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JP7390827B2 - Polysiloxane resin and its use - Google Patents

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JP7390827B2
JP7390827B2 JP2019163333A JP2019163333A JP7390827B2 JP 7390827 B2 JP7390827 B2 JP 7390827B2 JP 2019163333 A JP2019163333 A JP 2019163333A JP 2019163333 A JP2019163333 A JP 2019163333A JP 7390827 B2 JP7390827 B2 JP 7390827B2
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Description

本発明は、ポリシロキサン系樹脂およびその利用に関する。 The present invention relates to polysiloxane resins and their use.

高い耐久性を示す塗膜が得られる塗料として、ポリシロキサンを含む塗料が知られている。例えば、特許文献1には、加水分解性シリル基を有する重合体と、珪素原子に結合した水酸基を有するポリシロキサンとを縮合反応させて得られる樹脂と、硬化触媒とを含有する硬化性樹脂組成物(塗料)が開示されている。 Paints containing polysiloxane are known as paints that provide coating films that exhibit high durability. For example, Patent Document 1 describes a curable resin composition containing a resin obtained by condensing a polymer having a hydrolyzable silyl group and a polysiloxane having a hydroxyl group bonded to a silicon atom, and a curing catalyst. An object (paint) is disclosed.

特開平9-176489号公報Japanese Patent Application Publication No. 9-176489

上述した特許文献1は、有機溶剤を用いた塗料である。しかし、近年、塗料の分野においても、公害対策および省資源の観点より、有機溶剤を使用するものから、水溶性あるいは水分散性樹脂への転換が試みられている。 Patent Document 1 mentioned above is a paint using an organic solvent. However, in recent years, even in the field of paints, attempts have been made to switch from using organic solvents to water-soluble or water-dispersible resins from the viewpoint of pollution control and resource conservation.

一方、水性塗料として、アクリルシリコン樹脂を含む塗料が知られている。アクリルシリコン樹脂を含む塗料から得られる塗膜は耐候性に優れるものであるが、昨今の市場ニーズとして、より高い耐候性の塗料の開発が要望されている。 On the other hand, as water-based paints, paints containing acrylic silicone resins are known. Paint films obtained from paints containing acrylic silicone resins have excellent weather resistance, but recent market needs call for the development of paints with even higher weather resistance.

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、水性塗料として使用可能であって、かつ耐候性に優れた塗膜が得られる、新規のポリシロキサン系樹脂およびその利用技術を提供することにある。 The present invention was made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a new polysiloxane resin that can be used as a water-based paint and provides a coating film with excellent weather resistance, and technology for utilizing the same. Our goal is to provide the following.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ポリシロキサン系樹脂において、酸と塩基からなる塩構造を付加することにより、水溶性のポリシロキサン系樹脂が得られること、および当該ポリシロキサン系樹脂を水性塗料として使用した場合に耐候性に優れた塗膜が得られること、を初めて見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have discovered that a water-soluble polysiloxane resin can be obtained by adding a salt structure consisting of an acid and a base to a polysiloxane resin, and that The inventors discovered for the first time that a coating film with excellent weather resistance can be obtained when a polysiloxane resin is used as a water-based coating material, leading to the completion of the present invention.

したがって、本発明の一態様は、以下の構成を包含する。
<1>構成単位として、ラジカル重合性基を有する単量体に由来する構成単位を含む重合体を有し、
さらに、酸と塩基からなる塩構造を有する、
ポリシロキサン系樹脂。
<2>ラジカル重合性不飽和基を有するオルガノポリシロキサン化合物(A)に由来する構成単位(a)と、
酸と塩基からなる塩構造を有し、かつラジカル重合性基を有する単量体(B)に由来する構成単位(b)と、
任意で、前記(A)および(B)以外の、ラジカル重合性基を有する単量体(C)に由来する構成単位(c)と、
を含む、<1>に記載のポリシロキサン系樹脂。
<3>前記構成単位(b)が、前記(a)~(c)の全量に対して、2重量%以上である、<2>に記載のポリシロキサン系樹脂。
<4><1>~<3>のいずれかに記載のポリシロキサン系樹脂を含み、
前記ポリシロキサン系樹脂が、水に均一に分散または可溶な状態となっている水溶液。
<5><1>~<3>のいずれかに記載のポリシロキサン系樹脂を含む、樹脂組成物。
<6>前記ポリシロキサン系樹脂に対して、水が30重量%以上、かつ非水系溶媒が10重量%以下の割合で含まれる、<5>に記載の樹脂組成物。
<7>ラジカル重合性不飽和基を有するオルガノポリシロキサン化合物(A)と、
酸と塩基からなる塩構造を有し、かつラジカル重合性基を有する単量体(B)と、
任意で、前記(A)および(B)以外の、ラジカル重合性基を有する単量体(C)と、
を共重合する工程を含む、ポリシロキサン系樹脂の製造方法。
<8>前記共重合が非水系溶媒中で行われる、<7>に記載のポリシロキサン系樹脂の製造方法。
<9>さらに、前記共重合する工程の後に、前記非水系溶媒を水系溶媒に置換する工程を含む、<7>または<8>に記載のポリシロキサン系樹脂の製造方法。
<10>さらに、アルコキシシラン化合物と、ラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物と、を縮合させて、前記ラジカル重合性不飽和基を有するオルガノポリシロキサン化合物(A)を取得する工程を含む、<7>~<9>のいずれかに記載のポリシロキサン系樹脂の製造方法。
Therefore, one embodiment of the present invention includes the following configuration.
<1> Having a polymer containing a structural unit derived from a monomer having a radically polymerizable group as a structural unit,
Furthermore, it has a salt structure consisting of an acid and a base,
Polysiloxane resin.
<2> A structural unit (a) derived from an organopolysiloxane compound (A) having a radically polymerizable unsaturated group,
A structural unit (b) derived from a monomer (B) having a salt structure consisting of an acid and a base and having a radically polymerizable group;
Optionally, a structural unit (c) derived from a monomer (C) having a radically polymerizable group other than the above (A) and (B),
The polysiloxane resin according to <1>, comprising:
<3> The polysiloxane resin according to <2>, wherein the structural unit (b) is 2% by weight or more based on the total amount of (a) to (c).
<4> Contains the polysiloxane resin according to any one of <1> to <3>,
An aqueous solution in which the polysiloxane resin is uniformly dispersed or soluble in water.
<5> A resin composition comprising the polysiloxane resin according to any one of <1> to <3>.
<6> The resin composition according to <5>, wherein water is contained in an amount of 30% by weight or more and a non-aqueous solvent is contained in a proportion of 10% by weight or less with respect to the polysiloxane resin.
<7> An organopolysiloxane compound (A) having a radically polymerizable unsaturated group,
A monomer (B) having a salt structure consisting of an acid and a base and having a radically polymerizable group;
Optionally, a monomer (C) having a radically polymerizable group other than the above (A) and (B),
A method for producing a polysiloxane resin, comprising the step of copolymerizing.
<8> The method for producing a polysiloxane resin according to <7>, wherein the copolymerization is performed in a nonaqueous solvent.
<9> The method for producing a polysiloxane resin according to <7> or <8>, further comprising a step of replacing the nonaqueous solvent with an aqueous solvent after the copolymerization step.
<10> Further, a step of condensing an alkoxysilane compound and an alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group to obtain the organopolysiloxane compound (A) having the radically polymerizable unsaturated group. , the method for producing a polysiloxane resin according to any one of <7> to <9>.

また、本発明の別の一態様は、以下の構成を包含する。
<11>前記縮合に使用する水のモル数が、アルコキシシラン化合物とラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物との合計モル数に対して、1.0~4.0倍である、<10>に記載のポリシロキサン系樹脂の製造方法。
<12>前記ラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物が、全アルコキシシラン化合物に対して、2~10重量%である、<10>または<11>に記載のポリシロキサン系樹脂の製造方法。
<13>前記単量体(B)が、前記(A)~(C)の全量に対して、2重量%以上である、<7>~<12>のいずれかに記載のポリシロキサン系樹脂の製造方法。
<14>前記オルガノポリシロキサン化合物(A)が、前記(A)~(C)の全量に対して、30重量%以上である、<7>~<13>のいずれかに記載のポリシロキサン系樹脂の製造方法。
<15>構成単位として、ラジカル重合性基を有する単量体に由来する構成単位を含む重合体を有し、
さらに、酸と塩基からなる塩構造を有し、
水に均一に分散または可溶である、
ポリシロキサン系樹脂。
Further, another embodiment of the present invention includes the following configuration.
<11> The number of moles of water used in the condensation is 1.0 to 4.0 times the total number of moles of the alkoxysilane compound and the alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group, <10>, the method for producing a polysiloxane resin.
<12> The method for producing a polysiloxane resin according to <10> or <11>, wherein the alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group is 2 to 10% by weight based on the total alkoxysilane compound. .
<13> The polysiloxane resin according to any one of <7> to <12>, wherein the monomer (B) is 2% by weight or more based on the total amount of the (A) to (C). manufacturing method.
<14> The polysiloxane system according to any one of <7> to <13>, wherein the organopolysiloxane compound (A) is 30% by weight or more based on the total amount of (A) to (C). Method of manufacturing resin.
<15> Having a polymer containing a structural unit derived from a monomer having a radically polymerizable group as a structural unit,
Furthermore, it has a salt structure consisting of an acid and a base,
uniformly dispersed or soluble in water;
Polysiloxane resin.

本発明の一態様によれば、水性塗料として使用可能であって、かつ耐候性に優れた塗膜が得られる、新規のポリシロキサン系樹脂およびその利用技術を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a novel polysiloxane resin that can be used as a water-based paint and provides a coating film with excellent weather resistance, and a technique for utilizing the same.

本発明の実施の一形態について、以下に詳細に説明する。なお、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「A~B」は、「A以上、B以下」を意味する。また、本明細書中に記載された文献の全てが、本明細書中において参考文献として援用される。 One embodiment of the present invention will be described in detail below. In this specification, unless otherwise specified, the numerical range "A to B" means "A or more and B or less". Additionally, all documents mentioned herein are incorporated by reference herein.

〔1.本発明の概要〕
従来、ポリシロキサン系樹脂は水に不溶または均一に分散しない性質のため、水性塗料用組成物とすることは困難であった。一方、水性塗料として利用可能なアクリルシリコン樹脂は、耐候性に限界があることがわかった。その理由として、アクリルシリコン樹脂は、その主骨格となる主鎖が比較的結合エネルギーの低いアクリルから構成されており、結合エネルギーの高いシロキサンは側鎖として用いられていることに起因すると考えられた。
[1. Summary of the invention]
Conventionally, polysiloxane resins are insoluble or do not disperse uniformly in water, so it has been difficult to use them as compositions for water-based coatings. On the other hand, acrylic silicone resins that can be used as water-based paints have been found to have limited weather resistance. The reason for this is thought to be that the main chain of acrylic silicone resin is composed of acrylic, which has a relatively low bonding energy, and siloxane, which has a high bonding energy, is used as a side chain. .

そこで、本発明者は、より高い耐候性能と環境性能を両立させ得る、水性塗料用として利用可能なポリシロキサン系樹脂を開発すべく、鋭意検討した。その結果、酸と塩基からなる塩構造を、側鎖としてポリシロキサン系樹脂に導入することにより、水系溶媒に均一に分散または可溶なポリシロキサン系樹脂の開発に成功した。また、このポリシロキサン系樹脂を水性塗料とした場合、得られた塗膜は、耐候性試験において、従来のアクリルシリコン樹脂に比べて、高い耐候性を示す。 Therefore, the present inventor conducted extensive studies in order to develop a polysiloxane resin that can be used for water-based paints and can achieve both higher weather resistance and environmental performance. As a result, by introducing a salt structure consisting of an acid and a base into a polysiloxane resin as a side chain, they succeeded in developing a polysiloxane resin that can be uniformly dispersed or soluble in an aqueous solvent. Furthermore, when this polysiloxane resin is used as a water-based paint, the resulting coating film exhibits higher weather resistance in weather resistance tests than conventional acrylic silicone resins.

〔2.ポリシロキサン系樹脂〕
本発明の一実施形態に係るポリシロキサン系樹脂(以下、「本ポリシロキサン系樹脂」と称する。)は、構成単位として、ラジカル重合性基を有する単量体に由来する構成単位を含む重合体を有し、さらに、酸と塩基からなる塩構造を有することを特徴とする。
[2. Polysiloxane resin〕
The polysiloxane resin according to one embodiment of the present invention (hereinafter referred to as "the present polysiloxane resin") is a polymer containing, as a constitutional unit, a constitutional unit derived from a monomer having a radically polymerizable group. It is characterized by having a salt structure consisting of an acid and a base.

本ポリシロキサン系樹脂は、上記のような特徴的な構成を有することにより、水性塗料として使用可能であって、かつかかるポリシロキサン系樹脂を水性塗料として用いた場合に、得られる塗膜が耐候性に優れる。 This polysiloxane-based resin has the above-mentioned characteristic structure, so it can be used as a water-based paint, and when this polysiloxane-based resin is used as a water-based paint, the resulting coating film is weather resistant. Excellent in sex.

また、本ポリシロキサン系樹脂は、上記のような性能を有することから、以下のように表現することもできる。 Moreover, since the present polysiloxane resin has the above-mentioned performance, it can also be expressed as follows.

構成単位として、ラジカル重合性基を有する単量体に由来する構成単位を含む重合体を有し、さらに、酸と塩基からなる塩構造を有し、水に均一に分散または可溶である、ポリシロキサン系樹脂。 It has a polymer containing a structural unit derived from a monomer having a radically polymerizable group as a structural unit, further has a salt structure consisting of an acid and a base, and is uniformly dispersed or soluble in water. Polysiloxane resin.

本明細書において「ポリシロキサン系樹脂」とは、主成分としてポリシロキサン構造を含む樹脂を意味する。ポリシロキサン系樹脂としては、上記定義を満たすものであれば特に限定されないが、例えば、下記一般式(1)で示される単独の化合物での加水分解縮合または下記一般式(1)で示される複数の化合物での共加水分解縮合により得られるポリシロキサン系樹脂等が挙げられる。 As used herein, "polysiloxane resin" means a resin containing a polysiloxane structure as a main component. The polysiloxane resin is not particularly limited as long as it satisfies the above definition, but for example, it can be hydrolyzed and condensed with a single compound represented by the following general formula (1) or a plurality of compounds represented by the following general formula (1). Examples include polysiloxane resins obtained by cohydrolytic condensation with a compound.

Si(OR4-n (1)
(式中、Rはそれぞれ独立して、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、ハロゲン置換炭化水素基、エポキシ基含有炭化水素基、(メタ)アクリロイル基含有炭化水素基、またはアミノ基含有炭化水素基であり、Rはそれぞれ独立して水素原子または炭素数1~10のアルキル基であり、nは0~3の整数である。)
本発明の一実施形態において、ポリシロキサン系樹脂は、上記一般式(1)において、貯蔵安定性の観点から、好ましくは、Rはアルキル基であり、初期光沢値の観点から、n=1~2が好ましく、縮合させやすいという観点から、好ましくは、Rはメチル基であり、耐候性の観点から、好ましくは、n=1である。
R a n Si (OR b ) 4-n (1)
(In the formula, R a is each independently an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a halogen-substituted hydrocarbon group, an epoxy group-containing hydrocarbon group, a (meth)acryloyl group-containing hydrocarbon group, or an amino group-containing hydrocarbon group) It is a hydrogen group, each R b is independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and n is an integer of 0 to 3.)
In one embodiment of the present invention, in the above general formula (1), R a is preferably an alkyl group from the viewpoint of storage stability, and from the viewpoint of initial gloss value, n=1 -2 is preferred, from the viewpoint of ease of condensation, R b is preferably a methyl group, and from the viewpoint of weather resistance, preferably n = 1.

本明細書において「塩構造」とは、酸と塩基とを中和することにより得られる中性塩の構造を意味する。ここで、中和に供される酸は、強酸であってもよいし、弱酸であってもよい。また、中和に供される塩基は、強塩基であってもよいし、弱塩基であってもよい。 As used herein, the term "salt structure" refers to the structure of a neutral salt obtained by neutralizing an acid and a base. Here, the acid used for neutralization may be a strong acid or a weak acid. Further, the base used for neutralization may be a strong base or a weak base.

本発明の一実施形態において、塩構造は、例えば、強酸と強塩基との中性塩の構造、強酸と弱塩基との中性塩の構造、弱酸と強塩基との中性塩の構造、または弱酸と弱塩基との中性塩の構造であり得る。より具体的な塩構造としては、例えば、スルホン酸ナトリウム、スルホン酸カリウム、スルホン酸カルシウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸カルシウム等(強酸と強塩基との中性塩の構造)、スルホン酸アンモニウム、硝酸アンモニウム等(強酸と弱塩基との中性塩の構造)、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸カルシウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸カルシウム等(弱酸と強塩基との中性塩の構造)、酢酸アンモニウム、リン酸アンモニウム等(弱酸と弱塩基との中性塩の構造)等が挙げられる。本発明の一実施形態において、塩構造は、好ましくは、スルホン酸ナトリウムである。 In one embodiment of the present invention, the salt structure is, for example, a structure of a neutral salt of a strong acid and a strong base, a structure of a neutral salt of a strong acid and a weak base, a structure of a neutral salt of a weak acid and a strong base, Alternatively, it may have the structure of a neutral salt of a weak acid and a weak base. More specific salt structures include, for example, sodium sulfonate, potassium sulfonate, calcium sulfonate, sodium nitrate, potassium nitrate, calcium nitrate (structure of a neutral salt of a strong acid and a strong base), ammonium sulfonate, and ammonium nitrate. etc. (Structure of a neutral salt of a strong acid and a weak base), Sodium acetate, Potassium acetate, Calcium acetate, Sodium phosphate, Potassium phosphate, Calcium phosphate, etc. (Structure of a neutral salt of a weak acid and a strong base), Ammonium acetate , ammonium phosphate (a structure of a neutral salt of a weak acid and a weak base), and the like. In one embodiment of the invention, the salt structure is preferably sodium sulfonate.

本明細書において「水に均一に分散または可溶である」とは、後述する実施例の(水溶液外観)に記載の方法によりポリシロキサン系樹脂を含む溶液を評価したときに、「沈殿物」が生じないものを意味する。換言すれば、「水に均一に分散または可溶である」とは、後述する実施例の(水溶液外観)に記載の方法によりポリシロキサン系樹脂を含む溶液を評価したときに、ポリシロキサン系樹脂を含む溶液が、「無色透明」、「青白透明」または「白色分散」と評価されるものを意味する。 In this specification, "uniformly dispersed or soluble in water" means "precipitate" when a solution containing a polysiloxane resin is evaluated by the method described in (Aqueous solution appearance) in the Examples below. means something that does not occur. In other words, "uniformly dispersed or soluble in water" means that when a solution containing a polysiloxane resin is evaluated by the method described in (Aqueous solution appearance) in the examples below, It means that the solution containing is evaluated as "colorless and transparent", "blue-white and transparent", or "white dispersion".

本発明の一実施形態において、本ポリシロキサン系樹脂は、ラジカル重合性不飽和基を有するオルガノポリシロキサン化合物(A)に由来する構成単位(a)と、酸と塩基からなる塩構造を有し、かつラジカル重合性基を有する単量体(B)に由来する構成単位(b)と、任意で、前記(A)および(B)以外の、ラジカル重合性基を有する単量体(C)に由来する構成単位(c)と、を含むことが好ましい。 In one embodiment of the present invention, the polysiloxane resin has a structural unit (a) derived from an organopolysiloxane compound (A) having a radically polymerizable unsaturated group, and a salt structure consisting of an acid and a base. , and a structural unit (b) derived from the monomer (B) having a radically polymerizable group, and optionally a monomer (C) having a radically polymerizable group other than the above (A) and (B). It is preferable to include a structural unit (c) derived from.

なお、以下において、「ラジカル重合性不飽和基を有するオルガノポリシロキサン化合物(A)に由来する構成単位(a)」を、単に「構成単位(a)」と称し、「酸と塩基からなる塩構造を有し、かつラジカル重合性基を有する単量体(B)に由来する構成単位(b)」を、単に「構成単位(b)」と称し、「前記(A)および(B)以外の、ラジカル重合性基を有する単量体(C)に由来する構成単位(c)」を、単に「構成単位(c)」と称する。また、以下において、「ラジカル重合性不飽和基を有するオルガノポリシロキサン化合物(A)」を、単に「オルガノポリシロキサン化合物(A)」と称し、「酸と塩基からなる塩構造を有し、かつラジカル重合性基を有する単量体(B)」を、単に「単量体(B)」と称し、「前記(A)および(B)以外の、ラジカル重合性基を有する単量体(C)」を、単に「単量体(C)」と称する。 In addition, hereinafter, "the structural unit (a) derived from the organopolysiloxane compound (A) having a radically polymerizable unsaturated group" will be simply referred to as "the structural unit (a)", and will be referred to as "the salt consisting of an acid and a base". "Structural unit (b) derived from the monomer (B) having a structure and a radically polymerizable group" is simply referred to as "Structural unit (b)," and "Structural unit (b) other than the above (A) and (B) The "structural unit (c) derived from the monomer (C) having a radically polymerizable group" is simply referred to as "the structural unit (c)." In addition, hereinafter, "organopolysiloxane compound (A) having a radically polymerizable unsaturated group" will be simply referred to as "organopolysiloxane compound (A)", and "organopolysiloxane compound (A) having a salt structure consisting of an acid and a base, and The monomer (B) having a radically polymerizable group is simply referred to as the monomer (B), and the monomer (C )" is simply referred to as "monomer (C)."

(構成単位(a))
構成単位(a)は、ラジカル重合性不飽和基を有するオルガノポリシロキサン化合物(A)に由来する構成単位からなる。構成単位(a)が由来するオルガノポリシロキサン化合物(A)は、アルコキシシラン化合物と、ラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物とを縮合させて得られる。以下、アルコキシシラン化合物およびラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物について説明する。
(Constituent unit (a))
The structural unit (a) consists of a structural unit derived from an organopolysiloxane compound (A) having a radically polymerizable unsaturated group. The organopolysiloxane compound (A) from which the structural unit (a) is derived is obtained by condensing an alkoxysilane compound and an alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group. Hereinafter, the alkoxysilane compound and the alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group will be explained.

アルコキシシラン化合物は、下記一般式(I):
-(Si(OR4-a) (I)
(式中、Rは炭素数1~10のアルキル基、または非置換もしくは置換アリール基であり、Rはそれぞれ独立して水素原子または炭素数1~10のアルキル基であり、aは0~3の整数である。)
で表される、加水分解性シリル基を有する化合物である。
The alkoxysilane compound has the following general formula (I):
R 1 a -(Si(OR 2 ) 4-a ) (I)
(In the formula, R 1 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an unsubstituted or substituted aryl group, R 2 is each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a is 0 It is an integer between ~3.)
It is a compound having a hydrolyzable silyl group represented by:

ラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物は、下記一般式(II):
-(Si(OR4-b) (II)
(式中、Rは重合性不飽和基を有する炭素数1~10の置換アルキル基、アルケニル基、または重合性不飽和基を有しかつ任意にそれ以外の置換基を有しても良いアリール基であり、Rはそれぞれ独立して水素原子または炭素数1~10のアルキル基であり、bは1~3の整数である。)
で表される、加水分解性シリル基を有する化合物である。
The alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group has the following general formula (II):
R 3 b -(Si(OR 4 ) 4-b ) (II)
(In the formula, R 3 has a substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, or a polymerizable unsaturated group having a polymerizable unsaturated group, and may optionally have other substituents. It is an aryl group, each R 4 is independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and b is an integer of 1 to 3.)
It is a compound having a hydrolyzable silyl group represented by:

一般式(I)のRにおけるアルキル基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基、ヘプチル基、イソヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、2-エチルヘキシル基等が挙げられる。 Specific examples of the alkyl group for R 1 in general formula (I) include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, amyl group, isoamyl group, hexyl group, cyclohexyl group, cyclohexyl group. Examples include methyl group, cyclohexylethyl group, heptyl group, isoheptyl group, n-octyl group, isooctyl group, and 2-ethylhexyl group.

一般式(I)のRは水素原子または炭素数1~10のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。 R 2 in general formula (I) is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group. Examples include groups.

一般式(I)で表される具体的な化合物としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、プロピルトリイソプロポキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ブチルトリイソプロポキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘキシルトリイソプロポキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、オクチルトリイソプロポキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリイソプロポキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、トリメチルモノメトキシシラン、トリフェニルモノメトキシシラン等が挙げられる。 Specific compounds represented by general formula (I) include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltriisopropoxysilane, ethyltrimethoxysilane, Ethyltriethoxysilane, ethyltriisopropoxysilane, propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, propyltriisopropoxysilane, butyltrimethoxysilane, butyltriethoxysilane, butyltriisopropoxysilane, hexyltrimethoxysilane, hexyltrimethoxysilane Ethoxysilane, hexyltriisopropoxysilane, octyltrimethoxysilane, octyltriethoxysilane, octyltriisopropoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltriisopropoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, trimethyl Examples include monomethoxysilane and triphenylmonomethoxysilane.

特に、入手性の観点から好適な化合物としては、メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシランが挙げられる。 In particular, preferred compounds from the viewpoint of availability include methyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, and dimethyldimethoxysilane.

アルコキシシラン化合物と、ラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物とを縮合させやすいという観点から、一般式(I)におけるRのアルキル基の炭素数は1~3が好ましく、最も好ましくは1である。 From the viewpoint of easy condensation of an alkoxysilane compound and an alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group, the number of carbon atoms in the alkyl group of R 2 in general formula (I) is preferably 1 to 3, most preferably 1. It is.

一般式(II)のRは、ラジカル重合性不飽和基を有する炭素数1~10の置換アルキル基、アルケニル基、ラジカル重合性不飽和基を有する非置換または置換アリール基である。ラジカル重合性不飽和基としては、例えば、(メタ)アクリロイル基等が挙げられる。 R 3 in the general formula (II) is a substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms having a radically polymerizable unsaturated group, an alkenyl group, or an unsubstituted or substituted aryl group having a radically polymerizable unsaturated group. Examples of the radically polymerizable unsaturated group include a (meth)acryloyl group.

がラジカル重合性不飽和基を有するアルキル基であるシラン化合物としては、例えば、(メタ)アクリロキシメチルトリメトキシシラン、(メタ)アクリロキシメチルメチルジメトキシシラン、(メタ)アクリロキシメチルジメチルメトキシシラン、(メタ)アクリロキシメチルトリエトキシシラン、(メタ)アクリロキシメチルメチルジエトキシシラン、(メタ)アクリロキシメチルジメチルエトキシシラン、2-(メタ)アクリロキシエチルトリメトキシシラン、2-(メタ)アクリロキシエチルメチルジメトキシシラン、2-(メタ)アクリロキシエチルジメチルメトキシシラン、2-(メタ)アクリロキシエチルトリエトキシシラン、2-(メタ)アクリロキシエチルメチルジエトキシシラン、2-(メタ)アクリロキシエチルジメチルエトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルジメチルメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルジメチルエトキシシラン、4-(メタ)アクリロキシブチルトリメトキシシラン、4-(メタ)アクリロキシブチルメチルジメトキシシラン、4-(メタ)アクリロキシブチルジメチルメトキシシラン、4-(メタ)アクリロキシブチルトリエトキシシラン、4-(メタ)アクリロキシブチルメチルジエトキシシラン、4-(メタ)アクリロキシブチルジメチルエトキシシラン、5-(メタ)アクリロキシペンチルトリメトキシシラン、5-(メタ)アクリロキシペンチルメチルジメトキシシラン、5-(メタ)アクリロキシペンチルジメチルメトキシシラン、5-(メタ)アクリロキシペンチルトリエトキシシラン、5-(メタ)アクリロキシペンチルメチルジエトキシシラン、5-(メタ)アクリロキシペンチルジメチルエトキシシラン、6-(メタ)アクリロキシヘキシルトリメトキシシラン、6-(メタ)アクリロキシヘキシルメチルジメトキシシラン、6-(メタ)アクリロキシヘキシルジメチルメトキシシラン、6-(メタ)アクリロキシヘキシルトリエトキシシラン、6-(メタ)アクリロキシヘキシルメチルジエトキシシラン、6-(メタ)アクリロキシヘキシルジメチルエトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the silane compound in which R 3 is an alkyl group having a radically polymerizable unsaturated group include (meth)acryloxymethyltrimethoxysilane, (meth)acryloxymethylmethyldimethoxysilane, and (meth)acryloxymethyldimethylmethoxy. Silane, (meth)acryloxymethyltriethoxysilane, (meth)acryloxymethylmethyldiethoxysilane, (meth)acryloxymethyldimethylethoxysilane, 2-(meth)acryloxyethyltrimethoxysilane, 2-(meth) Acryloxyethylmethyldimethoxysilane, 2-(meth)acryloxyethyldimethylmethoxysilane, 2-(meth)acryloxyethyltriethoxysilane, 2-(meth)acryloxyethylmethyldiethoxysilane, 2-(meth)acrylic Roxyethyldimethylethoxysilane, γ-(meth)acryloxypropyltrimethoxysilane, γ-(meth)acryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-(meth)acryloxypropyldimethylmethoxysilane, γ-(meth)acryloxypropyl Triethoxysilane, γ-(meth)acryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-(meth)acryloxypropyldimethylethoxysilane, 4-(meth)acryloxybutyltrimethoxysilane, 4-(meth)acryloxybutylmethyl Dimethoxysilane, 4-(meth)acryloxybutyldimethylmethoxysilane, 4-(meth)acryloxybutyltriethoxysilane, 4-(meth)acryloxybutylmethyldiethoxysilane, 4-(meth)acryloxybutyldimethylethoxy Silane, 5-(meth)acryloxypentyltrimethoxysilane, 5-(meth)acryloxypentylmethyldimethoxysilane, 5-(meth)acryloxypentyldimethylmethoxysilane, 5-(meth)acryloxypentyltriethoxysilane, 5-(meth)acryloxypentylmethyldiethoxysilane, 5-(meth)acryloxypentyldimethylethoxysilane, 6-(meth)acryloxyhexyltrimethoxysilane, 6-(meth)acryloxyhexylmethyldimethoxysilane, 6 -(meth)acryloxyhexyldimethylmethoxysilane, 6-(meth)acryloxyhexyltriethoxysilane, 6-(meth)acryloxyhexylmethyldiethoxysilane, 6-(meth)acryloxyhexyldimethylethoxysilane, etc. It will be done.

がアルケニル基であるシラン化合物としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルジメチルエトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the silane compound in which R 3 is an alkenyl group include vinyltrimethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, vinyldimethylmethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, vinyldimethylethoxysilane, and the like.

が重合性不飽和基を有しかつ任意にそれ以外の置換基を有しても良いアリール基であるシラン化合物としては、例えば、p-スチリルトリメトキシシラン、p-スチリルメチルジメトキシシラン、p-スチリルジメチルメトキシシラン、p-スチリルトリエトキシシラン、p-スチリルメチルジエトキシシラン、p-スチリルジメチルエトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the silane compound in which R 3 is an aryl group having a polymerizable unsaturated group and optionally having other substituents include p-styryltrimethoxysilane, p-styrylmethyldimethoxysilane, Examples include p-styryldimethylmethoxysilane, p-styryltriethoxysilane, p-styrylmethyldiethoxysilane, and p-styryldimethylethoxysilane.

これらの中でも、熱ラジカル重合反応性の点から、Rとしては、(メタ)アクリロイル基置換アルキル基が好ましい。 Among these, from the viewpoint of thermal radical polymerization reactivity, R 3 is preferably a (meth)acryloyl group-substituted alkyl group.

一般式(II)のRは水素原子または炭素数1~10のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。 R 4 in general formula (II) is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, etc. Examples include groups.

アルコキシシラン化合物と、ラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物とを縮合させやすいという観点から、一般式(II)におけるRのアルキル基の炭素数は1~3が好ましく、最も好ましくは1である。 From the viewpoint of easy condensation of an alkoxysilane compound and an alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group, the number of carbon atoms in the alkyl group of R 4 in general formula (II) is preferably 1 to 3, most preferably 1. It is.

アルコキシシラン化合物と、ラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物とを縮合させるために添加する水のモル数は、アルコキシシラン化合物とラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物との合計モル数に対して、例えば、1.0倍であり得る。水のモル数が、アルコキシシラン化合物とラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物との合計モル数に対して、1.0倍よりも少ない場合には、アルコキシシラン化合物と、ラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物とを縮合反応が完結せず、一部が高分子量化せずに残存する。このため、反応過程で発生したアルコールの除去工程である減圧蒸留工程においてアルコキシシラン化合物およびラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物が揮発し、ロスを生じる。また、アルコキシシリル基を加水分解して生じるシラノール基は、シラノール基との脱水縮合やアルコキシシリル基との脱アルコール縮合を生じるために、オルガノポリシロキサン化合物の貯蔵安定性を下げる要因となる。一方、シラノール基はアルコール等の親水性溶媒と溶媒和するため、一定量以上のシラノール基は、オルガノポリシロキサン化合物の貯蔵安定性を向上させる効果もある。さらには減圧蒸留工程において濃縮されたときにオルガノポリシロキサン化合物はゲル化し易いため、高濃度まで濃縮することができないおそれがある。この観点から、添加する水のモル数は、アルコキシシラン化合物とラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物との合計モル数に対して、1.5倍以上がより好ましい。 The number of moles of water added to condense the alkoxysilane compound and the alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group is the total number of moles of the alkoxysilane compound and the alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group. For example, it may be 1.0 times as large as that of the target. When the number of moles of water is less than 1.0 times the total number of moles of the alkoxysilane compound and the alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group, the alkoxysilane compound and the radically polymerizable unsaturated group The condensation reaction with an alkoxysilane compound having a saturated group is not completed, and a portion remains without increasing the molecular weight. Therefore, in the vacuum distillation step which is a step of removing alcohol generated during the reaction process, the alkoxysilane compound and the alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group are volatilized, resulting in loss. Furthermore, silanol groups produced by hydrolyzing alkoxysilyl groups undergo dehydration condensation with silanol groups and dealcoholization condensation with alkoxysilyl groups, which causes a decrease in the storage stability of the organopolysiloxane compound. On the other hand, since silanol groups are solvated with hydrophilic solvents such as alcohol, a certain amount or more of silanol groups also has the effect of improving the storage stability of the organopolysiloxane compound. Furthermore, since the organopolysiloxane compound tends to gel when concentrated in the vacuum distillation process, there is a possibility that it cannot be concentrated to a high concentration. From this viewpoint, the number of moles of water to be added is more preferably 1.5 times or more the total number of moles of the alkoxysilane compound and the alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group.

添加する水のモル数は、多い分には特に制限は無いが、製造するときの固形分濃度が下がることで製造コストが上昇するため、アルコキシシラン化合物とラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物との合計モル数に対して、4.0倍以下に抑えることが好ましい。これらの観点を踏まえ、添加する水のモル数は、アルコキシシラン化合物とラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物との合計モル数に対して、1.0~4.0倍が好ましく、1.5~3.0倍がさらに好ましく、2.0~2.5倍が特に好ましい。 There is no particular restriction on the number of moles of water to be added, but as the solid content concentration decreases during production, the production cost increases. It is preferable to suppress the total number of moles with the compound to 4.0 times or less. Based on these points of view, the number of moles of water to be added is preferably 1.0 to 4.0 times the total number of moles of the alkoxysilane compound and the alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group; It is more preferably .5 to 3.0 times, and particularly preferably 2.0 to 2.5 times.

アルコキシシラン化合物と、ラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物とを縮合させるときの上記ラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物の量は、アルコキシシラン化合物およびラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物の総重量に対して(全アルコキシシラン化合物に対して)、例えば、2~10重量%であり、好ましくは、3~8重量%であり、より好ましくは、4~6重量%である。ラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物の量が上記範囲内であると、構成単位(b)との十分なグラフト重合により、水に均一に分散または可溶となり、かつ、オルガノポリシロキサン化合物(A)間での自己重合によるゲル化を防ぐ効果を奏する。 When condensing an alkoxysilane compound and an alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group, the amount of the alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group is determined by the amount of the alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group. For example, the amount is 2 to 10% by weight, preferably 3 to 8% by weight, and more preferably 4 to 6% by weight based on the total weight of the alkoxysilane compound (based on all the alkoxysilane compounds). be. When the amount of the alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group is within the above range, the organopolysiloxane compound can be uniformly dispersed or soluble in water through sufficient graft polymerization with the structural unit (b), and the organopolysiloxane compound (A) has the effect of preventing gelation due to self-polymerization.

アルコキシシラン化合物と、ラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物とを縮合させるときには、反応速度を向上させる目的で触媒を添加することが好ましい。アルコキシシリル基の加水分解および縮合の触媒としては、酸性触媒、塩基性触媒等が利用可能である。 When condensing an alkoxysilane compound and an alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group, it is preferable to add a catalyst for the purpose of improving the reaction rate. As a catalyst for hydrolysis and condensation of alkoxysilyl groups, acidic catalysts, basic catalysts, etc. can be used.

酸性触媒としては、オルガノポリシロキサン化合物や希釈溶剤との相溶性から、有機酸が好ましく、リン酸エステルやカルボン酸を好適に用いることができる。有機酸の具体例としては、例えば、エチルアシッドホスフェート、ブチルアシッドホスフェート、ジブチルピロホスフェート、ブトキシエチルアシッドホスフェート、2-エチルヘキシルアシッドホスフェート、イソトリデシルアシッドホスフェート、ジブチルホスフェート、ビス(2-エチルヘキシル)ホスフェート、ギ酸、酢酸、酪酸、イソ酪酸等が挙げられる。また、塩基性触媒としては、オルガノポリシロキサン化合物や希釈溶剤との相溶性から、有機塩基触媒が好ましく、アミン化合物を好適に用いることができる。有機塩基の具体例としては、例えば、トリエチルアミン、ジアザビシクロウンデセン、1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等が挙げられる。触媒の添加量は、アルコキシシラン化合物およびラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物に対して0.1ppm~50000ppmが好ましく、1ppm~10000ppmがより好ましく、5ppm~1000ppmが特に好ましく、10ppm~500ppmが最も好ましい。触媒の添加量が0.1ppm未満である場合には、触媒として殆ど作用しない。触媒は、多いと反応時間を短縮することができるものの、反応終了後にオルガノポリシロキサン化合物から分離除去することが容易ではないことが多い。残存した触媒はオルガノポリシロキサン化合物(A)、本ポリシロキサン系樹脂の貯蔵安定性を低下させることがあるため、製造時間との兼ね合いもあるが、実用面を考えると少ない程、好適である。 As the acidic catalyst, organic acids are preferred from the viewpoint of compatibility with the organopolysiloxane compound and the diluting solvent, and phosphoric acid esters and carboxylic acids can be suitably used. Specific examples of organic acids include ethyl acid phosphate, butyl acid phosphate, dibutyl pyrophosphate, butoxyethyl acid phosphate, 2-ethylhexyl acid phosphate, isotridecyl acid phosphate, dibutyl phosphate, bis(2-ethylhexyl) phosphate, Examples include formic acid, acetic acid, butyric acid, isobutyric acid, and the like. Moreover, as the basic catalyst, an organic basic catalyst is preferable from the viewpoint of compatibility with the organopolysiloxane compound and the diluting solvent, and an amine compound can be suitably used. Specific examples of the organic base include triethylamine, diazabicycloundecene, 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane, and the like. The amount of the catalyst added is preferably 0.1 ppm to 50000 ppm, more preferably 1 ppm to 10000 ppm, particularly preferably 5 ppm to 1000 ppm, and 10 ppm to 500 ppm based on the alkoxysilane compound and the alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group. Most preferred. When the amount of catalyst added is less than 0.1 ppm, it hardly acts as a catalyst. Although a large amount of catalyst can shorten the reaction time, it is often difficult to separate and remove it from the organopolysiloxane compound after the reaction is completed. The remaining catalyst may reduce the storage stability of the organopolysiloxane compound (A) and the present polysiloxane resin, so there is a balance with production time, but from a practical standpoint, the smaller the amount, the better.

また、製造時に希釈溶剤を用いてもよい。アルコキシシラン化合物およびラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物は疎水性であり、反応時に水を使用することから、希釈溶剤は水溶性であることが好ましい。希釈溶剤の使用量に制限は無いが、多くなると得られるオルガノポリシロキサン化合物(A)の濃度が低くなるため、生産コストの面から好ましくない。オルガノトリアルコキシシランの有機基の炭素数が3以上である場合には、得られるオルガノポリシロキサン化合物(A)が、製造時に発生するアルコール(メタノール、エタノール、プロパノール)に相溶しないことが多いため、希釈溶剤を用いて相溶系で反応させることが好ましい。この観点から、希釈溶剤としては、炭素数が4以上である親水性溶剤が好適である。炭素数が3以下である場合には、上述したようにオルガノポリシロキサン化合物(A)に対する溶解性が不十分になることがある。希釈溶剤の具体例としては、例えば、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル等が挙げられる。これらの中でも、本ポリシロキサン系樹脂の製造後や塗膜の形成時に揮発させる必要性を考慮すると、大気圧下における沸点が150℃以下である希釈溶剤が好ましく、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテルが特に好ましい。 Further, a diluting solvent may be used during production. Since the alkoxysilane compound and the alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group are hydrophobic and water is used during the reaction, the diluting solvent is preferably water-soluble. There is no limit to the amount of diluting solvent used, but if it increases, the concentration of the organopolysiloxane compound (A) obtained will decrease, which is not preferable from the viewpoint of production costs. When the number of carbon atoms in the organic group of organotrialkoxysilane is 3 or more, the resulting organopolysiloxane compound (A) is often incompatible with the alcohol (methanol, ethanol, propanol) generated during production. It is preferable to carry out the reaction in a compatible system using a diluting solvent. From this viewpoint, a hydrophilic solvent having 4 or more carbon atoms is suitable as the diluting solvent. When the number of carbon atoms is 3 or less, the solubility in the organopolysiloxane compound (A) may become insufficient as described above. Specific examples of diluent solvents include diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, and diethylene glycol monobutyl ether. , triethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoisobutyl ether, diethylene glycol monoisobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether , ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, and the like. Among these, in consideration of the need to volatilize the polysiloxane resin after production or during coating film formation, diluting solvents with a boiling point of 150°C or lower at atmospheric pressure are preferable, such as ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol Particularly preferred are monoisopropyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monoethyl ether, and propylene glycol dimethyl ether.

本発明の一実施形態において、構成単位(a)の含有量は、例えば、上記(a)~(c)の全量に対して、30重量%以上であり、好ましくは、35重量%以上であり、より好ましくは、40重量%以上であり、特に好ましくは、43重量%以上であり、とりわけ好ましくは、45重量%以上である。構成単位(a)の含有量が上記範囲内であると、塗料として用いた際に高耐候性の効果を奏する。また、構成単位(a)の含有量の上限は、本発明の効果を奏する限り特に限定されないが、例えば、95重量%以下であり、好ましくは、90重量%以下であり、より好ましくは、85重量%以下である。 In one embodiment of the present invention, the content of the structural unit (a) is, for example, 30% by weight or more, preferably 35% by weight or more, based on the total amount of (a) to (c) above. , more preferably 40% by weight or more, particularly preferably 43% by weight or more, particularly preferably 45% by weight or more. When the content of the structural unit (a) is within the above range, high weather resistance can be achieved when used as a paint. Further, the upper limit of the content of the structural unit (a) is not particularly limited as long as the effects of the present invention are achieved, but is, for example, 95% by weight or less, preferably 90% by weight or less, and more preferably 85% by weight or less. % by weight or less.

(構成単位(b))
構成単位(b)は、酸と塩基からなる塩構造を有し、かつラジカル重合性基を有する単量体(B)に由来する構成単位からなる。構成単位(b)が由来する単量体(B)は、オルガノポリシロキサン化合物(A)および/または単量体(C)とのラジカル重合により結合し、構成単位(a)および/または構成単位(c)に結合する。
(Constituent unit (b))
The structural unit (b) has a salt structure consisting of an acid and a base, and is composed of a structural unit derived from the monomer (B) having a radically polymerizable group. The monomer (B) from which the structural unit (b) is derived is bonded by radical polymerization with the organopolysiloxane compound (A) and/or the monomer (C) to form the structural unit (a) and/or the structural unit. Combine with (c).

構成単位(b)が由来する単量体(B)が、酸と塩基からなる塩構造を有することにより、本ポリシロキサン系樹脂は、水に均一に分散または可溶である。 Since the monomer (B) from which the structural unit (b) is derived has a salt structure consisting of an acid and a base, the polysiloxane resin can be uniformly dispersed or soluble in water.

単量体(B)中のラジカル重合性不飽和基は、オルガノポリシロキサン化合物(A)および単量体(C)とのラジカル重合に寄与し得るものであれば特に限定されない。単量体(B)中のラジカル重合性不飽和基としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリルアミド基、ビニル基等が挙げられる。 The radically polymerizable unsaturated group in the monomer (B) is not particularly limited as long as it can contribute to radical polymerization with the organopolysiloxane compound (A) and the monomer (C). Examples of the radically polymerizable unsaturated group in the monomer (B) include a (meth)acryloyl group, a (meth)acrylamide group, and a vinyl group.

本発明の一実施形態において、単量体(B)中のラジカル重合性不飽和基は、好ましくは、(メタ)アクリロイル基および(メタ)アクリルアミド基の少なくともいずれか一方のラジカル重合性不飽和基であり得る。 In one embodiment of the present invention, the radically polymerizable unsaturated group in the monomer (B) is preferably a radically polymerizable unsaturated group of at least one of a (meth)acryloyl group and a (meth)acrylamide group. It can be.

構成単位(b)が由来する単量体(B)としては、酸と塩基からなる塩構造を有し、かつラジカル重合性基を有する単量体であれば特に限定されないが、例えば、スルホエチルメタクリル酸ナトリウム、アクリルアミド-tブチルスルホン酸ナトリウム、2-(メタクリロイルオキシ)エタンスルホン酸ナトリウム、2-(メタクリロイルオキシ)ポリアルキレンオキシドスルホン酸ナトリウム、アクリルアミド-tブチルスルホン酸ナトリウム、2-(メタクリロイルオキシ)エタンスルホン酸カリウム、2-(メタクリロイルオキシ)ポリアルキレンオキシドスルホン酸カリウム、アクリルアミド-tブチルスルホン酸カリウム、2-(メタクリロイルオキシ)エタンスルホン酸カルシウム、2-(メタクリロイルオキシ)ポリアルキレンオキシドスルホン酸カルシウム、アクリルアミド-tブチルスルホン酸カルシウム、スルホエチルメタクリル酸アンモニウム、アクリルアミド-tブチルスルホン酸アンモニウム、2-(メタクリロイルオキシ)エタンスルホン酸アンモニウム、2-(メタクリロイルオキシ)ポリアルキレンオキシドスルホン酸アンモニウム、アクリルアミド-tブチルスルホン酸アンモニウム、アクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウム、アクリル酸カルシウム、アクリル酸アンモニウム、メタクリル酸ナトリウム、メタクリル酸カリウム、メタクリル酸カルシウム、メタクリル酸アンモニウム等が挙げられる。 The monomer (B) from which the structural unit (b) is derived is not particularly limited as long as it has a salt structure consisting of an acid and a base and a radically polymerizable group, but for example, sulfoethyl Sodium methacrylate, sodium acrylamide-t-butylsulfonate, sodium 2-(methacryloyloxy)ethanesulfonate, sodium 2-(methacryloyloxy)polyalkylene oxide sulfonate, sodium acrylamide-t-butylsulfonate, 2-(methacryloyloxy) Potassium ethanesulfonate, 2-(methacryloyloxy)potassium polyalkylene oxide sulfonate, potassium acrylamide-t-butylsulfonate, calcium 2-(methacryloyloxy)ethanesulfonate, calcium 2-(methacryloyloxy)polyalkylene oxide sulfonate, Calcium acrylamide-t-butylsulfonate, ammonium sulfoethyl methacrylate, ammonium acrylamide-t-butylsulfonate, ammonium 2-(methacryloyloxy)ethanesulfonate, ammonium 2-(methacryloyloxy)polyalkylene oxide sulfonate, t-butyl acrylamide Examples include ammonium sulfonate, sodium acrylate, potassium acrylate, calcium acrylate, ammonium acrylate, sodium methacrylate, potassium methacrylate, calcium methacrylate, and ammonium methacrylate.

また、構成単位(b)が由来する単量体(B)は、市販品として入手することができる。そのような市販品としては、例えば、日本乳化剤(株)製の「アントックスMS-2N-D」、東亞合成(株)製の「ATBS-Na」、三洋化成工業製の「エレミノールRS-3000」、浅田化学工業(株)製の「アクリル酸ナトリウム」、「アクリル酸カリウム」等が挙げられる。 Furthermore, the monomer (B) from which the structural unit (b) is derived can be obtained as a commercially available product. Such commercial products include, for example, "Antox MS-2N-D" manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd., "ATBS-Na" manufactured by Toagosei Co., Ltd., and "Eleminol RS-3000" manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd. ”, “sodium acrylate” and “potassium acrylate” manufactured by Asada Chemical Industry Co., Ltd.

本発明の一実施形態において、構成単位(b)の含有量は、例えば、上記(a)~(c)の全量に対して、2重量%以上であり、好ましくは、2.3重量%以上であり、より好ましくは、2.5重量%以上であり、特に好ましくは、2.7重量%以上であり、とりわけ好ましくは、2.9重量%以上である。構成単位(b)の含有量が上記範囲内であると、水に均一に分散または可溶化する効果を奏する。また、構成単位(b)の含有量の上限は、本発明の効果を奏する限り特に限定されないが、例えば、50重量%以下であり、好ましくは、30重量%以下であり、より好ましくは、20重量%以下である。 In one embodiment of the present invention, the content of the structural unit (b) is, for example, 2% by weight or more, preferably 2.3% by weight or more, based on the total amount of (a) to (c) above. It is more preferably 2.5% by weight or more, particularly preferably 2.7% by weight or more, particularly preferably 2.9% by weight or more. When the content of the structural unit (b) is within the above range, it has the effect of being uniformly dispersed or solubilized in water. Further, the upper limit of the content of the structural unit (b) is not particularly limited as long as the effects of the present invention are achieved, but is, for example, 50% by weight or less, preferably 30% by weight or less, and more preferably 20% by weight or less. % by weight or less.

(構成単位(c))
構成単位(c)は、上記(A)および(B)以外の、ラジカル重合性不飽和基を有する単量体(C)に由来する構成単位からなる。構成単位(c)が由来する単量体(C)は、オルガノポリシロキサン化合物(A)および/または単量体(B)とのラジカル重合により結合し、構成単位(a)および/または構成単位(b)に結合する。
(Constituent unit (c))
The structural unit (c) consists of a structural unit derived from a monomer (C) having a radically polymerizable unsaturated group other than the above-mentioned (A) and (B). The monomer (C) from which the structural unit (c) is derived is bonded by radical polymerization with the organopolysiloxane compound (A) and/or the monomer (B) to form the structural unit (a) and/or the structural unit. (b).

構成単位(c)が由来する単量体(C)としては、上記(A)および(B)以外の、ラジカル重合性不飽和基を有する単量体であれば特に限定されないが、例えば、以下で示すような(メタ)アクリル酸アルキルエステル、および(メタ)アクリル酸アルキルエステル以外の単量体が挙げられる。 The monomer (C) from which the structural unit (c) is derived is not particularly limited as long as it is a monomer having a radically polymerizable unsaturated group other than the above (A) and (B), but for example, the following: Examples include (meth)acrylic acid alkyl esters as shown in (meth)acrylic acid alkyl esters, and monomers other than (meth)acrylic acid alkyl esters.

<(メタ)アクリル酸アルキルエステル>
本発明の一実施形態において、(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、炭素数1~18個のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルであり、水酸基、エポキシ基等の官能基を含まない(メタ)アルキル単量体であり得る。本発明の一実施形態において、(メタ)アクリル酸アルキルエステル中のアルキル基は、直鎖状であっても分岐状であってもよく、また、環状であるシクロアルキル基であってもよい。その具体例としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、iso-ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)メタクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソボニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
<(meth)acrylic acid alkyl ester>
In one embodiment of the present invention, the (meth)acrylic acid alkyl ester is a (meth)acrylic ester having an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and does not contain a functional group such as a hydroxyl group or an epoxy group. ) may be an alkyl monomer. In one embodiment of the present invention, the alkyl group in the (meth)acrylic acid alkyl ester may be linear or branched, or may be a cyclic cycloalkyl group. Specific examples include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, iso-butyl (meth)acrylate, tert-butyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, Examples include cyclohexyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, isodecyl (meth)methacrylate, lauryl (meth)acrylate, tridecyl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, isobonyl (meth)acrylate, and the like.

<(メタ)アクリル酸アルキルエステル以外の単量体>
(メタ)アクリル酸アルキルエステル以外の単量体としては、例えば、(メタ)アクリロニトリル等のニトリル基含有ラジカル重合性単量体;グリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含有ラジカル重合性単量体;2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート;2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート;2-スルホエチルメタクリレートナトリウム、2-スルホエチルメタクリレートアンモニウム、ポリオキシアルキレン鎖を有するラジカル重合性単量体等の親水性を有するラジカル重合性単量体;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート等の重合性の不飽和結合を2つ以上有する単量体;トリフルオロ(メタ)アクリレート、ペンタフルオロ(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシル(メタ)アクリレート、2,2,3,3-テトラフルオロプロピルメタクリレート、β-(パーフルオロオクチル)エチル(メタ)アクリレート等のふっ素含有ラジカル重合性単量体;等が挙げられる。
<Monomer other than (meth)acrylic acid alkyl ester>
Monomers other than (meth)acrylic acid alkyl esters include, for example, nitrile group-containing radically polymerizable monomers such as (meth)acrylonitrile; epoxy group-containing radically polymerizable monomers such as glycidyl (meth)acrylate; 2-hydroxypropyl (meth)acrylate; 2-hydroxypropyl (meth)acrylate; has hydrophilic properties such as sodium 2-sulfoethyl methacrylate, ammonium 2-sulfoethyl methacrylate, and radically polymerizable monomers having polyoxyalkylene chains. Radically polymerizable monomer; Monomer having two or more polymerizable unsaturated bonds such as polyethylene glycol di(meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, allyl(meth)acrylate; Trifluoro(meth)acrylate Fluorine-containing radically polymerizable monomers such as acrylate, pentafluoro(meth)acrylate, perfluorocyclohexyl(meth)acrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate, β-(perfluorooctyl)ethyl(meth)acrylate, etc. mer; etc.

また、上記ポリオキシアルキレン鎖を有するラジカル重合性単量体としては、特に限定されないが、ポリオキアルキレン鎖を有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルが好ましい。その具体例としては、例えば、日本油脂(株)製ブレンマーPE-90、PE-200、PE-350、AE-90、AE-200、AE-350、PP-500、PP-800、PP-1000、AP-400、AP-550、AP-800、700PEP-350B、10PEP-550B、55PET-400、30PET-800、55PET-800、30PPT-800、50PPT-800、70PPT-800、PME-100、PME-200、PME-400、PME-1000、PME-4000、AME-400、50POEP-800B、50AOEP-800B、AEP、AET、APT、PLE、ALE、PSE、ASE、PKE、AKE、PNE、ANE、PNP、ANP、PNEP-600、共栄社化学(株)製ライトエステル130MA、041MA、MTG、ライトアクリレートEC-A、MTG-A、130A、DPM-A、P-200A、NP-4EA、NP-8EA、EHDG-A、日本乳化剤(株)製MA-30、MA-50、MA-100、MA-150、RMA-1120、RMA-564、RMA-568、RMA-506、MPG130-MA、Antox MS-60、MPG-130MA、RMA-150M、RMA-300M、RMA-450M、RA-1020、RA-1120、RA-1820、新中村化学工業(株)製NK-ESTER M-20G、M-40G、M-90G、M-230G、AMP-10G、AMP-20G、AMP-60G、AM-90G、LA等があげられる。 Further, the radically polymerizable monomer having a polyoxyalkylene chain is not particularly limited, but acrylic esters or methacrylic esters having a polyoxyalkylene chain are preferable. Specific examples include Blenmar PE-90, PE-200, PE-350, AE-90, AE-200, AE-350, PP-500, PP-800, PP-1000 manufactured by NOF Corporation. , AP-400, AP-550, AP-800, 700PEP-350B, 10PEP-550B, 55PET-400, 30PET-800, 55PET-800, 30PPT-800, 50PPT-800, 70PPT-800, PME-100, PME -200, PME-400, PME-1000, PME-4000, AME-400, 50POEP-800B, 50AOEP-800B, AEP, AET, APT, PLE, ALE, PSE, ASE, PKE, AKE, PNE, ANE, PNP , ANP, PNEP-600, Kyoeisha Chemical Co., Ltd. Light Ester 130MA, 041MA, MTG, Light Acrylate EC-A, MTG-A, 130A, DPM-A, P-200A, NP-4EA, NP-8EA, EHDG -A, MA-30, MA-50, MA-100, MA-150, RMA-1120, RMA-564, RMA-568, RMA-506, MPG130-MA, Antox MS-60, manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd. MPG-130MA, RMA-150M, RMA-300M, RMA-450M, RA-1020, RA-1120, RA-1820, NK-ESTER M-20G, M-40G, M-90G manufactured by Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd. , M-230G, AMP-10G, AMP-20G, AMP-60G, AM-90G, LA, etc.

本発明の一実施形態において、構成単位(c)の含有量は、例えば、上記(a)~(c)の全量に対して、6重量%以上であり、好ましくは、7重量%以上であり、より好ましくは、8重量%以上である。構成単位(c)の含有量が上記範囲内であると、塗膜に弾性を付与する効果を奏する。また、構成単位(c)の含有量の上限は、本発明の効果を奏する限り特に限定されないが、例えば、50重量%以下であり、好ましくは、48重量%以下であり、より好ましくは、47重量%以下である。 In one embodiment of the present invention, the content of the structural unit (c) is, for example, 6% by weight or more, preferably 7% by weight or more, based on the total amount of (a) to (c) above. , more preferably 8% by weight or more. When the content of the structural unit (c) is within the above range, it has the effect of imparting elasticity to the coating film. Further, the upper limit of the content of the structural unit (c) is not particularly limited as long as the effects of the present invention are achieved, but is, for example, 50% by weight or less, preferably 48% by weight or less, and more preferably 47% by weight or less. % by weight or less.

また、本ポリシロキサン系樹脂の重量平均分子量は、例えば、1000~1000000であり、好ましくは、3000~100000であり、より好ましくは4000~50000である。本ポリシロキサン系樹脂の重量平均分子量が上記範囲内であれば、耐候性と粘度が両立できる利点を有する。 Further, the weight average molecular weight of the present polysiloxane resin is, for example, 1,000 to 1,000,000, preferably 3,000 to 100,000, and more preferably 4,000 to 50,000. If the weight average molecular weight of the present polysiloxane resin is within the above range, it has the advantage of achieving both weather resistance and viscosity.

〔3.樹脂組成物〕
本発明の一実施形態に係る樹脂組成物(以下、「本樹脂組成物」と称する。)は上記〔2.ポリシロキサン系樹脂〕に記載のポリシロキサン系樹脂を含む樹脂組成物である。本樹脂組成物は、水性塗料として使用可能であって、かつ水性塗料として用いた場合に、得られる塗膜が耐候性に優れるとの効果を奏するポリシロキサン系樹脂を含むため、とりわけ水性塗料用途において有用である。
[3. Resin composition]
The resin composition according to one embodiment of the present invention (hereinafter referred to as "the present resin composition") is described in [2. Polysiloxane Resin] is a resin composition containing the polysiloxane resin described in [Polysiloxane Resin]. This resin composition can be used as a water-based paint, and since it contains a polysiloxane resin that gives the resulting coating film excellent weather resistance when used as a water-based paint, it is particularly useful for water-based paints. It is useful in

本樹脂組成物は、上記〔2.ポリシロキサン系樹脂〕に記載のポリシロキサン系樹脂に対して、例えば、水が30重量%以上、かつ非水系溶媒が10重量%以下の割合で、好ましくは、水が35重量%以上、かつ非水系溶媒が5重量%以下の割合で、より好ましくは、水が37重量%以上、かつ非水系溶媒が3重量%以下の割合で含み得る。 The present resin composition is prepared from the above [2. For example, the proportion of water is 30% by weight or more and the non-aqueous solvent is 10% by weight or less, preferably the proportion of water is 35% by weight or more and the non-aqueous solvent is The aqueous solvent may be contained in a proportion of 5% by weight or less, and more preferably, the proportion of water may be 37% by weight or more and the non-aqueous solvent may be contained in a proportion of 3% by weight or less.

本明細書において「非水系溶媒」とは、水以外のすべての溶媒を意味する。本明細書における「非水系溶媒」は、水を含む混合溶媒であってもよく、水が50重量%未満の量で含まれる溶媒を含む。非水系溶媒としては、上記定義を満たすものであれば特に限定されないが、例えば、トルエン、キシレン、n-ヘキサン、シクロヘキサン等の炭化水素類;酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類;エチルセロソルブ、ブチルセロソロブ等のセロソルブ類;セロソルブアセテート等のエーテルエステル類;メチルエチルケトン、アセト酢酸エチル、アセチルアセトン、メチルイソブチルケトン、アセトン等のケトン類;メタノール、イソプロピルアルコール、n-ブタノール、イソブタノール、ヘキサノール、オクタノール等のアルコール類等が挙げられる。本発明の一実施形態において、非水系溶媒は、好ましくは、アルコール類であり、より好ましくは、イソプロピルアルコールである。 As used herein, "non-aqueous solvent" means all solvents other than water. The "non-aqueous solvent" herein may be a mixed solvent containing water, and includes a solvent containing water in an amount of less than 50% by weight. The non-aqueous solvent is not particularly limited as long as it satisfies the above definition, but includes, for example, hydrocarbons such as toluene, xylene, n-hexane, and cyclohexane; acetate esters such as ethyl acetate and butyl acetate; ethyl cellosolve; Cellosolves such as butyl cellosolub; Ether esters such as cellosolve acetate; Ketones such as methyl ethyl ketone, ethyl acetoacetate, acetylacetone, methyl isobutyl ketone, acetone; Alcohols such as methanol, isopropyl alcohol, n-butanol, isobutanol, hexanol, octanol, etc. etc. In one embodiment of the invention, the non-aqueous solvent is preferably an alcohol, more preferably isopropyl alcohol.

また、本樹脂組成物は、〔2.ポリシロキサン系樹脂〕に記載のポリシロキサン系樹脂の他に、硬化触媒を含んでいてもよい。本樹脂組成物を塗装する際に、アルコキシシリル基の加水分解縮合反応を促進させる硬化触媒を添加することにより、架橋反応が促進される。 Moreover, the present resin composition has [2. In addition to the polysiloxane resin described in [Polysiloxane Resin], a curing catalyst may be included. When coating this resin composition, the crosslinking reaction is promoted by adding a curing catalyst that promotes the hydrolytic condensation reaction of alkoxysilyl groups.

硬化触媒としては、特に限定されないが、例えば、有機金属化合物、酸性触媒、塩基性触媒等が挙げられる。なかでも、活性の観点から、有機錫化合物、酸性リン酸エステル、酸性リン酸エステルとアミン化合物との反応物が好ましい。 The curing catalyst is not particularly limited, and examples thereof include organometallic compounds, acidic catalysts, basic catalysts, and the like. Among these, from the viewpoint of activity, organic tin compounds, acidic phosphoric esters, and reaction products of acidic phosphoric esters and amine compounds are preferred.

有機錫化合物としては、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジマレート、ジブチル錫ジオレイルマレート、ジオクチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジメトキサイド、ジブチル錫チオグリコレート、ジブチル錫ビスイソノニル3-メルカプトプロピオネート、ジブチル錫ビスイソオクチルチオグリコレート、ジブチル錫ビス2-エチルヘキシルチオグリコレート、ジメチル錫ビスドデシルメルカプチド、ジメチル錫ビス(オクチルチオグルコール酸エステル)塩、オクチル酸錫等が挙げられる。 Examples of the organic tin compound include dibutyltin dilaurate, dibutyltin dimalate, dibutyltin dioleyl maleate, dioctyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, dibutyltin dimethoxide, dibutyltin thioglycolate, dibutyltin bisisononyl 3-mercaptopropiodine. dibutyltin bisisooctylthioglycolate, dibutyltin bis-2-ethylhexylthioglycolate, dimethyltin bisdodecyl mercaptide, dimethyltin bis(octylthioglycolic acid ester) salt, tin octylate, and the like.

なかでも、水中での安定性の観点から、ジブチル錫チオグリコレート、ジブチル錫ビスイソノニル3-メルカプトプロピオネート、ジブチル錫ビスイソオクチルチオグリコレート、ジブチル錫ビス2-エチルヘキシルチオグリコレート、ジメチル錫ビスドデシルメルカプチド、ジブチル錫ビスドデシルメルカプチド、ジメチル錫ビス(オクチルチオグルコール酸エステル)塩等のメルカプチド系のものが好ましい。 Among them, from the viewpoint of stability in water, dibutyltin thioglycolate, dibutyltin bisisononyl 3-mercaptopropionate, dibutyltin bisisooctylthioglycolate, dibutyltin bis 2-ethylhexyl thioglycolate, dimethyltin bis Mercaptide-based compounds such as dodecyl mercaptide, dibutyltin bisdodecyl mercaptide, and dimethyltin bis(octylthioglycolic acid ester) salt are preferred.

酸性リン酸エステル化合物としては、例えば、プロピルアシッドホスフェート、ジブチルホスフェート、2-エチルヘキシルアシッドホスフェート、ジ-2-エチルヘキシルホスフェート、モノイソデシルアシッドホスフェート、ジイソデシルホスフェート、ラウリルアシッドホスフェート、ステアリルアシッドホスフェート等が挙げられる。 Examples of acidic phosphoric acid ester compounds include propyl acid phosphate, dibutyl phosphate, 2-ethylhexyl acid phosphate, di-2-ethylhexyl phosphate, monoisodecyl acid phosphate, diisodecyl phosphate, lauryl acid phosphate, stearyl acid phosphate, and the like. .

また、上記の酸性リン酸エステル化合物と反応させ得るアミン化合物としては、例えば、トリエチルアミン、n-ブチルアミン、ヘキシルアミン、トリエタノールアミン、ジアザビシクロウンデセン、アンモニア等が挙げられる。 Further, examples of amine compounds that can be reacted with the above acidic phosphoric acid ester compound include triethylamine, n-butylamine, hexylamine, triethanolamine, diazabicycloundecene, and ammonia.

本発明の一実施形態において、硬化触媒の添加量は、樹脂組成物の固形分100重量部に対し、0.1~10重量部配合することが好ましく、0.5~5.0重量部がより好ましく、1.0~3.0重量部が特に好ましい。0.1重量部未満では、硬化活性が低く、10重量部を超えると塗料の可使時間が短くなり、また、硬化収縮による割れや硬化物の脆化が起こる。 In one embodiment of the present invention, the amount of the curing catalyst added is preferably 0.1 to 10 parts by weight, and 0.5 to 5.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solid content of the resin composition. More preferably, 1.0 to 3.0 parts by weight is particularly preferred. If it is less than 0.1 part by weight, the curing activity is low, and if it exceeds 10 parts by weight, the pot life of the paint will be shortened, and cracks due to curing shrinkage and embrittlement of the cured product will occur.

本樹脂組成物は、本発明の効果を奏する範囲で、当該技術分野(とりわけ、塗料の分野)において通常用いられる添加剤を含んでいてもよい。そのような添加剤としては、例えば、料、充填剤、可塑剤、成膜助剤、湿潤・分散剤、増粘剤、消泡剤、防腐剤、酸化防止剤、沈降防止剤、レベリング剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、凍結防止剤、抗菌剤、抗かび剤、粘着付与剤、防錆剤等が挙げられる。添加剤としては、1種のみが含まれていてもよいし、2種以上が含まれていてもよい。これら添加剤の量は、その使用目的に応じて当業者が適宜設定可能である。 The resin composition may contain additives commonly used in the technical field (in particular, the field of coatings) within a range that achieves the effects of the present invention. Examples of such additives include additives, fillers, plasticizers, film-forming aids, wetting/dispersing agents, thickeners, antifoaming agents, preservatives, antioxidants, anti-settling agents, leveling agents, Examples include ultraviolet absorbers, antistatic agents, antifreeze agents, antibacterial agents, antifungal agents, tackifiers, and rust preventives. As the additive, only one type may be included, or two or more types may be included. The amounts of these additives can be appropriately determined by those skilled in the art depending on the purpose of use.

本発明の一実施形態において、本樹脂組成物の貯蔵安定性は、後述する実施例に記載の方法で測定した場合に、例えば、50℃で2週間以上である。貯蔵安定性が上記範囲内であると、貯蔵安定性に優れる。 In one embodiment of the present invention, the storage stability of the resin composition is, for example, 2 weeks or more at 50° C. when measured by the method described in the Examples below. When the storage stability is within the above range, the storage stability is excellent.

本発明の一実施形態において、本樹脂組成物を水性塗料として使用した場合の塗膜の光沢値(初期)は、後述する実施例に記載の方法で測定した場合に、例えば、51以上であり、好ましくは、55以上であり、より好ましくは、58以上であり、さらに好ましくは、60以上である。 In one embodiment of the present invention, the gloss value (initial) of the coating film when the present resin composition is used as a water-based paint is, for example, 51 or more when measured by the method described in the Examples below. , preferably 55 or more, more preferably 58 or more, still more preferably 60 or more.

本発明の一実施形態において、本樹脂組成物を水性塗料として使用した場合の塗膜の光沢保持率は、後述する実施例に記載の方法で測定した場合に、例えば、65%以上であり、好ましくは、70%以上であり、より好ましくは、75%以上であり、特に好ましくは、80%以上である。光沢保持率が上記範囲内であると、耐候性が優れる。 In one embodiment of the present invention, the gloss retention rate of the coating film when the present resin composition is used as a water-based paint is, for example, 65% or more when measured by the method described in the Examples below, Preferably it is 70% or more, more preferably 75% or more, particularly preferably 80% or more. When the gloss retention rate is within the above range, weather resistance is excellent.

また、本発明の一実施形態において、上記〔2.ポリシロキサン系樹脂〕に記載のポリシロキサン系樹脂を含む水溶液(以下、「本水溶液」と称する。)を提供し得る。 Moreover, in one embodiment of the present invention, the above [2. An aqueous solution (hereinafter referred to as "this aqueous solution") containing the polysiloxane resin described in [Polysiloxane Resin] can be provided.

本明細書において「水溶液」とは、全媒体中で水が90重量%以上含まれている溶液を意味する。すなわち、本水溶液は、全媒体中で水が90重量%以上含まれている溶液であればよく、水以外の媒体(例えば、有機溶剤)を10%未満の量で含んでいる溶液もまた、本水溶液の概念に含まれる。 As used herein, the term "aqueous solution" refers to a solution containing 90% by weight or more of water in the total medium. That is, the present aqueous solution only needs to be a solution containing 90% by weight or more of water in all media, and a solution containing a medium other than water (for example, an organic solvent) in an amount of less than 10% may also be used. Included in the concept of this aqueous solution.

本水溶液は、水性塗料として使用可能であって、かつ水性塗料として用いた場合に、得られる塗膜が耐候性に優れるとの効果を奏するポリシロキサン系樹脂を含むため、とりわけ水性塗料用途において有用である。 This aqueous solution is especially useful in water-based paint applications because it can be used as a water-based paint and contains a polysiloxane-based resin that gives the resulting coating film excellent weather resistance. It is.

〔4.製造方法〕
本発明の一実施形態に係る水溶性のポリシロキサン系樹脂の製造方法(以下、「本製造方法」と称する。)は、ラジカル重合性不飽和基を有するオルガノポリシロキサン化合物(A)と、酸と塩基からなる塩構造を有し、かつラジカル重合性基を有する単量体(B)と、任意で、前記(A)および(B)以外の、ラジカル重合性基を有する単量体(C)と、を共重合する工程を含むことを特徴とする。
[4. Production method〕
A method for producing a water-soluble polysiloxane resin according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as the "present production method") comprises an organopolysiloxane compound (A) having a radically polymerizable unsaturated group, and an acid A monomer (B) having a salt structure consisting of a base and a radically polymerizable group, and optionally a monomer (C) having a radically polymerizable group other than the above (A) and (B). ) and a step of copolymerizing.

上述の通り、従来、ポリシロキサン系樹脂は水に不溶または均一に分散しない性質のため、水性塗料用組成物とすることは困難であった。しかし、本製造方法では、特定の構造を有する、上記オルガノポリシロキサン化合物(A)、単量体(B)および単量体(C)を用いることにより、水系溶媒に均一に分散または可溶なポリシロキサン系樹脂が得られる。 As mentioned above, polysiloxane resins have hitherto been difficult to form into water-based coating compositions because they are insoluble or not uniformly dispersed in water. However, in this production method, by using the above-mentioned organopolysiloxane compound (A), monomer (B), and monomer (C) having a specific structure, it is possible to uniformly disperse or dissolve in an aqueous solvent. A polysiloxane resin is obtained.

また、本製造方法により得られるポリシロキサン系樹脂は、上記のような性能を有することから、本製造方法は、以下のように表現することもできる。 Moreover, since the polysiloxane resin obtained by this manufacturing method has the above-mentioned performance, this manufacturing method can also be expressed as follows.

ラジカル重合性不飽和基を有するオルガノポリシロキサン化合物(A)と、酸と塩基からなる塩構造を有し、かつラジカル重合性基を有する単量体(B)と、任意で、前記(A)および(B)以外の、ラジカル重合性基を有する単量体(C)と、を共重合する工程を含む、水に均一に分散または可溶であるポリシロキサン系樹脂の製造方法。 An organopolysiloxane compound (A) having a radically polymerizable unsaturated group, a monomer (B) having a salt structure consisting of an acid and a base and having a radically polymerizable group, and optionally the above (A) and a monomer (C) having a radically polymerizable group other than (B), and a method for producing a polysiloxane resin that is uniformly dispersed or soluble in water.

本発明の一実施形態において、本製造方法における共重合は、非水系溶媒中で行われ得る。本製造方法における共重合は、従来のポリシロキサン系樹脂の製造方法と同様に、非水系溶媒中で行うことができる。 In one embodiment of the present invention, copolymerization in the present production method may be performed in a non-aqueous solvent. The copolymerization in this production method can be carried out in a non-aqueous solvent as in conventional polysiloxane resin production methods.

非水系溶媒としては、例えば、上記〔3.樹脂組成物〕に記載の非水系溶媒が使用され得る。 As the non-aqueous solvent, for example, the above [3. Resin Composition] may be used.

本発明の一実施形態において、本製造方法は、上記共重合する工程の後に、上記非水系溶媒を水系溶媒に置換する工程を含むことが好ましい。当該工程を含むことにより、水性塗料として使用可能な、水に均一に分散または可溶であるポリシロキサン系樹脂が得られる。 In one embodiment of the present invention, the production method preferably includes a step of replacing the non-aqueous solvent with an aqueous solvent after the copolymerization step. By including this step, a polysiloxane resin that can be used as a water-based paint and is uniformly dispersed or soluble in water is obtained.

本発明の一実施形態において、非水系溶媒を水系溶媒に置換する工程は、例えば、後述する実施例に記載の工程により行うことができる。 In one embodiment of the present invention, the step of replacing the non-aqueous solvent with an aqueous solvent can be performed, for example, by the steps described in the Examples below.

本製造方法における共重合工程で使用される重合開始剤としては、特に限定されないが、例えば、2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、tert-ブチルパーオキシピバレート、tert-ブチルパーオキシベンゾエート、tert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、ジ-tert-ブチルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート等が挙げられる。 The polymerization initiator used in the copolymerization step in this production method is not particularly limited, but examples include 2,2'-azobis(isobutyronitrile), 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), and 2,2'-azobis(isobutyronitrile). nitrile), 2,2'-azobis(2-methylbutyronitrile), tert-butylperoxypivalate, tert-butylperoxybenzoate, tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate, di-tert- Examples include butyl peroxide, cumene hydroperoxide, diisopropyl peroxycarbonate, and the like.

上記重合開始剤の使用量は、例えば、単量体全量100重量部に対して0.01~10部であり、好ましくは、0.05~7重量部であり、より好ましくは、0.1~5重量部である。かかる重合開始剤の使用量が0.01重量部未満である場合には、重合が進行しにくくなることがあり、10重量部を超える場合には、生成する重合体の分子量が低下する傾向がある。 The amount of the polymerization initiator used is, for example, 0.01 to 10 parts, preferably 0.05 to 7 parts by weight, and more preferably 0.1 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total monomer. ~5 parts by weight. If the amount of the polymerization initiator used is less than 0.01 part by weight, polymerization may be difficult to proceed, and if it exceeds 10 parts by weight, the molecular weight of the resulting polymer tends to decrease. be.

本発明の一実施形態において、単量体(B)の量は、例えば、前記(A)~(C)の全量に対して、2重量%以上であり、好ましくは、2.3重量%以上であり、より好ましくは、2.5重量%以上であり、特に好ましくは、2.7重量%以上であり、とりわけ好ましくは、2.9重量%以上である。単量体(B)の量が上記範囲内であると、ポリシロキサン系樹脂が水に均一に分散または可溶になる効果を奏する。また、単量体(B)の量の上限は、本発明の効果を奏する限り特に限定されないが、例えば、50重量%以下であり、好ましくは、30重量%以下であり、より好ましくは、20重量%以下である。 In one embodiment of the present invention, the amount of monomer (B) is, for example, 2% by weight or more, preferably 2.3% by weight or more, based on the total amount of (A) to (C). It is more preferably 2.5% by weight or more, particularly preferably 2.7% by weight or more, particularly preferably 2.9% by weight or more. When the amount of monomer (B) is within the above range, the polysiloxane resin can be uniformly dispersed or soluble in water. Further, the upper limit of the amount of monomer (B) is not particularly limited as long as the effect of the present invention is achieved, but is, for example, 50% by weight or less, preferably 30% by weight or less, and more preferably 20% by weight or less. % by weight or less.

本発明の一実施形態において、オルガノポリシロキサン化合物(A)の量は、例えば、前記(A)~(C)の全量に対して、30重量%以上であり、好ましくは、35重量%以上であり、より好ましくは、40重量%以上であり、特に好ましくは、43重量%以上であり、とりわけ好ましくは、45重量%以上である。オルガノポリシロキサン化合物(A)の量が上記範囲内であると、塗料として用いた際に高耐候性の効果を奏する。また、オルガノポリシロキサン化合物(A)の量の上限は、本発明の効果を奏する限り特に限定されないが、例えば、95重量%以下であり、好ましくは、90重量%以下であり、より好ましくは、85重量%以下である。 In one embodiment of the present invention, the amount of the organopolysiloxane compound (A) is, for example, 30% by weight or more, preferably 35% by weight or more, based on the total amount of (A) to (C). It is more preferably 40% by weight or more, particularly preferably 43% by weight or more, particularly preferably 45% by weight or more. When the amount of the organopolysiloxane compound (A) is within the above range, high weather resistance can be achieved when used as a paint. Further, the upper limit of the amount of the organopolysiloxane compound (A) is not particularly limited as long as the effects of the present invention are achieved, but is, for example, 95% by weight or less, preferably 90% by weight or less, and more preferably, It is 85% by weight or less.

本発明の一実施形態において、単量体(C)の含有量は、例えば、前記(A)~(C)の全量に対して、6重量%以上であり、好ましくは、7重量%以上であり、より好ましくは、8重量%以上である。単量体(C)の含有量が上記範囲内であると、塗膜に弾性を付与する効果を奏する。また、単量体(C)の含有量の上限は、本発明の効果を奏する限り特に限定されないが、例えば、50重量%以下であり、好ましくは、48重量%以下であり、より好ましくは、47重量%以下である。 In one embodiment of the present invention, the content of monomer (C) is, for example, 6% by weight or more, preferably 7% by weight or more, based on the total amount of (A) to (C). The content is more preferably 8% by weight or more. When the content of the monomer (C) is within the above range, it has the effect of imparting elasticity to the coating film. Further, the upper limit of the content of the monomer (C) is not particularly limited as long as the effects of the present invention are achieved, but is, for example, 50% by weight or less, preferably 48% by weight or less, and more preferably, It is 47% by weight or less.

本発明の一実施形態において、本製造方法は、さらに、アルコキシシラン化合物と、ラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物と、を縮合させて、前記ラジカル重合性不飽和基を有するオルガノポリシロキサン化合物(A)を取得する工程を含み得る。 In one embodiment of the present invention, the production method further includes condensing an alkoxysilane compound and an alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group to produce the organopolysiloxane having the radically polymerizable unsaturated group. The method may include a step of obtaining compound (A).

アルコキシシラン化合物およびラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物としては、例えば、上記(構成単位(a))に記載のものが使用され得る。 As the alkoxysilane compound and the alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group, for example, those described above (structural unit (a)) can be used.

当該工程における縮合は、当該技術分野で公知の方法により行うことができる。例えば、アルコキシシラン化合物と、ラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物とを含む混合物に、水とアルコキシシリル基の加水分解および縮合の触媒を添加することにより行われる。当該工程における縮合で溶媒を用いる際は、非水系溶媒を用いることが好ましい。 The condensation in this step can be performed by a method known in the art. For example, it is carried out by adding water and a catalyst for hydrolysis and condensation of alkoxysilyl groups to a mixture containing an alkoxysilane compound and an alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group. When using a solvent in the condensation step, it is preferable to use a non-aqueous solvent.

当該工程におけるアルコキシシリル基の加水分解および縮合の触媒としては、例えば、上記した触媒が使用され得る。 As the catalyst for the hydrolysis and condensation of the alkoxysilyl group in this step, for example, the above-mentioned catalysts can be used.

なお、アルコキシシラン化合物と、ラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物との縮合に関しては、上記の(構成単位(a))に記載の通りである。 The condensation of the alkoxysilane compound and the alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group is as described in (constituent unit (a)) above.

本発明の一実施形態において、上記縮合に使用する水のモル数は、アルコキシシラン化合物とラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物との合計モル数に対して、1.0~2.5倍であり得る。 In one embodiment of the present invention, the number of moles of water used in the condensation is 1.0 to 2.5 with respect to the total number of moles of the alkoxysilane compound and the alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group. It can be double.

本発明の一実施形態において、上記縮合に供されるラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物は、全アルコキシシラン化合物に対して、2~10重量%であり得る。 In one embodiment of the present invention, the alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group to be subjected to the condensation may be 2 to 10% by weight based on the total alkoxysilane compound.

〔5.用途〕
本ポリシロキサン系樹脂、本樹脂組成物および本水溶液は、例えば、建築内外装用、メタリックベースあるいはメタリックベース上のクリアー等の自動車用、アルミニウム、ステンレス、銀等の金属直塗用、スレート、コンクリート、瓦、モルタル、石膏ボード、石綿スレート、アスベストボード、プレキャストコンクリート、軽量気泡コンクリート、珪酸カルシウム板、タイル、レンガ等の窯業系直塗用、ガラス用、天然大理石、御影石等の石材用の塗料あるいは上面処理剤として好適に用いられる。
[5. Use]
This polysiloxane resin, this resin composition, and this aqueous solution can be used, for example, for the interior and exterior of buildings, for automobiles such as metallic bases or clear coatings on metallic bases, for direct coating on metals such as aluminum, stainless steel, and silver, for slate, concrete, etc. For direct coating of tiles, mortar, plasterboard, asbestos slate, asbestos board, precast concrete, lightweight cellular concrete, calcium silicate boards, tiles, bricks, etc., paints or top surfaces for glass, stone materials such as natural marble, granite, etc. It is suitably used as a processing agent.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made within the scope of the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. are also included within the technical scope of the present invention.

以下、本発明を実施例に基づいてより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in more detail based on Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

〔材料〕
実施例および比較例において、以下の材料を使用した。
〔material〕
In the Examples and Comparative Examples, the following materials were used.

(a成分)
メチルトリメトキシシラン:ダウ・東レ(株)製の「Z-6033」
フェニルトリメトキシシラン:ダウ・東レ(株)製の「Z-6124」
ジメチルジメトキシシラン:ダウ・東レ(株)製の「Z-6329」
γーメタクリロキシプロピルトリメトキシシラン:モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製の「A-174」
γーメタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン:ダウ・東レ(株)製の「Z-6033」
(b成分)
純水
ジブチルホスフェート:城北化学工業(株)製の「DBP」
(c成分)
メチルメタクリレート(略称「MMA」):三菱ガス化学株式会社製
ブチルアクリレート(略称「BA」):株式会社日本触媒製
γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン(略称「TESMA」):モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製の「Y-9936」
アクリルアミド-tブチルスルホン酸ナトリウム:東亞合成(株)製の「ATBS-Na」、市販分類「モノマー」
スルホエチルメタクリル酸ナトリウム:日本乳化剤(株)製の「アントックスMS-2N-D」、市販分類「乳化剤」
アクリル酸ナトリウム(略称「AANa」):浅田化学工業(株)製、弱酸と強塩基からなる塩構造を有する(強酸と強塩基からなる塩構造を有さない)、市販分類「モノマー」
アデカスタブSR-10:(株)アデカ製、(メタ)アクリロイル基および(メタ)アクリルアミド基のいずれも含まない、市販分類「乳化剤」
2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル):和光純薬工業株式会社製、重合開始剤
2-プロパノール:ナカライテスク(株)製
純水
(d成分)
純水
2-プロパノール:ナカライテスク(株)製
過硫酸カリウム:三菱ガス化学(株)製
(e成分)
2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル):和光純薬工業株式会社製、重合開始剤
2-プロパノール:ナカライテスク(株)製
過硫酸カリウム:三菱ガス化学(株)製
(その他)
純水
二酸化チタン:石原産業(株)製の「タイペーク PFC105」
凍結防止剤:関東化学(株)製の「プロピレングリコール」
分散剤:Cray Valley製の「SMA1440H Solution」、ビックケミー・ジャパン(株)製の「Disperbyk-2090」
湿潤分散剤:BASF製の「Dispex Ultra FA 4437」
防腐剤:大阪ガスケミカル(株)製の「スラウト 99N」
消泡剤:MUNZING CHEMIE製の「AGITAN 295」
増粘剤:サンノプコ(株)製の「SNシックナー 612NC」
成膜助剤:JNC(株)製の「CS-12」。
(component a)
Methyltrimethoxysilane: "Z-6033" manufactured by Dow Toray Industries, Inc.
Phenyltrimethoxysilane: "Z-6124" manufactured by Dow Toray Industries, Inc.
Dimethyldimethoxysilane: "Z-6329" manufactured by Dow Toray Industries, Inc.
γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane: “A-174” manufactured by Momentive Performance Materials Japan LLC
γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane: "Z-6033" manufactured by Dow Toray Industries, Inc.
(b component)
Pure water dibutyl phosphate: “DBP” manufactured by Johoku Chemical Industry Co., Ltd.
(c component)
Methyl methacrylate (abbreviation "MMA"): Manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd. Butyl acrylate (abbreviation "BA"): Manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd. γ-(meth)acryloxypropyltriethoxysilane (abbreviation "TESMA"): Momentive Performance・“Y-9936” manufactured by Materials Japan LLC
Sodium acrylamide-t-butylsulfonate: "ATBS-Na" manufactured by Toagosei Co., Ltd., commercially available classification "monomer"
Sodium sulfoethyl methacrylate: “Antox MS-2N-D” manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd., commercially available classification “emulsifier”
Sodium acrylate (abbreviation "AANa"): Manufactured by Asada Chemical Industry Co., Ltd., has a salt structure consisting of a weak acid and a strong base (does not have a salt structure consisting of a strong acid and a strong base), commercially available classification "monomer"
Adekastab SR-10: Manufactured by Adeka Co., Ltd., contains neither (meth)acryloyl group nor (meth)acrylamide group, commercially classified as "emulsifier"
2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile): Made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., polymerization initiator 2-propanol: Made by Nacalai Tesque Co., Ltd. Pure water (component d)
Pure water 2-propanol: Nacalai Tesque Co., Ltd. Potassium persulfate: Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd. (component e)
2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile): Wako Pure Chemical Industries, Ltd., polymerization initiator 2-propanol: Nacalai Tesque Co., Ltd. Potassium persulfate: Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd. (others) )
Pure water Titanium dioxide: “Tiepeke PFC105” manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.
Antifreeze agent: "Propylene glycol" manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.
Dispersant: “SMA1440H Solution” manufactured by Cray Valley, “Disperbyk-2090” manufactured by Byk Chemie Japan Co., Ltd.
Wetting and dispersing agent: "Dispex Ultra FA 4437" manufactured by BASF
Preservative: “Slout 99N” manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd.
Antifoaming agent: “AGITAN 295” manufactured by MUNZING CHEMIE
Thickener: “SN Thickener 612NC” manufactured by San Nopco Co., Ltd.
Film-forming aid: "CS-12" manufactured by JNC Corporation.

〔測定および評価方法〕
実施例および比較例における測定および評価を、以下の方法で行った。
[Measurement and evaluation method]
Measurements and evaluations in Examples and Comparative Examples were performed by the following methods.

(重合安定性)
重合中の増粘により流動性がなくなり攪拌が不可能になるか否かにより、重合安定性(重合中のゲル化・沈殿)を評価した。問題なく重合が行われた場合を「可」とした。
(Polymerization stability)
Polymerization stability (gelation/precipitation during polymerization) was evaluated based on whether fluidity was lost due to thickening during polymerization and stirring became impossible. The case where polymerization was carried out without any problems was rated as "fair".

(水溶液安定性)
共重合体の揮発成分が40%になるよう水で希釈した際に、目視にて観察することで、水溶液安定性(水置換性)を評価した。水に均一に分散または溶解した場合を「良」とし、共重合体と水との相分離が見られた際を「不良」と判断した。
(Aqueous solution stability)
When the copolymer was diluted with water so that the volatile component content was 40%, the aqueous solution stability (water displacement property) was evaluated by visually observing the copolymer. It was judged as "good" when it was uniformly dispersed or dissolved in water, and it was judged as "poor" when phase separation between the copolymer and water was observed.

(水溶液外観)
各合成例で得られた共重合体の水溶液を25℃の条件下で1週間静置し、目視にて観察することで、水溶液外観を評価した。
(Aqueous solution appearance)
The aqueous solution of the copolymer obtained in each synthesis example was allowed to stand for one week at 25° C., and the appearance of the aqueous solution was evaluated by visually observing it.

(貯蔵安定性)
固形分濃度40%に調整した樹脂含有水溶液をガラス瓶内に密閉した状態で、50℃に昇温した熱風乾燥機内に静置し、前記ガラス瓶を45度傾けた際に内溶液に流動性が確認できなくなった時点をゲル化点として、貯蔵安定性(50℃下でのゲル化日)を評価した。
(Storage stability)
A resin-containing aqueous solution adjusted to a solid content concentration of 40% was sealed in a glass bottle and left standing in a hot air dryer heated to 50°C, and when the glass bottle was tilted at 45 degrees, fluidity was confirmed in the solution inside. The storage stability (day of gelation at 50° C.) was evaluated using the gelation point at the time when gelatinization stopped.

(光沢値)
特許第5695950号公報を参照して、光沢値を測定した。簡潔には、ミノルタ(株)製光沢計Multi-Gloss268を用いて、後述する方法で作製した試験片の、入射角60°の光沢値を測定した。光沢値が高いほど外観に優れることを示す。
(Gloss value)
The gloss value was measured with reference to Japanese Patent No. 5,695,950. Briefly, using a gloss meter Multi-Gloss 268 manufactured by Minolta Co., Ltd., the gloss value at an incident angle of 60° of a test piece prepared by the method described below was measured. The higher the gloss value, the better the appearance.

(耐候性)
国際公開第2016/052636号公報および特許第5555449号公報を参照して、耐候性の評価を行った。
(Weatherability)
Weather resistance was evaluated with reference to International Publication No. 2016/052636 and Patent No. 5555449.

簡潔には、メタルハライドランプ灯式試験機〔ダイプラ・ウィンテス株式会社製、型式KU-R5CI-A〕を用いて、後述する方法で作製した試験片上硬化膜の促進耐候性試験を実施した。促進耐候性試験400時間前後における硬化膜の60°光沢値を測定し、光沢保持率を算出した。光沢保持率が高いほど、耐候性が良好であることを示す。 Briefly, an accelerated weathering test was conducted on a cured film on a test piece prepared by the method described below using a metal halide lamp type tester (manufactured by Daipra Wintes Co., Ltd., model KU-R5CI-A). The 60° gloss value of the cured film was measured before and after 400 hours of accelerated weathering test, and the gloss retention rate was calculated. The higher the gloss retention rate, the better the weather resistance.

なお、促進耐候性試験の試験条件は、次の通りである。 The test conditions for the accelerated weathering test are as follows.

照度:85mW/cm2
照射 63℃ 50% 6時間
結露 30℃ 98% 2時間
シャワー 結露の前後に30秒。
Illuminance: 85mW/ cm2
Irradiation 63℃ 50% 6 hours
Condensation 30℃ 98% 2 hours Shower 30 seconds before and after condensation.

〔合成例1~9〕
(共縮合物;a-1およびa-2)
表1に記載の各種成分を表1に記載の量で用いて、各共縮合物(a-1およびa-2)を合成した。
[Synthesis examples 1 to 9]
(Cocondensate; a-1 and a-2)
Each cocondensate (a-1 and a-2) was synthesized using the various components listed in Table 1 in the amounts listed in Table 1.

具体的には、攪拌機、温度計および還流冷却器を備えた反応器に、シラン化合物として表1に記載の種類および量のa成分、次いでb成分を仕込み、反応温度105℃にて3時間撹拌しながら反応させ、各共縮合物(a-1およびa-2)を得た。 Specifically, in a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, and a reflux condenser, component a of the type and amount listed in Table 1 as a silane compound, followed by component b were charged, and the mixture was stirred at a reaction temperature of 105° C. for 3 hours. The reaction was carried out while the reaction was in progress, and each co-condensate (a-1 and a-2) was obtained.

(アクリルグラフト共縮合物:A-1~A-9)
表2に記載の各種成分を表2に記載の量で用いて、各アクリルグラフト共縮合物(A-1~A-9)を合成した。
(Acrylic graft cocondensate: A-1 to A-9)
Each acrylic graft cocondensate (A-1 to A-9) was synthesized using the various components listed in Table 2 in the amounts listed in Table 2.

具体的には、攪拌機、温度計、還流冷却器、窒素ガス導入管および滴下ロートを備えた反応器に、表2に記載の種類および量のd成分を仕込み、窒素ガスを導入しつつ75℃に昇温した後、表2に記載の種類および量のc成分の混合溶液を滴下ロートから5時間かけて等速滴下した。次に、表2に記載の種類および量のe成分の混合溶液を1時間かけて等速滴下した。その後、引き続き、75℃で2時間攪拌した後、ロータリーエバポレーターにより不揮発成分が90%以上になるまで脱気を行い、続いて、不揮発成分が40%になるよう水で希釈を行った。室温まで冷却し、各アクリルグラフト共縮合物(A-1~A-9)を得た。 Specifically, a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, a nitrogen gas introduction tube, and a dropping funnel was charged with the type and amount of component d listed in Table 2, and heated to 75°C while introducing nitrogen gas. After raising the temperature to , a mixed solution of component c of the type and amount listed in Table 2 was added dropwise at a constant rate from the dropping funnel over a period of 5 hours. Next, a mixed solution of component e having the type and amount listed in Table 2 was added dropwise at a uniform rate over 1 hour. Thereafter, the mixture was continuously stirred at 75° C. for 2 hours, and then degassed using a rotary evaporator until the nonvolatile components became 90% or more, and then diluted with water so that the nonvolatile components became 40%. The mixture was cooled to room temperature to obtain each acrylic graft cocondensate (A-1 to A-9).

〔合成例10〕
(水性アクリルシリコン共重合体エマルション:A-10)
表2に記載の各種成分を表2に記載の量で用いて、アクリルグラフト共縮合物(A-10)を合成した。
[Synthesis example 10]
(Aqueous acrylic silicone copolymer emulsion: A-10)
Acrylic graft cocondensate (A-10) was synthesized using the various components listed in Table 2 in the amounts listed in Table 2.

具体的には、攪拌機、温度計、還流冷却器、窒素ガス導入管および滴下ロートを備えた反応器に、表2に記載の種類および量のd成分を仕込み、窒素ガスを導入しつつ75℃に昇温した後、表2に記載の種類および量のc成分の混合溶液を滴下ロートから5時間かけて等速滴下した。次に、表2に記載の種類および量のe成分の混合溶液を1時間かけて等速滴下した。その後、引き続き、75℃で2時間攪拌した後、室温まで冷却し、水性アクリルシリコン共重合体エマルション(A-10)を得た。 Specifically, a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, a nitrogen gas introduction tube, and a dropping funnel was charged with the type and amount of component d listed in Table 2, and heated to 75°C while introducing nitrogen gas. After raising the temperature to , a mixed solution of component c of the type and amount listed in Table 2 was added dropwise at a constant rate from the dropping funnel over a period of 5 hours. Next, a mixed solution of component e having the type and amount listed in Table 2 was added dropwise at a uniform rate over 1 hour. Thereafter, the mixture was stirred at 75° C. for 2 hours and then cooled to room temperature to obtain an aqueous acrylic silicone copolymer emulsion (A-10).

Figure 0007390827000001
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Figure 0007390827000002
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〔樹脂組成物の製造例〕
国際公開第2016/052636号公報および特許第6059864号公報を参照して、樹脂組成物の一例として、顔料含有コーティング剤用樹脂組成物を作製した。簡潔には、表3に記載の種類および量で各成分を配合し、各顔料含有コーティング剤用樹脂組成物を作製した。
[Production example of resin composition]
With reference to International Publication No. 2016/052636 and Patent No. 6059864, a resin composition for a pigment-containing coating agent was produced as an example of a resin composition. Briefly, each component was blended in the types and amounts shown in Table 3 to produce each pigment-containing resin composition for a coating agent.

〔試験片の作製〕
国際公開第2016/052636号公報を参照して、「光沢値」および「耐候性」を測定および評価するための試験片を作製した。簡潔には、上記で作製した各顔料含有コ-ティング剤用樹脂組成物100重量部に対し、硬化触媒としてジアザビシクロウンデセン0.4重量部を加え、プライマーとしてハイポンファインプライマーII(日本ペイント製)を塗布したアルミ板(50mm×150mm)上に、エアスプレ-を用いて、乾燥膜厚が約40μmとなるように塗布し、23℃、50%RHにて1週間乾燥して、各塗装板を得た。この各塗装板を各試験片として用いた。
[Preparation of test piece]
With reference to International Publication No. 2016/052636, test pieces for measuring and evaluating "gloss value" and "weather resistance" were prepared. Briefly, 0.4 parts by weight of diazabicycloundecene was added as a curing catalyst to 100 parts by weight of each resin composition for a pigment-containing coating agent prepared above, and Hypon Fine Primer II (Nippon Paint) was added as a primer. Coating was applied onto an aluminum plate (50 mm x 150 mm) coated with the product (manufactured by Manufacturer Co., Ltd.) using air spray so that the dry film thickness was approximately 40 μm, and dried for one week at 23°C and 50% RH. Got the board. Each coated plate was used as each test piece.

Figure 0007390827000003
Figure 0007390827000003

〔実施例1~8および比較例2〕
上記で作製した各共重合体および各試験片を用いて、上記の〔測定および評価方法〕に記載の方法により、各種パラメータの測定および評価を行った。結果を表4に示す。
[Examples 1 to 8 and Comparative Example 2]
Using each copolymer and each test piece produced above, various parameters were measured and evaluated by the method described in the above [Measurement and evaluation method]. The results are shown in Table 4.

〔比較例1〕
上記で作製した共重合体(A-9)を用いて、上記の〔測定および評価方法〕に記載の方法により、各種パラメータの測定および評価を行った。結果を表4に示す。
[Comparative example 1]
Using the copolymer (A-9) produced above, various parameters were measured and evaluated by the method described in [Measurement and evaluation method] above. The results are shown in Table 4.

Figure 0007390827000004
Figure 0007390827000004

〔結果〕
表4より、実施例1~8では、水性塗料としての性能を示す、重合安定性、水溶液安定性、水溶液外観および貯蔵安定性に優れ、かつ耐候性に関連する、光沢値および光沢保持率も良好であった。
〔result〕
From Table 4, Examples 1 to 8 have excellent polymerization stability, aqueous solution stability, aqueous solution appearance, and storage stability, which indicate performance as water-based paints, and also have gloss values and gloss retention rates that are related to weather resistance. It was good.

一方、比較例1では、側鎖に、酸と塩基からなる塩構造を有さない共重合体を用いたため、水溶液安定性(水置換性)が不良であり、生成物が沈降する結果となった。 On the other hand, in Comparative Example 1, since a copolymer having no salt structure consisting of an acid and a base was used in the side chain, the aqueous solution stability (water displacement property) was poor, resulting in precipitation of the product. Ta.

また、比較例2では、エマルションの形態の共重合体を用いたため、光沢値が低く、光沢保持率も劣る結果となった。 Furthermore, in Comparative Example 2, since the copolymer in the form of an emulsion was used, the gloss value was low and the gloss retention rate was also poor.

本発明の樹脂は、水性塗料として使用可能であって、かつ耐候性に優れた塗膜が得られる。したがって、本発明は、様々なコーティング剤の分野に好適に利用することができる。 The resin of the present invention can be used as a water-based paint and provides a coating film with excellent weather resistance. Therefore, the present invention can be suitably utilized in various fields of coating agents.

Claims (3)

ラジカル重合性不飽和基を有するオルガノポリシロキサン化合物(A)と、
酸と塩基からなる塩構造を有し、かつラジカル重合性基を有する単量体(B)と、
任意で、前記(A)および(B)以外の、ラジカル重合性基を有する単量体(C)と、
を共重合する工程を含み、
さらに、アルコキシシラン化合物と、ラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物と、を縮合させて、前記ラジカル重合性不飽和基を有するオルガノポリシロキサン化合物(A)を取得する工程を含み、
前記アルコキシシラン化合物は、下記一般式(I):
-(Si(OR 4-a ) (I)
(式中、R は炭素数1~10のアルキル基、または非置換もしくは置換アリール基であり、R はそれぞれ独立して水素原子または炭素数1~10のアルキル基であり、aは0~3の整数である。)
で表される、加水分解性シリル基を有する化合物であり、
前記ラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物は、下記一般式(II):
-(Si(OR 4-b ) (II)
(式中、R は重合性不飽和基を有する炭素数1~10の置換アルキル基、アルケニル基、または重合性不飽和基を有しかつ任意にそれ以外の置換基を有しても良いアリール基であり、R はそれぞれ独立して水素原子または炭素数1~10のアルキル基であり、bは1~3の整数である。)
で表される、加水分解性シリル基を有する化合物であり、
前記ラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシラン化合物が、全アルコキシシラン化合物に対して、2~8重量%であり、
前記単量体(B)は、スルホエチルメタクリル酸ナトリウム、アクリルアミド-tブチルスルホン酸ナトリウム、2-(メタクリロイルオキシ)エタンスルホン酸ナトリウム、2-(メタクリロイルオキシ)ポリアルキレンオキシドスルホン酸ナトリウム、アクリルアミド-tブチルスルホン酸ナトリウム、2-(メタクリロイルオキシ)エタンスルホン酸カリウム、2-(メタクリロイルオキシ)ポリアルキレンオキシドスルホン酸カリウム、アクリルアミド-tブチルスルホン酸カリウム、2-(メタクリロイルオキシ)エタンスルホン酸カルシウム、2-(メタクリロイルオキシ)ポリアルキレンオキシドスルホン酸カルシウム、アクリルアミド-tブチルスルホン酸カルシウム、スルホエチルメタクリル酸アンモニウム、アクリルアミド-tブチルスルホン酸アンモニウム、2-(メタクリロイルオキシ)エタンスルホン酸アンモニウム、2-(メタクリロイルオキシ)ポリアルキレンオキシドスルホン酸アンモニウム、アクリルアミド-tブチルスルホン酸アンモニウム、アクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウム、アクリル酸カルシウム、アクリル酸アンモニウム、メタクリル酸ナトリウム、メタクリル酸カリウム、メタクリル酸カルシウムおよびメタクリル酸アンモニウムからなる群から選択される1種以上である、ポリシロキサン系樹脂の製造方法。
An organopolysiloxane compound (A) having a radically polymerizable unsaturated group,
A monomer (B) having a salt structure consisting of an acid and a base and having a radically polymerizable group;
Optionally, a monomer (C) having a radically polymerizable group other than the above (A) and (B),
including the step of copolymerizing
Furthermore, the step of condensing an alkoxysilane compound and an alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group to obtain the organopolysiloxane compound (A) having the radically polymerizable unsaturated group,
The alkoxysilane compound has the following general formula (I):
R 1 a -(Si(OR 2 ) 4-a ) (I)
(In the formula, R 1 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an unsubstituted or substituted aryl group, R 2 is each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a is 0 It is an integer between ~3.)
A compound having a hydrolyzable silyl group represented by
The alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group has the following general formula (II):
R 3 b -(Si(OR 4 ) 4-b ) (II)
(In the formula, R 3 has a substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, or a polymerizable unsaturated group having a polymerizable unsaturated group, and may optionally have other substituents. It is an aryl group, each R 4 is independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and b is an integer of 1 to 3.)
A compound having a hydrolyzable silyl group represented by
The alkoxysilane compound having a radically polymerizable unsaturated group is 2 to 8% by weight based on the total alkoxysilane compound,
The monomer (B) includes sodium sulfoethyl methacrylate, sodium acrylamide-t-butylsulfonate, sodium 2-(methacryloyloxy)ethanesulfonate, sodium 2-(methacryloyloxy)polyalkylene oxide sulfonate, and sodium acrylamide-t-butylsulfonate. Sodium butylsulfonate, potassium 2-(methacryloyloxy)ethanesulfonate, potassium 2-(methacryloyloxy)polyalkylene oxide sulfonate, potassium acrylamide-t-butylsulfonate, calcium 2-(methacryloyloxy)ethanesulfonate, 2- (methacryloyloxy)calcium polyalkylene oxide sulfonate, calcium acrylamide-t-butylsulfonate, ammonium sulfoethyl methacrylate, ammonium acrylamide-t-butylsulfonate, ammonium 2-(methacryloyloxy)ethanesulfonate, 2-(methacryloyloxy) From the group consisting of ammonium polyalkylene oxide sulfonate, ammonium acrylamide-t-butyl sulfonate, sodium acrylate, potassium acrylate, calcium acrylate, ammonium acrylate, sodium methacrylate, potassium methacrylate, calcium methacrylate and ammonium methacrylate A method for producing one or more selected polysiloxane resins.
前記共重合が非水系溶媒中で行われる、請求項1に記載のポリシロキサン系樹脂の製造方法。 The method for producing a polysiloxane resin according to claim 1, wherein the copolymerization is performed in a nonaqueous solvent. さらに、前記共重合する工程の後に、前記非水系溶媒を水系溶媒に置換する工程を含む、請求項2に記載のポリシロキサン系樹脂の製造方法。 The method for producing a polysiloxane resin according to claim 2, further comprising a step of replacing the nonaqueous solvent with an aqueous solvent after the copolymerization step.
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