JP2002188052A - Composition for aqueous coating material of fluorine- based copolymer - Google Patents

Composition for aqueous coating material of fluorine- based copolymer

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JP2002188052A
JP2002188052A JP2000388044A JP2000388044A JP2002188052A JP 2002188052 A JP2002188052 A JP 2002188052A JP 2000388044 A JP2000388044 A JP 2000388044A JP 2000388044 A JP2000388044 A JP 2000388044A JP 2002188052 A JP2002188052 A JP 2002188052A
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meth
water
polymerization
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Toru Ishida
徹 石田
Naomi Ichikuni
尚美 一國
Takao Hirono
高生 廣野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composition for an aqueous coating material of a fluorine-based copolymer excellent in stability and film-forming capability as a dispersion, and also improving blocking resistance, solvent resistance, weather resistance, waterproofness, soil resistance, transparency and close adhesion of its coating film. SOLUTION: This composition for the aqueous coating material is obtained by dispersing a fluorine-based copolymer consisting of (a) polymerizing unit based on a fluoroolefin, (b) a polymerizing unit based on propylene, (c) a polymerizing unit based on ethylene and/or (d) a polymerizing unit based on butylenes and (e) a polymerizing unit based on a vinyl monomer having hydroxy group, and having a specific melting point and a polyisocyanate compound in water.

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、フッ素系共重合体
の水性塗料用組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluorine-containing copolymer composition for aqueous coating.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、フッ化ビニリデン系樹脂は、耐候
性、耐熱性、耐薬品性が良好であり高温で溶剤に溶解す
るため焼き付け型の塗料として広く使用されている。こ
のフッ化ビニリデン系樹脂としては、フッ化ビニリデン
単独重合体やフッ化ビニリデンとフルオロオレフィン
(テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレ
ン、クロロトリフルオロエチレン等)との共重合体が提
案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, vinylidene fluoride resins have been widely used as baking type paints because they have good weather resistance, heat resistance and chemical resistance and are soluble in solvents at high temperatures. As this vinylidene fluoride resin, a vinylidene fluoride homopolymer or a copolymer of vinylidene fluoride and a fluoroolefin (tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, chlorotrifluoroethylene, etc.) has been proposed.

【0003】また、フルオロオレフィンとシクロヘキシ
ルビニルエーテル及びその他各種の単量体との共重合体
は、室温で有機溶剤に可溶であり、塗料として用いた場
合に透明で高光沢を有し、しかも高耐候性、撥水撥油
性、耐汚染性、非粘着性などの優れた特性を備えた塗膜
を与えることが知られており(例えば、特開昭55−4
4083号公報を参照。)、建築などの内装用、外装用
の耐候性塗料の分野で使用が増大しつつある。
[0003] Copolymers of fluoroolefins with cyclohexyl vinyl ether and various other monomers are soluble in organic solvents at room temperature, and when used as coatings, have a high transparency and high gloss. It is known that a coating film having excellent properties such as weather resistance, water / oil repellency, stain resistance, and non-adhesion is provided (for example, see JP-A-55-4).
See No. 4083. ), And its use is increasing in the field of weather-resistant paints for interiors and exteriors of buildings and the like.

【0004】一方、近年、大気汚染等環境保全などの観
点から、有機溶剤の使用の規制が強まりつつあり、有機
溶剤を用いない水性塗料や粉体塗料に対する社会的要望
が高まっている。
On the other hand, in recent years, from the viewpoint of environmental protection such as air pollution, the use of organic solvents has been increasingly regulated, and there has been an increasing social demand for aqueous paints and powder paints that do not use organic solvents.

【0005】かかる観点から、フッ素樹脂についても、
水性分散化の検討がなされており、フッ化ビニリデン系
樹脂では、フッ化ビニリデン系樹脂粒子の存在下にアク
リルモノマを乳化重合させる方法(例えば、特開平3−
8884号公報、特開平4−325509号公報等を参
照。)が提案されている。
[0005] From this viewpoint, fluororesins are also
A study has been made on aqueous dispersion, and in the case of vinylidene fluoride-based resin, a method of emulsion-polymerizing an acrylic monomer in the presence of vinylidene fluoride-based resin particles (see, for example,
See JP-A-8884, JP-A-4-325509 and the like. ) Has been proposed.

【0006】また、フルオロオレフィンとシクロヘキシ
ルビニルエーテル及びその他各種の単量体との共重合体
についても水性分散化の検討がなされており、乳化重合
で製造できることが報告されている(例えば、特開昭5
7−34107号公報、特開昭61−231044号公
報等を参照。)。さらに、親水性部位を有するマクロモ
ノマに基づく重合単位を必須構成成分とする含フッ素共
重合体が水に分散された水性分散液が提案されている
(例えば、特開平2−225550号公報を参照。)。
この水性分散液は、造膜性に優れ、かつ塗膜の機械的強
度も良好であり、また乳化剤や親水性有機溶剤を用いな
くても製造できることが報告されている。
Aqueous dispersion of a copolymer of a fluoroolefin with cyclohexyl vinyl ether and other various monomers has been studied, and it has been reported that the copolymer can be produced by emulsion polymerization (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5
See JP-A-7-34107, JP-A-61-231044 and the like. ). Further, there has been proposed an aqueous dispersion in which a fluorinated copolymer containing a polymerized unit based on a macromonomer having a hydrophilic portion as an essential component is dispersed in water (for example, see JP-A-2-225550). ).
It has been reported that this aqueous dispersion has excellent film-forming properties and good mechanical strength of a coating film, and can be produced without using an emulsifier or a hydrophilic organic solvent.

【0007】しかしながら、フッ化ビニリデン系樹脂の
水性分散液については、水性分散液の安定性は、必ずし
も良好ではなく、また樹脂の結晶性のために塗膜の透明
性が劣っていたり、これを改良するために結晶性を落と
した場合には、塗膜のガラス転移温度が低すぎて耐汚染
性が悪くなるという問題があった。アクリルモノマをシ
ード重合することでこれらの問題点は改善されるが、充
分ではない。また造膜性についても問題があった。更に
当該フッ化ビニリデン系樹脂は、フルオロオレフィンの
みで構成されるためコストが高くなってしまう。フルオ
ロオレフィンとシクロヘキシルビニルエーテル及びその
他各種の単量体との共重合体については、塗膜の透明性
・造膜性は良好で充分実用性があるものの、単量体が比
較的高価であるという点で更なる改良が望まれていた。
However, the stability of the aqueous dispersion of the vinylidene fluoride resin is not always good, and the transparency of the coating film is poor due to the crystallinity of the resin. When the crystallinity is lowered for improvement, there is a problem that the glass transition temperature of the coating film is too low and the stain resistance is deteriorated. These problems are alleviated by seed polymerization of acrylic monomers, but are not sufficient. There was also a problem in film forming properties. Further, the cost of the vinylidene fluoride-based resin increases because it is composed of only a fluoroolefin. Copolymers of fluoroolefins with cyclohexyl vinyl ether and other various monomers have good transparency and film forming properties and are sufficiently practical, but the monomers are relatively expensive. Further improvement was desired.

【0008】そこで本発明者らはフルオロオレフィンと
エチレン、プロピレンなどの共重合体と(メタ)アクリ
ル酸エステル共重合体の複合化された水性分散液が上記
の問題点を解決することを見いだしたが(例えば、特開
2000−128934号公報を参照。)、工場内で物
品を塗装し、その塗装の加熱乾燥を行う場合、塗膜硬度
が不足していると、乾燥後の塗装物品を積み重ねること
により、塗膜の光沢低下、キズ等が発生し、外観ムラの
原因となることを見いだした。また、塗装物品を効率的
に積み重ねるためには、塗装効率の向上、加熱乾燥後の
冷却時間短縮、及び積み重ね枚数の増加が必要とされ
る。したがって塗装工場内での塗装物品の製品化効率を
上げるためには、塗膜の耐ブロッキング性を高めて、積
み重ね工程で問題が発生しないようにすることが必要と
される。
The present inventors have found that a composite aqueous dispersion of a fluoroolefin, a copolymer of ethylene, propylene or the like, and a (meth) acrylate copolymer solves the above problems. However, when an article is coated in a factory and the coating is heated and dried, if the coating film hardness is insufficient, the coated articles after drying are stacked on each other (see, for example, JP-A-2000-128934). As a result, it has been found that a decrease in gloss, scratches and the like of the coating film occur, which causes the appearance unevenness. Further, in order to stack the coated articles efficiently, it is necessary to improve the coating efficiency, shorten the cooling time after heating and drying, and increase the number of stacked articles. Therefore, in order to increase the efficiency of commercialization of a coated article in a coating factory, it is necessary to increase the blocking resistance of the coating film so that no problem occurs in the stacking process.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の従来
技術の有する問題点を解決しようとするものであり、塗
膜の耐ブロッキング性、耐水性に優れ、かつ耐候性、耐
汚染性に優れたフッ素系共重合体の水性塗料用組成物を
提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is intended to solve the above-mentioned problems of the prior art, and is excellent in blocking resistance, water resistance, weather resistance and stain resistance of a coating film. An object of the present invention is to provide an excellent fluorine-based copolymer water-based coating composition.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、本発明に従えば、以下
の発明が提供される。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and according to the present invention, the following inventions are provided.

【0011】(1) (a)フルオロオレフィンに基づ
く重合単位、(b)プロピレンに基づく重合単位、
(c)エチレンに基づく重合単位及び/又は(d)ブチ
レンに基づく重合単位、及び(e)水酸基を有し、分子
量が250未満のビニル単量体に基づく重合単位、を含
む共重合体であって、その融点が40〜150℃の範囲
にあるフッ素系共重合体(A1)と、及び自己乳化性の
ポリイソシアネート化合物(B)とが水に分散されてい
ることを特徴とする水性塗料用組成物。
(1) (a) a polymerized unit based on a fluoroolefin, (b) a polymerized unit based on propylene,
A copolymer comprising (c) a polymerization unit based on ethylene and / or (d) a polymerization unit based on butylene, and (e) a polymerization unit based on a vinyl monomer having a hydroxyl group and a molecular weight of less than 250. A fluorine-based copolymer (A1) having a melting point in the range of 40 to 150 ° C. and a self-emulsifying polyisocyanate compound (B) dispersed in water. Composition.

【0012】(2) (a)フルオロオレフィンに基づ
く重合単位、(b)プロピレンに基づく重合単位、
(c)エチレンに基づく重合単位及び/又は(d)ブチ
レンに基づく重合単位、(e)水酸基を有し、分子量が
250未満のビニル単量体に基づく重合単位、及び
(f)ビニルエステル、ビニルエーテル、イソプロペニ
ルエーテル及びアリルエーテルからなる群より選ばれる
少なくとも一つに基づく重合単位及び/又は(g)親水
性基を有し、分子量が250以上のマクロモノマに基づ
く重合単位、を含む共重合体であって、その融点が40
〜150℃の範囲にあるフッ素系共重合体(A2)と、
及び自己乳化性のポリイソシアネート化合物(B)とが
水に分散されていることを特徴とする水性塗料用組成
物。
(2) (a) a polymerized unit based on a fluoroolefin, (b) a polymerized unit based on propylene,
(C) a polymerization unit based on ethylene and / or (d) a polymerization unit based on butylene, (e) a polymerization unit based on a vinyl monomer having a hydroxyl group and a molecular weight of less than 250, and (f) a vinyl ester or a vinyl ether A polymer unit based on at least one selected from the group consisting of isopropenyl ether and allyl ether and / or (g) a polymer unit based on a macromonomer having a hydrophilic group and a molecular weight of 250 or more. And its melting point is 40
A fluorine-based copolymer (A2) in the range of ~ 150 ° C,
And a self-emulsifying polyisocyanate compound (B) dispersed in water.

【0013】(3) (a)フルオロオレフィンに基づ
く重合単位、(b)プロピレンに基づく重合単位、
(c)エチレンに基づく重合単位及び/又は(d)ブチ
レンに基づく重合単位、を含むフッ素系共重合体(X1
A)の粒子の100質量部の存在下に、(h)アルキル
基の炭素数が1〜18の(メタ)アクリル酸アルキルエ
ステル及び(i)水酸基を有し、分子量が250未満の
(メタ)アクリル酸エステル、を含むラジカル重合性の
単量体混合物(Y1A)の5〜100質量部を乳化重合
して得られる複合粒子(A3)と、及び自己乳化性のポ
リイソシアネート化合物(B)とが水に分散されている
ことを特徴とする水性塗料用組成物。
(3) (a) a polymerized unit based on a fluoroolefin, (b) a polymerized unit based on propylene,
A fluorine-based copolymer (X1) containing (c) a polymerization unit based on ethylene and / or (d) a polymerization unit based on butylene;
(H) In the presence of 100 parts by mass of the particles of (A), (h) a (meth) acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms and (i) a hydroxyl group, and having a molecular weight of less than 250 (meth) A composite particle (A3) obtained by emulsion polymerization of 5 to 100 parts by mass of a radical polymerizable monomer mixture (Y1A) containing an acrylate ester, and a self-emulsifying polyisocyanate compound (B) A composition for an aqueous paint, which is dispersed in water.

【0014】(4) (a)フルオロオレフィンに基づ
く重合単位、(b)プロピレンに基づく重合単位、
(c)エチレンに基づく重合単位及び/又は(d)ブチ
レンに基づく重合単位、及び(j)下記(i)の水酸基
と反応しない反応性基を有するビニル単量体に基づく重
合単位、を含むフッ素系共重合体(X2A)の粒子の1
00質量部の存在下に、(h)アルキル基の炭素数が1
〜18の(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(i)
水酸基を有し、分子量が250未満の(メタ)アクリル
酸エステル、及び(l)上記(j)の反応性基と反応し
て結合を生じさせることができる、水酸基以外の反応性
基を有する、(メタ)アクリル酸及び/又は(メタ)ア
クリル酸エステル、を含むラジカル重合性の単量体混合
物(Y2A)の5〜100質量部を乳化重合して得られ
る複合粒子(A4)と、及び自己乳化性のポリイソシア
ネート化合物(B)とが水に分散されていることを特徴
とする水性塗料用組成物。
(4) (a) polymerized units based on fluoroolefin, (b) polymerized units based on propylene,
Fluorine containing (c) a polymerization unit based on ethylene and / or (d) a polymerization unit based on butylene, and (j) a polymerization unit based on a vinyl monomer having a reactive group that does not react with a hydroxyl group of the following (i). Of the particles of the copolymer (X2A)
(H) an alkyl group having 1 carbon atom in the presence of 00 parts by mass;
To (18) alkyl (meth) acrylates, (i)
(Meth) acrylic acid esters having a hydroxyl group and a molecular weight of less than 250, and (l) having a reactive group other than a hydroxyl group capable of reacting with the reactive group of the above (j) to form a bond, Composite particles (A4) obtained by emulsion polymerization of 5 to 100 parts by mass of a radically polymerizable monomer mixture (Y2A) containing (meth) acrylic acid and / or (meth) acrylic acid ester; An aqueous coating composition, wherein the emulsifiable polyisocyanate compound (B) is dispersed in water.

【0015】(5) 前記単量体混合物(Y2A)が、
さらに(k)親水性基を有し、分子量が250以上の
(メタ)アクリル酸エステル(ただし、前記(l)を除
く。)を含む前記(4)に記載の水性塗料用組成物。
(5) The monomer mixture (Y2A) is
The aqueous coating composition according to the above (4), further comprising (k) a (meth) acrylic acid ester having a hydrophilic group and a molecular weight of 250 or more (excluding the above (1)).

【0016】(6) 前記(1)〜(5)のいずれかに
記載の水性塗料用組成物に、当該組成物中の固形分10
0質量部に対して、無機ケイ素化合物及び/又は有機ケ
イ素化合物の固形分0.1〜100質量部が配合されて
いる水性塗料用組成物。
(6) The aqueous coating composition according to any one of (1) to (5), wherein the solid content in the composition is 10%.
An aqueous coating composition in which 0.1 to 100 parts by mass of a solid content of an inorganic silicon compound and / or an organic silicon compound is blended with respect to 0 parts by mass.

【0017】(7) 前記(1)〜(6)のいずれかに
記載の水性塗料用組成物に、紫外線吸収剤、造膜助剤及
び増粘剤からなる群より選ばれる少なくとも一つが配合
されている水性塗料用組成物。
(7) At least one selected from the group consisting of an ultraviolet absorber, a film-forming aid and a thickener is blended with the aqueous coating composition according to any one of the above (1) to (6). Aqueous paint compositions.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を詳細に説明する。本発明においては、基本的に、
(a)フルオロオレフィンに基づく重合単位、(b)プ
ロピレンに基づく重合単位、(c)エチレンに基づく重
合単位及び/又は(d)ブチレンに基づく重合単位、及
び(e)水酸基を有し、分子量が250未満のビニル単
量体(以下、水酸基を有するビニル単量体と略記するこ
とがある。)に基づく重合単位、を含むフッ素系共重合
体(A1)の水性分散液を使用する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. In the present invention, basically,
(A) a polymerized unit based on a fluoroolefin, (b) a polymerized unit based on propylene, (c) a polymerized unit based on ethylene and / or (d) a polymerized unit based on butylene, and (e) a hydroxyl group. An aqueous dispersion of a fluorinated copolymer (A1) containing a polymerized unit based on less than 250 vinyl monomers (hereinafter sometimes abbreviated as a hydroxyl group-containing vinyl monomer) is used.

【0019】ここで、フッ素系共重合体(A1)は下記
単量体に基づく重合単位(以下、その単量体名で示すこ
とがある。)の組成割合で構成されるのが好ましい。す
なわち、 (a)フルオロオレフィン 20〜70モル%、 (b)プロピレン 10〜60モル%、 (c)エチレン (2)〜(40)モル%、 (d)ブチレン (2)〜(40)モル%、 (e)水酸基を有するビニル単量体 1〜30モル%。
Here, the fluorine-based copolymer (A1) is preferably constituted by a composition ratio of polymerized units based on the following monomers (hereinafter, sometimes referred to by the names of the monomers). That is, (a) 20 to 70 mol% of a fluoroolefin, (b) 10 to 60 mol% of propylene, (c) ethylene (2) to (40) mol%, (d) butylene (2) to (40) mol% (E) 1-30 mol% of a vinyl monomer having a hydroxyl group.

【0020】この組成割合はさらに好ましくは、 (a)フルオロオレフィン 25〜65モル%、 (b)プロピレン 12〜55モル%、 (c)エチレン (3)〜(35)モル%、 (d)ブチレン (3)〜(35)モル%、 (e)水酸基を有するビニル単量体 2〜25モル%、The composition ratio is more preferably (a) 25 to 65 mol% of a fluoroolefin, (b) 12 to 55 mol% of propylene, (c) ethylene (3) to (35) mol%, and (d) butylene. (3) to (35) mol%, (e) 2 to 25 mol% of a vinyl monomer having a hydroxyl group,

【0021】最も好ましくは、 (a)フルオロオレフィン 30〜60モル%、 (b)プロピレン 14〜50モル%、 (c)エチレン (4)〜(30)モル%、 (d)ブチレン (4)〜(30)モル%、 (e)水酸基を有するビニル単量体 3〜20モル%。Most preferably, (a) 30 to 60 mol% of fluoroolefin, (b) 14 to 50 mol% of propylene, (c) ethylene (4) to (30) mol%, (d) butylene (4) to (30) mol%, (e) 3-20 mol% of a vinyl monomer having a hydroxyl group.

【0022】ここで重合単位(c)エチレンと(d)ブ
チレンについての組成割合がカッコつきで(40)、
(35)、(30)等と表記されているのは次のような
意味である。すなわち、請求項で規定されているよう
に、(c)と(d)のうち少なくとも一方は必ず含ま
れ、他方は、全く含まれなくても良いが、(40)、
(35)、(30)等は、その場合の該含有される
(c)又は(d)成分単独の含有量を示す。なお、
(c)と(d)の両者が共に含有される場合は、(4
0)、(35)、(30)等は両成分の合計の含有量を
示す。
Here, the composition ratio of the polymerization units (c) ethylene and (d) butylene is shown in parentheses (40),
The notations (35), (30) and the like have the following meanings. That is, as specified in the claims, at least one of (c) and (d) is always included, and the other may not be included at all.
(35), (30) and the like indicate the content of the contained component (c) or (d) alone in that case. In addition,
When both (c) and (d) are contained, (4)
0), (35), (30) and the like indicate the total content of both components.

【0023】本発明におけるフッ素系共重合体は、フル
オロオレフィンに基づく重合単位(a)の割合があまり
少なすぎると耐候性に劣り、また多すぎると耐候性の向
上に比較してコストが高くなり好ましくない。これらを
勘案して上記範囲が選択される。
If the proportion of the polymerized unit (a) based on the fluoroolefin in the present invention is too small, the weather resistance will be poor, and if it is too large, the cost will be higher than the improvement in weather resistance. Not preferred. The above range is selected in consideration of these.

【0024】また、プロピレンに基づく重合単位(b)
の割合が少なすぎると融点が高くなりすぎるため、塗膜
の柔軟性が不足し、多すぎるとフッ素系共重合体がゴム
状になって塗膜の硬度が不足する。これらにより上記範
囲が選択される。
In addition, polymerized units (b) based on propylene
If the proportion is too small, the melting point will be too high, and the flexibility of the coating film will be insufficient. If it is too large, the fluorocopolymer will be rubbery and the hardness of the coating film will be insufficient. Thus, the above range is selected.

【0025】上記したように、エチレンに基づく重合単
位(c)及びブチレンに基づく重合単位(d)は、両者
を共に使用してもよく、また、いずれか一方だけを使用
してもよいが、少なくとも一方は必ず使用する。(c)
及び/又は(d)の割合が多すぎると、融点が高くなり
すぎ、また塗膜の結晶化が大きく透明度が低下する。逆
に少なすぎると、フッ素系共重合体がゴム状になり硬度
が不足する。これらを考慮して上記範囲が好ましいもの
として選択される。
As described above, the polymerized unit (c) based on ethylene and the polymerized unit (d) based on butylene may be used together, or only one of them may be used. At least one must be used. (C)
If the ratio of (d) is too large, the melting point is too high, and the crystallization of the coating film is large, and the transparency is reduced. Conversely, if the amount is too small, the fluorocopolymer becomes rubbery and the hardness is insufficient. The above range is selected as preferable in consideration of these.

【0026】水酸基を有し、分子量が250未満のビニ
ル単量体に基づく重合単位(e)の割合が多すぎると、
水性分散液を重合する際の安定性が低下し、また少なす
ぎると塗膜の架橋密度が低下して耐ブロッキング性が不
足する。これらを考慮して上記範囲が好ましいものとし
て選択される。
When the proportion of the polymerized unit (e) based on a vinyl monomer having a hydroxyl group and a molecular weight of less than 250 is too large,
When the aqueous dispersion is polymerized, the stability at the time of polymerization is lowered. When the amount is too small, the crosslinking density of the coating film is lowered and the blocking resistance is insufficient. The above range is selected as preferable in consideration of these.

【0027】本発明において、(a)のフルオロオレフ
ィンとしては、トリフルオロエチレン、クロロトリフル
オロエチレン、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリ
デン、トリフルオロプロピレン、テトラフルオロプロピ
レン、ペンタフルオロプロピレン、ヘキサフルオロプロ
ピレン、テトラフルオロブチレン、ペンタフルオロブチ
レン等のフッ素原子を含む炭素数2〜4程度のフルオロ
オレフィンが好ましく、特にパーフルオロオレフィンが
好ましい。最も好ましくはテトラフルオロエチレンであ
る。なお、フッ素原子とともに塩素原子等の他のハロゲ
ン原子を含んでいてもよい。
In the present invention, the fluoroolefin (a) includes trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride, trifluoropropylene, tetrafluoropropylene, pentafluoropropylene, hexafluoropropylene, tetrafluoropropylene, A fluoroolefin having about 2 to 4 carbon atoms containing a fluorine atom, such as fluorobutylene and pentafluorobutylene, is preferred, and a perfluoroolefin is particularly preferred. Most preferably, it is tetrafluoroethylene. Note that other halogen atoms such as a chlorine atom may be contained together with the fluorine atom.

【0028】また、本発明において(d)のブチレンと
しては、1−ブチレン、2−ブチレン及びイソブチレン
が使用できる。入手の容易性の点でイソブチレンが最も
好ましい。また、これらの混合物であってもよい。
In the present invention, 1-butylene, 2-butylene and isobutylene can be used as the butylene of (d). Isobutylene is most preferred in terms of availability. Further, a mixture thereof may be used.

【0029】本発明において、(e)の水酸基を有し、
分子量が250未満のビニル単量体としては、2−ヒド
ロキシエチルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビ
ニルエーテル、1−ヒドロキシメチル−4−ビニロキシ
メチルシクロヘキサン、クロトン酸2−ヒドロキシエチ
ル、2−ヒドロキシエチルアリルエーテル、アリルアル
コール、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、
(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)
アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル
酸4−ヒドロキシブチル等が挙げられる。上記水酸基を
有するビニル単量体(e)の分子量は、250未満であ
る。当該(e)の分子量が250以上であると、自己乳
化性のポリイソシアネート化合物(B)と反応して形成
される架橋塗膜の硬度が低下するので好ましくない。
In the present invention, (e) having a hydroxyl group,
Examples of the vinyl monomer having a molecular weight of less than 250 include 2-hydroxyethyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, 1-hydroxymethyl-4-vinyloxymethylcyclohexane, 2-hydroxyethyl crotonate, 2-hydroxyethylallyl ether, Allyl alcohol, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate,
3-hydroxypropyl (meth) acrylate, (meth)
Examples thereof include 2-hydroxypropyl acrylate and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate. The hydroxyl group-containing vinyl monomer (e) has a molecular weight of less than 250. If the molecular weight of (e) is 250 or more, the hardness of a crosslinked coating film formed by reacting with the self-emulsifying polyisocyanate compound (B) is undesirably reduced.

【0030】本発明におけるフッ素系共重合体(A1又
はA2)の融点の範囲は、40〜150℃であり、好ま
しくは60〜120℃である。また、後述のフッ素系共
重合体(X1A又はX2A)の融点の範囲は、40〜1
50℃が好ましく、特に好ましくは60〜120℃であ
る。融点がこれより低すぎると塗膜の硬度が不足し、融
点が高すぎると加熱塗装時に充分な流動性が得られず塗
膜の外観を損なう。
The melting point of the fluorine-based copolymer (A1 or A2) in the present invention is from 40 to 150 ° C., preferably from 60 to 120 ° C. The range of the melting point of the fluorine-based copolymer (X1A or X2A) described later is 40 to 1
50 ° C is preferable, and particularly preferably 60 to 120 ° C. If the melting point is too low, the hardness of the coating film will be insufficient. If the melting point is too high, sufficient fluidity will not be obtained at the time of heating and coating will impair the appearance of the coating film.

【0031】本発明におけるフッ素系共重合体(以下、
特に明記しない限り、A1、A2、X1A及びX2Aを
含む。)のガラス転移温度の範囲は、−20℃〜80℃
が好ましく、より好ましくは0〜70℃である。ガラス
転移温度が低すぎると塗膜の硬度が不足し、高すぎると
加熱塗装時に充分な流動性が得られず塗膜の外観を損な
う。
In the present invention, the fluorine-based copolymer (hereinafter referred to as "the copolymer")
Unless otherwise specified, A1, A2, X1A and X2A are included. The range of the glass transition temperature is -20 ° C to 80 ° C.
And more preferably 0 to 70 ° C. If the glass transition temperature is too low, the hardness of the coating film is insufficient, and if it is too high, sufficient fluidity cannot be obtained at the time of heating coating, and the appearance of the coating film is impaired.

【0032】なお、融点は、走査型示差熱量計(DS
C)により試料を10℃/分で昇温したときの発熱ピー
クを求め、その時の温度を融点とすることにより決め
た。融点のピークの分布が広い場合には、下に凸となっ
ている部分の最も低い点を融点とした。また、ガラス転
移温度は、同じくDSCの昇温カーブにおいて、温度勾
配の急激な変化が生じる部分での2本の接線の交わる点
とした。
The melting point was measured by a scanning differential calorimeter (DS).
The exothermic peak when the sample was heated at 10 ° C./min was determined by C), and the temperature at that time was determined as the melting point. In the case where the distribution of the melting point peaks was wide, the lowest point of the downwardly convex portion was defined as the melting point. The glass transition temperature was defined as the point where two tangents intersect at a portion where a rapid change in the temperature gradient occurs in the DSC temperature rise curve.

【0033】本発明におけるフッ素系共重合体の分子量
の指標であるQ値は、0.1〜10000の範囲にある
ことが好ましい。より好ましくは1〜1000であり、
更に好ましくは10〜500である。
The Q value as an index of the molecular weight of the fluorocopolymer in the present invention is preferably in the range of 0.1 to 10,000. More preferably 1 to 1000,
More preferably, it is 10 to 500.

【0034】Q値が0.1未満であると、粒子の流動性
が低下し、造膜性、塗膜の平滑性が低下する傾向にあ
る。10000よりも大きくなると、塗膜の機械的強度
が損なわれる。
When the Q value is less than 0.1, the fluidity of the particles tends to decrease, and the film forming property and the smoothness of the coating film tend to decrease. If it exceeds 10,000, the mechanical strength of the coating film is impaired.

【0035】なおQ値は、高化式フローテスタを用いフ
ッ素系共重合体を内径11.3mmのシリンダに充填
し、140℃、68.6Nの荷重下に直径2.1mm、
長さ8.0mmのノズルより押し出し、その際の単位時
間に押し出しされる容量(mm 3/秒)によって定義さ
れる値である。
Note that the Q value is determined using a high-level flow tester.
Filling a cylinder with an inner diameter of 11.3mm with a nitrogen-based copolymer
And a diameter of 2.1 mm under a load of 140 ° C. and 68.6 N,
Extruded from 8.0mm long nozzle, unit time at that time
Volume extruded between (mm Three/ Sec)
Value.

【0036】本発明におけるフッ素系共重合体の粒子径
の範囲は、50nm〜300nmが好ましく、更に好ま
しくは70〜200nmである。
The range of the particle size of the fluorine-based copolymer in the present invention is preferably from 50 nm to 300 nm, more preferably from 70 to 200 nm.

【0037】なお、この粒子径は、レーザー光散乱粒径
測定装置(大塚電子社製:ELS−3000)を用いて
測定した平均粒子径である。
The particle size is an average particle size measured using a laser light scattering particle size measuring device (ELS-3000, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).

【0038】粒子径が50nm未満であると、機械的安
定性が低下し、また造膜性も低下する傾向にある。30
0nmよりも大きすぎると、沈降安定性、熱的安定性、
機械的安定性、化学的安定性を損なう。ただし10質量
%未満ならば範囲外の粒子径の粒子が混在していても構
わない。
If the particle size is less than 50 nm, the mechanical stability tends to decrease, and the film forming property tends to decrease. 30
If it is larger than 0 nm, sedimentation stability, thermal stability,
Impairs mechanical and chemical stability. However, if it is less than 10% by mass, particles having a particle diameter outside the range may be present.

【0039】本発明におけるフッ素系共重合体のフッ素
原子の含有量は20〜65質量%の範囲が好ましく、更
に好ましくは30〜60質量%である。フッ素原子の含
有量があまり少なすぎると耐候性が低下し、また多すぎ
ると塗膜の基材への密着性が低下する。
The content of fluorine atoms in the fluorocopolymer of the present invention is preferably in the range of 20 to 65% by mass, more preferably 30 to 60% by mass. If the content of the fluorine atom is too small, the weather resistance will be reduced, and if it is too large, the adhesion of the coating film to the substrate will be reduced.

【0040】本発明におけるフッ素系共重合体において
は、上記(a)〜(e)の単量体に基づく重合単位に加
えて、(f)ビニルエステル、ビニルエーテル、イソプ
ロペニルエーテル及びアリルエーテルからなる群より選
ばれる少なくとも一つの単量体に基づく重合単位を含む
共重合体(A2)であってもよい。
The fluorine-based copolymer of the present invention comprises (f) a vinyl ester, vinyl ether, isopropenyl ether and allyl ether in addition to the polymerized units based on the monomers (a) to (e). It may be a copolymer (A2) containing a polymerized unit based on at least one monomer selected from the group.

【0041】この(f)ビニルエステル等の単量体に基
づく重合単位が含まれていると、顔料分散性、基材との
密着性が向上されるばかりでなく、アクリル単量体との
親和性が向上して塗膜の透明性、耐候性が向上するとい
う特徴を有する。
When (f) a polymerized unit based on a monomer such as a vinyl ester is contained, not only the pigment dispersibility and the adhesion to the substrate are improved, but also the affinity for the acrylic monomer is improved. It has the characteristic that the transparency and weather resistance of the coating film are improved by improving the properties.

【0042】なお、上記(f)ビニルエステル、ビニル
エーテル、イソプロペニルエーテル又はアリルエーテル
等の単量体に基づく重合単位が多すぎると塗膜にタック
が生じ、また逆に少なすぎる場合には、顔料分散性、基
材との密着性、アクリル単量体との親和性などの向上の
効果は充分に奏されない。
If the amount of the polymerized units based on the monomer (f) such as vinyl ester, vinyl ether, isopropenyl ether or allyl ether is too large, the coating film becomes tacky. The effect of improving dispersibility, adhesion to a substrate, affinity with an acrylic monomer, and the like is not sufficiently exhibited.

【0043】従って、(f)ビニルエステル等の成分に
基づく重合単位の含量は、5〜20モル%程度であるこ
とが好ましい。
Therefore, the content of the polymerized unit based on the component (f) such as vinyl ester is preferably about 5 to 20 mol%.

【0044】上記ビニルエステルとしては、酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピバリン酸ビニ
ル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビニル、ステアリン
酸ビニルなどが挙げられる。またビニルエーテルとして
は、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、イ
ソプロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテ
ル、シクロヘキシルビニルエーテルなどが挙げられる。
イソプロペニルエーテルとしては、メチルイソプロペニ
ルエーテル、エチルイソプロペニルエーテル、イソプロ
ピルイソプロペニルエーテル、n−ブチルイソプロペニ
ルエーテル、シクロヘキシルイソプロペニルエーテルな
どが挙げられる。アリルエーテルとしては、エチルアリ
ルエーテル、イソプロピルアリルエーテル、n−ブチル
アリルエーテル、イソブチルアリルエーテルなどが挙げ
られる。
Examples of the vinyl ester include vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl pivalate, vinyl caproate, vinyl caprylate, and vinyl stearate. Examples of the vinyl ether include methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, and cyclohexyl vinyl ether.
Examples of the isopropenyl ether include methyl isopropenyl ether, ethyl isopropenyl ether, isopropyl isopropenyl ether, n-butyl isopropenyl ether, and cyclohexyl isopropenyl ether. Examples of the allyl ether include ethyl allyl ether, isopropyl allyl ether, n-butyl allyl ether, isobutyl allyl ether, and the like.

【0045】本発明のフッ素系共重合体においては、上
記(a)〜(e)又は上記(a)〜(f)の単量体に基
づく重合単位に加えて、さらに(g)親水性基を有し、
分子量が250以上のマクロモノマ(以下、親水性マク
ロモノマと略記することがある。)に基づく重合単位を
含む共重合体(A2)であってもよい。
In the fluorine-based copolymer of the present invention, in addition to the polymerization units based on the monomers (a) to (e) or (a) to (f), (g) a hydrophilic group Has,
It may be a copolymer (A2) containing a polymerized unit based on a macromonomer having a molecular weight of 250 or more (hereinafter sometimes abbreviated as a hydrophilic macromonomer).

【0046】この親水性マクロモノマに基づく重合単位
(g)が含まれていると、本発明における水性分散液の
機械的安定性・化学的安定性が改善されるばかりでな
く、造膜性や塗膜の機械的強度にも優れ、さらに安定化
のための乳化剤をまったくあるいはほとんど使用しなく
て済むので、耐水性や耐汚染性が向上するという特徴を
有する。
When the polymer units (g) based on the hydrophilic macromonomer are contained, not only the mechanical stability and chemical stability of the aqueous dispersion of the present invention are improved, but also the film forming property and coating property are improved. The film is excellent in mechanical strength, and has the feature that water resistance and stain resistance are improved because an emulsifier for stabilization is not required or used at all.

【0047】マクロモノマとは、分子中又は片末端にラ
ジカル重合性不飽和基を有する低分子量のポリマ又はオ
リゴマのことをいう。すなわち、分子中又は片末端にラ
ジカル重合性不飽和基を有し、充分な水分散安定性を得
るために、下記ポリオキシエチレン基などの繰り返し単
位を少なくとも4個有する化合物である。片末端にラジ
カル重合性不飽和基を有する化合物の方が重合反応性が
良く好ましい。繰り返し単位の種類によって異なるが、
通常は繰り返し単位が50個以下のものが重合性、耐水
性などの面から好ましく採用される。
The macromonomer is a low molecular weight polymer or oligomer having a radically polymerizable unsaturated group in the molecule or at one end. That is, it is a compound having a radical polymerizable unsaturated group in the molecule or at one end and having at least four repeating units such as the following polyoxyethylene groups in order to obtain sufficient water dispersion stability. A compound having a radically polymerizable unsaturated group at one terminal is preferred because of its high polymerization reactivity. Depending on the type of repeating unit,
Usually, those having 50 or less repeating units are preferably employed from the viewpoint of polymerizability, water resistance and the like.

【0048】上記(g)親水性マクロモノマの分子量は
250以上である。分子量が250未満であると粒子を
安定に水分散させる効果が不充分となる。
The molecular weight of the hydrophilic macromonomer (g) is 250 or more. When the molecular weight is less than 250, the effect of stably dispersing the particles in water becomes insufficient.

【0049】ここで、ラジカル重合性不飽和基として
は、ビニル基(CH2=CH−)、アリル基(CH2=C
HCH2−)、プロペニル基(CH3CH=CH−)、イ
ソプロペニル基(CH2=C(CH3)−)、アクリロイ
ル基(CH2=CHCO−)、メタクリロイル基(CH2
=C(CH3)CO−)、アルケニル基(−CH=CH
−)などを例示しうる。特に、片末端がビニルエーテル
型又はアリルエーテル型のものが好ましい。
Here, the radical polymerizable unsaturated group includes a vinyl group (CH 2 CHCH—) and an allyl group (CH 2 CC
HCH 2 —), propenyl group (CH 3 CH = CH—), isopropenyl group (CH 2 CC (CH 3 ) —), acryloyl group (CH 2 CHCHCO—), methacryloyl group (CH 2
CC (CH 3 ) CO—), an alkenyl group (—CH = CH)
−) And the like. In particular, one having a vinyl ether type or allyl ether type at one end is preferable.

【0050】親水性基としては、ノニオン性の親水基が
望ましい。親水性の強さや塗膜物性への影響という点か
ら、ポリオキシエチレン基あるいはポリオキシプロピレ
ン/ポリオキシエチレン基などのノニオン性親水基が特
に好ましい。
As the hydrophilic group, a nonionic hydrophilic group is desirable. A nonionic hydrophilic group such as a polyoxyethylene group or a polyoxypropylene / polyoxyethylene group is particularly preferable from the viewpoint of the influence on the strength of the hydrophilic property and the physical properties of the coating film.

【0051】例えば、 (1)CH2=CHOCH2-cyclo-C6H10-CH2O(CH2CH2O)tX (ここで、tは4〜40の整数、Xは水素原子、低級ア
ルキル基、又は低級アシル基を示す。)
For example, (1) CH 2 = CHOCH 2 -cyclo-C 6 H 10 -CH 2 O (CH 2 CH 2 O) t X (where t is an integer of 4 to 40, X is a hydrogen atom, It represents a lower alkyl group or a lower acyl group.)

【0052】(2)CH2=CHO-R-O-(CH2CH2O)tX (ここで、t、Xは上記と同様の意味を表す。Rは炭素
数2〜15の二価の炭化水素基を示す。)
(2) CH 2 = CHO-RO- (CH 2 CH 2 O) t X (where t and X have the same meanings as described above. R is a divalent carbon having 2 to 15 carbon atoms) Represents a hydrogen group.)

【0053】(3)CH2=CHO-R-O-(CH2CH(CH3)O)u-CH2O
(CH2CH2O)tX (ここで、uは1〜10の整数、R、t、Xは上記と同
様の意味を表す。)
(3) CH 2 = CHO-RO- (CH 2 CH (CH 3 ) O) u -CH 2 O
(CH 2 CH 2 O) t X ( where, u is an integer of from 1 to 10, R, t, X have the same meanings as defined above.)

【0054】(4)CH2=CHCH2O-R-O-(CH2CH(CH3)O)u-CH
2O(CH2CH2O)tX (ここで、R、u、t、Xは上記と同様の意味を表
す。)などが例示される。なお、(-cyclo-C6H10- )の結
合部位は、1,4−、1,3−、1,2−があるが、通
常は1,4−が採用される。
(4) CHTwo= CHCHTwoO-R-O- (CHTwoCH (CHThree) O)u-CH
TwoO (CHTwoCHTwoO)tX (where R, u, t, and X have the same meanings as above)
You. ) Are exemplified. (-Cyclo-C6HTen- )
There are 1,4-, 1,3-, 1,2-
Usually, 1,4- is adopted.

【0055】なかでも、片末端がビニルエーテル型の構
造を有する(g)が、フルオロオレフィンとの交互共重
合性に優れ、共重合体塗膜の耐候性が良好となるため好
ましい。たとえば、以下のものが例示される。 (5)CH2=CHOCH2-cyclo-C6H10-CH2O-(CH2CH2O)nH (6)CH2=CHO-C4H8-O-(CH2CH2O)nH (7)CH2=CHO-C4H8-O-(CH2CH(CH3)O)m-CH2O(CH2CH2O)n
H 上記の(5)、(6)、(7)式において、mは1〜1
0の整数、nは4〜40の整数を示す。
Among them, (g) having a vinyl ether type structure at one end is preferred because it has excellent alternating copolymerizability with fluoroolefin and good weather resistance of the copolymer coating film. For example, the following are exemplified. (5) CH 2 = CHOCH 2 -cyclo-C 6 H 10 -CH 2 O- (CH 2 CH 2 O) n H (6) CH 2 = CHO-C 4 H 8 -O- (CH 2 CH 2 O ) n H (7) CH 2 = CHO-C 4 H 8 -O- (CH 2 CH (CH 3 ) O) m -CH 2 O (CH 2 CH 2 O) n
H In the above formulas (5), (6) and (7), m is 1 to 1
Integer of 0 and n show the integer of 4-40.

【0056】これらの親水性マクロモノマは、ヒドロキ
シル基を有する、アルキルビニルエーテル又はアルキル
アリルエーテルに、ホルムアルデヒドを重合させるか、
又は、アルキレンオキシドあるいはラクトン環を有する
化合物を開環重合させるなどの方法により製造すること
ができる。ポリエチレングリコールなどの親水性ポリマ
の末端にビニルエーテル基やアリルエーテル基などを導
入することにより製造することもできる。
These hydrophilic macromonomers can be prepared by polymerizing formaldehyde with an alkyl vinyl ether or alkyl allyl ether having a hydroxyl group,
Alternatively, it can be produced by a method such as ring-opening polymerization of a compound having an alkylene oxide or a lactone ring. It can also be produced by introducing a vinyl ether group, an allyl ether group or the like into the terminal of a hydrophilic polymer such as polyethylene glycol.

【0057】本発明におけるフッ素系共重合体(A2)
中には、親水性マクロモノマに基づく重合単位(g)が
0.1〜25モル%、好ましくは0.3〜20モル%の
割合で含まれることが望ましい。親水性マクロモノマに
基づく重合単位の含有量があまり少ない場合は、水性分
散液の機械的安定性・化学的安定性を顕著に改善するこ
とができず、またあまり多すぎると、塗膜の耐候性、耐
水性が低下するため好ましくない。
The fluorinated copolymer (A2) in the present invention
It is desirable that the polymer units (g) based on the hydrophilic macromonomer are contained in a proportion of 0.1 to 25 mol%, preferably 0.3 to 20 mol%. When the content of the polymerized unit based on the hydrophilic macromonomer is too small, the mechanical stability and the chemical stability of the aqueous dispersion cannot be remarkably improved. However, it is not preferable because the water resistance decreases.

【0058】本発明においては、ベースとなるフッ素系
共重合体中に、(j)反応性基を有するビニル単量体を
含ませることにより、後記するような複合化処理を行い
塗膜の透明性を向上させることもできる。
In the present invention, by incorporating (j) a vinyl monomer having a reactive group into a fluorine-based copolymer as a base, a complexing treatment as described later is carried out to make the coating film transparent. It can also improve the performance.

【0059】かかる(j)反応性基を有するビニル単量
体としては、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基、加
水分解性シリル基及びアミノ基からなる群より選ばれる
少なくとも一つの官能基を有するものであることが好ま
しい。ただし、(j)における反応性基は、下記(i)
の水酸基と反応しないものである。
The vinyl monomer having a reactive group (j) has at least one functional group selected from the group consisting of a hydroxyl group, a carboxyl group, an epoxy group, a hydrolyzable silyl group and an amino group. Preferably, there is. However, the reactive group in (j) is the following (i)
Does not react with the hydroxyl group of

【0060】上記(j)としての水酸基を有するビニル
単量体としては、上記(e)で例示した単量体が使用で
きる。上記(j)としてのカルボキシル基を有するビニ
ル単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロト
ン酸、イソクロトン酸、10−ウンデセン酸、9−オク
タデセン酸(オレイン酸)、フマール酸、マレイン酸の
ごとき不飽和脂肪酸等のカルボキシル基を有する単量体
や、下式(8)、(9)で表されるカルボン酸基含有単
量体などが例示される。
As the vinyl monomer having a hydroxyl group as the above (j), the monomers exemplified in the above (e) can be used. Examples of the vinyl monomer having a carboxyl group as (j) include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, 10-undecenoic acid, 9-octadecenoic acid (oleic acid), fumaric acid, and maleic acid. Examples thereof include monomers having a carboxyl group, such as unsaturated fatty acids, and carboxylic acid group-containing monomers represented by the following formulas (8) and (9).

【0061】 (8) CH2=CHOR1OCOR2COOM (9) CH2=CHCH2OR3OCOR4COOM (式中、R1、R3は、炭素数2〜15の二価の炭化水素
基、R2、R4は、飽和あるいは不飽和の直鎖状又は環状
の二価の炭化水素基、Mは、水素原子、炭化水素基、ア
ルカリ金属又は窒素原子含有基である。)
(8) CH 2 CHCHOR 1 OCOR 2 COOM (9) CH 2 CHCHCH 2 OR 3 OCOR 4 COOM (wherein R 1 and R 3 are divalent hydrocarbon groups having 2 to 15 carbon atoms) , R 2 and R 4 are a saturated or unsaturated linear or cyclic divalent hydrocarbon group, and M is a hydrogen atom, a hydrocarbon group, an alkali metal or a nitrogen atom-containing group.)

【0062】また、上記(j)としてのエポキシ基を有
するビニル単量体としては、グリシジルビニルエーテル
などのエポキシ基含有アルキルビニルエーテル類;グリ
シジルアリルエーテルなどのエポキシ基含有アルキルア
リルエーテル類;グリシジルアクリレート、グリシジル
メタクリレートなどのエポキシ基含有アルキルアクリレ
ート又はメタクリレートなどが例示される。
Examples of the vinyl monomer having an epoxy group as (j) include epoxy group-containing alkyl vinyl ethers such as glycidyl vinyl ether; epoxy group-containing alkyl allyl ethers such as glycidyl allyl ether; glycidyl acrylate and glycidyl. Examples include an epoxy group-containing alkyl acrylate such as methacrylate or methacrylate.

【0063】上記(j)としての加水分解性シリル基を
有するビニル単量体としては、トリメトキシビニルシラ
ン、トリエトキシビニルシラン、γ−(メタ)アクリロ
イルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)
アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、γ−
(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、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリ
イソプロペニルオキシシラン等の加水分解性シリル基含
有エステルなどが例示される。加水分解性シリル基を含
有する重合単位は、これら加水分解性シリル基を含有す
る単量体を共重合することにより導入できる。
Examples of the vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group as (j) include trimethoxyvinylsilane, triethoxyvinylsilane, γ- (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ- (meth)
Acryloyloxypropyltriethoxysilane, γ-
Examples include hydrolyzable silyl group-containing esters such as (meth) acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane and γ- (meth) acryloyloxypropyltriisopropenyloxysilane. The polymerizable unit containing a hydrolyzable silyl group can be introduced by copolymerizing these monomers containing a hydrolyzable silyl group.

【0064】上記(j)としてのアミノ基を有するビニ
ル単量体としては、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノ
エチルエステル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエ
チルエステル等が挙げられる。
Examples of the vinyl monomer having an amino group as (j) include diethylaminoethyl (meth) acrylate and dimethylaminoethyl (meth) acrylate.

【0065】上記(j)反応性基を有するビニル単量体
の割合は、0.1〜30モル%である。含有量がこれよ
りも多すぎると重合時に不安定となり、少なすぎると複
合化処理による透明性の効果が小さい。
The proportion of the vinyl monomer having a reactive group (j) is 0.1 to 30 mol%. If the content is too large, it becomes unstable at the time of polymerization. If the content is too small, the effect of transparency by the compounding treatment is small.

【0066】本発明におけるフッ素系共重合体は、水に
分散されたものである。ここで本発明の水性塗料用組成
物は、基本的に、通常フッ素系共重合体の水性塗料用組
成物で用いられる乳化剤を用いなくても分散安定性に優
れるが、乳化剤を用いることを排除するものではない。
The fluorinated copolymer in the present invention is one dispersed in water. Here, the water-based paint composition of the present invention basically has excellent dispersion stability without using an emulsifier usually used in a fluorine-based copolymer water-based paint composition, but excludes the use of an emulsifier. It does not do.

【0067】乳化剤としては、通常使用されるノニオン
性乳化剤やアニオン性乳化剤を単独で又は併用して用い
ることができる。
As the emulsifier, a commonly used nonionic emulsifier or anionic emulsifier can be used alone or in combination.

【0068】また、上記乳化剤は、通常重合時に添加し
て使用されるが、重合後の水性分散液に同種の乳化剤及
び/又は異種の乳化剤を添加して使用してもよい。
The above-mentioned emulsifier is usually added and used at the time of polymerization, but the same kind of emulsifier and / or different kinds of emulsifier may be added to the aqueous dispersion after polymerization.

【0069】本発明における乳化重合の開始は、通常の
乳化重合の開始と同様に重合開始剤の添加により行われ
る。重合開始剤としては、通常のラジカル開始剤を用い
ることができるが、特に水溶性開始剤が好ましく採用さ
れ、具体的には、過硫酸アンモニウム塩などの過硫酸
塩、過酸化水素あるいはこれらと亜硫酸水素ナトリウ
ム、チオ硫酸ナトリウムなどの還元剤との組み合わせか
らなるレドックス開始剤、さらにこれらに少量の鉄、第
一鉄塩、硫酸銀などを共存させた系の無機系開始剤、又
はジコハク酸パーオキシド、ジグルタル酸パーオキシド
などの二塩基酸過酸化物、アゾビスイソブチルアミジン
の塩酸塩、アゾビスイソブチロニトリルなどの有機系開
始剤が例示される。
The initiation of emulsion polymerization in the present invention is carried out by the addition of a polymerization initiator in the same manner as in the usual initiation of emulsion polymerization. As the polymerization initiator, a usual radical initiator can be used, and particularly, a water-soluble initiator is preferably employed, and specifically, a persulfate such as ammonium persulfate, hydrogen peroxide or hydrogen peroxide or hydrogen peroxide is used. Sodium, a redox initiator composed of a combination with a reducing agent such as sodium thiosulfate, an inorganic initiator in which a small amount of iron, ferrous salt, silver sulfate and the like coexist, or a disuccinic peroxide, diglutar Examples thereof include dibasic acid peroxides such as acid peroxide, azobisisobutylamidine hydrochloride, and organic initiators such as azobisisobutyronitrile.

【0070】重合開始剤の使用量は、その種類、乳化重
合条件などに応じて適宜変更可能であるが、通常は、乳
化重合させるべき単量体100質量部あたり0.005
〜0.5質量部程度が好ましい。また、これらの重合開
始剤は、一括添加してもよいが、必要に応じて分割添加
してもよい。
The amount of the polymerization initiator to be used can be appropriately changed according to the kind thereof, the emulsion polymerization conditions and the like, but is usually 0.005 per 100 parts by mass of the monomer to be emulsion-polymerized.
About 0.5 part by mass is preferred. Further, these polymerization initiators may be added all at once, or may be added in portions as needed.

【0071】なお乳化物のpHを上昇させる目的で、p
H調整剤を用いてもよい。pH調整剤としては、炭酸ナ
トリウム、炭酸カリウム、オルトリン酸水素ナトリウ
ム、チオ硫酸ナトリウム、テトラホウ酸ナトリウムなど
の無機塩基類及びトリエチルアミン、トリエタノールア
ミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノール
アミンなどの有機塩基類などが例示される。
In order to raise the pH of the emulsion, p
An H adjuster may be used. Examples of the pH adjusting agent include inorganic bases such as sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogen orthophosphate, sodium thiosulfate, and sodium tetraborate, and organic bases such as triethylamine, triethanolamine, dimethylethanolamine, and diethylethanolamine. Is exemplified.

【0072】pH調整剤の添加量は、通常乳化重合媒体
100質量部あたり0.05〜2質量部程度、好ましく
は0.1〜2質量部程度である。なお、pHの高い方が
重合速度が速くなる傾向がある。
The amount of the pH adjuster to be added is generally about 0.05 to 2 parts by weight, preferably about 0.1 to 2 parts by weight, per 100 parts by weight of the emulsion polymerization medium. The higher the pH, the higher the polymerization rate tends to be.

【0073】また、乳化重合の開始温度は、重合開始剤
の種類に応じて適宜最適値が選定されるが、通常は0〜
100℃、特に10〜90℃程度が好ましく採用され
る。重合温度は、20〜120℃程度である。また反応
圧力は、適宜選定可能であるが、通常は0.1〜10M
Pa、特に0.2〜5MPa程度を採用するのが望まし
い。
The starting temperature of the emulsion polymerization is selected as appropriate depending on the type of the polymerization initiator.
A temperature of 100 ° C, especially about 10 to 90 ° C, is preferably employed. The polymerization temperature is about 20 to 120 ° C. The reaction pressure can be appropriately selected, but is usually 0.1 to 10 M
It is desirable to adopt Pa, especially about 0.2 to 5 MPa.

【0074】本発明における乳化重合において、単量
体、水、乳化剤、重合開始剤などの添加物をそのまま一
括仕込みして重合してもよいが、分散粒子の粒子径を小
さくして分散液の安定性及び塗膜の光沢などの諸物性を
向上させる目的で、重合開始剤を添加する以前にホモジ
ナイザーなどの撹拌機を用いて前乳化させ、その後に開
始剤を添加して重合してもよい。また、単量体の装入方
法は、その全量を一括して反応器に装入する方法、単量
体の全量を連続して装入する方法、単量体全量を分割し
て装入する方法、単量体の一部を仕込んで先ず反応させ
た後、残りを分割してあるいは連続して装入する方法等
種々の方法が採用できる。なお、分割添加する場合、単
量体組成は異なってもよい。
In the emulsion polymerization of the present invention, additives such as a monomer, water, an emulsifier, a polymerization initiator and the like may be charged as they are and polymerization may be carried out. For the purpose of improving various properties such as stability and gloss of the coating film, the emulsion may be pre-emulsified using a stirrer such as a homogenizer before the polymerization initiator is added, and then the initiator may be added and polymerized. . Further, the method of charging the monomer is a method of charging the entire amount of the monomer at a time, a method of continuously charging the entire amount of the monomer, and a method of charging the entire amount of the monomer separately. Various methods can be adopted, such as a method, a method in which a part of the monomer is charged and reacted first, and then the remaining is divided or continuously charged. In the case of divisional addition, the monomer composition may be different.

【0075】本発明におけるフッ素系共重合体は、予め
重合しておいた当該フッ素系共重合体の粒子の存在下
に、当該粒子と同じ単量体の組み合わせ、組成の単量体
をさらに乳化重合してもよい。このように予め共重合体
粒子が水中に存在することにより、ガス状の単量体が吸
収されやすくなり、重合速度が向上する。また、その際
に、予め重合しておいた当該フッ素系共重合体の粒子を
希釈してから乳化重合を行うことにより、分散液の安定
性をより向上させることができる。
The fluorocopolymer of the present invention is obtained by further emulsifying a monomer having the same combination and composition as the particles, in the presence of particles of the fluorocopolymer which have been polymerized in advance. It may be polymerized. By pre-existing copolymer particles in water in this way, gaseous monomers are easily absorbed, and the polymerization rate is improved. In this case, the stability of the dispersion liquid can be further improved by performing emulsion polymerization after diluting the particles of the fluorine-based copolymer that has been polymerized in advance.

【0076】この場合、重合時に予め仕込む当該フッ素
系共重合体の粒子100質量部に対して、単量体の混合
物100〜10,000質量部の割合で重合を行うこと
が望ましい。予め仕込む当該フッ素系共重合体の粒子の
割合が少なすぎると重合速度の向上効果が小さく、また
多すぎると一回の重合操作で得られる水性分散液の収量
が少なくなり、経済的ではない。
In this case, it is desirable to carry out the polymerization at a ratio of 100 to 10,000 parts by mass of the mixture of monomers with respect to 100 parts by mass of the fluorine-based copolymer particles previously charged during the polymerization. If the ratio of the particles of the fluorine-based copolymer to be charged in advance is too small, the effect of improving the polymerization rate is small, and if it is too large, the yield of the aqueous dispersion obtained by one polymerization operation is reduced, which is not economical.

【0077】また、ガス状の単量体の水性分散液へのガ
ス吸収を更に改善するために、メタノール、エタノー
ル、イソプロパノール、n−ブチルアルコール、イソブ
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;エチレングリコール、プロピレングリコールなど
のアルキレングリコール類などの親水性有機化合物を重
合時に添加してもよい。この場合の添加量は、水性分散
液の水に対して0.1〜10質量%程度が好ましい。更
に好ましくは1〜5質量%である。
To further improve the gas absorption of the gaseous monomer into the aqueous dispersion, alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol and t-butyl alcohol; A hydrophilic organic compound such as an alkylene glycol such as glycol or propylene glycol may be added during polymerization. In this case, the addition amount is preferably about 0.1 to 10% by mass relative to the water of the aqueous dispersion. More preferably, it is 1 to 5% by mass.

【0078】添加量がこれよりも少ないと、ガス吸収効
果が小さく、また多すぎると、水性分散液の粘度が上昇
し、塗料化が困難になるため好ましくない。
If the addition amount is less than this, the gas absorbing effect is small, and if it is too large, the viscosity of the aqueous dispersion increases, making it difficult to form a coating, which is not preferable.

【0079】本発明においては、上記したようなフッ素
系共重合体をベースとして、さらに(メタ)アクリル酸
アルキルエステル等を主成分とする単量体混合物を乳化
重合することにより優れた塗膜物性を付与するフッ素系
共重合体の水性分散液とすることができる。
In the present invention, excellent coating film properties can be obtained by emulsion-polymerizing a monomer mixture containing a (meth) acrylic acid alkyl ester or the like as a main component, based on the above-mentioned fluorine-based copolymer. To give an aqueous dispersion of a fluorinated copolymer that imparts the following.

【0080】すなわち、第一に、請求項3に規定されて
いるように、(a)フルオロオレフィンに基づく重合単
位、(b)プロピレンに基づく重合単位、及び(c)エ
チレンに基づく重合単位及び/又は(d)ブチレンに基
づく重合単位、を含むフッ素系共重合体(X1A)の粒
子の100質量部の存在下に、(h)アルキル基の炭素
数が1〜18の(メタ)アクリル酸アルキルエステル及
び(i)水酸基を有し、分子量が250未満の(メタ)
アクリル酸エステル、を含むラジカル重合性の単量体混
合物(Y1A)の5〜100質量部を乳化重合して複合
粒子(A3)(当該複合粒子をコア・シェル型粒子とも
いう。)とするものである。
That is, first, as defined in claim 3, (a) a polymerized unit based on a fluoroolefin, (b) a polymerized unit based on propylene, and (c) a polymerized unit based on ethylene and / or Or (d) an alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms in the presence of 100 parts by mass of particles of a fluorocopolymer (X1A) containing (d) a polymerized unit based on butylene. (Meth) having an ester and (i) a hydroxyl group and having a molecular weight of less than 250
5 to 100 parts by mass of a radical polymerizable monomer mixture (Y1A) containing an acrylate ester is emulsion-polymerized to form composite particles (A3) (the composite particles are also referred to as core-shell type particles). It is.

【0081】また、より好ましくは、フッ素系共重合体
/(メタ)アクリル酸アルキルエステル系共重合体の複
合化処理を施すこともできる。ここで「複合化処理」と
は、ベースとなるフッ素系共重合体の粒子と(メタ)ア
クリル酸エステル系の共重合体の各々に互いに結合可能
な反応性基を含ませ、乳化重合時に一部又は全部の共重
合体同士が結合し、その相分離を抑制させる処理であ
る。
More preferably, a complex treatment of a fluorine-based copolymer / alkyl (meth) acrylate-based copolymer can be performed. Here, the “composite treatment” means that the base fluoropolymer particles and the (meth) acrylate copolymer particles each contain a reactive group that can be bonded to each other, and are used during emulsion polymerization. This is a treatment in which part or all of the copolymers are bonded to each other to suppress phase separation.

【0082】上記複合化処理の水性分散液を塗料バイン
ダーとして使用して形成される塗膜は、塗布した塗膜が
加熱され水系溶媒が乾燥除去される際に両共重合体の反
応性基が更に結合を生じて強く融合すると考えられる。
従って、ベースとなるフッ素系共重合体の耐候性等の特
性を保持したまま、塗膜の透明性、機械的強度等をより
向上させることができる。
A coating film formed by using the aqueous dispersion of the above-mentioned complexing treatment as a coating binder is such that when the applied coating film is heated and the aqueous solvent is dried and removed, the reactive groups of both copolymers are removed. It is believed that further binding occurs and the fusion is strong.
Therefore, the transparency, mechanical strength, and the like of the coating film can be further improved while maintaining the characteristics such as the weather resistance of the base fluoropolymer.

【0083】このように、ベースとなるフッ素系共重合
体の粒子を(メタ)アクリル酸エステル等で複合化処理
することにより、フッ素系共重合体の耐候性等の特性を
保持したまま、機械的安定性、化学的的安定性、造膜
性、透明性、顔料分散性、施工性をより向上させること
ができる。
As described above, by subjecting the particles of the base fluorocopolymer to a complex treatment with a (meth) acrylic acid ester or the like, the mechanical properties of the fluorocopolymer are maintained while maintaining the properties such as weather resistance. Stability, chemical stability, film forming property, transparency, pigment dispersibility, and workability can be further improved.

【0084】すなわち、第二に、請求項4に規定されて
いるように、(a)フルオロオレフィンに基づく重合単
位、(b)プロピレンに基づく重合単位、(c)エチレ
ンに基づく重合単位及び/又は(d)ブチレンに基づく
重合単位、及び(j)下記(i)の水酸基と反応しない
反応性基を有するビニル単量体に基づく重合単位、を含
むフッ素系共重合体(X2A)の粒子の100質量部の
存在下に、(h)アルキル基の炭素数が1〜18の(メ
タ)アクリル酸アルキルエステル、(i)水酸基を有
し、分子量が250未満の(メタ)アクリル酸エステ
ル、及び(l)上記(j)の反応性基と反応して結合を
生じさせることができる、水酸基以外の反応性基を有す
る、(メタ)アクリル酸及び/又は(メタ)アクリル酸
エステル、を含むラジカル重合性の単量体混合物(Y2
A)の5〜100質量部を乳化重合して複合粒子(A
4)とするものである。
That is, second, as defined in claim 4, (a) a polymerized unit based on a fluoroolefin, (b) a polymerized unit based on propylene, (c) a polymerized unit based on ethylene, and / or 100% of particles of a fluorocopolymer (X2A) containing (d) a polymerized unit based on butylene and (j) a polymerized unit based on a vinyl monomer having a reactive group which does not react with a hydroxyl group in the following (i). In the presence of parts by mass, (h) an alkyl (meth) acrylate having 1 to 18 carbon atoms in the alkyl group, (i) a (meth) acrylate having a hydroxyl group and a molecular weight of less than 250, and ( l) A radii containing (meth) acrylic acid and / or (meth) acrylic acid ester having a reactive group other than a hydroxyl group, which can react with the reactive group of (j) to form a bond. Le polymerizable monomer mixture (Y2
5 to 100 parts by mass of (A) are subjected to emulsion polymerization to form composite particles (A).
4).

【0085】本発明においては、前記単量体混合物(Y
2A)が、さらに(k)親水性基を有し、分子量が25
0以上の(メタ)アクリル酸エステル(ただし、前記
(l)を除く。)を含んでいてもよい。
In the present invention, the monomer mixture (Y
2A) further has (k) a hydrophilic group and a molecular weight of 25
It may contain 0 or more (meth) acrylic acid esters (however, excluding (1) above).

【0086】前記単量体混合物(Y1A又はY2A)の
割合は、ベースとなるフッ素系共重合体(X1A又はX
2A)の粒子の100質量部あたり、5〜100質量
部、好ましくは10〜80質量部、更に好ましくは20
〜50質量部である。従って、上記複合粒子(A3又は
A4)を得るためには、ベースとなるフッ素系共重合体
(X1A又はX2A)の100質量部の存在下に、反応
容器に5〜100質量部の上記(h)の(メタ)アクリ
ル酸アルキルエステル等を主成分とする単量体混合物
(Y1A又はY2A)を仕込み、乳化重合を行わせれば
よい。
The ratio of the monomer mixture (Y1A or Y2A) is determined by the ratio of the base fluorine-containing copolymer (X1A or X1A).
5 to 100 parts by mass, preferably 10 to 80 parts by mass, more preferably 20 parts by mass per 100 parts by mass of the particles of 2A).
5050 parts by mass. Therefore, in order to obtain the composite particles (A3 or A4), 5 to 100 parts by mass of the above (h) is added to the reaction vessel in the presence of 100 parts by mass of the base fluorocopolymer (X1A or X2A). ), A monomer mixture (Y1A or Y2A) mainly containing (meth) acrylic acid alkyl ester or the like may be charged and emulsion polymerization may be performed.

【0087】ここで、(h)の(メタ)アクリル酸アル
キルエステルとしては、アルキル基の炭素数が1〜18
のものであり、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、
(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸イソプ
ロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アク
リル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、
(メタ)アクリル酸n−アミル、(メタ)アクリル酸イ
ソアミル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)
アクリル酸イソヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチ
ルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)ア
クリル酸シクロヘキシル等を挙げることができる。この
うち、特に炭素数1〜5のアルキル基を有する(メタ)
アクリル酸エステルが好ましい。
The alkyl (meth) acrylate (h) has an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.
For example, methyl (meth) acrylate,
Ethyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate,
N-Amyl (meth) acrylate, isoamyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, (meth)
Examples thereof include isohexyl acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, and cyclohexyl (meth) acrylate. Among them, in particular, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms (meth)
Acrylic esters are preferred.

【0088】前記単量体混合物(Y1A又はY2A)中
の上記(h)の好ましい割合は、20〜95質量%であ
る。さらに好ましくは30〜80質量%である。(h)
の割合が少なすぎると塗膜の耐候性や光沢が劣り、また
多すぎると塗膜の透明性や機械的強度が劣る傾向にあ
る。
The preferred ratio of the above (h) in the monomer mixture (Y1A or Y2A) is 20 to 95% by mass. More preferably, the content is 30 to 80% by mass. (H)
If the ratio is too small, the weather resistance and gloss of the coating film will be poor, and if it is too large, the transparency and mechanical strength of the coating film will tend to be poor.

【0089】上記(i)水酸基を有し、分子量が250
未満の(メタ)アクリル酸エステルとしては、ヒドロキ
シアルキル基の炭素数が1〜10の(メタ)アクリル酸
ヒドロキシアルキルエステルが挙げられ、例えば、(メ
タ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸
2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒド
ロキシブチル、(メタ)アクリル酸5−ヒドロキシペン
チル等を挙げることができる。このうち、特に炭素数1
〜5のヒドロキシアルキル基を有する(メタ)アクリル
酸エステルが好ましい。分子量が250以上であると、
自己乳化性のポリイソシアネート化合物(B)と反応し
て、架橋塗膜を形成する場合に、塗膜の硬度が不足す
る。
The above (i) having a hydroxyl group and having a molecular weight of 250
Examples of the less than (meth) acrylate include hydroxyalkyl (meth) acrylates having 1 to 10 carbon atoms in the hydroxyalkyl group, such as hydroxyethyl (meth) acrylate and 2 (meth) acrylate. -Hydroxypropyl, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 5-hydroxypentyl (meth) acrylate and the like. Among them, especially carbon number 1
(Meth) acrylic esters having from 5 to 5 hydroxyalkyl groups are preferred. When the molecular weight is 250 or more,
When forming a crosslinked coating film by reacting with the self-emulsifying polyisocyanate compound (B), the hardness of the coating film is insufficient.

【0090】前記単量体混合物(Y1A又はY2A)中
の上記(i)の好ましい割合は、1〜60質量%であ
る。さらに好ましくは5〜50質量%である。(i)の
割合が少なすぎると塗膜の架橋が不充分となり耐溶剤性
などが劣り、また多すぎると塗膜の耐候性などが劣る傾
向にある。
The preferred ratio of (i) in the monomer mixture (Y1A or Y2A) is 1 to 60% by mass. More preferably, it is 5 to 50% by mass. If the proportion of (i) is too small, crosslinking of the coating film becomes insufficient and the solvent resistance and the like deteriorate, and if it is too large, the weather resistance and the like of the coating film tend to deteriorate.

【0091】(l)上記(j)の反応性基と反応して結
合を生じさせることができる、水酸基以外の反応性基を
有する、(メタ)アクリル酸及び/又は(メタ)アクリ
ル酸エステルとしては、カルボキシル基、エポキシ基
(グリシジル基)、加水分解性シリル基及びアミノ基か
らなる群より選ばれる反応性基を有する(メタ)アクリ
ル酸エステルなどが使用できる。
(L) As (meth) acrylic acid and / or (meth) acrylate having a reactive group other than a hydroxyl group, which can react with the reactive group of the above (j) to form a bond. For example, (meth) acrylate having a reactive group selected from the group consisting of a carboxyl group, an epoxy group (glycidyl group), a hydrolyzable silyl group and an amino group can be used.

【0092】当該(l)としては、(メタ)アクリル
酸、2−カルボキシエチル(メタ)アクリル酸、(メ
タ)アクリル酸グリシジル、γ−(メタ)アクリロイル
オキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アク
リロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、γ−(メ
タ)アクリロイルオキシプロピルジメトキシシラン、γ
−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリイソプロペ
ニルオキシシラン、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノ
エチルエステルなどが挙げられる。
The (l) includes (meth) acrylic acid, 2-carboxyethyl (meth) acrylic acid, glycidyl (meth) acrylate, γ- (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ- (meth) Acryloyloxypropyltriethoxysilane, γ- (meth) acryloyloxypropyldimethoxysilane, γ
-(Meth) acryloyloxypropyltriisopropenyloxysilane, (meth) acrylic acid dimethylaminoethyl ester and the like.

【0093】上記(l)は、上記(j)の反応性基と反
応して結合を生じさせるため、上記(j)のモル数に対
して0.5〜5倍の割合で使用するのが望ましいく、特
に0.8〜4倍の割合が好ましい。また、前記単量体混
合物(Y2A)中の当該(l)の好ましい割合は、1〜
60質量%であり、さらに好ましくは5〜50質量%で
ある。
Since the above (1) reacts with the reactive group of the above (j) to form a bond, it is preferably used in a ratio of 0.5 to 5 times the number of moles of the above (j). Desirably, a ratio of 0.8 to 4 times is particularly preferable. Further, a preferable ratio of the (l) in the monomer mixture (Y2A) is 1 to
It is 60% by mass, more preferably 5 to 50% by mass.

【0094】また、(k)親水性基を有し、分子量が2
50以上の(メタ)アクリル酸エステルの親水性基とし
ては、通常ノニオン性の親水基が好ましい。なかでも親
水性の強さや塗膜物性への影響という点から、ポリオキ
シエチレン基あるいはポリオキシプロピレン/ポリオキ
シエチレン基等のノニオン性親水基が好ましい。当該
(k)において、親水性基としてのポリオキシエチレン
基、ポリオキシプロピレン/ポリオキシエチレン基等の
繰り返し単位は、4個以上かつ50個以下であることが
重合性や耐久性の面から好ましい。当該(k)の具体例
としては、例えば、NK−エステル M90G(商品
名:新中村化学社製)などが挙げられる。さらに、当該
(k)親水性基を有する(メタ)アクリル酸エステル
(ただし、上記(l)を除く。)は、分子量が250以
上である。250未満であると複合粒子(A4)の水分
散安定性が低下する。
(K) having a hydrophilic group and having a molecular weight of 2
As the hydrophilic group of 50 or more (meth) acrylates, a nonionic hydrophilic group is usually preferable. Above all, a nonionic hydrophilic group such as a polyoxyethylene group or a polyoxypropylene / polyoxyethylene group is preferred from the viewpoint of the influence on the strength of the hydrophilic property and the physical properties of the coating film. In (k), the number of repeating units such as a polyoxyethylene group and a polyoxypropylene / polyoxyethylene group as hydrophilic groups is preferably 4 or more and 50 or less from the viewpoint of polymerizability and durability. . Specific examples of the (k) include, for example, NK-ester M90G (trade name: manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.). Further, the (k) (meth) acrylic acid ester having a hydrophilic group (excluding the above (1)) has a molecular weight of 250 or more. When it is less than 250, the aqueous dispersion stability of the composite particles (A4) is reduced.

【0095】前記単量体混合物(Y2A)中の当該
(k)の好ましい割合は、0.1〜20質量%である。
さらに好ましくは0.5〜15質量%である。(k)の
割合が少なすぎると水性分散液の安定性が劣り、また多
すぎると塗膜の耐水性が劣る傾向にある。
The preferred ratio of (k) in the monomer mixture (Y2A) is 0.1 to 20% by mass.
More preferably, it is 0.5 to 15% by mass. If the proportion of (k) is too small, the stability of the aqueous dispersion will be poor, and if it is too large, the water resistance of the coating will tend to be poor.

【0096】また、塗膜の光沢等を向上させる目的で、
上記(h)〜(k)とともに、当該(h)〜(k)と共
重合可能な他の単量体、例えば、スチレン、α−メチル
スチレン等の芳香族系ビニル化合物、(メタ)アクリロ
ニトリル、(メタ)アクリルアミド等のアミド化合物な
どを、前記単量体混合物(Y1A又はY2A)に対して
50質量%以下、好ましくは30質量%以下の範囲で使
用してもよい。
Further, for the purpose of improving the gloss and the like of the coating film,
Along with the above (h) to (k), other monomers copolymerizable with the above (h) to (k), for example, aromatic vinyl compounds such as styrene and α-methylstyrene, (meth) acrylonitrile, An amide compound such as (meth) acrylamide may be used in an amount of 50% by mass or less, preferably 30% by mass or less based on the monomer mixture (Y1A or Y2A).

【0097】前記単量体混合物(Y1A又はY2A)の
乳化重合の条件は、上記したフッ素系共重合体(A1又
はA2)に関する乳化重合の条件に準じて採用できる。
The conditions for the emulsion polymerization of the monomer mixture (Y1A or Y2A) can be adopted according to the conditions for the emulsion polymerization for the above-mentioned fluorine-based copolymer (A1 or A2).

【0098】本発明における複合粒子(A3又はA4)
の融点の範囲は、好ましくは40〜150℃であり、更
に好ましくは60〜120℃である。融点が低すぎると
塗膜の硬度が不足し、融点が高すぎると加熱塗装時に充
分な流動性が得られず塗膜の外観が損なわれる。
The composite particles (A3 or A4) in the present invention
Is preferably in the range of 40 to 150 ° C, more preferably 60 to 120 ° C. If the melting point is too low, the hardness of the coating film will be insufficient. If the melting point is too high, sufficient fluidity will not be obtained at the time of heating and the appearance of the coating film will be impaired.

【0099】また、上記複合粒子(A3又はA4)のガ
ラス転移温度は、−20℃〜80℃の範囲にあることが
好ましく、更に好ましくは0〜70℃である。ガラス転
移温度が低すぎると塗膜にタックが生じてしまい、高す
ぎると塗膜の柔軟性が損なわれてしまう。
The glass transition temperature of the composite particles (A3 or A4) is preferably in the range of -20 ° C to 80 ° C, more preferably 0 to 70 ° C. If the glass transition temperature is too low, the film will be tacky, and if it is too high, the flexibility of the film will be impaired.

【0100】また、上記複合粒子(A3又はA4)の分
子量の指標であるQ値は、0.1〜10,000の範囲
にあることが好ましい。より好ましくは1〜1,000
であり、更に好ましくは10〜500である。Q値が
0.1未満であると、粒子の流動性が低下し、造膜性、
塗膜の平滑性が低下する傾向にある。10,000より
も大きすぎると塗膜の機械的強度が損なわれる。
The Q value, which is an index of the molecular weight of the composite particles (A3 or A4), is preferably in the range of 0.1 to 10,000. More preferably 1 to 1,000
And more preferably 10 to 500. When the Q value is less than 0.1, the fluidity of the particles is reduced,
The smoothness of the coating film tends to decrease. If it is larger than 10,000, the mechanical strength of the coating film is impaired.

【0101】また、上記複合粒子(A3又はA4)の平
均粒子径は、50nm〜300nmの範囲にあることが
好ましい。更に好ましくは70〜200nmである。粒
子径が50nm未満であると、機械的安定性が低下し、
また造膜性も低下する傾向にある。300nmよりも大
きすぎると沈降安定性、熱的安定性、機械的安定性、化
学的安定性を損なう。ただし、30質量%未満ならば範
囲外の粒子径の粒子が混在していてもよい。
The average particle diameter of the composite particles (A3 or A4) is preferably in the range of 50 nm to 300 nm. More preferably, it is 70 to 200 nm. When the particle diameter is less than 50 nm, mechanical stability is reduced,
Also, the film-forming properties tend to decrease. If it is larger than 300 nm, sedimentation stability, thermal stability, mechanical stability, and chemical stability are impaired. However, if it is less than 30% by mass, particles having a particle diameter outside the range may be mixed.

【0102】本発明の水性塗料用組成物は、上記フッ素
系共重合体(A1又はA2)又は上記複合粒子(A3又
はA4)に、自己乳化性のポリイソシアネート化合物
(B)が配合されてなるものであることを特徴とする。
ここで、自己乳化性のポリイソシアネート化合物(B)
とは、乳化剤を必要としないか、又は少量の乳化剤で水
に乳化分散可能な化合物のことである。かくして、この
水性塗料用組成物は、当該ポリイソシアネート化合物
(B)におけるNCO基と、フッ素系共重合体等におけ
る水酸基とから架橋構造を形成することができ、塗料と
した場合、耐ブロッキング性や耐溶剤性に優れた塗膜を
形成することができる。
The water-based paint composition of the present invention is obtained by blending the above-mentioned fluorine-based copolymer (A1 or A2) or the above-mentioned composite particles (A3 or A4) with a self-emulsifiable polyisocyanate compound (B). Characterized in that:
Here, a self-emulsifying polyisocyanate compound (B)
The term “compound” does not require an emulsifier or is a compound that can be emulsified and dispersed in water with a small amount of an emulsifier. Thus, the aqueous coating composition can form a crosslinked structure from the NCO group in the polyisocyanate compound (B) and the hydroxyl group in the fluorine-based copolymer and the like. A coating film having excellent solvent resistance can be formed.

【0103】ここで、上記(B)の原料となるポリイソ
シアネート化合物としては、ヘキサメチレンジイソシア
ネートなどの脂肪族ポリイソシアネート類;m−又はp
−フェニレンジイソシアネート、2,4−又は2,6−
トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4
−ジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイソシア
ネート、4,4−ジイソシアネート−3,3−ジメチル
ジフェニルなどの芳香族ポリイソシアネート類;ビス−
(イソシアネートシクロヘキシル)メタン、イソホロン
ジイソシアネートなどの脂環式ポリイソシアネート類;
クルードトリレンジイソシアネート、クルードジフェニ
ルメタンジイソシアネートなどのクルードポリイソシア
ネート類;カルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソ
シアネート、ポリオール変性ジフェニルメタンジイソシ
アネート、ポリオール変性ヘキサメチレンジイソシアネ
ートなどの変性ポリイソシアネート類等が例示される。
Here, the polyisocyanate compound as a raw material of the above (B) includes aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate;
-Phenylene diisocyanate, 2,4- or 2,6-
Tolylene diisocyanate, diphenylmethane-4,4
Aromatic polyisocyanates such as diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate, 4,4-diisocyanate-3,3-dimethyldiphenyl; bis-
Alicyclic polyisocyanates such as (isocyanatecyclohexyl) methane and isophorone diisocyanate;
Examples include crude polyisocyanates such as crude tolylene diisocyanate and crude diphenylmethane diisocyanate; and modified polyisocyanates such as carbodiimide-modified diphenylmethane diisocyanate, polyol-modified diphenylmethane diisocyanate, and polyol-modified hexamethylene diisocyanate.

【0104】当該ポリイソシアネート化合物は、ビュー
レット型、イソシアヌレート環型、ウレトジオン型によ
り、2量体又は3量体になっているものであってもよ
く、またはイソシアネート基をブロック化剤と反応させ
たブロックイソシアネート類であってもよい。ブロック
化剤としては、アルコール類、フェノール類、カプロラ
クタム類、オキシム類、活性メチレン化合物類などが挙
げられる。なお、ブロックポリイソシアネート類は、通
常140℃以上でないと硬化しないため、それより低い
温度で硬化させる場合にはブロックされていないポリイ
ソシアネート類を使用することが好ましい。
The polyisocyanate compound may be a dimer or trimer of a buret type, isocyanurate ring type or uretdione type, or may be obtained by reacting an isocyanate group with a blocking agent. Or blocked isocyanates. Examples of the blocking agent include alcohols, phenols, caprolactams, oximes, active methylene compounds and the like. In addition, since blocked polyisocyanates usually do not cure unless the temperature is 140 ° C. or higher, it is preferable to use unblocked polyisocyanates when curing at a lower temperature.

【0105】本発明で使用する自己乳化性のポリイソシ
アネート化合物(B)は、上記例示したようなポリイソ
シアネート化合物に親水性のポリオキシアルキレン類を
反応せしめたプレポリマなどが例示される。ここで反応
に供する親水性のポリオキシアルキレン類としては、水
酸基のようなイソシアネート反応性基を少なくとも1個
有する、分子量200〜40000の範囲のものが好ま
しい。特に好ましくは分子量300〜15000の範囲
のポリオキシアルキレンポリオール又はポリオキシアル
キレンモノオールのようなポリオキシアルキレングリコ
ール類である。分子量があまりに小さいものは、自己乳
化性が充分に達成されず、分子量があまりに大きいもの
は、自己乳化性は良好であるが、水中安定性が悪くな
り、また結晶性が高くなるため、低温での貯蔵安定性が
低下し、濁りが発生する。ポリオキシアルキレン鎖とし
ては、その全部又は多くがオキシエチレン基であるもの
が親水性の点から好ましい。
The self-emulsifiable polyisocyanate compound (B) used in the present invention is, for example, a prepolymer obtained by reacting a hydrophilic polyoxyalkylene with the above-mentioned polyisocyanate compound. Here, the hydrophilic polyoxyalkylenes to be subjected to the reaction are preferably those having at least one isocyanate-reactive group such as a hydroxyl group and having a molecular weight of 200 to 40,000. Particularly preferred are polyoxyalkylene glycols such as polyoxyalkylene polyol or polyoxyalkylene monool having a molecular weight in the range of 300 to 15,000. If the molecular weight is too small, the self-emulsifying property is not sufficiently achieved, and if the molecular weight is too large, the self-emulsifying property is good, but the stability in water is poor, and the crystallinity is high. Storage stability decreases, and turbidity occurs. As the polyoxyalkylene chain, those in which all or many of them are oxyethylene groups are preferable from the viewpoint of hydrophilicity.

【0106】この、ポリイソシアネート類とポリオキシ
アルキレングリコール類との反応は、3級アミン類、ア
ルキル置換エチレンイミン類、3級アルキルスルフィン
類、金属アルキルアセトネート類、有機酸金属塩類等の
触媒の存在下、必要に応じ助触媒の存在下に100℃以
下で行うことができる。また、この反応に際して、残存
イソシアネート基の量が10〜24質量%となるように
調製することが好ましい。残存イソシアネート基の量が
少ないと、フッ素系共重合体との反応性が低下すること
があるため好ましくない。また、充分な架橋度を達成す
るために多量のイソシアネート化合物が必要となるた
め、塗膜の耐候性に悪い影響を与えることがあり好まし
くない。一方、残存イソシアネート基の量が多すぎると
安定な乳化液が形成されにくいため好ましくない。な
お、このような自己乳化性のイソシアネート化合物は、
特公平4−15270号公報などに記載されている。
The reaction between the polyisocyanate and the polyoxyalkylene glycol is carried out by using a catalyst such as a tertiary amine, an alkyl-substituted ethyleneimine, a tertiary alkylsulfine, a metal alkylacetonate, or a metal salt of an organic acid. The reaction can be carried out in the presence, if necessary, in the presence of a promoter at a temperature of 100 ° C. or lower. In this reaction, it is preferable that the amount of the residual isocyanate groups is adjusted to 10 to 24% by mass. If the amount of the residual isocyanate group is small, the reactivity with the fluorine-based copolymer may decrease, which is not preferable. Further, since a large amount of isocyanate compound is required to achieve a sufficient degree of crosslinking, the weather resistance of the coating film may be adversely affected, which is not preferable. On the other hand, if the amount of the residual isocyanate groups is too large, it is difficult to form a stable emulsion, which is not preferable. Incidentally, such a self-emulsifying isocyanate compound,
It is described in Japanese Patent Publication No. 4-15270.

【0107】本発明の水性塗料用組成物は、上記フッ素
系共重合体と自己乳化性ポリイソシアネート化合物を混
合することにより調製できるが、この混合方法に関して
は次の方法がある。すなわち、フッ素系共重合体の水性
分散液に、自己乳化性ポリイソシアネート化合物を添加
し撹拌する方法、あるいはポリイソシアネート化合物を
機械的に水に分散した後、フッ素系共重合体水性分散液
と混合する方法等である。
The aqueous coating composition of the present invention can be prepared by mixing the above-mentioned fluorine-based copolymer and a self-emulsifying polyisocyanate compound. The mixing method is as follows. That is, a method of adding a self-emulsifying polyisocyanate compound to an aqueous dispersion of a fluorine-based copolymer and stirring the mixture, or mechanically dispersing the polyisocyanate compound in water, followed by mixing with the aqueous dispersion of a fluorine-based copolymer And so on.

【0108】また、フッ素系共重合体の水性分散液に、
自己乳化性ポリイソシアネート化合物を添加し分散させ
る際に、乳化剤を添加することにより更に安定な分散体
が得られる。乳化剤としては、前記した重合時に使用す
るものが用いられるが、イオン性、特に活性水素原子を
有するものは、分散時に反応して増粘したり、又は分散
性が低下するため好ましくない。従って、非イオン性乳
化剤、特にポリオキシエチレン鎖を有する乳化剤が好ま
しい。
Further, an aqueous dispersion of a fluorocopolymer is
When adding and dispersing the self-emulsifiable polyisocyanate compound, a more stable dispersion can be obtained by adding an emulsifier. As the emulsifier, those used at the time of the polymerization described above are used. However, those having an ionic property, particularly an active hydrogen atom, are not preferable because they react during dispersion to increase the viscosity or decrease the dispersibility. Therefore, nonionic emulsifiers, especially emulsifiers having polyoxyethylene chains, are preferred.

【0109】また、フッ素系共重合体など(A1〜A
4)と自己乳化性ポリイソシアネート化合物(B)の配
合比率は、特に限定されるものではないが、NCO/O
H(モル比)の比率(ここで、NCOは、ポリイソシア
ネート化合物中のNCOのモル量であり、OHは、フッ
素系共重合体中のOHのモル量である。)が0.1〜
2.0の範囲となるようにすることが好ましい。NCO
/OH(モル比)が大きすぎると、塗膜中に過剰のイソ
シアネート基が残存したり、水分と反応して気泡を生じ
たりして、塗膜欠陥の原因となることがあるため好まし
くない。また、NCO/OH(モル比)が小さすぎる
と、架橋による効果が充分に得られないため好ましくな
い。特にNCO/OH(モル比)が0.5〜1.5の範
囲になるようにすることが好ましい。
Further, a fluorine-based copolymer or the like (A1 to A
The mixing ratio of 4) and the self-emulsifying polyisocyanate compound (B) is not particularly limited, but may be NCO / O
The ratio of H (molar ratio) (where NCO is the molar amount of NCO in the polyisocyanate compound and OH is the molar amount of OH in the fluorine-based copolymer) is 0.1 to 0.1.
It is preferable to set the range of 2.0. NCO
If the / OH (molar ratio) is too large, an excess of isocyanate groups may remain in the coating film, or may react with moisture to generate air bubbles, which may cause defects in the coating film. On the other hand, if NCO / OH (molar ratio) is too small, the effect of crosslinking cannot be sufficiently obtained, which is not preferable. In particular, it is preferable that NCO / OH (molar ratio) be in the range of 0.5 to 1.5.

【0110】本発明における水性分散液は、これを塗料
ベースとして使用して、塗料化したときに、被塗装基材
である無機質基材、有機質基材への密着性、耐候性、耐
薬品性、成膜性に加え、耐汚染性をさらに向上させる目
的で、前記(1)〜(5)のいずれかに記載の水性塗料
用組成物に、無機ケイ素化合物及び/又は有機ケイ素化
合物(以下、無機/有機ケイ素化合物と略記する。)を
配合することができる。かかる無機ケイ素化合物として
は、水ガラス等の水溶性ケイ酸塩、水分散性コロイダル
シリカなどが例示される。
The aqueous dispersion according to the present invention, when used as a paint base and formed into a paint, has good adhesion, weather resistance and chemical resistance to inorganic and organic substrates to be coated. In order to further improve the stain resistance in addition to the film-forming properties, an inorganic silicon compound and / or an organic silicon compound (hereinafter, referred to as an organic silicon compound) (Abbreviated as inorganic / organosilicon compound). Examples of such inorganic silicon compounds include water-soluble silicates such as water glass and water-dispersible colloidal silica.

【0111】水溶性ケイ酸塩としては、例えば式
(I): T2O・kSiO2 (I) (式中、Tはアルカリ金属又はN(CH2CH2
H)4、−N(CH2OH)4、−N(CH2CH2OH)
3もしくは−C(NH22NHであり、kは0.5〜5
である。)で表される水溶性ケイ酸塩が挙げられる。当
該水溶性ケイ酸塩は、結晶水を有していても有していな
くても良い。
Examples of the water-soluble silicate include those represented by the formula (I): T 2 O · kSiO 2 (I) (wherein T is an alkali metal or N (CH 2 CH 2 O)
H) 4, -N (CH 2 OH) 4, -N (CH 2 CH 2 OH)
3 or -C (NH 2) a 2 NH, k is 0.5 to 5
It is. )). The water-soluble silicate may or may not have water of crystallization.

【0112】また、コロイダルシリカとしては、たとえ
ば水ガラスの脱ナトリウム(イオン交換法、酸分解法、
解膠法)によって製造され、一次粒子径としては、4〜
150nm、好ましくは5〜50nmのもので、通常水
性分散液として供給されており、本発明においては、こ
れをそのまま使用できる。(たとえば、商品名スノーテ
ックス−O又はスノーテックス20:日産化学工業社
製)
Examples of the colloidal silica include, for example, sodium removal from water glass (ion exchange method, acid decomposition method,
Peptization), and the primary particle diameter is 4 to
It has a thickness of 150 nm, preferably 5 to 50 nm, and is usually supplied as an aqueous dispersion, which can be used as it is in the present invention. (For example, trade name Snowtex-O or Snowtex 20: manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.)

【0113】また、有機ケイ素化合物の具体例として
は、たとえばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシ
ラン、テトラプロポキシシラン、メチルトリメトキシシ
ラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシ
シラン、などが好ましい。
Further, specific examples of the organosilicon compound include, for example, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane and the like.

【0114】本発明の水性塗料用組成物中のフッ素系共
重合体等の固形分と、配合される無機/有機ケイ素化合
物との比率は、当該固形分100質量部に対して、無機
/有機ケイ素化合物0.1〜100質量部である。より
好ましくは1〜50質量部の範囲である。無機/有機ケ
イ素化合物の比率が0.1より小さいと得られる塗膜の
表面の非汚染付着性が不充分になることがあり、100
を超えると塗膜形成時あるいは時間の経過とともに可撓
性の不足から塗膜にクラックなどの欠陥が生じやすくな
る。
The ratio of the solid content of the fluorine-based copolymer or the like in the aqueous coating composition of the present invention to the compounded inorganic / organic silicon compound is 100 parts by mass of the solid / inorganic / organic silicon compound. The silicon compound is 0.1 to 100 parts by mass. More preferably, it is in the range of 1 to 50 parts by mass. When the ratio of the inorganic / organic silicon compound is smaller than 0.1, the non-staining property of the surface of the coating film obtained may be insufficient,
If the thickness exceeds, defects such as cracks are likely to occur in the coating film due to lack of flexibility at the time of forming the coating film or over time.

【0115】本発明の水性塗料用組成物は、塗料バイン
ダとしてそのままでも水性塗料として使用できるが、必
要に応じて着色剤、可塑剤、紫外線吸収剤、紫外線安定
剤、レベリング剤、消泡剤、顔料分散剤、増粘剤、ハジ
キ防止剤、皮バリ防止剤、硬化剤など通常水性塗料に添
加される添加剤を適宜選択して混合してもよい。更に、
アルミニウムペースト等のメタリック顔料を使用しても
よい。
The water-based paint composition of the present invention can be used as a water-based paint as it is as a paint binder. If necessary, a coloring agent, a plasticizer, an ultraviolet absorber, an ultraviolet stabilizer, a leveling agent, a defoaming agent, Additives usually added to aqueous paints, such as a pigment dispersant, a thickener, an anti-cissing agent, an anti-burr agent, and a curing agent, may be appropriately selected and mixed. Furthermore,
A metallic pigment such as an aluminum paste may be used.

【0116】本発明においては、前記(1)〜(6)の
いずれかに記載の水性塗料用組成物に、紫外線吸収剤、
造膜助剤及び増粘剤からなる群より選ばれる少なくとも
一つが配合されている水性塗料用組成物が好ましいもの
として例示できる。
In the present invention, the aqueous coating composition according to any one of the above (1) to (6) may be added to an ultraviolet absorbent,
A water-based coating composition containing at least one selected from the group consisting of a film-forming aid and a thickener can be exemplified as a preferable one.

【0117】着色剤としては、染料、有機顔料、無機顔
料などが例示される。可塑剤としては、従来公知のも
の、例えば、ジオクチルフタレートなどの低分子量可塑
剤、ビニル重合体可塑剤、ポリエステル系可塑剤などの
高分子量可塑剤などが挙げられる。
Examples of the coloring agent include dyes, organic pigments, inorganic pigments and the like. Examples of the plasticizer include conventionally known plasticizers, for example, low molecular weight plasticizers such as dioctyl phthalate, and high molecular weight plasticizers such as vinyl polymer plasticizers and polyester plasticizers.

【0118】紫外線吸収剤としては、2−ヒドロキシベ
ンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ベンジロキシベン
ゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフ
ェノン、2−ヒドロキシ−5−クロロベンゾフェノン、
2−アミノベンゾフェノン、高分子量変性ベンソフェノ
ン(例えば、アデカ・アーガス社製、商品名:T−5
7)等のベンゾフェノン類;2−(2’−ヒドロキシ−
5’−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−
(2’−ヒドロキシ−5’−t−ブチルフェニル)−5
−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ
−5’−メトキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−
(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジネオペンチルフェ
ニル)ベンゾトリアゾール、高分子量変性ベンゾトリア
ゾール(例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社
製、商品名:チヌビン900、チヌビン1130)等の
ベンゾトリアゾール類等が挙げられる。
Examples of the ultraviolet absorber include 2-hydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-benzyloxybenzophenone, 2-hydroxy-4-octoxybenzophenone, 2-hydroxy-5-chlorobenzophenone,
2-aminobenzophenone, high molecular weight modified bensophenone (for example, trade name: T-5, manufactured by Adeka Argus Co., Ltd.)
Benzophenones such as 7); 2- (2′-hydroxy-)
5′-t-butylphenyl) benzotriazole, 2-
(2′-hydroxy-5′-t-butylphenyl) -5
-Chlorobenzotriazole, 2- (2'-hydroxy-5'-methoxyphenyl) benzotriazole, 2-
Benzotriazoles such as (2'-hydroxy-3 ', 5'-dineopentylphenyl) benzotriazole and high molecular weight modified benzotriazole (for example, trade names: Tinuvin 900, Tinuvin 1130, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) And the like.

【0119】紫外線安定剤としては、高分子量変性ヒン
ダードアミン(例えば、アデカ・アーガス社製、商品
名:MARK LA 57、62、63、67、6
8)、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のチヌビ
ン292(商品名)等が挙げられる。
As the ultraviolet stabilizer, a high molecular weight modified hindered amine (for example, trade name: MARK LA 57, 62, 63, 67, 6 manufactured by Adeka Argus Co., Ltd.)
8), Tinuvin 292 (trade name) manufactured by Ciba Specialty Chemicals, and the like.

【0120】造膜助剤としては、ジプロピレングリコー
ル−n−ブチルエーテル、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等の多価アル
コールモノアルキルエーテルや有機酸エステル等が使用
される。また、増粘剤としては、ヒドロキシエチルセル
ロース、カルボキシメチルセルロースなどで代表される
セルロース系増粘剤、ウレタン系増粘剤、ポリカルボン
酸系増粘剤などが例示される。
Examples of the film-forming aid include dipropylene glycol-n-butyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether,
Polyhydric alcohol monoalkyl ethers such as diethylene glycol monobutyl ether and organic acid esters are used. Examples of the thickener include a cellulose thickener represented by hydroxyethylcellulose and carboxymethylcellulose, a urethane thickener, and a polycarboxylic acid thickener.

【0121】なお、本発明の水性塗料用組成物の安定性
を向上させるために、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、
オルトリン酸ナトリウム、トリエチルアミン、トリエタ
ノールアミン等のpH調整剤を添加してもよい。
In order to improve the stability of the aqueous coating composition of the present invention, sodium carbonate, potassium carbonate,
A pH adjuster such as sodium orthophosphate, triethylamine and triethanolamine may be added.

【0122】[0122]

【実施例】以下に合成例、実施例を掲げて本発明を具体
的に説明するが、かかる実施例などにより本発明は何ら
限定されるものではない。なお、以下の実施例中の部数
はとくに断りのない限り質量部を示すものである。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to synthesis examples and examples, but the present invention is not limited to these examples and the like. The number of parts in the following examples indicates parts by mass unless otherwise specified.

【0123】(合成例1) (1)内容積2Lのステンレス製撹拌機付きオートクレ
ーブにイオン交換水1100g、アニオン性乳化剤(ラ
ウリル硫酸ナトリウム)4.75g、ノニオン性乳化剤
(N−1110;日本乳化剤社製)24.7g及びt−
ブタノール39.8gを仕込み、真空ポンプによる脱
気、窒素ガスによる加圧を繰り返して空気を除去した。
次に、(a)テトラフルオロエチレン70.4g、
(b)プロピレン8.3g、(c)エチレン1.1g、
(e)4−ヒドロキシブチルビニルエーテル(以下HB
VEと略する)4.1gをオートクレーブ中に導入し
た。
(Synthesis Example 1) (1) 1100 g of ion-exchanged water, 4.75 g of an anionic emulsifier (sodium lauryl sulfate), and a nonionic emulsifier (N-1110; Nippon Emulsifier Co., Ltd.) 24.7 g and t-
39.8 g of butanol was charged, and air was removed by repeating deaeration with a vacuum pump and pressurization with nitrogen gas.
Next, (a) 70.4 g of tetrafluoroethylene,
(B) 8.3 g of propylene, (c) 1.1 g of ethylene,
(E) 4-hydroxybutyl vinyl ether (hereinafter HB
4.1 g) were introduced into the autoclave.

【0124】(2)オートクレーブ内の温度が65℃に
達した時点で圧力2.42MPaを示した。その後、過
硫酸アンモニウムの30%水溶液7mLを添加し、反応
を開始させた。圧力の低下に伴い加圧して圧力を維持し
つつ、(a)テトラフルオロエチレン59.1モル%、
(b)プロピレン20.4モル%、(c)エチレン2
0.5モル%の混合ガス630gを連続的に加え反応を
続行させた。また(e)HBVE33gを圧入管から5
回に分けて添加した。
(2) When the temperature in the autoclave reached 65 ° C., the pressure showed 2.42 MPa. Thereafter, 7 mL of a 30% aqueous solution of ammonium persulfate was added to start the reaction. (A) 59.1 mol% of tetrafluoroethylene,
(B) propylene 20.4 mol%, (c) ethylene 2
630 g of a 0.5 mol% mixed gas was continuously added to continue the reaction. In addition, (e) 33 g of HBVE was injected 5
It was added in portions.

【0125】15時間後、混合ガスの供給を停止しオー
トクレーブを水冷して室温に達した後、未反応モノマを
パージし、オートクレーブを開放して固形分濃度38.
5%の水性分散液を得た。
After 15 hours, the supply of the mixed gas was stopped, and the autoclave was cooled with water to reach room temperature. Then, unreacted monomers were purged, and the autoclave was opened to release the solid content.
A 5% aqueous dispersion was obtained.

【0126】(3)得られた水性分散液を遠心分離器に
かけて沈降させ、ポリマをガラスフィルターで濾過し、
539Paの減圧下で5時間かけて水分を除去した後、
衝撃式ハンマーミルで粉砕し、フッ素系共重合体の粉末
を得た。この共重合体の13C−NMRによる組成分析の
結果は、(a)テトラフルオロエチレンに基づく重合単
位55モル%、(b)プロピレンに基づく重合単位19
モル%、(c)エチレンに基づく重合単位19モル%、
(e)HBVEに基づく重合単位7モル%であった。ま
た融点は、117.2℃であった。結果を表1に示す。
(3) The obtained aqueous dispersion was settled by a centrifugal separator, and the polymer was filtered through a glass filter.
After removing water over 5 hours under reduced pressure of 539 Pa,
The powder was pulverized with an impact hammer mill to obtain a powder of a fluorine-based copolymer. The result of composition analysis of the copolymer by 13 C-NMR was as follows: (a) 55 mol% of polymerized units based on tetrafluoroethylene, and (b) polymerized units 19 based on propylene.
Mol%, (c) 19 mol% of polymerized units based on ethylene,
(E) The polymerization unit was 7 mol% based on HBVE. The melting point was 117.2 ° C. Table 1 shows the results.

【0127】(合成例2) (1)内容積2Lのステンレス製撹拌機付きオートクレ
ーブに、イオン交換水100g、炭酸カリウム(K2
3 )3.2部、ノニオン性乳化剤(N−1110;日
本乳化剤社製)20.7部、アニオン性乳化剤(ラウリ
ル硫酸ナトリウム)7.3g、t−ブタノール28.4
g、(e)HBVE8.1g、(f)酢酸ビニル2.6
gを仕込み、真空ポンプによる脱気、窒素ガスによる加
圧を繰り返して空気を除去した。次に、(a)テトラフ
ルオロエチレン69.2g、(b)プロピレン7.2
g、(c)イソブチレン2.2gをオートクレーブ中に
導入した。
(Synthesis Example 2) (1) 100 g of ion-exchanged water and potassium carbonate (K 2 C) were placed in a 2 L stainless steel autoclave equipped with a stirrer.
O 3) 3.2 parts of a nonionic emulsifier (N-1110; manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.) 20.7 parts, anionic emulsifiers (sodium lauryl sulfate) 7.3 g, t-butanol 28.4
g, (e) HBVE 8.1 g, (f) vinyl acetate 2.6
g, and air was removed by repeating deaeration with a vacuum pump and pressurization with nitrogen gas. Next, (a) 69.2 g of tetrafluoroethylene and (b) propylene 7.2
g, (c) 2.2 g of isobutylene were introduced into the autoclave.

【0128】(2)オートクレーブ内の温度が65℃に
達した時点で圧力2.35MPaを示した。その後、過
硫酸アンモニウムの30%水溶液10mL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、
(a)テトラフルオロエチレン78モル%、(b)プロ
ピレン19モル%、(c)イソブチレン3モル%の混合
ガス630gを連続的に加え反応を続行させた。また圧
入管から(e)HBVE86.3g、(f)酢酸ビニル
64gの混合液を5回に分けて添加した。
(2) When the temperature in the autoclave reached 65 ° C., the pressure showed 2.35 MPa. Thereafter, 10 mL of a 30% aqueous solution of ammonium persulfate was added to start the reaction. While maintaining the pressure as the pressure drops,
630 g of a mixed gas of (a) 78 mol% of tetrafluoroethylene, (b) 19 mol% of propylene, and (c) 3 mol% of isobutylene was continuously added to continue the reaction. Also, a mixed solution of (e) 86.3 g of HBVE and (f) 64 g of vinyl acetate was added in five portions through a press-fit tube.

【0129】(3)12時間後、混合ガスの供給を停止
しオートクレーブを水冷して室温に達した後、未反応モ
ノマをパージし、オートクレーブを開放して濃度37.
2%の水性分散液を得た。得られた水性分散液を遠心分
離器にかけて沈降させ、ポリマをガラスフィルターで濾
過し、133Paの減圧下で5時間かけて水分を除去し
た後、衝撃式ハンマーミルで粉砕し、フッ素系共重合体
の粉末を得た。この共重合体の13C−NMRによる組成
分析の結果は、(a)テトラフルオロエチレンに基づく
重合単位52モル%、(b)プロピレンに基づく重合単
位25モル%、(e)イソブチレンに基づく重合単位5
モル%、(f)酢酸ビニルに基づく重合単位10モル
%、(e)HBVEに基づく重合単位8モル%であっ
た。また融点は、61.4℃であった。結果を表1に示
す。
(3) After 12 hours, supply of the mixed gas was stopped, and the autoclave was cooled with water to reach room temperature. Then, unreacted monomers were purged, and the autoclave was opened to obtain a concentration of 37.
A 2% aqueous dispersion was obtained. The obtained aqueous dispersion was settled by a centrifugal separator, the polymer was filtered with a glass filter, and water was removed under a reduced pressure of 133 Pa for 5 hours, and then pulverized with an impact hammer mill to obtain a fluorocopolymer. Was obtained. The results of compositional analysis of this copolymer by 13 C-NMR were as follows: (a) 52 mol% of polymerized units based on tetrafluoroethylene, (b) 25 mol% of polymerized units based on propylene, and (e) polymerized units based on isobutylene. 5
Mol%, (f) 10 mol% of polymerized units based on vinyl acetate, and (e) 8 mol% of polymerized units based on HBVE. The melting point was 61.4 ° C. Table 1 shows the results.

【0130】(合成例3〜5)乳化重合に用いるモノマ
組成を表1に示すように変更しそれ以外は合成例1及び
2に記載の方法に準じてフッ素系共重合体の水性分散液
を得た。
(Synthesis Examples 3 to 5) The monomer composition used in the emulsion polymerization was changed as shown in Table 1, and otherwise, an aqueous dispersion of a fluorine-based copolymer was prepared according to the method described in Synthesis Examples 1 and 2. Obtained.

【0131】(合成例6)温度計、撹拌機、還流、冷却
器を備えた内容量500mLのガラス製フラスコに表1
の合成例5で得られた水性分散液300gを仕込み(分
散液中のフッ素系共重合体量は116gであった。)、
80℃になるまで加温した。80℃に達した時点で
(i)メタクリル酸2−ヒドロキシエチル3.2g、
(h)メタクリル酸t−ブチル31.5g、ノニオン性
乳化剤(N−1110;日本乳化剤社製)0.3g、ア
ニオン性乳化剤(ラウリル硫酸ナトリウム)0.02
g、水29.7gから成る水性分散液を1時間かけて滴
下した。その直後、過硫酸アンモニウムの2%水溶液1
mLを添加し反応を開始させた。反応時間3時間後にフ
ラスコ内温度を90℃に上げ更に1時間反応させて重合
を完結させ、フッ素樹脂とメタクリル酸エステル重合体
が80:20(質量比)で、固形分濃度39.2%の複
合化された水性分散液を得た。結果を表2に示す。
(Synthesis Example 6) A 500-mL glass flask equipped with a thermometer, a stirrer, a reflux, and a condenser was prepared as shown in Table 1.
300 g of the aqueous dispersion obtained in Synthesis Example 5 was prepared (the amount of the fluorine-based copolymer in the dispersion was 116 g).
Heated to 80 ° C. When the temperature reached 80 ° C., (i) 3.2 g of 2-hydroxyethyl methacrylate,
(H) 31.5 g of t-butyl methacrylate, 0.3 g of nonionic emulsifier (N-1110; manufactured by Nippon Emulsifier Co.), 0.02 of anionic emulsifier (sodium lauryl sulfate)
g of water and 29.7 g of water were added dropwise over 1 hour. Immediately thereafter, a 2% aqueous solution of ammonium persulfate 1
mL was added to start the reaction. After a reaction time of 3 hours, the temperature in the flask was raised to 90 ° C., and the reaction was further carried out for 1 hour to complete the polymerization. A composite aqueous dispersion was obtained. Table 2 shows the results.

【0132】(合成例7〜11)乳化重合に用いるモノ
マ組成を表2に示すように変更し、それ以外は、合成例
6に記載の方法に準じて複合化された水性分散液を得
た。
(Synthesis Examples 7 to 11) The composition of the monomers used in the emulsion polymerization was changed as shown in Table 2, and otherwise, a composite aqueous dispersion was obtained according to the method described in Synthesis Example 6. .

【0133】[0133]

【表1】 [Table 1]

【0134】[0134]

【表2】 [Table 2]

【0135】なお、融点は、走査型示差熱量計(DS
C)により試料を10℃/分で昇温したときの発熱ピー
クを求め、その時の温度を融点とすることにより決め
た。融点のピークの分布が広い場合には、下に凸となっ
ている部分の最も低い点を融点とした。また、ガラス転
移温度は、同じくDSCの昇温カーブにおいて、温度勾
配の急激な変化が生じる部分での2本の接線の交わる点
とした。また表1の各組成において、例えばテトラフル
オロエチレンの組成が「72/55」とあるのは、分子
の「72」が、供給原料モノマ中の組成が72モル%で
あることを表し、分母の「55」は、共重合体中のテト
ラフルオロエチレンに基づく重合単位が55%であるこ
とを示す。
The melting point was measured by using a scanning differential calorimeter (DS).
The exothermic peak when the sample was heated at 10 ° C./min was determined by C), and the temperature at that time was determined as the melting point. In the case where the distribution of the melting point peaks was wide, the lowest point of the downwardly convex portion was defined as the melting point. The glass transition temperature was defined as the point where two tangents intersect at a portion where a rapid change in the temperature gradient occurs in the DSC temperature rise curve. In addition, in each composition of Table 1, for example, the composition of tetrafluoroethylene is “72/55”, which means that the composition of the molecule “72” is 72 mol% in the feed monomer, and the denominator is “55” indicates that the polymerized units based on tetrafluoroethylene in the copolymer are 55%.

【0136】(実施例1)合成例1により得られたフッ
素系共重合体の水性分散液71部、自己乳化性ポリイソ
シアネート(AQ−200:NCO含有量12%、日本
ポリウレタン工業社製)24g、ケイ酸リチウム(Si
2/Li2Oモル比4.5:リチウムシリケート45、
日産化学工業社製)3.5g、造膜助剤5.4g、増粘
剤0.3g、分散剤0.8g、消泡剤0.6g、イオン
交換水10.3gを表3に示す量用いてクリアー塗料配
合を行った。なお、造膜助剤は、Cs−12(チッソ社
製)、増粘剤は、レオビスCR(ヘキスト合成社製)、
分散剤は、ノスコスパース44−C(サンノプコ社
製)、消泡剤は、FSアンチフォーム90(ダウコーニ
ング社製)である。
Example 1 71 parts of an aqueous dispersion of the fluorocopolymer obtained in Synthesis Example 1 and 24 g of self-emulsifying polyisocyanate (AQ-200: NCO content: 12%, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) , Lithium silicate (Si
O 2 / Li 2 O molar ratio 4.5: lithium silicate 45,
3.5 g of Nissan Chemical Industries, 5.4 g of a film-forming auxiliary, 0.3 g of a thickener, 0.8 g of a dispersant, 0.6 g of a defoamer, and 10.3 g of ion-exchanged water are shown in Table 3. And a clear paint formulation was performed. The film-forming aid was Cs-12 (manufactured by Chisso), the thickener was Leobis CR (manufactured by Hoechst Gosei),
The dispersant is Noscosperse 44-C (manufactured by San Nopco), and the antifoaming agent is FS Antifoam 90 (manufactured by Dow Corning).

【0137】(実施例2〜4)各々フッ素系共重合体の
水性分散液を合成例2、3、4により得られたものとす
る他は実施例1と同様にして表3に示すクリア塗料配合
を行った。
(Examples 2 to 4) The clear paints shown in Table 3 were prepared in the same manner as in Example 1 except that the aqueous dispersions of the fluorocopolymers were obtained according to Synthesis Examples 2, 3, and 4, respectively. Formulation was performed.

【0138】(比較例1)フッ素系共重合体の水性分散
液を合成例5により得られたものとする他は実施例1と
同様にして表3に示すクリア塗料配合を行った。
Comparative Example 1 A clear coating composition shown in Table 3 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the aqueous dispersion of the fluorocopolymer was obtained according to Synthesis Example 5.

【0139】(実施例5)合成例6により得られたフッ
素系共重合体の水性分散液70部、自己乳化性ポリイソ
シアネート(AQ−100:NCO含有量17%、日本
ポリウレタン工業社製)18g、ケイ酸リチウム(Si
2/Li2Oモル比4.5:リチウムシリケート45、
日産化学工業社製)3.5g、紫外線吸収剤1.0g、
造膜助剤5.4g、増粘剤0.3g、分散剤0.8g、
消泡剤0.6g、イオン交換水10.3gを表3に示す
量用いて表4に示すクリアー塗料配合を行った。なお、
紫外線吸収剤は、チヌビン900(チバ・スペシャルテ
ィ・ケミカルズ社製)、造膜助剤は、ブチルカルビトー
ルアセテート、増粘剤は、レオビスCR(ヘキスト合成
社製)、分散剤は、ノスコスパース44−C(サンノプ
コ社製)、消泡剤は、FSアンチフォーム90(ダウコ
ーニング社製)である。
Example 5 70 parts of an aqueous dispersion of the fluorocopolymer obtained in Synthesis Example 6, 18 g of self-emulsifying polyisocyanate (AQ-100: NCO content: 17%, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) , Lithium silicate (Si
O 2 / Li 2 O molar ratio 4.5: lithium silicate 45,
3.5 g of Nissan Chemical Industry Co., Ltd., 1.0 g of ultraviolet absorber,
5.4 g of a film-forming auxiliary, 0.3 g of a thickener, 0.8 g of a dispersant,
The clear paint shown in Table 4 was prepared by using 0.6 g of the defoamer and 10.3 g of ion-exchanged water in the amounts shown in Table 3. In addition,
The ultraviolet absorber was Tinuvin 900 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals), the film-forming aid was butyl carbitol acetate, the thickener was Leobis CR (manufactured by Hoechst Gosei), and the dispersant was Noscosperse 44-C. (Manufactured by San Nopco) and the antifoaming agent are FS Antifoam 90 (manufactured by Dow Corning).

【0140】(実施例6〜9)各々フッ素系共重合体の
水性分散液を合成例7、8、9、10により得られたも
のとする他は、実施例1と同様にして表4に示すクリア
塗料配合を行った。
(Examples 6 to 9) Table 4 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the aqueous dispersions of the fluorocopolymer were obtained according to Synthesis Examples 7, 8, 9, and 10, respectively. The clear paint formulation shown was performed.

【0141】(比較例2)フッ素系共重合体の水性分散
液を合成例11により得られたものとする他は実施例1
と同様にして表4に示すクリア塗料配合を行った。
Comparative Example 2 Example 1 was repeated except that the aqueous dispersion of the fluorocopolymer was obtained according to Synthesis Example 11.
In the same manner as described above, the clear paint shown in Table 4 was blended.

【0142】(塗膜試験)以上の実施例1〜9、比較例
1〜2で得られた塗料を、スレート板にアクリル系エマ
ルション下塗り剤(ボンフロン水性用プライマーS:旭
硝子コートアンドレジン社製)を塗装した試験体上に、
乾燥膜厚40μmとなるようにエアスプレーで塗布し、
90℃で40分間乾燥し試験片を得た。これらの試験片
について耐ブロッキング試験、耐溶剤性試験、耐候性、
耐水性、耐汚染性、密着性及び透明性の試験を行った。
結果を表3と表4に示した。
(Coating Film Test) The paints obtained in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 and 2 were applied to a slate plate with an acrylic emulsion primer (Bonflon aqueous primer S: manufactured by Asahi Glass Coat & Resin Co.) On the painted specimen
Apply by air spray to a dry film thickness of 40 μm,
The test piece was obtained by drying at 90 ° C. for 40 minutes. Blocking test, solvent resistance test, weather resistance,
Water resistance, stain resistance, adhesion and transparency tests were performed.
The results are shown in Tables 3 and 4.

【0143】試験方法は、以下の通りとした。 耐ブロッキング試験:試験体片二枚の塗装面を重ねて、
0.05MPaの荷重をかけ、50℃で1時間放置した
後、試験片を引き離したときの塗膜の状態を観察した。
○は塗膜面に変化なく、△は塗膜一部に損傷が認められ
たもの、×は塗膜の全面に損傷を認めたことを示す。
The test method was as follows. Blocking resistance test: Two test pieces were placed on top of each other,
After a load of 0.05 MPa was applied and left at 50 ° C. for 1 hour, the state of the coating film when the test piece was separated was observed.
○ indicates no change in the coating film surface, △ indicates that the coating film was partially damaged, and x indicates that the entire coating film was damaged.

【0144】耐溶剤性試験:キシレンをしみ込ませたガ
ーゼで50往復こすったときの塗膜の状態を観察した。
○は塗膜面に変化なく、△は塗膜面の光沢が低下、×は
塗膜が溶けだしたことを示す。
Solvent resistance test: The state of the coating film after rubbing 50 times with gauze impregnated with xylene was observed.
○ indicates no change in the coating film surface, Δ indicates that the gloss of the coating film surface was reduced, and x indicates that the coating film was melted.

【0145】耐候性評価:Qパネル社製蛍光紫外線耐候
性試験機を用いるQUV試験3000時間後に著しく光
沢が低下したものを×、光沢の低下があまりみられない
ものを○とした。
Evaluation of weather resistance: When the gloss was significantly reduced after 3000 hours in a QUV test using a fluorescent ultraviolet light weather tester manufactured by Q Panel Co., it was evaluated as x, and when the gloss was not significantly reduced, it was evaluated as ○.

【0146】耐水性評価:60℃の温水に1週間浸漬
後、塗膜のふくれや剥離の有無で判定した。ふくれや剥
離の無いものを○、ふくれ等が認められたものを×とし
た。
Water resistance evaluation: After immersion in warm water of 60 ° C. for one week, the coating was evaluated for blistering or peeling. A sample without swelling or peeling was rated as "O", and a sample with swelling or the like was rated as "x".

【0147】耐汚染性:屋外で南面45°で1年間暴露
を行い、保存板と水ぶき後の色差が5以下のものは○、
5を超えるものを×とした。
Stain resistance: Exposure was performed outdoors at 45 ° on the south side for 1 year.
Those exceeding 5 were evaluated as x.

【0148】透明性:試験片を200℃で10分間加熱
し、目視で完全に透明なものを○、やや白濁しているも
のを△、相当白濁しているものを×とした。
Transparency: The test piece was heated at 200 ° C. for 10 minutes, and a completely transparent sample was evaluated as ○, a slightly turbid sample as Δ, and a fairly opaque sample as ×.

【0149】密着性:JIS K5400に基づき、テ
ープ剥離試験を行った。完全に剥離が見られないものを
○、一部剥離しているものを△、相当剥離しているもの
を×とした。
Adhesion: A tape peeling test was performed based on JIS K5400.剥離 indicates that no complete peeling was observed, △ indicates partial peeling, and x indicates fairly peeling.

【0150】[0150]

【表3】 [Table 3]

【0151】[0151]

【表4】 [Table 4]

【0152】[0152]

【発明の効果】本発明のフッ素系共重合体の水性塗料用
組成物は、耐ブロッキング性、耐溶剤性、耐候性、耐水
性、耐汚染性、透明性、密着性の優れた塗膜を与えるも
のであり、耐候性水性塗料として極めて有用である。
As described above, the composition for water-based coating of the fluorocopolymer of the present invention provides a coating film having excellent blocking resistance, solvent resistance, weather resistance, water resistance, stain resistance, transparency and adhesion. And is extremely useful as a weather-resistant aqueous paint.

【0153】また本発明のフッ素系共重合体の水性塗料
用組成物は、基本的に有機溶剤を使用しない安定な水性
分散液をベースとするものであるから、溶剤規制などの
制限を受けることなく、幅広い用途に適用が可能であ
る。例えば、ガラス、金属、セメントなど外装用無機建
材の耐候性塗装などに特に有用である。
Since the fluorocopolymer composition of the present invention is basically based on a stable aqueous dispersion without using an organic solvent, it is subject to restrictions such as solvent regulations. And can be applied to a wide range of applications. For example, it is particularly useful for weather-resistant coating of exterior inorganic building materials such as glass, metal and cement.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣野 高生 千葉県市原市五井海岸10番地 旭硝子株式 会社内 Fターム(参考) 4J034 BA03 DA01 DA05 DP03 DP04 DP12 DP15 DP17 DP18 DQ08 DQ15 DQ22 HB08 HB09 HC03 HC12 HC13 HC17 HC22 HC35 HD03 HD05 HD07 JA42 MA04 MA17 RA07 4J038 BA092 DG002 DG191 DG271 DG281 DG291 DG301 GA02 GA03 GA06 GA07 GA09 GA12 GA15 HA156 HA446 HA456 JA26 JA33 JA35 JB35 JC32 KA07 KA08 MA08 MA10 MA14 MA15 NA01 NA03 NA04 NA05 NA10 NA12 NA26  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Takao Hirono 10 Goi Kaigan, Ichihara City, Chiba Prefecture Asahi Glass Co., Ltd. F-term (reference) 4J034 BA03 DA01 DA05 DP03 DP04 DP12 DP15 DP17 DP18 DQ08 DQ15 DQ22 HB08 HB09 HC03 HC12 HC13 HC17 HC22 HC35 HD03 HD05 HD07 JA42 MA04 MA17 RA07 4J038 BA092 DG002 DG191 DG271 DG281 DG291 DG301 GA02 GA03 GA06 GA07 GA09 GA12 GA15 HA156 HA446 HA456 JA26 JA33 JA35 JB35 JC32 KA07 KA08 MA08 MA10 MA14 NA15 NA05 NA04 NA05

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)フルオロオレフィンに基づく重合
単位、(b)プロピレンに基づく重合単位、(c)エチ
レンに基づく重合単位及び/又は(d)ブチレンに基づ
く重合単位、及び(e)水酸基を有し、分子量が250
未満のビニル単量体に基づく重合単位、を含む共重合体
であって、その融点が40〜150℃の範囲にあるフッ
素系共重合体(A1)と、及び自己乳化性のポリイソシ
アネート化合物(B)とが水に分散されていることを特
徴とする水性塗料用組成物。
1. A polymerization unit based on (a) a fluoroolefin, (b) a polymerization unit based on propylene, (c) a polymerization unit based on ethylene and / or (d) a polymerization unit based on butylene, and (e) a hydroxyl group. Has a molecular weight of 250
A fluorine-based copolymer (A1) having a melting point in the range of 40 to 150 ° C., and a self-emulsifying polyisocyanate compound ( And B) are dispersed in water.
【請求項2】 (a)フルオロオレフィンに基づく重合
単位、(b)プロピレンに基づく重合単位、(c)エチ
レンに基づく重合単位及び/又は(d)ブチレンに基づ
く重合単位、(e)水酸基を有し、分子量が250未満
のビニル単量体に基づく重合単位、及び(f)ビニルエ
ステル、ビニルエーテル、イソプロペニルエーテル及び
アリルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも一つ
に基づく重合単位及び/又は(g)親水性基を有し、分
子量が250以上のマクロモノマに基づく重合単位、を
含む共重合体であって、その融点が40〜150℃の範
囲にあるフッ素系共重合体(A2)と、及び自己乳化性
のポリイソシアネート化合物(B)とが水に分散されて
いることを特徴とする水性塗料用組成物。
(2) a polymerization unit based on fluoroolefin, (b) a polymerization unit based on propylene, (c) a polymerization unit based on ethylene, and / or (d) a polymerization unit based on butylene, and (e) a hydroxyl group. A polymerized unit based on a vinyl monomer having a molecular weight of less than 250; and (f) a polymerized unit based on at least one selected from the group consisting of vinyl esters, vinyl ethers, isopropenyl ethers and allyl ethers, and / or (g). A fluorine-based copolymer (A2) having a hydrophilic group and a polymerization unit based on a macromonomer having a molecular weight of 250 or more, the melting point of which is in the range of 40 to 150 ° C .; An aqueous coating composition, wherein the emulsifiable polyisocyanate compound (B) is dispersed in water.
【請求項3】 (a)フルオロオレフィンに基づく重合
単位、(b)プロピレンに基づく重合単位、及び(c)
エチレンに基づく重合単位及び/又は(d)ブチレンに
基づく重合単位、を含むフッ素系共重合体(X1A)の
粒子の100質量部の存在下に、(h)アルキル基の炭
素数が1〜18の(メタ)アクリル酸アルキルエステル
及び(i)水酸基を有し、分子量が250未満の(メ
タ)アクリル酸エステル、を含むラジカル重合性の単量
体混合物(Y1A)の5〜100質量部を乳化重合して
得られる複合粒子(A3)と、及び自己乳化性のポリイ
ソシアネート化合物(B)とが水に分散されていること
を特徴とする水性塗料用組成物。
3. A polymerized unit based on (a) a fluoroolefin, (b) a polymerized unit based on propylene, and (c)
In the presence of 100 parts by mass of particles of a fluorocopolymer (X1A) containing a polymerized unit based on ethylene and / or a polymerized unit based on (d) butylene, (h) the alkyl group has 1 to 18 carbon atoms. Emulsifies 5 to 100 parts by mass of a radically polymerizable monomer mixture (Y1A) containing (meth) acrylic acid alkyl ester and (i) a (meth) acrylic acid ester having a hydroxyl group and a molecular weight of less than 250. A composition for water-based paint, wherein composite particles (A3) obtained by polymerization and a self-emulsifying polyisocyanate compound (B) are dispersed in water.
【請求項4】 (a)フルオロオレフィンに基づく重合
単位、(b)プロピレンに基づく重合単位、(c)エチ
レンに基づく重合単位及び/又は(d)ブチレンに基づ
く重合単位、及び(j)下記(i)の水酸基と反応しな
い反応性基を有するビニル単量体に基づく重合単位、を
含むフッ素系共重合体(X2A)の粒子の100質量部
の存在下に、(h)アルキル基の炭素数が1〜18の
(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(i)水酸基を
有し、分子量が250未満の(メタ)アクリル酸エステ
ル、及び(l)上記(j)の反応性基と反応して結合を
生じさせることができる、水酸基以外の反応性基を有す
る、(メタ)アクリル酸及び/又は(メタ)アクリル酸
エステル、を含むラジカル重合性の単量体混合物(Y2
A)の5〜100質量部を乳化重合して得られる複合粒
子(A4)と、及び自己乳化性のポリイソシアネート化
合物(B)とが水に分散されていることを特徴とする水
性塗料用組成物。
4. A polymerized unit based on (a) a fluoroolefin, (b) a polymerized unit based on propylene, (c) a polymerized unit based on ethylene and / or (d) a polymerized unit based on butylene, and (j) (h) in the presence of 100 parts by mass of particles of a fluorocopolymer (X2A) containing a polymerized unit based on a vinyl monomer having a reactive group that does not react with a hydroxyl group of i), (h) the number of carbon atoms of the alkyl group Reacts with 1 to 18 alkyl (meth) acrylates, (i) a (meth) acrylate having a hydroxyl group and a molecular weight of less than 250, and (l) a reactive group of (j) to bind to A radical polymerizable monomer mixture containing a (meth) acrylic acid and / or a (meth) acrylic acid ester having a reactive group other than a hydroxyl group,
A composition for water-based paint, wherein composite particles (A4) obtained by emulsion polymerization of 5 to 100 parts by mass of A) and a self-emulsifying polyisocyanate compound (B) are dispersed in water. object.
【請求項5】 前記単量体混合物(Y2A)が、さらに
(k)親水性基を有し、分子量が250以上の(メタ)
アクリル酸エステル(ただし、前記(l)を除く。)を
含む請求項4に記載の水性塗料用組成物。
5. The monomer mixture (Y2A) further comprises (k) a hydrophilic group, and (meth) having a molecular weight of 250 or more.
The aqueous coating composition according to claim 4, comprising an acrylate ester (except for (1)).
【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の水性塗
料用組成物に、当該組成物中の固形分100質量部に対
して、無機ケイ素化合物及び/又は有機ケイ素化合物の
固形分0.1〜100質量部が配合されている水性塗料
用組成物。
6. The aqueous coating composition according to claim 1, wherein the solid content of the inorganic silicon compound and / or the organic silicon compound is 0 with respect to 100 parts by mass of the solid content in the composition. A water-based coating composition containing 1 to 100 parts by mass.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の水性塗
料用組成物に、紫外線吸収剤、造膜助剤及び増粘剤から
なる群より選ばれる少なくとも一つが配合されている水
性塗料用組成物。
7. A water-based paint in which at least one selected from the group consisting of an ultraviolet absorber, a film-forming aid and a thickener is blended with the water-based paint composition according to any one of claims 1 to 6. Composition.
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