JP2000136330A - Fluoro electrodeposition coating material - Google Patents

Fluoro electrodeposition coating material

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JP2000136330A
JP2000136330A JP10311134A JP31113498A JP2000136330A JP 2000136330 A JP2000136330 A JP 2000136330A JP 10311134 A JP10311134 A JP 10311134A JP 31113498 A JP31113498 A JP 31113498A JP 2000136330 A JP2000136330 A JP 2000136330A
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Japan
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mol
fluorine
copolymer
ring
electrodeposition coating
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JP10311134A
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Japanese (ja)
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Hiroshi Washida
弘 鷲田
Toru Ishida
徹 石田
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AGC Inc
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Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an electrodeposition coating material which can give a coating film excellent in long-term stability and weatherability by using a fluoro- copolymer having a specified composition and prepared by neutralizing at least part of the carboxyl groups of a carboxy fluoro copolymer with a basic compound. SOLUTION: A copolymer is used which is prepared by neutralizing at least part of the carboxyl groups of a copolymer comprising 35-65 mol% (A) fluoroolefin, 5-45 mol% (B) cyclic monomer having an unsaturation in the ring, 1-30 mol% (C) polymer units derived from an allyl ether having a curable site, or from an olefin or allyl alcohol having a curable site, 1-30 mol% (D) polymer units having carboxyl groups, and 0-40 mol% (E) polymer units derived from an olefin selected from among ethylene, propylene, and isobutylene with a basic compound.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、塗料の長期安定性
に優れ、また耐候性に優れる塗膜を与えるフッ素系電着
塗料に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluorine-based electrodeposition paint which gives a paint having excellent long-term stability and excellent weather resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、環境問題が重要問題となり溶剤系
塗料のかわりに水系塗料が求められている。水系塗料に
は乳化重合により製造されるエマルションをベースとす
るエマルション塗料の他、カルボン酸基含有重合体を塩
基性化合物で中和して水に溶解または分散させたものも
知られている。後者の水に溶解または分散させた塗料
は、アルミニウム建材の塗装として自動塗装が可能で、
溶剤揮散のない電着塗装分野で多用されており、主にア
クリル系重合体を使用した塗料が使用されている。
2. Description of the Related Art In recent years, environmental problems have become an important issue, and water-based paints have been required instead of solvent-based paints. Aqueous paints are also known, in addition to emulsion paints based on emulsions produced by emulsion polymerization, those in which a carboxylic acid group-containing polymer is neutralized with a basic compound and dissolved or dispersed in water. The latter, dissolved or dispersed in water, can be automatically applied as a coating on aluminum building materials.
It is widely used in the field of electrodeposition coating without solvent volatilization, and mainly uses a coating using an acrylic polymer.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】これまでにフッ素系電
着塗料が提案されているが(特開昭62−59676、
特開平7−238116、特開平4−323276、特
開平4−332709)、エステル結合を含むために塗
料の長期安定性に難があるなどの問題があった。また、
塗膜表面の傷つき性を改良するために硬度の向上が望ま
れていた。本発明は塗料の長期安定性に優れ、また耐候
性に優れる塗膜を与えるフッ素系電着塗料を提供するこ
とを目的とする。
Fluorine-based electrodeposition paints have been proposed so far (JP-A-62-59676;
JP-A-7-238116, JP-A-4-323276, JP-A-4-332709), and there are problems such as difficulty in long-term stability of the paint due to the inclusion of an ester bond. Also,
Improvement in hardness has been desired in order to improve the scratch resistance of the coating film surface. An object of the present invention is to provide a fluorine-based electrodeposition coating material which is excellent in long-term stability of a coating material and gives a coating film having excellent weather resistance.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は(a)フルオロ
オレフィン類に基づく重合単位、(b)フルオロオレフ
ィン類と共重合しうる不飽和基を環に有する環状単量体
類に基づく重合単位、(c)硬化性部位を有するアリル
エーテル類、硬化性部位を有するオレフィン類またはア
リルアルコールに基づく重合単位、(d)カルボキシル
基を有する重合単位、および任意に(e)エチレン、プ
ロピレンおよびイソブチレンから選ばれる1種以上のオ
レフィンに基づく重合単位からなり、全重合単位の合計
に対する各重合単位の割合が(a)35〜65モル%、
(b)5〜45モル%、(c)1〜30モル%、(d)
1〜30モル%および(e)0〜40モル%であるカル
ボキシル基を有するフッ素系共重合体のカルボキシル基
の少なくとも一部を塩基性化合物で中和してなるフッ素
系共重合体を含むフッ素系電着塗料である。
The present invention provides (a) a polymerized unit based on a fluoroolefin, and (b) a polymerized unit based on a cyclic monomer having an unsaturated group in a ring copolymerizable with the fluoroolefin. , (C) polymerized units based on allyl ethers having curable sites, olefins or allyl alcohols having curable sites, (d) polymerized units having carboxyl groups, and optionally (e) ethylene, propylene and isobutylene. It comprises polymerized units based on one or more selected olefins, and the ratio of each polymerized unit to the total of all polymerized units is (a) 35 to 65 mol%,
(B) 5 to 45 mol%, (c) 1 to 30 mol%, (d)
Fluorine containing a fluorine-based copolymer obtained by neutralizing at least a part of the carboxyl group of a fluorine-based copolymer having 1 to 30 mol% and (e) 0 to 40 mol% with a basic compound It is a system electrodeposition paint.

【0005】以下の説明において、塩基性化合物で中和
する以前のカルボキシル基を有するフッ素系共重合体を
「フッ素系共重合体A」といい、フッ素系共重合体Aの
カルボキシル基の少なくとも一部を塩基性化合物で中和
してなるフッ素系共重合体を「フッ素系共重合体B」と
いう。
In the following description, a fluorine-based copolymer having a carboxyl group before neutralization with a basic compound is referred to as “fluorine-based copolymer A”, and at least one of the carboxyl groups of the fluorine-based copolymer A is included. A fluorine-based copolymer obtained by neutralizing a part with a basic compound is referred to as “fluorine-based copolymer B”.

【0006】本発明におけるフッ素系共重合体Aは、
(a)フルオロオレフィン類に基づく重合単位、(b)
フルオロオレフィンと共重合しうる不飽和基を環に有す
る環状単量体類に基づく重合単位、(c)硬化性部位を
有するアリルエーテル類、硬化性部位を有するオレフィ
ン類またはアリルアルコールに基づく重合単位、(d)
カルボキシル基を有する重合単位および任意に(e)エ
チレン、プロピレンおよびイソブチレンから選ばれる1
種以上のオレフィンに基づく重合単位からなる共重合体
である。重合単位(e)は任意の重合単位であり、フッ
素系共重合体Aに含まれていても含まれていなくてもよ
い。
The fluorinated copolymer A in the present invention comprises:
(A) polymerized units based on fluoroolefins, (b)
A polymerized unit based on a cyclic monomer having an unsaturated group in a ring copolymerizable with a fluoroolefin, (c) an allyl ether having a curable site, a polymerized unit based on an olefin having a curable site or allyl alcohol , (D)
A polymerized unit having a carboxyl group and optionally (e) 1 selected from ethylene, propylene and isobutylene
It is a copolymer comprising polymerized units based on at least one kind of olefin. The polymerized unit (e) is an arbitrary polymerized unit, and may or may not be contained in the fluorine-based copolymer A.

【0007】重合単位(a)はフルオロオレフィン類に
基づくものであり、フルオロオレフィン類としてはテト
ラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ト
リフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオ
ロプロピレン、ペンタフルオロプロピレンなどの炭素数
2〜3のフルオロオレフィン類が挙げられる。好ましい
フルオロオレフィン類はテトラフルオロエチレン、クロ
ロトリフルオロエチレンなどのパーハロオレフィン類で
ある。
The polymerized unit (a) is based on fluoroolefins. Examples of the fluoroolefins include carbons such as tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, trifluoroethylene, vinylidene fluoride, hexafluoropropylene, and pentafluoropropylene. Fluoroolefins of Formulas 2 to 3 are exemplified. Preferred fluoroolefins are perhaloolefins such as tetrafluoroethylene and chlorotrifluoroethylene.

【0008】重合単位(b)はフルオロオレフィン類と
共重合しうる不飽和基を環に有する環状単量体類に基づ
くものであり、本発明におけるフッ素系共重合体Aおよ
びBはその主鎖にこの環を有する。共重合体の主鎖に環
を有するとは、環を構成する炭素原子の1以上が共重合
体の主鎖を構成する炭素連鎖中の炭素原子であることを
意味する。
The polymerized unit (b) is based on a cyclic monomer having an unsaturated group in a ring copolymerizable with a fluoroolefin, and the fluorine-based copolymers A and B in the present invention have a main chain of Has this ring. Having a ring in the main chain of the copolymer means that at least one of the carbon atoms constituting the ring is a carbon atom in the carbon chain constituting the main chain of the copolymer.

【0009】重合単位(b)を与える環状単量体類とし
ては、フルオロオレフィン類と共重合しうる環状の不飽
和基を有する単量体であれば限定されないが、この環が
脂肪族環または複素環である化合物が好ましい。
The cyclic monomer giving the polymerized unit (b) is not limited as long as it is a monomer having a cyclic unsaturated group which can be copolymerized with a fluoroolefin, and this ring is an aliphatic ring or Compounds that are heterocycles are preferred.

【0010】上記環が脂肪族環である化合物としては、
3−フェニル−2,5−ノルボルナジエン−2−カルボ
ン酸エチル、2−アセトキシ−3−フェニル−2,5−
ノルボルナジエン、2,5−ノルボルナジエン−2−カ
ルボン酸エチルなどのエステル結合またはアリール基を
有する2,5−ノルボルナジエンおよび2,5−ノルボ
ルナジエンなどから選ばれるノルボルナジエン類、また
は5−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エ
ン、5−エチリデンビシクロ[2.2.1]ヘプト−2
−エン、5−ビニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2
−エン、5−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2
−エンなどのアルケニル基を有する2−ノルボルネン、
3−フェニル−2−ノルボルネンなどのアリール基を有
する2−ノルボルネンおよび2−ノルボルネンなどから
選ばれるノルボルネン類、ジシクロペンタジエンなどの
2個以上の脂肪族環を有する化合物、またはシクロヘキ
セン、シクロペンテン、シクロペンタジエンなどの1個
の脂肪族環を有する化合物などが挙げられる。
The compound in which the above-mentioned ring is an aliphatic ring includes:
Ethyl 3-phenyl-2,5-norbornadiene-2-carboxylate, 2-acetoxy-3-phenyl-2,5-
Norbornadienes selected from 2,5-norbornadienes and 2,5-norbornadienes having an ester bond or an aryl group such as norbornadiene, ethyl 2,5-norbornadien-2-carboxylate, and 5-ethylbicyclo [2.2. 1] Hept-2-ene, 5-ethylidenebicyclo [2.2.1] hept-2
-Ene, 5-vinylbicyclo [2.2.1] hept-2
-Ene, 5-allylbicyclo [2.2.1] hept-2
-2-norbornene having an alkenyl group such as -ene,
2-norbornene having an aryl group such as 3-phenyl-2-norbornene, norbornenes selected from 2-norbornene and the like, compounds having two or more aliphatic rings such as dicyclopentadiene, or cyclohexene, cyclopentene and cyclopentadiene And other compounds having one aliphatic ring.

【0011】アルケニル基を有する2−ノルボルネン類
の場合、環中の不飽和基は重合するがこのアルケニル基
は重合性が低いため重合後も残存するので酸化してエポ
キシ基などに変換することもでき、またそのまま架橋部
位として利用することもできる。上記環が複素環である
化合物としては、ジヒドロフラン、フラン、γ−ピラ
ン、ピロール、チオフェンなどが挙げられる。
In the case of 2-norbornenes having an alkenyl group, the unsaturated group in the ring is polymerized, but the alkenyl group has low polymerizability and remains after polymerization, so that it can be oxidized and converted to an epoxy group or the like. It can also be used as it is as a crosslinking site. Examples of the compound in which the ring is a heterocyclic ring include dihydrofuran, furan, γ-pyran, pyrrole, thiophene, and the like.

【0012】重合性の観点から、3−フェニル−2,5
−ノルボルナジエン−2−カルボン酸エチル、2,5−
ノルボルナジエン−2−カルボン酸エチル、5−エチリ
デンビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ビ
ニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、2,5
−ノルボルナジエン、2−ノルボルネン、が好ましい。
より好ましくは2,5−ノルボルナジエン、2−ノルボ
ルネンである。
From the viewpoint of polymerizability, 3-phenyl-2,5
-Ethyl norbornadiene-2-carboxylate, 2,5-
Ethyl norbornadiene-2-carboxylate, 5-ethylidenebicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-vinylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 2,5
-Norbornadiene and 2-norbornene are preferred.
More preferred are 2,5-norbornadiene and 2-norbornene.

【0013】重合単位(c)を与える単量体は、重合
性、貯蔵安定性の観点から硬化性部位を有するアリルエ
ーテル類、硬化性部位を有するオレフィン類またはアリ
ルアルコールを採用する。重合単位(c)は環を有しな
い単量体または環を有する場合その環にはフルオロオレ
フィン類と共重合しうる不飽和基を有しない単量体に基
づくものであり、重合単位(b)とは異なるものであ
る。
As the monomer giving the polymerized unit (c), an allyl ether having a curable site, an olefin having a curable site, or allyl alcohol is employed from the viewpoint of polymerizability and storage stability. The polymerized unit (c) is based on a monomer having no ring or, in the case of having a ring, a monomer having no unsaturated group capable of copolymerizing with a fluoroolefin in the ring, and the polymerized unit (b) Is different from

【0014】硬化性部位としては、水酸基、エポキシ
基、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、加水分解性
シリル基、アミノ基、カルボニル基、エステル基、メル
カプト基、アルデヒド基などが挙げられる。なかでも水
酸基、エポキシ基、カルボキシル基が好ましい。
Examples of the hardening site include a hydroxyl group, an epoxy group, a carboxyl group, a carboxylic anhydride group, a hydrolyzable silyl group, an amino group, a carbonyl group, an ester group, a mercapto group, and an aldehyde group. Among them, a hydroxyl group, an epoxy group and a carboxyl group are preferred.

【0015】入手の容易性、硬化剤との反応性を考慮す
るとアリルエーテル類における硬化性部位は水酸基また
はエポキシ基が、オレフィン類における硬化性部位はカ
ルボキシル基が好ましい。また、オレフィン類はフッ素
原子を有しないものが好ましい。
Considering availability and reactivity with a curing agent, the curable site in allyl ethers is preferably a hydroxyl group or an epoxy group, and the curable site in olefins is preferably a carboxyl group. The olefins preferably have no fluorine atom.

【0016】水酸基を有するアリルエーテル類として
は、ヒドロキシエチルアリルエーテル、ヒドロキシプロ
ピルアリルエーテルなどのヒドロキシアルキルアリルエ
ーテルが好ましい。ヒドロキシアルキルアリルエーテル
のアルキル基の炭素数は2〜12が好ましい。重合性の
面から、より好ましくは、ヒドロキシエチルアリルエー
テルである。アリルアルコールも好ましく採用できる。
これらの水酸基含有単量体を共重合したフッ素系共重合
体を酸無水物などによりハーフエステル化して、フッ素
系共重合体にカルボキシル基を有する重合単位を形成で
きる。
As the allyl ether having a hydroxyl group, hydroxyalkyl allyl ethers such as hydroxyethyl allyl ether and hydroxypropyl allyl ether are preferable. The alkyl group of the hydroxyalkyl allyl ether preferably has 2 to 12 carbon atoms. From the viewpoint of polymerizability, hydroxyethyl allyl ether is more preferable. Allyl alcohol can also be preferably used.
The fluorine-based copolymer obtained by copolymerizing these hydroxyl-containing monomers can be half-esterified with an acid anhydride or the like to form a polymerized unit having a carboxyl group in the fluorine-based copolymer.

【0017】エポキシ基を有するアリルエーテル類とし
ては、3−アリロキシシクロヘキセンオキシドなどの脂
環式エポキシ基を有するアリルエーテル、アリルグリシ
ジルエーテルなどが例示される。
Examples of the allyl ether having an epoxy group include allyl ether having an alicyclic epoxy group such as 3-allyloxycyclohexene oxide and allyl glycidyl ether.

【0018】重合単位(d)を与える単量体としては、
3−ブテン酸、4−ペンテン酸、3−ヘキセン酸、4−
ヘキセン酸、5−ヘキセン酸、5−ヘプテン酸、6−ヘ
プテン酸、6−オクテン酸、7−オクテン酸、7−ノネ
ン酸、8−ノネン酸、8−デセン酸、9−デセン酸、9
−ウンデセン酸、10−ウンデセン酸、11−トリデセ
ン酸、12−トリデセン酸などの不飽和カルボン酸など
が例示される。
As the monomer giving the polymerized unit (d),
3-butenoic acid, 4-pentenoic acid, 3-hexenoic acid, 4-
Hexenoic acid, 5-hexenoic acid, 5-heptenoic acid, 6-heptenoic acid, 6-octenoic acid, 7-octenoic acid, 7-nonenoic acid, 8-nonenoic acid, 8-decenoic acid, 9-decenoic acid, 9
And unsaturated carboxylic acids such as -undecenoic acid, 10-undecenoic acid, 11-tridecenoic acid and 12-tridecenoic acid.

【0019】重合単位(e)を与える単量体はエチレ
ン、プロピレンおよびイソブチレンから選ばれる1種以
上のオレフィンである。オレフィン中の不飽和基は重合
性不飽和基であるものから選ばれる。
The monomer giving the polymerized unit (e) is one or more olefins selected from ethylene, propylene and isobutylene. The unsaturated group in the olefin is selected from those which are polymerizable unsaturated groups.

【0020】フッ素系共重合体Aの全重合単位の合計に
対する各重合単位の割合は、(a)35〜65モル%、
(b)5〜45モル%、(c)1〜30モル%、(d)
1〜30モル%および(e)0〜40モル%である。重
合単位(e)は任意成分であり、重合単位(e)が0モ
ル%とはフッ素系共重合体Aにこの重合単位が含まれな
いことを意味する。全重合単位の合計に対する各重合単
位の好ましい割合は、(a)40〜60モル%、(b)
10〜40モル%、(c)5〜25モル%、(d)5〜
25モル%および(e)1〜30モル%である。
The ratio of each polymerized unit to the total of all polymerized units of the fluorocopolymer A is (a) 35 to 65 mol%,
(B) 5 to 45 mol%, (c) 1 to 30 mol%, (d)
1 to 30 mol% and (e) 0 to 40 mol%. The polymerized unit (e) is an optional component, and when the polymerized unit (e) is 0 mol%, it means that the fluorine-based copolymer A does not include this polymerized unit. The preferred ratio of each polymerized unit to the total of all polymerized units is (a) 40 to 60 mol%, (b)
10-40 mol%, (c) 5-25 mol%, (d) 5
25 mol% and (e) 1 to 30 mol%.

【0021】本発明におけるフッ素系共重合体Aは、重
量平均分子量が5千以上であることが好ましく、1万〜
30万であることがより好ましい。分子量が小さすぎる
と塗膜の耐候性が不充分であり、分子量が大きすぎると
塗料粘度が高くなりすぎ好ましくない。本発明における
フッ素系共重合体Aは、所定割合の単量体混合物に重合
触媒の共存下または非共存下に、重合開始剤または電離
性放射線などの重合開始源を作用させて共重合反応を行
うことによって製造できる。ここで、重合開始剤として
は、重合形式または重合媒体に応じて、水溶性のものま
たは油溶性のものが適宜使用できる。重合開始剤の使用
量は、種類、共重合反応条件に応じて適宜変更できる
が、通常は共重合されるべき単量体全量に対して、0.
05〜0.5重量%程度が採用される。
The weight average molecular weight of the fluorinated copolymer A in the present invention is preferably 5,000 or more, preferably 10,000 to 10,000.
More preferably, it is 300,000. If the molecular weight is too small, the weather resistance of the coating film is insufficient, and if the molecular weight is too large, the viscosity of the coating becomes too high, which is not preferable. In the present invention, the fluorine-based copolymer A is used in the presence or absence of a polymerization catalyst in a predetermined ratio of a monomer mixture, and a polymerization initiator such as a polymerization initiator or ionizing radiation is allowed to act on the copolymerization reaction. It can be manufactured by performing. Here, as the polymerization initiator, a water-soluble one or an oil-soluble one can be appropriately used depending on the polymerization type or the polymerization medium. The amount of the polymerization initiator to be used can be appropriately changed depending on the type and the copolymerization reaction conditions, but usually, the amount is 0.1 to 10% based on the total amount of the monomers to be copolymerized.
About 0.5 to 0.5% by weight is employed.

【0022】上記共重合反応に際して、反応形式として
は特に限定されず、塊状重合、懸濁重合、乳化重合、溶
液重合などを採用しうるが、重合操作の安定性、生成共
重合体の分離の容易性などから、水性媒体中での乳化重
合またはイソプロピルアルコール、n−ブチルアルコー
ル、s−ブチルアルコール、t−ブチルアルコールなど
のアルコール類、エステル類、1個以上のフッ素原子を
有する飽和ハロゲン化炭化水素類、キシレンなどの芳香
族炭化水素類などを溶媒とする溶液重合が好ましい。重
合温度は10〜90℃程度が採用できる。また、反応圧
力は、適宜選定できるが、通常は、1〜100kg/c
2 、特に、2〜50kg/cm2 程度を採用するのが
望ましい。
The type of the above-mentioned copolymerization reaction is not particularly limited, and bulk polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization, solution polymerization and the like can be employed. From the standpoint of easiness, emulsion polymerization in an aqueous medium or alcohols such as isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, s-butyl alcohol, t-butyl alcohol, esters, and saturated halogenated carbon having one or more fluorine atoms Solution polymerization using an aromatic hydrocarbon such as hydrogen or xylene as a solvent is preferred. The polymerization temperature can be about 10 to 90 ° C. The reaction pressure can be appropriately selected, but is usually 1 to 100 kg / c.
m 2 , particularly preferably about 2 to 50 kg / cm 2 .

【0023】本発明のフッ素系電着塗料はフッ素系共重
合体Aのカルボキシル基の少なくとも一部を塩基性化合
物で中和せしめてなるフッ素系共重合体Bが含まれる。
上記塩基性化合物としては、以下のものなどが挙げられ
る。
The fluorinated electrodeposition coating composition of the present invention contains a fluorinated copolymer B obtained by neutralizing at least a part of the carboxyl groups of the fluorinated copolymer A with a basic compound.
Examples of the basic compound include the following.

【0024】モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリ
メチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、ト
リエチルアミン、モノイソプロピルアミン、ジイソプロ
ピルアミン、トリイソプロピルアミン、モノブチルアミ
ン、ジブチルアミン、トリブチルアミンなどの1級〜3
級のアルキルアミン類、モノエタノールアミン、ジエタ
ノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパ
ノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプ
ロパノールアミン、ジメチルアミノエタノール、ジエチ
ルアミノエタノールなどのアルカノールアミン類、エチ
レンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリア
ミン、トリエチレンテトラミンなどのアルキレンポリア
ミン類、エチレンイミン、プロピレンイミンなどのアル
キレンイミン類、アンモニア、ピペラジン、モルホリ
ン、ピラジン、ピリジン。
Primary to tertiary such as monomethylamine, dimethylamine, trimethylamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine, monoisopropylamine, diisopropylamine, triisopropylamine, monobutylamine, dibutylamine, tributylamine, etc.
Grade alkylamines, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine, triisopropanolamine, alkanolamines such as dimethylaminoethanol, diethylaminoethanol, ethylenediamine, propylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine Alkylene polyamines such as ethyleneimine and propyleneimine, ammonia, piperazine, morpholine, pyrazine and pyridine.

【0025】フッ素系共重合体Bの酸価は5mgKOH
/g以上であることが好ましい。カルボキシル基の量が
少なすぎる、すなわち、酸価が5mgKOH/g未満の
ものは、水性化が難しく、電着塗料用として適さなくな
ることがあり、好ましくない。また、酸価が大きすぎる
ものは塗膜の耐アルカリ性、耐沸水性などが低下するこ
とがあり、好ましくない。酸価は5〜150mgKOH
/gが好ましく、10〜100mgKOH/gがより好
ましい。フッ素系共重合体Bが水酸基を有する場合は、
フッ素系共重合体Bの水酸基価は10〜150mgKO
H/gが好ましく、20〜100mgKOH/gがより
好ましい。
The acid value of the fluorocopolymer B is 5 mg KOH
/ G or more. If the amount of the carboxyl group is too small, that is, if the acid value is less than 5 mgKOH / g, it is difficult to obtain an aqueous solution, and it may not be suitable for an electrodeposition paint, which is not preferable. If the acid value is too large, the alkali resistance, boiling water resistance and the like of the coating film may decrease, which is not preferable. Acid value is 5-150mgKOH
/ G is preferred, and 10-100 mgKOH / g is more preferred. When the fluorine-based copolymer B has a hydroxyl group,
The hydroxyl value of the fluorocopolymer B is 10 to 150 mg KO.
H / g is preferred, and 20-100 mgKOH / g is more preferred.

【0026】本発明の電着塗料には、塗膜形成のための
樹脂成分としてフッ素系共重合体B以外の他の重合体、
例えばポリエステル系重合体、アクリル系重合体などを
配合してもよく、また必要に応じて硬化剤、表面平滑
剤、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、光安定剤、
着色顔料、メタリック顔料、体質顔料、ツヤ消剤などを
配合できる。
In the electrodeposition coating composition of the present invention, a polymer other than the fluorocopolymer B as a resin component for forming a coating film,
For example, a polyester polymer, an acrylic polymer, and the like may be blended, and if necessary, a curing agent, a surface smoothing agent, a silane coupling agent, an ultraviolet absorber, a light stabilizer,
Color pigments, metallic pigments, extender pigments, matting agents and the like can be blended.

【0027】硬化剤としては、アミノプラスツ、ブロッ
クイソシアネート化合物などが使用できる。特にアミノ
プラスツが好ましく採用される。アミノプラスツとして
は、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、尿素樹脂などが使
用でき、特にメラミン樹脂のうちでも、メタノール、エ
タノール、プロパノール、ブタノールなどの低級アルコ
ールの1種以上により部分的にエーテル化されたメチロ
ールメラミン樹脂が好ましい。また、硬化剤は、フッ素
系共重合体B100重量部当り5〜100重量部程度の
割合で使用することが好ましい。
As the curing agent, amino plastics, blocked isocyanate compounds and the like can be used. In particular, aminoplasts are preferably employed. As aminoplasts, melamine resin, guanamine resin, urea resin and the like can be used. In particular, among melamine resins, methylol partially etherified with at least one of lower alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol. Melamine resins are preferred. The curing agent is preferably used at a ratio of about 5 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of the fluorocopolymer B.

【0028】本発明の電着塗料は、フッ素系共重合体B
が水性媒体に溶解または分散されていることが好まし
い。ここで、水性媒体としては水の単独使用でもよい
が、組成物の安定性を高めるうえで有機溶剤を含んでい
ることが好ましい。
The electrodeposition coating composition of the present invention comprises a fluorine-containing copolymer B
Is preferably dissolved or dispersed in an aqueous medium. Here, water alone may be used as the aqueous medium, but preferably contains an organic solvent in order to enhance the stability of the composition.

【0029】この有機溶剤としては、電着塗料を安定化
するために水溶性でありかつフッ素系共重合体Bと親和
性がある、例えばメタノール、エタノール、n−プロパ
ノール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコー
ル、イソブチルアルコール、s−ブチルアルコール、t
−ブチルアルコール、ペンタノールなどのようなアルコ
ール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、イソプ
ロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、s−ブチルセロ
ソルブなどのようなセロソルブ類などが好ましい。
The organic solvent is water-soluble for stabilizing the electrodeposition paint and has an affinity for the fluorocopolymer B, for example, methanol, ethanol, n-propanol, isopropyl alcohol, n-butyl. Alcohol, isobutyl alcohol, s-butyl alcohol, t
Alcohols such as -butyl alcohol and pentanol, and cellosolves such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, isopropyl cellosolve, butyl cellosolve, and s-butyl cellosolve are preferable.

【0030】本発明の電着塗料は、通常樹脂固形分濃度
を3〜50重量%程度の範囲に調整して使用する。こう
して調製した電着塗料中で金属物品を陽極とし、対極と
の間に直流電圧を印加した後、金属物品を引上げ、洗浄
の後または洗浄せずに加熱焼付すると、金属物品表面上
に均一かつ光沢に優れる電着塗膜が形成される。
The electrodeposition coating composition of the present invention is usually used by adjusting the resin solid content concentration to a range of about 3 to 50% by weight. The metal article is used as an anode in the electrodeposition paint prepared in this way, and after applying a DC voltage between the counter electrode and the metal article, the metal article is pulled up and heated and baked after washing or without washing. An electrodeposition coating film having excellent gloss is formed.

【0031】[0031]

【実施例】「例1(フッ素系共重合体A−1の合成)」
内容積2.5Lのステンレス鋼製撹拌機付きオートクレ
ーブ(耐圧50kg/cm2 ・G)に2,5−ノルボル
ナジエン(以下、NBDという)76.9g、2ーヒド
ロキシエチルアリルエーテル(以下、2−HEAEとい
う)56.8g、10ーウンデセン酸51.2gを仕込
み、冷却脱気、窒素ガスによる加圧を繰り返して溶存空
気を除去した。
EXAMPLES Example 1 (Synthesis of Fluorinated Copolymer A-1)
76.9 g of 2,5-norbornadiene (hereinafter referred to as NBD) in a 2.5 L stainless steel autoclave with a stirrer (withstand pressure of 50 kg / cm 2 · G) and 2-hydroxyethyl allyl ether (hereinafter referred to as 2-HEAE) 56.8 g) and 10-undecenoic acid (51.2 g) were charged, and cooling air degassing and pressurization with nitrogen gas were repeated to remove dissolved air.

【0032】次に、ジクロロペンタフルオロプロパン
(以下、HCFC225という)1129.7g、テト
ラフルオロエチレン(以下、TFEという)376.1
gをオートクレーブ中に導入し昇温した。オートクレー
ブ内の温度が55℃に達した時点で圧力16.5kg/
cm2 ・Gを示した。
Next, 1129.7 g of dichloropentafluoropropane (hereinafter referred to as HCFC225) and 376.1 g of tetrafluoroethylene (hereinafter referred to as TFE).
g was introduced into the autoclave and the temperature was raised. When the temperature in the autoclave reaches 55 ° C., the pressure is 16.5 kg /
cm 2 · G.

【0033】次に、ジイソプロピルパーオキシジカーボ
ネート(以下、IPPという)の20%HCFC225
溶液2mlを添加し、反応を開始させた。圧力の低下に
伴い圧力を維持しつつ、TFEを225.3g、NBD
を184.5g、2−HEAEを56.5g、10ーウ
ンデセン酸を36.4g連続的に加え反応を継続させ
た。
Next, 20% HCFC225 of diisopropyl peroxydicarbonate (hereinafter referred to as IPP) was used.
The reaction was started by adding 2 ml of the solution. While maintaining the pressure as the pressure decreased, 225.3 g of TFE and NBD
, 186.5 g of 2-HEAE, 36.5 g of 10-undecenoic acid, and the reaction was continued.

【0034】なお、反応進行中、IPP20%HCFC
225溶液を合計で30mlを連続的に加えた。10時
間後、各単量体の供給を停止し2kg/cm2 ・Gまで
反応を継続し、その後オートクレーブを水冷し、反応を
停止した。
During the reaction, IPP 20% HCFC
A total of 30 ml of the 225 solution was added continuously. After 10 hours, the supply of each monomer was stopped, and the reaction was continued up to 2 kg / cm 2 · G. Thereafter, the autoclave was cooled with water to stop the reaction.

【0035】室温に達した後、未反応単量体をパージ
し、オートクレーブを開放した。得られた重合体を4m
mHgの減圧下で5時間かけて溶剤を除去し、フッ素系
共重合体(以下、A−1という)を得た。A−1の13
−NMRによる組成分析および物性測定の結果を表1に
示す。
After reaching room temperature, unreacted monomers were purged and the autoclave was opened. 4 m of the obtained polymer
The solvent was removed under reduced pressure of mHg over 5 hours to obtain a fluorine-based copolymer (hereinafter, referred to as A-1). 13 C of A-1
Table 1 shows the results of composition analysis and physical property measurement by -NMR.

【0036】「例2〜5(フッ素系共重合体A−2〜A
−5の合成)」A−1と同様にして共重合を行い表1に
示す組成(モル%)および物性を有するフッ素系共重合
体(以下、A−2〜A−5という)を得た。表1におけ
るCTFEはクロロトリフルオロエチレンを表す。
Examples 2 to 5 (Fluorine-based copolymers A-2 to A
The synthesis was performed in the same manner as in A-1 to obtain a fluorine-based copolymer having the composition (mol%) and physical properties shown in Table 1 (hereinafter, referred to as A-2 to A-5). . CTFE in Table 1 represents chlorotrifluoroethylene.

【0037】「例6〜10(電着塗料の評価)」 「電着塗料の作成」フッ素系共重合体A−1〜A−5そ
れぞれとメラミン樹脂(サイメル303、三井サイアナ
ミッド社製)の混合物(フッ素系共重合体/メラミン樹
脂=7:3(重量比)の割合)に対してトリエチルアミ
ンを中和率80%となるように添加した。その後、固形
分5重量%となるようにエチレングリコールモノブチル
エーテルを添加し、さらにイオン交換水を添加して固形
分10重量%の水性分散型電着塗料B−1〜B−5を調
製した。
"Examples 6 to 10 (Evaluation of electrodeposition paint)""Preparation of electrodeposition paint" Mixture of fluorinated copolymers A-1 to A-5 and melamine resin (Cymel 303, manufactured by Mitsui Cyanamid) Triethylamine was added to (fluorine-based copolymer / melamine resin = 7: 3 (weight ratio)) so as to have a neutralization ratio of 80%. Thereafter, ethylene glycol monobutyl ether was added to a solid content of 5% by weight, and ion-exchanged water was further added to prepare aqueous dispersion type electrodeposition coating compositions B-1 to B-5 having a solid content of 10% by weight.

【0038】「電着塗装」前記水性分散型電着塗料B−
1〜B−5をアルマイト処理を施したアルミニウム板
(陽極)に180Vで3分の通電により塗装した。得ら
れたアルミニウム板はイオン交換水で水洗後、180℃
30分硬化反応を行った。塗装板の評価結果を表2に示
す。評価方法を表3に示す。
"Electrodeposition coating" The aqueous dispersion type electrodeposition coating B-
1 to B-5 were applied to an alumite-treated aluminum plate (anode) at 180 V for 3 minutes. The obtained aluminum plate was washed with ion-exchanged water,
A curing reaction was performed for 30 minutes. Table 2 shows the evaluation results of the coated plates. Table 3 shows the evaluation method.

【0039】[0039]

【表1】 [Table 1]

【0040】[0040]

【表2】 [Table 2]

【0041】[0041]

【表3】 [Table 3]

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明の電着塗料は液安定性に優れる。
また得られる塗膜は、優れた外観を示し、塗膜表面の傷
つき性を改良するための硬度が高く、密着性、耐候性な
どの諸性能にも優れる。
The electrodeposition coating composition of the present invention has excellent liquid stability.
Further, the obtained coating film has an excellent appearance, has high hardness for improving the scratch resistance of the coating film surface, and also has excellent properties such as adhesion and weather resistance.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(a)フルオロオレフィン類に基づく重合
単位、(b)フルオロオレフィン類と共重合しうる不飽
和基を環に有する環状単量体類に基づく重合単位、
(c)硬化性部位を有するアリルエーテル類、硬化性部
位を有するオレフィン類またはアリルアルコールに基づ
く重合単位、(d)カルボキシル基を有する重合単位、
および任意に(e)エチレン、プロピレンおよびイソブ
チレンから選ばれる1種以上のオレフィンに基づく重合
単位からなり、全重合単位の合計に対する各重合単位の
割合が(a)35〜65モル%、(b)5〜45モル
%、(c)1〜30モル%、(d)1〜30モル%およ
び(e)0〜40モル%であるカルボキシル基を有する
フッ素系共重合体のカルボキシル基の少なくとも一部を
塩基性化合物で中和してなるフッ素系共重合体を含むフ
ッ素系電着塗料。
(1) a polymerization unit based on a fluoroolefin, (b) a polymerization unit based on a cyclic monomer having an unsaturated group in a ring copolymerizable with the fluoroolefin,
(C) a polymerized unit based on an allyl ether having a curable site, an olefin having a curable site or allyl alcohol, (d) a polymerized unit having a carboxyl group,
And optionally (e) polymerized units based on one or more olefins selected from ethylene, propylene and isobutylene, wherein the ratio of each polymerized unit to the total of all polymerized units is (a) 35 to 65 mol%, (b) 5 to 45 mol%, (c) 1 to 30 mol%, (d) 1 to 30 mol% and (e) at least a part of the carboxyl groups of the fluorocopolymer having a carboxyl group having 0 to 40 mol%. A fluorine-based electrodeposition coating material containing a fluorine-based copolymer obtained by neutralizing the above with a basic compound.
【請求項2】環状単量体類の環が脂肪族環または複素環
である請求項1に記載のフッ素系電着塗料。
2. The fluorine-based electrodeposition coating composition according to claim 1, wherein the ring of the cyclic monomer is an aliphatic ring or a heterocyclic ring.
【請求項3】環状単量体類がノルボルナジエン類または
ノルボルネン類である請求項1または2に記載のフッ素
系電着塗料。
3. The fluorine-based electrodeposition coating composition according to claim 1, wherein the cyclic monomer is a norbornadiene or a norbornene.
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JP2020139103A (en) * 2019-03-01 2020-09-03 Agc株式会社 Fluorine-containing copolymer

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