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JPH0892455A - Aqueous polymer emulsion - Google Patents

Aqueous polymer emulsion

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Publication number
JPH0892455A
JPH0892455A JP22167795A JP22167795A JPH0892455A JP H0892455 A JPH0892455 A JP H0892455A JP 22167795 A JP22167795 A JP 22167795A JP 22167795 A JP22167795 A JP 22167795A JP H0892455 A JPH0892455 A JP H0892455A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
isocyanate
monomers
carbon atoms
group
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
JP22167795A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Bii Furingusu Rainaa
ビー フリングス ライナー
Nobuo Harui
伸夫 春井
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
Priority claimed from DE4433874A external-priority patent/DE4433874C2/en
Application filed by Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd filed Critical Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Publication of JPH0892455A publication Critical patent/JPH0892455A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、塗膜性能に優れ、且つ、貯
蔵安定性に優れる、1液型の水性ポリマーエマルジョ
ン、その製造方法、及び、該水性ポリマーエマルジョン
を含有する塗料組成物を提供することにある。 【解決手段】 一般式(I)で示されるイソシアネート
官能基型α,β−不飽和エステル、又は一般式(II)で
示される、保護基で保護されたイソシアネート基を持つ
イソシアネート官能基型α,β−不飽和エステル一つ以
上から誘導された単位及びフリーラジカル重合で重合可
能なビニルモノマー、アクリレートモノマー及び/又は
メタクリレートモノマーから誘導された単位から成るイ
ソシアネート官能基型共重合体を含有する水性ポリマー
エマルジョン、及びこれらのイソシアネート官能基型共
重合体を用いた、自己架橋性イソシアネート官能基型コ
ア/シェル共重合体から成る水性ポリマーエマルジョン
を用いることにより、上記課題を解決することができ
る。
(57) Abstract: An object of the present invention is to provide a one-pack type aqueous polymer emulsion excellent in coating film performance and storage stability, a method for producing the same, and the aqueous polymer emulsion. It is to provide a coating composition. SOLUTION: Isocyanate functional type α, β-unsaturated ester represented by the general formula (I), or isocyanate functional group α, having an isocyanate group protected by a protecting group, represented by the general formula (II), Aqueous Polymers Containing Isocyanate Functional Copolymers Comprising Units Derived From One or More .beta.-Unsaturated Esters and Units Derivable from Free Radical Polymerization Polymerizable Vinyl, Acrylate, and / or Methacrylate Monomers The above problems can be solved by using an emulsion and an aqueous polymer emulsion comprising a self-crosslinking isocyanate functional group-type core / shell copolymer using the isocyanate functional group-type copolymer.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、水性ポリマーエマ
ルジョン、その製造方法及びこのポリマーエマルジョン
を含有する塗料組成物に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an aqueous polymer emulsion, a method for producing the same, and a coating composition containing the polymer emulsion.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリイソシアネートと、ヒドロキシル
基、カルボキシル基及び/又はアミン基を含有し、分子
中に少なくとも一つの活性水素原子を有する低分子及び
ポリマー化合物との反応は、ポリウレタンを調製するた
めの重要な合成反応であり、多種多様な工業上の応用に
利用することができる。
Reaction of polyisocyanates with low molecular weight and polymeric compounds containing hydroxyl, carboxyl and / or amine groups and having at least one active hydrogen atom in the molecule is used for preparing polyurethanes. It is an important synthetic reaction and can be used in a wide variety of industrial applications.

【0003】また、これらの反応は、例えば、有機溶媒
混合液中にヒドロキシル官能基及びポリ官能基型イソシ
アネートを有するポリマーを含有する架橋性コーテイン
グ組成物の調製にも極めて重要である。これらのコーテ
イング組成物の持つ大きな利点は、20〜100℃とい
う低い架橋温度範囲にある。この温度において、これら
のコーテイング組成物は、化学的及び機械的に優れた耐
性を持つ塗膜を非常に迅速に形成する。
These reactions are also very important for the preparation of crosslinkable coating compositions containing, for example, a polymer having hydroxyl functional groups and polyfunctional isocyanates in an organic solvent mixture. The great advantage of these coating compositions lies in the low crosslinking temperature range of 20-100 ° C. At this temperature, these coating compositions very rapidly form coatings with excellent chemical and mechanical resistance.

【0004】しかし、ポリイソシアネートが、ヒドロキ
シル基、カルボキシル基及び/又はアミノ基を含有する
化合物及び大気中の水分に対して高い反応性を示すため
に、これらのコーテイング組成物は2成分系塗料として
のみ利用されている。しかしながら、ポリイソシアネー
トの一つのジイソシアネートは、揮発性があり肺に有害
で、粘膜を刺激し、ある場合には発癌性であるという事
実があるために衛生上の問題がある。
However, since the polyisocyanate shows high reactivity to a compound containing a hydroxyl group, a carboxyl group and / or an amino group and moisture in the atmosphere, these coating compositions are used as a two-component paint. Only used. However, one of the polyisocyanates, diisocyanate, is hygienic because of the fact that it is volatile, toxic to the lungs, irritating the mucous membranes and in some cases carcinogenic.

【0005】一方、イソシアネート基を含有するジイソ
シアネートの二量化及び三量化反応生成物のようなポリ
イソシアネートも、ジイソシアネートモノマーが残存し
ていると好ましくない。衛生及び環境保護のために、イ
ソシアネートが揮発性を失い、しかも塗料組成物の肺へ
の毒性を減少させることができるように、イソシアネー
ト基がポリマー中に結合した形で存在する塗料組成物を
調製することが望まれており、また、環境及びコストの
ために、塗料中の有機溶媒をできる限り水に置き換えよ
うとする試みもなされている。
On the other hand, polyisocyanates such as dimerization and trimerization reaction products of diisocyanates containing isocyanate groups are also not preferable when the diisocyanate monomer remains. For hygiene and environmental protection, prepare a coating composition in which the isocyanate groups are present in a polymer-bonded form so that the isocyanate can lose its volatility and reduce the lung toxicity of the coating composition. There is also a desire to do so, and due to the environment and cost, attempts have been made to replace the organic solvent in the paint as much as possible with water.

【0006】一見するとイソシアネート化合物の水との
高い反応性のため、水性ポリウレタン塗料を処方するこ
とは不可能に見える。それにもかかわらず、水系におい
てもカルバミン酸エステル基により生成される非常に良
好な性質のポリウレタン塗料を製造しようとする試みが
なされた。
At first glance, the high reactivity of isocyanate compounds with water makes it impossible to formulate aqueous polyurethane coatings. Nevertheless, attempts have been made to produce polyurethane paints with very good properties which are produced by carbamate groups even in water systems.

【0007】例えば、有機溶媒の溶液又はその融成物中
で調製された親水基又はイオン性基を持つポリウレタン
を水中に分散し、その有機溶媒を取り除く方法によっ
て、水性ポリウレタン分散物が首尾よく調製できる。し
かしながら、そのような生成物には、もはやフリーなN
CO基は含まれていない。
Aqueous polyurethane dispersions have been successfully prepared, for example, by dispersing in water a polyurethane having a hydrophilic group or an ionic group prepared in a solution of an organic solvent or a melt thereof and removing the organic solvent. it can. However, such products are no longer free of N
No CO group is included.

【0008】そのような分散物は、紙、繊維及び皮革の
仕上げ処理において、多数の応用が見いだされるが、不
十分な架橋による溶媒耐性の不足が著しい欠点となって
いる。また120℃を超える高温でメラミン樹脂又はエ
ポキシ樹脂との架橋を起こすことができるが、そのよう
な塗膜は、限られた応用に適しているだけである。その
ような分散物の調査は、「Progress of Organic Coatin
gs, 9巻, 281〜340頁、1981年」に見られる。
[0008] Such dispersions find numerous applications in the finishing of paper, fibers and leather, but suffer from a lack of solvent resistance due to inadequate cross-linking. It can also crosslink with melamine or epoxy resins at high temperatures above 120 ° C, but such coatings are only suitable for limited applications. A survey of such dispersions can be found in "Progress of Organic Coatin
gs, vol. 9, pp. 281-340, 1981 ".

【0009】フリーラジカル重合により重合可能な、あ
る種の不飽和モノイソシアネートも、水性ポリマーエマ
ルジョンに組み入れることができる。例えば、R.W.Dext
er,R.Saxon 及び D.E.Fiori は、「J. Coatings Techno
logy, 58巻, no. 737, 43〜47頁、1986年」の中で、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(m−TMI)及びアクリル酸エステル及びメタ
クリル酸エステルから成る共重合体エマルジョンの生成
について記述している。
Certain unsaturated monoisocyanates, which can be polymerized by free radical polymerization, can also be incorporated into the aqueous polymer emulsion. For example, RWDext
er, R. Saxon and DEFiori, "J. Coatings Techno
logy, vol. 58, no. 737, pp. 43-47, 1986 ", m
It describes the formation of a copolymer emulsion consisting of isopropenyl-α, α-dimethylbenzyl isocyanate (m-TMI) and acrylic and methacrylic acid esters.

【0010】10〜20モル%のm−TMIを含有す
る、そのような水性エマルジョンは、保存安定性がよ
く、何週間かに渡ってNCO含量がわずかに減少するに
すぎない。有機錫触媒の添加後は、その水性エマルジョ
ンは、トリメチロールプロパンのような低分子ポリオー
ルと架橋して、溶媒耐性のある塗膜を与える。
Such aqueous emulsions containing 10 to 20 mol% m-TMI have good storage stability and only a slight decrease in NCO content over the course of weeks. After the addition of the organotin catalyst, the aqueous emulsion crosslinks with low molecular weight polyols such as trimethylolpropane to give solvent resistant coatings.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】発明が解決しようとす
る課題は、塗膜性能に優れ、且つ、貯蔵安定性に優れ
る、1液型の水性ポリマーエマルジョン、その製造方
法、及び、該水性ポリマーエマルジョンを含有する塗料
組成物を提供することにある。
The problem to be solved by the invention is to provide a one-pack type aqueous polymer emulsion excellent in coating film performance and storage stability, a method for producing the same, and the aqueous polymer emulsion. Another object of the present invention is to provide a coating composition containing

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決する為
に、本発明者らが鋭意研究した結果、一般式(I)
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, as a result of diligent research conducted by the present inventors, general formula (I)

【0013】[0013]

【化13】 (式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル
基、R2は炭素数1〜18のアルキレン基、R3及びR4
は同じであっても異なっていてもよく、いずれの場合も
炭素数1〜4のアルキル基である。)で示されるα,β
−不飽和イソシアネート官能基型エステルが、安定な水
性共重合体エマルジョンを形成できることが、見いださ
れた。
[Chemical 13] (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4
May be the same or different, and in each case, it is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. ) Α, β
It has been found that unsaturated isocyanate functional type esters are capable of forming stable aqueous copolymer emulsions.

【0014】即ち、本発明は、一般式(I)That is, the present invention has the general formula (I)

【0015】[0015]

【化14】 (式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル
基、R2は炭素数1〜18のアルキレン基であり、R3
びR4は同じであっても異なっていてもよく、いずれの
場合においても炭素数1〜4のアルキル基である。)
Embedded image (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4 may be the same or different, In any case, it is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)

【0016】で示される一つ以上のイソシアネート官能
基型α,β−不飽和エステルから誘導された単位1〜9
9重量%と、フリーラジカル重合で重合可能な、イソシ
アネート基と反応しない、一つ以上のビニルモノマー、
アクリレートモノマー及び/又はメタクリレートモノマ
ーから誘導された単位99〜1重量%とから成る、イソ
シアネート官能基型共重合体を含有し、ポリマーエマル
ジョンの固形分含量が5〜50重量%であることを特徴
とする水性ポリマーエマルジョンである。
Units 1-9 derived from one or more isocyanate-functionalized α, β-unsaturated esters of
9% by weight, one or more vinyl monomers that can be polymerized by free radical polymerization and do not react with isocyanate groups,
An isocyanate functional group-type copolymer comprising 99 to 1% by weight of a unit derived from an acrylate monomer and / or a methacrylate monomer, wherein the solid content of the polymer emulsion is 5 to 50% by weight. Is an aqueous polymer emulsion.

【0017】また本発明は、一般式(II)The present invention also has the general formula (II)

【0018】[0018]

【化15】 (式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル
基、R2は炭素数1〜18のアルキレン基であり、R3
びR4は同じであっても異なっていてもよく、いずれの
場合においても炭素数1〜4のアルキル基であり、Xは
イソシアネート基と反応するプロトン酸化合物残基であ
る。)
[Chemical 15] (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4 may be the same or different, In any case, it is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X is a protonic acid compound residue that reacts with an isocyanate group.)

【0019】で示される熱的に可逆的な保護基で保護さ
れたイソシアネート基を持つ、一つ以上のα,β−不飽
和エステルから誘導された単位1〜99重量%と、フリ
ーラジカル重合で重合可能な、イソシアネート基と反応
しない、一つ以上のビニルモノマー、アクリレートモノ
マー及び/又はメタクリレートモノマーから誘導された
単位99〜1重量%とから成るイソシアネート官能基型
共重合体を含有し、ポリマーエマルジョンの固形分含量
が5〜50重量%であることを特徴とする水性ポリマー
エマルジョンである。
1 to 99% by weight of a unit derived from one or more α, β-unsaturated ester having an isocyanate group protected by a thermally reversible protecting group represented by Polymer emulsion containing a polymerisable, isocyanate-functional copolymer of 99 to 1% by weight of units which are not reactive with isocyanate groups and are derived from one or more vinyl, acrylate and / or methacrylate monomers. It is an aqueous polymer emulsion characterized by having a solid content of 5 to 50% by weight.

【0020】更に本発明は、一般式(I)The present invention further relates to the general formula (I)

【0021】[0021]

【化16】 (式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル
基、R2は炭素数1〜18のアルキレン基であり、R3
びR4は同じであっても異なっていてもよく、いずれの
場合においても炭素数1〜4のアルキル基である。)で
示される一つ以上のイソシアネート官能基型α,β−不
飽和エステルから誘導された単位1〜50重量%と、フ
リーラジカル重合で重合可能な一つ以上のビニルモノマ
ー、アクリレートモノマー及び/又はメタクリレートモ
ノマーから誘導された単位99〜50重量%とから成る
コア(A)と、
[Chemical 16] (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4 may be the same or different, 1 to 50% by weight of a unit derived from one or more isocyanate functional type α, β-unsaturated ester represented by (C 1 to C 4 alkyl group). A core (A) consisting of 99-50% by weight of units derived from one or more vinyl monomers, acrylate monomers and / or methacrylate monomers, which are polymerizable with

【0022】分子中に活性水素原子を有する一つ以上の
ビニルモノマー、アクリレートモノマー及び/又はメタ
クリレートモノマーから誘導された単位5〜35重量%
と、イソシアネート基と反応しない、フリーラジカル重
合で重合可能な、一つ以上のビニルモノマー、アクリレ
ートモノマー及び/又はメタクリレートモノマーから誘
導された単位95〜65重量%とから成るシェル(B)
とから成り、
Units derived from one or more vinyl, acrylate and / or methacrylate monomers having active hydrogen atoms in the molecule 5 to 35% by weight
And a shell (B) consisting of 95-65% by weight of units free of isocyanate groups and polymerizable by free-radical polymerization derived from one or more vinyl, acrylate and / or methacrylate monomers
Consists of and

【0023】イソシアネート基に対する活性水素原子の
当量比が0.5〜2であり、コア/シェル重量比が2
0:80〜70:30であり、ポリマーエマルジョンの
固形分含量が5〜50重量%である、自己架橋性イソシ
アネート官能基型コア/シェル共重合体を含有すること
を特徴とする水性ポリマーエマルジョンである。
The equivalent ratio of active hydrogen atoms to isocyanate groups is 0.5 to 2, and the core / shell weight ratio is 2.
An aqueous polymer emulsion containing a self-crosslinking isocyanate functional core / shell copolymer having a solid content of 0:80 to 70:30 and a solid content of 5 to 50% by weight. is there.

【0024】また本発明は、一般式(II)The present invention also has the general formula (II)

【0025】[0025]

【化17】 (式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル
基、R2は炭素数1〜18のアルキレン基であり、R3
びR4は同じであっても異なっていてもよく、いずれの
場合においても炭素数1〜4のアルキル基であり、Xは
イソシアネート基と反応するプロトン酸化合物残基であ
る。)
[Chemical 17] (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4 may be the same or different, In any case, it is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X is a protonic acid compound residue that reacts with an isocyanate group.)

【0026】で示される熱的に可逆的な保護基で保護さ
れたイソシアネート基を持つ、一つ以上のα,β−不飽
和エステルから誘導された単位1〜50重量%と、イソ
シアネート基と反応しない、フリーラジカル重合で重合
可能な、一つ以上のビニルモノマー、アクリレートモノ
マー及び/又はメタクリレートモノマーから誘導された
単位95〜30重量%と、活性水素原子を持つ、一つ以
上のモノマーから成る自己架橋性イソシアネート官能基
型共重合体とを含有し、イソシアネート基に対する活性
水素原子の当量比が0.5〜2で、ポリマーエマルジョ
ンの固形分含量が5〜50重量%であることを特徴とす
る水性ポリマーエマルジョンである。
1 to 50% by weight of a unit derived from one or more α, β-unsaturated ester having an isocyanate group protected by a thermally reversible protecting group represented by Self-comprising of 95 to 30% by weight of units derived from one or more vinyl monomers, acrylate monomers and / or methacrylate monomers, which are polymerizable by free radical polymerization, and one or more monomers having active hydrogen atoms. A cross-linkable isocyanate functional group type copolymer is included, the equivalent ratio of active hydrogen atoms to isocyanate groups is 0.5 to 2, and the solid content of the polymer emulsion is 5 to 50% by weight. It is an aqueous polymer emulsion.

【0027】また本発明は、一般式(II)The present invention also has the general formula (II)

【0028】[0028]

【化18】 (式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル
基、R2は炭素数1〜18のアルキレン基であり、R3
びR4は同じであっても異なっていてもよく、いずれの
場合においても炭素数1〜4のアルキル基であり、Xは
イソシアネートと反応するプロトン酸化合物残基であ
る。)
[Chemical 18] (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4 may be the same or different, In any case, it is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X is a protonic acid compound residue that reacts with isocyanate.)

【0029】で示される熱的に可逆的な保護基で保護さ
れたイソシアネート基を持つ、一つ以上のα,β−不飽
和エステルから誘導された単位1〜50重量%と、イソ
シアネート基と反応しない、フリーラジカル重合で重合
可能な一つ以上のビニルモノマー、アクリレートモノマ
ー及び/又はメタクリレートモノマーから誘導された単
位99〜50重量%とから成るコア(A)と、
1 to 50% by weight of a unit derived from one or more α, β-unsaturated ester having an isocyanate group protected by a thermally reversible protecting group represented by A core (A) consisting of 99-50% by weight of units derived from one or more vinyl, acrylate and / or methacrylate monomers which are free radically polymerizable.

【0030】分子中に活性水素原子を有する一つ以上の
ビニルモノマー、アクリレートモノマー及び/又はメタ
クリレートモノマーから誘導された単位5〜35重量%
と、イソシアネート基と反応しない、フリーラジカル重
合で重合可能な、一つ以上のビニルモノマー、アクリレ
ートモノマー及び/又はメタクリレートモノマーから誘
導された単位95〜65重量%とから成るシェル(B)
とから成り、
Units derived from one or more vinyl, acrylate and / or methacrylate monomers having active hydrogen atoms in the molecule 5 to 35% by weight
And a shell (B) consisting of 95-65% by weight of units free of isocyanate groups and polymerizable by free-radical polymerization derived from one or more vinyl, acrylate and / or methacrylate monomers
Consists of and

【0031】イソシアネート基に対する活性水素原子の
当量比が0.5〜2であり、コア/シェル重量比が2
0:80〜70:30であり、ポリマーエマルジョンの
固形分含量が5〜50重量%である、自己架橋性イソシ
アネート官能基型コア/シェル共重合体を含有すること
を特徴とする水性ポリマーエマルジョンである。
The equivalent ratio of active hydrogen atoms to isocyanate groups is 0.5 to 2, and the core / shell weight ratio is 2.
An aqueous polymer emulsion containing a self-crosslinking isocyanate functional core / shell copolymer having a solid content of 0:80 to 70:30 and a solid content of 5 to 50% by weight. is there.

【0032】更に、本発明は、分子中に活性水素原子を
有する一つ以上のビニルモノマー、アクリレートモノマ
ー及び/又はメタクリレートモノマーから誘導された単
位5〜35重量%と、イソシアネート基と反応しない、
フリーラジカル重合で重合可能な、一つ以上のビニルモ
ノマー、アクリレートモノマー及び/又はメタクリレー
トモノマーから誘導された単位95〜65重量%とから
成るコア(A)と、一般式(II)
The present invention further provides that the units derived from one or more vinyl, acrylate and / or methacrylate monomers having one or more active hydrogen atoms in the molecule do not react with 5 to 35% by weight of isocyanate groups.
A core (A) consisting of 95-65% by weight of units derived from one or more vinyl monomers, acrylate monomers and / or methacrylate monomers, polymerisable by free radical polymerization, and a general formula (II)

【0033】[0033]

【化19】 (式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル
基、R2は炭素数1〜18のアルキレン基であり、R3
びR4は同じであっても異なっていてもよく、いずれの
場合においても炭素数1〜4のアルキル基であり、Xは
イソシアネートと反応するプロトン酸化合物残基であ
る。)
[Chemical 19] (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4 may be the same or different, In any case, it is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X is a protonic acid compound residue that reacts with isocyanate.)

【0034】で示される熱的に可逆的な保護基で保護さ
れたイソシアネート基を持つ、一つ以上の異なるα,β
−不飽和エステルから誘導された単位1〜50重量%
と、フリーラジカル重合で重合可能な一つ以上のビニル
モノマー、アクリレートモノマー及び/又はメタクリレ
ートモノマーから誘導された単位99〜50重量%とか
ら成るシェル(B)とから成り、
One or more different α, β having an isocyanate group protected by a thermally reversible protecting group represented by
1-50% by weight of units derived from unsaturated esters
And a shell (B) consisting of 99-50% by weight of units derived from one or more vinyl monomers, acrylate monomers and / or methacrylate monomers, polymerisable by free radical polymerization,

【0035】イソシアネート基に対する活性水素原子の
当量比が0.5〜2であり、コア/シェル重量比が1:
10〜10:1であり、ポリマーエマルジョンの固形分
含量が5〜50重量%である、自己架橋性イソシアネー
ト官能基型コア/シェル共重合体を含有することを特徴
とする水性ポリマーエマルジョンである。
The equivalent ratio of active hydrogen atoms to isocyanate groups is 0.5 to 2, and the core / shell weight ratio is 1:
An aqueous polymer emulsion containing a self-crosslinking isocyanate functional core / shell copolymer having a solid content of 10 to 10: 1 and a solid content of 5 to 50% by weight.

【0036】本発明は、好ましくは、一般式(I)で示
されるイソシアネート官能基型α,β−不飽和エステル
が、特に、2−メチル−2−イソシアネートプロピルメ
タクリレートである水性ポリマーエマルジョンである。
The present invention is preferably an aqueous polymer emulsion in which the isocyanate-functional α, β-unsaturated ester of the general formula (I) is in particular 2-methyl-2-isocyanatopropyl methacrylate.

【0037】また本発明は、熱的に可逆的な保護基で保
護されたイソシアネート基を持つ一般式(II)で示され
る、α,β−不飽和エステルが、特に、2−メチル−2
−イソシアネートプロピルメタクリレートと、アルコー
ル、フェノール、ケトオキシム、ε−カプロラクタム、
ジアルキルマロネート、アルキルアセトアセテート及び
/又は2,2−ジメチル−1,3−ジオキサン−4,6
−ジオンの少なくとも一つとの反応生成物であることを
特徴とする水性ポリマーエマルジョンである。
The present invention also relates to an α, β-unsaturated ester represented by the general formula (II) having an isocyanate group protected by a thermally reversible protecting group, particularly 2-methyl-2.
-Isocyanatopropyl methacrylate, alcohol, phenol, ketoxime, ε-caprolactam,
Dialkyl malonate, alkyl acetoacetate and / or 2,2-dimethyl-1,3-dioxane-4,6
An aqueous polymer emulsion characterized in that it is a reaction product with at least one dione.

【0038】更に本発明は、一般式(I)The present invention further relates to general formula (I)

【0039】[0039]

【化20】 (式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル
基、R2は炭素数1〜18のアルキレン基であり、R3
びR4は同じであっても異なっていてもよく、いずれの
場合においても炭素数1〜4のアルキル基である。)
Embedded image (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4 may be the same or different, In any case, it is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)

【0040】で示される一つ以上のイソシアネート官能
基型α,β−不飽和エステル1〜99重量%と、フリー
ラジカル重合で重合可能な、イソシアネート基と反応し
ない、一つ以上のビニルモノマー、アクリレートモノマ
ー及び/又はメタクリレートモノマー99〜1重量%と
から成るモノマー混合物を、乳化剤の存在下で水中で乳
化しプレエマルジョンを形成させ、次いで、形成させた
プレエマルジョンを温度0〜100℃で、水溶性開始剤
の存在下で重合させることを特徴とする水性ポリマーエ
マルジョンの製造方法である。
1 to 99% by weight of one or more isocyanate functional type α, β-unsaturated ester represented by the formula (1) and one or more vinyl monomers and acrylates which are polymerizable by free radical polymerization and do not react with isocyanate groups. A monomer mixture consisting of 99-1% by weight of monomers and / or methacrylate monomers is emulsified in water in the presence of an emulsifier to form a pre-emulsion, which is then water-soluble at a temperature of 0-100 ° C. A method for producing an aqueous polymer emulsion, which comprises polymerizing in the presence of an initiator.

【0041】また本発明は、一般式(II)The present invention also has the general formula (II)

【0042】[0042]

【化21】 (式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル
基、R2は炭素数1〜18のアルキレン基であり、R3
びR4は同じであっても異なっていてもよく、いずれの
場合においても炭素数1〜4のアルキル基であり、Xは
イソシアネートと反応するプロトン酸化合物残基であ
る。)
[Chemical 21] (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4 may be the same or different, In any case, it is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X is a protonic acid compound residue that reacts with isocyanate.)

【0043】で示される熱的に可逆的な保護基で保護さ
れたイソシアネート基を持つ、一つ以上のα,β−不飽
和エステル1〜99重量%と、フリーラジカル重合で重
合可能な、一つ以上のビニルモノマー、アクリレートモ
ノマー及び/又はメタクリレートモノマー99〜1重量
%とから成るモノマー混合物を乳化剤の存在下で水中で
乳化しプレエマルジョンを形成させ、次いで、形成させ
たプレエマルジョンを温度0〜100℃で、水溶性開始
剤の存在下で重合させることを特徴とする水性ポリマー
エマルジョンの製造方法を含む。
1 to 99% by weight of one or more α, β-unsaturated ester having an isocyanate group protected by a thermally reversible protecting group represented by A monomer mixture consisting of 99-1% by weight of one or more vinyl monomers, acrylate monomers and / or methacrylate monomers is emulsified in water in the presence of an emulsifier to form a pre-emulsion, which pre-emulsion is then formed at a temperature of 0- A method for producing an aqueous polymer emulsion, which comprises polymerizing at 100 ° C. in the presence of a water-soluble initiator.

【0044】更に本発明は、一般式(I)The present invention further relates to general formula (I)

【0045】[0045]

【化22】 (式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル
基、R2は炭素数1〜18のアルキレン基であり、R3
びR4は同じであっても異なっていてもよく、いずれの
場合においても炭素数1〜4のアルキル基である。)
[Chemical formula 22] (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4 may be the same or different, In any case, it is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)

【0046】で示される一つ以上のイソシアネート官能
基型α,β−不飽和エステル1〜50重量%と、フリー
ラジカル重合で重合可能な、一つ以上のビニルモノマ
ー、アクリレートモノマー及び/又はメタクリレートモ
ノマーの99〜50重量%とから成る第一のモノマー混
合物を、乳化剤の存在下で水中で乳化しプレエマルジョ
ンを形成させ、次いで、形成させたプレエマルジョンを
温度0〜100℃で、水溶性開始剤の存在下で完全に重
合させること、
1-50% by weight of one or more isocyanate functional α, β-unsaturated ester represented by: and one or more vinyl monomer, acrylate monomer and / or methacrylate monomer polymerizable by free radical polymerization Of 50% by weight of a first monomer mixture in water in the presence of an emulsifier to form a pre-emulsion, which pre-emulsion is then formed at a temperature of 0-100 ° C. Completely polymerize in the presence of

【0047】次に、分子中に活性水素原子を有する一つ
以上のビニルモノマー、アクリレートモノマー及び/又
はメタクリレートモノマー5〜35重量%と、イソシア
ネート基と反応しない、フリーラジカル重合で重合可能
な一つ以上のビニルモノマー、アクリレートモノマー及
び/又はメタクリレートモノマー95〜65重量%とか
ら成る、第二のモノマー混合物を、更に開始剤及び乳化
剤と共に添加し、この第二のモノマー混合物を完全に重
合させることを特徴とする水性ポリマーエマルジョンの
製造方法を含む。
Next, 5 to 35% by weight of at least one vinyl monomer, acrylate monomer and / or methacrylate monomer having an active hydrogen atom in the molecule, and one polymerizable by free radical polymerization which does not react with an isocyanate group. A second monomer mixture consisting of 95 to 65% by weight of the above vinyl monomer, acrylate monomer and / or methacrylate monomer is further added together with an initiator and an emulsifier to completely polymerize the second monomer mixture. A method of making a featured aqueous polymer emulsion is included.

【0048】また本発明は、一般式(II)The present invention also has the general formula (II)

【0049】[0049]

【化23】 (式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル
基、R2は炭素数1〜18のアルキレン基であり、R3
びR4は同じであっても異なっていてもよく、いずれの
場合においても炭素数1〜4のアルキル基であり、Xは
イソシアネートと反応するプロトン酸化合物残基であ
る。)
[Chemical formula 23] (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4 may be the same or different, In any case, it is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X is a protonic acid compound residue that reacts with isocyanate.)

【0050】で示される熱的に可逆的な保護基で保護さ
れたイソシアネート基を持つ、一つ以上のイソシアネー
ト官能基型α,β−不飽和エステル1〜50重量%と、
イソシアネートと反応しない、フリーラジカル重合で重
合可能な、一つ以上のビニルモノマー、アクリレートモ
ノマー及び/又はメタクリレートモノマー95〜30重
量%と、活性水素原子を持つ一つ以上のモノマー5〜3
5重量%とから成る、モノマー混合物を、乳化剤の存在
下で水中で乳化しプレエマルジョンを形成させ、次い
で、プレエマルジョンを温度0〜100℃で、水溶性開
始剤の存在下で重合させることを特徴とする、水性ポリ
マーエマルジョンの製造方法を含む。
1-50% by weight of one or more isocyanate functional α, β-unsaturated ester having an isocyanate group protected by a thermally reversible protecting group represented by:
95-30% by weight of one or more vinyl monomers, acrylate monomers and / or methacrylate monomers, which do not react with isocyanate and can be polymerized by free radical polymerization, and one or more monomers 5-3 having active hydrogen atoms.
5% by weight of the monomer mixture is emulsified in water in the presence of an emulsifier to form a pre-emulsion and then the pre-emulsion is polymerized at a temperature of 0-100 ° C. in the presence of a water-soluble initiator. A method of making an aqueous polymer emulsion is characterized.

【0051】また本発明は、一般式(II)The present invention also has the general formula (II)

【0052】[0052]

【化24】 (式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル
基、R2は炭素数1〜18のアルキレン基であり、R3
びR4は同じであっても異なっていてもよく、いずれの
場合においても炭素数1〜4のアルキル基であり、Xは
イソシアネートと反応するプロトン酸化合物残基であ
る。)
[Chemical formula 24] (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4 may be the same or different, In any case, it is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X is a protonic acid compound residue that reacts with isocyanate.)

【0053】で示される熱的に可逆的な保護基で保護さ
れたイソシアネート基を持つ一つ以上のα,β−不飽和
エステル1〜50重量%と、フリーラジカル重合で重合
可能な、一つ以上のビニルモノマー、アクリレートモノ
マー及び/又はメタクリレートモノマー99〜50重量
%とから成る、第一のモノマー混合物を乳化剤の存在下
で水中で乳化し、プレエマルジョンを形成させ、次い
で、形成させたプレエマルジョンを温度0〜100℃
で、水溶性開始剤の存在下で完全に重合させ、
1-50% by weight of one or more α, β-unsaturated ester having an isocyanate group protected by a thermally reversible protecting group represented by A first monomer mixture consisting of 99-50% by weight of the above vinyl monomers, acrylate monomers and / or methacrylate monomers is emulsified in water in the presence of an emulsifier to form a pre-emulsion and then the formed pre-emulsion. The temperature 0 to 100 ℃
Completely polymerize in the presence of a water-soluble initiator,

【0054】次に、分子中に活性水素原子を有する一つ
以上のビニルモノマー、アクリレートモノマー及び/又
はメタクリレートモノマー5〜35重量%と、イソシア
ネート基と反応しない、フリーラジカル重合で重合可能
な一つ以上のビニルモノマー、アクリレートモノマー及
び/又はメタクリレートモノマー95〜65重量%とか
ら成る、第二のモノマー混合物を、更に開始剤及び乳化
剤と共に添加し、この第二のモノマー混合物を温度0〜
100℃で完全に重合させることを特徴とする水性ポリ
マーエマルジョンの製造方法を含む。
Next, 5 to 35% by weight of one or more vinyl monomers, acrylate monomers and / or methacrylate monomers having active hydrogen atoms in the molecule, and one which can be polymerized by free radical polymerization without reacting with isocyanate groups. A second monomer mixture consisting of 95 to 65% by weight of the above vinyl monomers, acrylate monomers and / or methacrylate monomers is further added together with an initiator and an emulsifier and the second monomer mixture is heated to a temperature of 0 to
Including a method for producing an aqueous polymer emulsion, which comprises completely polymerizing at 100 ° C.

【0055】分子中に活性水素原子を有する一つ以上の
ビニルモノマー、アクリレートモノマー及び/又はメタ
クリレートモノマー5〜35重量%と、イソシアネート
基と反応しない、フリーラジカル重合で重合可能な一つ
以上のビニルモノマー、アクリレートモノマー及び/又
はメタクリレートモノマー95〜65重量%とから成る
第一のモノマー混合物を乳化剤の存在下で水中で乳化し
プレエマルジョンを形成させ、形成させたプレエマルジ
ョンを温度0〜100℃で、水溶性開始剤の存在下で完
全に重合させ、次に、一般式(II)
One or more vinyl monomers having an active hydrogen atom in the molecule, 5 to 35% by weight of an acrylate monomer and / or a methacrylate monomer, and one or more vinyls which do not react with an isocyanate group and can be polymerized by free radical polymerization. A first monomer mixture consisting of monomers, acrylate monomers and / or methacrylate monomers 95-65% by weight is emulsified in water in the presence of an emulsifier to form a pre-emulsion, the pre-emulsion being formed at a temperature of 0-100 ° C. Completely polymerized in the presence of a water-soluble initiator, and then the general formula (II)

【0056】[0056]

【化25】 (式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル
基、R2は炭素数1〜18のアルキレン基であり、R3
びR4は同じであっても異なっていてもよく、いずれの
場合においても炭素数1〜4のアルキル基であり、Xは
イソシアネートと反応するプロトン酸化合物残基であ
る。)
[Chemical 25] (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4 may be the same or different, In any case, it is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X is a protonic acid compound residue that reacts with isocyanate.)

【0057】で示される熱的に可逆的な保護基で保護さ
れたイソシアネート基を持つ、一つ以上のα,β−不飽
和エステル1〜50重量%と、フリーラジカル重合で重
合可能な、一つ以上のビニルモノマー、アクリレートモ
ノマー及び/又はメタクリレートモノマー99〜50重
量%とから成る第二のモノマー混合物を、更に乳化剤及
び開始剤と共に添加し、その第二のモノマー混合物を温
度0〜100℃で完全に重合させることを特徴とする、
水性ポリマーエマルジョンの製造方法を含む。
1-50% by weight of one or more α, β-unsaturated ester having an isocyanate group protected by a thermally reversible protective group represented by A second monomer mixture consisting of 99-50% by weight of one or more vinyl monomers, acrylate monomers and / or methacrylate monomers is further added together with an emulsifier and an initiator, the second monomer mixture at a temperature of 0-100 ° C. Characterized by complete polymerization,
A method of making an aqueous polymer emulsion is included.

【0058】また、本発明は、本発明の水性ポリマーエ
マルジョンと、分子中に少なくとも二つ以上の活性水素
原子を有する架橋剤と、架橋触媒と、溶媒とを含有し、
温度100〜180℃で架橋して耐溶媒性及び耐酸性の
塗膜を与えることを特徴とする架橋型組成物を含むもの
である。
The present invention also contains the aqueous polymer emulsion of the present invention, a crosslinking agent having at least two or more active hydrogen atoms in the molecule, a crosslinking catalyst, and a solvent,
It includes a crosslinkable composition characterized by being crosslinked at a temperature of 100 to 180 ° C. to give a coating film having solvent resistance and acid resistance.

【0059】更に本発明は、本発明の水性ポリマーエマ
ルジョンと、架橋触媒と、溶媒とを含有し、温度100
〜180℃で架橋して耐溶媒性及び耐酸性の塗膜を与え
ることを特徴とする自己架橋型組成物を含むものであ
る。
The present invention further contains the aqueous polymer emulsion of the present invention, a crosslinking catalyst, and a solvent at a temperature of 100.
It comprises a self-crosslinking composition characterized by being crosslinked at 180 ° C to give a solvent resistant and acid resistant coating.

【0060】以下に本発明を更に詳細に説明する。まず
本発明の共重合可能な化合物の必須の構造上の特徴は、
四級炭素原子に結合したイソシアネート基であるが、そ
のようなモノマーの合成方法については、ドイツ特許第
4302084号に記載されている。
The present invention will be described in more detail below. First, the essential structural features of the copolymerizable compound of the present invention are:
An isocyanate group bonded to a quaternary carbon atom, a method for synthesizing such a monomer is described in German Patent No. 4,320,084.

【0061】本発明は、特許請求の範囲に規定されてい
るように、一般式(I)で示されるα,β−不飽和エス
テル、及びフリーラジカル重合により重合可能で、イソ
シアネート基に対して反応しないビニルモノマー、アク
リレートモノマー及び/又はメタクリレートモノマーか
ら成るイソシアネート官能基型共重合体を含有する水性
ポリマーエマルジョン、その製造方法、及び、このエマ
ルジョンを含有する架橋型塗料用組成物を提供するもの
である。ここで、
The present invention, as defined in the claims, is capable of polymerizing by α, β-unsaturated ester represented by the general formula (I) and free radical polymerization and reacting with an isocyanate group. The present invention provides an aqueous polymer emulsion containing an isocyanate functional group-type copolymer composed of a vinyl monomer, an acrylate monomer and / or a methacrylate monomer, a method for producing the same, and a cross-linking coating composition containing the emulsion. . here,

【0062】化学式(Ia):Chemical formula (Ia):

【化26】 [Chemical formula 26]

【0063】で示される不飽和モノイソシアネートであ
る2−メチル−2−イソシアナトプロピルメタクリレー
ト(以下MIPMAと略記する)が、前述のモノマーの
中でも特に好ましい。このモノマーは、エマルジョン状
態で、アクリレートモノマー、メタクリレートモノマー
及び/又はビニルモノマーと共重合可能である。得られ
たイソシアネート官能基型共重合体の水性ポリマーエマ
ルジョンは、数ヶ月に渡って大きな損失もなくNCO含
量を保持する。
2-Methyl-2-isocyanatopropyl methacrylate (hereinafter abbreviated as MIPMA), which is an unsaturated monoisocyanate represented by, is particularly preferable among the above-mentioned monomers. This monomer can be copolymerized in the emulsion state with an acrylate monomer, a methacrylate monomer and / or a vinyl monomer. The resulting isocyanate functional copolymer-based aqueous polymer emulsion retains the NCO content for many months without significant loss.

【0064】本発明に従って使用されるイソシアネート
官能基型共重合体の加水分解に対する安定性は、触媒が
存在しない場合、ポリイソシアネートに対して顕著であ
り、α位のメチル基によるNCO基の立体遮蔽がその原
因とみなされる。既に前に述べたように、基本的には一
般式(I)で示されるいかなる不飽和イソシアネート
も、本発明に従った水性ポリマーエマルジョンに含有さ
れるイソシアネート官能基型共重合体を形成することが
できる。
The stability of the isocyanate-functional copolymers used according to the invention against hydrolysis is notable for polyisocyanates in the absence of catalyst, the steric shielding of the NCO groups by the methyl groups in the α-position. Is considered to be the cause. As already mentioned above, essentially any unsaturated isocyanate of the general formula (I) is capable of forming isocyanate-functional copolymers contained in the aqueous polymer emulsion according to the invention. it can.

【0065】共重合体の第一成分をなす一般式(I)で
示される不飽和イソシアネートとしては、例えば、2−
メチル−2−イソシアナトプロピルメタクリレート(M
IPMA)、2−メチル−2−イソシアナトプロピルア
クリレート、3−メチル−3−イソシアナトプロピルメ
タクリレート、2−メチル−2−イソシアナトブチルメ
タクリレート、2−メチル−2−イソシアナトペンチル
メタクリレート、
Examples of the unsaturated isocyanate represented by the general formula (I) which constitutes the first component of the copolymer include 2-
Methyl-2-isocyanatopropyl methacrylate (M
IPMA), 2-methyl-2-isocyanatopropyl acrylate, 3-methyl-3-isocyanatopropyl methacrylate, 2-methyl-2-isocyanatobutyl methacrylate, 2-methyl-2-isocyanatopentyl methacrylate,

【0066】3−メチル−3−イソシアナトペンチルメ
タクリレート、4−メチル−4−イソシアナトペンチル
メタクリレート及びこれらの化合物に対応するアクリレ
ートが挙げられるが、中でも2−メチル−2−イソシア
ナトプロピルメタクリレート(MIPMA)が好まし
い。
Examples thereof include 3-methyl-3-isocyanatopentyl methacrylate, 4-methyl-4-isocyanatopentyl methacrylate and acrylates corresponding to these compounds. Among them, 2-methyl-2-isocyanatopropyl methacrylate (MIPMA ) Is preferred.

【0067】m−TMIと比較して、本発明に従って使
用される一般式(I)で示される不飽和イソシアネート
には、際立った利点、特にホモポリマー及び従来のビニ
ルモノマー、アクリレートモノマー及び/又はメタクリ
レートモノマーとの共重合体の両方を調製することがで
きるという利点がある。
Compared to m-TMI, the unsaturated isocyanates of the general formula (I) used according to the invention have the particular advantage that homopolymers and conventional vinyl monomers, acrylate monomers and / or methacrylates are particularly advantageous. There is the advantage that both copolymers with monomers can be prepared.

【0068】混合範囲は、特に限定されることはない
が、一般式(I)で示されるイソシアネート官能基型
α,β−不飽和エステルが1〜99重量%、好ましくは
5〜75重量%、及びフリーラジカル重合で重合可能な
ビニルモノマー、アクリレートモノマー及び/又はメタ
クリレートモノマーが99〜1重量%、好ましくは95
〜25重量%である。
The mixing range is not particularly limited, but the isocyanate functional group type α, β-unsaturated ester represented by the general formula (I) is 1 to 99% by weight, preferably 5 to 75% by weight, And 99% to 1% by weight, preferably 95% by weight, of vinyl monomers, acrylate monomers and / or methacrylate monomers which can be polymerized by free radical polymerization.
~ 25% by weight.

【0069】更なる利点としては、一般式(I)で示さ
れる化合物のホモポリマーの天井温度が高いこと(これ
は、他のメタクリレートの天井温度に対応する)及び好
ましいガラス転移温度を有することである。MIPMA
のホモポリマーの場合には、ガラス転移温度は95℃で
ある。このため、本発明に従って使用される一般式
(I)で示される不飽和イソシアネートは、市販品とし
て入手できるm−TMIと比較して有利である。
A further advantage is that the homopolymer of the compound of formula (I) has a high ceiling temperature (which corresponds to the ceiling temperatures of other methacrylates) and has a favorable glass transition temperature. is there. MIPMA
In the case of the homopolymer of 1., the glass transition temperature is 95 ° C. For this reason, the unsaturated isocyanates of the general formula (I) used according to the invention are advantageous compared to commercially available m-TMI.

【0070】m−TMIは、α−メチルスチレン誘導体
として、他のモノマーとの共重合性及び最高重合温度に
関してこのモノマーと同じ制限を受ける。市販品として
入手できるm−TMIの更なる欠点は、そのホモポリマ
ーのガラス転移温度が、共重合体からの計算によると、
146℃(Dexter等の方法で決定した)である点
である。これは、所定のイソシアネートモノマー含量を
有し、特定のガラス転移範囲を得るためのモノマーの選
択及び組成に関して付随する欠点となる。
As an α-methylstyrene derivative, m-TMI is subject to the same limitations as this monomer in terms of copolymerizability with other monomers and maximum polymerization temperature. A further disadvantage of commercially available m-TMI is that the glass transition temperature of the homopolymer is calculated from the copolymer:
146 ° C. (determined by the method of Dexter et al.). This has a certain isocyanate monomer content and is an attendant drawback with respect to the selection and composition of the monomers to achieve a particular glass transition range.

【0071】本発明に従ったポリマーエマルジョンに含
有されるイソシアネート官能基型共重合体の他の成分と
しては、フリーラジカル重合により重合可能で、イソシ
アネート基に対して反応しないビニルモノマー、アクリ
レートモノマー及び/又はメタクリレートモノマーがあ
る。
Other components of the isocyanate functional group-type copolymer contained in the polymer emulsion according to the present invention include vinyl monomers, acrylate monomers and / or vinyl monomers which are polymerizable by free radical polymerization and do not react with isocyanate groups. Or there is a methacrylate monomer.

【0072】その具体例としては、スチレン、ビニルト
ルエン、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n
−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレー
ト、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−及
びiso−ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシル
メタクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリル
メタクリレート、
Specific examples thereof include styrene, vinyltoluene, methyl acrylate, ethyl acrylate, n
-Butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, lauryl acrylate, stearyl acrylate,
Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n- and iso-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, lauryl methacrylate, stearyl methacrylate,

【0073】2〜12個のエチレンオキシド繰り返し単
位を有するアルコキシポリエチレングリコール側鎖を持
つアクリレート及びメタクリレート、及びN−ビニルピ
ロリドンが挙げられる。これらのものは、それ単独で又
はイソシアネート官能基型モノマーとの混合物として利
用できる。
Mention may be made of acrylates and methacrylates having alkoxypolyethylene glycol side chains with 2 to 12 ethylene oxide repeating units, and N-vinylpyrrolidone. These can be used alone or as a mixture with isocyanate-functional monomers.

【0074】前述の一般式(I)で示される不飽和イソ
シアネート、及びフリーラジカル重合で重合可能な、イ
ソシアネート基と反応しないビニルモノマー、アクリレ
ートモノマー及びメタクリレートモノマーから成る共重
合体を含有する、本発明の水性ポリマーエマルジョン
は、5〜50重量%、好ましくは20〜35重量%の固
体含量であると有利である。
The present invention containing an unsaturated isocyanate represented by the above-mentioned general formula (I) and a copolymer of a vinyl monomer which does not react with an isocyanate group, an acrylate monomer and a methacrylate monomer, which is polymerizable by free radical polymerization. Advantageously, the aqueous polymer emulsion of 5 has a solids content of 5 to 50% by weight, preferably 20 to 35% by weight.

【0075】本発明のポリマーエマルジョン中に含有さ
れるイソシアネート官能基型共重合体は、基本的には一
般式(I)で示されるα,β−不飽和エステルを、フリ
ーラジカル重合で重合可能な他のモノマーと反応させる
ことにより調製される。モノマー混合物は、一般式
(I)で示されるα,β−不飽和エステル1〜99重量
%、好ましくは5〜75重量%と、フリーラジカル重合
で重合可能な、イソシアネート基と反応しないビニルモ
ノマー、アクリレートモノマー及びメタクリレートモノ
マーから成る群の中の一つ以上のモノマー99〜1重量
%、好ましくは95〜25重量%とから構成される。
The isocyanate functional group-type copolymer contained in the polymer emulsion of the present invention is basically capable of polymerizing the α, β-unsaturated ester represented by the general formula (I) by free radical polymerization. It is prepared by reacting with another monomer. The monomer mixture is an α, β-unsaturated ester represented by the general formula (I) in an amount of 1 to 99% by weight, preferably 5 to 75% by weight, a vinyl monomer which is polymerizable by free radical polymerization and does not react with an isocyanate group, It is composed of 99-1% by weight, preferably 95-25% by weight, of one or more monomers from the group consisting of acrylate and methacrylate monomers.

【0076】アニオン及び/又は非イオン乳化剤の存在
下で水中に上記モノマー混合物を乳化し、プレエマルジ
ョンを形成し、次にプレエマルジョンをフリーラジカル
開始剤、及び場合により連鎖調整剤の存在下で重合させ
る。このプレエマルジョンは、窒素ガスを通した乳化剤
水溶液を用い、窒素雰囲気下で攪拌速度を高めてモノマ
ー混合物を該溶液中に攪拌、即ち分散して調製する。
The above monomer mixture is emulsified in water in the presence of anionic and / or nonionic emulsifiers to form a pre-emulsion, then the pre-emulsion is polymerized in the presence of a free radical initiator and optionally a chain regulator. Let This pre-emulsion is prepared by using an aqueous emulsifier solution through which nitrogen gas is passed and increasing the stirring speed in a nitrogen atmosphere to stir, that is, disperse the monomer mixture in the solution.

【0077】安定なoil-in-water型(O/W)エマルジ
ョン(プレエマルジョン)を形成させた後で、開始剤及
び連鎖調整剤を添加する。この混合物を、攪拌しながら
窒素雰囲気下で40〜100℃の温度まで加熱する。こ
うすると即座に重合が開始され、2〜4時間以内で完了
する。
After forming a stable oil-in-water (O / W) emulsion (pre-emulsion), the initiator and the chain regulator are added. The mixture is heated with stirring to a temperature of 40-100 ° C. under a nitrogen atmosphere. In this way, the polymerization starts immediately and is completed within 2 to 4 hours.

【0078】生成するポリマーエマルジョンの固体含量
は、5〜50重量%、好ましくは20〜35重量%であ
る。この手順を用いると、凝集物量は、1重量%より少
なく、典型的には0.1重量%より少ない。乳化剤の選
択及び量は、プレエマルジョン及び共重合体の安定性に
とって重要である。アニオン乳化剤が大変適しているこ
とが判明し、それ単独でも又は非イオン界面活性剤と混
合しても使用することができる。
The solids content of the resulting polymer emulsion is 5 to 50% by weight, preferably 20 to 35% by weight. Using this procedure, the amount of aggregates is less than 1% by weight, typically less than 0.1% by weight. The choice and amount of emulsifier is important for the stability of the pre-emulsion and copolymer. Anionic emulsifiers have proven to be very suitable and can be used alone or in admixture with nonionic surfactants.

【0079】例を挙げれば、ドデシル硫酸ナトリウム、
長鎖脂肪アルコールポリグリコールエーテル硫酸及びア
ルキルフェノールポリグリコールエーテル硫酸のナトリ
ウム塩及びアンモニウム塩(例えば、Henkel社の
Disponil FES77及びDisponil
AES 21)、及びスルホ琥珀酸ジオクチルナトリウ
ム及びN−(1,2−ジカルボキシエチル)−N−オク
タデシルスルホ琥珀酸テトラナトリウム(Americ
an Cyanamid社のAerosol22)のよ
うなスルホ琥珀酸ナトリウム類がある。
As an example, sodium dodecyl sulfate,
Sodium and ammonium salts of long chain fatty alcohol polyglycol ether sulphates and alkylphenol polyglycol ether sulphates (e.g. Henkel Disponil FES77 and Disponil).
AES 21), and dioctyl sodium sulfosuccinate and tetrasodium N- (1,2-dicarboxyethyl) -N-octadecyl sulfosuccinate (Americ)
There are sodium sulfosuccinates, such as Aerosol 22) from An Cyanamid.

【0080】乳化剤は、ポリマーの安定なエマルジョン
を得るために、モノマーを基準に0.1〜5%の量が使
用される。脂肪アルコールポリグリコールエーテル及び
アルキルフェノールポリエチレングリコールエーテルの
ような非イオン乳化剤は、エマルジョン全体を基準に
0.1〜2%の量が安定剤として添加され、重合完了後
だけに添加することが好ましい。
The emulsifier is used in an amount of 0.1 to 5%, based on the monomer, in order to obtain a stable emulsion of the polymer. Nonionic emulsifiers such as fatty alcohol polyglycol ethers and alkylphenol polyethylene glycol ethers are added as stabilizers in an amount of 0.1 to 2% based on the total emulsion and are preferably added only after the completion of polymerization.

【0081】そのような乳化剤の具体例としては、Tr
iton X−100(Rohm& Haas社製)、
Disponil NP 307(Henkel社
製)、デカエチレングリコールヘキサデシルエーテル
(Brij 56,AtlasPowder社製)及
び、例えばPluronic L 61及びF 68
(BASF社製)のようなポリエチレンオキシド/ポリ
プロピレンオキシドブロック共重合体がある。
Specific examples of such emulsifiers include Tr
iton X-100 (made by Rohm & Haas),
Disponil NP 307 (manufactured by Henkel), decaethylene glycol hexadecyl ether (Brij 56, manufactured by Atlas Powder) and, for example, Pluronic L 61 and F 68.
There are polyethylene oxide / polypropylene oxide block copolymers such as (manufactured by BASF).

【0082】乳化剤の選択及び量も、重合されたNCO
基の加水分解に対する安定性にかなりの影響がある。こ
のことは、具体例として、MIPMA共重合体エマルジ
ョンを用いて説明することができる。例えば、好ましい
ドデシル硫酸ナトリウム3重量%で、MIPMA14.
6重量%を含むモノマー混合物を乳化重合すると、重合
後、DIN53185に従ったイソシアネート滴定によ
り、使用したイソシアネート量の93.4重量%がまだ
検出できるが、この値は、該乳化剤2%を使用した時
は、わずか88.2%である。更に、2.3重量%で
は、凝集物量は4倍も多くなった。
The choice and amount of emulsifier also depends on the polymerized NCO.
There is a considerable effect on the stability of the group against hydrolysis. This can be illustrated by using a MIPMA copolymer emulsion as a specific example. For example, with 3% by weight of the preferred sodium dodecyl sulfate, MIPMA14.
After emulsion polymerization of a monomer mixture containing 6% by weight, 93.4% by weight of the amount of isocyanate used can still be detected after polymerization by isocyanate titration according to DIN 53185, this value being obtained using 2% of said emulsifier. The hour is only 88.2%. Further, at 2.3% by weight, the amount of aggregates increased four times.

【0083】他方、Aerosol 22を2%使用す
ると、それでもイソシアネート含量のわずか60%しか
検出されず、凝集物量は0.7重量%となった。この乳
化剤は、ドデシル硫酸ナトリウム(HLB=40)より
も、かなり高いHLB値を有するので、重合中のMIP
MAモノマーの加水分解は乳化剤のHLB値にも依存し
ている。
On the other hand, when 2% of Aerosol 22 was used, only 60% of the isocyanate content was still detected and the amount of aggregate was 0.7% by weight. This emulsifier has a much higher HLB value than sodium dodecyl sulphate (HLB = 40), so the MIP during polymerization
The hydrolysis of the MA monomer also depends on the HLB value of the emulsifier.

【0084】更に、モノマーの未反応部分の組成も重合
したNCO基の加水分解に対する安定性に影響がある。
例えば、ラウリル又はステアリルアクリレート又はメタ
クリレートのような長鎖アクリレート又はメタクリレー
トを5〜25重量%添加すると、疎水性相互作用により
加水分解に対する安定性が増加する。
Further, the composition of the unreacted portion of the monomer also affects the stability of the polymerized NCO group against hydrolysis.
For example, the addition of 5 to 25% by weight of long chain acrylates or methacrylates such as lauryl or stearyl acrylates or methacrylates increases stability to hydrolysis due to hydrophobic interactions.

【0085】本発明のポリマーエマルジョンに含有され
る共重合体を調製するために適した開始剤は、無機及び
有機水溶性ペル(per)化合物及びアゾ開始剤であ
る。使用に便利な開始剤は、一種以上の無機又は有機ペ
ル(per)化合物及び一種以上の無機又は有機還元剤
から成るレドックス系のような、重合温度0〜70℃に
おいて既に活性を示す開始剤である。
Suitable initiators for preparing the copolymers contained in the polymer emulsions of the present invention are inorganic and organic water-soluble per compounds and azo initiators. Initiators which are convenient to use are initiators which are already active at polymerization temperatures 0-70 ° C., such as redox systems consisting of one or more inorganic or organic per compounds and one or more inorganic or organic reducing agents. is there.

【0086】無機ペル(per)化合物(例えば、ペル
オキシ二硫酸アンモニウム又はカリウム)と、無機又は
有機還元剤(例えばFe(II)又はCe(III)塩、ピ
ロ亜硫酸ナトリウム、ピロ硫酸ナトリウム又はアスコル
ビン酸)との混合物は、特に活性である。有機ヒドロペ
ルオキシド及び過酸化物(例えば、tert−ブチルヒ
ドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、過酸化
ベンゾイル、過酸化クメン)と一つ以上の該還元剤との
組み合わせも活性である。
An inorganic per compound (eg ammonium or potassium peroxydisulfate) and an inorganic or organic reducing agent (eg Fe (II) or Ce (III) salt, sodium pyrosulfite, sodium pyrosulfate or ascorbic acid) The mixture of is particularly active. Combinations of organic hydroperoxides and peroxides (eg tert-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, benzoyl peroxide, cumene peroxide) with one or more reducing agents are also active.

【0087】また水溶性アゾ開始剤(例えば、2,2’
−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロリ
ド、2,2’−アゾビス(N,N’−ジメチレンイソブ
チルアミジン)ジヒドロクロリド、又は2,2’−アゾ
ビス(2−メチルプロピオンアミド)二水塩)も、それ
単独で又はレドックス開始剤系との混合で、モノマー混
合物の乳化重合を開始させることができる。
Further, a water-soluble azo initiator (for example, 2,2 '
-Azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, 2,2'-azobis (N, N'-dimethyleneisobutylamidine) dihydrochloride, or 2,2'-azobis (2-methylpropionamide) dihydrate) , Alone or in admixture with a redox initiator system, can initiate emulsion polymerization of the monomer mixture.

【0088】必要な開始剤の量は、例えば、0.05〜
3重量%、好ましくは0.1〜2重量%である。共重合
体の平均分子量を調整するために、固体含量を基準に
0.5〜5重量%の連鎖調整剤を追加して使用すること
ができる。適当な連鎖調整剤は、特にメルカプタン類で
あり、好ましくは第三級SH基、例えばtert−ドデ
シルメルカプタンである。
The amount of initiator required is, for example, from 0.05 to
It is 3% by weight, preferably 0.1 to 2% by weight. In order to adjust the average molecular weight of the copolymer, 0.5 to 5% by weight of a chain regulator based on the solid content may be additionally used. Suitable chain regulators are especially mercaptans, preferably tertiary SH groups, such as tert-dodecyl mercaptan.

【0089】本発明の水性ポリマーエマルジョンは、架
橋可能な塗料組成物の調製に好適である。これらの組成
物は、本発明の水性ポリマーエマルジョン、分子中に少
なくとも二つ以上の活性水素原子を有する低分子及び/
又はポリマー架橋剤(例えば、ポリオール、ポリカルボ
ン酸及びポリアミン)、適当な架橋触媒及び場合によっ
ては他の添加物(例えば、ペイント顔料、UV及び熱安
定剤、皮張り防止剤及び消泡剤、膜形成改良溶媒及び有
機補助溶媒、及びレオロジー改良剤)から得ることがで
きる。
The aqueous polymer emulsions according to the invention are suitable for preparing crosslinkable coating compositions. These compositions include the aqueous polymer emulsions of the present invention, small molecules having at least two or more active hydrogen atoms in the molecule, and / or
Or polymeric crosslinkers (eg polyols, polycarboxylic acids and polyamines), suitable crosslink catalysts and optionally other additives (eg paint pigments, UV and heat stabilizers, antiskin and antifoam agents, membranes) Formation improving solvents and organic co-solvents, and rheology modifiers).

【0090】これらの塗料組成物は、固体含量が5〜5
0重量%、好ましくは20〜35重量%であるように処
方すると都合がよい。架橋触媒の割合は、例えば0.0
5〜3重量%である。塗料組成物は、溶媒を使用せずに
処方することもできるし、又は一種以上の溶媒を0.5
〜15重量%含有させることもできる。これらの塗料組
成物は、100〜180℃で架橋してカルバメート結
合、尿素結合及び/又はアミド結合を形成して耐溶媒性
及び耐酸性の塗膜層を与える。
These coating compositions have a solids content of 5-5.
It is convenient to formulate it to be 0% by weight, preferably 20-35% by weight. The proportion of the crosslinking catalyst is, for example, 0.0
It is 5 to 3% by weight. The coating composition can be formulated without the use of solvents, or one or more solvents can be added at 0.5%.
It may be contained in an amount of up to 15% by weight. These coating compositions crosslink at 100-180 ° C to form carbamate, urea and / or amide bonds to provide solvent and acid resistant coating layers.

【0091】分子中に少なくとも二つの活性水素原子を
有する低分子又はポリマー架橋剤としては、例えば、ポ
リオール、ポリカルボン酸及び/又はポリアミンがあ
る。OH官能基型ポリアクリレート共重合体のエマルジ
ョンは、特に好ましい架橋剤であることが判明した。
Low molecular weight or polymeric crosslinkers having at least two active hydrogen atoms in the molecule include, for example, polyols, polycarboxylic acids and / or polyamines. Emulsions of OH-functional polyacrylate copolymers have been found to be particularly preferred crosslinkers.

【0092】そのポリアクリレート共重合体は、ヒドロ
キシ官能基型アクリル酸エステル又はメタクリル酸エス
テル(例えば、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2
−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブ
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−ヒドロキンプロピルメタクリレート、
The polyacrylate copolymer is a hydroxy functional type acrylic acid ester or methacrylic acid ester (eg, 2-hydroxyethyl acrylate, 2
-Hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroquinpropyl methacrylate,

【0093】4−ヒドロキシブチルメタクリレート及び
側鎖にアルキレンオキシド繰り返し単位を2〜10個有
するポリエーテルグリコールのアクリル酸モノエステル
及びメタクリル酸モノエステル)及び他のビニルモノマ
ー、アクリレートモノマー及び/又はメタクリレートモ
ノマーから形成されたものである。
Acrylic acid monoesters and methacrylic acid monoesters of 4-hydroxybutyl methacrylate and polyether glycols having 2 to 10 alkylene oxide repeating units in the side chain) and other vinyl monomers, acrylate monomers and / or methacrylate monomers. It was formed.

【0094】これらの特に好ましい架橋剤のOH数は、
エマルジョン1gに対して5〜100mgKOH、好ま
しくは20〜50mgKOHである。これら架橋剤の固
体含量は、5〜50重量%、好ましくは20〜35重量
%である。本発明の塗料組成物中のこれら架橋剤のOH
含量は、イソシアネート官能基型共重合体のNCOに対
して0.1〜2当量、好ましくは0.8〜1.2当量で
ある。
The OH number of these particularly preferred crosslinking agents is
The amount is 5 to 100 mgKOH, preferably 20 to 50 mgKOH, per 1 g of the emulsion. The solids content of these crosslinking agents is 5 to 50% by weight, preferably 20 to 35% by weight. OH of these crosslinking agents in the coating composition of the present invention
The content is 0.1 to 2 equivalents, preferably 0.8 to 1.2 equivalents, relative to the NCO of the isocyanate functional group type copolymer.

【0095】他の架橋剤として可能性のあるものは、全
部又は一部中和されたカルボキシ基及び/又は第三級ア
ミン基を含有するOH官能基型共重合体の分散物であ
る。本発明の塗料組成物に対する適当な架橋触媒として
は、例えば、ジメチルスズジアセテート、ジメチルスズ
ジラウレート、ジブチルスズジアセテート及びジメチル
スズジラウレートのような有機錫化合物、及び、例えば
トリブチルアミン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.
0]オクタン又は1,8−ジアザビシクロ[5.4.
0]ウンデカ−7−エンのような第三級アミンが挙げら
れる。
Other potential crosslinking agents are dispersions of OH-functional copolymers containing carboxy groups and / or tertiary amine groups which are wholly or partly neutralized. Suitable crosslinking catalysts for the coating compositions of the present invention include, for example, organotin compounds such as dimethyltin diacetate, dimethyltin dilaurate, dibutyltin diacetate and dimethyltin dilaurate, and tributylamine, 1,4-diazabicyclo, for example. [2.2.
0] octane or 1,8-diazabicyclo [5.4.
0] tertiary amines such as undeca-7-ene.

【0096】有機錫化合物と第三級アミンとの混合物も
架橋触媒として適当である。架橋触媒の割合は、塗料
(ラッカー)組成物を基準にして0.05〜3重量%が
好ましい。有機溶媒として使用可能なものは、好ましく
はイソシアネート基と反応しない溶媒、例えば、芳香族
炭化水素、エステル、ケトン、グリコールエーテル、グ
リコールエーテルエステル及び第三級アミドである。こ
れらの溶媒は、膜形成を改良するために本発明の塗料
(ラッカー)組成物中に0.5〜15重量%の量を存在
させることができる。
Mixtures of organotin compounds and tertiary amines are also suitable as crosslinking catalysts. The proportion of the crosslinking catalyst is preferably 0.05 to 3% by weight, based on the paint (lacquer) composition. Usable as organic solvents are preferably solvents which do not react with isocyanate groups, such as aromatic hydrocarbons, esters, ketones, glycol ethers, glycol ether esters and tertiary amides. These solvents can be present in the coating (lacquer) composition of the present invention in an amount of 0.5 to 15% by weight in order to improve film formation.

【0097】金属又は非金属下地への適用に応じて、本
発明の塗料組成物を室温から180℃までの温度で、好
ましくは100〜180℃の温度で架橋させ、接着性、
硬さ及び耐水性の良好な耐溶媒性及び耐酸性の塗膜を得
る。これら塗料組成物の可使時間は短いので、2成分系
塗料(有機溶媒、架橋触媒及び他の添加剤を含有する水
性OH官能基型架橋剤を1成分とする)として使用する
のが好ましい。
Depending on its application to metallic or non-metallic substrates, the coating compositions according to the invention are crosslinked at temperatures from room temperature to 180 ° C., preferably at temperatures of 100 ° to 180 ° C., to obtain adhesion,
A solvent-resistant and acid-resistant coating film having good hardness and water resistance is obtained. Since these coating compositions have a short pot life, it is preferably used as a two-component coating composition (containing one component of an aqueous OH functional group type crosslinking agent containing an organic solvent, a crosslinking catalyst and other additives).

【0098】また本発明のエマルジョンは、前述の架橋
触媒の一つを0.5〜3重量%、一種以上の有機溶媒を
0.5〜15重量%、場合によっては他の添加物及び補
助物質の存在下で、架橋剤を追加せずに、80〜180
℃の間で、好適な温度としては110〜160℃の間で
自己架橋することが判明した。これらの塗料の保存安定
性は、室温で2,3週間であった。
The emulsions according to the invention also comprise 0.5 to 3% by weight of one of the abovementioned crosslinking catalysts, 0.5 to 15% by weight of one or more organic solvents, and optionally other additives and auxiliary substances. In the presence of 80-180 without the addition of a crosslinking agent
It has been found that self-crosslinking occurs between 0 ° C and 110-160 ° C as a suitable temperature. The storage stability of these paints was 2-3 weeks at room temperature.

【0099】また本発明のエマルジョンは、木材、紙、
板及び皮革のようなヒドロキシ基を含有する下地に対す
る接着剤としても適している。更に本発明のエマルジョ
ンのポリマーは、噴霧乾燥、真空乾燥、又は凍結乾燥の
ような適当な乾燥方法により無水粉末として単離でき
る。
Further, the emulsion of the present invention can be applied to wood, paper,
It is also suitable as an adhesive for substrates containing hydroxy groups such as boards and leather. Further, the polymer of the emulsion of the present invention can be isolated as an anhydrous powder by a suitable drying method such as spray drying, vacuum drying, or freeze drying.

【0100】本発明の好ましい実施態様では、一般式
(II)
In a preferred embodiment of the present invention, the compound of general formula (II)

【化27】 (但し、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル
基、R2は炭素数1〜18のアルキレン基、R3とR4
同じであっても異なっていてもよく、各場合とも炭素数
1〜4のアルキル基であり、Xはイソシアネートに対し
て反応性を示すプロトン酸化合物残基である)で示され
る、保護基を有するイソシアネート基と、フリーラジカ
ル重合で重合可能なビニルモノマー、アクリレートモノ
マー及び/又はメタクリレートモノマーとから成る、イ
ソシアネート官能基型共重合体を含有する水性ポリマー
エマルジョンを提供する。
[Chemical 27] (However, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4 may be the same or different, and in each case An alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, X is a protonic acid compound residue showing reactivity with isocyanate), and an isocyanate group having a protective group, and a vinyl monomer polymerizable by free radical polymerization. There is provided an aqueous polymer emulsion containing an isocyanate functional group-type copolymer composed of an acrylate monomer and / or a methacrylate monomer.

【0101】これらの水性ポリマーエマルジョン及びそ
のエマルジョンから調製される架橋可能な塗料組成物
は、保存安定性が更に増加するという特徴がある。これ
らポリマーエマルジョンに含有されるイソシアネート官
能基型共重合体を調製する場合、一般式(I)で示され
る重合可能なイソシアネートは、重合前は、一分子につ
き一つの活性水素原子を含有する適当な化合物でブロツ
クする。
These aqueous polymer emulsions and the crosslinkable coating compositions prepared from them are characterized by a further increase in storage stability. When the isocyanate functional group-type copolymer contained in these polymer emulsions is prepared, the polymerizable isocyanate represented by the general formula (I) has a suitable content of one active hydrogen atom per molecule before the polymerization. Block with compound.

【0102】MIPMA及び一般式(I)で示される他
の不飽和イソシアネートを、熱的に可逆的な保護をする
のに適した化合物としては、例えば、メチルエチルケト
オキシム、フェノール、ε−カプロラクタム、メタノー
ル、エタノール、2−エトキシヘキサノール、ジアルキ
ルマロネート、アルキルアセトアセテート及び2,2−
ジメチル−1,3−ジオキサン−4,6−ジオンが挙げ
られる。
Suitable compounds for the thermally reversible protection of MIPMA and other unsaturated isocyanates of the general formula (I) are, for example, methylethylketoxime, phenol, ε-caprolactam, methanol, Ethanol, 2-ethoxyhexanol, dialkyl malonate, alkyl acetoacetate and 2,2-
Dimethyl-1,3-dioxane-4,6-dione may be mentioned.

【0103】活性水素原子を有する、そのような化合物
は、第四級炭素原子と結合したイソシアネート基と温和
な条件下で反応して、水及び他の求核試薬に対して安定
な重合可能なカルバメート化合物を与える。
Such compounds, which have active hydrogen atoms, are capable of reacting with isocyanate groups attached to quaternary carbon atoms under mild conditions to give stable polymerization to water and other nucleophiles. Giving a carbamate compound.

【0104】ポリマー中では、保護基で保護されたイソ
シアネート基は、使用する保護剤に依存するが、80〜
180℃の間でフリーのNCO基及び保護剤に分解す
る。例外は、MIPMAのメチル及びエチルカルバメー
トで、これらの水性ポリマーエマルジョンは、架橋触媒
0.05〜3重量%の存在下で、カルバメート基のエス
テル交換反応及びメタノール又はエタノールの離脱によ
り、揮発性の少ないOH官能基型化合物と、80℃程度
の低い温度で架橋して塗膜を与える。
In the polymer, the isocyanate group protected by a protecting group depends on the protecting agent used, but is not limited to 80 to 80%.
Decomposes at 180 ° C into free NCO groups and protectants. An exception is MIPMA's methyl and ethyl carbamates, whose aqueous polymer emulsions are less volatile due to transesterification of carbamate groups and elimination of methanol or ethanol in the presence of 0.05-3% by weight of crosslinking catalyst. The OH functional group type compound is crosslinked at a low temperature of about 80 ° C. to give a coating film.

【0105】保護基を有するエチレン性不飽和イソシア
ネートの好ましい例としては、メチルエチルケトオキシ
ムカルバメート、及びMIPMAのメチル及びエチルカ
ルバメートがある。
Preferred examples of the ethylenically unsaturated isocyanate having a protecting group are methyl ethyl ketoxime carbamate, and MIPMA methyl and ethyl carbamate.

【0106】従って、本発明は、更に一般式(II)で示
される熱的に可逆な保護基で保護したイソシアネート基
を有するα,β−不飽和エステルから誘導された単位1
〜99重量%、好ましくは5〜75重量%と、フリーラ
ジカル重合により重合可能なビニルモノマー、アクリレ
ートモノマー及び/又はメタクリレートモノマーから誘
導された単位を99〜1重量%、好ましくは95〜25
重量%とから成るイソシアネート官能基型共重合体を含
有する水性ポリマーエマルジョンを提供する。
Therefore, the present invention further relates to a unit 1 derived from an α, β-unsaturated ester having an isocyanate group protected by a thermally reversible protecting group represented by the general formula (II).
.About.99% by weight, preferably 5 to 75% by weight, and 99 to 1% by weight, preferably 95 to 25% by weight of a unit derived from a vinyl monomer, an acrylate monomer and / or a methacrylate monomer polymerizable by free radical polymerization.
There is provided an aqueous polymer emulsion containing an isocyanate functional group-type copolymer comprising 100% by weight.

【0107】これらの水性ポリマーエマルジョンは、一
般式(I)で示されるα,β−不飽和エステルから誘導
される共重合体と組み合わせて、上述と同じ方法で調製
される。ここに於いてもまた、上述の方法でプレエマル
ジョンを形成させてから重合することが好ましい。乳化
剤、開始剤、連鎖調整剤などは、一般式(I)で示され
るモノマーから誘導されるポリマーと組み合わせて上述
のものと同じ物質が使用できる。
These aqueous polymer emulsions are prepared in the same manner as described above, in combination with the copolymer derived from the α, β-unsaturated ester represented by the general formula (I). Also here, it is preferable to polymerize after forming the pre-emulsion by the above-mentioned method. As the emulsifier, the initiator, the chain regulator and the like, the same substances as described above can be used in combination with the polymer derived from the monomer represented by the general formula (I).

【0108】一般式(II)で示されるモノマーから誘導
される共重合体を含有するポリマーエマルジョンは、架
橋可能な塗料組成物の調製にも使用できる。例えば、そ
れらのエマルジョンは、ポリオール、ポリアミン、ポリ
エステルジオール及びポエステルポリオール、及びポリ
カーボネートジオールのような、水に溶解、又は水に分
散、又は有機溶媒に溶解する活性水素原子を有する多官
能基型化合物と混合して1液型系塗料を与えることがで
き、100℃以上の温度で架橋できる。
The polymer emulsions containing the copolymers derived from the monomers of the general formula (II) can also be used for the preparation of crosslinkable coating compositions. For example, the emulsions are polyfunctional compounds having active hydrogen atoms, such as polyols, polyamines, polyester diols and polyester polyols, and polycarbonate diols, which have active hydrogen atoms dissolved in water or dispersed in water, or dissolved in organic solvents. Can be mixed with to give a one-pack type coating composition and can be crosslinked at a temperature of 100 ° C. or higher.

【0109】従って、本発明はまた、上述の水性ポリマ
ーエマルジョンを含有する架橋可能な塗料組成物を提供
する。架橋の際に、イソシアネート基は、保護剤の離脱
と共に、重合された保護基を有するカルバメート基から
再形成され、これらの再形成されたイソシアネート基
は、次に活性水素原子を含有する架橋剤と反応し、カル
バメート結合、尿素結合又はアミド結合でネットワーク
構造を形成する。
Accordingly, the present invention also provides a crosslinkable coating composition containing the above-described aqueous polymer emulsion. Upon cross-linking, the isocyanate groups are reformed from the carbamate groups having polymerized protecting groups with the removal of the protecting agent, and these reformed isocyanate groups then react with the cross-linking agent containing active hydrogen atoms. It reacts to form a network structure with a carbamate bond, a urea bond or an amide bond.

【0110】特に好ましい架橋剤は、ヒドロキシ官能基
型アクル酸エステル又はメタクリル酸エステルと、他の
ビニルモノマー、アクリレートモノマー及びメタクリレ
ートモノマーから形成される、水性のOH官能基型アク
リレートのエマルジョン及び水性分散物であり、OH数
が5〜100mgKOH/エマルジョン1g、好ましく
は20〜50mgKOHで、固体含量が5〜50重量
%、好ましくは20〜35重量%である。
Particularly preferred cross-linking agents are emulsions and dispersions of aqueous OH-functional acrylates formed from hydroxy-functional acrylates or methacrylates and other vinyl, acrylate and methacrylate monomers. And the OH number is 5 to 100 mgKOH / g of emulsion, preferably 20 to 50 mgKOH, and the solid content is 5 to 50% by weight, preferably 20 to 35% by weight.

【0111】これら塗料中の架橋剤のOH含量は、保護
されたMIPMAエマルジョンのNCO当量に対して、
0.1〜2当量、好ましくは0.8〜1.2当量であ
る。保護基離脱触媒及び架橋触媒としては、上述の有機
錫化合物、及び第三級アミン、更にそれらの混合物が利
用可能であり、0.05〜3重量%の割合で使用され
る。有機溶媒は、膜形成を改良するために、0.5〜1
5重量%の量を塗料ー組成物中に添加できる。
The OH content of the cross-linking agent in these paints is based on the NCO equivalent of the protected MIPMA emulsion.
It is 0.1 to 2 equivalents, preferably 0.8 to 1.2 equivalents. As the protecting group leaving catalyst and the crosslinking catalyst, the above-mentioned organotin compounds, tertiary amines, and mixtures thereof can be used, and are used in a proportion of 0.05 to 3% by weight. The organic solvent is added in an amount of 0.5 to 1 to improve the film formation.
An amount of 5% by weight can be added to the coating composition.

【0112】好ましい有機溶媒は、イソシアネート基と
反応しない溶媒であり、芳香族類、エステル類、ケトン
類、グリコールエーテル類、グリコールエーテルエステ
ル類及びアミド類等が挙げられる。しかしながら、揮発
性の高いOH官能基型溶媒を使用することも可能であ
る。そのような溶媒は、カルバメートを脱保護する前
に、蒸発除去される。
Preferred organic solvents are solvents that do not react with isocyanate groups, and examples thereof include aromatics, esters, ketones, glycol ethers, glycol ether esters and amides. However, it is also possible to use highly volatile OH-functional solvents. Such solvent is evaporated off before deprotecting the carbamate.

【0113】保護基を有する不飽和イソシアネートは、
そのような化合物、好ましくはMIPMAのメチルエチ
ルケトオキシムカルバメートを1〜50重量%、好まし
くは5〜35重量%の割合で、イソシアネートと反応し
ないビニルモノマー、アクリレートモノマー及びメタク
リレートモノマー95〜30重量%、好ましくは90〜
35重量%と、活性OH基を有する基(特に有用な化合
物はOH基及びCOOH基を持つ化合物)を含むモノマ
ー5〜35重量%、好ましくは10〜30重量%とから
成る混合物と、一緒に水性エマルジョン中で共重合させ
る方法で、自己架橋型エマルジョンを調製するために利
用することもできる。
The unsaturated isocyanate having a protecting group is
Such compounds, preferably methylethylketoxime carbamate of MIPMA in a proportion of 1 to 50% by weight, preferably 5 to 35% by weight, of vinyl monomers, acrylate monomers and methacrylate monomers which do not react with isocyanate, 95 to 30% by weight, preferably 90 ~
A mixture of 35% by weight and 5 to 35% by weight, preferably 10 to 30% by weight, of monomers containing groups with active OH groups (particularly useful compounds are compounds with OH and COOH groups). It can also be used for preparing a self-crosslinking emulsion by a method of copolymerizing in an aqueous emulsion.

【0114】保護基を有するイソシアネートモノマーは
不活性であるために、水性プレエマルジョンから、イソ
シアネートと反応するコモノマー及び反応しないコモノ
マーと一緒に重合させることができ、イソシアネート官
能基を有するモノマーに関して述べた方法を用いること
により、貯蔵安定性のあるランダム型エマルジョン共重
合体を作ることができる。
Due to the inert nature of the isocyanate monomers having protecting groups, they can be polymerized from aqueous pre-emulsions with comonomers which react with isocyanates and comonomers which do not react with isocyanates, and the methods described for monomers having isocyanate functional groups. By using, it is possible to prepare a random emulsion copolymer having storage stability.

【0115】カルバメート基から熱的に保護基を離脱さ
せることにより生じたイソシアネート基と反応できる活
性水素原子を有する適当なモノマーとしては、例えば、
2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプ
ロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレー
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、4−ヒドロキシブチルメ
タクリレート、及び側鎖にアルキレンオキシド繰り返し
単位2〜10個を有するポリアルキレングリコールのア
クリル酸及びメタクリル酸モノエステル、のようなOH
官能基型アクリレート及びメタクリレートが挙げられ
る。
Suitable monomers having an active hydrogen atom capable of reacting with an isocyanate group formed by thermally removing a protecting group from a carbamate group include, for example,
2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, and 2-10 alkylene oxide repeating units in the side chain. OH such as acrylic and methacrylic acid monoesters of polyalkylene glycols
Functional group type acrylates and methacrylates may be mentioned.

【0116】本発明のもう一つの実施態様は、自己架橋
性イソシアネート官能基型コア/シェル共重合体を含有
する水性ポリマーエマルジョンを提供する。このコア又
はシェルのどちらか一方は、一般式(I)で示されるイ
ソシアネート官能基型α,β−不飽和エステルか、又は
保護基で保護されたイソシアネート基を含有する一般式
(II)で示されるモノマーをフリーラジカル重合で重合
可能なビニルモノマー、アクリレートモノマー及び/又
はメタクリレートモノマーと共に重合させることによっ
て得られた共重合体から成る。
Another embodiment of the present invention provides an aqueous polymer emulsion containing a self-crosslinking isocyanate functional core / shell copolymer. Either the core or the shell is represented by the general formula (II) containing an isocyanate functional type α, β-unsaturated ester represented by the general formula (I) or an isocyanate group protected by a protecting group. It comprises a copolymer obtained by polymerizing a monomer obtained by free radical polymerization with a vinyl monomer, an acrylate monomer and / or a methacrylate monomer.

【0117】これらの共重合体は、乳化重合を段階的に
行なうことによって調製できる。例えば、一般式(I)
で示されるモノマー1〜50重量%、好ましくは5〜3
5重量%、及びフリーラジカル重合により重合可能なビ
ニルモノマー、アクリレートモノマー及び/又はメタク
リレートモノマー99〜50重量%、好ましくは95〜
65重量%から成る第一のモノマー混合物は、乳化剤を
用いて水中で乳化してプレエマルジョンを形成させるこ
とができ、その後、プレエマルジョンを、温度0〜10
0℃で水溶性開始剤の存在下で完全に重合させる。
These copolymers can be prepared by carrying out emulsion polymerization stepwise. For example, the general formula (I)
1 to 50% by weight, preferably 5 to 3
5% by weight and 99 to 50% by weight, preferably 95 to 50% by weight of vinyl monomer, acrylate monomer and / or methacrylate monomer polymerizable by free radical polymerization.
The first monomer mixture, consisting of 65% by weight, can be emulsified in water with an emulsifier to form a pre-emulsion, after which the pre-emulsion is heated to a temperature of 0-10.
It is completely polymerized in the presence of a water-soluble initiator at 0 ° C.

【0118】分子中に活性水素原子を少なくとも一つを
有する一種以上のビニルモノマー、アクリレートモノマ
ー及び/又はメタクリレートモノマー、好ましくはフリ
ーラジカル重合で重合可能なOH官能基型アクリル酸エ
ステル又はメタクリル酸エステル及び不飽和モノカルボ
ン酸、又はジカルボン酸、及びイソシアネート基と反応
せず、フリーラジカル重合で重合可能な一種以上のビニ
ルモノマー、アクリレートモノマー及び/又はメタクリ
レートモノマー、から成る第二のモノマー混合物を更に
開始剤及び乳化剤と共に添加し、シェルを形成する、こ
の第二のモノマー混合物は、完全に重合する。
One or more vinyl monomers having at least one active hydrogen atom in the molecule, acrylate monomers and / or methacrylate monomers, preferably OH functional type acrylic acid ester or methacrylic acid ester polymerizable by free radical polymerization, and A second monomer mixture further comprising an unsaturated monocarboxylic acid or dicarboxylic acid, and one or more vinyl monomers, acrylate monomers and / or methacrylate monomers, which do not react with isocyanate groups and can be polymerized by free radical polymerization, is further used as an initiator. This second monomer mixture, which is added together with the emulsifier and forms a shell, is completely polymerized.

【0119】この手順で、いわゆるコア/シェルエマル
ジョンポリマーが形成され、各ラテックス粒子はNCO
基を含有するコアとOH基を含有する外層から成る。こ
うして、両方の反応性基が一つのラテックス粒子中に存
在するが、それらは空間的には互いに分離されている。
二つの基は、コア及びシェルの間の界面でのみ互いに反
応することができる。こうして、両方の架橋成分を組み
合わせて一つのポリマー中に存在させ、しかも数ヶ月に
渡る保存安定性を達成することができるようになる。
By this procedure a so-called core / shell emulsion polymer is formed and each latex particle is NCO
It consists of a core containing groups and an outer layer containing OH groups. Thus, both reactive groups are present in one latex particle, but they are spatially separated from each other.
The two groups can only react with each other at the interface between the core and the shell. In this way, both crosslinking components can be combined and present in one polymer and still achieve storage stability for several months.

【0120】特にこの方法では、一般式(I)で示され
るモノマー、好ましくはMIPMA、1〜50重量%、
好ましくは5〜35重量%と、フリーラジカル重合で重
合可能でイソシアネート基と反応しない他のビニルモノ
マー、アクリレートモノマー及び/又はメタクリレート
モノマー99〜50重量%、好ましくは95〜65重量
%とから成る第一のモノマー混合物を、アニオン又は非
イオン乳化剤0.5〜3重量%と、開始剤、好ましくは
レドックス開始剤と共に、温度0〜100℃、好ましく
は40〜60℃、所望により連鎖調整剤の存在下で、重
合させる。
Particularly in this method, the monomer represented by the general formula (I), preferably MIPMA, 1 to 50% by weight,
Preferably from 5 to 35% by weight and from 99 to 50% by weight, preferably from 95 to 65% by weight of other vinyl, acrylate and / or methacrylate monomers which are polymerizable by free radical polymerization and do not react with isocyanate groups. One monomer mixture together with 0.5 to 3% by weight of anionic or nonionic emulsifier and an initiator, preferably a redox initiator, at a temperature of 0 to 100 ° C., preferably 40 to 60 ° C., optionally the presence of a chain regulator. Polymerize underneath.

【0121】上述の物質には、モノマー、乳化剤、連鎖
調整剤及び開始剤として適当なものを使用する。使用量
も、前に示唆した量に対応させる。重合が完全に終了し
た後、エマルジョンは、固形分量10〜40重量%、好
ましくは15〜30重量%となり、第一段階の量に対応
する乳化剤0.5〜2重量%を添加し、次にフリーラジ
カル重合で重合可能なOH官能基型モノマー5〜30重
量%、有利に使用するには10〜25重量%、フリーラ
ジカル重合で重合可能な不飽和酸、例えばアクリル酸、
メタクリル酸又はイタコン酸、0.1〜5重量%、及び
イソシアネート基と反応しないビニルモノマー、アクリ
レートモノマー及びメタクリレートモノマー95〜65
重量%、好ましくは85〜70重量%、更に開始剤、及
び所望により連鎖調整剤、から成る第二のモノマー混合
物を90分に渡って滴下する。
The above-mentioned substances are suitable as monomers, emulsifiers, chain regulators and initiators. The amount used should also correspond to the amount previously suggested. After the completion of the polymerization, the emulsion has a solid content of 10 to 40% by weight, preferably 15 to 30% by weight, 0.5 to 2% by weight of an emulsifier corresponding to the amount of the first stage is added, and then 5 to 30% by weight of free-radically polymerizable OH-functional monomers, preferably 10 to 25% by weight, free-radically polymerizable unsaturated acids such as acrylic acid,
Methacrylic acid or itaconic acid, 0.1-5% by weight, and vinyl monomers, acrylate monomers and methacrylate monomers 95-65 that do not react with isocyanate groups
A second monomer mixture consisting of wt.%, Preferably 85-70 wt.%, Further initiator and optionally chain regulator is added dropwise over 90 minutes.

【0122】重合は、新しく添加したモノマー混合物が
完全に反応するまで、同じ温度で行われる。適当なOH
官能基型モノマーとしては、例えば、側鎖としてアルキ
レンオキシド繰り返し単位2〜10を有するポリアルキ
レングリコールのアクリル酸モノエステル及びメタクリ
ル酸モノエステルの他、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チクリレート、2−ヒド
ロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピル
メタクリレート等が挙げられる。
The polymerization is carried out at the same temperature until the newly added monomer mixture has completely reacted. Suitable OH
Examples of the functional group-type monomer include acrylic acid monoesters and methacrylic acid monoesters of polyalkylene glycol having alkylene oxide repeating units 2 to 10 as side chains, as well as 2-hydroxyethyl acrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate. , 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate and the like.

【0123】OH官能基型アクリレートは、重合速度定
数が小さいため、ゆっくりとシェルに重合しシェルの外
層に蓄積するので、メタクリレートのものよりも好まし
い。これにより、生成するエマルジョンの保存安定性が
増加し、コア内のイソシアネート基とシェル内のOH基
との早期反応の可能性を減少させる。2−ヒドロキシエ
チルアクリレートを使用して調製されたエマルジョンポ
リマーは、2−ヒドロキシエチルメタクリレートを使用
して重合させたものよりも、NCO基及びOH基に関し
てより大きな安定性を有する。
OH-functional acrylates are preferred over methacrylates because they have a low polymerization rate constant and therefore slowly polymerize to the shell and accumulate in the outer layer of the shell. This increases the storage stability of the resulting emulsion and reduces the likelihood of premature reaction between the isocyanate groups in the core and the OH groups in the shell. Emulsion polymers prepared using 2-hydroxyethyl acrylate have greater stability with respect to NCO and OH groups than those polymerized using 2-hydroxyethyl methacrylate.

【0124】この手順により、既に記載したようなコア
/シェル型エマルジョンポリマーを含有する水性ポリマ
ーエマルジョンが生成される。ポリマーエマルジョンの
固体含量は、5〜50重量%、好ましくは20〜35重
量%である。OH官能基型シェルに対するイソシアネー
ト官能基型コアの重量比は、20:80から70:30
までの範囲である。この比の範囲は、40:60から6
0:40までがより有利である。NCO基に対する活性
水素原子の当量比は、0.1〜2であるが、0.8〜
1.2がより好ましい。
This procedure produces an aqueous polymer emulsion containing the core / shell emulsion polymer as previously described. The solids content of the polymer emulsion is 5 to 50% by weight, preferably 20 to 35% by weight. The weight ratio of isocyanate functional core to OH functional shell is from 20:80 to 70:30.
The range is up to. The range of this ratio is 40:60 to 6
Up to 0:40 is more advantageous. The equivalent ratio of active hydrogen atoms to NCO groups is 0.1 to 2, but 0.8 to
1.2 is more preferable.

【0125】保存安定性及び膜形成を改良するために、
OH官能基型シェルに対するガラス転移点を−20℃及
び+60℃の間にできる。コアに対するTg値は、+1
0〜+90℃が好ましく、+25〜+50℃は特に好ま
しい。本発明のコア/シェル型エマルジョン共重合体全
体のTgは、0〜60℃にできるが、好ましくは10〜
40℃である。
In order to improve storage stability and film formation,
The glass transition point for the OH functional shell can be between -20 ° C and + 60 ° C. The T g value for the core is +1
0- + 90 degreeC is preferable and + 25- + 50 degreeC is especially preferable. The T g of the whole core / shell type emulsion copolymer of the present invention can be 0 to 60 ° C., preferably 10 to
40 ° C.

【0126】イソシアネート官能基型共重合体コアと、
活性水素原子(この目的のためには、OH基及びCOO
H基が好ましい)を有する共重合体シェルから成る、そ
のようなエマルジョン共重合体は、水性塗料、印刷イン
キ、接着剤及び紙や繊維のコーテイング等において、多
岐に渡り応用できる。
An isocyanate functional group-type copolymer core,
Active hydrogen atoms (for this purpose OH groups and COO
Such emulsion copolymers, which consist of a copolymer shell having H groups are preferred), have a wide variety of applications in water-based coatings, printing inks, adhesives and paper and fiber coatings and the like.

【0127】このエマルジョン共重合体は、前述の一種
以上の有機錫系及び第三級アミン系の架橋触媒0.05
〜3重量%の存在下で、所望によりラベリング剤として
一種以上の有機溶媒0.1〜15重量%と共に、0〜1
80℃の広範囲に渡る温度、好ましくは100〜180
℃の温度で、膜を形成し架橋して、化学的性質、光学的
性質及び機械的性質の良好な層を与える。
This emulsion copolymer comprises 0.05 or more of the above-mentioned organotin-based and tertiary amine-based crosslinking catalysts.
In the presence of ~ 3% by weight, optionally together with 0.1-15% by weight of one or more organic solvents as labeling agents, 0-1
Wide temperature range of 80 ° C, preferably 100-180
At a temperature of ° C, a film is formed and crosslinked to give a layer with good chemical, optical and mechanical properties.

【0128】良好な化学的耐久性を達成させるために、
充分に架橋させる為には、コア内のNCO当量数を、シ
ェル内の活性水素当量数に一致させることができるが、
多くの応用に対応して、幅広い範囲でこの当量条件の上
方に又は下方に傾けることができる。NCO基に対する
活性水素原子の比は、0.5〜2が好ましく、特に好ま
しくは0.8〜1.2である。
In order to achieve good chemical durability,
For sufficient crosslinking, the number of NCO equivalents in the core can be matched to the number of active hydrogen equivalents in the shell,
A wide range can be tilted above or below this equivalence condition for many applications. The ratio of active hydrogen atoms to NCO groups is preferably 0.5 to 2, and particularly preferably 0.8 to 1.2.

【0129】従って、本発明はまた、該コア/シェル型
共重合体を含有する自己架橋型塗料(ラッカー)組成物
を提供する。これらの組成物は、更に添加剤及び補助物
質、例えば、特にペイント顔料、架橋触媒、UV安定
剤、熱安定剤及び有機溶媒を含むことができる。
Therefore, the present invention also provides a self-crosslinking paint (lacquer) composition containing the core / shell copolymer. These compositions may further comprise additives and auxiliary substances such as paint pigments, crosslinking catalysts, UV stabilizers, heat stabilizers and organic solvents, among others.

【0130】こうして、本発明のコア/シェル型共重合
体を含有する水性ポリマーエマルジョンを利用して、一
般式(I)又は(II)で示されるモノマー及び他のビニ
ルモノマー、アクリレートモノマー及び/又はメタクリ
レートモノマーから作られる共重合体から成る水性ポリ
マーエマルジョンに対して上述したと同じ方法で、自己
架橋型エマルジョンを調製することができる。
Thus, using the aqueous polymer emulsion containing the core / shell type copolymer of the present invention, the monomer represented by the general formula (I) or (II) and other vinyl monomer, acrylate monomer and / or Self-crosslinking emulsions can be prepared in the same manner as described above for aqueous polymer emulsions consisting of copolymers made from methacrylate monomers.

【0131】一般式(II)で示される保護基で保護され
たイソシアネートモノマー、好ましくはメチルエチルケ
トオキシムで保護されたイソシアネートモノマーを、こ
の目的で使用する場合は、それらが加水分解に対して安
定なために、シェルへの重合と同様にコアへも重合でき
る。そのようなエマルジョンの共重合体のOH含量は、
NCOに対して0.1〜2.0当量、好ましくは0.8
〜1.2当量である。更にこれらの共重合体エマルジョ
ンでは、コア/シェル重量比は、20:80〜70:3
0、好ましくは40:60〜60:40にすることがで
きる。
Isocyanate monomers protected with a protecting group of the general formula (II), preferably methylethylketoxime protected isocyanate monomers, are used for this purpose because they are stable to hydrolysis. In addition, it is possible to polymerize to the core as well as to polymerize to the shell. The OH content of the copolymer of such an emulsion is
0.1-2.0 equivalents relative to NCO, preferably 0.8
~ 1.2 equivalents. Further, in these copolymer emulsions, the core / shell weight ratio is 20:80 to 70: 3.
It can be 0, preferably 40:60 to 60:40.

【0132】1液型焼付け塗料は、前述の保護基離脱触
媒及び架橋触媒のうちの一つ以上を0.05〜3重量
%、及び一つ以上の前述の有機溶媒0.5〜15%、顔
料、他の添加剤、及び補助物質を添加することにより、
これらのエマルジョンから調製することができる。これ
らを金属及び非金属下地に適用する場合、100〜18
0℃の間で架橋し、光沢がよく、接着性、硬さ及び耐水
性に優れた、耐溶媒性及び耐酸性の塗膜を与え、しかも
室温で数ヶ月という優れた保存安定性を有する。
The one-pack type baking paint contains 0.05 to 3% by weight of one or more of the above-mentioned protecting group-leaving catalyst and crosslinking catalyst, and 0.5 to 15% of one or more of the above-mentioned organic solvent, By adding pigments, other additives, and auxiliary substances,
It can be prepared from these emulsions. When applied to metal and non-metal substrates, 100-18
It crosslinks between 0 ° C, gives a glossy film, is excellent in adhesiveness, hardness and water resistance, is solvent resistant and acid resistant, and has excellent storage stability of several months at room temperature.

【0133】自己架橋性ランダム型及びコア/シエル型
共重合体のエマルジョンの中で、MIPMAのメチルカ
ルバメート又はエチルカルバメートを、保護基で保護さ
れたイソシアネートモノマーとして使用する場合、それ
らの混合物は、80℃という低い温度から180℃ま
で、好ましくは100〜160℃の温度で、フリーのイ
ソシアネート基を持つ中間体を形成させずに、架橋する
ことができる。
When MIPMA's methyl carbamates or ethyl carbamates are used as isocyanate monomers protected with protecting groups in emulsions of self-crosslinking random and core / shell copolymers, their mixture is 80%. It can be crosslinked at temperatures as low as ° C up to 180 ° C, preferably at temperatures of 100-160 ° C, without the formation of intermediates with free isocyanate groups.

【0134】長期間の安定性とは別に、本発明の1液型
塗料の長所は、揮発性有機物質の含量が少ないこと(保
護剤の離脱までも考慮しても)、及び塗料技術上の性質
を幅広い範囲で調整できること(モノマー組成及びエマ
ルジョン重合方法を選ぶことにより実現できる)であ
る。このことにより、高品質のポリウレタン焼付け塗料
を水性1液型系として使用することができ、それにより
環境上、及び経済的長所が提供される。
Apart from the long-term stability, the advantage of the one-pack type coating composition of the present invention is that the content of volatile organic substances is small (even if the removal of the protective agent is taken into consideration), and in terms of coating technology. The property can be adjusted in a wide range (it can be realized by selecting the monomer composition and emulsion polymerization method). This allows high quality polyurethane baking coatings to be used as an aqueous one-part system, thereby providing environmental and economic advantages.

【0135】共重合体は、すべての例で、例えば、噴霧
乾燥又は凍結乾燥のような乾燥方法で、本発明の水性ポ
リマーエマルジョンから固体として取り出すことができ
る。本発明は、実施例の中で具体的に説明されている。
The copolymers can in all cases be removed as solids from the aqueous polymer emulsions according to the invention by drying methods such as, for example, spray drying or freeze drying. The invention is illustrated in the examples.

【0136】[0136]

【実施例】 (実施例1)攪拌機、還流冷却器、気体吸入管及び温度
計を備えた500ml入り四つ口フラスコの中に、2−
メチル−2−イソシアナトプロピルメタクリレート(M
IPMA)7.3部、スチレン10部、メチルメタクリ
レート10部、2−エチルヘキシルメタクリレート6
2.7部及び2−エチルヘキシルアクリレート10部の
混合物を、脱イオン水214部、ドデシル硫酸ナトリウ
ム2g、ペルオキシ二硫酸カリウム0.6g及びメタ亜
硫酸ナトリウム0.6gの溶液中で、激しく攪拌しなが
ら、又N2でフラッシングしながら分散した。
EXAMPLES Example 1 In a 500 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a gas suction tube and a thermometer, 2
Methyl-2-isocyanatopropyl methacrylate (M
IPMA) 7.3 parts, styrene 10 parts, methyl methacrylate 10 parts, 2-ethylhexyl methacrylate 6
A mixture of 2.7 parts and 10 parts 2-ethylhexyl acrylate was stirred vigorously in a solution of 214 parts deionized water, 2 g sodium dodecylsulfate, 0.6 g potassium peroxydisulfate and 0.6 g sodium metasulfite, with vigorous stirring. Further, it was dispersed while flushing with N 2 .

【0137】得られた分散物を60℃で二時間加熱し、
固形分含量30.2重量%のエマルジョンを得た。滴定
により決定したNCO含量は、重合直後で0.45%及
び三ヶ月後で0.43%であった。
The dispersion obtained is heated at 60 ° C. for 2 hours,
An emulsion having a solid content of 30.2% by weight was obtained. The NCO content determined by titration was 0.45% immediately after polymerization and 0.43% after 3 months.

【0138】(実施例2)攪拌機、還流冷却器、気体吸
入管及び温度計を備えた500ml入り四つ口フラスコ
の中に、2−メチル−2−イソシアナトプロピルメタク
リレート(MIPMA)26部、スチレン10部、2−
エチルヘキシルメタクリレート54部及び2−エチルヘ
キシルアクリレート10部の混合物を、脱イオン水21
4部、ドデシル硫酸ナトリウム2g、ペルオキシ二硫酸
カリウム0.6g及びメタ亜硫酸ナトリウム0.6gの
溶液中で、激しく攪拌しながら、N2でフラッシングし
ながら分散した。
Example 2 26 parts of 2-methyl-2-isocyanatopropyl methacrylate (MIPMA) and styrene were placed in a 500 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a gas suction tube and a thermometer. 10 copies, 2-
A mixture of 54 parts ethylhexyl methacrylate and 10 parts 2-ethylhexyl acrylate was added to 21 parts deionized water.
4 parts, 2 g of sodium dodecylsulfate, 0.6 g of potassium peroxydisulfate and 0.6 g of sodium metasulfite were dispersed while flushing with N 2 with vigorous stirring.

【0139】得られた分散物を60℃で二時間加熱し、
固形分含量30.1重量%のエマルジョンを得た。滴定
により決定したNCO含量は、重合直後で1.52%及
び三ヶ月後で1.48%であった。
The dispersion obtained is heated at 60 ° C. for 2 hours,
An emulsion having a solid content of 30.1% by weight was obtained. The NCO content determined by titration was 1.52% immediately after polymerization and 1.48% after 3 months.

【0140】(実施例3)攪拌機、還流冷却器、気体吸
入管及び温度計を備えた500ml入り四つ口フラスコ
の中に、2−メチル−2−イソシアナトプロピルメタク
リレート(MIPMA)26部、スチレン15部、メチ
ルメタクリレート37部、及びn−ブチルアクリレート
22部の混合物を、脱イオン水130部、ドデシル硫酸
ナトリウム1.8部、ペルオキシ二硫酸カリウム0.1
7部及びメタ亜硫酸ナトリウム0.17部の溶液中で激
しく攪拌しながら、N2でフラッシングしながら分散し
た。
Example 3 26 parts of 2-methyl-2-isocyanatopropyl methacrylate (MIPMA) and styrene were placed in a 500 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a gas suction tube and a thermometer. A mixture of 15 parts, 37 parts of methyl methacrylate, and 22 parts of n-butyl acrylate, 130 parts of deionized water, 1.8 parts of sodium dodecyl sulfate, 0.1 part of potassium peroxydisulfate.
Disperse in a solution of 7 parts and 0.17 part of sodium metasulfite with vigorous stirring while flushing with N 2 .

【0141】得られたプレエマルジョンを60℃で二時
間加熱した。次にこの方法で調製したコアポリマーに、
水64部中にドデシル硫酸ナトリウム1.2部を含む溶
液を加えた。その後2−ヒドロキシエチルメタクリレー
ト18.7部、スチレン15部、メチルメタクリレート
10部、2−エチルヘキシルメタクリレート27部、2
−エチルヘキシルアクリレート27.2部、アクリル酸
2部、ペルオキシ二硫酸カリウム0.1g、メタ亜硫酸
ナトリウム0.1g及び脱イオン水40部のエマルジョ
ンを60℃で20分かけて滴下した。
The pre-emulsion obtained was heated at 60 ° C. for 2 hours. Next, to the core polymer prepared by this method,
A solution containing 1.2 parts of sodium dodecyl sulfate in 64 parts of water was added. After that, 18.7 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 15 parts of styrene, 10 parts of methyl methacrylate, 27 parts of 2-ethylhexyl methacrylate, 2
An emulsion of 27.2 parts of ethylhexyl acrylate, 2 parts of acrylic acid, 0.1 g of potassium peroxydisulfate, 0.1 g of sodium metasulfite and 40 parts of deionized water was added dropwise at 60 ° C. over 20 minutes.

【0142】続いて、ポリマーエマルジョンの固形分含
量が29.9重量%に達するまで、同じ温度で更に二時
間かけて重合を行なった。NCO含量は0.84%であ
った。この方法で、コア/シェル型共重合体の水性ポリ
マーエマルジョンを得た。
Subsequently, polymerization was carried out at the same temperature for another 2 hours until the solid content of the polymer emulsion reached 29.9% by weight. The NCO content was 0.84%. By this method, an aqueous polymer emulsion of core / shell type copolymer was obtained.

【0143】(実施例4)攪拌機、還流冷却器、気体吸
入管及び温度計を備えた500ml入り四つ口フラスコ
の中に、2−メチル−2−イソシアナトプロピルメタク
リレート(MIPMA)8.2部、スチレン15部、メ
チルメタクリレート40部、及びn−ブチルアクリレー
ト36.8部の混合物を、脱イオン水130部、ドデシ
ル硫酸ナトリウム1.8部、ペルオキシ二硫酸カリウム
0.17部及びメタ亜硫酸ナトリウム0.17部の溶液
中で、激しく攪拌しながら、N2でフラッシングしなが
ら分散した。
Example 4 8.2 parts of 2-methyl-2-isocyanatopropyl methacrylate (MIPMA) was placed in a 500 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a gas suction tube and a thermometer. , Styrene 15 parts, methyl methacrylate 40 parts, and n-butyl acrylate 36.8 parts, a mixture of deionized water 130 parts, sodium dodecylsulfate 1.8 parts, potassium peroxydisulfate 0.17 parts and sodium metasulfite 0. Disperse in 17 parts of solution with vigorous stirring and flushing with N 2 .

【0144】得られたプレエマルジョンを、コアを形成
させるために60℃で二時間加熱した。次にこのコアポ
リマーに、水64部中にドデシル硫酸ナトリウム1.2
部を含む溶液を加えた。その後2−ヒドロキシエチルア
クリレート7.6部、スチレン15部、メチルメタクリ
レート10部、ブチルメタクリレート30部、ブチルア
クリレート35.4部、アクリル酸2部、ペルオキシ二
硫酸カリウム0.1g、メタ亜硫酸ナトリウム0.1g
及び脱イオン水40部から調製したエマルジョンを60
℃で20分かけて滴下した。
The resulting pre-emulsion was heated at 60 ° C. for 2 hours to form the core. This core polymer was then treated with 1.2 parts sodium dodecyl sulfate in 64 parts water.
A solution containing parts was added. Thereafter, 7.6 parts of 2-hydroxyethyl acrylate, 15 parts of styrene, 10 parts of methyl methacrylate, 30 parts of butyl methacrylate, 35.4 parts of butyl acrylate, 2 parts of acrylic acid, 0.1 g of potassium peroxydisulfate, 0.1 g of sodium metasulfite. 1 g
60 parts of an emulsion prepared from 40 parts of deionized water
It was added dropwise at 20 ° C. over 20 minutes.

【0145】続いてシェルを形成させるために、エマル
ジョンの固形分含量が31.9重量%に達するまで、同
じ温度で二時間かけて重合を行なった。NCO含量は、
0.20%であった。
Polymerization was subsequently carried out for 2 hours at the same temperature until the solids content of the emulsion reached 31.9% by weight to form a shell. NCO content is
It was 0.20%.

【0146】(実施例5)実施例1と同じ装置に、N−
(2−メタクリロイルオキシ−1,1−ジメチルエチル
エチルカルバメート)30部、スチレン10部、2−エ
チルヘキシルメタクリレート50部及び2−エチルヘキ
シルアクリレート10部の混合物を、脱イオン水214
部、ドデシル硫酸ナトリウム2部、ペルオキシ二硫酸カ
リウム0.6部及びメタ亜硫酸ナトリウム0.6部の溶
液中で、激しく攪拌しながら、N2でフラッシングしな
がら分散し、その分散物を60℃で二時間加熱した。そ
の時の固形分含量は、30.2重量%に達した。
(Embodiment 5) The same apparatus as in Embodiment 1 was used, and N-
A mixture of 30 parts of (2-methacryloyloxy-1,1-dimethylethylethyl carbamate), 10 parts of styrene, 50 parts of 2-ethylhexyl methacrylate and 10 parts of 2-ethylhexyl acrylate, and 214 parts of deionized water.
Parts, 2 parts of sodium dodecyl sulfate, 0.6 parts of potassium peroxydisulfate and 0.6 parts of sodium metasulfite, with vigorous stirring and flushing with N 2 , the dispersion is dispersed at 60 ° C. Heated for 2 hours. At that time, the solid content reached 30.2% by weight.

【0147】(実施例6) (保護基で保護されたイソシアネート基を持つ自己架橋
型水性共重合体エマルジョンの調製)実施例1と同じ装
置に、N−(2−メタクリロイルオキシ−1,1−ジメ
チルエチルエチルカルバメート)30部、スチレン10
部、2−エチルヘキシルメタクリレート40部、2−エ
チルヘキシルアクリレート10部、2−ヒドロキシエチ
ルメタクリレート10部及びtert−ドデシルメルカ
プタン1部の混合物を、脱イオン水214部、ドデシル
硫酸ナトリウム2部、ペルオキシ二硫酸カリウム0.6
部及びメタ亜硫酸ナトリウム0.6部の溶液中で、激し
く攪拌しながら、N2でフラッシングしながら分散し、
その分散物を60℃で二時間加熱した。その時の固形分
含量は、30.8重量%に達した。
Example 6 (Preparation of Self-Crosslinking Aqueous Copolymer Emulsion Having Isocyanate Group Protected by Protecting Group) The same apparatus as in Example 1 was charged with N- (2-methacryloyloxy-1,1-). Dimethyl ethyl ethyl carbamate) 30 parts, styrene 10
Part, 2-ethylhexyl methacrylate 40 parts, 2-ethylhexyl acrylate 10 parts, 2-hydroxyethyl methacrylate 10 parts and tert-dodecyl mercaptan 1 part, a mixture of deionized water 214 parts, sodium dodecyl sulfate 2 parts and potassium peroxydisulfate. 0.6
Parts and 0.6 parts of sodium metasulfite, with vigorous stirring, with N 2 flushing,
The dispersion was heated at 60 ° C. for 2 hours. The solid content at that time reached 30.8% by weight.

【0148】(実施例7) (保護基で保護されたイソシアネート基を持つ自己架橋
型コア/シェル型共重合体の調製)実施例1と同じ装置
に、MIPMAとメチルエチルケトオキシムの反応生成
物12部、スチレン15部、メチルメタクリレート36
部、n−ブチルアクリレート36部及びtert−ドデ
シルメルカプタン1部の混合物を、脱イオン水130
部、ドデシル硫酸ナトリウム1.8部、ペルオキシ二硫
酸カリウム0.17部及びメタ亜硫酸ナトリウム0.1
7部の溶液中で、激しく攪拌しながら、N2でフラッシ
ングしながら分散し、その分散物を60℃で二時間加熱
した。
Example 7 (Preparation of Self-Crosslinking Core / Shell Copolymer Having Isocyanate Group Protected by Protecting Group) In the same apparatus as in Example 1, 12 parts of the reaction product of MIPMA and methylethylketoxime was used. , Styrene 15 parts, methyl methacrylate 36
Part, n-butyl acrylate 36 parts and tert-dodecyl mercaptan 1 part, deionized water 130 parts.
Parts, sodium dodecylsulfate 1.8 parts, potassium peroxydisulfate 0.17 parts and sodium metasulfite 0.1
Disperse in 7 parts of solution with vigorous stirring and flushing with N 2 , and heat the dispersion at 60 ° C. for 2 hours.

【0149】次に、脱イオン水64部中にドデシル硫酸
ナトリウム1.2部を含む溶液を、コアポリマーに添加
し、2−ヒドロキシエチルアクリレート7.6部、スチ
レン15部、メチルメタクリレート10部、n−ブチル
メタクリレート30部、n−ブチルアクリレート35.
4部、アクリル酸2部、ペルオキシ二硫酸カリウム0.
1部、メタ亜硫酸ナトリウム0.1部及び脱イオン水4
0部から調製されたエマルジョンを60℃に保たれたコ
アポリマーエマルジョンに20分かけて滴下し、同じ温
度で更に二時間かけて重合を行なった。固形分含量は、
30.9重量%であった。
Then, a solution containing 1.2 parts of sodium dodecyl sulfate in 64 parts of deionized water was added to the core polymer to give 7.6 parts of 2-hydroxyethyl acrylate, 15 parts of styrene, 10 parts of methyl methacrylate, 30 parts of n-butyl methacrylate, n-butyl acrylate 35.
4 parts, acrylic acid 2 parts, potassium peroxydisulfate 0.
1 part, sodium metasulfite 0.1 part and deionized water 4
The emulsion prepared from 0 part was added dropwise to the core polymer emulsion kept at 60 ° C. over 20 minutes, and polymerization was carried out at the same temperature for 2 hours. The solid content is
It was 30.9% by weight.

【0150】(実施例8) (OH官能基型共重合体のエマルジョンの調製)攪拌
機、還流冷却器、気体吸入管、滴下漏斗及び温度計を備
えた500ml入り四つ口フラスコの中で、水102
部、ドデシル硫酸ナトリウム1.3部、脂肪アルコール
のアルキルスルホン酸塩0.7部の混合物を、N2でフ
ラッシングしながら80℃まで加熱した。
(Example 8) (Preparation of emulsion of OH functional group type copolymer) In a 500 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a gas suction pipe, a dropping funnel and a thermometer, water was added. 102
Part, 1.3 parts of sodium dodecyl sulphate and 0.7 parts of alkyl sulfonate of fatty alcohol were heated to 80 ° C. while flushing with N 2 .

【0151】次に、水12.5部にペルオキシ二硫酸カ
リウム0.25部を含む溶液、及びスチレン20部、2
−エチルヘキシルメタクリレート46部、ブチルアクリ
レート22部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート1
0部、アクリル酸2部、エチレングリコールジメタクリ
レート0.1部、脱イオン水20部、アルキルフェノー
ルポリエチレングリコール硫酸エステル0.56部及び
トリエチルアミン0.5部から成る混合物5重量%を一
括して反応フラスコに添加した。
Next, a solution containing 0.25 part of potassium peroxydisulfate in 12.5 parts of water and 20 parts of styrene, 2
-Ethylhexyl methacrylate 46 parts, butyl acrylate 22 parts, 2-hydroxyethyl methacrylate 1
A reaction flask containing a mixture of 0 parts, 2 parts of acrylic acid, 0.1 part of ethylene glycol dimethacrylate, 20 parts of deionized water, 0.56 parts of alkylphenol polyethylene glycol sulfate and 0.5 parts of triethylamine all at once in a reaction flask. Was added to.

【0152】5分後、水12.5部にペルオキシ二硫酸
カリウム0.25部を含む溶液を添加し、モノマー混合
物の残りを3.5時間に渡って滴下した。更に、重合を
完了させるために、水3.75部にペルオキシ二硫酸カ
リウム0.05部を含む溶液を添加し、更に二時間重合
を行なった。OH官能基型共重合体エマルジョンの固形
分含量は、40%であった。
After 5 minutes, a solution containing 0.25 part of potassium peroxydisulfate in 12.5 parts of water was added, and the rest of the monomer mixture was added dropwise over 3.5 hours. Further, in order to complete the polymerization, a solution containing 0.05 part of potassium peroxydisulfate in 3.75 parts of water was added, and the polymerization was further carried out for 2 hours. The solid content of the OH functional group type copolymer emulsion was 40%.

【0153】(実施例9〜15)実施例1〜7の各エマ
ルジョン200部を、ジブチルスズジラウレート6部及
びN−メチルピロリドン5.5〜6部とともに激しく攪
拌しながら混合した。実施例9及び10では、これらの
成分と共に、実施例8のOH官能基型共重合体エマルジ
ョンをそれぞれ100部及び85部用いて共分散した。
(Examples 9 to 15) 200 parts of each emulsion of Examples 1 to 7 were mixed with 6 parts of dibutyltin dilaurate and 5.5 to 6 parts of N-methylpyrrolidone with vigorous stirring. In Examples 9 and 10, these components were codispersed with 100 parts and 85 parts of the OH functional copolymer emulsion of Example 8 respectively.

【0154】完成した透明なエマルジョンを、ヘリカル
ドクターブレード(Erichsen,Hemer社
製)を用いて清浄なガラス板に塗布し、湿潤膜厚110
μmとした。そして5分間空気にさらした後、強制空気
乾燥機(Heraeus社製)中で140℃で25分間
焼付けした。得られた塗膜は良好な光沢を有していた。
The completed transparent emulsion was applied to a clean glass plate using a helical doctor blade (Erichsen, Hemer) to obtain a wet film thickness of 110.
μm. Then, after exposing to air for 5 minutes, baking was performed at 140 ° C. for 25 minutes in a forced air dryer (manufactured by Heraeus). The coating film obtained had good gloss.

【0155】それらの塗膜をメチルエチルケトンに含浸
させた一枚の紙で75回研磨した。研磨又は膨潤の跡が
見つからない場合には、耐溶媒性が非常に良好であると
評価した。わずかな跡が検出された場合には、そのラッ
カーは良好と見なした。ガラス板から膜を分離した後、
24時間アセトンに浸し、続いて重さを再度量り50℃
で乾燥して、小数点以下3桁まで正確に決定できる30
0〜400mgの分銅を用いて、膜保存による架橋の尺
度としてゲル含有率を決定した。
The coatings were polished 75 times with a piece of paper impregnated with methyl ethyl ketone. If no evidence of polishing or swelling was found, the solvent resistance was rated as very good. The lacquer was considered good if a slight trace was detected. After separating the membrane from the glass plate,
Soak in acetone for 24 hours, then reweigh at 50 ° C.
It can be dried with and can be accurately determined up to 3 digits after the decimal point 30
Gel contents were determined as a measure of cross-linking by membrane storage using 0-400 mg weights.

【0156】イソシアネート基の転化率は、定量IR分
光法で決定した。実施例9〜15のエマルジョンの組成
及び塗料に関する測定結果は、次に示す表にまとめた。
表中のMEK耐久性は、メチルエチルケトン(MEK)
を含浸させた紙で75往復研磨した後の膜の概観を、非
常に良好を1、良好を2と記載した。またNMPは、N
−メチルピロリドンである。
The conversion of isocyanate groups was determined by quantitative IR spectroscopy. The measurement results for the emulsion compositions and paints of Examples 9-15 are summarized in the table below.
MEK durability in the table is methyl ethyl ketone (MEK)
The appearance of the film after 75 reciprocating polishing with paper impregnated with was described as 1 for very good and 2 for good. NMP is N
-Methylpyrrolidone.

【0157】[0157]

【表1】 [Table 1]

【0158】[0158]

【発明の効果】発明は、塗膜性能に優れ、且つ、貯蔵安
定性に優れる、水性ポリマーエマルジョン、その製造方
法、及び、該水性ポリマーエマルジョンを含有する塗料
組成物を提供することができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The invention can provide an aqueous polymer emulsion excellent in coating film performance and storage stability, a method for producing the same, and a coating composition containing the aqueous polymer emulsion.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 133/14 PFY 151/00 PGX ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location C09D 133/14 PFY 151/00 PGX

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一般式(I) 【化1】 (式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル
基、R2は炭素数1〜18のアルキレン基であり、R3
びR4は同じであっても異なっていてもよく、いずれの
場合においても炭素数1〜4のアルキル基である。)で
示される一つ以上のイソシアネート官能基型α,β−不
飽和エステルから誘導された単位1〜99重量%と、フ
リーラジカル重合で重合可能な、イソシアネート基と反
応しない、一つ以上のビニルモノマー、アクリレートモ
ノマー及び/又はメタクリレートモノマーから誘導され
た単位99〜1重量%とから成る、イソシアネート官能
基型共重合体を含有し、ポリマーエマルジョンの固形分
含量が5〜50重量%であることを特徴とする水性ポリ
マーエマルジョン。
1. A compound represented by the general formula (I): (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4 may be the same or different, 1 to 99% by weight of a unit derived from one or more isocyanate functional type α, β-unsaturated ester represented by (C 1 to C 4 alkyl group in any case), and free radical polymerization An isocyanate-functional copolymer consisting of 99 to 1% by weight of units derived from one or more vinyl monomers, acrylate monomers and / or methacrylate monomers, which are non-reactive with isocyanate groups, An aqueous polymer emulsion, characterized in that the solid content of the polymer emulsion is 5 to 50% by weight.
【請求項2】一般式(II) 【化2】 (式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル
基、R2は炭素数1〜18のアルキレン基であり、R3
びR4は同じであっても異なっていてもよく、いずれの
場合においても炭素数1〜4のアルキル基であり、Xは
イソシアネート基と反応するプロトン酸化合物残基であ
る。)で示される熱的に可逆的な保護基で保護されたイ
ソシアネート基を持つ、一つ以上のα,β−不飽和エス
テルから誘導された単位1〜99重量%と、フリーラジ
カル重合で重合可能な、イソシアネート基と反応しな
い、一つ以上のビニルモノマー、アクリレートモノマー
及び/又はメタクリレートモノマーから誘導された単位
99〜1重量%とから成るイソシアネート官能基型共重
合体を含有し、ポリマーエマルジョンの固形分含量が5
〜50重量%であることを特徴とする水性ポリマーエマ
ルジョン。
2. A compound represented by the general formula (II): (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4 may be the same or different, In any case, it is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X is a residue of a protonic acid compound that reacts with an isocyanate group.), An isocyanate group protected by a thermally reversible protecting group 1 to 99% by weight of a unit derived from one or more α, β-unsaturated ester, and one or more vinyl monomer, acrylate monomer and / or which are polymerizable by free radical polymerization and do not react with an isocyanate group Or 99 to 1% by weight of a unit derived from a methacrylate monomer, containing an isocyanate functional type copolymer, wherein the solid content of the polymer emulsion is 5
Aqueous polymer emulsion, characterized in that it is ˜50% by weight.
【請求項3】一般式(I) 【化3】 (式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル
基、R2は炭素数1〜18のアルキレン基であり、R3
びR4は同じであっても異なっていてもよく、いずれの
場合においても炭素数1〜4のアルキル基である。)で
示される一つ以上のイソシアネート官能基型α,β−不
飽和エステルから誘導された単位1〜50重量%と、フ
リーラジカル重合で重合可能な一つ以上のビニルモノマ
ー、アクリレートモノマー及び/又はメタクリレートモ
ノマーから誘導された単位99〜50重量%とから成る
コア(A)と、分子中に活性水素原子を有する一つ以上
のビニルモノマー、アクリレートモノマー及び/又はメ
タクリレートモノマーから誘導された単位5〜35重量
%と、イソシアネート基と反応しない、フリーラジカル
重合で重合可能な、一つ以上のビニルモノマー、アクリ
レートモノマー及び/又はメタクリレートモノマーから
誘導された単位95〜65重量%とから成るシェル
(B)とから成り、イソシアネート基に対する活性水素
原子の当量比が0.5〜2であり、コア/シェル重量比
が20:80〜70:30であり、ポリマーエマルジョ
ンの固形分含量が5〜50重量%である、自己架橋性イ
ソシアネート官能基型コア/シェル共重合体を含有する
ことを特徴とする水性ポリマーエマルジョン。
3. The general formula (I): (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4 may be the same or different, 1 to 50% by weight of a unit derived from one or more isocyanate functional type α, β-unsaturated ester represented by (C 1 to C 4 alkyl group). (A) consisting of 99-50% by weight of units derived from one or more vinyl monomers, acrylate monomers and / or methacrylate monomers, which are polymerized with, and one or more vinyls having active hydrogen atoms in the molecule. 5 to 35% by weight of a unit derived from a monomer, an acrylate monomer and / or a methacrylate monomer, and a monomer which does not react with an isocyanate group and can be polymerized by free radical polymerization, A shell (B) comprising 95 to 65% by weight of a unit derived from the above vinyl monomer, acrylate monomer and / or methacrylate monomer, and the equivalent ratio of active hydrogen atoms to isocyanate groups is 0.5 to 2. A self-crosslinking isocyanate functional core / shell copolymer having a core / shell weight ratio of 20:80 to 70:30 and a solids content of the polymer emulsion of 5 to 50% by weight. Characterized aqueous polymer emulsion.
【請求項4】一般式(II) 【化4】 (式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル
基、R2は炭素数1〜18のアルキレン基であり、R3
びR4は同じであっても異なっていてもよく、いずれの
場合においても炭素数1〜4のアルキル基であり、Xは
イソシアネート基と反応するプロトン酸化合物残基であ
る。)で示される熱的に可逆的な保護基で保護されたイ
ソシアネート基を持つ、一つ以上のα,β−不飽和エス
テルから誘導された単位1〜50重量%と、イソシアネ
ート基と反応しない、フリーラジカル重合で重合可能
な、一つ以上のビニルモノマー、アクリレートモノマー
及び/又はメタクリレートモノマーから誘導された単位
95〜30重量%と、活性水素原子を持つ、一つ以上の
モノマーから成る自己架橋性イソシアネート官能基型共
重合体とを含有し、イソシアネート基に対する活性水素
原子の当量比が0.5〜2であり、ポリマーエマルジョ
ンの固形分含量が5〜50重量%であることを特徴とす
る水性ポリマーエマルジョン。
4. A compound represented by the general formula (II): (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4 may be the same or different, In any case, it is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X is a residue of a protonic acid compound that reacts with an isocyanate group.), An isocyanate group protected by a thermally reversible protecting group 1 to 50% by weight of a unit derived from one or more α, β-unsaturated ester, and one or more vinyl monomer, acrylate monomer and / or which do not react with an isocyanate group and can be polymerized by free radical polymerization. Or 95 to 30% by weight of a unit derived from a methacrylate monomer, and a self-crosslinking isocyanate functional group type copolymer having one or more monomers having an active hydrogen atom. Aneto is equivalent ratio of active hydrogen atoms is from 0.5 to 2 for group, aqueous polymer emulsion, wherein the solids content of the polymer emulsion is from 5 to 50 wt%.
【請求項5】一般式(II) 【化5】 (式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル
基、R2は炭素数1〜18のアルキレン基であり、R3
びR4は同じであっても異なっていてもよく、いずれの
場合においても炭素数1〜4のアルキル基であり、Xは
イソシアネートと反応するプロトン酸化合物残基であ
る。)で示される熱的に可逆的な保護基で保護されたイ
ソシアネート基を持つ、一つ以上のα,β−不飽和エス
テルから誘導された単位1〜50重量%と、イソシアネ
ート基と反応しない、フリーラジカル重合で重合可能な
一つ以上のビニルモノマー、アクリレートモノマー及び
/又はメタクリレートモノマーから誘導された単位99
〜50重量%とから成るコア(A)と、 分子中に活性水素原子を有する一つ以上のビニルモノマ
ー、アクリレートモノマー及び/又はメタクリレートモ
ノマーから誘導された単位5〜35重量%と、イソシア
ネート基と反応しない、フリーラジカル重合で重合可能
な、一つ以上のビニルモノマー、アクリレートモノマー
及び/又はメタクリレートモノマーから誘導された単位
95〜65重量%とから成るシェル(B)とから成り、
イソシアネート基に対する活性水素原子の当量比が0.
5〜2であり、コア/シェル重量比が20:80〜7
0:30であり、ポリマーエマルジョンの固形分含量が
5〜50重量%である、自己架橋性イソシアネート官能
基型コア/シェル共重合体を含有することを特徴とする
水性ポリマーエマルジョン。
5. A compound represented by the general formula (II): (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4 may be the same or different, In any case, it is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X is a residue of a protonic acid compound that reacts with isocyanate.) And has an isocyanate group protected by a thermally reversible protecting group. 1-50% by weight of units derived from one or more α, β-unsaturated esters, and one or more vinyl monomers, acrylate monomers and / or methacrylates, which do not react with isocyanate groups and are polymerizable by free radical polymerization Units derived from monomers 99
A core (A) consisting of about 50 to 50% by weight, a unit derived from one or more vinyl monomers having an active hydrogen atom in the molecule, an acrylate monomer and / or a methacrylate monomer, from 5 to 35% by weight, and an isocyanate group. A shell (B) consisting of 95-65% by weight of units which are non-reactive, polymerizable by free-radical polymerization, derived from one or more vinyl, acrylate and / or methacrylate monomers,
The equivalent ratio of active hydrogen atoms to isocyanate groups is 0.
5 to 2, and the core / shell weight ratio is 20:80 to 7
An aqueous polymer emulsion containing a self-crosslinking isocyanate functional core / shell copolymer having a solid content of 0:30 and a solid content of 5 to 50% by weight.
【請求項6】 分子中に活性水素原子を有する一つ以上
のビニルモノマー、アクリレートモノマー及び/又はメ
タクリレートモノマーから誘導された単位5〜35重量
%と、イソシアネート基と反応しない、フリーラジカル
重合で重合可能な、一つ以上のビニルモノマー、アクリ
レートモノマー及び/又はメタクリレートモノマーから
誘導された単位95〜65重量%とから成るコア(A)
と、一般式(II) 【化6】 (式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル
基、R2は炭素数1〜18のアルキレン基であり、R3
びR4は同じであっても異なっていてもよく、いずれの
場合においても炭素数1〜4のアルキル基であり、Xは
イソシアネートと反応するプロトン酸化合物残基であ
る。)で示される熱的に可逆的な保護基で保護されたイ
ソシアネート基を持つ、一つ以上の異なるα,β−不飽
和エステルから誘導された単位1〜50重量%と、フリ
ーラジカル重合で重合可能な一つ以上のビニルモノマ
ー、アクリレートモノマー及び/又はメタクリレートモ
ノマーから誘導された単位99〜50重量%とから成る
シェル(B)とから成り、 イソシアネート基に対する活性水素原子の当量比が0.
5〜2であり、コア/シェル重量比が1:10〜10:
1であり、ポリマーエマルジョンの固形分含量が5〜5
0重量%である、自己架橋性イソシアネート官能基型コ
ア/シェル共重合体を含有することを特徴とする水性ポ
リマーエマルジョン。
6. Free radical polymerization, in which 5 to 35% by weight of a unit derived from one or more vinyl monomers, acrylate monomers and / or methacrylate monomers having active hydrogen atoms in the molecule and free from isocyanate groups. Possible core (A) consisting of 95-65% by weight of units derived from one or more vinyl, acrylate and / or methacrylate monomers
And the general formula (II): (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4 may be the same or different, In any case, it is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X is a residue of a protonic acid compound that reacts with isocyanate.), And has an isocyanate group protected by a thermally reversible protecting group. , 1 to 50% by weight of units derived from one or more different α, β-unsaturated esters and from one or more vinyl, acrylate and / or methacrylate monomers polymerizable by free radical polymerization A shell (B) composed of 99 to 50% by weight of the unit, and the equivalent ratio of active hydrogen atoms to isocyanate groups is 0.
5 to 2, and the core / shell weight ratio is 1:10 to 10 :.
1 and the solid content of the polymer emulsion is 5 to 5
An aqueous polymer emulsion, characterized in that it contains 0% by weight of a self-crosslinking isocyanate-functional core / shell copolymer.
【請求項7】 一般式(I)で示されるイソシアネート
官能基型α,β−不飽和エステルが、2−メチル−2−
イソシアネートプロピルメタクリレートである請求項1
又は3記載の水性ポリマーエマルジョン。
7. The isocyanate functional type α, β-unsaturated ester represented by the general formula (I) is 2-methyl-2-
Isocyanate propyl methacrylate.
Or the aqueous polymer emulsion according to item 3.
【請求項8】 熱的に可逆的な保護基で保護されたイソ
シアネート基を持つ一般式(II)で示される、α,β−
不飽和エステルが、2−メチル−2−イソシアネートプ
ロピルメタクリレートと、アルコール、フェノール、ケ
トオキシム、ε−カプロラクタム、ジアルキルマロネー
ト、アルキルアセトアセテート及び/又は2,2−ジメ
チル−1,3−ジオキサン−4,6−ジオンの少なくと
も一つとの反応生成物であることを特徴とする請求項
2,4,5又は6のうちの一つに記載された水性ポリマ
ーエマルジョン。
8. An α, β-represented by the general formula (II) having an isocyanate group protected by a thermally reversible protecting group.
The unsaturated ester includes 2-methyl-2-isocyanatopropyl methacrylate, alcohol, phenol, ketoxime, ε-caprolactam, dialkyl malonate, alkyl acetoacetate and / or 2,2-dimethyl-1,3-dioxane-4, Aqueous polymer emulsion according to one of claims 2, 4, 5 or 6, characterized in that it is a reaction product with at least one 6-dione.
【請求項9】一般式(I) 【化7】 (式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル
基、R2は炭素数1〜18のアルキレン基であり、R3
びR4は同じであっても異なっていてもよく、いずれの
場合においても炭素数1〜4のアルキル基である。)で
示される一つ以上のイソシアネート官能基型α,β−不
飽和エステル1〜99重量%と、フリーラジカル重合で
重合可能な、イソシアネート基と反応しない、一つ以上
のビニルモノマー、アクリレートモノマー及び/又はメ
タクリレートモノマー99〜1重量%とから成るモノマ
ー混合物を、乳化剤の存在下で水中で乳化しプレエマル
ジョンを形成させ、次いで、形成させたプレエマルジョ
ンを温度0〜100℃で、水溶性開始剤の存在下で重合
させることを特徴とする請求項1記載の水性ポリマーエ
マルジョンの製造方法。
9. A compound represented by the general formula (I): (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4 may be the same or different, 1 to 99% by weight of one or more isocyanate functional type α, β-unsaturated ester represented by (C 1 to C 4 alkyl group) in any case). A monomer mixture consisting of 99-1% by weight of one or more vinyl monomers, acrylate monomers and / or methacrylate monomers which does not react with isocyanate groups is emulsified in water in the presence of an emulsifier to form a pre-emulsion and then formed. The method for producing an aqueous polymer emulsion according to claim 1, wherein the pre-emulsion thus obtained is polymerized at a temperature of 0 to 100 ° C in the presence of a water-soluble initiator.
【請求項10】一般式(II) 【化8】 (式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル
基、R2は炭素数1〜18のアルキレン基であり、R3
びR4は同じであっても異なっていてもよく、いずれの
場合においても炭素数1〜4のアルキル基であり、Xは
イソシアネートと反応するプロトン酸化合物残基であ
る。)で示される熱的に可逆的な保護基で保護されたイ
ソシアネート基を持つ、一つ以上のα,β−不飽和エス
テル1〜99重量%と、フリーラジカル重合で重合可能
な、一つ以上のビニルモノマー、アクリレートモノマー
及び/又はメタクリレートモノマー99〜1重量%とか
ら成るモノマー混合物を乳化剤の存在下で水中で乳化し
プレエマルジョンを形成させ、次いで、形成させたプレ
エマルジョンを温度0〜100℃で、水溶性開始剤の存
在下で重合させることを特徴とする請求項2記載の水性
ポリマーエマルジョンの製造方法。
10. A compound represented by the general formula (II): (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4 may be the same or different, In any case, it is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X is a residue of a protonic acid compound that reacts with isocyanate.) And has an isocyanate group protected by a thermally reversible protecting group. A monomer comprising 1 to 99% by weight of one or more α, β-unsaturated esters and 99 to 1% by weight of one or more vinyl monomers, acrylate monomers and / or methacrylate monomers, which are polymerizable by free radical polymerization. The mixture is emulsified in water in the presence of an emulsifier to form a pre-emulsion and then the formed pre-emulsion is polymerized at a temperature of 0-100 ° C. in the presence of a water-soluble initiator. Method for producing an aqueous polymer emulsion of claim 2 wherein symptoms.
【請求項11】一般式(I) 【化9】 (式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル
基、R2は炭素数1〜18のアルキレン基であり、R3
びR4は同じであっても異なっていてもよく、いずれの
場合においても炭素数1〜4のアルキル基である。)で
示される一つ以上のイソシアネート官能基型α,β−不
飽和エステル1〜50重量%と、フリーラジカル重合で
重合可能な、一つ以上のビニルモノマー、アクリレート
モノマー及び/又はメタクリレートモノマーの99〜5
0重量%とから成る第一のモノマー混合物を、乳化剤の
存在下で水中で乳化しプレエマルジョンを形成させ、次
いで、形成させたプレエマルジョンを温度0〜100℃
で、水溶性開始剤の存在下で完全に重合させること、 次に、分子中に活性水素原子を有する一つ以上のビニル
モノマー、アクリレートモノマー及び/又はメタクリレ
ートモノマー5〜35重量%と、イソシアネート基と反
応しない、フリーラジカル重合で重合可能な一つ以上の
ビニルモノマー、アクリレートモノマー及び/又はメタ
クリレートモノマー95〜65重量%とから成る、第二
のモノマー混合物を、更に開始剤及び乳化剤と共に添加
し、この第二のモノマー混合物を完全に重合させること
を特徴とする請求項3記載の水性ポリマーエマルジョン
の製造方法。
11. A compound represented by the general formula (I): (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4 may be the same or different, In any case, 1 to 50% by weight of one or more isocyanate functional type α, β-unsaturated ester represented by C1 to C4 alkyl group) is polymerizable by free radical polymerization, 99-5 of one or more vinyl, acrylate and / or methacrylate monomers
0% by weight of the first monomer mixture is emulsified in water in the presence of an emulsifier to form a pre-emulsion, which pre-emulsion is then formed at a temperature of 0-100 ° C.
Completely polymerizing in the presence of a water-soluble initiator, and then 5 to 35% by weight of one or more vinyl monomers, acrylate monomers and / or methacrylate monomers having active hydrogen atoms in the molecule, and an isocyanate group A second monomer mixture, which comprises 95 to 65% by weight of one or more free-radically polymerizable vinyl monomers, acrylate monomers and / or methacrylate monomers, which does not react with The method for producing an aqueous polymer emulsion according to claim 3, wherein the second monomer mixture is completely polymerized.
【請求項12】一般式(II) 【化10】 (式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル
基、R2は炭素数1〜18のアルキレン基であり、R3
びR4は同じであっても異なっていてもよく、いずれの
場合においても炭素数1〜4のアルキル基であり、Xは
イソシアネートと反応するプロトン酸化合物残基であ
る。)で示される熱的に可逆的な保護基で保護されたイ
ソシアネート基を持つ、一つ以上のイソシアネート官能
基型α,β−不飽和エステル1〜50重量%と、イソシ
アネートと反応しない、フリーラジカル重合で重合可能
な、一つ以上のビニルモノマー、アクリレートモノマー
及び/又はメタクリレートモノマー95〜30重量%
と、活性水素原子を持つ一つ以上のモノマー5〜35重
量%とから成る、モノマー混合物を、乳化剤の存在下で
水中で乳化しプレエマルジョンを形成させ、次いで、プ
レエマルジョンを温度0〜100℃で、水溶性開始剤の
存在下で重合させることを特徴とする、請求項4記載の
水性ポリマーエマルジョンの製造方法。
12. A compound represented by the general formula (II): (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4 may be the same or different, In any case, it is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X is a residue of a protonic acid compound that reacts with isocyanate.) And has an isocyanate group protected by a thermally reversible protecting group. , 1 to 50% by weight of one or more isocyanate functional α, β-unsaturated ester, and one or more vinyl monomer, acrylate monomer and / or methacrylate monomer which does not react with isocyanate and is polymerizable by free radical polymerization 95-30% by weight
And 5 to 35% by weight of one or more monomers having active hydrogen atoms, the monomer mixture is emulsified in water in the presence of an emulsifier to form a preemulsion, which is then heated to a temperature of 0 to 100 ° C. 5. The method for producing an aqueous polymer emulsion according to claim 4, wherein the polymerization is performed in the presence of a water-soluble initiator.
【請求項13】一般式(II) 【化11】 (式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル
基、R2は炭素数1〜18のアルキレン基であり、R3
びR4は同じであっても異なっていてもよく、いずれの
場合においても炭素数1〜4のアルキル基であり、Xは
イソシアネートと反応するプロトン酸化合物残基であ
る。)で示される熱的に可逆的な保護基で保護されたイ
ソシアネート基を持つ一つ以上のα,β−不飽和エステ
ル1〜50重量%と、フリーラジカル重合で重合可能
な、一つ以上のビニルモノマー、アクリレートモノマー
及び/又はメタクリレートモノマー99〜50重量%と
から成る、第一のモノマー混合物を乳化剤の存在下で水
中で乳化し、プレエマルジョンを形成させ、次いで、形
成させたプレエマルジョンを温度0〜100℃で、水溶
性開始剤の存在下で完全に重合させる。 次に、分子中に活性水素原子を有する一つ以上のビニル
モノマー、アクリレートモノマー及び/又はメタクリレ
ートモノマー5〜35重量%と、イソシアネート基と反
応しない、フリーラジカル重合で重合可能な一つ以上の
ビニルモノマー、アクリレートモノマー及び/又はメタ
クリレートモノマー95〜65重量%とから成る、第二
のモノマー混合物を、更に開始剤及び乳化剤と共に添加
し、この第二のモノマー混合物を温度0〜100℃で完
全に重合させることを特徴とする請求項5記載の水性ポ
リマーエマルジョンの製造方法。
13. A compound represented by the general formula (II): (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4 may be the same or different, In any case, it is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X is a residue of a protonic acid compound that reacts with isocyanate.) And has an isocyanate group protected by a thermally reversible protecting group. 1-50% by weight of one or more α, β-unsaturated esters and 99-50% by weight of one or more vinyl, acrylate and / or methacrylate monomers polymerizable by free radical polymerization. One monomer mixture is emulsified in water in the presence of an emulsifier to form a pre-emulsion, then the formed pre-emulsion is completely heated in the presence of a water-soluble initiator at a temperature of 0-100 ° C. It engaged. Next, one or more vinyl monomers having an active hydrogen atom in the molecule, 5 to 35% by weight of an acrylate monomer and / or a methacrylate monomer, and one or more vinyls which do not react with an isocyanate group and can be polymerized by free radical polymerization. A second monomer mixture, consisting of 95 to 65% by weight of monomers, acrylate monomers and / or methacrylate monomers, is further added together with an initiator and an emulsifier, the second monomer mixture being completely polymerized at a temperature of 0 to 100 ° C. The method for producing an aqueous polymer emulsion according to claim 5, wherein
【請求項14】分子中に活性水素原子を有する一つ以上
のビニルモノマー、アクリレートモノマー及び/又はメ
タクリレートモノマー5〜35重量%と、イソシアネー
ト基と反応しない、フリーラジカル重合で重合可能な一
つ以上のビニルモノマー、アクリレートモノマー及び/
又はメタクリレートモノマー95〜65重量%とから成
る第一のモノマー混合物を乳化剤の存在下で水中で乳化
しプレエマルジョンを形成させ、形成させたプレエマル
ジョンを温度0〜100℃で、水溶性開始剤の存在下で
完全に重合させ、次に、一般式(II) 【化12】 (式中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル
基、R2は炭素数1〜18のアルキレン基であり、R3
びR4は同じであっても異なっていてもよく、いずれの
場合においても炭素数1〜4のアルキル基であり、Xは
イソシアネートと反応するプロトン酸化合物残基であ
る。)で示される熱的に可逆的な保護基で保護されたイ
ソシアネート基を持つ、一つ以上のα,β−不飽和エス
テル1〜50重量%と、フリーラジカル重合で重合可能
な、一つ以上のビニルモノマー、アクリレートモノマー
及び/又はメタクリレートモノマー99〜50重量%と
から成る第二のモノマー混合物を、更に乳化剤及び開始
剤と共に添加し、その第二のモノマー混合物を温度0〜
100℃で完全に重合させることを特徴とする、請求項
6記載の水性ポリマーエマルジョンの製造方法。
14. One or more vinyl monomers having an active hydrogen atom in a molecule, 5 to 35% by weight of an acrylate monomer and / or a methacrylate monomer, and one or more polymerizable by free radical polymerization which does not react with an isocyanate group. Vinyl monomer, acrylate monomer and / or
Alternatively, a first monomer mixture consisting of 95 to 65% by weight of a methacrylate monomer is emulsified in water in the presence of an emulsifier to form a pre-emulsion, and the formed pre-emulsion is heated at a temperature of 0 to 100 ° C. Completely polymerize in the presence of the following formula (II) (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4 may be the same or different, In any case, it is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X is a residue of a protonic acid compound that reacts with isocyanate.) And has an isocyanate group protected by a thermally reversible protecting group. Comprising 1 to 50% by weight of one or more α, β-unsaturated esters and 99 to 50% by weight of one or more vinyl, acrylate and / or methacrylate monomers polymerizable by free radical polymerization. The second monomer mixture is further added together with the emulsifier and the initiator, and the second monomer mixture is added at a temperature of 0-
The method for producing an aqueous polymer emulsion according to claim 6, which comprises completely polymerizing at 100 ° C.
【請求項15】請求項1又は2に記載の水性ポリマーエ
マルジョンと、分子中に少なくとも二つ以上の活性水素
原子を有する架橋剤と、架橋触媒と、溶媒とを含有し、
温度100〜180℃で架橋して耐溶媒性及び耐酸性の
塗膜を与えることを特徴とする架橋型組成物。
15. An aqueous polymer emulsion according to claim 1 or 2, containing a cross-linking agent having at least two or more active hydrogen atoms in the molecule, a cross-linking catalyst, and a solvent,
A crosslinkable composition, which is crosslinked at a temperature of 100 to 180 ° C to give a coating film having solvent resistance and acid resistance.
【請求項16】請求項1又は3〜6のいずれか一つに記
載の水性ポリマーエマルジョンと、架橋触媒と、溶媒と
を含有し、温度100〜180℃で架橋して耐溶媒性及
び耐酸性の塗膜を与えることを特徴とする自己架橋型組
成物。
16. An aqueous polymer emulsion according to any one of claims 1 or 3 to 6, a cross-linking catalyst and a solvent, which are cross-linked at a temperature of 100 to 180 ° C. for solvent resistance and acid resistance. A self-crosslinking composition, which is characterized by providing a coating film of
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