(57)【要約】【課題】作業性に優れる１液硬化仕様で、耐温水性及び耐候性等の耐久性に優れた塗膜を形成可能な水性樹脂組成物、該水性樹脂組成物用いたコーティング剤、及び該コーティング剤が塗布された物品を提供する。【解決手段】ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）及びビニル重合体（Ｂ）を含有する樹脂粒子が水系媒体中に分散された水性樹脂組成物であって、前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）が前記ビニル重合体（Ｂ）以外の親水性基を有するビニル重合体（ａ１）とポリシロキサン（ａ２）とが結合した複合樹脂であり、前記樹脂粒子中のポリシロキサン（ａ２）が１０〜８０質量％の範囲であり、前記ビニル重合体（Ｂ）と前記ビニル重合体（ａ１）とが相互侵入高分子網目構造を形成していることを特徴とする水性樹脂組成物を用いる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）及びビニル重合体（Ｂ）を含有する樹脂粒子が水系媒体中に分散された水性樹脂組成物であって、前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）が前記ビニル重合体（Ｂ）以外の親水性基を有するビニル重合体（ａ１）とポリシロキサン（ａ２）とが結合した複合樹脂であり、前記樹脂粒子中のポリシロキサン（ａ２）が１０〜８０質量％の範囲であり、前記ビニル重合体（Ｂ）と前記ビニル重合体（ａ１）とが相互侵入高分子網目構造を形成していることを特徴とする水性樹脂組成物。
【請求項２】
前記ビニル重合体（ａ１）と前記ポリシロキサン（ａ２）との結合が、前記親水性基を有するビニル重合体（ａ１）の有する加水分解性シリル基及び／またはシラノール基と前記ポリシロキサン（ａ２）の有する加水分解性シリル基及び／またはシラノール基との縮合結合である請求項１記載の水性樹脂組成物。
【請求項３】
前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）と前記ビニル重合体（Ｂ）との質量比［（Ａ）／（Ｂ）］が１０／９０〜９０／１０の範囲である請求項１又は２記載の水性樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の水性樹脂組成物を含有することを特徴とするコーティング剤。
【請求項５】
請求項４記載のコーティング剤の塗膜を有することを特徴とする物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コーティング剤をはじめとする様々な用途に使用可能な水性樹脂組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、無機材料と有機材料の特性を兼備させた高機能材料の開発が各産業分野で広く行われており、無機材料は耐候性、耐熱性、耐擦傷性等の耐久性に優れ、有機材料は柔軟性・加工性に富んでいることが一般的に知られている。この中、無機材料と有機材料とを複合化した水性樹脂が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この水性樹脂の塗膜は、高耐候性を有しているが、より高度な耐久性が要求される場合には硬化剤を使用することが必須で、塗装作業性に劣る点が指摘されていた。
【０００３】
そこで、作業性に優れる１液硬化仕様で、耐久性に優れた塗膜を形成可能な材料が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２７９４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、作業性に優れる１液硬化仕様で、耐温水性及び耐候性等の耐久性に優れた塗膜を形成可能な水性樹脂組成物、該水性樹脂組成物用いたコーティング剤、及び該コーティング剤が塗布された物品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ポリシロキサン複合樹脂及びビニル重合体を含有する特定の樹脂粒子が水系媒体中に分散した水性樹脂組成物が、耐温水性及び耐候性等に優れた塗膜を形成可能であることを見出し、本発明を完成させた。
【０００７】
すなわち、本発明は、ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）及びビニル重合体（Ｂ）を含有する樹脂粒子が水系媒体中に分散された水性樹脂組成物であって、前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）が前記ビニル重合体（Ｂ）以外の親水性基を有するビニル重合体（ａ１）とポリシロキサン（ａ２）とが結合した複合樹脂であり、前記樹脂粒子中のポリシロキサン（ａ２）が１０〜８０質量％の範囲であり、前記ビニル重合体（Ｂ）と前記ビニル重合体（ａ１）とが相互侵入高分子網目構造を形成していることを特徴とする水性樹脂組成物に関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の水性複合樹脂組成物は、金属基材、プラスチック基材、無機基材、繊維質基材、布材、紙、木質基材等の様々な基材に対して良好な密着性を有することから、コーティング剤や接着剤に使用することができる。とりわけ、本発明の水性樹脂組成物は、耐温水性、耐候性等に優れた塗膜を形成できることから、各種基材のプライマー層形成用コーティング剤やトップコート層形成用コーティング剤等に好適に使用することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の水性樹脂組成物は、ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）及びビニル重合体（Ｂ）を含有する樹脂粒子が水系媒体中に分散された水性樹脂組成物であって、前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）が前記ビニル重合体（Ｂ）以外の親水性基を有するビニル重合体（ａ１）とポリシロキサン（ａ２）とが結合した複合樹脂であり、前記樹脂粒子中のポリシロキサン（ａ２）が１０〜８０質量％の範囲であり、前記ビニル重合体（Ｂ）と前記ビニル重合体（ａ１）とが相互侵入高分子網目構造を形成しているものである。
【００１０】
まず、前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）について説明する。前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）は、親水性基を有するビニル重合体（ａ１）とポリシロキサン（ａ２）とが結合したものである。
【００１１】
前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）は、得られる塗膜の耐温水性及び耐候性等の耐久性がより向上することから、ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）全体に対して１５〜８５質量％のポリシロキサン（ａ２）由来の構造を有することが好ましい。
【００１２】
なお、前記ポリシロキサン（ａ２）由来の構造の質量割合は、前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）の製造に使用する原料の仕込み割合に基づき、ポリシロキサン（ａ２）等の加水分解縮合反応によって生成しうるメタノールやエタノール等の副生成物の生成を考慮し算出した値である。
【００１３】
また、前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）は、前記樹脂粒子が水系媒体中に安定して分散するうえで、親水性基を有することが必須である。
【００１４】
親水性基は、主として前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）の外層を構成する前記親水性基を有するビニル重合体（ａ１）中に存在することが必須である。
【００１５】
前記親水性基としては、アニオン性基、カチオン性基、及びノニオン性基を使用できるが、これらの中でもアニオン性基を使用することが好ましい。
【００１６】
前記アニオン性基としては、例えば、カルボキシル基、カルボキシレート基、スルホン酸基、スルホネート基等を使用することができ、なかでも、一部または全部が塩基性化合物等によって中和されたカルボキシレート基を使用することが、良好な水分散性を有する樹脂粒子を製造するうえで好ましい。
【００１７】
前記アニオン性基の中和に使用可能な塩基性化合物としては、例えば、アンモニアや、トリエチルアミン、ピリジン、モルホリン等の有機アミンや、モノエタノールアミン等のアルカノールアミンや、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、Ｃａ等を含む金属塩基性化合物等が挙げられる。
【００１８】
前記アニオン性基としてカルボキシレート基を使用する場合、それらはポリシロキサン複合樹脂（Ａ）全体に対して５０〜１，０００ｍｍｏｌ／ｋｇの範囲で存在することが、前記樹脂粒子の良好な水分散安定性を維持するうえで好ましい。
【００１９】
また、前記カチオン性基としては、例えば、３級アミノ基等を使用することができる。前記３級アミノ基の一部または全てを中和する際に使用することができる酸としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、乳酸、マレイン酸などの有機酸や、スルホン酸、メタンスルホン酸等の有機スルホン酸、及び、塩酸、硫酸、オルトリン酸、オルト亜リン酸等の無機酸等を単独または２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２０】
また、前記３級アミノ基の一部または全てを４級化する際に使用することができる４級化剤としては、例えば、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸等のジアルキル硫酸や、メチルクロライド、エチルクロライド、ベンジルクロライドなどのハロゲン化アルキル、メタンスルホン酸メチル、パラトルエンスルホン酸メチル等のアルキルまたはエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、エピクロルヒドリン等のエポキシ化合物を単独または２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２１】
また、前記ノニオン性基としては、例えば、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシブチレン基、ポリ（オキシエチレン−オキシプロピレン）基、及びポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン基等のポリオキシアルキレン基を使用することができる。なかでもオキシエチレン単位を有するポリオキシアルキレン基を使用することが、親水性をより一層向上させるうえで好ましい。
【００２２】
前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）としては、得られる塗膜の耐温水性及び耐候性等の耐久性がより向上することから、前記ビニル重合体（ａ１）と前記ポリシロキサン（ａ２）との結合が、前記ビニル重合体（ａ１）の有する加水分解性シリル基及び／またはシラノール基と前記ポリシロキサン（ａ２）の有する加水分解性シリル基及び／またはシラノール基との縮合結合であることが好ましい。
【００２３】
次に、前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）を構成する前記親水性基を有するビニル重合体（ａ１）について説明する。
【００２４】
前記親水性基を有するビニル重合体（ａ１）としては、得られる塗膜の耐温水性及び耐候性等の耐久性がより向上することから、３，０００〜１００，０００の数平均分子量を有するものを使用することが好ましく、５，０００〜２５，０００の数平均分子量を有するものを使用することがより好ましい。ここで、数平均分子量はゲル浸透クロマトグラフィー（以下、「ＧＰＣ」と略記する。）測定に基づきポリスチレン換算した値である。
【００２５】
前記親水性基を有するビニル重合体（ａ１）は、前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）に水分散性を付与する上で親水性基を有することが必須である。親水性基は、前記親水性基を有するビニル重合体（ａ１）全体に対して、５０〜１，０００ｍｍｏｌ／ｋｇの範囲に存在することが、一層良好な水分散性を付与する上で好ましい。
【００２６】
前記親水性基を有するビニル重合体（ａ１）としては、例えば、各種ビニル単量体を重合開始剤の存在下で重合することによって製造したものを使用することができる。
【００２７】
前記親水性基を有するビニル重合体（ａ１）の有する親水性基は、例えば、カルボキシル基を有するビニル単量体、３級アミノ基を有するビニル単量体等を重合し、これらの官能基を中和することによって、前記親水性基を有するビニル重合体（ａ１）中に容易に導入することができる。
【００２８】
前記カルボキシル基を有するビニル単量体としては、例えば、（メタ）アクリル酸、２−カルボキシエチル（メタ）アクリレート、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等の不飽和カルボン酸；無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和ポリカルボン酸の無水物；無水アクリル酸、無水メタクリル酸等の不飽和モノカルボン酸の無水物；アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和カルボン酸と、酢酸、プロピオン酸、安息香酸などの飽和カルボン酸との混合酸無水物；イタコン酸モノメチル、イタコン酸モノ−ｎ−ブチル、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノ−ｎ−ブチル、フマル酸モノメチル、フマル酸モノ−ｎ−ブチル等の飽和ジカルボン酸と、飽和１価アルコール類との各種のモノエステル（ハーフエステル）；アジピン酸モノビニル、コハク酸モノビニル等の飽和ジカルボン酸のモノビニルエステル；無水コハク酸、無水グルタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸等の飽和ポリカルボン酸の無水物と、炭素原子に結合した水酸基を含有するビニル単量体との付加反応生成物；前記カルボキシル基含有単量体と、ラクトン化合物とを付加反応せしめて得られる各種の単量体等が挙げられ、なかでもビニル重合体に容易に導入できることから、（メタ）アクリル酸等の不飽和カルボン酸が好ましい。また、これらの単量体は単独または２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２９】
前記３級アミノ基を有するビニル単量体としては、例えば、２−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、２−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、２−ジ−ｎ−プロピルアミノエチル（メタ）アクリレート、３−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、４−ジメチルアミノブチル（メタ）アクリレート、Ｎ−［２−（メタ）アクリロイルオキシ］エチルモルホリン等の３級アミノ基を有する（メタ
）アクリル酸エステル；ビニルピリジン、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルキノリン等の３級アミノ基を有する芳香族ビニル単量体；Ｎ−（２−ジメチルアミノ）エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（２−ジエチルアミノ）エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（２−ジ−ｎ−プロピルアミノ）エチル（メタ）アクリルアミド等の３級アミノ基を有する（メタ）アクリルアミド；Ｎ−（２−ジメチルアミノ）エチルクロトン酸アミド、Ｎ−（４−ジメチルアミノ）ブチルクロトン酸アミド等の３級アミノ基を有するクロトン酸アミド；２−ジメチルアミノエチルビニルエーテル、２−ジエチルアミノエチルビニルエーテル、４−ジメチルアミノブチルビニルエーテル等の３級アミノ基を有するビニルエーテル等が挙げられる。また、これらの単量体は単独または２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００３０】
前記親水性基を有するビニル重合体（ａ１）は、前記したような親水性基の他に、必要に応じてその他の官能基を有していてもよく、かかる官能基としては、後述するポリシロキサン（ａ２）と反応しうる加水分解性シリル基、シラノール基や、アミノ基、イミノ基、水酸基等が挙げられ、なかでも加水分解性シリル基であることが、長期耐候性に優れる塗膜を形成できるため好ましい。
【００３１】
前記親水性基を有するビニル重合体（ａ１）が有していても良い加水分解性シリル基は、加水分解性基が珪素原子に直接結合した官能基であり、例えば、下記の一般式（Ｉ）で表される官能基が挙げられる。
【００３２】
【化１】
2018145268.tif 000002
（式中、Ｒ１はアルキル基、アリール基またはアラルキル基等の１価の有機基を、Ｒ２はハロゲン原子、アルコキシ基、アシロキシ基、フェノキシ基、アリールオキシ基、メルカプト基、アミノ基、アミド基、アミノオキシ基、イミノオキシ基またはアルケニルオキシ基である。また、ｘは０〜２の整数である。）
【００３３】
前記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、１−メチルブチル基、２−メチルブチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基等が挙げられる。
【００３４】
前記アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、２−メチルフェニル基等が挙げられ、前記アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、ジフェニルメチル基、ナフチルメチル基等が挙げられる。
【００３５】
前記ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
【００３６】
前記アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。
【００３７】
前記アシロキシ基としては、例えば、アセトキシ、プロパノイルオキシ、ブタノイルオキシ、フェニルアセトキシ、アセトアセトキシ等が挙げられ、前記アリールオキシ基としては、例えば、フェニルオキシ、ナフチルオキシ等が挙げられ、前記アルケニルオキシ基としては、例えば、アリルオキシ基、１−プロペニルオキシ基、イソプロペニルオキシ基等が挙げられる。
【００３８】
前記Ｒ２は、加水分解によって生じうる一般式Ｒ２ＯＨ等の脱離成分の除去が容易であることから、好ましくはそれぞれ独立してアルコキシ基であることが好ましい。
【００３９】
また、前記親水性基を有するビニル重合体（ａ１）が有していても良いシラノール基は、水酸基が直接珪素原子に結合した官能基であって、主に前記した加水分解性シリル基が加水分解して生じる官能基である。
【００４０】
前記親水性基を有するビニル重合体（ａ１）が有していても良い加水分解性シリル基は、例えば、加水分解性シリル基を有するビニル単量体を重合することによって、前記親水性基を有するビニル重合体（ａ１）中に容易に導入することができる。
【００４１】
前記加水分解性シリル基を有するビニル単量体としては、例えば、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシランもしくは３−（メタ）アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン等を使用することができ、なかでも、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランを使用することが好ましい。
【００４２】
また、前記親水性基を有するビニル重合体（ａ１）の原料として、上記のカルボキシル基を有するビニル単量体、３級アミノ基を有するビニル単量体、加水分解性シリル基を有するビニル単量体以外のその他のビニル単量体を使用することができる。このその他のビニル単量体としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル化合物；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、グリセロールモノ（メタ）アクリレート等の水酸基を有するビニル単量体；メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレートフェノキシポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート等の末端がアルコキシ基又はフェノキシ基で封止されたポリオキシアルキレン基を有するビニル単量体；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート等の三級アミノ基を有するビニル単量体；Ｎ−メチルアミノエチル（メタ）アクリレート等の二級アミノ基を有するビニル単量体；アミノメチルアクリレート等の一級アミノ基を有するビニル単量体等の塩基性窒素原子を有する基を有するビニル単量体；２，２，２−トリフルオロエチル（メタ）アクリレート等のフッ素原子を有するビニル単量体；酢酸ビニル等のビニルエステル化合物；メチルビニルエーテル等のビニルエーテル化合物；（メタ）アクリロニトリル等の不飽和カルボン酸のニトリル化合物；スチレン等の芳香族環を有するビニル化合物；イソプレン等のα−オレフィン化合物、グリシジル（メタ）アクリレート等のエポキシ基を有するビニル単量体；（メタ）アクリルアミド等のアミド基を有するビニル単量体；Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド等のメチロールアミド基及びそのアルコキシ化物を有するビニル単量体；２−アジリジニルエチル（メタ）アクリレート等のアジリジニル基を有するビニル単量体；（メタ）アクリロイルイソシアナート等のイソシアナート基及び／またはブロック化イソシアナート基を有するビニル単量体；２−イソプロペニル−２−オキサゾリン等のオキサゾリン基を有するビニル単量体；ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート等のシクロペンテニル基を有するビニル単量体；アクロレイン等のカルボニル基を有するビニル単量体；アセトアセトキシエチル（メタ）アクリレート等のアセトアセチル基を有するビニル単量体；（メタ）アクリル酸、マレイン酸、もしくはこれらの半エステルまたはこれらの塩等のカルボキシル基を有する単量体等を１種または２種以上使用することができる���
【００４３】
前記ビニル重合体（ａ１）を製造する際に使用可能な重合開始剤としては、例えば、過硫酸塩、有機過酸化物、過酸化水素等のラジカル重合開始剤や、４，４’−アゾビス（４−シアノ吉草酸）、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩等のアゾ開始剤を使用することができる。また、前記ラジカル重合開始剤は、例えば、アスコルビン酸等の還元剤と併用しレドックス重合開始剤として使用しても良い。
【００４４】
前記重合開始剤の代表的なものである過硫酸塩としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等が挙げられ、有機過酸化物として、具体的には、例えば、過酸化ベンゾイル、ラウロイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシラウレート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート等のパーオキシエステル、クメンハイドロパーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド等を使用することができる。
【００４５】
重合開始剤の使用量は、重合が円滑に進行する量を使用すれば良いが、ビニル重合体（ａ１）の製造に使用するビニル単量体の全量に対して、１０質量％以下とすることが好ましい。
【００４６】
次に、前記ポリシロキサン複合樹脂水分散体（Ａ）を構成するポリシロキサン（ａ２）について説明する。
【００４７】
前記ポリシロキサン（ａ２）は、ケイ素原子と酸素原子とからなる鎖状構造を有するものであって、必要に応じて加水分解性シリル基やシラノール基等を有するものである。前記ポリシロキサン（ａ２）としては、例えば、下記一般式（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）からなる群より選ばれる１種以上の構造を有するポリシロキサンと、アルキル基の炭素原子数が１〜３個であるアルキルトリアルコキシシランの縮合物との反応物等が挙げられる。
【００４８】
【化２】
2018145268.tif 000003
【００４９】
【化３】
2018145268.tif 000004
（一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）中のＲ１はケイ素原子に結合した炭素原子数が４〜１２の有機基、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立にメチル基またはエチル基を表す。）
【００５０】
前記加水分解性シリル基は、加水分解性基が前記ケイ素原子に直接結合した原子団であって、例えば、前記親水性基を有するビニル重合体（ａ１）の説明の際に例示した一般式（Ｉ）に示されるような構造からなるものを使用することができる。
【００５１】
前記加水分解性基は、水の影響により水酸基を形成しうるものであって、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、置換アルコキシ基、アシロキシ基、フェノキシ基、メルカプト基、アミノ基、アミド基、アミノオキシ基、イミノオキシ基、アルケニルオキシ基等が挙げられ、なかでもアルコキシ基や置換アルコキシ基であることが好ましい。
【００５２】
また、前記シラノール基は、水酸基が前記ケイ素原子に直接結合した原子団を示すものであって、前記加水分解性シリル基が加水分解した際に形成される。
【００５３】
また、前記ポリシロキサン（ａ２）としては、前記したものの他に、必要に応じてメチル基等のアルキル基やフェニル基等を有しているものを使用することができ、例えば、ポリシロキサン（ａ２）を構成するケイ素原子に、フェニル基等の芳香族環式構造、炭素原子数１〜３のアルキル基、及び炭素原子数１〜３のアルコキシ基からなる群より選ばれる１種以上が直接結合したものを使用することが、水性複合樹脂組成物の良好な水分散安定性を維持するうえでより好ましい。
【００５４】
前記ポリシロキサン（ａ２）としては、例えば、後述するシラン化合物を完全にまたは部分的に加水分解縮合して得られるものを使用することができる。
【００５５】
前記シラン化合物としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｉｓｏ−ブチルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランもしくは３−（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン等のオルガノトリアルコキシシラン；ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルシクロヘキシルジメトキシシランもしくはメチルフェニルジメトキシシラン等のジオルガノジアルコキシシラン化合物；メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、ジエチルジクロロシランもしくはジフェニルジクロロシラン等の各種のクロロシラン化合物や、それらの部分加水分解縮合物等を使用することができ、なかでもオルガノトリアルコキシシランやジオルガノジアルコキシシランを使用することが好ましい。これらシラン化合物は、単独使用でも２種類以上の併用でもよい。
【００５６】
また、前記ポリシロキサン（ａ２）は、ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）を製造する工程において、２段階の反応工程を経ることによって形成することが好ましい。具体的には、前記ビニル重合体（ａ１）の有する加水分解性基等に、フェニルトリメトキシシラン等の比較的低分子量のシラン化合物を反応させることでポリシロキサン構造を形成し、次いで、該反応物と、メチルトリメトキシシランやエチルトリメトキシシラン等の縮合物とを反応させることによって、ポリシロキサン（ａ２）からなる構造を形成することができる。これにより、より一層、耐温水性及び耐候性等の耐久性に優れた塗膜を形成可能な水性樹脂組成物を得ることができる。
【００５７】
前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）は、例えば、以下の（Ｉ）〜（ＩＩ）の工程によって製造することができる。
【００５８】
（Ｉ）の工程は、有機溶剤中で、前記したビニル単量体を前記重合開始剤の存在下で重合することによってビニル重合体（ａ１）の有機溶剤溶液を得る工程である。
【００５９】
かかる重合反応は、例えば、重合開始剤を含む有機溶剤中に、前記ビニル単量体を逐次供給または一括供給し、次いで、攪拌下、２０〜１２０℃の範囲で０．５〜２４時間程度行うことが好ましい。
【００６０】
また、（ＩＩ）の工程は、前記ビニル重合体（ａ１）の有機溶剤溶液下で前記ビニル重合体（ａ１）の有する加水分解性シリル基等の反応性官能基と、シラン化合物の有する加水分解性シリル基またはシラノール基との反応と、前記シラン化合物間の加水分解縮合反応とを進行させることによって、前記ビニル重合体（ａ１）と前記ポリシロキサン（ａ２）とが結合したポリシロキサン複合樹脂（Ａ）の有機溶剤溶液を得る工程である。
【００６１】
かかる反応は、例えば、（Ｉ）の工程に引き続き、前記ビニル重合体（ａ１）の有機溶剤溶液中に、前記ポリシロキサン（ａ２）を形成しうる前記シラン化合物を逐次供給または一括供給し、次いで、攪拌下、２０〜１２０℃の範囲で０．５〜２４時間程度行うことが好ましい。
【００６２】
（ＩＩ）の工程は、更に２段階の反応工程を経ることが好ましい。具体的には前記ビニル重合体（ａ１）の有する加水分解性シリル基またはシラノール基と、前記したフェニルトリメトキシシラン等の比較的低分子量のシラン化合物とを反応させる工程と、次いで、該反応物と、メチルトリメトキシシランやエチルトリメトキシシラン等のメチルトリアルコキシシラン及びエチルトリアルコキシシランを予め縮合させた縮合物とを反応させる工程とを経ることが好ましい。ポリシロキサン（ａ２）の構造形成を上記のような２段階で行うことで、一層、耐久性に優れた塗膜を形成可能な水性樹脂組成物を得ることができる。
【００６３】
上記の工程（Ｉ）〜（ＩＩ）によって得られたポリシロキサン複合樹脂（Ａ）の有機溶剤溶液は、下記の工程（ＩＩＩ）によって水性化することが好ましい。
【００６４】
工程（ＩＩＩ）は、例えば、（ＩＩ）の工程に引き続き、前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）の有する親水性基を中和し、該中和物を水系媒体中に分散する工程である。
【００６５】
前記親水性基の中和は、必ずしも行う必要はないが、前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）の水分散安定性を向上する観点から、行うことが好ましい。とりわけ前記親水性基がカルボキシル基やスルホン酸基等のアニオン性基である場合には、それらの全部または一部を、塩基性化合物を用いて中和し、カルボキシレート基やスルホネート基とすることが、水分散安定性を一層向上する上で好ましい。
【００６６】
前記中和は、例えば、前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）の有機溶剤溶液中に、塩基性化合物等を逐次または一括供給し、攪拌することによって行うことができる。
【００６７】
前記中和後、ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）の中和物の有機溶剤溶液中に水系媒体を供給し、次いで、該有機溶剤を除去することによって、本発明で使用するポリシロキサン複合樹脂（Ａ）の水分散体を製造することができる。
【００６８】
前記有機溶剤の除去は、例えば、蒸留によって行うことができる。
【００６９】
また、前記水系媒体としては、水、水と混和する有機溶剤、及び、これらの混合物が挙げられる。水と混和する有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−及びイソプロパノール等のアルコール化合物；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン化合物；エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等のポリアルキレングリコール化合物；ポリアルキレングリコールのアルキルエーテル化合物；Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のラクタム化合物、等が挙げられる。本発明では、水のみを用いても良く、また水及び水と混和する有機溶剤との混合物を用いても良く、水と混和する有機溶剤のみを用いても良い。安全性や環境に対する負荷の点から、水のみ、または、水及び水と混和する有機溶剤との混合物が好ましく、水のみが特に好ましい。
【００７０】
前記ビニル重合体（Ｂ）は、耐水性及び耐候性等の耐久性に優れる塗膜を得るうえで、前記ビニル重合体（ａ１）との間で、相互侵入高分子網目構造を形成していることが重要である。
【００７１】
ここで、相互侵入高分子網目構造とは、２種以上のポリマーが互いに化学結合をつくることなく相互に入り組んだ網目構造をいう。
【００７２】
前記相互侵入高分子網目構造の形成方法としては、前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）の水分散体中で、前記ビニル重合体（Ｂ）の原料となるビニル単量体（ｂ１）を重合する方法が好ましい。
【００７３】
前記重合方法としては、前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）の水分散体中に、前記ビニル単量体（ｂ１）及び重合開始剤を逐次供給または一括供給し、重合反応する方法が挙げられる。
【００７４】
前記ビニル単量体（ｂ１）としては、前記ビニル重合体（ａ１）の原料として利用可能なものとして例示した単量体を使用することができるが、得られる塗膜の耐温水性及び耐候性等の耐久性がより向上することから、単量体全量中の親水性基を有する単量体は１０質量％未満であることが好ましく、５質量％未満がより好ましい。なお、これらの単量体は単独または２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００７５】
前記ビニル単量体（ｂ１）を供給する際には、前記ビニル単量体（ｂ１）をそのまま供給する方法、前記ビニル単量体（ｂ１）を乳化液としてから供給する方法等が挙げられるが、得られる塗膜の耐温水性及び耐候性等の耐久性がより向上することから、乳化液としてから供給する場合の乳化剤量は、前記ビニル単量体（ｂ１）１００質量部に対して１．５質量部未満が好ましく、１質量部未満がより好ましく、０．５質量部未満がさらに好ましい。
【００７６】
前記ビニル単量体（ｂ１）を乳化液とする際の乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン共重合体等のノニオン系乳化剤、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルスルホン酸塩、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテルスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩等のアニオン系乳化剤、４級アンモニウム塩等のカチオン系乳化剤等が挙げられる。これらの乳化剤は、単独使用でも２種類以上の併用でもよい。
【００７７】
前記重合開始剤としては、例えば、過硫酸塩、有機過酸化物、過酸化水素等のラジカル重合開始剤や、４，４’−アゾビス（４−シアノ吉草酸）、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩等のアゾ開始剤を使用することができる。また、前記ラジカル重合開始剤は、例えば、アスコルビン酸等の還元剤と併用しレドックス重合開始剤として使用しても良い。
【００７８】
前記重合開始剤の代表的なものである過硫酸塩としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等が挙げられ、有機過酸化物として、具体的には、例えば、過酸化ベンゾイル、ラウロイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシラウレート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート等のパーオキシエステル、クメンハイドロパーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド等を使用することができる。
【００７９】
重合開始剤の使用量は、重合が円滑に進行する量を使用すれば良いが、ビニル重合体（ａ１）の製造に使用するビニル単量体の全量に対して、１０質量％以下とすることが好ましい。
【００８０】
また、前記重合反応は攪拌下、２０〜１００℃の範囲で０．５〜２４時間程度行うことが好ましい。
【００８１】
前記ビニル重合体（Ｂ）のガラス転移温度は、得られる塗膜の耐温水性及び耐候性等の耐久性がより向上することから、−５０〜９０℃の範囲内であることが好ましい。なお、本発明において、ガラス転移温度（Ｔｇ）とは、下記のＦＯＸの式で計算されるガラス転移温度いう。
ＦＯＸの式：１／Ｔｇ＝Ｗ１／Ｔｇ１＋Ｗ２／Ｔｇ２＋・・・
（Ｔｇ：求めるべきガラス転移温度、Ｗ１：成分１の重量分率、Ｔｇ１：成分１のホモポリマーのガラス転移温度）
【００８２】
本発明の水性樹脂組成物の保存安定性、得られる塗膜の耐温水性及び耐候性等の耐久性がより向上することから、前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）と前記ビニル重合体（Ｂ）との質量割合［（Ａ）／（Ｂ）］は、１０／９０〜９０／１０の範囲が好ましく、２５／７５〜９０／１０の範囲がより好ましい。
【００８３】
前記樹脂粒子は、前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）及び前記ビニル重合体（Ｂ）を含有するものであり、前記樹脂粒子中のポリシロキサン（ａ２）は、１０〜８０質量％の範囲であるが、水性樹脂組成物の保存安定性と、得られる塗膜の耐温水性及び耐候性等の耐久性とのバランスがより向上することから、１５〜７５質量％の範囲が好ましい。
【００８４】
前記樹脂粒子及び本発明の水性樹脂組成物は、例えば、前記相互侵入高分子網目構造の形成方法として上述したように、前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）の水分散体中で、前記ビニル重合体（Ｂ）の原料となるビニル単量体（ｂ１）を重合することにより得られる。
【００８５】
本発明の水性樹脂組成物は、前記樹脂粒子が水系媒体中に分散されたものであるが、この水系媒体としては、ポリシロキサン複合樹脂（Ａ）を製造する際に使用可能な水系媒体として例示したものが挙げられ、安全性や環境に対する負荷の点から、水のみ、または、水及び水と混和する有機溶剤との混合物が好ましく、水のみが特に好ましい。
【００８６】
本発明の水性樹脂組成物は、製造の際の急激な粘度上昇を抑制し、かつ、水性樹脂組成物の生産性や、その塗工のしやすさや乾燥性等を向上する観点から、２０〜６５質量％の不揮発分を有するものであることが好ましく、３０〜６０質量％の範囲であることがより好ましい。
【００８７】
本発明の水性樹脂組成物は、乳化剤を含有していてもよいが、得られる塗膜の耐温水性及び耐候性等の耐久性がより向上することから、前記樹脂粒子中の乳化剤は、０．３質量％未満が好ましく、０．２質量％未満がより好ましい。
【００８８】
本発明の水性樹脂組成物には、必要に応じて熱硬化性樹脂を含有させることも可能である。かかる熱硬化性樹脂としては、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、エポキシエステル樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、石油樹脂、ケトン樹脂、シリコン樹脂、あるいはこれらの変性樹脂等が挙げられる。
【００８９】
本発明の水性樹脂組成物には、必要に応じて粘土鉱物、金属、金属酸化物、ガラス等の各種の無機粒子を使用することができる。金属の種類としては、金、銀、銅、白金、チタン、亜鉛、ニッケル、アルミニウム、鉄、シリコン、ゲルマニウム、アンチモン、それらの金属酸化物等が挙げられる。
【００９０】
本発明の水性樹脂組成物には、必要に応じて光触媒性化合物や無機顔料、有機顔料、体質顔料、ワックス、界面活性剤、安定剤、流動調整剤、染料、レベリング剤、レオロジーコントロール剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、可塑剤等の各種の添加剤等を使用することができる。
【００９１】
本発明の水性樹脂組成物は、保存安定性に優れることからコーティング剤や接着剤等の各種用途に使用することができる。なかでも、本発明の水性複合樹脂組成物は、耐久性及び耐候性に優れた塗膜を形成できることから、コーティング剤に使用することが好ましく、トップ層形成用コーティング剤やプライマー層形成用コーティング剤に使用することがより好ましい。
【００９２】
前記コーティング剤を塗布し塗膜を形成可能な基材としては、例えば、無機質基材、金属基材、プラスチック基材、ガラス基材、紙や木材基材、繊維質基材等が挙げられる。
【００９３】
本発明のコーティング剤は、例えば、それを前記基材表面に直接、塗布し、次いで乾燥、硬化させることによって、曝露試験後の塗膜外観、耐久性及び耐候性等に優れた塗膜を形成することができる。
【００９４】
前記したような種々の基材上に、前記コーティング剤を塗装し、硬化させることによって、塗装物を得ることができる。その際に、（１）前記コーティング剤を基材に直接塗装する、（２）予め基材上に下塗り塗料を塗装してから、前記コーティング剤を上塗り塗料として塗装する、（３）基材に下塗り塗料として前記コーティング剤を塗装し、次いで別の上塗り塗料を塗装し塗膜を形成させる等の塗装方法により塗装物を得ることができる。
【００９５】
本発明のコーティング剤を塗装する方法としては、例えば、刷毛塗り、ローラー塗装、スプレー塗装、浸漬塗装、フロー・コーター塗装、ロール・コーター塗装、電着塗装等が挙げられる。
【００９６】
また、前記（２）または（３）の塗装方法で前記コーティング剤からなる塗膜を有する塗装物を得る場合、下塗り塗料や、上塗り塗料として、従来から知られているアクリル樹脂系塗料、ポリエステル樹脂系塗料、アルキド樹脂系塗料、エポキシ樹脂系塗料、脂肪酸変性エポキシ樹脂系塗料、シリコーン樹脂系塗料、ポリウレタン樹脂系塗料等を使用することができる。
【００９７】
前記乾燥し硬化を進行させる方法としては、常温下で１〜１０日程度養生する方法であってもよいが、硬化を迅速に進行させる観点から、５０〜２５０℃の温度で、１〜６００秒程度加熱する方法が好ましい。また、比較的高温で変形や変色をしやすいプラスチック基材を用いる場合には、３０〜１００℃程度の比較的低温下で養生を行うことが好ましい。
【００９８】
本発明のコーティング剤を用いて形成する塗膜の膜厚は、基材の使用される用途等に応じて、０．５〜１，０００μｍとすることができる。
【００９９】
上記のような方法により、本発明のコーティング剤を用いて形成された塗膜を有する物品としては、例えば、外壁、屋根、ガラス、化粧板等の建築物の内外装材；防音壁、排水溝等の土木部材；テレビ、冷蔵庫、洗濯機、エアコン等の家電製品の筐体；パソコン、スマートフォン、携帯電話、デジタルカメラ、ゲーム機等の電子機器の筐体；プリンター、ファクシミリ等のＯＡ機器の筐体；自動車、鉄道車輌等の各種車輌の内外装材；産業機械等が挙げられる。
【実施例】
【０１００】
次に、本発明を、実施例及び比較例により具体的に説明をする。なお、樹脂の平均分子量は、下記のＧＰＣ測定条件で測定したものである。
【０１０１】
［ＧＰＣ測定条件］
測定装置：高速ＧＰＣ装置（東ソー株式会社製「ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣ」）
カラム：東ソー株式会社製の下記のカラムを直列に接続して使用した。
「ＴＳＫｇｅｌ  Ｇ５０００」（７．８ｍｍＩ．Ｄ．×３０ｃｍ）×１本
「ＴＳＫｇｅｌ  Ｇ４０００」（７．８ｍｍＩ．Ｄ．×３０ｃｍ）×１本
「ＴＳＫｇｅｌ  Ｇ３０００」（７．８ｍｍＩ．Ｄ．×３０ｃｍ）×１本
「ＴＳＫｇｅｌ  Ｇ２０００」（７．８ｍｍＩ．Ｄ．×３０ｃｍ）×１本
検出器：ＲＩ（示差屈折計）
カラム温度：４０℃
溶離液：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）
流速：１．０ｍＬ／分
注入量：１００μＬ（試料濃度４ｍｇ／ｍＬのテトラヒドロフラン溶液）
標準試料：下記の単分散ポリスチレンを用いて検量線を作成した。
【０１０２】
（単分散ポリスチレン）
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ  標準ポリスチレン  Ａ−５００」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ  標準ポリスチレン  Ａ−１０００」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ  標準ポリスチレン  Ａ−２５００」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ  標準ポリスチレン  Ａ−５０００」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ  標準ポリスチレン  Ｆ−１」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ  標準ポリスチレン  Ｆ−２」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ  標準ポリスチレン  Ｆ−４」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ  標準ポリスチレン  Ｆ−１０」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ  標準ポリスチレン  Ｆ−２０」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ  標準ポリスチレン  Ｆ−４０」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ  標準ポリスチレン  Ｆ−８０」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ  標準ポリスチレン  Ｆ−１２８」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ  標準ポリスチレン  Ｆ−２８８」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ  標準ポリスチレン  Ｆ−５５０」
【０１０３】
（合成例１：メチルトリメトキシシランの縮合物（ａ２’−１）の合成）
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、メチルトリメトキシシラン（以下、「ＭＴＭＳ」と略記する。）１，４２１質量部を仕込んで、６０℃まで昇温した。次いで、前記反応容器中にｉｓｏ−プロピルアシッドホスフェート（ＳＣ有機化学株式会社製「Ｐｈｏｓｌｅｘ  Ａ−３」）０．１７質量部と脱イオン水２０７質量部との混合物を５分間で滴下した後、８０℃の温度で４時間撹拌して加水分解縮合反応させた。
上記の加水分解縮合反応によって得られた縮合物を、温度４０〜６０℃及び４０〜１．３ｋＰａの減圧下（メタノールの留去開始時の減圧条件が４０ｋＰａで、最終的に１．３ｋＰａとなるまで減圧する条件をいう。以下、同様。）で蒸留し前記反応過程で生成したメタノール及び水を除去することによって、数平均分子量１，０００のＭＴＭＳの縮合物（ａ２’−１）を含有する液（有効成分７０質量％）１，０００質量部を得た。
なお、前記有効成分とは、ＭＴＭＳ等のシランモノマーのメトキシ基が全て縮合反応した場合の理論収量（質量部）を、縮合反応後の実収量（質量部）で除した値〔シランモノマーのメトキシ基が全て縮合反応した場合の理論収量（質量部）／縮合反応後の実収量（質量部）〕により算出したものである。
【０１０４】
（合成例２：ポリシロキサン複合樹脂（Ａ−１）の水分散体の合成）
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、イソプロピルアルコール（以下、「ＩＰＡ」と略記する。）１４０質量部、フェニルトリメトキシシラン（以下、「ＰＴＭＳ」と略記する。）８１質量部及びジメチルジメトキシシラン（以下、「ＤＭＤＭＳ」と略記する。）４９質量部を仕込んで、８０℃まで昇温した。
次いで、同温度でメチルメタクリレート（以下、「ＭＭＡ」と略記する。）１１２質量部、ブチルメタクリレート（以下、「ＢＭＡ」と略記する。）２６質量部、ブチルアクリレート（以下、「ＢＡ」と略記する。）２８質量部、アクリル酸（以下、「ＡＡ」と略記する。）４質量部、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン（以下、「ＭＰＴＳ」と略記する。）２質量部、ＩＰＡ  ５６質量部及びｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート（以下、「ＴＢＰＥＨ」と略記する。）１４質量部を含有する混合物を、前記反応容器中へ６時間で滴下し、滴下終了後、更に同温度で２０時間反応させてカルボキシル基と加水分解性シリル基とを有する数平均分子量が１０，０００のビニル重合体（ａ１−１）の有機溶剤溶液を得た。
次いで、ｉｓｏ−プロピルアシッドホスフェート（ＳＣ有機化学株式会社製「Ｐｈｏｓｌｅｘ  Ａ−３」）０．５質量部と脱イオン水３７質量部との混合物を、５分間で滴下し、更に同温度で１０時間攪拌して加水分解縮合反応させることで、ビニル重合体（ａ１−１）の有する加水分解性シリル基と、前記ＰＴＭＳ及びＤＭＤＭＳ由来のポリシロキサンの有する加水分解性シリル基及びシラノール基とが結合した複合樹脂を含有する液を得た。  次いで、この液にジメチルエタノールアミン（以下、「ＤＭＥＡ」と略記する。）７質量部を添加することで、前記複合樹脂中のカルボキシル基を中和した中和物を得た後、合成例１で得られたＭＴＭＳの縮合物（ａ２’−１）を含有する液５２質量部を添加し、更に、脱イオン水５７０質量部を添加し混合したものを、合成例１と同様の条件で蒸留することによって、不揮発分が４０質量％のポリシロキサン複合樹脂（Ａ−１）の水分散体１，０００質量部を得た。
【０１０５】
（合成例３：ポリシロキサン複合樹脂（Ａ−２）の水分散体の合成）
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、プロピレングリコールモノプロピルエーテル（以下、「ＰｎＰ」と略記する。）１３４質量部、ＰＴＭＳ  ２１７質量部及びＤＭＤＭＳ  １３１質量部を仕込んで、８０℃まで昇温した。
次いで、同温度でＭＭＡ  ３２質量部、ＢＭＡ  ２質量部、ＢＡ  ２９質量部、ＡＡ  １６質量部、ＭＰＴＳ  ２質量部、ＰｎＰ  １６質量部及びＴＢＰＥＨ  ４質量部を含有する混合物を、前記反応容器中へ６時間で滴下し、滴下終了後、更に同温度で２０時間反応させてカルボキシル基と加水分解性シリル基とを有する数平均分子量が９，０００のビニル重合体（ａ１−２）の有機溶剤溶液を得た。
次いで、ｉｓｏ−プロピルアシッドホスフェート（ＳＣ有機化学株式会社製「Ｐｈｏｓｌｅｘ  Ａ−３」）０．１質量部と脱イオン水９８質量部との混合物を、５分間で滴下し、更に同温度で５時間攪拌して加水分解縮合反応させることで、ビニル重合体（ａ１−２）の有する加水分解性シリル基と、前記ＰＴＭＳ及びＤＭＤＭＳ由来のポリシロキサンの有する加水分解性シリル基及びシラノール基とが結合した複合樹脂を含有する液を得た。
次いで、合成例１と同様の条件で蒸留した後に、ＴＥＡ  １８質量部を混合することで複合樹脂中のカルボキシル基を中和した中和物を得た後、脱イオン水４５０質量部を混合することによって、不揮発分が４０質量％のポリシロキサン複合樹脂（Ａ−２）の水分散体１，０００質量部を得た。
【０１０６】
（実施例１：水性樹脂組成物（１）の合成）
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ−１）の水分散体８３３質量部、脱イオン水５７質量部、及びＰｎＰ  １０質量部を仕込んで７０℃まで昇温した。
次いで、同温度でＭＭＡ  ２０質量部、ＢＭＡ  ３４質量部、ＢＡ  １３質量部を含有する混合物と、過硫酸アンモニウム（以下、「ＡＰＳ」と略記する。）０．３質量部及び脱イオン水３４質量部を含有する混合物とを、前記反応容器中へ４時間で並行滴下した後、更に同温度で１０時間反応させることによって、不揮発分が４０質量％の水性樹脂組成物（１）１，０００質量部を得た。
【０１０７】
（実施例２：水性樹脂組成物（２）の合成）
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ−１）の水分散体６６８質量部、脱イオン水１２２質量部、及びＰｎＰ  １０質量部を仕込んで７０℃まで昇温した。
次いで、同温度でＭＭＡ  ４０質量部、ＢＭＡ  ６６質量部、ＢＡ  ２７質量部を含有する混合物と、ＡＰＳ  ０．３質量部及び脱イオン水３４質量部を含有する混合物とを、前記反応容器中へ４時間で並行滴下した後、更に同温度で１０時間反応させることによって、不揮発分が４０質量％の水性樹脂組成物（２）１，０００質量部を得た。
【０１０８】
（実施例３：水性樹脂組成物（３）の合成）
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ−１）の水分散体３３３質量部、脱イオン水２５７質量部、及びＰｎＰ  １０質量部を仕込んで７０℃まで昇温した。
次いで、同温度でＭＭＡ  ８０質量部、ＢＭＡ  １３４質量部、ＢＡ  ５４質量部を含有する混合物と、ＡＰＳ  １．３質量部及び脱イオン水１３３質量部を含有する混合物とを、前記反応容器中へ４時間で並行滴下した後、更に同温度で１０時間反応させることによって、不揮発分が４０質量％の水性樹脂組成物（３）１，０００質量部を得た。
【０１０９】
（実施例４：水性樹脂組成物（４）の合成）
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ−２）の水分散体８７５質量部、及び脱イオン水５０質量部を仕込んで７０℃まで昇温した。７５
次いで、同温度でＭＭＡ  １５質量部、ＢＭＡ  ２５質量部、ＢＡ  １０質量部を含有する混合物と、ＡＰＳ  ０．３質量部及び脱イオン水２５質量部を含有する混合物とを、前記反応容器中へ４時間で並行滴下した後、更に同温度で１０時間反応させることによって、不揮発分が４０質量％の水性樹脂組成物（４）１，０００質量部を得た。
【０１１０】
（実施例５：水性樹脂組成物（５）の合成）
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ−２）の水分散体７５０質量部、及び脱イオン水１００質量部を仕込んで７０℃まで昇温した。
次いで、同温度でＭＭＡ  ３０質量部、ＢＭＡ  ５０質量部、ＢＡ  ２０質量部を含有する混合物と、ＡＰＳ  ０．５質量部及び脱イオン水２５質量部を含有する混合物とを、前記反応容器中へ４時間で並行滴下した後、更に同温度で１０時間反応させることによって、不揮発分が４０質量％の水性樹脂組成物（５）１，０００質量部を得た。
【０１１１】
（実施例６：水性樹脂組成物（６）の合成）
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ−２）の水分散体６２５質量部、及び脱イオン水１４９質量部を仕込んで７０℃まで昇温した。
次いで、同温度でＭＭＡ  ４５質量部、ＢＭＡ  ７５質量部、ＢＡ  ３０質量部を含有する混合物と、ＡＰＳ  １．０質量部及び脱イオン水７５質量部を含有する混合物とを、前記反応容器中へ４時間で並行滴下した後、更に同温度で１０時間反応させることによって、不揮発分が４０質量％の水性樹脂組成物（６）１，０００質量部を得た。
【０１１２】
（実施例７：水性樹脂組成物（７）の合成）
実施例１で使用した、ＭＭＡ  ２０質量部、ＢＭＡ  ３４質量部及びＢＡ  １３質量部を含有する混合物の代わりに、ＭＭＡ  １３質量部、ＢＭＡ  １５質量部及び２−エチルヘキシルアクリレート３９質量部を含有する混合物を使用した以外は、実施例１と同様の操作を行ない、不揮発分が４０％の水性樹脂組成物（７）１，０００質量部を得た。
【０１１３】
（実施例８：水性樹脂組成物（８）の合成）
実施例１で使用した、ＭＭＡ  ２０質量部、ＢＭＡ  ３４質量部及びＢＡ  １３質量部を含有する混合物の代わりに、ＭＭＡ  ４０質量部、ＢＡ  ６質量部及びシクロヘキシルメタクリレート２１量部を含有する混合物を使用した以外は、実施例１と同様の操作を行ない、不揮発分が４０％の水性樹脂組成物（８）１，０００質量部を得た。
【０１１４】
（実施例９：水性樹脂組成物（９）の合成）
実施例１で使用した、ＭＭＡ  ２０質量部、ＢＭＡ  ３４質量部及びＢＡ  １３質量部を含有する混合物の代わりに、ＭＭＡ  ２０質量部、ＢＭＡ  ２９質量部、ＢＡ１５質量部、及びＡＡ  ３質量部を含有する混合物を使用した以外は、実施例１と同様の操作を行ない、不揮発分が４０％の水性樹脂組成物（９）１，０００質量部を得た。
【０１１５】
（比較例１：水性樹脂組成物（Ｒ−１））
合成例２で合成したポリシロキサン複合樹脂（Ａ−１）の水分散体を、水性樹脂組成物（Ｒ−１）として用いた。
【０１１６】
（比較例２：水性樹脂組成物（Ｒ−２））
合成例３で合成したポリシロキサン複合樹脂（Ａ−２）の水分散体を、水性樹脂組成物（Ｒ−２）として用いた。
【０１１７】
（比較例３：水性樹脂組成物（Ｒ−３）の合成）
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、ＩＰＡ  ２２０質量部を仕込んで８０℃まで昇温した。
次いで、同温度で、ＭＭＡ  １６０質量部、ＢＭＡ  １０４質量部、ＢＡ  １１２質量部、ＡＡ  １６質量部、ＭＰＴＳ  ８質量部、ＩＰＡ  ８０質量部、及びＴＢＰＥＨ  ２０質量部を含有する混合物を、前記反応容器中へ６時間で滴下した後、更に同温度で２０時間反応させることで、カルボキシル基と加水分解性シリル基とを有する数平均分子量が１０，０００のアクリル重合体有機溶剤溶液を得た。
次いで、前記有機溶剤溶液にＤＭＥＡ  １０質量部を混合することで樹脂中のカルボキシル基を中和した中和物を得た後、脱イオン水６４０部を添加して混合したものを、合成例１と同様の条件で蒸留することによって、不揮発分が４０質量％のアクリル樹脂（Ｗ−１）の水分散体１，０００質量部を得た。
上記で得たアクリル樹脂（Ｗ−１）の水分散体８３３質量部、脱イオン水５７質量部、及びＰｎＰ  １０質量部を仕込んで７０℃まで昇温した。
次いで、同温度でＭＭＡ  ２０質量部、ＢＭＡ  ３４質量部、ＢＡ  １３質量部を含有する混合物と、ＡＰＳ  ０．３質量部及び脱イオン水３４質量部を含有する混合物とを、前記反応容器中へ４時間で並行滴下した後、更に同温度で１０時間反応させることによって、不揮発分が４０質量％の水性樹脂組成物（Ｒ−３）１，０００質量部を得た。
【０１１８】
（比較例４：水性樹脂組成物（Ｒ−４）の合成）
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ−１）の水分散体２６８質量部、脱イオン水２８２質量部、及びＰｎＰ  １０質量部を仕込んで７０℃まで昇温した。
次いで、同温度でＭＭＡ  ８８質量部、ＢＭＡ  １４６質量部、ＢＡ  ５９質量部を含有する混合物と、ＡＰＳ  １．４質量部及び脱イオン水１４７質量部を含有する混合物とを、前記反応容器中へ４時間で並行滴下した後、更に同温度で１０時間反応させることによって、不揮発分が４０質量％の水性樹脂組成物（Ｒ−４）１，０００質量部を得た。
【０１１９】
（比較例５：水性樹脂組成物（Ｒ−５）の合成）
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、前記ポリシロキサン複合樹脂（Ａ−１）の水分散体１６８質量部、脱イオン水３２２質量部、及びＰｎＰ  １０質量部を仕込んで７０℃まで昇温した。
次いで、同温度でＭＭＡ  １００質量部、ＢＭＡ  １６７質量部、ＢＡ  ６７質量部を含有する混合物と、ＡＰＳ  １．６質量部及び脱イオン水１６６質量部を含有する混合物とを、前記反応容器中へ４時間で並行滴下した後、更に同温度で１０時間反応させることによって、不揮発分が４０質量％の水性樹脂組成物（Ｒ−５）１，０００質量部を得た。
【０１２０】
［評価用硬化塗膜の作製］
上記で得られた水性樹脂組成物を、株式会社エンジニアリングテストサービス製のクロメート処理されたアルミ板上に、硬化塗膜の膜厚が３０μｍとなるように塗装し、２３℃の環境下で１週間乾燥させて評価用硬化塗膜を得た。
【０１２１】
［塗膜外観の評価］
上記で得られた硬化塗膜を目視で観察し、下記の基準で塗膜外観を評価した。
○：クラックの発生が認められない。
△：若干のクラックの発生が認められる。
×：クラックの発生が認められる。
【０１２２】
［密着性の評価］
上記で得られた評価用硬化塗膜について、ＪＩＳ  Ｋ−５６００  碁盤目試験法に基づいて測定した。前記硬化塗膜の上にカッターで１ｍｍ幅の切込みを入れ碁盤目の数を１００個とし、全ての碁盤目を覆うようにセロハンテープを貼り付け、すばやく引き剥がして付着して残っている碁盤目の数を数え、下記の基準で評価した。
○：はがれなし。
△：はがれの面積は、全碁盤目面積の１〜６４％。
×：はがれの面積は、全碁盤目面積の６５％以上。
【０１２３】
［耐温水性（外観）の評価］
上記で得られた評価用硬化塗膜について、５０℃の温水に７日間浸漬した後に温水から取り出した直後の外観を目視で観察し、下記の基準で評価した。
○：白化が認められない。
△：白化が認められる。
×：基材からの剥がれが認められる。
【０１２４】
［耐温水性（密着性）の評価］
上記で得られた評価用硬化塗膜について、５０℃の温水に７日間浸漬した後に温水から取り出し１時間静置した。その後、塗膜の上にカッターで１ｍｍ幅の切込みを入れ碁盤目の数を１００個とし、全ての碁盤目を覆うようにセロハンテープを貼り付け、すばやく引き剥がして付着して残っている碁盤目の数を数え、下記の基準で評価した。
○：はがれなし。
△：はがれの面積は、全碁盤目面積の１〜６４％。
×：はがれの面積は、全碁盤目面積の６５％以上。
【０１２５】
［耐溶剤性の評価］
上記で得られた評価用硬化塗膜について、エタノールを浸み込ませたフェルトで、硬化塗膜上を往復５０回ラビングしたのちの硬化塗膜の状態を、指触及び目視により判定し、下記の基準で評価した。
○：軟化及び光沢低下が認められない。
△：若干の軟化又は光沢低下が認められる。
×：著しい軟化又は光沢低下が認められる。
【０１２６】
［耐酸性の評価］
上記で得られた評価用硬化塗膜について、硬化塗膜の一部を５％硫酸水溶液に浸し、２５℃で７日間放置した後、硬化塗膜を水洗いし、乾燥した後の硬化塗膜の表面状態を目視で観察し、下記の基準で評価した。
○：エッチング跡が認められる
△：若干エッチング跡が認められる。
×：エッチングが著しく認められる。
【０１２７】
［耐候性（外観）の評価］
上記で得られた評価用硬化塗膜について、デューパネル光ウェザーメーター（スガ試験機株式会社製、光照射時：３０Ｗ／ｍ２、７０℃；湿潤時：湿度９０％以上、５０℃、光照射／湿潤サイクル＝８時間／４時間）で１，０００時間曝露を行なった後の塗膜を目視で観察し、下記の基準で塗膜外観を評価した。
○：クラックの発生が認められない。
△：若干のクラックの発生が認められる。
×：クラックの発生が認められる。
【０１２８】
［耐候性（光沢保持率）の評価］
作製直後の評価用硬化塗膜の鏡面反射率（光沢値）（％）と、前記硬化塗膜を、デューパネル光ウェザーメーター（スガ試験機株式会社製、光照射時：３０Ｗ／ｍ２、７０℃；湿潤時：湿度９０％以上、５０℃、光照射／湿潤サイクル＝８時間／４時間）で１，０００時間曝露した後の塗膜の鏡面反射率（光沢値）（％）の、曝露前の硬化塗膜の鏡面反射率（光沢値）に対する保持率（光沢保持率：％）〔（１００×暴露後の塗膜の鏡面反射率）／（曝露前の硬化塗膜の鏡面反射率）〕で評価した。保持率の値が大きいほど、耐候性が良好であることを示す。
【０１２９】
［耐汚染性の評価］
上記で得られた評価用硬化塗膜について、大阪府高石市のＤＩＣ株式会社堺工場内において３か月間曝露を行なった。曝露試験後の未洗浄の塗膜と、曝露試験前の塗膜との色差（ΔＥ）を、コニカミノルタセンシング株式会社製「ＣＭ−３５００ｄ」を用いて評価した。前記色差（ΔＥ）が小さいほど、耐汚染性が良好であることを示す。
【０１３０】
上記の実施例１〜９の評価結果を表１及び表２に示す。
【０１３１】
【表１】
2018145268.tif 000005
【０１３２】
【表２】
2018145268.tif 000006
【０１３３】
上記の比較例１〜５の評価結果を表３に示す。
【０１３４】
【表３】
2018145268.tif 000007
【０１３５】
実施例１〜９の本発明の水性樹脂組成物からは、耐温水性、耐候性等の各種塗膜物性に優れる硬化塗膜が得られることが確認された。
【０１３６】
比較例１及び２は、相互侵入高分子網目構造が形成されていないポリシロキサン複合樹脂の水分散体を水性樹脂組成物として用いた例であるが、得られる塗膜の耐温水性が不十分であることが確認された。
【０１３７】
比較例３は、樹脂粒子中にポリシロキサン複合樹脂（Ａ）を含有しない例であるが、得られる塗膜の耐候性、耐汚染性が不十分であることが確認された。
【０１３８】
比較例４及び５は、樹脂粒子中のポリシロキサン（ａ２）が本発明の下限である１０質量％より少ない例であるが、得られる塗膜の耐候性、耐汚染性が不十分であることが確認された。