3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3,
3,3-trifluoropropyltriethoxysilane, 3
-Aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-hydroxyethyltrimethoxysilane, 2-hydroxyethyltriethoxysilane, 2-hydroxypropyltrimethoxysilane, 2-
Hydroxypropyltriethoxysilane, 3-hydroxypropyltrimethoxysilane, 3-hydroxypropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanate Natopropyltriethoxysilane,
3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4
-Epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acrylyloxypropyltriethoxysilane, 3 Trialkoxysilanes such as ureidopropyltrimethoxysilane and 3-ureidopropyltriethoxysilane; dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, di-n-propyldimethoxysilane, di-n -Propyldiethoxysilane, di-i-propyldimethoxysilane, di-i-
Propyldiethoxysilane, di-n-butyldimethoxysilane, di-n-butyldiethoxysilane, di-n-pentyldimethoxysilane, di-n-pentyldiethoxysilane, di-n-hexyldimethoxysilane, di-n −
Hexyldiethoxysilane, di-n-heptyldimethoxysilane, di-n-heptyldiethoxysilane, di-n
-Dialkoxysilanes such as -octyldimethoxysilane, di-n-octyldiethoxysilane, di-n-cyclohexyldimethoxysilane, di-n-cyclohexyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane and diphenyldiethoxysilane, Acetyloxysilane, dimethyldiacetyloxysilane and the like can be mentioned.
【0015】これらのうち、好ましく用いられるのは、
トリアルコキシシラン類、ジアルコキシシラン類であ
り、また、トリアルコキシシラン類としては、メチルト
リメトキシシラン、メチルトリエトキシシランが好まし
く、さらに、ジアルコキシシラン類としては、ジメチル
ジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシランが好まし
い。Of these, those preferably used are:
Trialkoxysilanes and dialkoxysilanes, and as the trialkoxysilanes, methyltrimethoxysilane and methyltriethoxysilane are preferable; and further, as the dialkoxysilanes, dimethyldimethoxysilane and dimethyldiethoxysilane Is preferred.
【0016】(A)成分は、オルガノシラン、該オルガ
ノシランの加水分解物および該オルガノシランの縮合物
から選ばれる少なくとも1種である。すなわち、(A)
成分は、これら3種のうちの1種だけでもよいし、任意
の2種の混合物であってもよいし、3種類すべてを含ん
だ混合物であっても良い。本発明においては、オルガノ
シランと、オルガノシランの縮合物(以下「ポリオルガ
ノシロキサン」ともいう)とが混合されて用いられるこ
とが好ましい。本発明の水系分散体においては、オルガ
ノシランとポリオルガノシロキサンとを共縮合すること
により、硬度、耐薬品性、耐候性、成膜性、透明性、耐
クラック性などの特性に優れた被膜を形成するものであ
る。また、乳化後にビニル化合物が重合する際の重合安
定性が著しく向上し、高固形分で重合できるために工業
化が容易であるという利点もある。The component (A) is at least one selected from an organosilane, a hydrolyzate of the organosilane, and a condensate of the organosilane. That is, (A)
The components may be only one of these three types, may be a mixture of any two types, or may be a mixture containing all three types. In the present invention, it is preferable that an organosilane and a condensate of an organosilane (hereinafter also referred to as “polyorganosiloxane”) are used as a mixture. In the aqueous dispersion of the present invention, by co-condensing an organosilane and a polyorganosiloxane, a film having excellent properties such as hardness, chemical resistance, weather resistance, film forming property, transparency, and crack resistance is obtained. To form. Further, there is an advantage that the polymerization stability when the vinyl compound is polymerized after emulsification is remarkably improved, and the polymerization can be performed at a high solid content, so that industrialization is easy.
【0017】オルガノシランとポリオルガノシロキサン
の2種類を用いる場合には、オルガノシランとしてはジ
アルコキシシラン類が好ましい。ジアルコキシシラン類
を用いると、分子鎖として直鎖状成分が加わり、得られ
る粒子の可撓性が増す。さらに、得られる水系分散体を
用いて塗膜を形成した際に、透明性に優れた塗膜が得ら
れるという効果を奏する。上記ジアルコキシシラン類と
しては、特にジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエ
トキシシランなどが好ましい。When two types of organosilane and polyorganosiloxane are used, dialkoxysilanes are preferred as the organosilane. When dialkoxysilanes are used, a linear component is added as a molecular chain, and the flexibility of the obtained particles is increased. Furthermore, when a coating film is formed using the obtained aqueous dispersion, there is an effect that a coating film having excellent transparency can be obtained. As the dialkoxysilanes, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, and the like are particularly preferable.
【0018】さらに、オルガノシランとポリオルガノシ
ロキサンの2種類を用いる場合には、ポリオルガノシロ
キサンは、特に、トリアルコキシシランのみ、あるい
は、トリアルコキシシラン40〜95モル%とジアルコ
キシシラン60〜5モル%との組み合わせの縮合物であ
ることが好ましい。ジアルコキシシランをトリアルコキ
シシランと併用することにより、得られる塗膜を柔軟化
し、耐アルカリ性を向上させることができる。Further, when two kinds of organosilane and polyorganosiloxane are used, the polyorganosiloxane is preferably used alone as a trialkoxysilane, or 40 to 95 mol% of a trialkoxysilane and 60 to 5 mol of a dialkoxysilane. % Is preferably a condensate. By using dialkoxysilane in combination with trialkoxysilane, the resulting coating film can be softened and the alkali resistance can be improved.
【0019】ポリオルガノシロキサンは、オルガノシラ
ンを予め加水分解・縮合させて、オルガノシランの縮合
物として使用する。この際、ポリオルガノシロキサンを
調製する際に、オルガノシランに適量の水、および必要
に応じて、有機溶剤を添加することにより、オルガノシ
ランを加水分解・縮合させることが好ましい。ここで、
水の使用量は、オルガノシラン1モルに対して、通常、
1.2〜3.0モル、好ましくは1.3〜2.0モル程
度である。The polyorganosiloxane is used as a condensate of an organosilane by previously hydrolyzing and condensing an organosilane. At this time, when preparing the polyorganosiloxane, it is preferable to add an appropriate amount of water to the organosilane and, if necessary, an organic solvent to hydrolyze and condense the organosilane. here,
The amount of water used is usually per mole of organosilane,
It is about 1.2 to 3.0 mol, preferably about 1.3 to 2.0 mol.
【0020】また、この際、必要に応じて用いられる有
機溶剤としては、ポリオルガノシロキサンや後記(B)
成分を均一に混合できるものであれば特に限定されない
が、例えば、アルコール類、芳香族炭化水素類、エーテ
ル類、ケトン類、エステル類などを挙げることができ
る。これらの有機溶剤のうち、アルコール類の具体例と
しては、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコ
ール、i−プロピルアルコール、n−ブチルアルコー
ル、sec−ブチルアルコール、t−ブチルアルコー
ル、n−ヘキシルアルコール、n−オクチルアルコー
ル、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエ
ーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテ
ート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロ
ピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレンモノ
メチルエーテルアセテート、ジアセトンアルコールなど
を挙げることができる。In this case, as the organic solvent used as required, polyorganosiloxane or the following (B)
There is no particular limitation as long as the components can be uniformly mixed, and examples thereof include alcohols, aromatic hydrocarbons, ethers, ketones, and esters. Among these organic solvents, specific examples of alcohols include methanol, ethanol, n-propyl alcohol, i-propyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, t-butyl alcohol, n-hexyl alcohol, and n-hexyl alcohol. -Octyl alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene monomethyl ether acetate, diacetone alcohol and the like.
【0021】また、芳香族炭化水素類の具体例として
は、ベンゼン、トルエン、キシレンなどを、エーテル類
の具体例としては、テトラヒドロフラン、ジオキサンな
どを、ケトン類の具体例としては、アセトン、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケ
トンなどを、エステル類の具体例としては、酢酸エチ
ル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、炭酸プロピレンなどを
挙げることができる。これらの有機溶剤は、単独でまた
は2種以上を混合して使用することができる。なお、ポ
リオルガノシロキサン中に有機溶媒を含む場合には、後
記する縮合・重合反応の前に、この有機溶媒を水系分散
体から除去しておくこともできる。Specific examples of aromatic hydrocarbons include benzene, toluene and xylene, specific examples of ethers include tetrahydrofuran and dioxane, and specific examples of ketones include acetone, methyl ethyl ketone, and the like. Specific examples of esters such as methyl isobutyl ketone and diisobutyl ketone include ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, and propylene carbonate. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more. When an organic solvent is contained in the polyorganosiloxane, the organic solvent can be removed from the aqueous dispersion before the condensation / polymerization reaction described later.
【0022】ポリオルガノシロキサンのポリスチレン換
算重量平均分子量(以下「Mw」という)は、好ましく
は、800〜100,000、さらに好ましくは、1,
000〜50,000である。The polyorganosiloxane preferably has a weight average molecular weight in terms of polystyrene (hereinafter referred to as “Mw”) of 800 to 100,000, more preferably 1,100.
000 to 50,000.
【0023】また、ポリオルガノシロキサンの市販品に
は、三菱化学(株)製のMKCシリケート、コルコート
社製のエチルシリケート、東レ・ダウコーニング社製の
シリコンレジン、東芝シリコーン(株)製のシリコンレ
ジン、信越化学工業(株)製のシリコンレジン、ダウコ
ーニング・アジア(株)製のヒドロキシル基含有ポリジ
メチルシロキサン、日本ユニカ(株)製のシリコンオリ
ゴマーなどがあり、これらをそのまま、または縮合させ
て使用してもよい。Commercially available polyorganosiloxanes include MKC silicate manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, ethyl silicate manufactured by Colcoat, silicon resin manufactured by Dow Corning Toray, and silicone resin manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd. , Silicone resin manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., hydroxyl group-containing polydimethylsiloxane manufactured by Dow Corning Asia Co., Ltd., and silicon oligomer manufactured by Nippon Yunika Co., Ltd. May be.
【0024】(A)成分として、オルガノシランとポリ
オルガノシロキサンとを用いる場合、両者の混合割合
は、オルガノシラン(完全加水分解縮合物換算)が95
〜5重量%、好ましくは90〜10重量%、ポリオルガ
ノシロキサン(完全加水分解縮合物換算)が5〜95重
量%、好ましくは10〜90重量%〔ただし、オルガノ
シラン+ポリオルガノシラン=100重量%〕である。
ポリオルガノシロキサンが5重量%未満では、得られる
塗膜の表面にべとつきが見られたり、塗膜の硬化性が悪
化する場合があり好ましくない。一方、95重量%を超
えると、オルガノシラン成分の割合が少なくなりすぎ
て、(A)成分を含有する混合物の乳化が難しく、また
乳化後に(B)ラジカル重合性ビニルモノマーの重合安
定性が低下し、さらに乳化後のエマルジョンの安定性が
低下したり、あるいは得られた有機無機複合体の成膜性
が低下し好ましくない。ここで、上記完全加水分解縮合
物とは、オルガノシランのR2O−基が100%加水分
解してSiOH基となり、さらに完全に縮合してシロキ
サン構造になったものをいう。When an organosilane and a polyorganosiloxane are used as the component (A), the mixing ratio of the two is 95% in terms of organosilane (complete hydrolytic condensate).
5 to 95% by weight, preferably 90 to 10% by weight, and polyorganosiloxane (complete hydrolyzed condensate) is 5 to 95% by weight, preferably 10 to 90% by weight [organosilane + polyorganosilane = 100% by weight. %].
If the amount of the polyorganosiloxane is less than 5% by weight, the surface of the obtained coating film may be sticky or the curability of the coating film may be unfavorably deteriorated. On the other hand, if it exceeds 95% by weight, the proportion of the organosilane component becomes too small, so that it is difficult to emulsify the mixture containing the component (A), and the polymerization stability of the radically polymerizable vinyl monomer (B) decreases after emulsification. Further, the stability of the emulsion after emulsification is lowered, or the film forming property of the obtained organic-inorganic composite is lowered, which is not preferable. Here, the above-mentioned completely hydrolyzed condensate, R 2 O-group of the organosilane becomes 100% hydrolyzed to SiOH groups, more fully condensed refers to became siloxane structure.
【0025】(B)ラジカル重合性ビニルモノマー (B)成分としては、ラジカル重合可能な不飽和二重結
合を有するモノマーであれば特に限定されるものではな
い。(B)成分としては、例えば、(メタ)アクリル
酸;メチル(メタ)アクリレート、 エチル(メタ)ア
クリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチ
ル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレ
ート、アミル(メタ)アクリレート、i−アミル(メ
タ)アクリレート、へキシル(メタ)アクリレート、2
−エチルへキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル
(メタ)アクリレート、シクロヘキシルメタクリレート
などの(メタ)アクリル酸のエステル類;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、3−ヒドロキシプロピル(メ
タ)アクリレートなどの水酸基含有(メタ)アクリル酸
エステル類;エチレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ト
リエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラ
エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレ
ングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレング
リコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリ
コールジ(メタ)アクリレート、 テトラプロピレング
リコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ
(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)ア
クリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アク
リレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリ
レートなどの多官能性(メタ)アクリル酸エステル類;
トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、ペンタデカ
フルオロオクチル(メタ)アクリレートなどのフッ素原
子含有(メタ)アクリルエステル類;2−アミノエチル
(メタ)アクリレート、2−アミノプロピル(メタ)ア
クリレート、3−アミノプロピル(メタ)アクリレー
ト、などのアミノ基含有(メタ)アクリルエステル類;
グリシジル(メタ)アクリレートなどのエポキシ基含有
(メタ)アクリル酸エステル類などの(メタ)アクリル
化合物が挙げられる。 (B) The radically polymerizable vinyl monomer (B) is not particularly limited as long as it is a monomer having a radically polymerizable unsaturated double bond. As the component (B), for example, (meth) acrylic acid; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, amyl (Meth) acrylate, i-amyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2
Esters of (meth) acrylic acid such as -ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate and cyclohexyl methacrylate; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3- Hydroxy group-containing (meth) acrylates such as hydroxypropyl (meth) acrylate; ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate , Propylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, tetrapropylene glycol di (meth) Polyfunctional (meth) acrylates such as acrylate, butanediol di (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and pentaerythritol tetra (meth) acrylate;
Fluorine atom-containing (meth) acrylic esters such as trifluoroethyl (meth) acrylate and pentadecafluorooctyl (meth) acrylate; 2-aminoethyl (meth) acrylate, 2-aminopropyl (meth) acrylate, 3-aminopropyl Amino group-containing (meth) acrylic esters such as (meth) acrylates;
(Meth) acrylic compounds such as epoxy group-containing (meth) acrylates such as glycidyl (meth) acrylate.
【0026】そのほか、(B)成分としては、スチレ
ン、α−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2−メ
チルスチレン、3−メチルスチレン、4−メトキシスチ
レン、2−ヒドロキシメチルスチレン、4−エチルスチ
レン、4−エトキシスチレン、3,4−ジメチルスチレ
ン、3,4−ジエチルスチレン、2−クロロスチレン、
3−クロロスチレン、4−クロロ−3−メチルスチレ
ン、4−t−ブチルスチレン、2,4−ジクロロスチレ
ン、2,6−ジクロロスチレン、1−ビニルナフタレン
などの芳香族ビニル単量体;ジビニルベンゼンなどの上
記以外の多官能性単量体;In addition, as the component (B), styrene, α-methylstyrene, 4-methylstyrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methoxystyrene, 2-hydroxymethylstyrene, 4-ethylstyrene, 4-ethoxystyrene, 3,4-dimethylstyrene, 3,4-diethylstyrene, 2-chlorostyrene,
Aromatic vinyl monomers such as 3-chlorostyrene, 4-chloro-3-methylstyrene, 4-t-butylstyrene, 2,4-dichlorostyrene, 2,6-dichlorostyrene and 1-vinylnaphthalene; divinylbenzene Polyfunctional monomers other than the above, such as;
【0027】(メタ)アクリルアミド、N−メチロール
(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)
アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリル
アミド、N,N′−メチレンビスアクリルアミド、ダイ
アセトンアクリルアミド、マレイン酸アミド、マレイミ
ドなどの酸アミド化合物;アクリロニトリル、メタアク
リロニトリルなどのシアン化ビニル化合物;4−(メ
タ)アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチ
ルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,
2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−(メタ)ア
クリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチル
ピペリジンなどのピペリジン系モノマー;そのほかジカ
プロラクトンなどが挙げられる。(Meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N-methoxymethyl (meth)
Acid amide compounds such as acrylamide, N-butoxymethyl (meth) acrylamide, N, N'-methylenebisacrylamide, diacetone acrylamide, maleic amide, and maleimide; vinyl cyanide compounds such as acrylonitrile and methacrylonitrile; ) Acryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4- (meth) acryloylamino-2,
Piperidine monomers such as 2,6,6-tetramethylpiperidine and 4- (meth) acryloyloxy-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine; and dicaprolactone.
【0028】さらに、官能基を有する(B)成分とし
て、例えば、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタ
コン酸などの上記以外の不飽和カルボン酸;無水マレイ
ン酸、無水イタコン酸などの不飽和カルボン酸無水物;
N−メチロール(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキ
シエチルビニルエーテルなどの上記以外の水酸基含有ビ
ニル系単量体;2−アミノエチルビニルエーテルなどの
アミノ基含有ビニル系単量体;1,1,1−トリメチル
アミン(メタ)アクリルイミド、1−メチル−1−エチ
ルアミン(メタ)アクリルイミド、1,1−ジメチル−
1−(2−ヒドロキシプロピル)アミン(メタ)アクリ
ルイミド、1,1−ジメチル−1−(2′−フェニル−
2′−ヒドロキシエチル)アミン(メタ)アクリルイミ
ド、1,1−ジメチル−1−(2′−ヒドロキシ−2′
−フェノキシプロピル)アミン(メタ)アクリルイミド
などのアミンイミド基含有ビニル系単量体;アリルグリ
シジルエーテルなどの上記以外のエポキシ基含有ビニル
系単量体などを挙げることができる。Further, as the component (B) having a functional group, unsaturated carboxylic acids other than those described above, such as crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid; unsaturated carboxylic acids such as maleic anhydride and itaconic anhydride; Acid anhydrides;
Other hydroxyl-containing vinyl monomers such as N-methylol (meth) acrylamide and 2-hydroxyethyl vinyl ether; amino-containing vinyl monomers such as 2-aminoethyl vinyl ether; 1,1,1-trimethylamine ( (Meth) acrylimide, 1-methyl-1-ethylamine (meth) acrylimide, 1,1-dimethyl-
1- (2-hydroxypropyl) amine (meth) acrylimide, 1,1-dimethyl-1- (2'-phenyl-
2'-hydroxyethyl) amine (meth) acrylimide, 1,1-dimethyl-1- (2'-hydroxy-2 '
Examples thereof include vinyl monomers containing an amine imide group such as -phenoxypropyl) amine (meth) acrylimide; and vinyl monomers containing an epoxy group other than the above, such as allyl glycidyl ether.
【0029】以上の(B)成分のうちでは、(メタ)ア
クリル化合物が好ましく、なかでも、(メタ)アクリル
酸、(メタ)アクリル酸エステル、水酸基含有(メタ)
アクリル酸エステル類が特に好ましい。さらに好ましく
は、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、ア
クリル酸、2−ヒドロキシエチルメタクリレートであ
る。Among the above components (B), (meth) acrylic compounds are preferable, and among them, (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid ester, and hydroxyl group-containing (meth) acrylic compound are preferable.
Acrylic esters are particularly preferred. More preferred are methyl methacrylate, butyl methacrylate, acrylic acid, and 2-hydroxyethyl methacrylate.
【0030】本発明の水系分散体における(A)成分と
(B)成分との割合は、(A)成分の合計量(完全加水
分解縮合物換算)が、1〜95重量部、好ましくは10
〜90重量部、(B)成分が99〜5重量部、好ましく
は90〜10重量部〔ただし、(A)+(B)=100
重量部〕である。(B)成分の割合が、5重量部未満で
は、成膜性、耐クラック性が低下し好ましくない。一
方、99重量部を超えると、耐候性の悪化が顕著となり
好ましくない。The proportion of the component (A) and the component (B) in the aqueous dispersion of the present invention is such that the total amount of the component (A) (complete hydrolytic condensate) is 1 to 95 parts by weight, preferably 10 to 95 parts by weight.
To 90 parts by weight, the component (B) is 99 to 5 parts by weight, preferably 90 to 10 parts by weight [however, (A) + (B) = 100
Parts by weight]. If the proportion of the component (B) is less than 5 parts by weight, the film-forming properties and crack resistance are undesirably reduced. On the other hand, if it exceeds 99 parts by weight, the deterioration of weather resistance becomes remarkable, which is not preferable.
【0031】水系分散体の製造 本発明の水系分散体は、上記(A)成分と(B)成分と
を含有する混合物を、水および界面活性剤の存在下で乳
化し、加水分解・縮合反応およびラジカル重合を行なう
ことによって得られる。この縮合・重合反応では、乳化
状態下で、(A)成分(好ましくはオルガノシランとポ
リオルガノシロキサンとの混合物)の(共)縮合と、
(B)ラジカル重合性ビニルモノマーのラジカル重合と
が同時に進行する。なお、(A)成分がオルガノシラン
とポリオルガノシロキサンとの混合物である場合の反応
は、上記2種の共縮合のほか、オルガノシランやポリオ
ルガノシランがそれぞれ単独で縮合反応する場合も含
む。その結果、(A)成分からなるシロキサン成分と
(B)成分からなるビニルポリマーが相互貫入網目構造
を形成する。また、エマルジョン粒子中で、ポリマーど
うしが無溶剤状態で絡み合うため、シロキサン成分中の
縮合活性に富むシラノール基の自由度が制限され、その
縮合が抑制され、良好な保存安定性が得られる。 Production of Aqueous Dispersion The aqueous dispersion of the present invention is obtained by emulsifying a mixture containing the above components (A) and (B) in the presence of water and a surfactant, and subjecting the mixture to a hydrolysis / condensation reaction. And radical polymerization. In this condensation / polymerization reaction, (co) condensation of the component (A) (preferably a mixture of an organosilane and a polyorganosiloxane) in an emulsified state,
(B) The radical polymerization of the radically polymerizable vinyl monomer proceeds simultaneously. The reaction in the case where the component (A) is a mixture of an organosilane and a polyorganosiloxane includes, in addition to the above-mentioned two types of co-condensation, a case where an organosilane or a polyorganosilane undergoes a single condensation reaction. As a result, the siloxane component composed of the component (A) and the vinyl polymer composed of the component (B) form an interpenetrating network structure. In addition, since the polymers are entangled in the emulsion particles without solvent, the degree of freedom of silanol groups having high condensation activity in the siloxane component is limited, the condensation is suppressed, and good storage stability is obtained.
【0032】本発明の水系分散体の製造に用いられる水
は、あらかじめ添加された(A)成分の水系の混合液中
に存在する水であってもよく、あるいは、(A)成分の
混合物にさらに界面活性剤とともに添加される水であっ
てもよい。水の使用量は、(A)成分(完全加水分解縮
合物換算)および(B)成分の合計量100重量部に対
し、通常、80〜1,000重量部、好ましく100〜
500重量部である。80重量部未満では、乳化が困難
であったり、乳化後のエマルジョンの安定性が低下した
りするため、好ましくない。一方、1,000重量部を
超えると、生産性が低下するため好ましくない。The water used in the production of the aqueous dispersion of the present invention may be water which is present in a previously added aqueous mixture of the component (A), or may be added to the mixture of the component (A). Further, it may be water added together with the surfactant. The amount of water to be used is generally 80 to 1,000 parts by weight, preferably 100 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the component (A) (in terms of complete hydrolysis condensate) and the component (B).
500 parts by weight. If the amount is less than 80 parts by weight, emulsification is difficult or the stability of the emulsion after emulsification decreases, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 1,000 parts by weight, productivity is undesirably reduced.
【0033】また、乳化剤として用いられる界面活性剤
としては、例えばアルキル硫酸エステル塩、アルキルア
リール硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩、脂
肪酸塩などのアニオン系界面活性剤;アルキルアミン
塩、アルキル四級アミン塩などのカチオン系界面活性
剤;ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシ
エチレンアルキルアリールエーテル、ブロック型ポリエ
ーテルなどのノニオン系界面活性剤;カルボン酸型(例
えば、アミノ酸型、ベタイン酸型など)、スルホン酸型
などの両性界面活性剤などのいずれでも使用可能であ
る。これらの界面活性剤は、1種単独であるいは2種以
上を併用することができる。Examples of the surfactant used as an emulsifier include anionic surfactants such as alkyl sulfates, alkyl aryl sulfates, alkyl phosphates, and fatty acid salts; alkylamine salts, and alkyl quaternary surfactants. Cationic surfactants such as amine salts; nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl aryl ethers, block polyethers; carboxylic acid types (eg, amino acid type, betainic acid type, etc.); Any of amphoteric surfactants such as a sulfonic acid type can be used. These surfactants can be used alone or in combination of two or more.
【0034】界面活性剤の使用量は、(A)成分(完全
加水分解縮合物換算)と(B)成分の合計量に対し、通
常、0.05〜10重量%、好ましく0.1〜5重量%
程度である。0.05重量%未満では、乳化が充分でな
く、また、加水分解・縮合およびラジカル重合時の安定
性が低下し好ましくない。一方、10重量%を超える
と、泡立ちが問題となり好ましくない。The amount of the surfactant to be used is generally 0.05 to 10% by weight, preferably 0.1 to 5% by weight, based on the total amount of the component (A) (in terms of a complete hydrolysis condensate) and the component (B). weight%
It is about. If the amount is less than 0.05% by weight, the emulsification is not sufficient, and the stability during hydrolysis / condensation and radical polymerization decreases, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, foaming becomes a problem, which is not preferable.
【0035】また、この縮合・重合反応に際しては、ラ
ジカル重合開始剤が用いられる。ラジカル重合開始剤と
しては、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸ア
ンモニウムなどの過硫酸塩、過酸化水素、t−ブチルハ
イドロパーオキサイド、t−ブチルパーオキシマレイン
酸、コハク酸パーオキサイド、2,2′−アゾビス〔2
−N−ベンジルアミジノ〕プロパン塩酸塩などの水溶性
開始剤;ベンゾイルパーオキサイド、クメンハイドロパ
ーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネー
ト、クミルパーオキシネオデカノエート、クミルパーオ
キシオクトエート、アゾビスイソブチロニトリルなどの
油溶性開始剤;酸性亜硫酸ナトリウム、ロンガリット、
アスコルビン酸などの還元剤を併用したレドックス系開
始剤などが使用できる。これらのラジカル重合開始剤の
使用量は、(B)ラジカル重合性ビニルモノマーに対し
て、通常、0.05〜10重量%、好ましくは0.1〜
5重量%である。In the condensation / polymerization reaction, a radical polymerization initiator is used. Examples of the radical polymerization initiator include persulfates such as potassium persulfate, sodium persulfate, and ammonium persulfate, hydrogen peroxide, t-butyl hydroperoxide, t-butyl peroxymaleic acid, succinic peroxide, and 2,2. '-Azobis [2
Water-soluble initiators such as benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, diisopropyl peroxy dicarbonate, cumyl peroxy neodecanoate, cumyl peroxy octoate, and azobisisobutyro. Oil-soluble initiators such as nitriles; sodium acid sulfite, Rongalit,
Redox initiators and the like in combination with a reducing agent such as ascorbic acid can be used. The amount of the radical polymerization initiator to be used is generally 0.05 to 10% by weight, preferably 0.1 to 10% by weight, based on the (B) radically polymerizable vinyl monomer.
5% by weight.
【0036】(A)成分の縮合・重合反応に際しては、
高圧ホモジナイザー、超音波、ホモミキサーなどの機械
的手段を用いて、水系をミニエマルジョン化する。ま
た、この際の縮合・重合反応の反応条件は、温度が、通
常、25〜80℃、好ましくは40〜70℃、反応時間
は、通常、0.5〜15時間、好ましくは1〜8時間で
ある。In the condensation / polymerization reaction of the component (A),
The aqueous system is mini-emulsified using a mechanical means such as a high-pressure homogenizer, ultrasonic waves, and a homomixer. The reaction conditions for the condensation / polymerization reaction at this time are usually 25 to 80 ° C., preferably 40 to 70 ° C., and the reaction time is usually 0.5 to 15 hours, preferably 1 to 8 hours. It is.
【0037】なお、縮合・重合反応において、(A)成
分や(B)成分がカルボキシル基やカルボン酸無水物基
などの酸性基を有する場合には、縮合・重合反応後に、
少なくとも1種の塩基性化合物を添加してpHを調節す
ることが好ましい。一方、上記各成分が、アミノ基やア
ミンイミド基などの塩基性を有する場合には、縮合・重
合反応後に、少なくとも1種の酸性化合物を添加してp
Hを調節することが好ましい。さらに、上記各成分が酸
性基と塩基性基とを有する場合には、縮合・重合反応後
に、これらの基の割合に応じて、少なくとも1種の塩基
性化合物あるいは酸性化合物を添加して、pHを調節す
ることにより、いずれも、得られる水系分散体の親水性
を高めて、分散性を向上させることができる。In the condensation / polymerization reaction, when the component (A) or the component (B) has an acidic group such as a carboxyl group or a carboxylic anhydride group, after the condensation / polymerization reaction,
Preferably, the pH is adjusted by adding at least one basic compound. On the other hand, when each of the above components has a basic property such as an amino group or an amine imide group, at least one kind of acidic compound is added after the condensation / polymerization reaction to add p.
It is preferred to adjust H. Furthermore, when each of the above components has an acidic group and a basic group, after the condensation / polymerization reaction, at least one basic compound or acidic compound is added depending on the ratio of these groups, and the pH is adjusted. In any case, the hydrophilicity of the resulting aqueous dispersion can be increased to improve the dispersibility.
【0038】上記塩基性化合物としては、例えば、アン
モニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルア
ミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミ
ン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、ジメチル
アミノエタノールなどのアミン類;カセイカリ、カセイ
ソーダなどのアルカリ金属水酸化物などが挙げられる。
また、上記酸性化合物としては、例えば、塩酸、リン
酸、硫酸、硝酸などの無機酸類;ギ酸、酢酸、プロピオ
ン酸、乳酸、シュウ酸、くえん酸、アジピン酸、(メ
タ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸な
どの有機酸類が挙げられる。上記pH調節時の水系分散
体のpH値は、通常、6〜10、好ましくは7〜8であ
る。Examples of the basic compound include amines such as ammonia, methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, ethanolamine, diethanolamine, and dimethylaminoethanol; and alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and sodium hydroxide. Things.
Examples of the acidic compound include inorganic acids such as hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, and nitric acid; formic acid, acetic acid, propionic acid, lactic acid, oxalic acid, citric acid, adipic acid, (meth) acrylic acid, maleic acid, Organic acids such as fumaric acid and itaconic acid are exemplified. The pH value of the aqueous dispersion at the time of the pH adjustment is usually 6 to 10, preferably 7 to 8.
【0039】本発明の水系分散体は、有機無機複合体が
水系媒体中に分散しているが、その分散状態は、粒子状
あるいは水性ゾル状であることができる。この場合、本
発明の有機無機複合体の平均粒子径は、通常、0.01
〜100μm、好ましくは0.05〜10μmである。
また、本発明の水系分散体の固形分濃度は、通常、10
〜60重量%、好ましくは20〜50重量%である。こ
の固形分濃度は、通常、上記水の量によって調整され
る。なお、本発明の水系分散体における水系媒体は、本
質的に水からなるが、場合により、アルコールなどの有
機溶媒を数重量%程度まで含まれていてもよい。また、
本発明の水系分散体中に、上記(A)成分の調製時に必
要に応じて用いられる有機溶媒を含む場合には、この有
機溶媒を水系分散体から除去しておくこともできる。さ
らに、本発明の水系分散体中には、必要に応じて、
(A)成分の調製時に用いられる上記のような各種有機
溶媒を添加することもできる。In the aqueous dispersion of the present invention, the organic-inorganic composite is dispersed in an aqueous medium, and the dispersion state may be a particle or an aqueous sol. In this case, the average particle size of the organic-inorganic composite of the present invention is usually 0.01
To 100 μm, preferably 0.05 to 10 μm.
Further, the solid concentration of the aqueous dispersion of the present invention is usually 10%.
-60% by weight, preferably 20-50% by weight. This solid content concentration is usually adjusted by the amount of the water. The aqueous medium in the aqueous dispersion of the present invention is essentially composed of water, but may contain an organic solvent such as alcohol up to about several weight% in some cases. Also,
When the aqueous dispersion of the present invention contains an organic solvent that is used as needed at the time of preparing the component (A), the organic solvent can be removed from the aqueous dispersion. Further, in the aqueous dispersion of the present invention, if necessary,
Various organic solvents as described above used in the preparation of the component (A) can also be added.
【0040】(C)シランカップリング剤 (C)シランカップリング剤は、(B)ビニルモノマー
とラジカル重合可能な重合性不飽和基、および(A)成
分と共縮合可能なアルコキシシリル基などのシロキサン
結合を形成し得る基を有する化合物である。本発明の水
系分散体中に、この(C)シランカップリング剤を含有
させると、本発明の水系分散体の有機成分と無機成分の
ハイブリッド性が向上するため成膜時の耐クラック性、
透明性、耐候性が向上する。この(C)シランカップリ
ング剤を配合するには、乳化前に上記(A)成分および
(B)成分の混合液に添加しても良く、また、上記縮合
・重合時に添加してもよく、さらにまた、本発明の水系
分散体の調製後に添加してもよい。好ましくは、乳化前
に上記(A)成分および(B)成分の混合液に添加する
のが好ましい。(C)シランカップリング剤の具体例と
しては、 CH2=CHSi(CH3) (OCH3) 2 、 CH2=CHSi(OCH3) 3 、 CH2=CHSi(CH3)Cl2、CH2=CHSiCl3
、 CH2=CHCOO(CH2)2Si(CH3)(OCH3) 2
、 CH2=CHCOO(CH2) 2Si(OCH3) 3 、 CH2=CHCOO(CH2) 3Si(CH3)(OCH3)2
、 CH2=CHCOO(CH2) 3Si(OCH3)3 、 CH2=CHCOO(CH2) 2Si(CH3)Cl2 、 CH2=CHCOO(CH2) 2SiCl3 、 CH2=CHCOO(CH2) 3Si(CH3)Cl2 、 CH2=CHCOO(CH2)3SiCl3 、 CH2=C(CH3)COO(CH2)2Si(CH3)(OC
H3) 2 、 CH2=C(CH3) COO(CH2)2Si(OCH3) 3
、 CH2=C(CH3) COO(CH2)3Si(CH3)(O
CH3)2 、 CH2=C(CH3) COO(CH2)3Si(OCH3)
3 、 CH2=C(CH3) COO(CH2)2Si(CH3)Cl2
、 CH2=C(CH3) COO(CH2)2SiCl3 、 CH2=C(CH3) COO(CH2)3Si(CH3)Cl2
、 CH2=C(CH3) COO(CH2)3SiCl3 などが
挙げられる。(C)シランカップリング剤の配合量は、
(A)成分(完全加水分解縮合物換算)および(B)成
分の合計量100重量部に対し、通常、20重量部以
下、好ましくは10重量部である。なお、本発明の水系
分散体には、以下の(D)硬化促進剤などを配合するこ
ともできる。 (C) Silane Coupling Agent (C) The silane coupling agent includes (B) a polymerizable unsaturated group capable of undergoing radical polymerization with a vinyl monomer, and an alkoxysilyl group capable of co-condensing with the component (A). A compound having a group capable of forming a siloxane bond. When the (C) silane coupling agent is contained in the aqueous dispersion of the present invention, the hybrid property of the organic component and the inorganic component of the aqueous dispersion of the present invention is improved.
Transparency and weather resistance are improved. In order to mix the (C) silane coupling agent, it may be added to the mixture of the above components (A) and (B) before emulsification, or may be added during the above condensation / polymerization. Furthermore, it may be added after preparing the aqueous dispersion of the present invention. Preferably, it is preferably added to a mixture of the above components (A) and (B) before emulsification. Specific examples of the (C) silane coupling agent include: CH 2 CHCHSi (CH 3 ) (OCH 3 ) 2 , CH 2 CHCHSi (OCH 3 ) 3 , CH 2 CHCHSi (CH 3 ) Cl 2 , CH 2 = CHSiCl 3
CH 2 CHCHCOO (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) (OCH 3 ) 2
CH 2 CHCHCOO (CH 2 ) 2 Si (OCH 3 ) 3 , CH 2 CHCHCOO (CH 2 ) 3 Si (CH 3 ) (OCH 3 ) 2
CH 2 CHCHCOO (CH 2 ) 3 Si (OCH 3 ) 3 , CH 2 CHCHCOO (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) Cl 2 , CH 2 CHCHCOO (CH 2 ) 2 SiCl 3 , CH 2 CHCHCOO (CH 2 ) 3 Si (CH 3 ) Cl 2 , CH 2 CHCHCOO (CH 2 ) 3 SiCl 3 , CH 2 CC (CH 3 ) COO (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) (OC
H 3) 2, CH 2 = C (CH 3) COO (CH 2) 2 Si (OCH 3) 3
CH 2 CC (CH 3 ) COO (CH 2 ) 3 Si (CH 3 ) (O
CH 3) 2, CH 2 = C (CH 3) COO (CH 2) 3 Si (OCH 3)
3 , CH 2 CC (CH 3 ) COO (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) Cl 2
, CH 2 = C (CH 3 ) COO (CH 2) 2 SiCl 3, CH 2 = C (CH 3) COO (CH 2) 3 Si (CH 3) Cl 2
, CH 2 CC (CH 3 ) COO (CH 2 ) 3 SiCl 3 and the like. (C) The amount of the silane coupling agent is
The amount is usually 20 parts by weight or less, preferably 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the component (A) (complete hydrolyzed condensate) and the component (B). In addition, the following (D) hardening accelerators etc. can also be mix | blended with the aqueous dispersion of this invention.
【0041】(D)硬化促進剤 (D)成分は、(A)成分の加水分解・縮合反応を促進
する触媒である。(D)成分を使用することにより、得
られる塗膜の硬化速度を高めるとともに、使用される
(A)成分の重縮合反応により生成されるポリシロキサ
ン樹脂の分子量が大きくなり、強度、長期耐久性などに
優れた塗膜を得ることができ、かつ塗膜の厚膜化や塗装
作業も容易となる。 (D) Curing accelerator The component (D) is a catalyst that promotes the hydrolysis / condensation reaction of the component (A). By using the component (D), the curing speed of the obtained coating film is increased, and the molecular weight of the polysiloxane resin produced by the polycondensation reaction of the component (A) is increased, so that the strength and the long-term durability are obtained. Thus, it is possible to obtain an excellent coating film, and the coating film can be easily thickened and painted.
【0042】このような(D)成分としては、酸性化合
物、アルカリ性化合物、塩化合物、アミン化合物、有機
金属化合物および/またはその部分加水分解物(以下、
有機金属化合物および/またはその部分加水分解物をま
とめて「有機金属化合物等」という)が好ましい。上記
酸性化合物としては、例えば、酢酸、塩酸、硫酸、リン
酸、アルキルチタン酸、p−トルエンスルホン酸、フタ
ル酸などを挙げることができ、好ましくは、酢酸であ
る。また、上記アルカリ性化合物としては、例えば、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどを挙げることがで
き、好ましくは、水酸化ナトリウムである。また、上記
塩化合物としては、例えば、ナフテン酸、オクチル酸、
亜硝酸、亜硫酸、アルミン酸、炭酸などのアルカリ金属
塩などを挙げることができる。As such a component (D), acidic compounds, alkaline compounds, salt compounds, amine compounds, organometallic compounds and / or partial hydrolysates thereof (hereinafter referred to as “hydrolysates”)
Organometallic compounds and / or partial hydrolysates thereof are collectively referred to as “organometallic compounds or the like”). Examples of the acidic compound include acetic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, alkyltitanic acid, p-toluenesulfonic acid, and phthalic acid, and acetic acid is preferred. Examples of the alkaline compound include sodium hydroxide and potassium hydroxide, and preferably sodium hydroxide. Further, as the salt compound, for example, naphthenic acid, octylic acid,
Examples thereof include alkali metal salts such as nitrous acid, sulfurous acid, aluminate, and carbonic acid.
【0043】また、上記アミン化合物としては、例え
ば、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエ
チレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエ
チレンペンタミン、ピペリジン、ピペラジン、m−フェ
ニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、エタノール
アミン、トリエチルアミン、3−アミノプロピル・トリ
メトキシシラン、3−アミノプロピル・トリエトキシシ
ラン、3−(2−アミノエチル)−アミノプロピル・ト
リメトキシシラン、3−(2−アミノエチル)−アミノ
プロピル・トリエトキシシラン、3−(2−アミノエチ
ル)−アミノプロピル・メチル・ジメトキシシラン、3
−アニリノプロピル・トリメトキシシランや、アルキル
アミン塩類、四級アンモニウム塩類のほか、エポキシ樹
脂の硬化剤として用いられる各種変性アミンなどを挙げ
ることができ、好ましくは、3−アミノプロピル・トリ
メトキシシラン、3−アミノプロピル・トリエトキシシ
ラン、3−(2−アミノエチル)−アミノプロピル・ト
リメトキシシランである。Examples of the amine compound include ethylenediamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, piperidine, piperazine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, ethanolamine, triethylamine, and the like. -Aminopropyl-trimethoxysilane, 3-aminopropyl-triethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) -aminopropyl-trimethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) -aminopropyl-triethoxysilane, 3 -(2-aminoethyl) -aminopropylmethyldimethoxysilane, 3
-Anilinopropyltrimethoxysilane, alkylamine salts, quaternary ammonium salts, and various modified amines used as a curing agent for epoxy resins. Preferred are 3-aminopropyltrimethoxysilane. , 3-aminopropyl-triethoxysilane and 3- (2-aminoethyl) -aminopropyl-trimethoxysilane.
【0044】また、上記有機金属化合物等としては、例
えば、下記一般式(2)で表される化合物(以下「有機
金属化合物(2)」という)、同一のスズ原子に結合し
た炭素数1〜10のアルキル基を1〜2個有する4価ス
ズの有機金属化合物(以下「有機スズ化合物」とい
う)、あるいは、これらの化合物の部分加水分解物など
を挙げることができる。Examples of the organometallic compound and the like include a compound represented by the following general formula (2) (hereinafter referred to as “organometallic compound (2)”), a compound having 1 to 1 carbon atoms bonded to the same tin atom. Examples thereof include organometallic compounds of tetravalent tin having 1 to 2 alkyl groups of 10 (hereinafter referred to as "organotin compounds"), and partially hydrolyzed products of these compounds.
【0045】 〔式中、Mはジルコニウム、チタンまたはアルミニウム
を示し、R3およびR4は、同一または異なって、エチル
基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、
sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n
−ヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基などの炭
素数1〜6の1価の炭化水素基を示し、R 5は、R3およ
びR4と同様の炭素数1〜6の1価の炭化水素基のほ
か、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−
プロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、
t−ブトキシ基、ラウリルオキシ基、ステアリルオキシ
基などの炭素数1〜16のアルコキシル基を示し、rお
よびsは0〜4の整数で、(r+s)=(Mの原子価)
である。〕[0045][Wherein M is zirconium, titanium or aluminum
And RThreeAnd RFourAre the same or different and are ethyl
Group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group,
sec-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n
-Charcoal such as hexyl, cyclohexyl, phenyl, etc.
A monovalent hydrocarbon group having a prime number of 1 to 6, FiveIs RThreeAnd
And RFourAnd other monovalent hydrocarbon groups having 1 to 6 carbon atoms.
Or methoxy, ethoxy, n-propoxy, i-
Propoxy group, n-butoxy group, sec-butoxy group,
t-butoxy group, lauryloxy group, stearyloxy
Represents an alkoxyl group having 1 to 16 carbon atoms such as a group,
And s are integers from 0 to 4, and (r + s) = (valence of M)
It is. ]
【0046】有機金属化合物(2)の具体例としては、 (イ)テトラ−n−ブトキシジルコニウム、トリ−n−
ブトキシ・エチルアセトアセテートジルコニウム、ジ−
n−ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)ジルコ
ニウム、n−ブトキシ・トリス(エチルアセトアセテー
ト)ジルコニウム、テトラキス(n−プロピルアセトア
セテート)ジルコニウム、テトラキス(アセチルアセト
アセテート)ジルコニウム、テトラキス(エチルアセト
アセテート)ジルコニウムなどの有機ジルコニウム化合
物;Specific examples of the organometallic compound (2) include (a) tetra-n-butoxyzirconium and tri-n-
Butoxy ethyl acetoacetate zirconium, di-
n-butoxybis (ethylacetoacetate) zirconium, n-butoxytris (ethylacetoacetate) zirconium, tetrakis (n-propylacetoacetate) zirconium, tetrakis (acetylacetoacetate) zirconium, tetrakis (ethylacetoacetate) zirconium, etc. An organic zirconium compound;
【0047】(ロ)テトラ−i−プロポキシチタニウ
ム、ジ−i−プロポキシ・ビス(エチルアセトアセテー
ト)チタニウム、ジ−i−プロポキシ・ビス(アセチル
アセテート)チタニウム、ジ−i−プロポキシ・ビス
(アセチルアセトン)チタニウムなどの有機チタン化合
物; (ハ)トリ−i−プロポキシアルミニウム、ジ−i−プ
ロポキシ・エチルアセトアセテートアルミニウム、ジ−
i−プロポキシ・アセチルアセトナートアルミニウム、
i−プロポキシ・ビス(エチルアセトアセテート)アル
ミニウム、i−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナー
ト)アルミニウム、トリス(エチルアセトアセテート)
アルミニウム、トリス(アセチルアセトナート)アルミ
ニウム、モノアセチルアセトナート・ビス(エチルアセ
トアセテート)アルミニウムなどの有機アルミニウム化
合物;などを挙げることができる。(B) Tetra-i-propoxytitanium, di-i-propoxybis (ethylacetoacetate) titanium, di-i-propoxybis (acetylacetate) titanium, di-i-propoxybis (acetylacetone) Organic titanium compounds such as titanium; (c) tri-i-propoxyaluminum, di-i-propoxyethyl acetoacetate aluminum,
aluminum i-propoxy acetylacetonate,
i-propoxybis (ethylacetoacetate) aluminum, i-propoxybis (acetylacetonate) aluminum, tris (ethylacetoacetate)
Organic aluminum compounds such as aluminum, tris (acetylacetonate) aluminum, and monoacetylacetonatobis (ethylacetoacetate) aluminum; and the like.
【0048】これらの有機金属化合物(2)およびその
部分加水分解物のうち、トリ−n−ブトキシ・エチルア
セトアセテートジルコニウム、ジ−i−プロポキシ・ビ
ス(アセチルアセトナート)チタニウム、ジ−i−プロ
ポキシ・エチルアセトアセテートアルミニウム、トリス
(エチルアセトアセテート)アルミニウム、あるいは、
これらの化合物の部分加水分解物が好ましい。Of these organometallic compounds (2) and partial hydrolysates thereof, tri-n-butoxyethylacetoacetate zirconium, di-i-propoxybis (acetylacetonato) titanium, di-i-propoxy・ Ethyl acetoacetate aluminum, tris (ethyl acetoacetate) aluminum, or
Partial hydrolysates of these compounds are preferred.
【0049】また、有機スズ化合物の具体例としては、
(C4H9)2Sn(OCOC11H23)2 、(C4H9)2
Sn(OCOCH=CHCOOCH3)2 、(C4H9)
2Sn(OCOCH=CHCOOC4H9)2 、(C8H
17)2Sn(OCOC8H17)2 、(C8H17)2Sn
(OCOC11H23)2 、(C8H17)2Sn(OCOC
H=CHCOOCH3)2 、(C8H17)2Sn(OCO
CH=CHCOOC4H9)2 、(C8H17)2Sn(O
COCH=CHCOOC8H17)2 、(C8H17)2Sn
(OCOCH=CHCOOC16H33)2 、(C8H17)
2Sn(OCOCH=CHCOOC17H35)2 、(C8
H17)2Sn(OCOCH=CHCOOC18H37)2 、
(C8H17)2Sn(OCOCH=CHCOOC20H41)
2 、 (C4H9)Sn(OCOC11H23)3 、(C4H9)S
n(OCONa)3などのカルボン酸型有機スズ化合
物;Further, specific examples of the organotin compound include:
(C 4 H 9 ) 2 Sn (OCOC 11 H 23 ) 2 , (C 4 H 9 ) 2
Sn (OCOCH = CHCOOCH 3 ) 2 , (C 4 H 9 )
2 Sn (OCOCH = CHCOOC 4 H 9 ) 2 , (C 8 H
17 ) 2 Sn (OCOC 8 H 17 ) 2 , (C 8 H 17 ) 2 Sn
(OCOC 11 H 23 ) 2 , (C 8 H 17 ) 2 Sn (OCOC
H = CHCOOCH 3 ) 2 , (C 8 H 17 ) 2 Sn (OCO
CH = CHCOOC 4 H 9 ) 2 , (C 8 H 17 ) 2 Sn (O
COCH = CHCOOC 8 H 17 ) 2 , (C 8 H 17 ) 2 Sn
(OCOCH = CHCOOC 16 H 33 ) 2 , (C 8 H 17 )
2 Sn (OCOCH = CHCOOC 17 H 35 ) 2 , (C 8
H 17) 2 Sn (OCOCH = CHCOOC 18 H 37) 2,
(C 8 H 17 ) 2 Sn (OCOCH = CHCOOC 20 H 41 )
2 , (C 4 H 9 ) Sn (OCOC 11 H 23 ) 3 , (C 4 H 9 ) S
carboxylic acid type organotin compounds such as n (OCONa) 3 ;
【0050】(C4H9)2Sn(SCH2COOC
8H17)2 、(C4H9)2Sn(SCH2CH2COOC8
H17)2 、(C8H17)2Sn(SCH2COOC
8H17)2 、(C8H17)2Sn(SCH2CH2COOC
8H17)2 、(C8H17)2Sn(SCH2COOC12H
25)2 、(C8H17)2Sn(SCH2CH2COOC12
H25)2 、(C4H9)Sn(SCOCH=CHCOO
C8H17)3 、(C8H17)Sn(SCOCH=CHC
OOC8H17)3 、(C 4 H 9 ) 2 Sn (SCH 2 COOC)
8 H 17 ) 2 , (C 4 H 9 ) 2 Sn (SCH 2 CH 2 COOC 8
H 17) 2, (C 8 H 17) 2 Sn (SCH 2 COOC
8 H 17 ) 2 , (C 8 H 17 ) 2 Sn (SCH 2 CH 2 COOC
8 H 17 ) 2 , (C 8 H 17 ) 2 Sn (SCH 2 COOC 12 H
25 ) 2 , (C 8 H 17 ) 2 Sn (SCH 2 CH 2 COOC 12
H 25) 2, (C 4 H 9) Sn (SCOCH = CHCOO
C 8 H 17 ) 3 , (C 8 H 17 ) Sn (SCOCH = CHC
OOC 8 H 17 ) 3 ,
【0051】 などのメルカプチド型有機スズ化合物; (C4H9)2Sn=S、(C8H17)2Sn=S、 などのスルフィド型有機スズ化合物;[0051] (C 4 H 9 ) 2 Sn = S, (C 8 H 17 ) 2 Sn = S, Sulfide type organotin compounds such as;
【0052】(C4H9)SnCl3 、(C4H9)2Sn
Cl2 、(C8H17)2SnCl2 、 などのクロライド型有機スズ化合物;(C4H9)2Sn
O、(C8H17)2SnOなどの有機スズオキサイドや、
これらの有機スズオキサイドとシリケート、マレイン酸
ジメチル、マレイン酸ジエチル、フタル酸ジオクチルな
どのエステル化合物との反応生成物;などを挙げること
ができる。以上の(D)成分は、単独でまたは2種以上
を混合して使用することができ、また亜鉛化合物やその
他の反応遅延剤と混合して使用することもできる。(C 4 H 9 ) SnCl 3 , (C 4 H 9 ) 2 Sn
Cl 2 , (C 8 H 17 ) 2 SnCl 2 , (C 4 H 9 ) 2 Sn
Organic tin oxides such as O, (C 8 H 17 ) 2 SnO,
Reaction products of these organic tin oxides with ester compounds such as silicate, dimethyl maleate, diethyl maleate and dioctyl phthalate; and the like. The above component (D) can be used alone or as a mixture of two or more kinds, and can also be used as a mixture with a zinc compound or other reaction retarders.
【0053】(D)成分は、水系分散体を調製する際に
配合してもよく、また、塗膜を形成する段階で水系分散
体に配合してもよく、さらには、水系分散体の調製と塗
膜の形成との両方の段階で配合してもよい。The component (D) may be blended when preparing the aqueous dispersion, or may be blended with the aqueous dispersion at the stage of forming a coating film. And the formation of the coating film.
【0054】(D)成分の使用量は、有機金属化合物等
以外の場合、上記(A)成分(完全加水分解縮合物換
算)100重量部に対して、通常、100重量部以下、
好ましくは、0.01〜80重量部、さらに好ましく
は、0.1〜50重量部であり、有機金属化合物等の場
合、上記(A)成分(完全加水分解縮合物換算)100
重量部に対して、通常、100重量部以下、好ましく
は、0.1〜80重量部、さらに好ましくは、0.5〜
50重量部である。この場合、(D)成分の使用量が1
00重量部を超えると、水系分散体の保存安定性が低下
したり、塗膜にクラックが発生しやすくなる傾向があ
る。The amount of component (D) used is usually 100 parts by weight or less based on 100 parts by weight of component (A) (in terms of a completely hydrolyzed condensate) in cases other than organometallic compounds.
Preferably, it is 0.01 to 80 parts by weight, more preferably 0.1 to 50 parts by weight. In the case of an organometallic compound or the like, the above-mentioned component (A) (in terms of complete hydrolysis condensate) is 100
100 parts by weight or less, preferably 0.1 to 80 parts by weight, and more preferably 0.5 to
50 parts by weight. In this case, the amount of the component (D) used is 1
If the amount is more than 00 parts by weight, the storage stability of the aqueous dispersion tends to decrease and the coating film tends to crack.
【0055】(E)その他のシリコーン系樹脂 本発明の水系分散体には、上記(A)成分以外のその他
のシリコーン系樹脂を配合することができる。その他の
シリコーン系樹脂としては、(E−1)シリル基含有重
合体や、(E−2)ポリオルガノシロキサンとシリル基
含有重合体とのハイブリッド体を水系媒体中に分散させ
た水系分散体(以下「ハイブリッド型水系分散体」とも
いう)などが挙げられる。これらの(E)その他のシリ
コーン系樹脂は、1種単独であるいは2種以上を併用す
ることができる。以下、(E−1)シリル基含有重合
体、(E−1)ハイブリッド型水系分散体について、説
明する。 (E) Other Silicone Resins In the aqueous dispersion of the present invention, other silicone resins other than the component (A) can be blended. Other silicone resins include (E-1) a silyl group-containing polymer and (E-2) an aqueous dispersion obtained by dispersing a hybrid of a polyorganosiloxane and a silyl group-containing polymer in an aqueous medium ( Hereinafter, also referred to as “hybrid aqueous dispersion”). These (E) and other silicone resins can be used alone or in combination of two or more. Hereinafter, (E-1) a silyl group-containing polymer and (E-1) a hybrid aqueous dispersion will be described.
【0056】(E−1)シリル基含有重合体; (E−1)成分は、加水分解性基および/または水酸基
と結合したケイ素原子を有するシリル基(以下「特定シ
リル基」という)を、好ましくは重合体分子鎖の末端お
よび/または側鎖に有する重合体からなる。この(E−
1)成分は、塗膜を硬化させる際に、そのシリル基中の
加水分解性基および/または水酸基が上記(A)成分と
共縮合することにより、優れた塗膜性能をもたらす成分
である。(E−1)成分におけるケイ素原子の含有量
は、(E−1)成分全体に対して、通常、0.001〜
20重量%、好ましくは0.01〜15重量%である。
好ましい特定シリル基は、下記一般式(3)で表される
基である。(E-1) a silyl group-containing polymer; The component (E-1) is a silyl group having a silicon atom bonded to a hydrolyzable group and / or a hydroxyl group (hereinafter referred to as “specific silyl group”). It preferably comprises a polymer having terminal and / or side chains of the polymer molecular chain. This (E-
The component (1) is a component that provides excellent coating film performance when the hydrolyzable group and / or hydroxyl group in the silyl group is co-condensed with the component (A) when the coating film is cured. The content of the silicon atom in the component (E-1) is usually 0.001 to 0.001 to the entire component (E-1).
It is 20% by weight, preferably 0.01 to 15% by weight.
Preferred specific silyl groups are groups represented by the following general formula (3).
【0057】 (式中、Xはハロゲン原子、アルコキシル基、アセトキ
シ基、フェノキシ基、チオアルコキシル基、アミノ基な
どの加水分解性基または水酸基を示し、R6は水素原
子、炭素数1〜10のアルキル基または炭素数1〜10
のアラルキル基を示し、iは1〜3の整数である。)[0057] (In the formula, X represents a hydrolyzable group such as a halogen atom, an alkoxyl group, an acetoxy group, a phenoxy group, a thioalkoxyl group, an amino group or a hydroxyl group, and R 6 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or Carbon number 1-10
Wherein i is an integer of 1 to 3. )
【0058】(E−1)成分は、例えば、下記(イ)や
(ロ)などの方法により、製造することができる。 (イ)上記一般式(4)に対応するヒドロシラン化合物
(以下「ヒドロシラン化合物(イ)」という)を、炭素
−炭素二重結合を有するビニル系重合体(以下「不飽和
ビニル系重合体」という)中の該炭素−炭素二重結合に
付加反応させる方法。The component (E-1) can be produced, for example, by the following method (a) or (b). (A) A hydrosilane compound corresponding to the above general formula (4) (hereinafter referred to as “hydrosilane compound (A)”) is referred to as a vinyl polymer having a carbon-carbon double bond (hereinafter referred to as “unsaturated vinyl polymer”). )).
【0059】(ロ)下記一般式(4) 〔式中、X,R6,iは一般式(4)におけるそれぞれ
X,R6,iと同義であり、R7は重合性二重結合を有す
る有機基を示す。〕で表されるシラン化合物(以下「不
飽和シラン化合物(ロ)」という)と、他のビニル系単
量体とを共重合する方法。(B) The following general formula (4) Wherein, X, R 6, i has the same meaning as X, R 6, i, respectively, in the general formula (4), R 7 represents an organic group having a polymerizable double bond. ] (Hereinafter referred to as "unsaturated silane compound (II)") and another vinyl monomer.
【0060】上記(イ)の方法に使用されるヒドロシラ
ン化合物(イ)としては、例えば、メチルジクロルシラ
ン、トリクロルシラン、フェニルジクロルシランなどの
ハロゲン化シラン類;メチルジメトキシシラン、メチル
ジエトキシシラン、フェニルジメトキシシラン、トリメ
トキシシラン、トリエトキシシランなどのアルコキシシ
ラン類;メチルジアセトキシシラン、フェニルジアセト
キシシラン、トリアセトキシシランなどのアシロキシシ
ラン類;メチルジアミノキシシラン、トリアミノキシシ
ラン、ジメチル・アミノキシシランなどのアミノキシシ
ラン類などを挙げることができる。これらのヒドロシラ
ン化合物(イ)は、単独でまたは2種以上を混合して使
用することができる。Examples of the hydrosilane compound (a) used in the method (a) include halogenated silanes such as methyldichlorosilane, trichlorosilane and phenyldichlorosilane; methyldimethoxysilane, methyldiethoxysilane Alkoxysilanes such as phenyldimethoxysilane, trimethoxysilane, and triethoxysilane; acyloxysilanes such as methyldiacetoxysilane, phenyldiacetoxysilane, and triacetoxysilane; methyldiaminooxysilane, triaminoxysilane, and dimethyl. Examples thereof include aminoxysilanes such as aminoxysilane. These hydrosilane compounds (a) can be used alone or in combination of two or more.
【0061】また、上記(イ)の方法に使用される不飽
和ビニル系重合体は、水酸基を有する重合体以外であれ
ば特に限定されず、例えば、下記(イ−1)や(イ−
2)の方法あるいはこれらの組み合わせなどによって製
造することができる。 (イ−1)官能基(以下「官能基(α)」という)を有
するビニル系単量体を(共)重合したのち、該(共)重
合体中の官能基(α)に、該官能基(α)と反応しうる
官能基(以下「官能基(β)」という)と炭素・炭素二
重結合とを有する不飽和化合物を反応させることによ
り、重合体分子鎖の側鎖に炭素−炭素二重結合を有する
不飽和ビニル系重合体を製造する方法。The unsaturated vinyl polymer used in the method (A) is not particularly limited as long as it is other than a polymer having a hydroxyl group. For example, the following (A-1) and (A)
It can be produced by the method 2) or a combination thereof. (A-1) After (co) polymerizing a vinyl monomer having a functional group (hereinafter referred to as "functional group (α)"), the functional group (α) in the (co) polymer is replaced with the functional group (α). By reacting a functional group capable of reacting with the group (α) (hereinafter referred to as “functional group (β)”) with an unsaturated compound having a carbon-carbon double bond, carbon- A method for producing an unsaturated vinyl polymer having a carbon double bond.
【0062】(イ−2)官能基(α)を有するラジカル
重合開始剤(例えば、4,4−アゾビス−4−シアノ吉
草酸など)を使用し、あるいは、ラジカル重合開始剤と
連鎖移動剤の双方に官能基(α)を有する化合物(例え
ば、4,4−アゾビス−4−シアノ吉草酸とジチオグリ
コール酸など)を使用して、ビニル系単量体を(共)重
合して、重合体分子鎖の片末端あるいは両末端にラジカ
ル重合開始剤や連鎖移動剤に由来する官能基(α)を有
する(共)重合体を合成したのち、該(共)重合体中の
官能基(α)に、官能基(β)と炭素・炭素二重結合と
を有する不飽和化合物を反応させることにより、重合体
分子鎖の片末端あるいは両末端に炭素−炭素二重結合を
有する不飽和ビニル系重合体を製造する方法。(A-2) A radical polymerization initiator having a functional group (α) (for example, 4,4-azobis-4-cyanovaleric acid or the like) is used, or a radical polymerization initiator and a chain transfer agent are used. A vinyl monomer is (co) polymerized using a compound having a functional group (α) on both sides (eg, 4,4-azobis-4-cyanovaleric acid and dithioglycolic acid) to obtain a polymer. After synthesizing a (co) polymer having a functional group (α) derived from a radical polymerization initiator or a chain transfer agent at one or both ends of the molecular chain, the functional group (α) in the (co) polymer is synthesized. Is reacted with an unsaturated compound having a functional group (β) and a carbon-carbon double bond to obtain an unsaturated vinyl polymer having a carbon-carbon double bond at one or both ends of the polymer molecular chain. A method of manufacturing coalescence.
【0063】(イ−1)および(イ−2)の方法におけ
る官能基(α)と官能基(β)との反応の例としては、
カルボキシル基と水酸基とのエステル化反応、カルボン
酸無水物基と水酸基との開環エステル化反応、カルボキ
シル基とエポキシ基との開環エステル化反応、カルボキ
シル基とアミノ基とのアミド化反応、カルボン酸無水物
基とアミノ基との開環アミド化反応、エポキシ基とアミ
ノ基との開環付加反応、水酸基とイソシアネート基との
ウレタン化反応や、これらの反応の組み合わせなどを挙
げることができる。Examples of the reaction between the functional group (α) and the functional group (β) in the methods (a-1) and (a-2) include:
Esterification reaction between carboxyl group and hydroxyl group, ring-opening esterification reaction between carboxylic anhydride group and hydroxyl group, ring-opening esterification reaction between carboxyl group and epoxy group, amidation reaction between carboxyl group and amino group, carboxyl group Examples include a ring-opening amidation reaction between an acid anhydride group and an amino group, a ring-opening addition reaction between an epoxy group and an amino group, a urethanation reaction between a hydroxyl group and an isocyanate group, and a combination of these reactions.
【0064】官能基(α)を有するビニル系単量体とし
ては、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレ
イン酸、フマル酸、イタコン酸などの不飽和カルボン
酸;無水マレイン酸、無水イタコン酸などの不飽和カル
ボン酸無水物;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、
3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、N−メ
チロール(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエチ
ルビニルエーテルなどの水酸基含有ビニル系単量体;2
−アミノエチル(メタ)アクリレート、2−アミノプロ
ピル(メタ)アクリレート、3−アミノプロピル(メ
タ)アクリレート、2−アミノエチルビニルエーテルな
どのアミノ基含有ビニル系単量体;1,1,1−トリメ
チルアミン(メタ)アクリルイミド、1−メチル−1−
エチルアミン(メタ)アクリルイミド、1,1−ジメチ
ル−1−(2−ヒドロキシプロピル)アミン(メタ)ア
クリルイミド、1,1−ジメチル−1−(2′−フェニ
ル−2′−ヒドロキシエチル)アミン(メタ)アクリル
イミド、1,1−ジメチル−1−(2′−ヒドロキシ−
2′−フェノキシプロピル)アミン(メタ)アクリルイ
ミドなどのアミンイミド基含有ビニル系単量体;グリシ
ジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル
などのエポキシ基含有ビニル系単量体などを挙げること
ができる。これらの官能基(α)を有するビニル系単量
体は、単独でまたは2種以上を混合して使用することが
できる。Examples of the vinyl monomer having a functional group (α) include unsaturated carboxylic acids such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid and itaconic acid; maleic anhydride, itaconic anhydride Unsaturated carboxylic anhydrides such as acids; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate,
Hydroxyl-containing vinyl monomers such as 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, N-methylol (meth) acrylamide, and 2-hydroxyethyl vinyl ether; 2
Amino-containing vinyl monomers such as -aminoethyl (meth) acrylate, 2-aminopropyl (meth) acrylate, 3-aminopropyl (meth) acrylate, and 2-aminoethyl vinyl ether; 1,1,1-trimethylamine ( (Meth) acrylimide, 1-methyl-1-
Ethylamine (meth) acrylimide, 1,1-dimethyl-1- (2-hydroxypropyl) amine (meth) acrylimide, 1,1-dimethyl-1- (2′-phenyl-2′-hydroxyethyl) amine ( (Meth) acrylimide, 1,1-dimethyl-1- (2'-hydroxy-
Examples thereof include vinyl monomers containing an amine imide such as 2'-phenoxypropyl) amine (meth) acrylimide; vinyl monomers containing an epoxy group such as glycidyl (meth) acrylate and allyl glycidyl ether. These vinyl monomers having a functional group (α) can be used alone or in combination of two or more.
【0065】官能基(α)を有するビニル系単量体と共
重合可能な他のビニル系単量体としては、例えば、 (イ)スチレン、α−メチルスチレン、4−メチルスチ
レン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−
メトキシスチレン、2−ヒドロキシメチルスチレン、4
−エチルスチレン、4−エトキシスチレン、3,4−ジ
メチルスチレン、3,4−ジエチルスチレン、2−クロ
ロスチレン、3−クロロスチレン、4−クロロ−3−メ
チルスチレン、4−t−ブチルスチレン、2,4−ジク
ロロスチレン、2,6−ジクロロスチレン、1−ビニル
ナフタレンなどの芳香族ビニル単量体;Examples of other vinyl monomers copolymerizable with the vinyl monomer having a functional group (α) include (a) styrene, α-methylstyrene, 4-methylstyrene, and 2-methylstyrene. Styrene, 3-methylstyrene, 4-
Methoxystyrene, 2-hydroxymethylstyrene, 4
-Ethylstyrene, 4-ethoxystyrene, 3,4-dimethylstyrene, 3,4-diethylstyrene, 2-chlorostyrene, 3-chlorostyrene, 4-chloro-3-methylstyrene, 4-t-butylstyrene, Aromatic vinyl monomers such as 2,4-dichlorostyrene, 2,6-dichlorostyrene, 1-vinylnaphthalene;
【0066】(ロ)メチル(メタ)アクリレート、
エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリ
レート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル
(メタ)アクリレート、アミル(メタ)アクリレート、
i−アミル(メタ)アクリレート、へキシル(メタ)ア
クリレート、2−エチルへキシル(メタ)アクリレー
ト、n−オクチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシ
ルメタクリレートなどの(メタ)アクリレート化合物;(B) methyl (meth) acrylate,
Ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, amyl (meth) acrylate,
(meth) acrylate compounds such as i-amyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, and cyclohexyl methacrylate;
【0067】(ハ)ジビニルベンゼン、エチレングリコ
ールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ
(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)ア
クリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリ
レート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレ
ート、 テトラプロピレングリコールジ(メタ)アクリ
レート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキ
サンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロール
プロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリト
ールテトラ(メタ)アクリレートなどの多官能性単量
体;(C) divinylbenzene, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, Dipropylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, tetrapropylene glycol di (meth) acrylate, butanediol di (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) Polyfunctional monomers such as acrylates and pentaerythritol tetra (meth) acrylate;
【0068】(ニ)(メタ)アクリルアミド、N−メチ
ロール(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル
(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)
アクリルアミド、N,N′−メチレンビスアクリルアミ
ド、ダイアセトンアクリルアミド、マレイン酸アミド、
マレイミドなどの酸アミド化合物; (ホ)塩化ビニル、塩化ビニリデン、脂肪酸ビニルエス
テルなどのビニル化合物; (ヘ)1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタ
ジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−
ネオペンチル−1,3−ブタジエン、2−クロロ−1,
3−ブタジエン、2−シアノ−1,3−ブタジエン、イ
ソプレン、アルキル基、ハロゲン原子、シアノ基などの
置換基で置換された置換直鎖共役ペンタジエン類、直鎖
状および側鎖状の共役ヘキサジエンなどの脂肪族共役ジ
エン;(D) (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N-methoxymethyl (meth) acrylamide, N-butoxymethyl (meth)
Acrylamide, N, N'-methylenebisacrylamide, diacetone acrylamide, maleic amide,
Acid amide compounds such as maleimide; (e) vinyl compounds such as vinyl chloride, vinylidene chloride and fatty acid vinyl ester; (f) 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1 , 3-butadiene, 2-
Neopentyl-1,3-butadiene, 2-chloro-1,
Substituted linear conjugated pentadienes substituted with substituents such as 3-butadiene, 2-cyano-1,3-butadiene, isoprene, an alkyl group, a halogen atom, and a cyano group; linear and side-chain conjugated hexadienes; An aliphatic conjugated diene;
【0069】(ト)アクリロニトリル、メタアクリロニ
トリルなどのシアン化ビニル化合物; (チ)トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、ペン
タデカフルオロオクチル(メタ)アクリレートなどのフ
ッ素原子含有単量体; (リ)4−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2,6,
6−テトラメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイ
ルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、
4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6
−ペンタメチルピペリジンなどのピペリジン系モノマ
ー; そのほかジカプロラクトンなどが挙げられる。これら
は、1種単独あるいは2種以上を併用して用いることが
できる。(G) vinyl cyanide compounds such as acrylonitrile and methacrylonitrile; fluorine atom-containing monomers such as (thi) trifluoroethyl (meth) acrylate and pentadecafluorooctyl (meth) acrylate; (Meth) acryloyloxy-2,2,6
6-tetramethylpiperidine, 4- (meth) acryloylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine,
4- (meth) acryloyloxy-1,2,2,6,6
Piperidine monomers such as pentamethylpiperidine; and dicaprolactone. These can be used alone or in combination of two or more.
【0070】官能基(β)と炭素・炭素二重結合とを有
する不飽和化合物としては、例えば、官能基(α)を有
するビニル系単量体と同様のビニル系単量体や、上記水
酸基含有ビニル系単量体とジイソシアネート化合物とを
等モルで反応させることにより得られるイソシアネート
基含有不飽和化合物などを挙げることができる。Examples of the unsaturated compound having a functional group (β) and a carbon-carbon double bond include, for example, a vinyl monomer similar to the vinyl monomer having a functional group (α) and the above-mentioned hydroxyl group. An isocyanate group-containing unsaturated compound obtained by reacting a vinyl monomer containing a diisocyanate compound with a diisocyanate compound in an equimolar amount.
【0071】また、上記(ロ)の方法に使用される不飽
和シラン化合物(ロ)の具体例としては、CH2=CH
Si(CH3)(OCH3)2、CH2=CHSi(OCH3)
3 、CH3=CHSi(CH3) Cl2、CH2=CHSi
Cl3 、CH2=CHCOO(CH2)2Si(CH3)
(OCH3)2 、CH2=CHCOO(CH2)2Si(OC
H3)3、CH2=CHCOO(CH2)3Si(CH3) (O
CH3)2 、CH2=CHCOO(CH2)3Si(OC
H3)3、CH2=CHCOO(CH2)2Si(CH3)C
l2、CH2=CHCOO(CH2)2SiCl3 、CH2
=CHCOO(CH2)3Si(CH3)Cl2 、CH2=
CHCOO(CH2)3SiCl3 、CH2=C(CH3)
COO(CH2)2Si(CH3) (OCH3)2 、CH2=
C(CH3) COO(CH2)2Si(OCH3)3 、CH2
=C(CH3) COO(CH2)3Si(CH3) (OC
H3)2 、CH2=C(CH3) COO(CH2)3Si(O
CH3)3 、CH2=C(CH3) COO(CH2)2Si
(CH3) Cl2 、CH2=C(CH3)COO(CH2)2
SiCl3 、CH2=C(CH3) COO(CH2) 3S
i(CH 3) Cl2 、CH2=C(CH3) COO(CH
2) 3SiCl3 、In addition, the unsaturation used in the above method (b)
Specific examples of the sum silane compound (II) include CHTwo= CH
Si (CHThree) (OCHThree)Two, CHTwo= CHSi (OCHThree)
Three, CHThree= CHSi (CHThree) ClTwo, CHTwo= CHSi
ClThree , CHTwo= CHCOO (CHTwo)TwoSi (CHThree)
(OCHThree)Two, CHTwo= CHCOO (CHTwo)TwoSi (OC
HThree)Three, CHTwo= CHCOO (CHTwo)ThreeSi (CHThree) (O
CHThree)Two , CHTwo= CHCOO (CHTwo)ThreeSi (OC
HThree)Three, CHTwo= CHCOO (CHTwo)TwoSi (CHThree) C
lTwo, CHTwo= CHCOO (CHTwo)TwoSiClThree , CHTwo
= CHCOO (CHTwo)ThreeSi (CHThree) ClTwo , CHTwo=
CHCOO (CHTwo)ThreeSiClThree , CHTwo= C (CHThree)
COO (CHTwo)TwoSi (CHThree) (OCHThree)Two , CHTwo=
C (CHThree) COO (CHTwo)TwoSi (OCHThree)Three , CHTwo
= C (CHThree) COO (CHTwo)ThreeSi (CHThree) (OC
HThree)Two , CHTwo= C (CHThree) COO (CHTwo)ThreeSi (O
CHThree)Three , CHTwo= C (CHThree) COO (CHTwo)TwoSi
(CHThree) ClTwo , CHTwo= C (CHThree) COO (CHTwo)Two
SiClThree , CHTwo= C (CHThree) COO (CHTwo)ThreeS
i (CH Three) ClTwo , CHTwo= C (CHThree) COO (CH
Two)ThreeSiClThree ,
【0072】[0072]
【化1】 Embedded image
【化2】 Embedded image
【化3】 Embedded image
【化4】 Embedded image
【0073】を挙げることができる。これらは、1種単
独あるいは2種以上を併用して用いることができる。ま
た、不飽和シラン化合物(ロ)と共重合させる他のビニ
ル系単量体としては、例えば、上記(イ−1)の方法に
ついて例示した官能基(α)を有するビニル系単量体や
他のビニル系単量体などの1種以上を挙げることができ
る。The following can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more. Examples of other vinyl monomers to be copolymerized with the unsaturated silane compound (b) include, for example, vinyl monomers having the functional group (α) exemplified in the method (a-1) and other vinyl monomers. At least one vinyl monomer.
【0074】また、(E−1)成分の他の例としては、
特定シリル基含有エポキシ樹脂、特定シリル基含有ポリ
エステル樹脂などを挙げることができる。上記特定シリ
ル基含有エポキシ樹脂は、例えば、ビスフェノールA型
エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、水添
ビスフェノールA型エポキシ樹脂、脂肪族ポリグリシジ
ルエーテル、脂肪族ポリグリシジルエステルなどのエポ
キシ樹脂中のエポキシ基に、特定シリル基を有するアミ
ノシラン類、ビニルシラン類、カルボキシシラン類、グ
リシジルシラン類などを反応させることにより製造する
ことができる。また、上記特定シリル基含有ポリエステ
ル樹脂は、例えば、ポリエステル樹脂中に含有されるカ
ルボキシル基や水酸基に、特定シリル基を有するアミノ
シラン類、カルボキシシラン類、グリシジルシラン類な
どを反応させることにより製造することができる。As another example of the component (E-1),
Specific silyl group-containing epoxy resins, specific silyl group-containing polyester resins, and the like can be given. The specific silyl group-containing epoxy resin is, for example, an epoxy group in an epoxy resin such as a bisphenol A epoxy resin, a bisphenol F epoxy resin, a hydrogenated bisphenol A epoxy resin, an aliphatic polyglycidyl ether, or an aliphatic polyglycidyl ester. And aminosilanes, vinylsilanes, carboxysilanes, glycidylsilanes and the like having a specific silyl group. The specific silyl group-containing polyester resin is, for example, produced by reacting a carboxyl group or a hydroxyl group contained in the polyester resin with an aminosilane having a specific silyl group, a carboxysilane, a glycidylsilane, or the like. Can be.
【0075】(E−1)成分のMwは、好ましくは2,
000〜100,000、さらに好ましくは4,000
〜50,000である。(E−1)成分の使用量は、上
記(A)成分(完全加水分解縮合物換算)および(B)
成分の合計量100重量部あたり、通常、95重量部以
下、好ましくは50重量部以下である。The Mw of the component (E-1) is preferably 2,
000 to 100,000, more preferably 4,000
~ 50,000. The amount of the component (E-1) used is the same as that of the component (A) (in terms of complete hydrolysis condensate) and the component (B).
It is usually at most 95 parts by weight, preferably at most 50 parts by weight, per 100 parts by weight of the total amount of the components.
【0076】上記(E−1)成分を製造する際の重合方
法としては、例えば、一括して単量体を添加して重合す
る方法、単量体の一部を重合したのち、その残りを連続
的にあるいは断続的に添加する方法、もしくは、単量体
を重合の始めから連続的に添加する方法などが挙げられ
る。また、これらの重合方法を組み合わせた重合方法を
採用することもできる。好ましい重合方法としては、溶
液重合が挙げられる。溶液重合に使用される溶媒は、通
常のものを使用できるが、そのうち、ケトン類、アルコ
ール類が好ましい。この重合において、重合開始剤、分
子量調整剤、キレート化剤、無機電解質は、公知のもの
を使用することができる。As the polymerization method for producing the above-mentioned component (E-1), for example, a method in which a monomer is added at a time and polymerization is performed, a part of the monomer is polymerized, and then the remainder is A method in which the monomer is added continuously or intermittently, a method in which the monomer is continuously added from the beginning of the polymerization, and the like can be mentioned. Further, a polymerization method in which these polymerization methods are combined may be employed. Preferred polymerization methods include solution polymerization. As the solvent used for the solution polymerization, a usual solvent can be used, and among them, ketones and alcohols are preferable. In this polymerization, known polymerization initiators, molecular weight regulators, chelating agents and inorganic electrolytes can be used.
【0077】本発明において、(E−1)成分は、単独
でまたは上記のようにして得られた2種以上を混合して
使用することができる。In the present invention, the component (E-1) can be used alone or as a mixture of two or more kinds obtained as described above.
【0078】(E−2)ハイブリッド型水系分散体; (E−2)成分は、ポリオルガノシロキサンと上記(E
−1)シリル基含有重合体とからなる特定重合体が水系
媒体中に分散しているものである。この特定重合体は、
例えば、粒子状あるいは水性ゾル状に分散しており、粒
子状体の平均粒子径は、通常、0.001〜100μ
m、好ましくは、0.001〜1μmである。水系分散
体における水系媒体は、本質的に水からなるが、場合に
より、アルコールなどの有機溶媒を数重量%程度まで含
まれていてもよい。(E-2) Hybrid type aqueous dispersion; The component (E-2) is composed of a polyorganosiloxane and the above-mentioned (E)
-1) A specific polymer comprising a silyl group-containing polymer is dispersed in an aqueous medium. This specific polymer is
For example, it is dispersed in the form of particles or an aqueous sol, and the average particle diameter of the particles is usually 0.001 to 100 μm.
m, preferably 0.001 to 1 μm. The aqueous medium in the aqueous dispersion is essentially composed of water, but may contain an organic solvent such as alcohol up to about several weight% in some cases.
【0079】(E−2)成分は、好ましくは、オルガノ
シランと(E−1)成分とを、上記有機金属化合物等お
よび水の存在下、有機溶媒中で加水分解および/または
縮合させ、得られた反応溶液を水系媒体中に分散させ
て、次いで有機溶媒を除去する方法により製造する。上
記方法において、加水分解および/または縮合時に存在
する水は、オルガノシラン1モルに対して、通常、0.
5〜3.0モル、好ましく0.5〜2.0モル程度であ
る。The component (E-2) is preferably obtained by hydrolyzing and / or condensing an organosilane and the component (E-1) in an organic solvent in the presence of the above-mentioned organometallic compound and water. The obtained reaction solution is dispersed in an aqueous medium, and then manufactured by a method of removing an organic solvent. In the above method, water present at the time of hydrolysis and / or condensation is usually 0.1 to 1 mol of organosilane.
It is about 5 to 3.0 mol, preferably about 0.5 to 2.0 mol.
【0080】上記の方法において反応生成物を水系媒体
中に分散させる際には、界面活性剤などを使用すること
ができる。上記界面活性剤としては、本発明の水系分散
体の製造において乳化剤として用いられると同様の界面
活性剤が用いられる。When the reaction product is dispersed in the aqueous medium in the above method, a surfactant or the like can be used. As the above-mentioned surfactant, the same surfactant as used as an emulsifier in the production of the aqueous dispersion of the present invention is used.
【0081】また、上記方法に使用される有機溶媒とし
ては、上記ポリオルガノシロキサンの製造において用い
られることのある、アルコール類、芳水素類、エーテル
類、ケトン類、エステル類などが好適である。これらの
有機溶媒は、反応溶液を水系媒体中に分散させる前に除
去しておくこともできる。上記方法における加水分解お
よび/または縮合時の反応条件は、通常、40〜70℃
であり、反応時間は、通常、1〜8時間である。上記方
法において、pH調整剤を用いることもできるが、この
pH調整剤としては、本発明の水系分散体の製造におい
て用いられることのあるpH調整剤と同様のものが挙げ
られる。また、この際のpH調節時のpH値も、通常、
6〜10、好ましくは7〜8である。(E−2)成分の
使用量は、上記(A)成分(完全加水分解縮合物換算)
および(B)成分の合計量100重量部あたり、通常、
1,000重量部以下、好ましくは200重量部以下で
ある。As the organic solvent used in the above method, alcohols, aromatics, ethers, ketones, esters, and the like, which may be used in the production of the polyorganosiloxane, are suitable. These organic solvents can be removed before dispersing the reaction solution in an aqueous medium. The reaction conditions at the time of hydrolysis and / or condensation in the above method are usually 40 to 70 ° C.
And the reaction time is usually 1 to 8 hours. In the above method, a pH adjuster can be used, and examples of the pH adjuster include the same pH adjusters that may be used in the production of the aqueous dispersion of the present invention. Also, the pH value at the time of pH adjustment at this time is usually
6-10, preferably 7-8. The amount of the component (E-2) used is the above component (A) (in terms of a completely hydrolyzed condensate).
And 100 parts by weight of the total amount of component (B),
It is 1,000 parts by weight or less, preferably 200 parts by weight or less.
【0082】(F)成分 (F)成分は、無機化合物の粉体および/またはゾルも
しくはコロイドからなり、塗膜の所望の特性に応じて配
合される。(F)成分がゾルもしくはコロイド状の場合
には、その平均粒径は、通常、0.001〜100μm
程度である。 Component (F) The component (F) comprises a powder and / or a sol or a colloid of an inorganic compound, and is blended according to the desired properties of the coating film. When the component (F) is in the form of a sol or a colloid, the average particle size is usually 0.001 to 100 μm.
It is about.
【0083】(F)成分をなす化合物の具体例として
は、TiO2 、TiO3 、SrTiO3、FeTi
O3、WO3、SnO2、Bi2O3、In2O3 、Zn
O、Fe2O3、RuO2、CdO、CdS、CdSe、
GaP、GaAs、CdFeO3、MoS2、LaRhO
3、GaN、CdP、ZnS、ZnSe、ZnTe、N
b2O5、ZrO2、InP、GaAsP、InGaAl
P、AlGaAs、PbS、InAs、PbSe、In
Sbなどの光触媒能を有する半導体のほか、SiO2、
Al2O3、AlGa、As、Al(OH)3、Sb
2O5、Si3N4、Sn−In2O 3、Sb−In2O3 、
MgF、CeF3、CeO2 、3Al2O3・2Si
O2、BeO、SiC、AlN、Fe、Co、Co−F
eOx 、CrO2、Fe4N、BaTiO3、BaO−A
l2O3−SiO2、Baフェライト、SmCO5、YCO
5、CeCO5 PrCO5、Sm2CO17、Nd2Fe14
B、Al4O3、α−Si、SiN4、CoO、Sb−S
nO2、Sb2O5、MnO2、MnB、Co3O4、Co3
B、LiTaO3、MgO、MgAl2O4、BeAl2O
4、ZrSiO4、ZnSb、PbTe、GeSi、F
eSi2、CrSi2、CoSi2、MnSi1.7 3、Mg2
Si、β−B、BaC、BP、TiB2、ZrB2、Hf
B2、Ru2Si 3、TiO2(ルチル型)、TiO3、P
bTiO3、Al2TiO5、Zn2SiO4、Zr2SiO
4、2MgO2−Al2O3−5SiO2、Nb2O5、Li2
O−Al2O3−4SiO2、Mgフェライト、Niフェ
ライト、Ni−Znフェライト、Liフェライト、Sr
フェライトなどを挙げることができる。これら(F)成
分は、単独でまたは2種以上を混合して使用することが
できる。Specific examples of the compound constituting the component (F)
Is TiOTwo , TiOThree , SrTiOThree, FeTi
OThree, WOThree, SnOTwo, BiTwoOThree, InTwoOThree , Zn
O, FeTwoOThree, RuOTwo, CdO, CdS, CdSe,
GaP, GaAs, CdFeOThree, MoSTwo, LaRhO
Three, GaN, CdP, ZnS, ZnSe, ZnTe, N
bTwoOFive, ZrOTwo, InP, GaAsP, InGaAl
P, AlGaAs, PbS, InAs, PbSe, In
In addition to semiconductors having photocatalytic activity such as Sb, SiOTwo,
AlTwoOThree, AlGa, As, Al (OH)Three, Sb
TwoOFive, SiThreeNFour, Sn-InTwoO Three, Sb-InTwoOThree ,
MgF, CeFThree, CeOTwo , 3AlTwoOThree・ 2Si
OTwo, BeO, SiC, AlN, Fe, Co, Co-F
eOx, CrOTwo, FeFourN, BaTiOThree, BaO-A
lTwoOThree-SiOTwo, Ba ferrite, SmCOFive, YCO
Five, CeCOFive PrCOFive, SmTwoCO17, NdTwoFe14
B, AlFourOThree, Α-Si, SiNFour, CoO, Sb-S
nOTwo, SbTwoOFive, MnOTwo, MnB, CoThreeOFour, CoThree
B, LiTaOThree, MgO, MgAlTwoOFour, BeAlTwoO
4, ZrSiOFour, ZnSb, PbTe, GeSi, F
eSiTwo, CrSiTwo, CoSiTwo, MnSi1.7 Three, MgTwo
Si, β-B, BaC, BP, TiBTwo, ZrBTwo, Hf
BTwo, RuTwoSi Three, TiOTwo(Rutile type), TiOThree, P
bTiOThree, AlTwoTiOFive, ZnTwoSiOFour, ZrTwoSiO
Four, 2MgOTwo-AlTwoOThree-5SiOTwo, NbTwoOFive, LiTwo
O-AlTwoOThree-4SiOTwo, Mg ferrite, Ni ferrite
Light, Ni-Zn ferrite, Li ferrite, Sr
Ferrite and the like can be mentioned. These (F)
Can be used alone or in combination of two or more.
it can.
【0084】(F)成分の存在形態には、粉体、水に分
散した水系のゾルもしくはコロイド、イソプロピルアル
コールなどの極性溶媒や、トルエンなどの非極性溶媒中
に分散した溶媒系のゾルもしくはコロイドがある。溶媒
系のゾルもしくはコロイドの場合、半導体の分散性によ
ってはさらに水や溶媒にて希釈して用いてもよく、また
分散性を向上させるために表面処理して用いてもよい。
(F)成分が水系のゾルもしくはコロイド、あるいは溶
媒系のゾルもしくはコロイドである場合、固形分濃度は
40重量%以下が好ましい。The component (F) may be in the form of a powder, an aqueous sol or colloid dispersed in water, a polar solvent such as isopropyl alcohol, or a solvent sol or colloid dispersed in a nonpolar solvent such as toluene. There is. In the case of a solvent-based sol or colloid, depending on the dispersibility of the semiconductor, it may be used after being diluted with water or a solvent, or may be used after surface treatment to improve the dispersibility.
When the component (F) is an aqueous sol or colloid, or a solvent sol or colloid, the solid content concentration is preferably 40% by weight or less.
【0085】(F)成分を水系分散体中に配合する方法
としては、水系分散体の調製後に添加してもよく、ある
いは、水系分散体の調製時に添加して、(F)成分を、
上記(A)成分などと共加水分解・縮合させてもよい。As a method of blending the component (F) into the aqueous dispersion, the component (F) may be added after the preparation of the aqueous dispersion, or may be added during the preparation of the aqueous dispersion, and the component (F) is added.
It may be co-hydrolyzed / condensed with the component (A) or the like.
【0086】(F)成分の使用量は、上記(A)成分
(完全加水分解縮合物換算)および(B)成分の合計量
100重量部に対して、固形分で、通常、500重量部
以下、好ましくは、0.1〜400重量部である。Component (F) is used in an amount of solids, usually 500 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the total of component (A) (in terms of complete hydrolysis condensate) and component (B). Preferably, it is 0.1 to 400 parts by weight.
【0087】他の添加剤 また、本発明の水系分散体には、得られる塗膜の着色、
厚膜化などのために、別途充填材を添加・分散させるこ
ともできる。このような充填材としては、例えば、非水
溶性の有機顔料や無機顔料、顔料以外の、粒子状、繊維
状もしくは鱗片状のセラミックス、金属あるいは合金、
ならびにこれらの金属の酸化物、水酸化物、炭化物、窒
化物、硫化物などを挙げることができる。 Other Additives Further , the aqueous dispersion of the present invention may contain
A filler may be separately added and dispersed for thickening the film. As such a filler, for example, water-insoluble organic pigments and inorganic pigments, other than pigments, particulate, fibrous or flaky ceramics, metals or alloys,
And oxides, hydroxides, carbides, nitrides, and sulfides of these metals.
【0088】上記充填材の具体例としては、鉄、銅、ア
ルミニウム、ニッケル、銀、亜鉛、フェライト、カーボ
ンブラック、ステンレス鋼、二酸化ケイ素、顔料用酸化
チタン、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化マンガ
ン、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化コバルト、合成ム
ライト、水酸化アルミニウム、水酸化鉄、炭化ケイ素、
窒化ケイ素、窒化ホウ素、クレー、ケイソウ土、消石
灰、石膏、タルク、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭
酸マグネシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、雲母、
亜鉛緑、クロム緑、コバルト緑、ビリジアン、ギネー
緑、コバルトクロム緑、シェーレ緑、緑土、マンガン
緑、ピグメントグリーン、群青、紺青、ピグメントグリ
ーン、岩群青、コバルト青、セルリアンブルー、ホウ酸
銅、モリブデン青、硫化銅、コバルト紫、マルス紫、マ
ンガン紫、ピグメントバイオレット、亜酸化鉛、鉛酸カ
ルシウム、ジンクエロー、硫化鉛、クロム黄、黄土、カ
ドミウム黄、ストロンチウム黄、チタン黄、リサージ、
ピグメントエロー、亜酸化銅、カドミウム赤、セレン
赤、クロムバーミリオン、ベンガラ、亜鉛白、アンチモ
ン白、塩基性硫酸鉛、チタン白、リトポン、ケイ酸鉛、
酸化ジルコン、タングステン白、鉛、亜鉛華、バンチソ
ン白、フタル酸鉛、マンガン白、硫酸鉛、黒鉛、ボーン
黒、ダイヤモンドブラック、サーマトミック黒、植物性
黒、チタン酸カリウムウィスカー、二硫化モリブデンな
どを挙げることができる。これらの充填材は、単独でま
たは2種以上を混合して使用することができる。充填材
の使用量は、上記(A)成分(完全加水分解縮合物換
算)および(B)成分の合計量100重量部に対して、
通常、300重量部以下である。Specific examples of the filler include iron, copper, aluminum, nickel, silver, zinc, ferrite, carbon black, stainless steel, silicon dioxide, titanium oxide for pigment, aluminum oxide, chromium oxide, manganese oxide, and manganese oxide. Iron, zirconium oxide, cobalt oxide, synthetic mullite, aluminum hydroxide, iron hydroxide, silicon carbide,
Silicon nitride, boron nitride, clay, diatomaceous earth, slaked lime, gypsum, talc, barium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, bentonite, mica,
Zinc green, chrome green, cobalt green, viridian, guinea green, cobalt chrome green, shale green, green earth, manganese green, pigment green, ultramarine blue, navy blue, pigment green, rock ultramarine, cobalt blue, cerulean blue, copper borate, Molybdenum blue, copper sulfide, cobalt purple, mars purple, manganese purple, pigment violet, lead oxide, calcium plumbate, zinc yellow, lead sulfide, chrome yellow, loess, cadmium yellow, strontium yellow, titanium yellow, litharge,
Pigment yellow, cuprous oxide, cadmium red, selenium red, chrome vermillion, red iron, zinc white, antimony white, basic lead sulfate, titanium white, lithopone, lead silicate,
Zircon oxide, tungsten white, lead, zinc white, bunchesone white, lead phthalate, manganese white, lead sulfate, graphite, bone black, diamond black, thermatomic black, vegetable black, potassium titanate whisker, molybdenum disulfide, etc. Can be mentioned. These fillers can be used alone or in combination of two or more. The amount of the filler used is based on 100 parts by weight of the total amount of the component (A) (in terms of complete hydrolysis condensate) and the component (B).
Usually, it is 300 parts by weight or less.
【0089】さらに、本発明の水系分散体には、所望に
より、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキ
シエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチ
レン脂肪酸エステル、ポリカルボン酸型高分子界面活性
剤、ポリカルボン酸塩、ポリリン酸塩、ポリアクリル酸
塩、ポリアミドエステル塩、ポリエチレングリコールな
どの分散剤;メチルセルロース、エチルセルロース、ヒ
ドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロ
ース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースなどのセル
ロース類や、ひまし油誘導体、フェロけい酸塩などの増
粘剤;炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、亜硝
酸アンモニウム、水素化ホウ素ナトリウム、カルシウム
アジドなどの無機発泡剤や、アゾビスイソブチロニトリ
ルなどのアゾ化合物、ジフェニルスルホン−3,3′−
ジスルホヒドラジンなどのヒドラジン化合物、セミカル
バジド化合物、トリアゾール化合物、N−ニトロソ化合
物などの有機発泡剤のほか、界面活性剤、シランカップ
リング剤、チタンカップリング剤、染料などの他の添加
剤を配合することもできる。特に、本発明の水系分散体
を下塗り用組成物に用いる場合には、耐候性、耐久密着
性を向上させる目的で、紫外線吸収剤、紫外線安定剤な
どを配合してもよい。紫外線吸収剤としては、ZnO、
TiO2(光触媒機能を示さないもの)、CeO2などの
無機系半導体;サリチル酸系、ベンゾフェノン系、ベン
ゾトリアゾール系、シアノアクリレート系、トリアジン
系などの有機系紫外線吸収剤が挙げられる。また、紫外
線安定剤としては、ピペリジン系などが挙げられる。The aqueous dispersion of the present invention may further contain, if desired, a polyoxyethylene alkyl ether, a polyoxyethylene alkyl phenyl ether, a polyoxyethylene fatty acid ester, a polycarboxylic acid type polymer surfactant, and a polycarboxylate. , Polyphosphates, polyacrylates, polyamide ester salts, dispersants such as polyethylene glycol; celluloses such as methylcellulose, ethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, castor oil derivatives, and ferrosilicates. Thickeners: inorganic blowing agents such as ammonium carbonate, ammonium bicarbonate, ammonium nitrite, sodium borohydride, calcium azide, and azo compounds such as azobisisobutyronitrile , 3,3'
In addition to organic blowing agents such as hydrazine compounds such as disulfohydrazine, semicarbazide compounds, triazole compounds, N-nitroso compounds, and other additives such as surfactants, silane coupling agents, titanium coupling agents, and dyes. You can also. In particular, when the aqueous dispersion of the present invention is used in an undercoating composition, an ultraviolet absorber, an ultraviolet stabilizer, and the like may be blended for the purpose of improving weather resistance and durable adhesion. As an ultraviolet absorber, ZnO,
Examples include inorganic semiconductors such as TiO 2 (which does not exhibit a photocatalytic function) and CeO 2 ; and organic ultraviolet absorbers such as salicylic acid, benzophenone, benzotriazole, cyanoacrylate, and triazine. Examples of the ultraviolet stabilizer include piperidine.
【0090】また、本発明の水系分散体のコーティング
性をより向上させるためにレベリング剤を配合すること
ができる。このようなレベリング剤のうち、フッ素系の
レベリング剤(商品名。以下同様)としては、例えば、
ビーエムヘミー(BM−CHEMIE)社のBM100
0、BM1100;エフカケミカルズ社のエフカ77
2、エフカ777;共栄社化学(株)製のフローレンシ
リーズ;住友スリーエム(株)のFCシリーズ;東邦化
学(株)のフルオナールTFシリーズなどを挙げること
ができ、シリコーン系のレベリング剤としては、例え
ば、ビックケミー社のBYKシリーズ;シュメグマン
(Sshmegmann)社のSshmegoシリー
ズ;エフカケミカルズ社のエフカ30、エフカ31、エ
フカ34、エフカ35、エフカ36、エフカ39、エフ
カ83、エフカ86、エフカ88などを挙げることがで
き、エーテル系またはエステル系のレベリング剤として
は、例えば、日信化学工業(株)のカーフィノール;花
王(株)のエマルゲン、ホモゲノールなどを挙げること
ができる。Further, a leveling agent can be blended to further improve the coating property of the aqueous dispersion of the present invention. Among such leveling agents, as a fluorine-based leveling agent (trade name; the same applies hereinafter), for example,
BM100 from BM-CHEMIE
0, BM1100; Efka 77 of Efka Chemicals
2, Fuka 777; Floren series manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd .; FC series manufactured by Sumitomo 3M Limited; Fluonal TF series manufactured by Toho Chemical Co., Ltd .; BYK series of Big Chemie; Sshmego series of Shmegmann; Examples of the ether-based or ester-based leveling agent include Carfinol manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd .; and Emulgen and Homogenol manufactured by Kao Corporation.
【0091】このようなレベリング剤を配合することに
より、塗膜の仕上がり外観が改善され、薄膜としても均
一に塗布することができる。レベリング剤の使用量は、
水系分散体(固形分換算)に対して、好ましくは、5重
量%以下、さらに好ましくは3重量%以下である。By incorporating such a leveling agent, the finished appearance of the coating film is improved, and the coating film can be uniformly applied. The amount of leveling agent used is
It is preferably at most 5% by weight, more preferably at most 3% by weight, based on the aqueous dispersion (in terms of solid content).
【0092】レベリング剤を配合する方法としては、本
発明の水系分散体を調製する際に配合してもよく、また
塗膜を形成する段階で水系分散体に配合してもよく、さ
らには水系分散体の調製と塗膜の形成との両方の段階で
配合してもよい。As a method of blending the leveling agent, it may be blended when preparing the aqueous dispersion of the present invention, or may be blended with the aqueous dispersion at the stage of forming a coating film. You may mix | blend at both the stage of preparation of a dispersion, and formation of a coating film.
【0093】なお、本発明の水系分散体は、他の樹脂を
ブレンドしてもよい。他の樹脂としては、アクリル−ウ
レタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル、アクリル樹
脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂エマルジョン、エポキシ
樹脂エマルジョン、ポリウレタンエマルジョン、ポリエ
ステルエマルジョンなどが挙げられる。The aqueous dispersion of the present invention may be blended with another resin. Other resins include acryl-urethane resin, epoxy resin, polyester, acrylic resin, fluorine resin, acrylic resin emulsion, epoxy resin emulsion, polyurethane emulsion, polyester emulsion and the like.
【0094】以上のようにして調製された他の成分をも
含有する本発明の水系分散体の全固形分濃度は、通常、
10〜55重量%、好ましくは、15〜50重量%であ
り、使用目的に応じて適宜調整される。全固形分濃度が
45重量%を超えると、保存安定性が低下する傾向があ
る。The total solid content of the aqueous dispersion of the present invention containing other components prepared as described above is usually
The content is 10 to 55% by weight, preferably 15 to 50% by weight, and is appropriately adjusted according to the purpose of use. If the total solid content exceeds 45% by weight, storage stability tends to decrease.
【0095】塗装体 本発明の水系分散体は、そのままで、あるいは、上記の
ような(D)成分以降の添加剤を配合することによっ
て、塗料として使用することができる。なお、これらの
本発明の水系分散体は、上塗り用コーティング組成物の
ほか、下塗り用コーティング組成物としても使用可能で
ある。本発明の塗装体の構成としては、例えば、基材上
に、本発明の水系分散体を含む塗料が塗装された構成を
とるものすべてが挙げられ、例えば、以下の構成が挙げ
られる。 基材/(E−1)シリル基含有重合体/本発明の水系
分散体〔水系分散体単独、水系分散体と(E−1)シリ
ル基含有重合体とのブレンド、水系分散体と(E−2)
ハイブリッド型水系分散体とのブレンド〕 基材/本発明の水系分散体〔水系分散体単独、水系分
散体と(E−1)シリル基含有重合体とのブレンド、水
系分散体と(E−2)ハイブリッド型水系分散体とのブ
レンド〕 基材/プライマー/本発明の水系分散体〔水系分散体
単独、水系分散体と(E−1)シリル基含有重合体との
ブレンド、水系分散体と(E−2)ハイブリッド型水系
分散体とのブレンド〕 基材/プライマー/(E−1)シリル基含有重合体/
本発明の水系分散体〔水系分散体単独、水系分散体と
(E−1)シリル基含有重合体とのブレンド、水系分散
体と(E−2)ハイブリッド型水系分散体とのブレン
ド〕 などからなる。 Coated Body The aqueous dispersion of the present invention can be used as a paint as it is or by blending the above-mentioned additives after the component (D). These aqueous dispersions of the present invention can be used as an undercoating coating composition in addition to an overcoating coating composition. Examples of the configuration of the coated body of the present invention include all configurations in which a coating material containing the aqueous dispersion of the present invention is applied on a base material, and examples include the following configurations. Base material / (E-1) silyl group-containing polymer / aqueous dispersion of the present invention [aqueous dispersion alone, blend of aqueous dispersion and (E-1) silyl group-containing polymer, aqueous dispersion and (E -2)
Blend with Hybrid Aqueous Dispersion] Base Material / Aqueous Dispersion of the Present Invention [Aqueous Dispersion Alone, Blend of Aqueous Dispersion and (E-1) Silyl Group-Containing Polymer, Aqueous Dispersion and (E-2 ) Blend with hybrid aqueous dispersion] Base material / primer / aqueous dispersion of the present invention [aqueous dispersion alone, blend of aqueous dispersion and (E-1) silyl group-containing polymer, aqueous dispersion and E-2) Blend with Hybrid Aqueous Dispersion] Base Material / Primer / (E-1) Silyl Group-Containing Polymer /
Aqueous dispersion of the present invention [aqueous dispersion alone, blend of aqueous dispersion and (E-1) silyl group-containing polymer, blend of aqueous dispersion and (E-2) hybrid type aqueous dispersion] Become.
【0096】本発明の水系分散体を含有する塗料を基材
に塗布する際には、いずれの水系分散体の場合も、刷
毛、ロールコーター、フローコーター、遠心コーター、
超音波コーター、(マイクロ)グラビアコーターなどを
用いたり、ディップコート、流し塗り、スプレー、スク
リーンプロセス、電着、蒸着などが挙げられる。When a coating containing the aqueous dispersion of the present invention is applied to a substrate, any of the aqueous dispersions may be coated with a brush, a roll coater, a flow coater, a centrifugal coater, or the like.
An ultrasonic coater, a (micro) gravure coater, or the like may be used, or dip coating, flow coating, spraying, a screen process, electrodeposition, vapor deposition, or the like may be used.
【0097】本発明の水系分散体は、乾燥膜厚として、
厚さ0.05〜200μm程度の塗膜を形成することが
できる。その後、常温で乾燥するか、あるいは、30〜
200℃程度の温度で、通常、1〜60分程度加熱して
乾燥することにより、塗膜を形成することができる。The aqueous dispersion of the present invention has a dry film thickness
A coating film having a thickness of about 0.05 to 200 μm can be formed. Then dry at room temperature, or 30 ~
By heating and drying at a temperature of about 200 ° C. for about 1 to 60 minutes, a coating film can be formed.
【0098】なお、あらかじめ、本発明の水系分散体あ
るいは他の塗料を用いて下塗りを施す場合には、乾燥膜
厚として、1回塗りで厚さ0.05〜20μm程度、2
回塗りでは厚さ0.1〜40μm程度の塗膜を形成させ
ることができる。その後、常温で乾燥するか、あるい
は、30〜200℃程度の温度で、通常、1〜60分程
度加熱して乾燥することにより、各種の基材に塗膜を形
成することができる。なお、下塗りと上塗りの総計膜厚
は、乾燥膜厚で、通常、0.1〜400μm、好ましく
は、0.2〜300μm程度である。When an undercoat is previously made using the aqueous dispersion of the present invention or another paint, the dry film thickness is about 0.05 to 20 μm in a single coat.
In the recoating, a coating film having a thickness of about 0.1 to 40 μm can be formed. Thereafter, the coating film can be formed on various substrates by drying at normal temperature or by heating at a temperature of about 30 to 200 ° C., usually for about 1 to 60 minutes and drying. In addition, the total film thickness of the undercoat and the overcoat is a dry film thickness, and is usually about 0.1 to 400 μm, preferably about 0.2 to 300 μm.
【0099】基材 本発明の水系分散体を含有する塗料を適用しうる基材と
しては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ
ブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレン−
2,6−ナフタレート(PEN)などのポリエステル;
ナイロン6、ナイロン6,6などのポリアミド;ポリエ
チレン(PE)、ポリプロピレン(PP)などのポリオ
レフィン;ポリカーボネート(PC)、ポリメタクリル
酸メチル(PMMA)などのポリアクリル;ABS樹
脂、AES樹脂、ポリ塩化ビフェニル、ポリビニルアル
コール、ポリウレタン、ポリイミド、ポリテトラフルオ
ロエチレン(PTFE)、エチレンテトラフルオロエチ
レン(ETFE)などのフッ素系樹脂などのプラスチッ
ク成形品やプラスチックフィルムのほか、木材、紙など
の有機系基材;鉄、アルミニウム、ステンレスなどの金
属基材;セメント、コンクリート、ALC、フレキシブ
ルボード、モルタル、スレート、石膏、セラミックス、
レンガなどの無機窯業系基材などが挙げられる。 Substrates The substrates to which the paint containing the aqueous dispersion of the present invention can be applied include polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT) and polyethylene-terephthalate.
Polyesters such as 2,6-naphthalate (PEN);
Polyamides such as nylon 6, nylon 6,6; polyolefins such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP); polyacryls such as polycarbonate (PC) and polymethyl methacrylate (PMMA); ABS resins, AES resins, and polychlorinated biphenyls In addition to plastic molded products and films such as fluororesins such as polyvinyl alcohol, polyurethane, polyimide, polytetrafluoroethylene (PTFE) and ethylenetetrafluoroethylene (ETFE), and organic base materials such as wood and paper; iron , Aluminum, stainless steel and other metal substrates; cement, concrete, ALC, flexible board, mortar, slate, gypsum, ceramics,
Examples thereof include inorganic ceramic base materials such as bricks.
【0100】これらの基材には、下地調整、密着性向
上、多孔質基材の目止め、平滑化、模様付けなどを目的
として、予め表面処理を施すこともできる。例えば、ブ
ラスト処理、薬品処理、脱脂、火炎処理、酸化処理、蒸
気処理、コロナ放電処理、紫外線照射処理、プラズマ処
理、イオン処理などを挙げることができる。These substrates may be subjected to a surface treatment in advance for the purpose of adjusting the base, improving the adhesion, filling the porous substrate, smoothing, and patterning. For example, blast treatment, chemical treatment, degreasing, flame treatment, oxidation treatment, steam treatment, corona discharge treatment, ultraviolet irradiation treatment, plasma treatment, ion treatment and the like can be mentioned.
【0101】コーティング仕様は、基材の種類や状態、
塗布方法によって異なる。例えば、金属系基材の場合、
防錆の必要があればプライマ−やシーラーなどの下塗り
層を設けたり、無機窯業系基材の場合、基材の特性(表
面荒さ、含浸性、アルカリ性など)により塗膜の隠蔽性
が異なるため、通常、プライマ−またはシーラーを用い
る。有機樹脂系基材の場合も、通常、プライマーまたは
シーラーを用いる。また、劣化塗膜の再塗装の場合、旧
塗膜の劣化が著しいときは、プライマ−またはシーラー
を用いる。それ以外の基材、例えば、防錆を必要としな
い金属、タイルやガラスなどの場合は、用途に応じて下
塗り層を設けても設けなくてもよい。The coating specifications include the type and condition of the substrate,
It depends on the application method. For example, in the case of a metal base material,
If rust prevention is required, an undercoat layer such as a primer or sealer may be provided. In the case of inorganic ceramic base materials, the opacity of the coating film may vary depending on the characteristics of the base material (surface roughness, impregnation, alkalinity, etc.) Usually, a primer or a sealer is used. In the case of an organic resin-based substrate, a primer or a sealer is usually used. In the case of repainting of a deteriorated coating film, if the old coating film is significantly deteriorated, use a primer or a sealer. In the case of other substrates, for example, metals, tiles, and glass that do not require rust prevention, an undercoat layer may or may not be provided depending on the application.
【0102】下塗り層としては、基材またはコーティン
グ組成物との密着性確保、防錆、エフロ防止、水分浸入
防止などの目的で用いられる、充填材を含まないプライ
マーと、上記記載の目的に加えて、塗膜外観の意匠性を
付与する目的で用いられる、充填材を含むシーラーとが
挙げられる。プライマ−およびシーラーの種類は特に限
定されず、基材の種類、使用目的などに応じて選択する
ことができる。下塗り層に用いられるポリマーの種類と
しては、例えば、アルキド樹脂、アミノアルキド樹脂、
エポキシ樹脂、ポリエステル、アクリル樹脂、ウレタン
樹脂、フッ素樹脂、アクリルシリコン樹脂、アクリルエ
マルジョン、エポキシエマルジョン、ポリウレタンエマ
ルジョン、ポリエステルエマルジョン、アクリルウレタ
ンエマルジョン、アクリルシリコンエマルジョン、ポリ
シロキサン、その他のシリコン含有エマルジョンなどを
挙げることができる。これらのポリマーは、2種類以上
をブレンドさせて用いることが好ましく、ブレンドする
成分として、前述した水系分散体を用いてもよい。好ま
しいプライマーの組み合わせとしては、アクリルエマル
ジョン/水系分散体、アクリルエマルジョン/エポキシ
エマルジョン、シリコン含有エマルジョン/エポキシエ
マルジョン、エポキシエマルジョン/アクリルウレタン
エマルジョン、アクリルシリコンエマルジョン/エポキ
シエマルジョン/アクリルエマルジョンなどを挙げるこ
とができる。また、これらのポリマーには、厳しい条件
での基材と塗膜との密着性が必要な場合、各種の官能基
を付与することもできる。このような官能基としては、
例えば、水酸基、カルボキシル基、カルボニル基、アミ
ド基、アミン基、グリシジル基、アルコキシシリル基、
アルキルシリル基、エ−テル結合、エステル結合などを
挙げることができる。さらに、下塗り層に用いられる樹
脂には、硬化促進剤を添加して用いてもよい。アクリル
樹脂、ウレタン樹脂などには、前述した水系分散体の任
意成分として用いられる(D)硬化促進剤として例示さ
れた化合物を用いてもよく、エポキシ樹脂には、一般的
なエポキシ硬化剤、具体的には、アミン類、イミダゾー
ル誘導体、酸無水物類、ポリアミド樹脂などが用いられ
る。The undercoat layer may be a primer containing no filler and used for the purpose of ensuring adhesion to a substrate or a coating composition, preventing rust, preventing effluent, preventing moisture penetration, and the like. And a sealer containing a filler, which is used for imparting a design property of the appearance of the coating film. The types of the primer and the sealer are not particularly limited, and can be selected according to the type of the base material, the purpose of use, and the like. Examples of the type of polymer used in the undercoat layer include, for example, alkyd resins, amino alkyd resins,
Epoxy resin, polyester, acrylic resin, urethane resin, fluorine resin, acrylic silicone resin, acrylic emulsion, epoxy emulsion, polyurethane emulsion, polyester emulsion, acrylic urethane emulsion, acrylic silicone emulsion, polysiloxane, other silicone-containing emulsions, etc. Can be. These polymers are preferably used by blending two or more kinds, and the above-mentioned aqueous dispersion may be used as a component to be blended. Preferred combinations of primers include acrylic emulsion / water-based dispersion, acrylic emulsion / epoxy emulsion, silicon-containing emulsion / epoxy emulsion, epoxy emulsion / acrylic urethane emulsion, acrylic silicone emulsion / epoxy emulsion / acrylic emulsion, and the like. In addition, these polymers can be provided with various functional groups when adhesion between the substrate and the coating film under severe conditions is required. Such functional groups include
For example, hydroxyl group, carboxyl group, carbonyl group, amide group, amine group, glycidyl group, alkoxysilyl group,
Examples thereof include an alkylsilyl group, an ether bond, and an ester bond. Further, a curing accelerator may be added to the resin used for the undercoat layer. For the acrylic resin, urethane resin and the like, the compounds exemplified as the (D) curing accelerator used as an optional component of the aqueous dispersion described above may be used. Specifically, amines, imidazole derivatives, acid anhydrides, polyamide resins and the like are used.
【0103】また、本発明の水系分散体から形成した塗
膜の表面には、塗膜の耐摩耗性や光沢をさらに高めるこ
とを目的として、例えば、米国特許第3,986,99
7号明細書、米国特許第4,027,073号明細書な
どに記載されたコロイダルシリカとシロキサン樹脂との
安定な分散液のようなシロキサン樹脂系塗料などからな
るクリア層を形成することもできる。Further, on the surface of the coating film formed from the aqueous dispersion of the present invention, for example, US Pat. No. 3,986,99
No. 7, US Pat. No. 4,027,073, etc., it is also possible to form a clear layer composed of a siloxane resin-based coating such as a stable dispersion of colloidal silica and a siloxane resin. .
【0104】[0104]
【実施例】以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態
をさらに具体的に説明する。ただし、本発明は、これら
の実施例に何ら制約されるものでない。なお、実施例お
よび比較例中の部および%は、特記しない限り重量基準
である。また、実施例および比較例における各種の測定
・評価は、下記の方法により行った。EXAMPLES Hereinafter, embodiments of the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these embodiments. Parts and% in Examples and Comparative Examples are based on weight unless otherwise specified. Various measurements and evaluations in Examples and Comparative Examples were performed by the following methods.
【0105】(1)密着性 JIS K5400による碁盤目テスト(ます目100
個)により、テープ剥離試験を3回実施し、その平均に
拠った。 (2)硬度 JIS K5400による鉛筆硬度に拠った。 (3)耐アルカリ性 試験片を、飽和水酸化カルシウム水溶液中に60日間浸
漬したのち、塗膜の状態を目視により観察した。変化の
ないものを“良好”とした。(1) Adhesion A cross-cut test according to JIS K5400 (Masumi 100
), The tape peel test was performed three times, and the average was used. (2) Hardness Based on pencil hardness according to JIS K5400. (3) Alkali Resistance After the test piece was immersed in a saturated calcium hydroxide aqueous solution for 60 days, the state of the coating film was visually observed. Those that did not change were regarded as “good”.
【0106】(4)耐有機薬品性 塗膜上にイソプロピルアルコールを2cc滴下し、5分
後に布で拭き取ったのち、塗膜の状態を目視により観察
した。変化のないものを“良好”とした。 (5)耐湿性 試験片を、温度50℃、湿度95%の環境下に、連続
1,000時間保持したのち、取り出して塗膜の状態を
目視により観察した。変化のないものを“良好”とし
た。 (6)耐候性 JIS K5400により、サンシャインウエザーメー
ターで3,000時間照射試験を実施して、塗膜の外観
(割れ、はがれなど)を目視により観察した。変化のな
いものを“良好”とした。(4) Resistance to Organic Chemicals 2 cc of isopropyl alcohol was dropped on the coating film, and after 5 minutes, wiped off with a cloth. The state of the coating film was visually observed. Those that did not change were regarded as “good”. (5) Moisture Resistance After the test piece was kept under an environment of a temperature of 50 ° C. and a humidity of 95% for 1,000 hours, the test piece was taken out and the state of the coating film was visually observed. Those that did not change were regarded as “good”. (6) Weather Resistance According to JIS K5400, an irradiation test was carried out with a sunshine weather meter for 3,000 hours, and the appearance (crack, peeling, etc.) of the coating film was visually observed. Those that did not change were regarded as “good”.
【0107】(7)耐水性 試験片を、水道水中に常温で60日間浸漬したのち、塗
膜の状態を目視により観察した。変化のないものを“良
好”とした。 (8)耐汚染性 塗膜上に、カーボンブラック/灯油=1/2(重量比)
の混合物からなるペーストを塗り付け、室温で24時間
放置したのち、スポンジを用いて水洗して、塗膜の汚染
状態を観察し、下記基準で評価した。 ○:汚染なし △:少し汚染されている ×:汚染が著しい(7) Water Resistance After the test piece was immersed in tap water at normal temperature for 60 days, the state of the coating film was visually observed. Those that did not change were regarded as “good”. (8) Stain resistance Carbon black / kerosene = 1/2 (weight ratio) on the coating film
Was left at room temperature for 24 hours, washed with water using a sponge, the state of contamination of the coating film was observed, and evaluated according to the following criteria. ○: No contamination △: Slightly contaminated ×: Severe contamination
【0108】実施例1〜6および比較例1〜2 表1に示す(A)成分、(B)成分および場合により
(C)成分を混合した均一溶液を氷冷したのち、乳化剤
としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを混合し
て製品ホッパーに加えアジテーターで攪拌しながら4k
gf/cm2 の駆動エアーをかけて高圧ホモジナイザ
ー〔マイクロフルイダイザー M−110Y;みずほ工
業(株)製〕で乳化した。この乳化物をセパラブルフラ
スコに投入し、攪拌しながら表1に示す所定量の開始
剤:過硫酸カリウム水溶液を加えた。窒素置換の後65
℃に加熱して4時間重合した。重合結果を合わせて表1
に示す。Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 2 A homogeneous solution obtained by mixing the component (A), the component (B) and the component (C) shown in Table 1 was cooled on ice, and then dodecylbenzene sulfone was used as an emulsifier. Sodium acid mixed, added to product hopper and stirred with agitator 4k
The mixture was emulsified with a high-pressure homogenizer (Microfluidizer M-110Y; manufactured by Mizuho Industry Co., Ltd.) while driving air of gf / cm 2 was applied. This emulsion was charged into a separable flask, and a predetermined amount of an initiator: potassium persulfate aqueous solution shown in Table 1 was added with stirring. After nitrogen replacement 65
C. and polymerized for 4 hours. Table 1 shows the polymerization results.
Shown in
【0109】[0109]
【表1】 [Table 1]
【0110】実施例7〜12および比較例3〜4 実施例1〜6および比較例1〜2で得られた水系分散
体、硬化促進剤として水系ジブチル錫ジラウレート2%
(固形分)およびオキサゾリン系水系エマルジョンK2
020〔日本触媒(株)製〕5%(固形分)を添加し、
混合してコーティング剤(クリアー)を調製した。各基
材に、必要に応じてプライマーを乾燥重量で50g/m
2塗布、乾燥したのち、得られた各コーティング剤を、
乾燥重量で50g/m2塗布し、120℃で10分間加
熱して、試験片を作製した。得られた試験片について、
各種の評価を行った。評価結果を表2に示す。Examples 7 to 12 and Comparative Examples 3 to 4 The aqueous dispersions obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 2 and 2% of aqueous dibutyltin dilaurate as a curing accelerator
(Solid content) and oxazoline-based aqueous emulsion K2
020 (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) 5% (solid content)
By mixing, a coating agent (clear) was prepared. 50 g / m2 of a primer, as required, on a dry weight basis
2 After applying and drying, each obtained coating agent,
A test piece was prepared by applying 50 g / m 2 by dry weight and heating at 120 ° C. for 10 minutes. About the obtained test piece,
Various evaluations were made. Table 2 shows the evaluation results.
【0111】[0111]
【表2】 [Table 2]
【0112】 *1:JIS A5043F *2:厚み12mm* 1: JIS A5043F * 2: thickness 12 mm
【0113】実施例13〜18 実施例1〜6で得られた水系分散体A〜Fを用い、表3
に示す配合処方の混合物を、サンドミルにより混合した
後、硬化促進剤として水系ジブチル錫ジラウレートを2
%(固形分)およびオキサゾリン系水系エマルジョンK
2020(日本触媒製)を5%(固形分)添加し、混合
してコーティング剤(エナメル)を調製した。各基材
に、プライマー(エナメル)を乾燥重量で50g/m2
塗布、乾燥した後、得られた各コーティング剤を、乾燥
重量で50g/m2塗布し、120℃で10分間加熱し
て、試験片を作製した。得られた試験片について、各種
の評価を行った。評価結果を、表3に示す。なお、プラ
イマーとしては、表4に記載した樹脂またはエマルジョ
ン(「プライマー」として表3中に記載)100部に対
し、酸化チタン(白)55部、炭酸カルシウム28.7
部、クレー7部、ベンガラ7部、HEC系増粘剤27.
7部を加えてサンドミルにより混合したものを用いた。Examples 13 to 18 Using the aqueous dispersions A to F obtained in Examples 1 to 6,
Was mixed by a sand mill, and aqueous dibutyltin dilaurate was added as a hardening accelerator in 2 parts.
% (Solid content) and oxazoline-based aqueous emulsion K
2020 (manufactured by Nippon Shokubai) was added at 5% (solid content) and mixed to prepare a coating agent (enamel). To each substrate, a primer (enamel) was added at a dry weight of 50 g / m 2.
After application and drying, each of the obtained coating agents was applied at a dry weight of 50 g / m 2 and heated at 120 ° C. for 10 minutes to prepare a test piece. Various evaluations were performed on the obtained test pieces. Table 3 shows the evaluation results. As the primer, 55 parts of titanium oxide (white) and 28.7% of calcium carbonate were used for 100 parts of the resin or emulsion described in Table 4 (described in Table 3 as “primer”).
Part, clay 7 parts, bengara 7 parts, HEC thickener 27.
A mixture obtained by adding 7 parts and mixing with a sand mill was used.
【0114】[0114]
【表3】 [Table 3]
【0115】表2〜3におけるプライマーは、以下のと
おり。 :アクリルシリコンエマルジョン :アクリルエマルジョン/水系分散体A(100/2
0) :アクリルエマルジョン/エポキシエマルジョン(5
0/50) :アクリルウレタンエマルジョン :アクリルエマルジョン :エポキシエマルジョン/シリコン含有エマルジョン
(100/20) :エポキシエマルジョン/ポリアミドアミン(硬化
剤)(100/50) :エポキシエマルジョン/トリエチルアミン(硬化
剤)(100/5)The primers in Tables 2 and 3 are as follows. : Acrylic silicone emulsion: Acrylic emulsion / water-based dispersion A (100/2)
0): acrylic emulsion / epoxy emulsion (5
0/50): Acrylic urethane emulsion: Acrylic emulsion: Epoxy emulsion / silicon-containing emulsion (100/20): Epoxy emulsion / polyamideamine (curing agent) (100/50): Epoxy emulsion / triethylamine (curing agent) (100/20) 5)
【0116】[0116]
【発明の効果】本発明の水系分散体によれば、保存安定
性が極めて優れており、しかも密着性、耐アルカリ性、
耐有機薬品性、耐湿性、耐候性、耐(温)水性、汚染回
復性などの性能バランスに優れ、かつ透明で硬度の高い
塗膜を形成でき、特にコーティング剤として有用であ
る。According to the aqueous dispersion of the present invention, storage stability is extremely excellent, and adhesion, alkali resistance,
It is capable of forming a transparent and high hardness coating film having an excellent balance of performances such as resistance to organic chemicals, moisture resistance, weather resistance, (warm) water resistance and contamination recovery, and is particularly useful as a coating agent.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09D 5/02 C09D 5/02 157/00 157/00 157/06 157/06 183/00 183/00 // C08F 2/24 C08F 2/24 Z 2/44 2/44 B ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C09D 5/02 C09D 5/02 157/00 157/00 157/06 157/06 183/00 183/00 / / C08F 2/24 C08F 2/24 Z 2/44 2/44 B
Claims (5)
ンの加水分解物および該オルガノシランの縮合物から選
ばれる少なくとも1種と(B)ラジカル重合性ビニルモ
ノマーを含有する混合物を、乳化状態で、加水分解・縮
合反応およびラジカル重合して得られる、水系分散体。1. A mixture comprising (A) at least one selected from an organosilane, a hydrolyzate of the organosilane and a condensate of the organosilane and (B) a radically polymerizable vinyl monomer in an emulsified state, An aqueous dispersion obtained by hydrolysis / condensation reaction and radical polymerization.
ロキサン結合を形成し得る基を有する化合物を含む、請
求項1記載の水系分散体。2. The aqueous dispersion according to claim 1, further comprising (C) a compound having a polymerizable unsaturated group and a group capable of forming a siloxane bond.
ンの加水分解物および該オルガノシランの縮合物から選
ばれる少なくとも1種と(B)ラジカル重合性ビニルモ
ノマーを含有する混合物を、水および界面活性剤の存在
下で乳化し、加水分解・縮合反応およびラジカル重合を
行なうことを特徴とする、請求項1記載の水系分散体の
製造方法。3. A mixture containing at least one selected from the group consisting of (A) an organosilane, a hydrolyzate of the organosilane and a condensate of the organosilane, and (B) a radical polymerizable vinyl monomer, is mixed with water and a surfactant. The method for producing an aqueous dispersion according to claim 1, wherein the emulsion is emulsified in the presence of an agent, and a hydrolysis / condensation reaction and radical polymerization are performed.
分散体を含む塗料が塗装された塗装体。4. A coated body in which a coating material containing the aqueous dispersion according to claim 1 is coated on a base material.
求項4記載の塗装体。5. The coated body according to claim 4, wherein the base material is provided with an undercoat layer.
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