[go: up one dir, main page]

JP2005200497A - Aqueous curable composition, paint and adhesive comprising the aqueous curable composition - Google Patents

Aqueous curable composition, paint and adhesive comprising the aqueous curable composition Download PDF

Info

Publication number
JP2005200497A
JP2005200497A JP2004006663A JP2004006663A JP2005200497A JP 2005200497 A JP2005200497 A JP 2005200497A JP 2004006663 A JP2004006663 A JP 2004006663A JP 2004006663 A JP2004006663 A JP 2004006663A JP 2005200497 A JP2005200497 A JP 2005200497A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
aqueous
polyisocyanate
curable composition
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004006663A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hajime Suganuma
肇 菅沼
Masaki Watanabe
正樹 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd filed Critical Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority to JP2004006663A priority Critical patent/JP2005200497A/en
Publication of JP2005200497A publication Critical patent/JP2005200497A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

【課題】
本発明の課題は、疎水性の高い旧塗膜を有する基材やプラスティック基材に対する付着性に優れ、可使時間が十分に長く、十分な硬度、外観、耐水性、耐溶剤性等を有する塗膜を形成しうる水性硬化性組成物を提供することである。
【解決手段】
本発明は、ポリイソシアネート(A)及び水性樹脂(B)を含有してなり、前記水性樹脂(B)が、水酸基価10〜200を有し、且つ、水性樹脂(B)の有する1級の水酸基と2級以上の水酸基とのモル比(1級の水酸基/2級の水酸基)が、5/95〜55/45であることを特徴とする水性硬化性組成物である。
【選択図】 なし
【Task】
The object of the present invention is excellent in adhesion to a base material or plastic base material having an old coating film with high hydrophobicity, has a sufficiently long pot life, and has sufficient hardness, appearance, water resistance, solvent resistance, etc. It is providing the aqueous curable composition which can form a coating film.
[Solution]
The present invention comprises a polyisocyanate (A) and an aqueous resin (B), wherein the aqueous resin (B) has a hydroxyl value of 10 to 200, and the aqueous resin (B) has a primary grade. The aqueous curable composition is characterized in that the molar ratio of the hydroxyl group to the secondary or higher hydroxyl group (primary hydroxyl group / secondary hydroxyl group) is 5/95 to 55/45.
[Selection figure] None

Description

本発明は、水性塗料や水性接着剤として適用可能なポリイソシアネート及び水性樹脂を含有してなる水性硬化組成物に関する。   The present invention relates to an aqueous curable composition comprising a polyisocyanate and an aqueous resin that can be applied as an aqueous paint or an aqueous adhesive.

近年、塗料分野において、塗料に適用可能な硬化性組成物中に含まれる揮発性有機溶剤の含有量を低減させることが、作業性や環境問題の観点から強く求められている。この要求に応えるべく、有機溶剤系硬化性組成物の水性化が試みられており、例えば、特定の水分散性ポリイソシアネート組成物と活性水素含有基を有する水性樹脂とを含有してなる水性硬化性組成物によれば、硬度や外観、耐水性、付着性に優れる硬化物を提供できることが報告されている(例えば、特許文献1参照。)。   In recent years, in the paint field, it has been strongly demanded to reduce the content of a volatile organic solvent contained in a curable composition applicable to a paint from the viewpoint of workability and environmental problems. In order to meet this demand, water-based organic solvent-based curable compositions have been attempted, for example, aqueous curing comprising a specific water-dispersible polyisocyanate composition and an aqueous resin having an active hydrogen-containing group. According to the adhesive composition, it has been reported that a cured product having excellent hardness, appearance, water resistance and adhesion can be provided (for example, see Patent Document 1).

一方で、近年、市場からは多岐の用途において優れた性能を発揮しうる水性硬化性組成物の開発が求められている。例えば、水性硬化性組成物は一般的に、極性の低い、即ち疎水性の高い面に対する付着性が十分でなく、具体的には疎水性の高い旧塗膜上への補修塗装や、自動車内装用等のプラスティック部品への塗装等の用途にも適用可能な、優れた付着性を有する水性硬化性組成物の開発が求められている。そのような中で、前記水性硬化性組成物を前記用途に適用した場合、木材や軟鋼鈑等の基材に対しては優れた付着性を発現するものの、疎水性の高い旧塗膜を有する基材やプラスティック等の基材に対する付着性は未だ十分でなく、該付着性に優れた塗料として適用できる水性硬化性組成物の開発が期待されている。   On the other hand, in recent years, development of an aqueous curable composition capable of exhibiting excellent performance in various applications has been demanded from the market. For example, aqueous curable compositions generally have poor adhesion to surfaces with low polarity, i.e. high hydrophobicity, specifically, repair coating on old hydrophobic coatings and automotive interiors. There is a need to develop an aqueous curable composition having excellent adhesion that can be applied to applications such as painting on plastic parts. Under such circumstances, when the aqueous curable composition is applied to the above-mentioned uses, it exhibits excellent adhesion to substrates such as wood and mild steel cocoons, but has a highly hydrophobic old coating film. Adhesiveness to substrates such as substrates and plastics is not yet sufficient, and development of an aqueous curable composition that can be applied as a paint having excellent adhesion is expected.

特開2002−194045号公報(請求項15、段落「0145」)JP 2002-194045 A (Claim 15, paragraph “0145”)

本発明の課題は、疎水性の高い旧塗膜を有する基材やプラスティック基材に対する付着性に優れ、可使時間が十分に長く、十分な硬度、外観、耐水性、耐溶剤性等を有する塗膜を形成しうる水性硬化性組成物を提供することである。   The object of the present invention is excellent in adhesion to a base material or plastic base material having an old coating film with high hydrophobicity, has a sufficiently long pot life, and has sufficient hardness, appearance, water resistance, solvent resistance, etc. It is providing the aqueous curable composition which can form a coating film.

また、本発明の課題は、前記水性硬化性組成物を用いて得られる水性塗料及び水性接着剤を提供することである。   Moreover, the subject of this invention is providing the aqueous coating material and aqueous adhesive agent which are obtained using the said aqueous curable composition.

前記水性硬化性組成物に含まれる水性樹脂に1級の水酸基と2級以上の水酸基とを併用できることは、従来から知られている。しかし、本発明者等は、前記水性樹脂中における(1級の水酸基/2級以上の水酸基)のモル比を特定の範囲内に調整したところ、疎水性の高い旧塗膜を有する基材やプラスティック基材に対しても優れた付着性を発現させることができ、且つ、良好な硬度と十分な可使時間を有する塗膜が得られることを見出した。   It has been conventionally known that a primary hydroxyl group and a secondary or higher hydroxyl group can be used in combination with the aqueous resin contained in the aqueous curable composition. However, the present inventors have adjusted the molar ratio of (primary hydroxyl group / secondary or higher hydroxyl group) in the aqueous resin to a specific range, It has been found that excellent adhesion to a plastic substrate can be exhibited, and a coating film having good hardness and sufficient pot life can be obtained.

すなわち、本発明は、ポリイソシアネート(A)及び水性樹脂(B)を含有してなり、前記水性樹脂(B)が、水酸基価10〜200を有し、且つ、水性樹脂(B)の有する1級の水酸基と2級以上の水酸基とのモル比(1級の水酸基/2級の水酸基)が、5/95〜55/45であることを特徴とする水性硬化性組成物に関するものであり、好ましくは、前記ポリイソシアネート(A)が、水分散性を有するものであり、好ましくは、(前記ポリイソシアネート(A)の有するイソシアネート基/前記水性樹脂(B)の有する水酸基)のモル比が、0.5〜3.0であり、好ましくは、前記ポリイソシアネート(A)が、脂肪族系のポリイソシアネートであり、好ましくは、前記ポリイソシアネート(A)が、平均して3個以上のオキシエチレンからなるポリオキシエチレン基を有する水性硬化性組成物に関するものである。   That is, the present invention comprises a polyisocyanate (A) and an aqueous resin (B), the aqueous resin (B) has a hydroxyl value of 10 to 200, and the aqueous resin (B) has 1 The present invention relates to an aqueous curable composition characterized in that the molar ratio of the primary hydroxyl group to the secondary or higher hydroxyl group (primary hydroxyl group / secondary hydroxyl group) is 5/95 to 55/45. Preferably, the polyisocyanate (A) has water dispersibility, and preferably the molar ratio (isocyanate group of the polyisocyanate (A) / hydroxyl group of the aqueous resin (B)) is 0.5 to 3.0, preferably, the polyisocyanate (A) is an aliphatic polyisocyanate, and preferably the polyisocyanate (A) has an average of 3 or more oxyesters. It relates aqueous curable composition having a polyoxyethylene group consisting Len.

また、本発明は、前記した水性硬化性組成物を含んでなる水性塗料及び水性接着剤に関するものである。   The present invention also relates to an aqueous paint and an aqueous adhesive comprising the above-described aqueous curable composition.

本発明によれば、これまで水性硬化性組成物の付着性が乏しいとされていた疎水性の高い旧塗膜を有する基材や疎水性の高いプラスティック基材に対する付着性に優れ、可使時間が十分に長く、良好な硬度、外観、耐水性、耐溶剤性等を有する水性硬化性組成物を得ることができる。   According to the present invention, the adhesive property of the aqueous curable composition, which has been considered to be poor in adhesion until now, is excellent in adhesion to a substrate having a highly hydrophobic old coating film or a highly hydrophobic plastic substrate. Is sufficiently long, and an aqueous curable composition having good hardness, appearance, water resistance, solvent resistance and the like can be obtained.

以下に、本発明をより詳細に説明する。
はじめに、本発明で使用するポリイソシアネート(A)について説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
First, the polyisocyanate (A) used in the present invention will be described.

本発明で使用するポリイソシアネート(A)としては、公知慣用各種のポリイソシアネートが挙げられるが、大別すると、疎水性のポリイソシアネートと水分散性を有するポリイソシアネートの2種類が挙げられる。前記ポリイソシアネート(A)のうち、水分散性を有するポリイソシアネートを使用することが、水性樹脂(B)と均一に混合しやすいという観点から好ましい。   Examples of the polyisocyanate (A) used in the present invention include various known and commonly used polyisocyanates. Broadly speaking, there are two types of polyisocyanates: hydrophobic polyisocyanates and water-dispersible polyisocyanates. Of the polyisocyanate (A), it is preferable to use a polyisocyanate having water dispersibility from the viewpoint of easy mixing with the aqueous resin (B).

ポリイソシアネート(A)としては、例えば、(1)水分散性を有するポリイソシアネートと疎水性ポリイソシアネートとの混合物、(2)イソシアネート基を有さないが親水性基を有する分散剤と疎水性ポリイソシアネートとの混合物等が挙げられ、本発明の水性硬化性組成物を用いて得られる硬化物の硬度、耐水性、耐溶剤性の観点から(1)の水分散性を有するポリイソシアネートと疎水性ポリイソシアネートとの混合物を使用することがより好ましい。   Examples of the polyisocyanate (A) include (1) a mixture of a polyisocyanate having water dispersibility and a hydrophobic polyisocyanate, and (2) a dispersant having no isocyanate group but having a hydrophilic group and a hydrophobic polyisocyanate. (1) water-dispersible polyisocyanate and hydrophobicity from the viewpoint of hardness, water resistance, and solvent resistance of a cured product obtained using the aqueous curable composition of the present invention. More preferably, a mixture with polyisocyanate is used.

前記疎水性ポリイソシアネートとは、分子中に公知慣用の各種のアニオン性基、カチオン性基及びノニオン性基等の親水性基を有さないものであり、例えば、1,4−テトラメチレンジイソシアネート、エチル(2,6−ジイソシアナート)ヘキサノエート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,12−ドデカメチレンジイソシアネート、2,2,4−または2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート;1,3,6−ヘキサメチレントリイソシアネート、1,8−ジイソシアナート−4−イソシアナートメチルオクタン、2−イソシアナートエチル(2,6−ジイソシアナート)ヘキサノエート等の脂肪族トリイソシアネート;   The hydrophobic polyisocyanate is one having no hydrophilic group such as various known anionic groups, cationic groups and nonionic groups in the molecule, such as 1,4-tetramethylene diisocyanate, Aliphatic diisocyanates such as ethyl (2,6-diisocyanato) hexanoate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,12-dodecamethylene diisocyanate, 2,2,4- or 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate Aliphatic triisocyanates such as 1,3,6-hexamethylene triisocyanate, 1,8-diisocyanate-4-isocyanate methyloctane, 2-isocyanatoethyl (2,6-diisocyanate) hexanoate;

1,3−または1,4−ビス(イソシアナートメチルシクロヘキサン)、1,3−または1,4−ジイソシアナートシクロヘキサン、3,5,5−トリメチル(3−イソシアナートメチル)シクロヘキシルイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4'−ジイソシアネート、2,5−または2,6−ジイソシアナートメチルノルボルナン等の脂環族ジイソシアネート;2,5−または2,6−ジイソシアナートメチル−2−イソシネートプロピルノルボルナン等の脂環族トリイソシアネート;m−キシリレンジイソシアネート、α,α,α'α'−テトラメチル−m−キシリレンジイソシアネート等のアラルキレンジイソシアネート;   1,3- or 1,4-bis (isocyanatomethylcyclohexane), 1,3- or 1,4-diisocyanatocyclohexane, 3,5,5-trimethyl (3-isocyanatomethyl) cyclohexyl isocyanate, dicyclohexylmethane Alicyclic diisocyanates such as -4,4'-diisocyanate, 2,5- or 2,6-diisocyanatomethylnorbornane; 2,5- or 2,6-diisocyanatomethyl-2-isocyanate propylnorbornane Alicyclic diisocyanates such as m-xylylene diisocyanate, and aralkylene diisocyanates such as α, α, α′α′-tetramethyl-m-xylylene diisocyanate;

m−またはp−フェニレンジイソシアネート、トリレン−2,4−または2,6−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4'−ジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、ジフェニル−4,4'−ジイソシアネート、4,4'−ジイソシアナート−3,3'−ジメチルジフェニル、3−メチル−ジフェニルメタン−4,4'−ジイソシアネート、ジフェニルエーテル−4,4'−ジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート; トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス(イソシアナートフェニル)チオホスフェート等の芳香族トリイソシアネート;   m- or p-phenylene diisocyanate, tolylene-2,4- or 2,6-diisocyanate, diphenylmethane-4,4′-diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate, diphenyl-4,4′-diisocyanate, 4,4 Aromatic diisocyanates such as' -diisocyanate-3,3'-dimethyldiphenyl, 3-methyl-diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, diphenylether-4,4'-diisocyanate; triphenylmethane triisocyanate, tris (isocyanate Aromatic triisocyanates such as natephenyl) thiophosphate;

前記した各種のジイソシアネート又はトリイソシアネートのイソシアネート基どうしを環化二量化して得られるウレトジオン構造を有するポリイソシアネート;前記した各種のジイソシアネートあるいはトリイソシアネートのイソシアネート基どうしを環化三量化して得られるイソシアヌレート構造を有するポリイソシアネート;前記した各種のジイソシアネートあるいはトリイソシアネートを水と反応させることにより得られるビュレット構造を有するポリイソシアネート;前記した各種のジイソシアネートあるいはトリイソシアネートを二酸化炭素と反応せしめて得られるオキサダイアジントリオン構造を有するポリイソシアネート;アロファネート構造を有するポリイソシアネート等が挙げられる。   Polyisocyanates having a uretdione structure obtained by cyclizing and dimerizing the isocyanate groups of the various diisocyanates or triisocyanates described above; Isocyanates obtained by cyclizing and trimerizing the isocyanate groups of the various diisocyanates or triisocyanates described above A polyisocyanate having a nurate structure; a polyisocyanate having a burette structure obtained by reacting the aforementioned various diisocyanates or triisocyanates with water; an oxadiater obtained by reacting the various diisocyanates or triisocyanates with carbon dioxide Examples include polyisocyanates having a gintrione structure; polyisocyanates having an allophanate structure.

なかでも、本発明の水性硬化性組成物を水性塗料として用いる場合には、得られる塗膜の耐候性の観点から、脂肪族系あるいは脂環族系のジイソシアネートまたはトリイソシアネート、アラルキレンジイソシアネート又はそれらの誘導体を使用することが好ましい。   Among these, when the aqueous curable composition of the present invention is used as an aqueous coating material, from the viewpoint of the weather resistance of the resulting coating film, aliphatic or alicyclic diisocyanates or triisocyanates, aralkylene diisocyanates or the like. It is preferable to use a derivative of

また、イソシアヌレート型ポリイソシアネート、ビュレット構造を有するポリイソシアネート、ウレトジオン構造を有するポリイソシアネート、アロファネート構造を有するポリイソシアネート、ジイソシアネートと3価以上の多価アルコールを反応して得られるポリイソシアネート等の3官能以上のポリイソシアネートを使用することが、水性硬化性組成物を用いて得られる塗膜の耐候性及び耐久性の観点から好ましい。   Trifunctionals such as isocyanurate type polyisocyanates, polyisocyanates having a burette structure, polyisocyanates having a uretdione structure, polyisocyanates having an allophanate structure, and polyisocyanates obtained by reacting a diisocyanate with a trihydric or higher polyhydric alcohol. It is preferable to use the above polyisocyanate from the viewpoint of the weather resistance and durability of the coating film obtained using the aqueous curable composition.

本発明で使用するポリイソシアネート(A)としては、前記疎水性ポリイソシアネートに加えて、後述する水分散性を有するポリイソシアネートや、親水性基を有するがイソシアネート基を有さない分散剤を併用するものも使用する事が出来る。   As the polyisocyanate (A) used in the present invention, in addition to the hydrophobic polyisocyanate, a polyisocyanate having water dispersibility described later and a dispersant having a hydrophilic group but not an isocyanate group are used in combination. Things can also be used.

前記水分散性を有するポリイソシアネートとは、親水性基を有するポリイソシアネートであり、かかる親水性基としては、例えば、公知慣用の各種のアニオン性基、カチオン性基及びノニオン性基等が挙げられ、本発明の水性硬化性組成物から得られる硬化物の耐水性の観点から、ノニオン性基であることが好ましく、具体的には、ポリオキシエチレン基であることがより好ましい。   The water-dispersible polyisocyanate is a polyisocyanate having a hydrophilic group, and examples of the hydrophilic group include various known and commonly used anionic groups, cationic groups, and nonionic groups. From the viewpoint of water resistance of the cured product obtained from the aqueous curable composition of the present invention, a nonionic group is preferable, and specifically, a polyoxyethylene group is more preferable.

前記した水分散性を有するポリイソシアネートとしては、例えば、前記親水性基及びイソシアネート基を有する、ポリエーテル、ポリエステル、ポリウレタン、ビニル系重合体、アルキド樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂等が挙げられ、これらを単独又は2種以上併用できるが、水分散性ポリイソシアネートの水分散性の観点から、親水性基とイソシアネート基とを有する、ポリエーテル、ビニル系重合体を使用することが好ましい。   Examples of the above-described polyisocyanate having water dispersibility include polyethers, polyesters, polyurethanes, vinyl polymers, alkyd resins, fluororesins, and silicone resins having the hydrophilic group and the isocyanate group. Can be used alone or in combination of two or more thereof, but from the viewpoint of water dispersibility of the water dispersible polyisocyanate, it is preferable to use a polyether or vinyl polymer having a hydrophilic group and an isocyanate group.

本発明で使用できる水分散性を有するポリイソシアネートのうち、イソシアネート基と親水性基を有するポリエーテルについて説明する。   Of the polyisocyanates having water dispersibility that can be used in the present invention, polyethers having an isocyanate group and a hydrophilic group will be described.

イソシアネート基と親水性基とを有するポリエーテルは、例えば、親水性基と活性水素含有基とを併有するポリエーテル化合物、及び、前記疎水性のポリイソシアネートとを反応させることで製造できる。   The polyether having an isocyanate group and a hydrophilic group can be produced, for example, by reacting a polyether compound having both a hydrophilic group and an active hydrogen-containing group and the hydrophobic polyisocyanate.

かかる親水性基と活性水素含有基とを併有するポリエーテル化合物としては、例えば、モノアルコキポリオキシエチレングリコール、モノアルコキシポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレングリコール等の水酸基含有ポリエーテル類等が挙げられ、これらを単独又は二種以上を併用しても良い。   Examples of the polyether compound having both a hydrophilic group and an active hydrogen-containing group include monoalkoxy polyoxyethylene glycol, monoalkoxy polyoxyethylene-polyoxypropylene glycol, polyoxyethylene glycol, polyoxyethylene-poly Examples thereof include hydroxyl group-containing polyethers such as oxypropylene glycol, and these may be used alone or in combination of two or more.

前記イソシアネート基と親水性基とを有するポリエーテルを製造する際に、前記した親水性基と活性水素含有基とを併有するポリエーテル化合物に対して、過剰量の疎水性のポリイソシアネートを使用することにより、一段の反応で、前記イソシアネート基と親水性基とを有するポリエーテルと、疎水性ポリイソシアネートとの混合物を製造する事ができる。   When producing a polyether having an isocyanate group and a hydrophilic group, an excessive amount of a hydrophobic polyisocyanate is used with respect to the polyether compound having both the hydrophilic group and the active hydrogen-containing group. Thus, a mixture of the polyether having an isocyanate group and a hydrophilic group and a hydrophobic polyisocyanate can be produced by a one-step reaction.

また、前記したイソシアネート基と親水性基とを有するポリエーテルには、炭素原子3個以上の疎水性基を導入する事が好ましく、これにより、本発明の水性硬化性組成物の可使時間を十分に長くさせることができる。   In addition, it is preferable to introduce a hydrophobic group having 3 or more carbon atoms into the above-described polyether having an isocyanate group and a hydrophilic group, thereby reducing the pot life of the aqueous curable composition of the present invention. It can be made long enough.

かかる炭素数3以上の疎水性基としては、例えば、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、ヘキシル基等のアルキル基や、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の脂環アルキル基や、フェニル基等の芳香族基が挙げられる。   Examples of the hydrophobic group having 3 or more carbon atoms include alkyl groups such as n-propyl group, iso-propyl group, n-butyl group and hexyl group, alicyclic alkyl groups such as cyclopentyl group and cyclohexyl group, An aromatic group such as a phenyl group can be mentioned.

前記イソシアネート基と親水性基とを有するポリエーテルに、炭素原子3個以上の疎水性基を導入する方法は、例えば、前記親水性基と活性水素含有基とを併有するポリエーテル化合物、炭素原子3個以上の疎水性基と活性水素含有基を有する化合物及び疎水性のポリイソシアネートを反応させる方法が挙げられる。   The method of introducing a hydrophobic group having 3 or more carbon atoms into the polyether having an isocyanate group and a hydrophilic group is, for example, a polyether compound having both the hydrophilic group and an active hydrogen-containing group, a carbon atom Examples thereof include a method of reacting a compound having three or more hydrophobic groups and an active hydrogen-containing group and a hydrophobic polyisocyanate.

次に、本発明で使用できる水分散性を有するポリイソシアネートのうち、イソシアネート基と、親水性基とを有するビニル系重合体について説明する。   Next, among the polyisocyanates having water dispersibility that can be used in the present invention, a vinyl polymer having an isocyanate group and a hydrophilic group will be described.

かかるビニル系重合体としては、例えば、アクリル系重合体、フルオロオレフィン系重合体、ビニルエステル系重合体、芳香族ビニル系重合体、ポリオレフィン系重合体等が挙げられ、本発明の水性硬化性組成物で使用する後述する水性樹脂(B)がアクリル系重合体である場合、それらの相溶性の観点から、イソシアネート基及び親水性基を有する、アクリル系重合体、フルオロオレフィン系重合体を使用することが好ましい。   Examples of such vinyl polymers include acrylic polymers, fluoroolefin polymers, vinyl ester polymers, aromatic vinyl polymers, polyolefin polymers, and the like, and the aqueous curable composition of the present invention. When the aqueous resin (B) described later used in the product is an acrylic polymer, an acrylic polymer or a fluoroolefin polymer having an isocyanate group and a hydrophilic group is used from the viewpoint of their compatibility. It is preferable.

前記イソシアネート基及び親水性基を有するビニル系重合体は、例えば、イ)イソシアネート基を有するビニル系単量体と、親水性基を有するビニル系単量体とを含有してなるビニル系単量体混合物を重合させる方法、又は、ロ)活性水素含有基を有するビニル系単量体と親水性基を有するビニル系単量体とを含有してなるビニル系単量体混合物を重合させて得られるビニル系重合体の活性水素含有基と、ポリイソシアネートとを反応させることで製造することができる。   The vinyl polymer having an isocyanate group and a hydrophilic group is, for example, a) a vinyl monomer comprising a vinyl monomer having an isocyanate group and a vinyl monomer having a hydrophilic group. Or (b) obtained by polymerizing a vinyl monomer mixture containing a vinyl monomer having an active hydrogen-containing group and a vinyl monomer having a hydrophilic group. It can be produced by reacting an active hydrogen-containing group of a vinyl polymer obtained with a polyisocyanate.

前記製造方法イ)で使用できるイソシアネート基を有するビニル系単量体としては、例えば、2−イソシアナートプロペン、2−イソシアナートエチルビニルエーテル、2−イソシアナートエチルメタアクリレート、m−イソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアネート、ポリイソシアネートと水酸基を有するビニル系単量体との反応生成物等が挙げられる。   Examples of the vinyl monomer having an isocyanate group that can be used in the production method a) include 2-isocyanatopropene, 2-isocyanatoethyl vinyl ether, 2-isocyanatoethyl methacrylate, m-isopropenyl-α, Examples include α-dimethylbenzyl isocyanate, reaction products of polyisocyanate and a vinyl monomer having a hydroxyl group.

前記製造方法イ)で使用できる親水性基を有するビニル系単量体としては、例えば、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ブトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリオキシエチレンビニル、等のアルコキシポリオキシエチレン基を有するビニル系単量体、アルキルアリルスルホン酸ナトリウム、アルキルアリル燐酸ナトリウム等に代表されるアニオン性基含有のビニル系単量体が挙げられる。   Examples of the vinyl monomer having a hydrophilic group that can be used in the production method a) include alkoxypolyoxy such as methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, butoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, methoxypolyoxyethylene vinyl, and the like. Examples thereof include vinyl monomers having an anionic group represented by vinyl monomers having an ethylene group, sodium alkylallylsulfonate, sodium alkylallylphosphate, and the like.

前記製造方法ロ)で使用できるビニル系単量体の有する活性水素含有基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、燐酸基、亜燐酸基、スルホン酸基、スルフィン酸基、メルカプト基、シラノール基、活性メチレン基、カーバメート基、ウレイド基、カルボン酸アミド基、スルホン酸アミド基等が挙げられる。なかでも、該活性水素含有基のビニル系重合体への導入のし易さの観点から、水酸基、アミノ基、カルボキシル基および活性メチレン基が好ましく、水酸基およびカルボキシル基がより好ましい。前記活性水素含有基は、前記ビニル系重合体中に1種が単独で、又は二種類以上が導入されていてもよい。   Examples of the active hydrogen-containing group of the vinyl monomer that can be used in the production method (b) include, for example, hydroxyl group, carboxyl group, phosphoric acid group, phosphorous acid group, sulfonic acid group, sulfinic acid group, mercapto group, silanol group, Examples thereof include an active methylene group, a carbamate group, a ureido group, a carboxylic acid amide group, and a sulfonic acid amide group. Among these, from the viewpoint of easy introduction of the active hydrogen-containing group into the vinyl polymer, a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, and an active methylene group are preferable, and a hydroxyl group and a carboxyl group are more preferable. One kind of the active hydrogen-containing group may be used alone or two or more kinds may be introduced into the vinyl polymer.

前記製造方法ロ)で使用できる活性水素含有基を有するビニル系単量体としては、例えば、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート等のアクリレートモノマーが挙げられる。また、親水性基を有するビニル系単量体としては、前記製造方法イで使用できるものと同様のものを使用することができる。   Examples of the vinyl monomer having an active hydrogen-containing group that can be used in the production method b) include acrylate monomers such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, and 2-hydroxypropyl methacrylate. Moreover, as a vinyl-type monomer which has a hydrophilic group, the thing similar to what can be used by the said manufacturing method a can be used.

前記製造方法イ)及びロ)では、総炭素原子数が4以上の疎水性基を有するビニル系単量体を併用して使用することができる。かかるビニル系単量体を使用することで、水分散性ポリイソシアネートと水との反応を防ぐことができ、本発明の水性硬化性組成物に十分な可使時間を持たせる事が可能となる。   In the production methods a) and b), a vinyl monomer having a hydrophobic group having 4 or more total carbon atoms can be used in combination. By using such a vinyl monomer, the reaction between water-dispersible polyisocyanate and water can be prevented, and the aqueous curable composition of the present invention can have a sufficient pot life. .

イソシアネート基及び親水性基を有するビニル系重合体に、総炭素原子数が4個以上の疎水性基を導入する方法としては、例えば、総炭素原子数が4個以上の疎水性基を有するビニル系単量体を、前記した製造方法イ)又はロ)において、他のビニル系単量体と共重合させる方法が挙げられる。   As a method for introducing a hydrophobic group having 4 or more total carbon atoms into a vinyl polymer having an isocyanate group and a hydrophilic group, for example, vinyl having a hydrophobic group having 4 or more total carbon atoms can be used. Examples thereof include a method of copolymerizing a monomer based on another vinyl monomer in the above production method (a) or (b).

前記総炭素原子数が4個以上の疎水性基を有するビニル系単量体としては、例えば、n−ブチル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基、n−ドデシル基もしくはn−オクタデシル基等の炭素原子数が4以上のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、ジシクロペンタニル基、ボルニル基、イソボルニル基等の炭素原子数が4以上のシクロアルキル基を有するものであり、具体的には、n−ブチルアクリレート、n−ブチルメタクリレート等のアクリレート系モノマーが挙げられる。   Examples of the vinyl monomer having a hydrophobic group having 4 or more total carbon atoms include n-butyl group, iso-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, An alkyl group having 4 or more carbon atoms such as 2-ethylhexyl group, n-octyl group, n-dodecyl group or n-octadecyl group; cyclopentyl group, cyclohexyl group, cyclooctyl group, dicyclopentanyl group, bornyl group, It has a cycloalkyl group having 4 or more carbon atoms such as an isobornyl group, and specific examples thereof include acrylate monomers such as n-butyl acrylate and n-butyl methacrylate.

前記した親水性基及びイソシアネート基を有するビニル系重合体には、前記した各種ビニル系単量体の他に、本発明の目的を達成する範囲内で、その他のビニル系単量体を併用することができる。   In addition to the various vinyl monomers described above, other vinyl monomers are used in combination with the vinyl polymer having a hydrophilic group and an isocyanate group as long as the object of the present invention is achieved. be able to.

前記その他のビニル系単量体としては、例えば、メチルアクリレート、メチルメタアクリレート等のアクリル系単量体が挙げられる。   Examples of the other vinyl monomers include acrylic monomers such as methyl acrylate and methyl methacrylate.

かくして得られるイソシアネート基及び親水性基を有するビニル系重合体の重量平均分子量は、得られる水分散性ポリイソシアネートの水への分散性、イソシアネート基の水に対する安定性、本発明の水性硬化性組成物の硬化性の観点から、2000〜100000が好ましく、3000〜50000の範囲内がより好ましい。   The weight average molecular weight of the vinyl polymer having an isocyanate group and a hydrophilic group thus obtained is the dispersibility of the resulting water-dispersible polyisocyanate in water, the stability of the isocyanate group in water, and the aqueous curable composition of the present invention. From the viewpoint of curability of the product, 2000-100000 is preferable, and the range of 3000-50000 is more preferable.

前記親水性基及びイソシアネート基を有するビニル系重合体は、前記した疎水性ポリイソシアネートと混合して使用することが好ましい。その場合、親水性基及びイソシアネート基を有するビニル系重合体と疎水性ポリイソシアネートとの重量比率(親水性基及びイソシアネート基を有するビニル系重合体/疎水性ポリイソシアネート)は、0.5/9.5〜7/3の範囲内が好ましく、1/9〜5/5の範囲内がより好ましく、2/8〜4/6の範囲内が更に好ましい。   The vinyl polymer having a hydrophilic group and an isocyanate group is preferably used by mixing with the above-described hydrophobic polyisocyanate. In this case, the weight ratio of the vinyl polymer having a hydrophilic group and an isocyanate group to the hydrophobic polyisocyanate (vinyl polymer having a hydrophilic group and an isocyanate group / hydrophobic polyisocyanate) is 0.5 / 9. Within the range of 5 to 7/3 is preferable, within the range of 1/9 to 5/5 is more preferable, and within the range of 2/8 to 4/6 is even more preferable.

前記親水性基及びイソシアネート基を有するビニル系重合体と前記疎水性ポリイソシアネートとの混合物は、前記製造方法イ)又はロ)において疎水性ポリイソシアネートを過剰量使用することで、一段の反応で、親水性基及びイソシアネート基を有するビニル系重合体と疎水性ポリイソシアネートとを混合物であるポリイソシアネート(A)を製造することができる。   The mixture of the vinyl polymer having a hydrophilic group and an isocyanate group and the hydrophobic polyisocyanate is a one-step reaction by using an excess amount of the hydrophobic polyisocyanate in the production method a) or b). A polyisocyanate (A) that is a mixture of a vinyl polymer having a hydrophilic group and an isocyanate group and a hydrophobic polyisocyanate can be produced.

ポリイソシアネート(A)として疎水性ポリイソシアネートと併用できるイソシアネート基を有さないが親水性基を有する分散剤としては、例えば、前記したビニル系単量体のうちイソシアネート基を有するビニル系単量体と活性水素含有基を有する単量体を除いた、前記した各種ビニル系単量体を用いて得られるビニル重合体が挙げられる。   Examples of the dispersant having no isocyanate group that can be used in combination with the hydrophobic polyisocyanate as the polyisocyanate (A) but having a hydrophilic group include, for example, vinyl monomers having an isocyanate group among the aforementioned vinyl monomers. And vinyl polymers obtained by using the above-mentioned various vinyl monomers excluding monomers having an active hydrogen-containing group.

前記水分散性を有するポリイソシアネートや親水性基を有するがイソシアネート基を有さない分散剤を、前記疎水性ポリイソシアネートと混合して使用する場合、[(親水性基及びイソシアネート基を有する水分散性ポリイソシアネート+親水性基を有するがイソシアネート基を有さない分散剤)/疎水性ポリイソシアネート](重量比率)は、0.5/9.5〜7/3の範囲内が好ましく、1/9〜5/5の範囲内がより好ましく、2/8〜4/6の範囲内が更に好ましい。   When the water-dispersible polyisocyanate or a dispersant having a hydrophilic group but not having an isocyanate group is used in combination with the hydrophobic polyisocyanate, [(water dispersion having a hydrophilic group and an isocyanate group is used. (Dispersing agent having a hydrophilic polyisocyanate + hydrophilic group but not an isocyanate group) / hydrophobic polyisocyanate] (weight ratio) is preferably in the range of 0.5 / 9.5 to 7/3, The range of 9-5 / 5 is more preferable, and the range of 2 / 8-4 / 6 is still more preferable.

また、前記水分散性を有するポリイソシアネート及び疎水性ポリイソシアネートは、本発明の目的を達成する範囲内で、イソシアネート基に対して不活性な有機溶剤で希釈して使用することもできる。   In addition, the water-dispersible polyisocyanate and hydrophobic polyisocyanate can be used by diluting with an organic solvent inert to the isocyanate group within the range of achieving the object of the present invention.

前記有機溶剤としては、例えば、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、シクロヘキサン、シクロペンタン等の脂肪族系ないしは脂環族系の炭化水素類;トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸n−アミル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の各種のエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルn−アミルケトン、シクロヘキサノン等の各種ケトン類;   Examples of the organic solvent include aliphatic or alicyclic hydrocarbons such as n-hexane, n-heptane, n-octane, cyclohexane, and cyclopentane; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and ethylbenzene. Various esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, n-amyl acetate, and ethylene glycol monomethyl ether acetate; various ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl n-amyl ketone, and cyclohexanone;

ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等のポリアルキレングリコールジアルキルエーテル類;エチレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールメチルエーテルアセテート等のポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;1,2−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドまたはエチレンカーボネート等が挙げられ、これらを単独又は2種以上を併用できる。   Polyalkylene glycol dialkyl ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, and dipropylene glycol dimethyl ether; polyalkylene glycol monoalkyl ether acetates such as ethylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol methyl ether acetate, and diethylene glycol methyl ether acetate ; Ethers such as 1,2-dimethoxyethane, tetrahydrofuran and dioxane; N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, ethylene carbonate and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination of two or more.

次に、本発明で使用する水性樹脂(B)について説明する。   Next, the aqueous resin (B) used in the present invention will be described.

本発明で使用する水性樹脂(B)は、1級の水酸基と2級以上の水酸基を併有するもので、その水酸基価が10〜200の範囲である必要があり、水酸基価が10より小さいと十分な塗膜硬度及び耐水性が得られないという問題があり、200より大きいと可使時間が低下するという問題がある。前記水酸基価は、得られる塗膜の硬度、耐水性、付着性の観点から、20〜160の範囲内であることが好ましく、20〜130の範囲内であることがより好ましい。   The aqueous resin (B) used in the present invention has both a primary hydroxyl group and a secondary or higher hydroxyl group, and the hydroxyl value needs to be in the range of 10 to 200. There is a problem that sufficient coating film hardness and water resistance cannot be obtained, and when it exceeds 200, there is a problem that the pot life is reduced. The hydroxyl value is preferably in the range of 20 to 160, more preferably in the range of 20 to 130, from the viewpoint of the hardness, water resistance, and adhesion of the resulting coating film.

前記水性樹脂(B)の有する水酸基のうち、1級の水酸基/2級の水酸基(モル比)が、5/95〜55/45の範囲内である必要があり、かかる範囲外だと、十分な塗膜硬度及び耐水性が得られない等の問題がある。得られる塗膜の付着性等を考慮すると、1級の水酸基/2級の水酸基(モル比)は、10/90〜50/50の範囲内であることが好ましい。   Of the hydroxyl groups possessed by the aqueous resin (B), the primary hydroxyl group / secondary hydroxyl group (molar ratio) must be in the range of 5/95 to 55/45. There are problems such as inadequate coating film hardness and water resistance. Considering the adhesion of the resulting coating film, the primary hydroxyl group / secondary hydroxyl group (molar ratio) is preferably in the range of 10/90 to 50/50.

前記水性樹脂(B)は、光散乱法でその体積平均粒子径を測定する場合、得られる硬化物の外観の観点から、10〜500nmであることが好ましく、20〜300nmの範囲にあることがより好ましい。   When the volume average particle diameter is measured by the light scattering method, the aqueous resin (B) is preferably 10 to 500 nm, and preferably 20 to 300 nm, from the viewpoint of the appearance of the obtained cured product. More preferred.

前記水性樹脂(B)は、水に溶解、又は、コロイダルディスパージョンやエマルジョンといった様に水に分散させることができる。   The aqueous resin (B) can be dissolved in water or dispersed in water such as a colloidal dispersion or an emulsion.

かかる水性樹脂(B)としては、例えば、水酸基を有する、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、スチレン−アクリロニトリル系樹脂、アクリル系樹脂、フルオロオレフィン系樹脂、シリコン変性ビニル系重合体、ポリビニルアルコールの如きビニル系重合体;ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、アルキド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエーテル樹脂、シリコン系樹脂等のビニル系重合体以外の合成樹脂類;動物性たんぱく質、でんぷん、セルロース誘導体、デキストリン、アラビアゴム等の天然高分子が挙げられ、好ましくは、ビニル系重合体およびビニル系重合体以外の各種の合成樹脂である。   Examples of the aqueous resin (B) include a hydroxyl group-containing vinyl acetate resin, styrene-butadiene resin, styrene-acrylonitrile resin, acrylic resin, fluoroolefin resin, silicon-modified vinyl polymer, and polyvinyl alcohol. Vinyl polymers such as: polyester resins, polyurethane resins, phenol resins, melamine resins, epoxy resins, alkyd resins, polyamide resins, polyether resins, silicone resins, and other vinyl polymers Synthetic resins; natural polymers such as animal proteins, starches, cellulose derivatives, dextrins, gum arabic, and the like can be mentioned, and vinyl polymers and various synthetic resins other than vinyl polymers are preferred.

前記水性樹脂(B)のうち、水酸基を有するビニル系重合体は、前記水酸基価及び(1級水酸基/2級水酸基)のモル比の範囲内のものであり、例えば、水酸基を有するビニル系単量体やその他のビニル系単量体を共重合させることで製造することができる。   Among the aqueous resins (B), the vinyl polymer having a hydroxyl group is within the range of the hydroxyl value and the molar ratio of (primary hydroxyl group / secondary hydroxyl group). It can be produced by copolymerizing a monomer and other vinyl monomers.

かかる水酸基を有するビニル系単量体のうち、得られる水酸基を有するビニル系重合体に1級の水酸基を導入しうるビニル系単量体としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、が挙げられる。また、前記水酸基を有するビニル系重合体に2級の水酸基を導入しうるビニル系単量体としては、例えば、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、が挙げられる。   Among the vinyl monomers having a hydroxyl group, examples of vinyl monomers capable of introducing a primary hydroxyl group into the resulting vinyl polymer having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 4 -Hydroxybutyl acrylate. Moreover, as a vinyl monomer which can introduce | transduce a secondary hydroxyl group into the vinyl polymer which has the said hydroxyl group, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate is mentioned, for example.

前記その他のビニル系単量体としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、シクロへキシル(メタ)アクリレート、アクリルアマイド等のアクリル系単量体が挙げられる。   Examples of the other vinyl monomers include acrylic monomers such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, and acrylamide. It is done.

水酸基を有するビニル系重合体は、例えば、前記した各種のビニル系単量体を、ラジカル重合やレドックス重合させることで製造することができる。   The vinyl polymer having a hydroxyl group can be produced, for example, by radical polymerization or redox polymerization of the various vinyl monomers described above.

前記したラジカル重合は、水を溶媒として用いる乳化重合法、有機溶剤を溶媒として用いる溶液重合法に大別され、どちらの方法も適用することができる。   The radical polymerization described above is roughly classified into an emulsion polymerization method using water as a solvent and a solution polymerization method using an organic solvent as a solvent, and both methods can be applied.

前記溶液重合法は、前記した各種のビニル系単量体及び開始剤を有機溶剤中に添加し、共重合させる方法であり、次いで、脱溶剤して前記有機溶剤を取り除く事で、水性樹脂(B)を製造できる。   The solution polymerization method is a method in which the various vinyl monomers and initiators described above are added to an organic solvent and copolymerized, and then the aqueous solvent ( B) can be produced.

かかる有機溶剤としては、例えば、前記水分散性ポリイソシアネートを希釈する際に使用できるものと同様のものを使用することができる。   As such an organic solvent, for example, the same organic solvent that can be used when diluting the water-dispersible polyisocyanate can be used.

前記した開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルブチロニトリル)もしくは2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)等の各種のアゾ化合物類;tert−ブチルパーオキシピバレート、tert−ブチルパーオキシベンゾエート、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイドもしくはジイソプロピルパーオキシカーボネート等の各種の過酸化物類等が挙げられる。   Examples of the initiator include 2,2′-azobis (isobutyronitrile), 2,2′-azobis (2,4-dimethylbutyronitrile), and 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile). Various azo compounds such as tert-butyl peroxypivalate, tert-butyl peroxybenzoate, tert-butyl peroxy-2-ethylhexanoate, di-tert-butyl peroxide, cumene hydroper Examples include various peroxides such as oxide or diisopropyl peroxycarbonate.

また、水を溶媒として用いる乳化重合法は、水に前記した各種ビニル系単量体及び公知慣用各種の乳化剤を添加し、共重合させる方法である。このとき使用できる乳化剤としては、例えば、ノニオン性乳化剤、アニオン性乳化剤、カチオン性乳化剤、反応性乳化剤等が挙げられ、上記乳化剤を二種以上併用することもできる。   The emulsion polymerization method using water as a solvent is a method in which various vinyl monomers and various known and conventional emulsifiers are added to water and copolymerized. Examples of the emulsifier that can be used at this time include nonionic emulsifiers, anionic emulsifiers, cationic emulsifiers, and reactive emulsifiers. Two or more of the above emulsifiers can be used in combination.

前記した乳化剤は、本発明の水性硬化性組成物を用いて得られる塗膜の耐水性の観点から、使用する全ビニル系単量体100重量部に対して、10重量部未満使用することが好ましく、5重量部未満使用することがより好ましい。   The aforementioned emulsifier may be used in an amount of less than 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total vinyl monomer used from the viewpoint of the water resistance of the coating film obtained using the aqueous curable composition of the present invention. It is preferable to use less than 5 parts by weight.

また、前記乳化重合法において、さらに還元剤を用いることで前記ビニル系単量体をレドックス重合し水性樹脂(B)を得ることができる。   In the emulsion polymerization method, the vinyl monomer can be redox polymerized by using a reducing agent to obtain an aqueous resin (B).

また、前記水酸基を有するビニル系重合体としては、カルボキシル基を有しているものが好ましく、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸等のカルボキシル基を有するビニル系単量体を前記した水酸基を有するビニル系単量体などと共重合させ得ることで、前記ビニル系重合体にカルボキシル基を導入させることができる。なお、このときのカルボキシル基は、その一部又は全部が、後述する塩基性化合物によって中和され、カルボン酸塩となっていても良い。   Moreover, as the vinyl polymer having a hydroxyl group, those having a carboxyl group are preferable. For example, the hydroxyl group described above for a vinyl monomer having a carboxyl group such as acrylic acid, methacrylic acid, and maleic acid is used. A carboxyl group can be introduced into the vinyl polymer by being copolymerized with the vinyl monomer or the like. In addition, the carboxyl group at this time may be partly or wholly neutralized with a basic compound described later to form a carboxylate.

かかる塩基性化合物としては、例えば、トリエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、アンモニア、等のアミン類;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属等が挙げられる。   Examples of such basic compounds include amines such as triethylamine, dimethylethanolamine, and ammonia; alkali metals such as sodium hydroxide and potassium hydroxide.

水酸基を有するポリエステル樹脂は、芳香族ジカルボン酸や脂肪族ジカルボン酸を主体とする酸成分、およびジアルコールを主体とするアルコール成分を反応させることによって得ることができる。   The polyester resin having a hydroxyl group can be obtained by reacting an acid component mainly composed of aromatic dicarboxylic acid or aliphatic dicarboxylic acid and an alcohol component mainly composed of dialcohol.

上記芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸又はそれらの低級アルキルエステル、酸無水物等が挙げられ、これらの一種以上を使用することができる。また、脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、ハイミック酸、1,6−シクロヘキサンジカルボン酸等又は、これらジカルボン酸の低級アルキルエステル、酸無水物等を用いても良い。これらは一種で、又は二種以上を混合して使用することができる。   Examples of the aromatic dicarboxylic acid include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid or their lower alkyl esters, acid anhydrides, and the like, and one or more of these can be used. Examples of the aliphatic dicarboxylic acid include adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, succinic acid, fumaric acid, maleic acid, hymic acid, 1,6-cyclohexanedicarboxylic acid and the like, or lower alkyl esters of these dicarboxylic acids, An acid anhydride or the like may be used. These may be used alone or in combination of two or more.

酸成分としては、前記ジカルボン酸に加えて、少量のモノカルボン酸、3価以上のカルボン酸を使用することもできる。モノカルボン酸としては、例えば、p−t−ブチル安息香酸などが挙げられ、3価以上のカルボン酸としては、トリメリット酸、ピロメリット酸、トリメシン酸、メチルシクロヘキセントリカルボン酸、これらの酸の酸無水物などを挙げることができる。   As the acid component, in addition to the dicarboxylic acid, a small amount of monocarboxylic acid or trivalent or higher carboxylic acid may be used. Examples of the monocarboxylic acid include p-t-butylbenzoic acid, and examples of the trivalent or higher carboxylic acid include trimellitic acid, pyromellitic acid, trimesic acid, methylcyclohexericarboxylic acid, and acids of these acids. An anhydride etc. can be mentioned.

前記ポリエステル樹脂に使用できるジアルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチルペンタンジオール、ジエチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、キシリレングリコールまたは水添ビスフェノールA、及びビスフェノールAのエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイド付加物等が挙げられ、これらを単独又は二種以上を混合して使用することができる。   Examples of dialcohols that can be used in the polyester resin include ethylene glycol, propylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, and neopentyl glycol. 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 3-methylpentanediol, diethylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-methyl-1,3- Propanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, xylylene glycol or hydrogenated bisphenol A, and ethylene oxide or propylene oxide addition of bisphenol A Things etc. It may be used alone or as a mixture of more than two.

アルコール成分としては、前記ジアルコールに加えて3価以上のアルコールを使用することができ、例えば、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール等が挙げられる。   As the alcohol component, trivalent or higher alcohols can be used in addition to the dialcohol, and examples include trimethylolethane, trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol and the like.

前記酸成分、アルコール成分の一部をジメチロールプロピオン酸、オキシピバリン酸、パラオキシ安息香酸など、これらの酸の低級アルキルエステル;ε−カプロラクトンなどのラクトン類などのオキシ酸成分に置き換えることもできる。ポリエステル樹脂の製造は、前記酸成分およびアルコール成分、および必要に応じてオキシ酸成分を使用して従来公知のエステル化反応又はエステル変換反応によって行なうことができる。   A part of the acid component and alcohol component may be replaced with oxyacid components such as dimethylolpropionic acid, oxypivalic acid, paraoxybenzoic acid and the like, lower alkyl esters of these acids; and lactones such as ε-caprolactone. The polyester resin can be produced by a conventionally known esterification reaction or ester conversion reaction using the acid component, the alcohol component, and, if necessary, the oxyacid component.

水酸基を有するエポキシ樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂;これらのエポキシ樹脂中のエポキシ基又は水酸基に各種変性剤が反応せしめられた変性エポキシ樹脂を挙げることができる。変性エポキシ樹脂の製造において、その変性剤による変性時期は、特に限定されるものではなく、エポキシ樹脂製造の途中段階に変性してもエポキシ樹脂製造の最終段階に変性してもよい。   Examples of the epoxy resin having a hydroxyl group include a bisphenol-type epoxy resin, a novolac-type epoxy resin; and a modified epoxy resin in which various modifiers are reacted with an epoxy group or a hydroxyl group in these epoxy resins. In the production of the modified epoxy resin, the modification time with the modifier is not particularly limited, and it may be modified in the middle of the epoxy resin production or in the final stage of the epoxy resin production.

前記ビスフェノール型エポキシ樹脂は、例えば、エピクロルヒドリンとビスフェノールとを、必要に応じてアルカリ触媒などの触媒の存在下に高分子量まで縮合させてなる樹脂、エピクロルヒドリンとビスフェノールとを、必要に応じてアルカリ触媒などの触媒の存在下に、縮合させて低分子量のエポキシ樹脂とし、この低分子量エポキシ樹脂とビスフェノールとを重付加反応させることにより得られた樹脂のいずれであってもよい。   The bisphenol type epoxy resin is, for example, a resin obtained by condensing epichlorohydrin and bisphenol up to a high molecular weight in the presence of a catalyst such as an alkali catalyst, if necessary, epichlorohydrin and bisphenol, an alkali catalyst if necessary, etc. In the presence of the catalyst, any of resins obtained by condensation to give a low molecular weight epoxy resin and a polyaddition reaction of the low molecular weight epoxy resin and bisphenol may be used.

前記ビスフェノールとしては、例えば、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン[ビスフェノールF]、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン[ビスフェノールA]、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン[ビスフェノールB]、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1−イソブタン、ビス(4−ヒドロキシ−tert−ブチル−フェニル)−2,2−プロパン、p−(4−ヒドロキシフェニル)フェノール、オキシビス(4−ヒドロキシフェニル)、スルホニルビス(4−ヒドロキシフェニル)、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、ビス(2−ヒドロキシナフチル)メタンなどを挙げることができ、なかでもビスフェノールA、ビスフェノールFが好適に使用される。上記ビスフェノール類は、1種で又は2種以上の混合物として使用することができる。   Examples of the bisphenol include bis (4-hydroxyphenyl) methane [bisphenol F], 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane [bisphenol A], 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) butane [bisphenol B], bis (4-hydroxyphenyl) -1,1-isobutane, bis (4-hydroxy-tert-butyl-phenyl) -2,2-propane, and p- (4-hydroxyphenyl) phenol, oxybis (4-hydroxyphenyl), sulfonylbis (4-hydroxyphenyl), 4,4′-dihydroxybenzophenone, bis (2-hydroxynaphthyl) methane, and the like. Of these, bisphenol A and bisphenol F are preferred. It is use. The bisphenols can be used alone or as a mixture of two or more.

ビスフェノール型エポキシ樹脂の市販品としては、例えば、油化シェルエポキシ社製の、エピコート828、同812、同815、同820、同834、同1001、同1004、同1007、同1009、同1010;旭チバ社製の、アラルダイトAER6099;及び三井化学社製の、エポミックR−309などを挙げることができる。   Examples of commercially available bisphenol-type epoxy resins include Epicoat 828, 812, 815, 820, 834, 1001, 1004, 1007, 1009, and 1010 manufactured by Yuka Shell Epoxy Corporation; Examples include Araldite AER 6099 manufactured by Asahi Ciba; and Epomic R-309 manufactured by Mitsui Chemicals.

また、前記エポキシ樹脂として使用できるノボラック型エポキシ樹脂としては、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、分子内に多数のエポキシ基を有するフェノールグリオキザール型エポキシ樹脂など、各種のノボラック型エポキシ樹脂を挙げることができる。   Examples of the novolak type epoxy resin that can be used as the epoxy resin include various novolak type epoxy resins such as a phenol novolak type epoxy resin, a cresol novolak type epoxy resin, and a phenol glyoxal type epoxy resin having a large number of epoxy groups in the molecule. Resins can be mentioned.

前記変性エポキシ樹脂としては、上記ビスフェノール型エポキシ樹脂又はノボラック型エポキシ樹脂に、例えば、乾性油脂肪酸を反応させたエポキシエステル樹脂;アクリル酸又はメタクリル酸などを含有する重合性不飽和モノマー成分を反応させたエポキシアクリレート樹脂;イソシアネート化合物を反応させたウレタン変性エポキシ樹脂;上記ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂又は上記各種変性エポキシ樹脂中のエポキシ基にアミン化合物を反応させて、アミノ基又は4級アンモニウム塩を導入してなるアミン変性エポキシ樹脂などを挙げることができる。   As the modified epoxy resin, for example, an epoxy ester resin obtained by reacting a dry oil fatty acid with the bisphenol type epoxy resin or novolak type epoxy resin; and a polymerizable unsaturated monomer component containing acrylic acid or methacrylic acid is reacted. Epoxy acrylate resin; Urethane modified epoxy resin reacted with isocyanate compound; Amino group or quaternary ammonium by reacting amine compound with epoxy group in bisphenol type epoxy resin, novolac type epoxy resin or various modified epoxy resins Examples thereof include an amine-modified epoxy resin into which a salt is introduced.

次に、本発明の水性硬化性組成物について説明する。   Next, the aqueous curable composition of the present invention will be described.

本発明の水性硬化性組成物は、前記したポリイソシアネート(A)及び前記した水性樹脂(B)を含有してなるもので、これらを水に溶解又は分散させたものが挙げられる。これらを混合させる方法としては、例えば、水性樹脂(B)の水溶液又は水分散体にポリイソシアネート(A)の水分散体等を添加し撹拌する方法が挙げられる。撹拌方法としては、例えば、公知慣用各種の攪拌機を使用する方法があり、少量ならば攪拌棒等を用いた簡便な攪拌でも、容易に均一に混合させることができる。公知慣用各種の攪拌機を使用することは、短時間で多量の水性硬化性組成物を調製できることから好ましい。また、ポリイソシアネート(A)に疎水性ポリイソシアネートを使用する場合は、例えば、ジェットミルなどの強力なせん断力を有する公知慣用各種の攪拌機を用いることが好ましい。   The aqueous curable composition of the present invention contains the above-described polyisocyanate (A) and the above-mentioned aqueous resin (B), and includes those obtained by dissolving or dispersing them in water. Examples of the method of mixing them include a method of adding an aqueous dispersion of polyisocyanate (A) to an aqueous solution or aqueous dispersion of the aqueous resin (B) and stirring. As a stirring method, for example, there is a method using various known and conventional stirrers, and if it is a small amount, it can be easily and uniformly mixed by simple stirring using a stirring rod or the like. It is preferable to use various known and conventional stirrers because a large amount of the aqueous curable composition can be prepared in a short time. Moreover, when using hydrophobic polyisocyanate for polyisocyanate (A), it is preferable to use well-known and usual various stirrers which have strong shearing force, such as a jet mill, for example.

このときのポリイソシアネート(A)及び水性樹脂(B)の混合比率は、本発明の水性硬化性組成物の硬化性ならびに当該組成物から得られる硬化物の性能の点から、(ポリイソシアネート(A)の有するイソシアネート基のモル数/水性樹脂(B)の有する水酸基のモル数)が、0.1〜5であることが好ましく、0.3〜3であることがより好ましく、0.5〜2であることが更に好ましい。   The mixing ratio of the polyisocyanate (A) and the aqueous resin (B) at this time is (polyisocyanate (A) from the viewpoint of the curability of the aqueous curable composition of the present invention and the performance of the cured product obtained from the composition. ) Is preferably 0.1 to 5, more preferably 0.3 to 3, and more preferably 0.5 to 3. 2 is more preferable.

かくして得られる水性硬化性組成物は、塗料、接着剤、インキ、防水材、シーリング剤や、天然繊維、合繊繊維、ガラス繊維等の各種繊維や紙の含浸処理剤、天然繊維、合繊繊維、ガラス繊維等の各種繊維や紙の表面処理剤等の各種の用途に用いることができるが、特に水性塗料、水性接着剤として用いることが好ましい。   The aqueous curable composition thus obtained includes paints, adhesives, inks, waterproofing materials, sealing agents, various fibers such as natural fibers, synthetic fibers, and glass fibers, and paper impregnation agents, natural fibers, synthetic fibers, and glass. Although it can be used for various applications such as various fibers such as fibers and a surface treatment agent for paper, it is particularly preferable to use as a water-based paint or a water-based adhesive.

前記水性硬化性組成物を水性塗料として使用する場合、疎水性の高い旧塗膜を有する基材やプラスティック基材に対する付着性に優れ、可使時間が長く、さらに透明性、光沢などの外観、耐水性、耐溶剤性等に優れる硬化塗膜を得ることができる。このとき、顔料を含まないクリヤー塗料として使用することも、有機系あるいは無機系の公知慣用の各種の顔料を配合して着色塗料として使用することもできる。   When the aqueous curable composition is used as an aqueous coating, it has excellent adhesion to a base material or plastic base material having a highly hydrophobic old coating film, has a long usable time, and further has an appearance such as transparency and gloss, A cured coating film excellent in water resistance, solvent resistance and the like can be obtained. At this time, it can be used as a clear paint containing no pigment, or it can be used as a colored paint by blending various known organic or inorganic pigments.

前記水性塗料は、可使時間が長く、これまでの水性塗料では浸透が困難であった高密度の無機質基材にも浸透して硬化塗膜を形成できる。この硬化塗膜は基材を効果的に保護する機能を有するとともに、上塗り塗膜との付着性も良好であることから、高性能の下塗り塗料として使用できる。また、この水性塗料は、下塗り塗料にかぎらず、各種基材の上塗り塗料として使用することもできる。   The water-based paint has a long usable life, and can penetrate into a high-density inorganic base material that has been difficult to penetrate with conventional water-based paints to form a cured coating film. Since this cured coating film has a function of effectively protecting the substrate and also has good adhesion to the top coating film, it can be used as a high-performance undercoating paint. Further, the water-based paint is not limited to the undercoat paint, but can be used as an overcoat paint for various substrates.

前記水性硬化性組成物を水性接着剤として使用する場合、疎水性の高い旧塗膜を有する基材やプラスティック基材に対する付着性に優れ、可使時間が長く、接着強度が高いなど優れた性能を得ることができる。   When the aqueous curable composition is used as an aqueous adhesive, it has excellent performance such as excellent adhesion to a substrate having a highly hydrophobic old coating film or a plastic substrate, a long pot life, and high adhesive strength. Can be obtained.

本発明の水性硬化性組成物には、必要に応じて、各種用途に適した添加剤、例えば、充填剤、レベリング剤、増粘剤、消泡剤、有機溶剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤または顔料分散剤のような、公知慣用の各種の添加剤類などをも配合することが出来る。   In the aqueous curable composition of the present invention, additives suitable for various applications, for example, a filler, a leveling agent, a thickener, an antifoaming agent, an organic solvent, an ultraviolet absorber, and an antioxidant, are optionally added. Alternatively, various known and commonly used additives such as a pigment dispersant can also be blended.

本発明の水性塗料及び水性接着剤を塗布できる基材としては、公知慣用の種々のものが使用できるが、例えば、各種の金属基材、無機質基材、プラスチック基材、紙、合成繊維、天然繊維、ガラス繊維等の無機繊維、布、合成皮革、天然皮革、木質系基材等が挙げられるが、本発明の水性塗料及び水性接着剤は、従来よりもプラスチック基材や、旧塗膜を有する基材といった疎水性の高いものに対して優れた付着性を有するものである。   As the base material to which the water-based paint and water-based adhesive of the present invention can be applied, various known and usual ones can be used. For example, various metal base materials, inorganic base materials, plastic base materials, paper, synthetic fibers, natural materials Examples include inorganic fibers such as fibers and glass fibers, cloth, synthetic leather, natural leather, and wood-based base materials. The water-based paint and water-based adhesive of the present invention have a plastic base material and an old coating film more than conventional ones. It has excellent adhesion to a highly hydrophobic material such as a substrate.

かかる各種の基材のうち、金属基材の代表的なものとしては、鉄、ニッケル、アルミニウム、クロム、亜鉛、錫、銅または鉛等の金属;ステンレススチールもしくは真鍮の如き、前掲した各種金属の合金;前掲したような各種の金属あるいは合金であって、メッキや化成処理などが施された各種の表面処理金属が挙げられる。   Among such various substrates, representative examples of metal substrates include metals such as iron, nickel, aluminum, chromium, zinc, tin, copper, and lead; various metals listed above such as stainless steel and brass. Alloys: Various metals or alloys as described above, and various surface-treated metals that have been plated or chemically treated.

無機質基材としては、例えば、珪酸カルシウム、アルミン酸カルシウム、硫酸カルシウム、酸化カルシウムの如きカルシウム化合物から製造される硬化体;アルミナ、シリカ、ジルコニアの如き金属酸化物を焼結して得られるセラミック;各種の粘土鉱物を焼成して得られるタイル類;各種のガラス等が挙げられる。そして、カルシウム化合物から製造される硬化体の代表的なものとしては、コンクリートやモルタルの如きセメント組成物の硬化物、石綿スレート、軽量気泡コンクリート(ALC)硬化体、ドロマイトプラスター硬化体、石膏プラスター硬化体、けい酸カルシウム板等が挙げられる。   Examples of the inorganic base material include a cured product produced from a calcium compound such as calcium silicate, calcium aluminate, calcium sulfate, and calcium oxide; a ceramic obtained by sintering a metal oxide such as alumina, silica, and zirconia; Tiles obtained by firing various clay minerals; various glasses and the like. Typical examples of hardened bodies produced from calcium compounds include hardened cement compositions such as concrete and mortar, asbestos slate, lightweight aerated concrete (ALC) hardened bodies, dolomite plaster hardened bodies, and plaster plaster hardened. Body, calcium silicate plate and the like.

プラスチック基材としては、例えば、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ABS樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレートもしくはポリエチレンテレフタレートの如き、熱可塑性樹脂の成形品;不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、架橋型ポリウレタン、架橋型のアクリル樹脂もしくは架橋型の飽和ポリエステル樹脂の如き、各種の熱硬化性樹脂の成形品等が挙げられる。   Examples of the plastic substrate include molded articles of thermoplastic resins such as polystyrene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, ABS resin, polyphenylene oxide, polyurethane, polyethylene, polyvinyl chloride, polypropylene, polybutylene terephthalate or polyethylene terephthalate; Examples thereof include molded products of various thermosetting resins such as polyester resins, phenol resins, cross-linked polyurethanes, cross-linked acrylic resins or cross-linked saturated polyester resins.

また、前記した基材であって、予め被覆が施された基材類、あるいは、当該被覆が施された基材類であって、しかも、その被覆部分の劣化が進んだような基材も使用することが出来る。   In addition, the above-described base material is a base material that has been previously coated, or a base material that has been coated, and in which the degradation of the coated portion has progressed. Can be used.

こうした種々の基材は、用途に応じて、それぞれ、板状、球状、フィルム状、シート状、大型の構築物、複雑なる形状の組立物等の各種の形状で使用されるものであって特に制限はない。   These various base materials are used in various shapes such as a plate shape, a spherical shape, a film shape, a sheet shape, a large structure, a complex shape assembly, and the like, depending on applications. There is no.

本発明の水性塗料を前記した基材に塗布する方法としては、例えば、刷毛塗り、ローラー塗装、スプレー塗装、浸漬塗装、フロー・コーター塗装、ロール・コーター塗装等の公知慣用塗装方法が挙げられ、次いで、常温で1〜10日間程度放置したり、約40〜約250℃なる温度範囲で以て、約30秒間〜2時間程度、加熱したりすることによって、外観、耐水性等に優れる硬化塗膜を得ることが出来る。   Examples of the method for applying the water-based paint of the present invention to the substrate described above include known and commonly used coating methods such as brush coating, roller coating, spray coating, dip coating, flow coater coating, roll coater coating, and the like. Next, it is allowed to stand at room temperature for about 1 to 10 days, or is heated for about 30 seconds to about 2 hours in a temperature range of about 40 to about 250 ° C., so that it has excellent appearance and water resistance. A film can be obtained.

また、本発明の水性接着剤を前記基材に塗布する方法としては、例えば、同種の基材、あるいは異種の基材の少なくとも一方に、ヘラ、刷毛、スプレー、ロール等の公知慣用の方法が挙げられ、次いで、常温で1〜10日間程度放置したり、約40〜約150℃なる温度範囲で以て、約5秒間〜2時間程度、加熱したり、必要に応じて加圧することによって、優れた接着強度を得ることが出来る。   In addition, as a method of applying the aqueous adhesive of the present invention to the substrate, for example, a known and commonly used method such as a spatula, a brush, a spray, a roll, or the like is applied to at least one of the same type of substrate or a different type of substrate. Then, it is allowed to stand at room temperature for about 1 to 10 days, heated at a temperature range of about 40 to about 150 ° C. for about 5 seconds to about 2 hours, or pressurized as necessary. Excellent adhesive strength can be obtained.

次に参考例、実施例および比較例により本発明を詳述するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお文中の部、および%は、特に断りのない限り全て重量基準である。
まず、実施例および比較例により、水性硬化性組成物について説明するが、はじめに、実施例および比較例で使用するポリイソシアネートを説明する。
Next, the present invention will be described in detail with reference examples, examples and comparative examples, but the present invention is not limited thereto. All parts and% in the text are based on weight unless otherwise specified.
First, although an aqueous curable composition is demonstrated by an Example and a comparative example, the polyisocyanate used by an Example and a comparative example is demonstrated first.

疎水性ポリイソシアネート(A−1)
ヘキサメチレンジイソシアネート系イソシアヌレート型ポリイソシアネートである「バーノックDN−980S」〔大日本インキ化学工業(株)製のイソシアネート基含有率(以下NCO基含有率と略称する。) 21%、平均NCO官能基数が約3.6、不揮発分 100%〕
Hydrophobic polyisocyanate (A-1)
Hexamethylene diisocyanate-based isocyanurate-type polyisocyanate “Bernock DN-980S” (Dainippon Ink & Chemicals, Inc. isocyanate group content (hereinafter abbreviated as NCO group content) 21%, average NCO functional group number About 3.6, non-volatile content 100%]

参考例1〔水分散性を有するポリイソシアネート組成物(A−2)の調製例〕
攪拌機、温度計、冷却管、窒素導入管を装備した4つ口のフラスコに、ジエチレングリコールジエチルエーテル(以下、DEDGと略称する。) 200部を仕込み、窒素気流下に110℃に昇温した後、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(1分子当たりオキシエチレン単位を平均9個含有)100部、メチルメタクリレート(以下、MMAと略称する。)60部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(以下、2−HEMAと略称する。) 10部、シクロヘキシルメタクリレート(以下、CHMAと略称する。)30部、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート 5部、t−ブチルパーオキシベンゾエート 1部からなる混合液を5時間かけて滴下した。滴下後、110℃で9時間反応せしめ、不揮発分が50%なるアクリル系重合体の溶液を得た。ついで、疎水性ポリイソシアネート(A−1)600部を加え、95℃に昇温し、同温度で6時間反応せしめ、不揮発分が80%、NCO基含有率が12%なる水分散性を有するポリイソシアネート組成物(A−2)を得た。
Reference example 1 [Preparation example of polyisocyanate composition (A-2) having water dispersibility]
In a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling tube, and a nitrogen introduction tube, 200 parts of diethylene glycol diethyl ether (hereinafter abbreviated as DEDG) was charged and heated to 110 ° C. under a nitrogen stream. Methoxy polyethylene glycol methacrylate (containing 9 average oxyethylene units per molecule) 100 parts, methyl methacrylate (hereinafter abbreviated as MMA) 60 parts, 2-hydroxyethyl methacrylate (hereinafter abbreviated as 2-HEMA) 10 parts, 30 parts of cyclohexyl methacrylate (hereinafter abbreviated as CHMA), 5 parts of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, and 1 part of t-butylperoxybenzoate are dropped over 5 hours. did. After the dropwise addition, the mixture was reacted at 110 ° C. for 9 hours to obtain an acrylic polymer solution having a nonvolatile content of 50%. Next, 600 parts of hydrophobic polyisocyanate (A-1) was added, the temperature was raised to 95 ° C., and the mixture was reacted at the same temperature for 6 hours. The water dispersibility was such that the non-volatile content was 80% and the NCO group content was 12%. A polyisocyanate composition (A-2) was obtained.

参考例2〔水分散性を有するポリイソシアネート組成物(A−3)の調製例〕
参考例1と同様の反応器に、DEDG 200部、メトキシポリエチレングリコール(分子量:400) 143部、疎水性ポリイソシアネート(A−1) 657部を仕込み、30分かけて95℃に昇温した後、95℃にて6時間反応させ、不揮発分が80%、NCO基含有率が12%なるメトキシポリエチレングリコールで変性された水分散性を有するポリイソシアネート組成物(A−3)を得た。
Reference Example 2 [Preparation Example of Polyisocyanate Composition (A-3) Having Water Dispersibility]
In a reactor similar to Reference Example 1, 200 parts of DEDG, 143 parts of methoxypolyethylene glycol (molecular weight: 400), and 657 parts of hydrophobic polyisocyanate (A-1) were charged, and the temperature was raised to 95 ° C. over 30 minutes. The polyisocyanate composition (A-3) having a water dispersibility modified with methoxypolyethylene glycol having a nonvolatile content of 80% and an NCO group content of 12% was obtained by reacting at 95 ° C. for 6 hours.

参考例3〔水性樹脂エマルジョン(C−1)の調製例〕
参考例1と同様の反応器に「ハイテノールN−08」〔第一工業製薬(株)製のアニオン性乳化剤〕 5部、「エマルゲン931」〔花王(株)製のノニオン性乳化剤〕 5部、脱イオン水 270部を仕込み、窒素気流下に80℃に昇温した後、過硫酸アンモニウム 0.8部を脱イオン水 16部に溶解させた水溶液を添加した。さらに、ブチルアクリレート(以下、BAと略称する。) 80部、MMA 87部、 アクリル酸(以下、AAと略称する。) 4部、2−HEMA 14部、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート(以下、2−HPMAと略称する。) 15部からなる混合液を、3時間かけて滴下した。滴下後、2時間反応せしめた後、25℃まで冷却し、28%アンモニア水 1.5部で中和せしめ、不揮発分 43%、平均粒子径 120nm、固形分水酸基価 60mgKOH/g、(水性樹脂中の一級の水酸基)/(水性樹脂中の二級の水酸基)=50/50(モル比)である水酸基含有アクリル樹脂エマルジョン(C−1)を得た。なお、本実施例で言う「平均粒子径は」、日機装(株)社製MICROTRAC 9340−UPAを用いた光散乱法でその体積平均粒子径を測定したものである。粒子径測定は、水性樹脂エマルジョン 1gに対しイオン交換水 199gを添加し攪拌棒でよく混合したものを用い、25℃で行った。
Reference Example 3 [Preparation Example of Aqueous Resin Emulsion (C-1)]
5 parts “Hytenol N-08” (anionic emulsifier manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), “Emulgen 931” (nonionic emulsifier manufactured by Kao Corp.) 5 parts in the same reactor as in Reference Example 1 Then, 270 parts of deionized water was charged and heated to 80 ° C. under a nitrogen stream, and then an aqueous solution in which 0.8 part of ammonium persulfate was dissolved in 16 parts of deionized water was added. Furthermore, 80 parts of butyl acrylate (hereinafter abbreviated as BA), 87 parts of MMA, 4 parts of acrylic acid (hereinafter abbreviated as AA), 14 parts of 2-HEMA, 2-hydroxypropyl methacrylate (hereinafter referred to as 2-hydroxypropyl methacrylate) Abbreviated as HPMA.) A mixed solution of 15 parts was added dropwise over 3 hours. After dropping, the mixture was reacted for 2 hours, then cooled to 25 ° C., neutralized with 1.5 parts of 28% aqueous ammonia, 43% non-volatile content, average particle size 120 nm, solid content hydroxyl value 60 mg KOH / g, (aqueous resin A hydroxyl group-containing acrylic resin emulsion (C-1) was obtained: (primary hydroxyl group in the middle) / (secondary hydroxyl group in the aqueous resin) = 50/50 (molar ratio). In addition, “average particle diameter” in this example is a volume average particle diameter measured by a light scattering method using MICROTRAC 9340-UPA manufactured by Nikkiso Co., Ltd. The particle size was measured at 25 ° C. using 199 g of ion-exchanged water added to 1 g of the aqueous resin emulsion and well mixed with a stirring bar.

参考例4〔水性樹脂ディスパージョン(C−2)の調製例〕
参考例1と同様の反応器にDEDG 60部を仕込み、窒素気流下に125℃に昇温した後、BA 80部、MMA 87部、 AA 4部、2−HEMA 6部、2−HPMAを13部からなる混合液を、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート 20部、t−ブチルパーオキシベンゾエート 1部からなる混合液を5時間かけて滴下した。滴下後、125℃で5時間反応せしめた後、60℃まで降温し、トリエチルアミン 5.6部を加え、60℃で30分混合した。そして、イオン交換水 461部を2時間かけて滴下した後、25℃まで冷却し、不揮発分 30%、平均粒子径 150nm、固形分水酸基価 35mgKOH/g、(水性樹脂中の一級の水酸基)/(水性樹脂中の二級の水酸基)=33/67(モル比)なる水酸基含有アクリル樹脂ディスパージョン(C−2)を得た。
Reference Example 4 [Preparation Example of Aqueous Resin Dispersion (C-2)]
After charging 60 parts of DEDG into the same reactor as in Reference Example 1 and raising the temperature to 125 ° C. under a nitrogen stream, 80 parts of BA, 87 parts of MMA, 4 parts of AA, 6 parts of 2-HEMA, 13 parts of 2-HPMA A mixed solution consisting of 20 parts of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate and 1 part of t-butylperoxybenzoate was added dropwise over 5 hours. After dropping, the mixture was reacted at 125 ° C. for 5 hours, then cooled to 60 ° C., 5.6 parts of triethylamine was added, and the mixture was mixed at 60 ° C. for 30 minutes. Then, after 461 parts of ion-exchanged water was added dropwise over 2 hours, the mixture was cooled to 25 ° C., non-volatile content 30%, average particle diameter 150 nm, solid content hydroxyl value 35 mgKOH / g, (primary hydroxyl group in aqueous resin) / A hydroxyl group-containing acrylic resin dispersion (C-2) of (secondary hydroxyl group in aqueous resin) = 33/67 (molar ratio) was obtained.

参考例5〔水性樹脂エマルジョン(C−3)の調製例〕
参考例1と同様の反応器に「ハイテノールN−08」〔第一工業製薬(株)製のアニオン性乳化剤〕 5部、「エマルゲン931」〔花王(株)製のノニオン性乳化剤〕 5部、脱イオン水 270部を仕込み、窒素気流下に80℃に昇温した後、過硫酸アンモニウム 0.8部を脱イオン水 16部に溶解させた水溶液を添加した。さらに、ブチルアクリレート(以下、BAと略称する。) 80部、MMA 65部、 アクリル酸(以下、AAと略称する。) 4部、2−HEMA 5部、2−HPMA 46部からなる混合液を、3時間かけて滴下した。滴下後、2時間反応せしめた後、25℃まで冷却し、28%アンモニア水 1.5部で中和せしめ、不揮発分 43%、平均粒子径 100nm、固形分水酸基価 100mgKOH/g(水性樹脂中の一級の水酸基)/(水性樹脂中の二級の水酸基)=10/90(モル比)なる水酸基含有アクリル樹脂エマルジョン(C−3)を得た。
Reference Example 5 [Preparation Example of Aqueous Resin Emulsion (C-3)]
5 parts “Hytenol N-08” (anionic emulsifier manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), “Emulgen 931” (nonionic emulsifier manufactured by Kao Corp.) 5 parts in the same reactor as in Reference Example 1 Then, 270 parts of deionized water was charged and heated to 80 ° C. under a nitrogen stream, and then an aqueous solution in which 0.8 part of ammonium persulfate was dissolved in 16 parts of deionized water was added. Further, a mixed solution comprising 80 parts of butyl acrylate (hereinafter abbreviated as BA), 65 parts of MMA, 4 parts of acrylic acid (hereinafter abbreviated as AA), 5 parts of 2-HEMA, and 46 parts of 2-HPMA. It was dripped over 3 hours. After dropping, the mixture was reacted for 2 hours, then cooled to 25 ° C., neutralized with 1.5 parts of 28% aqueous ammonia, 43% non-volatile content, average particle size 100 nm, solid content hydroxyl value 100 mg KOH / g (in aqueous resin) Primary hydroxyl group) / (secondary hydroxyl group in aqueous resin) = 10/90 (molar ratio) to obtain a hydroxyl group-containing acrylic resin emulsion (C-3).

参考例6〔水性樹脂水分散体(C−4)の調製例〕
攪拌機、温度計、脱水トラップ付還流冷却器及び窒素導入管を備えた反応容器に、無水フタル酸 309部、テトラヒドロ無水フタル酸 142部、ネオペンチルグリコール 71部、1,6−ヘキサンジオール 277部、トリメチロールプロパン 67部、ジブチル錫オキサイド 0.3部を仕込み、攪拌下に220℃まで昇温し、酸価が13mgKOH/gに達すまで脱水縮合反応を行った。ついで、100度℃まで降温し、メトキシポリエチレングリコールグリシジルエーテル(平均分子量:250) 134部を加え、160℃に昇温し2時間反応した。さらに、DEDG100部を加え、均一に攪拌した後、内温を80℃に下げ、ジメチルエタノールアミン16部を添加して1時間攪拌混合した。ついで、イオン交換水1380部を1時間かけて滴下し、不揮発分 40%、平均粒子径 80nm、固形分酸価12mgKOH/g、固形分水酸基価95mgKOH/g(水性樹脂中の一級の水酸基)/(水性樹脂中の二級の水酸基)=50/50(モル比)である水酸基含有ポリエステル樹脂水分散体(C−4)を得た。
Reference Example 6 [Preparation Example of Aqueous Resin Water Dispersion (C-4)]
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser with a dehydration trap and a nitrogen introduction tube, 309 parts of phthalic anhydride, 142 parts of tetrahydrophthalic anhydride, 71 parts of neopentyl glycol, 277 parts of 1,6-hexanediol, Trimethylolpropane (67 parts) and dibutyltin oxide (0.3 parts) were charged, the temperature was raised to 220 ° C. with stirring, and a dehydration condensation reaction was performed until the acid value reached 13 mgKOH / g. Next, the temperature was lowered to 100 ° C., 134 parts of methoxypolyethyleneglycol glycidyl ether (average molecular weight: 250) was added, and the temperature was raised to 160 ° C. and reacted for 2 hours. Furthermore, after adding 100 parts of DEDG and stirring uniformly, internal temperature was lowered | hung to 80 degreeC, 16 parts of dimethylethanolamine was added, and it stirred and mixed for 1 hour. Subsequently, 1380 parts of ion-exchanged water was added dropwise over 1 hour, the nonvolatile content was 40%, the average particle size was 80 nm, the solid content acid value was 12 mgKOH / g, the solid content hydroxyl value was 95 mgKOH / g (primary hydroxyl group in the aqueous resin) / A hydroxyl group-containing polyester resin aqueous dispersion (C-4) in which (secondary hydroxyl group in the aqueous resin) = 50/50 (molar ratio) was obtained.

比較参考例1〔比較用水性樹脂エマルジョン(RC−1)の調製例〕
参考例1と同様の反応器に「ハイテノールN−08」〔第一工業製薬(株)製のアニオン性乳化剤〕 5部、「エマルゲン931」〔花王(株)製のノニオン性乳化剤〕 5部、脱イオン水 270部を仕込み、窒素気流下に80℃に昇温した後、過硫酸アンモニウム 0.8部を脱イオン水 16部に溶解させた水溶液を添加した。さらに、BA 85部、MMA 83部、 AA 4部、2−HEMA 28部からなる混合液を、3時間かけて滴下した。滴下後、2時間反応せしめた後、25℃まで冷却し、28%アンモニア水 1.5部で中和せしめ、不揮発分 43%、平均粒子径 110nm、固形分水酸基価 60mgKOH/gなる一級の水酸基のみ含有の比較用アクリル樹脂エマルジョン(RC−1)を得た。
Comparative Reference Example 1 [Preparation example of comparative aqueous resin emulsion (RC-1)]
5 parts “Hytenol N-08” (anionic emulsifier manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), “Emulgen 931” (nonionic emulsifier manufactured by Kao Corp.) 5 parts in the same reactor as in Reference Example 1 Then, 270 parts of deionized water was charged and heated to 80 ° C. under a nitrogen stream, and then an aqueous solution in which 0.8 part of ammonium persulfate was dissolved in 16 parts of deionized water was added. Further, a mixed solution consisting of 85 parts of BA, 83 parts of MMA, 4 parts of AA, and 28 parts of 2-HEMA was added dropwise over 3 hours. After dropping, the mixture was reacted for 2 hours, then cooled to 25 ° C., neutralized with 1.5 parts of 28% aqueous ammonia, a primary hydroxyl group having a nonvolatile content of 43%, an average particle size of 110 nm, and a solid content hydroxyl value of 60 mgKOH / g. An acrylic resin emulsion for comparison (RC-1) containing only styrene was obtained.

比較参考例2〔比較用水性樹脂エマルジョン(RC−2)の調製例〕
参考例1と同様の反応器に「ハイテノールN−08」〔第一工業製薬(株)製のアニオン性乳化剤〕 5部、「エマルゲン931」〔花王(株)製のノニオン性乳化剤〕 5部、脱イオン水 270部を仕込み、窒素気流下に80℃に昇温した後、過硫酸アンモニウム 0.8部を脱イオン水 16部に溶解させた水溶液を添加した。さらに、BA 85部、MMA 80部、 AA 4部、2−HEMA 31部からなる混合液を、3時間かけて滴下した。滴下後、2時間反応せしめた後、25℃まで冷却し、28%アンモニア水 1.5部で中和せしめ、不揮発分 43%、平均粒子径 120nm、固形分水酸基価 60mgKOH/gなる二級の水酸基のみ含有の比較用アクリル樹脂エマルジョン(RC−2)を得た。
Comparative Reference Example 2 [Preparation Example of Comparative Water Resin Emulsion (RC-2)]
5 parts “Hytenol N-08” (anionic emulsifier manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), “Emulgen 931” (nonionic emulsifier manufactured by Kao Corp.) 5 parts in the same reactor as in Reference Example 1 Then, 270 parts of deionized water was charged and heated to 80 ° C. under a nitrogen stream, and then an aqueous solution in which 0.8 part of ammonium persulfate was dissolved in 16 parts of deionized water was added. Further, a mixed solution consisting of 85 parts of BA, 80 parts of MMA, 4 parts of AA, and 31 parts of 2-HEMA was added dropwise over 3 hours. After dropping, the mixture was reacted for 2 hours, then cooled to 25 ° C., neutralized with 1.5 parts of 28% aqueous ammonia, a secondary component having a nonvolatile content of 43%, an average particle size of 120 nm, and a solid content hydroxyl value of 60 mgKOH / g. A comparative acrylic resin emulsion (RC-2) containing only hydroxyl groups was obtained.

比較参考例3〔比較用水性樹脂水分散体(RC−3)の調製例〕
参考例4と同様の反応容器に、無水フタル酸 369部、テトラヒドロ無水フタル酸 162部、ネオペンチルグリコール 82部、1,6−ヘキサンジオール 309部、トリメチロールプロパン 78部、ジブチル錫オキサイド 0.3部を仕込み、攪拌下に220℃まで昇温し、酸価が15mgKOH/gに達すまで脱水縮合反応を行った。ついで、160度℃まで降温し、DEDG 100部を加え、均一に攪拌した後、内温を80℃に下げ、ジメチルエタノールアミン19部を添加して1時間攪拌混合した。ついで、イオン交換水1380部を1時間かけて滴下し、不揮発分40%、平均粒子径 100nm、固形分酸価15mgKOH/g、固形分水酸基価95mgKOH/gなる一級の水酸基のみ含有の比較用水酸基含有ポリエステル樹脂水分散体(RC−3)を得た。
Comparative Reference Example 3 [Preparation example of comparative aqueous resin water dispersion (RC-3)]
In the same reaction vessel as in Reference Example 4, 369 parts of phthalic anhydride, 162 parts of tetrahydrophthalic anhydride, 82 parts of neopentyl glycol, 309 parts of 1,6-hexanediol, 78 parts of trimethylolpropane, dibutyltin oxide 0.3 The temperature was raised to 220 ° C. with stirring, and a dehydration condensation reaction was performed until the acid value reached 15 mgKOH / g. Next, the temperature was lowered to 160 ° C., 100 parts of DEDG was added and stirred uniformly, then the internal temperature was lowered to 80 ° C., 19 parts of dimethylethanolamine was added, and the mixture was stirred and mixed for 1 hour. Subsequently, 1380 parts of ion-exchanged water was added dropwise over 1 hour, and a comparative hydroxyl group containing only primary hydroxyl groups having a nonvolatile content of 40%, an average particle size of 100 nm, a solid content acid value of 15 mgKOH / g, and a solid content hydroxyl value of 95 mgKOH / g. An aqueous polyester resin dispersion (RC-3) was obtained.

実施例1
水分散性を有するポリイソシアネート組成物(A−2)と水酸基含有アクリル樹脂エマルジョン(C−1)とを、[水分散性を有するポリイソシアネート組成物(A−2)の有するイソシアネート基/(C−1)中の水酸基含有アクリル樹脂の有する水酸基]のモル比が1.2/1となるように、水分散性を有するポリイソシアネート組成物(A−2)の50部と水酸基含有アクリル樹脂エマルジョン(C−1)の500部とを混合して水性硬化性組成物を調製した。以下、これを水性硬化性組成物(D−1)と略称する。得られた水性硬化性組成物(D−1)を、調製直後に乾燥塗膜が60μmとなるようにアプリケーターを用いてガラス板、ABS板、亜鉛版上に各々塗布し、温度20℃、湿度60%RHの条件で1週間乾燥せしめて、硬化塗膜を作成した。得られた硬化塗膜について、硬度、付着性、耐水性を評価した。評価結果を第1表に示した。
Example 1
The polyisocyanate composition (A-2) having water dispersibility and the hydroxyl group-containing acrylic resin emulsion (C-1) are represented by [isocyanate group / (C of polyisocyanate composition having water dispersibility (A-2)]. -1) 50 parts of a polyisocyanate composition (A-2) having water dispersibility and a hydroxyl group-containing acrylic resin emulsion so that the molar ratio of the hydroxyl group of the hydroxyl group-containing acrylic resin in the composition is 1.2 / 1. An aqueous curable composition was prepared by mixing 500 parts of (C-1). Hereinafter, this is abbreviated as an aqueous curable composition (D-1). The obtained aqueous curable composition (D-1) was applied on a glass plate, an ABS plate, and a zinc plate using an applicator so that the dry coating film became 60 μm immediately after preparation, and the temperature was 20 ° C. and humidity. The film was dried for 1 week under the condition of 60% RH to prepare a cured coating film. About the obtained cured coating film, hardness, adhesiveness, and water resistance were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

実施例2〜5
第1表に示したように、実施例1で使用した水分散性を有するポリイソシアネート組成物(A−2)に代えて、各種のポリイソシアネート組成物を使用した。また、実施例1で使用した水酸基含有アクリル樹脂エマルジョン(C−1)に代えて、各種の水性樹脂を使用し、且つ、[水分散性を有するポリイソシアネートの有するイソシアネート基/水性樹脂の有する水酸基]のモル比が1.2/1となるように、同表に記載した量のポリイソシアネートを混合して水性硬化性組成物を調製した。以下、このようにして得た組成物を水性硬化性組成物(D−2)〜(D−5)と略称する。こうして得られた各水性硬化性組成物を実施例1と同様にして、調製直後にガラス板、ABS板、亜鉛版上に各々塗布し、温度20℃、湿度60%RHの条件で1週間乾燥せしめて、硬化塗膜を作成した。これらにつき、実施例1と同様の評価を行った。評価結果を第1表に示した。
Examples 2-5
As shown in Table 1, various polyisocyanate compositions were used in place of the water-dispersible polyisocyanate composition (A-2) used in Example 1. Further, in place of the hydroxyl group-containing acrylic resin emulsion (C-1) used in Example 1, various aqueous resins were used, and [the isocyanate group of the polyisocyanate having water dispersibility / the hydroxyl group of the aqueous resin] ] The polyisocyanate of the quantity described in the same table was mixed so that the molar ratio of 1.2 / 1 may be mixed, and the aqueous curable composition was prepared. Hereinafter, the composition thus obtained is abbreviated as aqueous curable compositions (D-2) to (D-5). Each aqueous curable composition thus obtained was coated on a glass plate, ABS plate, and zinc plate immediately after preparation in the same manner as in Example 1, and dried for 1 week under conditions of a temperature of 20 ° C. and a humidity of 60% RH. At least, a cured coating film was prepared. About these, evaluation similar to Example 1 was performed. The evaluation results are shown in Table 1.

比較例1〜3
水性樹脂として(RC−1)または(RC−2)の500部を使用し、イソシアネート基/(RC−1)または(RC−2)中の水酸基のモル比が1.2/1となるように、第3表に記載した量の各ポリイソシアネート組成物を混合して比較評価用の硬化性組成物(RD−1)〜(RD−3)を調製した。実施例1と同様にして、調製直後にガラス板、ABS板、亜鉛版上に各々塗布、乾燥して硬化塗膜を作成した。これらにつき、実施例1と同様の評価を行った。評価結果を第1表(1)(2)に示した。
Comparative Examples 1-3
500 parts of (RC-1) or (RC-2) is used as the aqueous resin, so that the molar ratio of isocyanate groups / hydroxy groups in (RC-1) or (RC-2) is 1.2 / 1. The curable compositions (RD-1) to (RD-3) for comparative evaluation were prepared by mixing the polyisocyanate compositions in the amounts shown in Table 3. In the same manner as in Example 1, immediately after preparation, a cured coating film was prepared by coating and drying on a glass plate, an ABS plate, and a zinc plate. About these, evaluation similar to Example 1 was performed. The evaluation results are shown in Tables (1) and (2).

Figure 2005200497
Figure 2005200497

Figure 2005200497
Figure 2005200497

《第1表の脚注》
原料類の使用割合を示す各数値は、いずれも、重量部数であるものとする。
<< Footnotes in Table 1 >>
Each numerical value indicating the use ratio of the raw materials is assumed to be in parts by weight.

1)「硬度」:
ガラス板上に作成した乾燥塗膜について、温度20℃、湿度60%の条件のもと、ケーニッヒ硬度計で測定し評価した。
1) “Hardness”:
About the dry coating film created on the glass plate, it measured and evaluated with the Koenig hardness meter on the conditions of temperature 20 degreeC and humidity 60%.

2)「付着性」:
表記の試験板上に作成した塗膜に、カッターナイフを用いて2mm角の碁盤目が25個できるように縦横に2mm間隔の切り込みを作成した。ついで、セロハン粘着テープをその碁盤目に密着させてから剥離し、試験板上に残存する塗膜の割合である残存率でもって評価した。下記の評価基準、並びに残存率に従い評価を行った。
2) “Adhesiveness”:
Using a cutter knife, cuts with a spacing of 2 mm were made vertically and horizontally so that 25 2 mm square grids were formed on the coating film prepared on the test plate. Subsequently, the cellophane adhesive tape was peeled off after being brought into close contact with the grid, and evaluated by the residual ratio, which is the ratio of the coating film remaining on the test plate. Evaluation was performed according to the following evaluation criteria and the residual rate.

付着性評価基準
◎:残存率=90%以上
○:残存率=70〜90%
△:残存率=50〜70%
×:残存率=50%以下
Evaluation criteria for adhesion ◎: Residual rate = 90% or more ○: Residual rate = 70 to 90%
Δ: Residual rate = 50 to 70%
X: Residual rate = 50% or less

塗膜の残存率[%]=(剥離後残存する塗膜の面積/剥離前の碁盤目上の塗膜の面積)×100 Residual rate of coating film [%] = (Area of coating film remaining after peeling / Area of coating film on grid before peeling) × 100

3)「耐水性」:
ガラス板上に作成した塗膜を脱イオン水に20℃で24時間浸漬し、塗膜の外観を評価した。その際の評価基準は次の通りである。
3) “Water resistance”:
The coating film prepared on the glass plate was immersed in deionized water at 20 ° C. for 24 hours, and the appearance of the coating film was evaluated. The evaluation criteria at that time are as follows.

塗膜の白化の評価基準
◎:全く変化なし
○:ごくわずかに白化
△:かなり白化
×:著しく白化
Evaluation criteria for whitening of coating film ◎: No change at all ○: Very slight whitening △: Fair whitening ×: Extremely whitening

塗膜の膨れの判定基準
◎:全く変化なし
○:ごくわずかに膨れが発生
△:かなり膨れが発生
×:著しく膨れが発生
Criteria for coating film swelling ◎: No change ○: Slight swelling occurs △: Swelling occurs significantly ×: Swelling occurs significantly

参考例5〔塗料主剤成分(E−1)の調製例〕
脱イオン水 72.9部、「オロタンSG−1」(米国ローム&ハース社製の顔料分散剤) 6.7部、トリポリリン酸ソーダの10%水溶液 4.9部、「ノイゲンEA−120」〔第一工業製薬(株)製の湿潤剤〕2.2部、エチレングリコール 18.0部、「ベストサイド1087T」〔大日本インキ化学工業(株)製の防腐剤〕 1.0部、アンモニア水(28%) 0.5部、「チタニックスJR−600A」〔テイカ(株)製の酸化チタン〕 249.2部および「SNディフォーマー121」〔サンノプコ社製の消泡剤〕 0.8部から成る混合物をディスパーで約1時間分散した。これに、水性樹脂(C−1) 607.0部、「テキサノール」〔米国イーストマンケミカル社製の造膜助剤〕 38.2部、「プライマルQR−708」〔ローム&ハース社製の増粘剤〕の10%水溶液 1.2部、「BYK−028」〔BYKケミー社製の消泡剤〕 0.2部を加えて攪拌し、顔料重量濃度が48%、不揮発分が52.5%なる塗料主剤成分(E−1)を得た。
Reference Example 5 [Preparation Example of Paint Main Component (E-1)]
Deionized water 72.9 parts, "Orotan SG-1" (pigment dispersant manufactured by Rohm & Haas, USA) 6.7 parts, 10% aqueous solution of sodium tripolyphosphate 4.9 parts, "Neugen EA-120" [ Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. wetting agent] 2.2 parts, ethylene glycol 18.0 parts, “Best Side 1087T” [Dai Nippon Ink Chemical Co., Ltd. preservative] 1.0 part, ammonia water (28%) 0.5 parts, “Titanics JR-600A” (Titanium Co., Ltd. titanium oxide) 249.2 parts and “SN deformer 121” (San Nopco antifoaming agent) 0.8 The part mixture was dispersed with a disper for about 1 hour. To this, 607.0 parts of an aqueous resin (C-1), “Texanol” (a film-forming aid manufactured by Eastman Chemical, USA), 38.2 parts, “Primal QR-708” (an increase manufactured by Rohm & Haas, Inc.) Viscosity] 10% aqueous solution 1.2 parts, “BYK-028” (antifoam manufactured by BYK Chemie) 0.2 part was added and stirred, the pigment weight concentration was 48%, and the non-volatile content was 52.5. % Paint main ingredient component (E-1) was obtained.

参考例6〔塗料主剤成分(E−2)の調製例〕
上記参考例5の調製例において水性樹脂(C−1)に代えて、水性樹脂(C−3)を用いた以外は同様の手法で、塗料主剤成分(E−2)を得た。
Reference Example 6 [Preparation Example of Paint Main Component (E-2)]
A paint main ingredient component (E-2) was obtained in the same manner as in the preparation example of Reference Example 5 except that the aqueous resin (C-3) was used instead of the aqueous resin (C-1).

比較参考例7〔比較用塗料主剤成分(RE−1)の調製例〕
上記参考例5の調製例において水性樹脂(C−1)に代えて、水性樹脂(RC−1)を用いた以外は同様の手法で、比較用塗料主剤成分(RE−1)を得た。
Comparative Reference Example 7 [Preparation Example of Comparative Paint Main Component (RE-1)]
A comparative paint main ingredient component (RE-1) was obtained in the same manner except that the aqueous resin (RC-1) was used in place of the aqueous resin (C-1) in the preparation example of Reference Example 5.

比較参考例8〔比較用塗料主剤成分(RE−2)の調製例〕
上記参考例5の調製において水性樹脂(C−1)に代えて、水性樹脂(RC−2)を用いた以外は同様の手法で、比較用塗料主剤成分(RE−2)を得た。
Comparative Reference Example 8 [Preparation Example of Comparative Paint Main Component (RE-2)]
A comparative paint main ingredient component (RE-2) was obtained in the same manner as in Reference Example 5 except that the aqueous resin (RC-2) was used instead of the aqueous resin (C-1).

参考例7〜8〔水性塗料(F−1)〜(F−2)の調製例〕
第2表に記載した通りの比率で、塗料主剤成分(E−1)、(E−2)、各ポリイソシアネートを混合して、各種水性塗料を調製した。尚、実施例6,7において、(ポリイソシアネートの有するイソシアネート基/水性樹脂の有する水酸基)のモル比が1.5/1となるように配合した。得られた白色塗料を、以下、水性塗料(F−1)〜(F−2)と略称する。
Reference Examples 7 to 8 [Preparation examples of water-based paints (F-1) to (F-2)]
Various water-based paints were prepared by mixing the paint main component (E-1), (E-2) and each polyisocyanate in the ratios described in Table 2. In Examples 6 and 7, the molar ratio of (isocyanate group possessed by polyisocyanate / hydroxyl group possessed by aqueous resin) was 1.5 / 1. Hereinafter, the obtained white paint is abbreviated as water-based paints (F-1) to (F-2).

参考例9〔旧塗膜の作成〕
参考例7で得られた水性塗料(F−1)を、調製直後に乾燥膜厚が70μmとなるようにエアースプレー法でアルミ板上に塗膜を作成した。ついで、温度20℃、湿度60%RHの雰囲気下で1週間乾燥せしめた。さらに、得られた各硬化塗膜を40℃、湿度60%の雰囲気下で1ヶ月間強制劣化させ旧塗膜を作成した。
Reference Example 9 [Formation of old paint film]
A coating film was formed on an aluminum plate by an air spray method so that the dry film thickness of the water-based paint (F-1) obtained in Reference Example 7 was 70 μm immediately after preparation. Subsequently, it was dried for 1 week in an atmosphere of a temperature of 20 ° C. and a humidity of 60% RH. Further, each of the obtained cured coating films was forcibly deteriorated for one month in an atmosphere of 40 ° C. and a humidity of 60% to prepare an old coating film.

実施例6〜7〔旧塗膜への付着性試験〕
水性塗料(F−1)、(F−2)を、参考例9で作成した旧塗膜上に、それぞれ乾燥膜厚が70μmとなるようにスプレー塗装し塗膜を作成した。ついで、温度20℃、湿度60%RHの雰囲気下で1週間乾燥させた。得られた各硬化塗膜の塗膜硬度及び付着性を評価した。
Examples 6 to 7 [Adhesion test to old paint film]
Water-based paints (F-1) and (F-2) were spray-coated on the old paint film prepared in Reference Example 9 so as to have a dry film thickness of 70 μm, respectively. Subsequently, it was dried for 1 week in an atmosphere of a temperature of 20 ° C. and a humidity of 60% RH. The coating hardness and adhesion of each of the resulting cured coatings were evaluated.

比較例4〜5〔水性塗料(RF−1)〜(RF−2)の調製例〕
第2表に記載した通りの比率で、塗料主剤成分(RE−1)、(RE−2)、各ポリイソシアネートを混合して、各種水性塗料を調製した。尚、(ポリイソシアネートの有するイソシアネート基/水性樹脂の有する水酸基)のモル比が1.5/1となるように配合した。得られた白色塗料を、以下、水性塗料(RF−1)〜(RF−2)と略称する。
Comparative Examples 4 to 5 [Preparation examples of water-based paints (RF-1) to (RF-2)]
Various water-based paints were prepared by mixing the paint main component (RE-1), (RE-2) and each polyisocyanate at the ratios described in Table 2. The molar ratio of (isocyanate group of polyisocyanate / hydroxyl group of aqueous resin) was 1.5 / 1. The obtained white paint is hereinafter abbreviated as aqueous paint (RF-1) to (RF-2).

得られた比較用の水性塗料(RF−1)〜(RF−2)を実施例6,7と同様に、参考例9で作成した旧塗膜上に乾燥膜厚が70μmとなるようにスプレー塗装し、温度20℃、湿度60%RHの雰囲気下で1週間乾燥させた。得られた各硬化塗膜の塗膜硬度及び付着性を評価した。評価結果を第2表に示した。   The obtained comparative water-based paints (RF-1) to (RF-2) were sprayed on the old coating film prepared in Reference Example 9 so as to have a dry film thickness of 70 μm, as in Examples 6 and 7. It was painted and dried for 1 week in an atmosphere of temperature 20 ° C. and humidity 60% RH. The coating hardness and adhesion of each of the cured coatings obtained were evaluated. The evaluation results are shown in Table 2.

Figure 2005200497
Figure 2005200497

《第2表の脚注》
原料類の使用割合を示す各数値は、いずれも、重量部数であるものとする。
<< Footnotes in Table 2 >>
Each numerical value indicating the use ratio of the raw materials is assumed to be in parts by weight.

付着性の評価は、表1と同様の評価基準で評価を行った。   Adhesion was evaluated based on the same evaluation criteria as in Table 1.

Claims (8)

ポリイソシアネート(A)及び水性樹脂(B)を含有してなり、前記水性樹脂(B)が、水酸基価10〜200を有し、且つ、前記水性樹脂(B)の有する1級の水酸基と2級以上の水酸基のモル比(1級の水酸基/2級以上の水酸基)が5/95〜55/45であることを特徴とする水性硬化性組成物。 A polyisocyanate (A) and an aqueous resin (B) are contained, and the aqueous resin (B) has a hydroxyl value of 10 to 200, and the aqueous resin (B) has a primary hydroxyl group and 2 A water-based curable composition having a molar ratio of primary or higher hydroxyl group (primary hydroxyl group / secondary or higher hydroxyl group) of 5/95 to 55/45. 前記ポリイソシアネート(A)が、水分散性を有するものである請求項1に記載の水性硬化性組成物。 The aqueous curable composition according to claim 1, wherein the polyisocyanate (A) has water dispersibility. [前記ポリイソシアネート(A)の有するイソシアネート基/前記水性樹脂(B)の有する水酸基]のモル比が、0.5〜3.0である請求項1又は2に記載の水性硬化性組成物。 The aqueous curable composition according to claim 1 or 2, wherein a molar ratio of [isocyanate group of the polyisocyanate (A) / hydroxyl group of the aqueous resin (B)] is 0.5 to 3.0. 前記水性樹脂(B)が、ビニル系重合体を用いて得られるものである請求項1〜3のいずれかに記載の水性硬化性組成物。 The aqueous curable composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the aqueous resin (B) is obtained using a vinyl polymer. 前記ポリイソシアネート(A)が、脂肪族系のポリイソシアネートである請求項1〜4のいずれかに記載の水性硬化性組成物。 The aqueous curable composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the polyisocyanate (A) is an aliphatic polyisocyanate. 前記ポリイソシアネート(A)が、平均して3個以上のオキシエチレンからなるポリオキシエチレン基を有するものである請求項1〜5のいずれかに記載の水性硬化性組成物。 The aqueous curable composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the polyisocyanate (A) has, on average, a polyoxyethylene group composed of 3 or more oxyethylenes. 請求項1〜6のいずれかに記載の水性硬化性組成物を含んでなる水性塗料。 An aqueous paint comprising the aqueous curable composition according to claim 1. 請求項1〜6のいずれかに記載の水性硬化性組成物を含んでなる水性接着剤。
An aqueous adhesive comprising the aqueous curable composition according to claim 1.
JP2004006663A 2004-01-14 2004-01-14 Aqueous curable composition, paint and adhesive comprising the aqueous curable composition Pending JP2005200497A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004006663A JP2005200497A (en) 2004-01-14 2004-01-14 Aqueous curable composition, paint and adhesive comprising the aqueous curable composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004006663A JP2005200497A (en) 2004-01-14 2004-01-14 Aqueous curable composition, paint and adhesive comprising the aqueous curable composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005200497A true JP2005200497A (en) 2005-07-28

Family

ID=34820561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004006663A Pending JP2005200497A (en) 2004-01-14 2004-01-14 Aqueous curable composition, paint and adhesive comprising the aqueous curable composition

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005200497A (en)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007051287A (en) * 2005-08-12 2007-03-01 Sika Technology Ag Primer composition
JP2007126623A (en) * 2005-10-05 2007-05-24 Dainippon Ink & Chem Inc Water-based paint for floor and floor coating method
JP2007224261A (en) * 2006-01-30 2007-09-06 Dainippon Ink & Chem Inc Water-based paint for floor and floor coating method
JP2008063373A (en) * 2006-09-05 2008-03-21 Dainippon Ink & Chem Inc Water-based paint for floor and floor coating method
JP2008111060A (en) * 2006-10-31 2008-05-15 Dainippon Ink & Chem Inc Resin composition for water-based coating
JP2008202038A (en) * 2007-01-22 2008-09-04 Mitsubishi Rayon Co Ltd Thermoset coating resin composition
JP2009029948A (en) * 2007-07-27 2009-02-12 Cheil Industries Inc Adhesive composition and optical member
JP2009035622A (en) * 2007-08-01 2009-02-19 Dic Corp Resin composition for water-based paint
US8563636B2 (en) 2006-10-23 2013-10-22 Kansai Paint Co., Ltd. Aqueous two-package type clear coating composition and process for the formation of multilayer finish coating film
CN104877415A (en) * 2015-05-29 2015-09-02 苏州德翔装饰工程有限公司 Leakproof coating for roof surface decoration and preparation method thereof
WO2019073698A1 (en) * 2017-10-10 2019-04-18 関西ペイント株式会社 Method for forming surface protective coating film for floor surfaces
CN116529327A (en) * 2020-11-27 2023-08-01 花王株式会社 Pigment Water Dispersion
WO2024048592A1 (en) * 2022-08-29 2024-03-07 三菱ケミカル株式会社 Blocked urethane, blocked urethane composition, resin composition, cured product, adhesive, and methods for producing blocked urethane and blocked urethane composition
JP7593468B1 (en) 2023-12-26 2024-12-03 artience株式会社 Thermally conductive adhesive, cured product, and structure

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007051287A (en) * 2005-08-12 2007-03-01 Sika Technology Ag Primer composition
JP2007126623A (en) * 2005-10-05 2007-05-24 Dainippon Ink & Chem Inc Water-based paint for floor and floor coating method
JP2007224261A (en) * 2006-01-30 2007-09-06 Dainippon Ink & Chem Inc Water-based paint for floor and floor coating method
JP2008063373A (en) * 2006-09-05 2008-03-21 Dainippon Ink & Chem Inc Water-based paint for floor and floor coating method
US8563636B2 (en) 2006-10-23 2013-10-22 Kansai Paint Co., Ltd. Aqueous two-package type clear coating composition and process for the formation of multilayer finish coating film
JP5424643B2 (en) * 2006-10-23 2014-02-26 関西ペイント株式会社 Aqueous two-component clear coating composition and method for forming an overcoat multilayer coating film
JP2008111060A (en) * 2006-10-31 2008-05-15 Dainippon Ink & Chem Inc Resin composition for water-based coating
JP2008202038A (en) * 2007-01-22 2008-09-04 Mitsubishi Rayon Co Ltd Thermoset coating resin composition
JP2009029948A (en) * 2007-07-27 2009-02-12 Cheil Industries Inc Adhesive composition and optical member
JP2009035622A (en) * 2007-08-01 2009-02-19 Dic Corp Resin composition for water-based paint
CN104877415A (en) * 2015-05-29 2015-09-02 苏州德翔装饰工程有限公司 Leakproof coating for roof surface decoration and preparation method thereof
WO2019073698A1 (en) * 2017-10-10 2019-04-18 関西ペイント株式会社 Method for forming surface protective coating film for floor surfaces
JPWO2019073698A1 (en) * 2017-10-10 2020-11-05 関西ペイント株式会社 Method of forming a surface protective film on the floor
JP7060609B2 (en) 2017-10-10 2022-04-26 関西ペイント株式会社 Method of forming a surface protective film on the floor
CN116529327A (en) * 2020-11-27 2023-08-01 花王株式会社 Pigment Water Dispersion
WO2024048592A1 (en) * 2022-08-29 2024-03-07 三菱ケミカル株式会社 Blocked urethane, blocked urethane composition, resin composition, cured product, adhesive, and methods for producing blocked urethane and blocked urethane composition
JP7593468B1 (en) 2023-12-26 2024-12-03 artience株式会社 Thermally conductive adhesive, cured product, and structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5290508B2 (en) Water-based paint composition
JP5601760B2 (en) Aqueous primer composition and coating method using the composition
JP5534998B2 (en) Coating composition and coating film forming method
WO2017115804A1 (en) Aqueous coating material composition and coating film forming method
JP6037506B2 (en) Multi-component water-based paint composition
JP2019198861A (en) Multi-layer coating formation method
JP2005200497A (en) Aqueous curable composition, paint and adhesive comprising the aqueous curable composition
JP5074022B2 (en) Base coating composition and coating composition containing the same
JP5446077B2 (en) Aqueous resin composition comprising a blocked isocyanate-containing aqueous emulsion composition as a curing agent, and an aqueous baking type paint or adhesive composition using the same
EP1784463B1 (en) Aqueous coating compositions based on acrylate copolymers
JP4919078B2 (en) Topcoat composition for waterproofing urethane coatings
JP4673938B1 (en) Clear paint composition
JP5059287B2 (en) Water-based paint composition and coating method using the same
JP7074984B2 (en) Aqueous 2-component 1-coat paint composition
WO2017131100A1 (en) Method for forming multilayer coating film
JPH10338719A (en) Film-forming hydrophilic resin and coating material composition
JP2021181518A (en) Matte paint composition
JP2006117798A (en) Water-based paint composition
JP2006117797A (en) Water-based primer composition
JP4419053B2 (en) Aqueous curable composition, paint and adhesive comprising the aqueous curable composition
JP5150994B2 (en) Water-dispersible polyisocyanate composition, aqueous curable composition, aqueous paint and aqueous adhesive containing aqueous curable composition
JP6349180B2 (en) Room temperature curable aqueous coating composition
WO2017131102A1 (en) Aqueous coating composition
JP5342457B2 (en) Multi-layer coating formation method
JP4038709B2 (en) Method for producing water-dispersible polyisocyanate composition, and aqueous curable composition containing the composition

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20050906

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061206

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081023

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091013

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091204

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100105