JP2000103824A - グラフト共重合体及びそれを含有してなる塗料 - Google Patents

グラフト共重合体及びそれを含有してなる塗料

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JP2000103824A
JP2000103824A JP10273627A JP27362798A JP2000103824A JP 2000103824 A JP2000103824 A JP 2000103824A JP 10273627 A JP10273627 A JP 10273627A JP 27362798 A JP27362798 A JP 27362798A JP 2000103824 A JP2000103824 A JP 2000103824A
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acrylate
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JP10273627A
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English (en)
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Tsutomu Mamiya
勉 間宮
亨 ▲葛▼原
Toru Kuzuhara
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Hitachi Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 顔料分散性及び加工性等の塗膜物性に優れ、
塗料に好適なグラフト共重合体並びに塗膜物性、耐候
性、耐水性、顔料分散性、初期光沢並びに耐薬品性に優
れる塗料を提供する。 【解決手段】 反応性の炭素−炭素二重結合を有するフ
ッ素含有樹脂(A)10〜90重量%、片末端に反応性
の炭素−炭素二重結合を有する水酸基含有ビニル系共重
合体(B)1〜90重量%及び不飽和単量体(C)0〜
89重量%を重合させてなるグラフト共重合体並びにこ
のグラフト共重合体を含有してなる塗料。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、グラフト共重合体
及びそれを含有してなる塗料に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、塗料業界でも省資源、省エネルギ
ーという観点から塗膜のメンテナンスフリー、即ち高耐
候性である塗料が強く要望されている。高耐候性塗料を
得るためには、高耐候性の顔料と共に高耐候性の樹脂が
必要であり、近年、高耐候性の樹脂として、フルオロオ
レフィン、ヒドロキシアルキルビニルエーテル、アルキ
ルビニルエーテル及びシクロヘキシルビニルエーテルを
必須成分とする、溶剤可溶型フッ素含有共重合体が用い
られている。この共重合体は、従来の四フッ化エチレン
を主成分とする樹脂に比べ、溶剤に可溶ということで塗
料作業性が良好であるため、常温硬化から加熱硬化にい
たるまで幅広い硬化反応が可能な樹脂として使用されて
いる。この樹脂は、従来のアクリル樹脂に比べて耐光性
は良好であるものの、顔料分散性、初期光沢、塗膜物性
等の特性に劣るという問題があった。
【0003】このような問題を解決するために、水酸基
含有フッ素重合体に反応性炭素−炭素二重結合を導入
し、その存在下にエチレン性不飽和単量体を重合させて
グラフト共重合体を製造する方法(特公昭59−469
64号公報)や、水酸基含有フッ素重合体にイソシアナ
ート基含有不飽和化合物を反応させて不飽和基を導入
し、次いでエチレン性不飽和単量体を重合してグラフト
共重合体を製造する方法(特開平6−199937号公
報)等が試みられてきた。これらの方法は顔料分散性や
初期光沢の改良には効果があるが、加工性等の塗膜物性
の改善効果は不十分であるという問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】請求項1記載の発明
は、顔料分散性及び加工性等の塗膜物性に優れ、塗料に
好適なグラフト共重合体を提供するものである。請求項
2及び3に記載の発明は、請求項1に記載の発明の効果
に加え、塗膜光沢に優れ、塗料に好適なグラフト共重合
体を提供するものである。請求項4記載の発明は、請求
項1〜3のいずれかに記載の発明の効果に加え、透明性
に優れ、塗料に好適なグラフト共重合体を提供するもの
である。
【0005】請求項5記載の発明は、請求項2〜4のい
ずれかに記載の発明の効果に加え、耐水性に優れ、塗料
に好適なグラフト共重合体を提供するものである。請求
項6記載の発明は、請求項1〜5のいずれかに記載の発
明の効果に加え、塗膜物性に優れ、塗料に好適なグラフ
ト共重合体を提供するものである。請求項7〜9に記載
の発明は、塗膜物性、耐候性、耐水性、顔料分散性、初
期光沢並びに耐薬品性に優れる塗料を提供するものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下(1)〜
(9)に関する。 (1)反応性の炭素−炭素二重結合を有するフッ素含有
樹脂(A)10〜90重量%、片末端に反応性の炭素−
炭素二重結合を有する水酸基含有ビニル系共重合体
(B)1〜90重量%及び不飽和単量体(C)0〜89
重量%を重合させてなるグラフト共重合体。 (2)フッ素含有樹脂(A)が水酸基を有するフッ素含
有共重合体、1分子中にイソシアネート基を2個以上有
する多価イソシアネート化合物及び水酸基を有するエチ
レン性不飽和単量体の反応生成物である上記(1)記載
のグラフト共重合体。
【0007】(3)フッ素含有樹脂(A)が、水酸基を
有するフッ素含有共重合体及びイソシアネート基を有す
るエチレン性不飽和単量体の反応生成物である上記
(1)記載のグラフト共重合体。 (4)反応性の炭素−炭素二重結合が、反応性の炭素−
炭素二重結合を有するフッ素含有樹脂(A)の100g
当たり0.001〜0.055モルである上記(1)〜
(3)のいずれかに記載のグラフト共重合体。 (5)水酸基を有するフッ素含有共重合体の水酸基価
が、0.57〜250でありフッ素含有率が1〜60重
量%である上記(2)〜(4)のいずれかに記載のグラ
フト共重合体。 (6)片末端に反応性の炭素−炭素二重結合を有する水
酸基含有共重合体(B)の水酸基価が、2〜100であ
り、かつ、重量平均分子量が5,000〜30,000
である上記(1)〜(5)のいずれかに記載のグラフト
共重合体。
【0008】(7)上記(1)〜(6)のいずれかに記
載のグラフト共重合体を含有してなる塗料。 (8)硬化剤を組み合わせてなる上記(7)記載の塗
料。 (9)硬化剤がアミノ樹脂及びイソシアネート含有化合
物である上記(8)記載の塗料。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明における反応性の炭素−炭
素二重結合を有するフッ素含有樹脂(A)(以下(A)
成分という)としては、例えば、水酸基を有するフッ素
含有共重合体、1分子中にイソシアネート基を2個以上
有する多価イソシアネート化合物及び水酸基を有するエ
チレン性不飽和単量体の反応生成物が挙げられ、水酸基
を有するフッ素含有共重合体及びイソシアネート基を有
するエチレン性不飽和単量体の反応生成物等が挙げられ
る。
【0010】水酸基を有するフッ素含有共重合体として
は、例えば、アルキルビニルエーテル、シクロアルキル
ビニルエーテル、アクリル酸アルキルエステル、メタク
リル酸アルキルエステル、アクリル酸シクロアルキルエ
ステル、メタクリル酸シクロアルキルエステルの群から
選ばれるの少なくとも1種の化合物、ヒドロキシアルキ
ルビニルエーテル、アクリル酸ヒドロキシアルキルエス
テル、メタクリル酸ヒドロキシアルキルエステルの群か
ら選ばれるの少なくとも1種の化合物及びフルオロオレ
フィンを含む単量体混合物から得られる共重合体等が挙
げられる。
【0011】アルキルビニルエーテルとしては、例え
ば、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、
イソプロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、
t−ブチルビニルエーテル、ペンチルビニルエーテル、
ヘキシルビニルエーテル、イソヘキシルビニルエーテ
ル、ヘプチルビニルエーテル、オクチルビニルエーテ
ル、ノニルビニルエーテル、デシルビニルエーテル、ウ
ンデシルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル等が
挙げられる。シクロアルキルビニルエーテルとしては、
例えば、シクロペンチルビニルエーテル、シクロヘキシ
ルビニルエーテル、t−ブチルシクロヘキシルビニルエ
ーテル等が挙げられる。
【0012】アクリル酸アルキルエステルとしては、例
えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ブチ
ル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸ペンチル、アク
リル酸ヘキシル、アクリル酸イソヘキシル、アクリル酸
ヘプチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ノニル、ア
クリル酸デシル、アクリル酸ウンデシル、アクリル酸ド
デシル等が挙げられる。
【0013】メタクリル酸アルキルエステルとしては、
例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メ
タクリル酸プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタ
クリル酸ブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル
酸ペンチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ヘプ
チル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ノニル、メ
タクリル酸デシル、メタクリル酸ウンデシル、メタクリ
ル酸ドデシル等が挙げられる。
【0014】アクリル酸シクロアルキルエステルとして
は、例えば、アクリル酸シクロペンチル、アクリル酸シ
クロヘキシル、アクリル酸t−ブチルシクロヘキシルが
挙げられる。メタクリル酸シクロアルキルエステルとし
ては、例えば、メタクリル酸シクロペンチル、メタクリ
ル酸シクロヘキシル、メタクリル酸t−ブチルシクロヘ
キシルが挙げられる。
【0015】また、ヒドロキシアルキルビニルエーテル
としては、例えば、2−ヒドロキシエチルビニルエーテ
ル、3−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、2−ヒド
ロキシ−iso−プロピルビニルエーテル、4−ヒドロキ
シブチルビニルエーテル、2−ヒドロキシ−iso−ブチ
ルビニルエーテル、5−ヒドロキシペンチルビニルエー
テル、2−ヒドロキシ−iso−ペンチルビニルエーテ
ル、6−ヒドロキシヘキシルビニルエーテル、これらの
アルキル基又はビニル基の水素がフッ素で置換された化
合物等が挙げられる。
【0016】前記ヒドロキシアルキルビニルエーテルの
中で、アルキル基又はビニル基の水素がフッ素で置換さ
れた化合物としては、例えば、〔化1〕で示される化合
物等が挙げられる。
【化1】
【0017】アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルと
しては、例えば、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、ア
クリル酸3−ヒドロキシプロピル、アクリル酸2−ヒド
ロキシ−iso−プロピル、アクリル酸4−ヒドロキシブ
チル、アクリル酸2−ヒドロキシ−iso−ブチル、アク
リル酸5−ヒドロキシペンチル、アクリル酸2−ヒドロ
キシ−iso−ペンチル、アクリル酸6−ヒドロキシヘキ
シル、これらのアルキル基又はアクリロイル基の水素が
フッ素で置換された化合物等が挙げられる。
【0018】メタクリル酸ヒドロキシアルキルエステル
としては、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタク
リル酸3−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸2−ヒド
ロキシ−iso−プロピル、メタクリル酸4−ヒドロキシ
ブチル、メタクリル酸2−ヒドロキシ−iso−ブチル、
メタクリル酸5−ヒドロキシペンチル、メタクリル酸2
−ヒドロキシ−iso−ペンチル、メタクリル酸6−ヒド
ロキシヘキシル、これらのアルキル基又はメタクリロイ
ル基の水素がフッ素で置換された化合物等が挙げられ
る。
【0019】フルオロオレフィンとしては、例えば、フ
ルオロエチレン等が挙げられ、フルオロエチレンとして
は、例えば、モノフルオロエチレン、ジフルオロエチレ
ン、クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチ
レン、1,1−ビス(トリフルオロメチル)エチレン等
が挙げられる。
【0020】本発明において、水酸基を有するフッ素含
有共重合体は、共重合成分として、さらに他の単量体成
分を使用してもよい。このような他の単量体成分として
は、例えば、アルケン、カルボキシル基を有するエチレ
ン性不飽和単量体、その他のビニル系単量体及びそれら
のフッ素置換化合物等が挙げられる。アルケンとして
は、例えば、エチレン、プロピレン、イソブチレン等が
挙げられる。カルボキシル基を有するエチレン性不飽和
単量体としては、例えば、不飽和酸、カルボキシルアル
キルビニルエーテル及びそれらのフッ素置換化合物等が
挙げられる。不飽和酸としては、例えば、マレイン酸、
フマル酸、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。
【0021】カルボキシルアルキルビニルエーテルとし
ては、例えば、カルボキシルエチルビニルエーテル、カ
ルボキシルプロピルビニルエーテル等が挙げられる。そ
の他のビニル系単量体としては、例えば、塩化ビニル、
塩化ビニリデン、酢酸ビニル、n−酢酸ビニル、アクリ
ル酸アルキル、メタクリル酸アルキル等が挙げられる。
【0022】アルキルビニルエーテル、シクロアルキル
ビニルエーテル、アクリル酸アルキルエステル、メタク
リル酸アルキルエステル、アクリル酸シクロアルキルエ
ステル、メタクリル酸シクロアルキルエステルの配合量
は、得られる水酸基を有するフッ素含有共重合体の有機
溶剤への溶解性の点から、フッ素含有樹脂(A)の合成
に使用する全単量体成分に対して、総量で、5〜45モ
ル%とすることが好ましく、6〜40モル%とすること
がより好ましく、10〜35モル%とすることがさらに
好ましい。この配合量が5モル%未満であると、得られ
る共重合体が有機溶剤に溶解しにくくなる傾向があり、
45モル%を超えると、フルオロオレフィン又はヒドロ
キシアルキルビニルエーテルの使用量が相対的に低下
し、その結果、耐候性等が不十分となる傾向になる。
【0023】また、フルオロオレフィンの配合量は、前
記フッ素含有樹脂(A)の合成に使用する全単量体成分
に対して、20〜80モル%とすることが好ましく、3
0〜70モル%とすることがより好ましく、40〜60
モル%とすることがさらに好ましい。この配合量が20
モル%未満であると、得られる塗料の耐候性が不十分と
なる傾向にあり、一方、80モル%を超えると、前記水
酸基を有するフッ素含有共重合体の製造が困難になる傾
向にある。
【0024】ヒドロキシアルキルビニルエーテル、アク
リル酸ヒドロキシアルキルエステル、メタクリル酸ヒド
ロキシアルキルエステルの配合量は、前記フッ素含有樹
脂(A)の合成に使用する全単量体成分に対して、総量
で、0.5〜15モル%とすることが好ましく、1〜1
0モル%とすることがより好ましく、5〜8モル%とす
ることがさらに好ましい。この配合量が0.5モル%未
満であると、水酸基価が低くなり過ぎてしまい、その結
果、二重結合の導入が不十分となる傾向にある。一方、
この配合量が15モル%を超えると、水酸基価が高くな
り過ぎてしまい、その結果、得られる塗料の耐水性が低
下しやすくなる傾向にある。共重合成分として、さら
に、前記他の単量体成分を使用する場合、得られる塗料
の初期光沢の点から、その配合量は前記全単量体成分に
対して、30モル%以下とすることが好ましい。
【0025】特に、顔料分散性の点から、他の単量体成
分の中でもカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単
量体を得られる共重合体の酸価が0〜20、好ましく
は、1.0〜10となるように配合することが好まし
い。得られる共重合体の酸価が20を超えると、得られ
る水酸基を有するフッ素含有共重合体の有機溶剤への溶
解性が低下する傾向にある。
【0026】上記水酸基を有するフッ素含有共重合体の
製造法は、特公昭60−21686号公報等周知の方法
で製造できる。また、市販品の「ルミフロン」(旭硝子
(株)製)、「セフラルコート」(セントラル硝子(株)
製)、「ゼッフル」(ダイキン工業(株)製)、「ザフロ
ン」(東亞合成(株)製)、「フルオネート」(大日本イ
ンキ工業(株)製)、「カイナー」(アトケム(株)製)等
を使用することもできる。
【0027】本発明において、水酸基を有するフッ素含
有共重合体の水酸基価は、0.57〜250とすること
が好ましく、1〜180とすることがより好ましく、3
〜120とすることがさらに好ましい。水酸基価が0.
57未満であると、二重結合の導入が不十分となる傾向
にあり、一方、水酸基価が250を超えると、得られた
フッ素含有樹脂(A)の有機溶剤への溶解性が低下する
傾向にあり、それゆえ、得られたグラフト共重合体を溶
剤に溶解したときに濁りが発生し、これにより、得られ
る塗料の耐水性が低下しやすくなる傾向にある。
【0028】また、前記水酸基を有するフッ素含有共重
合体のフッ素含有率は、顔料分散性等の点から、1〜6
0重量%であることが好ましく、5〜40重量%である
ことがより好ましく、10〜30重量%であることがさ
らに好ましい。フッ素含有率が1重量%未満であると、
得られる塗料の耐候性が劣る傾向にあり、60重量%を
超えると、得られるフッ素含有樹脂(A)の溶剤溶解性
が低下する傾向にある。
【0029】本発明において、1分子中にイソシアネー
ト基を2個以上有する多価イソシアネート化合物として
は、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリレ
ンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イ
ソホロンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、
ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2,4−トリ
メチルヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキシ
ルメタンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイ
ソシアネート、イソプロピリデンビス(4−シクロヘキ
シルイソシアネート)、これらのジイソシアネートのビ
ウレット体、イソシアヌレート環を含むイソホロンジイ
ソシアネートの三量体等が挙げられる。
【0030】これらの多価イソシアネート化合物の中で
は、反応性の異なるイソシアネート基を有するジイソシ
アネート化合物が好ましく、このようなジイソシアネー
ト化合物としては、例えば、2,2,4−トリメチルヘ
キサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネ
ート等が挙げられる。上記1分子中にイソシアネート基
を2個以上有する多価イソシアネート化合物は、単独で
又は2種類以上を組み合わせて使用される。
【0031】本発明において、前記水酸基を有するエチ
レン性不飽和単量体としては、例えば、アクリル酸ヒド
ロキシアルキルエステル、メタクリル酸ヒドロキシアル
キルエステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メ
チロールメタクリルアミド等が挙げられる。アクリル酸
ヒドロキシアルキルエステルとしては、例えば、アクリ
ル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシ
プロピル、アクリル酸2−ヒドロキシブチル等が挙げら
れ、メタクリル酸ヒドロキシアルキルエステルとして
は、例えば、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタ
クリル酸2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸2−ヒ
ドロキシブチル等が挙げられる。上記水酸基を有するエ
チレン性不飽和単量体は、単独で又は2種類以上を組み
合わせて使用される。
【0032】本発明において、水酸基を有するフッ素含
有共重合体、1分子中にイソシアネート基を2個以上有
する多価イソシアネート化合物及び水酸基を有するエチ
レン性不飽和単量体を反応させて(A)成分を得る場
合、顔料分散性の点から、まず、1分子中にイソシアネ
ート基を2個以上有する多価イソシアネート化合物及び
水酸基を有するエチレン性不飽和単量体を反応させるこ
とにより、ウレタン結合を有するイソシアネート基含有
重合性付化物を作製し、その後に、水酸基を有するフッ
素含有共重合体を反応させることが好ましい。
【0033】1分子中にイソシアネート基を2個以上有
する多価イソシアネート化合物と水酸基を有するエチレ
ン性不飽和単量体の配合割合は、共重合体のグラフト化
とゲル化のバランスの観点から、前記多価イソシアネー
ト化合物中のイソシアネート基と水酸基を有するエチレ
ン性不飽和単量体中の水酸基の当量比が、前者/後者で
1.0/0.5〜1.0/0.7となる割合が好まし
く、1.0/0.5〜1.0/0.6となる割合がより
好ましい。後者の割合が0.5未満であると、共重合体
のグラフト化が起こりにくくなる傾向にあり、0.7を
超えると、得られたグラフト共重合体がゲル化する傾向
にある。
【0034】上記反応は、例えば、有機溶媒に前記多価
イソシアネート化合物と水酸基を有するエチレン性不飽
和単量体を添加し、0〜150℃、好ましくは40〜1
00℃の温度条件で加熱することによって行うことがで
きる。有機溶媒としては、例えば、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチ
ル、セロソルブアセテート等が挙げられる。これらの有
機溶媒の配合割合は特に制限されるものではなく、有機
溶媒を使用しなくてもよいが、多価イソシアネート化合
物と水酸基を有するエチレン性不飽和単量体の総量10
0重量部に対し、1000重量部以下であることが好ま
しい。
【0035】また、上記反応の際に、反応系にウレタン
反応触媒や重合禁止剤を添加してもよい。ウレタン反応
触媒としては、例えば、ジブチル錫ジラウレート、オク
チル酸錫、1,4−ジアザビシクロ〔2.2.2〕オク
タン等が挙げられ、重合禁止剤としては、例えば、ビス
(2−ヒドロキシ−3−tert−ブチル−5−エチルフェ
ニル)メタン、ハイドロキノン等が挙げられる。上記ウ
レタン反応触媒の配合割合は特に制限されるものではな
いが、前記多価イソシアネート化合物と水酸基を有する
エチレン性不飽和単量体の総量100重量部に対し、
0.0001〜0.1重量部であることが好ましい。
【0036】また、上記重合禁止剤の配合割合も特に制
限されるものではないが、多価イソシアネート化合物と
水酸基を有するエチレン性不飽和単量体の総量100重
量部に対し0.0001〜0.1重量部であることが好
ましい。なお、多価イソシアネート化合物と水酸基を有
するエチレン性不飽和単量体の反応後に、未反応の、水
酸基を有するエチレン性不飽和単量体が残存してもよ
い。
【0037】以上のようにして、得られたウレタン結合
を有するイソシアネート基含有重合性付加物と水酸基を
有するフッ素含有共重合体は、得られる(A)成分にお
ける炭素−炭素二重結合の含有量が、グラフト重合反応
の安定性と塗料化の際の顔料分散性のバランスの観点か
ら、(A)成分100g当たり、0.001〜0.05
5モルとなる割合で配合することが好ましく、0.00
2〜0.04モルとなる割合で配合することがより好ま
しく、0.005〜0.025モルとなる割合で配合す
ることがさらに好ましい。
【0038】ウレタン結合を有するイソシアネート基含
有重合性付加物の配合割合が少なすぎると、得られる
(A)成分における炭素−炭素二重結合の含有量が少な
くなりすぎてしまい、単量体配合物を重合させる際にグ
ラフト重合が困難となる傾向にある。一方、この配合割
合が多すぎると、炭素−炭素二重結合の含有量が多くな
りすぎてしまい、重合させる際にゲル化が起こりやすく
なる傾向にあり、その結果、塗料化の際の顔料分散性が
低下する傾向にある。
【0039】上記ウレタン結合を有するイソシアネート
基含有重合性付加物と水酸基を有するフッ素含有共重合
体の反応は、例えば、ウレタン結合を有するイソシアネ
ート基含有重合性付加物の溶液に水酸基を有するフッ素
含有共重合体を添加し、窒素ガス等の不活性ガスの雰囲
気下又はその気流下で、20〜150℃、好ましくは4
0〜100℃の温度条件で加熱することによって行うこ
とができる。
【0040】なお、上記反応の際にも、前記ウレタン反
応触媒や重合禁止剤を添加してもよい。ウレタン反応触
媒の配合割合は特に制限されるものではないが、ウレタ
ン結合を有するイソシアネート基含有重合性付加物と水
酸基を有するフッ素含有共重合体の総量100重量部に
対し、0.0001〜0.1重量部であることが好まし
い。また、重合禁止剤の配合割合も特に制限されるもの
ではないが、ウレタン結合を有するイソシアネート基含
有重合性付加物と水酸基を有するフッ素含有共重合体の
総量100重量部に対し、0.0001〜0.1重量部
であることが好ましい。
【0041】水酸基を有するフッ素含有共重合体とイソ
シアネート基を有するエチレン性不飽和単量体を反応さ
せて(A)成分を作製するときに用いられる、イソシア
ネート基を有するエチレン性不飽和単量体としては、例
えば、イソシアネートアルキルアクリレート、イソシア
ネートアルキルメタクリレート等が挙げられ、イソシア
ネートアルキルアクリレートとしては、例えば、イソシ
アネートメチルアクリレート、イソシアネートエチルア
クリレート、イソシアネート−n−プロピルアクリレー
ト、イソシアネート−iso−プロピルアクリレート、イ
ソシアネート−n−ブチルアクリレート、イソシアネー
ト−iso−ブチルアクリレート、イソシアネート−tere
−ブチルアクリレート等が挙げられ、イソシアネートア
ルキルメタクリレートとしては、例えば、イソシアネー
トメチルメタクリレート、イソシアネートエチルメタク
リレート、イソシアネート−n−プロピルメタクリレー
ト、イソシアネート−iso−プロピルメタクリレート、
イソシアネート−n−ブチルメタクリレート、イソシア
ネート−iso−ブチルメタクリレート、イソシアネート
−tert−ブチルメタクリレート等が挙げられる。上記イ
ソシアネート基を有するエチレン性不飽和単量体は、単
独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。
【0042】上記水酸基を有するフッ素含有共重合体と
イソシアネート基を有するエチレン性不飽和単量体は、
グラフト重合反応の反応性と塗料化の際の顔料分散性の
バランスの観点から、得られる(A)成分における炭素
−炭素二重結合の含有量が(A)成分100g当たり
0.001〜0.055モルとなる割合で配合すること
が好ましく、0.002〜0.04モルとなる割合で配
合することがより好ましく、0.005〜0.025モ
ルとなる割合で配合することがさらに好ましい。
【0043】水酸基を有するフッ素含有共重合体の配合
割合が少なすぎると、得られる(A)成分における炭素
−炭素二重結合の含有量が多くなりすぎてしまい、重合
させる際にゲル化が起こりやすくなる傾向にあり、その
結果、塗料化の際の顔料分散性が低下する傾向にある。
一方、この配合割合が多すぎると、前記炭素−炭素二重
結合の含有量が少なくなりすぎてしまい、単量体配合物
を重合させる際にグラフト重合が困難となる傾向にあ
る。
【0044】水酸基を有するフッ素含有共重合体とイソ
シアネート基を有するエチレン性不飽和単量体の反応
は、例えば、有機溶媒に水酸基を有するフッ素含有共重
合体とイソシアネート基を有するエチレン性不飽和単量
体を添加し、(窒素ガス等の不活性ガスの雰囲気下又は
その気流下で、20〜150℃、好ましくは40〜10
0℃の温度条件で加熱することによって行うことができ
る。
【0045】有機溶媒としては、例えば、前記したよう
な、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢
酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート等が挙げ
られ、その配合割合は特に制限されるものではないが、
水酸基を有するフッ素含有共重合体とイソシアネート基
を有するエチレン性不飽和単量体の総量100重量部に
対して、25〜300重量部であることが好ましい。
【0046】なお、上記反応の際に、前記ウレタン反応
触媒や重合禁止剤を添加してもよい。前記ウレタン反応
触媒の配合割合は、特に制限されるものではないが、グ
ラフト重合の反応性のの観点から、水酸基を有するフッ
素含有共重合体とイソシアネート基を有するエチレン性
不飽和単量体の総量100重量部に対し、0.0001
〜0.1重量部であることが好ましい。また、前記重合
禁止剤の配合割合も特に制限されるものではないが、ウ
レタン化反応中にエチレン性不飽和基の重合を抑制する
観点から、水酸基を有するフッ素含有共重合体とイソシ
アネート基を有するエチレン性不飽和単量体の総量10
0重量部に対し、0.0001〜0.1重量部であるこ
とが好ましい。
【0047】(A)成分の重量平均分子量は、耐候性、
耐薬品性及び単量体配合物を重合させる際のゲル化を防
止する点から、1,000〜200,000であること
が好ましく、10,000〜100,000であること
がより好ましく、20,000〜80,000であるこ
とがさらに好ましい。この分子量が1,000未満であ
ると、耐候性及び耐薬品性が低下する傾向にあり、20
0,000を超えると、単量体配合物を重合させる際に
ゲル化しやすくなる傾向がある。なお、本発明における
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラ
フィー法(GPC)によって測定し、標準ポリスチレン
を用いて作成した検量線を用いて求めた値である。
【0048】片末端に反応性の炭素−炭素二重結合を有
する水酸基含有ビニル系共重合体(B)(以下、(B)
成分という)の製造は、周知の種々の方法で行うことが
できる。例えば、カルボキシル基を有するメルカプタン
系連鎖移動剤の存在下に、エチレン性不飽和単量体を重
合させて得られる分子鎖末端にカルボキシル基と反応す
るメタクリル酸グリシジルやアクリル酸グリシジルを付
加させる方法(特公昭43−11224号公報)、アニ
オン重合法により一官能性リビングポリマーを形成さ
せ、所望の分子量に到達した時点でビニル基等のラジカ
ル重合性基を有する停止剤を反応させる方法(特開昭5
1−125186号公報)、グループトランスファー重
合法及びイニファーター重合法が挙げられる。
【0049】(B)成分の製造の際に使用されるビニル
系単量体としては、反応性の炭素−炭素二重結合を有す
る単量体であって、特に制限はなく公知である種々の単
量体を使用できる。水酸基含有単量体としては、例え
ば、アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル、メタクリ
ル酸ヒドロキシアルキルエステル等の水酸基含有化合物
が挙げられる。また、水酸基含有単量体と併用されるビ
ニル系単量体としては、アクリル酸アルキルエステル、
メタクリル酸アルキルエステル、スチレン及び反応性の
炭素−炭素二重結合を有する他の化合物等が挙げられ
る。
【0050】製造される(B)成分の水酸基価は、2〜
100とすることが好ましく、5〜80とすることがさ
らに好ましい。水酸基価が2未満であると、塗膜物性が
不十分となる傾向にあり、一方、水酸基価が100を超
えると得られたグラフト共重合体の透明性及び有機溶剤
への溶解性が低下する傾向にある。また、(B)成分の
重量平均分子量は、5,000〜30,000であるこ
とが好ましく、7,000〜20,000であることが
より好ましい。重量平均分子量が5,000未満である
と、得られる塗膜物性が劣る傾向にあり、30,000
を超えると得られるグラフト共重合体の透明性に劣る傾
向にある。このような重合体としては、例えば、市販品
の「マクロモノマーAA−714S」、「マクロモノマ
ーAX−707S」、「マクロモノマーAY−707
S」(東亜合成(株)製)等も使用できる。
【0051】本発明のにおいて、得られるグラフト共重
合体の透明性、塗料の顔料分散性及び塗膜の耐水性のバ
ランスの観点から、本発明の効果を阻害しない範囲(フ
ッ素含有樹脂(A)、水酸基含有ビニル系共重合体
(B)及び不飽和単量体(C)の総量100重量%に対
して0〜89重量%)で、片末端に反応性の炭素−炭素
二重結合を有する(B)成分と不飽和単量体(C)(以
下単に(C)成分という)とを併用できる。(C)成分
としては、例えば、アクリル酸、アクリル酸誘導体、メ
タクリル酸、メタクリル酸誘導体、スチレン、スチレン
誘導体、他のビニル系化合物等が挙げられる。
【0052】アクリル酸誘導体としては、例えば、アク
リル酸アルキルエステル、アクリル酸ヒドロキシアルキ
ルエステル、多価アルコールのモノアクリル酸エステ
ル、アクリルアミド及びその誘導体、オキシラン基を有
するアクリル酸誘導体、アクリロニトリル等が挙げられ
る。
【0053】アクリル酸アルキルエステルとしては、例
えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブ
チル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸ヘキシル、ア
クリル酸オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、ア
クリル酸ラウリル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸
アセチル、アクリル酸ドデシル等が挙げられ、アクリル
酸ヒドロキシアルキルエステルとしては、例えば、アク
リル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキ
シプロピル、アクリル酸2−ヒドロキシブチル等が挙げ
られる。多価アルコールとしては、例えば、グリセリ
ン、トリメチロールプロパン等が挙げられ、アクリルア
ミドの誘導体としては、例えば、N−メチロールアクリ
ルアミド及びそのアルキルエーテル化合物等が挙げら
れ、オキシラン基を有するアクリル酸誘導体としては、
例えば、グリシジルアクリレート等が挙げられる。
【0054】メタクリル酸誘導体としては、例えば、メ
タクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸ヒドロキシ
アルキルエステル、多価アルコールのモノメタクリル酸
エステル、メタクリルアミド及びその誘導体、オキシラ
ン基を有するメタクリル酸誘導体、メタクリロニトリル
等が挙げられる。
【0055】メタクリル酸アルキルエステルとしては、
例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メ
タクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタク
リル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリ
ル酸ヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸2
−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル
酸ステアリル、メタクリル酸アセチル、メタクリル酸ド
デシル等が挙げられ、メタクリル酸ヒドロキシアルキル
エステルとしては、例えば、メタクリル酸2−ヒドロキ
シエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル、メタ
クリル酸2−ヒドロキシブチル等が挙げられる。多価ア
ルコールとしては、前記した、グリセリン、トリメチロ
ールプロパン等が挙げられ、メタクリルアミドの誘導体
としては、例えば、N−メチロールメタクリルアミド及
びそのアルキルエーテル化合物等が挙げられ、オキシラ
ン基を有するメタクリル酸誘導体としては、例えば、グ
リシジルメタクリレート等が挙げられる。
【0056】スチレン誘導体としては、例えば、ビニル
トルエン、α−メチルスチレン、クロロスチレン等が挙
げられる。他のビニル系化合物としては、例えば、塩化
ビニル、酢酸ビニル等が挙げられる。前記(C)成分
は、単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。
【0057】本発明のグラフト共重合体の製造におい
て、本発明のグラフト共重合体は、前記(A)成分に、
(B)成分及び(C)成分を重合させて得ることができ
る。(A)成分は、10〜90重量%配合するのが好ま
しく、30〜80重量%配合するのがより好ましい。1
0重量%未満では耐候性が不十分となる傾向にあり、9
0重量%を超えると、初期光沢、顔料分散性、他樹脂と
の相溶性等が低下する傾向にある。(B)成分は1〜9
0重量%配合するのが好ましく、3〜50重量%配合す
るのがより好ましい。1重量%未満では得られるグラフ
ト共重合体の塗膜物性の改善効果が不十分となる傾向に
あり、90重量%を超えると耐水性、他樹脂との相溶性
等が低下する傾向にある。(C)成分の配合量は、目的
とする塗膜の耐候性と物性等のバランスを阻害しない範
囲で、0〜89重量%配合することができる。ただし、
これらの各成分の(A)成分と(B)成分及び(C)成
分の総量が100重量%となるように調整される。
【0058】前記(A)成分と(B)成分及び(C)成
分を重合させる方法としては、例えば、通常のラジカル
重合法を利用することができ、特にその方法が制限され
るものではない。ラジカル重合法を利用して前記(A)
成分と(B)成分及び(C)成分を重合させる方法とし
ては、例えば、前記(A)成分、(B)成分及び(C)
成分並びに重合触媒を有機溶媒中で混合し、50〜20
0℃、1〜10時間加熱する方法を利用することができ
る。前記ラジカル重合法において用いられる有機溶媒と
しては、例えば、トルエン、キシレン、メチルイソブチ
ルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸セロソルブ、
ブチルセロソルブ、1−ブタノール、2−ブタノール、
1−プロパノール、2−プロパノール等が挙げられる。
【0059】重合触媒としては、例えば、有機過酸化
物、アゾ系化合物等が挙げられる。有機過酸化物として
は、例えば、ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパー
オキシド、ビス−3,5,5−トリメチルヘキサノール
パーオキシド、t−ブチルクミルパーオキシド、ジ−t
−ブチルパーオキシド、1,1−ジ−t−ブチルパーオ
キシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、t−ブ
チルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチ
ルパーオキシベンゾエート、ジ−t−ブチルパーオキシ
−トリメチルアジペート、クメンヒドロパーオキシド、
t−ブチロヒドロパーオキシド等が挙げられ、アゾ系化
合物としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、
ジメチルアゾジイソブチレート等が挙げられる。これら
の重合触媒は、単独で又は2種類以上を組み合わせて使
用され、その種類は、目的とする分子量、分子量分布及
び使用する単量体の種類等を考慮して適宜選択される。
【0060】これらの重合触媒の割合は、(B)成分及
び(C)成分の総量に対して0.1〜10重量%とする
ことが好ましく、0.15〜5重量%とすることがより
好ましく、0.2〜3重量%とすることがさらに好まし
い。この配合割合が0.1重量%未満であると、重合反
応後に残存する単量体が多くなる傾向にあり、10重量
%を超えると、重合反応の制御が困難になり、そのた
め、得られるグラフト共重合の重量平均分子量の制御が
困難になる傾向にある。
【0061】本発明のグラフト共重合体の重量平均分子
量は、耐候性、耐薬品性及び単量体配合物を重合させる
際のゲル化を防止する点から、2,000〜400,0
00であることが好ましく、10,000〜300,0
00であることがより好ましく、20,000〜20
0,000であることがさらに好ましい。この分子量が
2,000未満であると、耐候性及び耐薬品性が低下す
る傾向にあり、400,000を超えると、単量体配合
物を重合させる際にゲル化しやすくなる傾向がある。
【0062】このようにして得られた本発明のグラフト
共重合体は、塗料の成分として利用することができる。
本発明の塗料は、前記グラフト共重合体を含有してなる
ものであり、特に、耐薬品性に優れる点から、前記グラ
フト共重合体と硬化剤を組み合わせてなるものが好まし
い。塗料の形態としては、例えば、ラッカー塗料、硬化
系塗料等が挙げられる。
【0063】ラッカー塗料は、例えば、本発明のグラフ
ト共重合体を有機溶媒に溶解させて得ることができ、ま
た、硬化系塗料は、本発明のグラフト共重合体と硬化剤
を有機溶媒に溶解させて得ることができる。有機溶媒と
しては、例えば、前記した、トルエン、キシレン、メチ
ルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸セ
ロソルブ、ブチルセロソルブ、1−ブタノール、2−ブ
タノール、1−プロパノール、2−プロパノール等が挙
げられる。硬化剤としては、例えば、アクリル樹脂塗料
の硬化剤として知られている硬化剤を利用することがで
き、このような硬化剤としては、例えば、アミノ樹脂、
イソシアネートプレポリマー等が挙げられ、アミノ樹脂
としては、例えばアニリンアルデヒド樹脂、尿素樹脂、
メラミン樹脂等が挙げられる。
【0064】本発明のグラフト共重合体の水酸基価は、
硬化塗膜の性能を左右する因子の1つであり、前記
(A)成分の水酸基価、その使用量及び前記(C)成分
の中で水酸基を有する重合性単量体の使用量により調整
することができる。このグラフト共重合体の水酸基価は
特に制限されるものではないが、耐水性と耐候性の点か
ら、10〜100とすることが好ましい。
【0065】また、本発明の塗料の樹脂固形分は、特に
限定されるものではなく、用途により適宜選択される
が、20〜50重量%とすることが好ましい。本発明の
塗料は、必要に応じて、無機顔料、有機顔料等を含有す
るものであってもよい。無機顔料としては、例えば、チ
タン白、カドミウムイエロー、カーボンブラック等が挙
げられ、有機顔料としては、例えば、フタロシアニン系
有機顔料、アゾ系有機顔料等が挙げられる。これらの顔
料の配合割合は特に制限されるものではないが、塗料の
樹脂固形分に対して、顔料の総量が3〜60重量%とな
ることが好ましい
【0066】また、本発明の塗料は、必要に応じて、各
種添加剤、例えば、酸化防止剤、顔料分散剤、紫外線吸
収剤等を含有するものであってもよい。これらの添加剤
の配合割合は特に制限されるものではないが、塗料の樹
脂固形分に対して、添加剤の総量が0.01〜5重量%
となることが好ましい。塗料を製造するにあたっては、
これらの顔料や添加剤を、グラフト共重合体と予め良く
混練しておくことが好ましい。塗料に使用される有機溶
媒としては、前記反応溶媒として使用しうるものが使用
できる。
【0067】本発明の塗料は、通常の塗装方法に従い、
各種基材や物品の表面等の塗装に供することができる。
塗装に際しては、例えば、エアスプレー機、エアレスス
プレー機、静電塗装機、浸漬、ロール塗装機、ハケ等を
用いることができる。基材としては、例えば、木材、金
属、スレート、瓦等が挙げられる。
【0068】本発明の塗料を硬化系塗料として使用する
場合、塗膜を硬化させることが必要であり、そのため、
塗布後、常温〜300℃で1分〜10日間程度放置する
ことが好ましい。
【0069】本発明の塗料は、耐汚染性に優れ、しか
も、耐候性、顔料分散性及び初期光沢に優れるものであ
り、特に、耐汚染性や耐候性が必要とされる物品、例え
ば、各種建築物、自動車等の外装用に好適である。
【0070】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。なお、「部」は、「重量部」を示す。 製造例1 ウレタン結合を有するイソシアネート基含有
重合性付加物溶液(P−1)の製造 温度計、撹拌機、窒素ガス吹き込み管及び還流冷却器を
備えたフラスコに2,2,4−トリメチルヘキサメチレ
ンジイソシアネート 210部、メチルエチルケトン
110.6部、ジブチル錫ジラウレート 0.166部
及び重合禁止剤としてビス(2−ヒドロキシ−3−tert
−ブチル−5−エチルフェニル)メタン0.332部を
仕込み、60℃に昇温し、次いで、アクリル酸2−ヒド
ロキシエチル 121.8部を3時間かけて均一に滴下
し、同温度で2時間保温して反応させ、ウレタン結合を
有するイソシアネート基含有重合性付加物溶液(P−
1)を得た。この溶液の加熱残分は70重量%であり、
この重合性付加物のイソシアネート基含有量は9重量%
であった。
【0071】製造例2 反応性の炭素−炭素二重結合を
有するフッ素含有樹脂溶液(R−1)の製造 水酸基を有するフッ素含有共重合体として、ルミフロン
LF−400(旭硝子株式会社の商品名であり、水酸基
価:47、酸価:5、フッ素含有率:約27重量%、重
量平均分子量:約80,000である)を使用した。こ
の共重合体は、クロロトリフルオロエチレン及び4−ヒ
ドロキシブチルビニルエーテルを含む単量体から得ら
れ、全単量体におけるクロロトリフルオロエチレンの割
合は約50モル%である。
【0072】温度計、撹拌機及び還流冷却器を備えたフ
ラスコに、前記共重合体のキシレン溶液(加熱残分50
重量%、比重1.4(g/cm3)、常温における粘度が約
800mpa・s)100部、前記重合性付加物溶液(P−
1)0.67部及びキシレン0.33部を仕込み、80
℃、1時間加熱して反応させ、反応性の炭素−炭素二重
結合を有するフッ素含有樹脂溶液(R−1)を得た。こ
の溶液の樹脂100g当たりの炭素−炭素二重結合の量
は0.003モルであり水酸基価は23、重量平均分子
量は81,000であった。また、この樹脂溶液の加熱
残分は50重量%であった。
【0073】製造例3 反応性の炭素−炭素二重結合を
有するフッ素含有樹脂溶液(R−2)の製造 水酸基を有するフッ素含有共重合体とし、ルミフロンL
F−200(旭硝子株式会社の商品名であり、水酸基
価:53、酸価:0、フッ素含有率:約28重量%、重
量平均分子量:約40,000である)を使用した以外
は、製造例2と同様にした。前記ルミフロンLF−20
0は、クロロトリフルオロエチレン及び4−ヒドロキシ
ブチルビニルエーテルを含む単量体から得られ、全単量
体におけるクロロトリフルオロエチレンの割合は約50
モル%である。
【0074】この共重合体のキシレン溶液(加熱残分6
0%、比重1.13(g/cm3)、常温における粘度が約
2500mPa・s)83部、前記重合性付加物溶液(P−
1)0.67部及びキシレン0.16部を仕込み、製造
例2と同様にして、反応性の炭素−炭素二重結合を有す
るフッ素含有樹脂溶液(R−2)を得た。この溶液の樹
脂100g当たりの炭素−炭素二重結合の量は0.00
3モルであり、水酸基価は26、重量平均分子量は4
1,000であった。また、この樹脂溶液の加熱残分は
50重量%であった。
【0075】実施例1〜7及び比較例1〜6 温度計、撹拌機、チッ素ガス吹き込み管及び還流冷却器
を備えたフラスコに、表1及び表2に示される配合割合
で各成分を仕込み、チッ素気流化で撹拌しながら100
℃、6時間加熱し、続いて、アゾビスイソブチロニトリ
ル0.5部を添加し、110℃、2時間加熱した。反応
物にキシレンを添加し、加熱残分を調整し、共重合体溶
液(EP−1)〜(EP−7)並びに(CP−1)〜
(CP−3)を得た。これらの共重合体溶液の加熱残
分、酸価、水酸基価及び重量平均分子量をあわせて表1
及び表2に示す。
【0076】共重合体溶液(EP−1)〜(EP−7)
並びに(CP−1)〜(CP−3)の水酸基と硬化剤で
あるイソシアネートプレオリマー(日本ポリウレタン株
式会社製のコロネートEH(商品名)を使用した)のイ
ソシアネート基が等モルとなるように、これらの共重合
体溶液と硬化剤を配合し、バーコータ#60を用い、鋼
板(日本テストパネル株式会社製、ボンデライト#14
4処理鋼板(商品名)を使用した)上に膜厚が30μm
になるように塗布し、室温で1週間放置して乾燥させ、
試験板を作製した。
【0077】なお、比較例5及び6は、前記共重合体溶
液(EP−1)〜(EP−7)及び(CP−1)〜(C
P−3)の代わりに、前記フッ素含有樹脂溶液(R−
1)及び(R−2)を使用して同様に試験板を作製した
ものである。また、比較例7は、共重合体溶液(EP−
2)に硬化剤を配合せずに鋼板上に塗布し、試験板を作
製したものである。
【0078】(評価)共重合体溶液(EP−1)〜(E
P−7)及び(CP−1)〜(CP−3)、フッ素含有
樹脂溶液(R−1)及び(R−2)並びに作製された試
験板について、下記方法に従い、樹脂外観、初期光沢、
促進耐候性、顔料分散性、耐薬品性(耐酸性)及び耐汚
染性を評価し、評価結果を表3及び表4に示した。
【0079】(樹脂外観) (1)溶液状態 300mlのガラスビーカーに上記共重合体溶液又はフッ
素含有樹脂溶液を200ml入れ、23℃におけるビーカ
ー内の溶液の状態(透明性)を目視で観察し、下記基準
で評価した。 ○:透明である ×:濁っている (2)フィルム状態 ビーカー内の各溶液をガラス板に流し塗りし、塗布後室
温で20分間放置し、108℃で3時間乾燥させ、23
℃における樹脂フィルムの状態(透明性)を目視で観察
し、前記と同じ基準で評価した。
【0080】(初期光沢)作製された試験板の60度鏡
面反射率(%)を光沢計(日本電色株式会社製)で測定
した。
【0081】(促進耐候性)Q−UV促進耐候性試験機
(米国Q−パネル社製、Q−Panel(商品名)を使用し
た)により、作製された試験板に、50℃、4時間、及
び結露50℃、4時間のサイクル条件下で1000〜4
000時間紫外線を照射した後、上記の方法で60度鏡
面反射率(%)を測定し、以下の数1の(1)により光
沢保持率(%)を求めた。
【数1】
【0082】(顔料分散性)前記共重合体溶液又はフッ
素含有樹脂溶液100部(樹脂固形分)と顔料(カーボ
ンブラック、シアニンブルー又は弁柄)3部を混合し、
三本ロールを用い、粒ゲージによる測定で粒径が5μm
以下になるまで混練し、塗料を得た。得られた塗料を室
温で7日間静置し、顔料の分散性(沈降性)を調べ、下
記基準で評価した。 ○:分離がない △:若干分離が見られる ×:明確に分離している
【0083】(耐薬品性(耐酸性))作製された試験板
を5%硫酸に浸漬させ、240時間放置し、塗膜外観
(ふくれ、艶消え)を目視観察し、下記基準で評価し
た。 ○:塗膜に異常なし ×:塗膜に異常発生
【0084】(塗膜物性)作製された試験板を室温で6
φマンドリルを用いて180度折り曲げ、塗膜面の破断
の状態を目視で観察する。 ○:塗膜に異常がない △:塗膜の一部に破断がみられる ×:塗膜全体に破断がみられる
【0085】
【表1】
【0086】
【表2】
【0087】
【表3】
【0088】
【表4】
【0089】表4によれば、比較例1及び3で得られた
塗料は、促進耐候性の欄の評価結果が4000時間後の
光沢保持率で、それぞれ、85%及び81%と低く、塗
膜物性の欄の評価結果が、いずれも塗膜全体に破断がみ
られ、これらの塗料は促進耐候性に劣り、しかも塗膜物
性に著しく劣っていることが示される。同様に、比較例
2で得られた塗料は、促進耐候性の欄で評価結果が30
00時間後の光沢保持率で59%、4000時間後の光
沢保持率で54%と著しく低く、塗膜物性の欄の評価結
果が、塗膜の一部に破断がみられ、促進耐候性に劣り、
しかも塗膜物性にも劣っていることが示される。
【0090】また、比較例6で得られた塗料は、促進耐
候性の欄の評価結果が3000時間後の光沢保持率で6
5%、4000時間後の光沢保持率で60%と著しく低
く、塗膜物性の欄の評価結果が、塗膜全体に破断がみら
れ、促進耐候性に著しく劣り、しかも塗膜物性にも著し
く劣っていることが示される。比較例4及び5で得られ
た塗料は、顔料分散性の欄の評価結果が、どちらの塗料
もいずれの顔料を使用した場合であっても、明確に分離
しており、塗膜物性の欄の評価結果が、いずれも塗膜全
体に破断がみられ、これらの塗料は顔料分散性に著しく
劣り、しかも塗膜物性にも著しく劣っていることが示さ
れる。
【0091】これに対し、表3によれば、実施例1〜7
で得られた塗料は、促進耐候性の欄の評価結果が、30
00時間後の光沢保持率で94以上、4000時間後の
光沢保持率で90%以上となっており、また、顔料分散
性の欄の評価結果がいずれの顔料を使用した場合であっ
ても、分離がなく、さらに、塗膜物性の欄の評価結果
が、塗膜に異常が認められなかった。このように、実施
例1〜7で得られた塗料は、促進耐候性、顔料分散性及
び塗膜物性に優れていることが示される。
【0092】
【発明の効果】請求項1記載のグラフト共重合体は、塗
膜物性に優れ、塗料に好適である。請求項2及び3に記
載のグラフト共重合体は、請求項1に記載のグラフト共
重合体の効果を奏し、さらに、塗膜光沢に優れ、塗料に
好適である。請求項4記載のグラフト共重合体は、請求
項1〜3に記載のグラフト共重合体の効果を奏し、さら
に、顔料分散性に優れ、塗料に好適である。請求項5記
載のグラフト共重合体は、請求項2〜4に記載のグラフ
ト共重合体の効果を奏し、さらに、耐水性に優れ、塗料
に好適である。請求項6記載のグラフト共重合体は、請
求項2〜4に記載のグラフト共重合体の効果を奏し、塗
膜物性に優れ、塗料に好適である。請求項7〜9に記載
の塗料は、塗膜物性、耐候性、顔料分散性、初期光沢並
びに耐薬品性に優れる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J027 AA01 AA08 AH03 AH05 AJ08 BA01 BA02 BA05 BA06 BA07 BA08 BA10 BA13 BA14 CD08 4J038 CC021 CC022 CC071 CC072 CC081 CC082 CD021 CD022 CG031 CG032 CG141 CG142 CG161 CG162 CG171 CG172 CH031 CH032 CH041 CH042 CH121 CH122 CH171 CH172 CP021 CP022 CP031 CP032 CP041 CP042 CP061 CP062 CP071 CP072 CP111 CP112 DA132 GA03 GA11 GA12 KA03 NA01 NA04 NA05 PB05 PB07 PC02 PC04 PC06

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反応性の炭素−炭素二重結合を有するフ
    ッ素含有樹脂(A)10〜90重量%、片末端に反応性
    の炭素−炭素二重結合を有する水酸基含有ビニル系共重
    合体(B)1〜90重量%及び不飽和単量体(C)0〜
    89重量%を重合させてなるグラフト共重合体。
  2. 【請求項2】 フッ素含有樹脂(A)が水酸基を有する
    フッ素含有共重合体、1分子中にイソシアネート基を2
    個以上有する多価イソシアネート化合物及び水酸基を有
    するエチレン性不飽和単量体の反応生成物である請求項
    1記載のグラフト共重合体。
  3. 【請求項3】 フッ素含有樹脂(A)が、水酸基を有す
    るフッ素含有共重合体及びイソシアネート基を有するエ
    チレン性不飽和単量体の反応生成物である請求項1記載
    のグラフト共重合体。
  4. 【請求項4】 反応性の炭素−炭素二重結合が、反応性
    の炭素−炭素二重結合を有するフッ素含有樹脂(A)の
    100g当たり0.001〜0.055モルである請求
    項1〜3のいずれかに記載のグラフト共重合体。
  5. 【請求項5】 水酸基を有するフッ素含有共重合体の水
    酸基価が、0.57〜250でありフッ素含有率が1〜
    60重量%である請求項2〜4のいずれかに記載のグラ
    フト共重合体。
  6. 【請求項6】 片末端に反応性の炭素−炭素二重結合を
    有する水酸基含有共重合体(B)の水酸基価が、2〜1
    00であり、かつ、重量平均分子量が5,000〜3
    0,000である請求項1〜5のいずれかに記載のグラ
    フト共重合体。
  7. 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載のグラフ
    ト共重合体を含有してなる塗料。
  8. 【請求項8】 硬化剤を組み合わせてなる請求項7記載
    の塗料。
  9. 【請求項9】 硬化剤がアミノ樹脂及びイソシアネート
    含有化合物である請求項8記載の塗料。製造方法。
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