JP2003105251A - Fluororesin powder coating material composition - Google Patents

Fluororesin powder coating material composition

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JP2003105251A
JP2003105251A JP2001298755A JP2001298755A JP2003105251A JP 2003105251 A JP2003105251 A JP 2003105251A JP 2001298755 A JP2001298755 A JP 2001298755A JP 2001298755 A JP2001298755 A JP 2001298755A JP 2003105251 A JP2003105251 A JP 2003105251A
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JP
Japan
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titanium oxide
fluorine
powder coating
copolymer
fluororesin
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JP2001298755A
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Masao Unoki
正夫 鵜木
Kiyoshi Kasahara
潔 笠原
Masaru Yamauchi
優 山内
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Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a fluororesin powder coating material composition in which titanium oxide can sufficiently express its functions as white color pigment and a fluororesin has also an excellent weather resistance. SOLUTION: This fluororesin powder coating material composition is characterized by containing a fluorine-containing resin and titanium oxide having catalytic activity of <=3 (mol/kg/min×10).

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、耐候性に優れた酸
化チタン含有フッ素樹脂粉体塗料組成物に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a titanium oxide-containing fluororesin powder coating composition having excellent weather resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】フッ素樹脂塗料は、フッ素原子の特性か
ら発現される種々の特性を有している。なかでも、C−
F結合の高い安定性に起因する長期耐久性は、フッ素樹
脂に極めて優れた耐候性を与えている。このため、フッ
素樹脂は、重防蝕用、建築用、工業用等の分野で広く使
用されている。しかしながら、溶剤塗料は、使用時に環
境に有機溶剤を放出するため、環境汚染の一因にもなっ
ており、年々深刻化する環境汚染問題に対応するため、
塗料を粉体化したフッ素樹脂粉体塗料が注目されてい
る。粉体塗料は、無公害、省資源、省力化といった点に
おける長所から、金属表面への塗装全般に広く使用され
ており、特に耐候性の重要な橋梁、高欄、門扉、フェン
ス、家庭用サイディング剤等の道路建築資材や自動車の
車体及び部品、家庭製品等にも広く利用されている。
2. Description of the Related Art Fluororesin coating materials have various characteristics which are expressed by the characteristics of fluorine atoms. Among them, C-
The long-term durability resulting from the high stability of the F bond gives the fluororesin extremely excellent weather resistance. Therefore, the fluororesin is widely used in the fields of heavy corrosion resistance, construction, industrial use and the like. However, solvent paints are also a cause of environmental pollution because they release organic solvents into the environment when they are used, and in order to deal with the problem of environmental pollution, which is becoming more serious each year,
Fluororesin powder coatings, which are powders of coatings, are receiving attention. Powder coatings are widely used for general coating on metal surfaces because of their advantages of pollution-free, resource saving and labor saving. Especially, bridges, balustrades, gates, fences, household siding agents with important weather resistance are used. It is also widely used for road construction materials such as car bodies and parts of automobiles, and household products.

【0003】ところで、かかる粉体塗料に用いられる顔
料は、通常の溶剤系塗料に用いられるものと同じであ
り、白色顔料である酸化チタンは、発色性、隠蔽性等に
優れており、また安価であるため、粉体塗料にも一般的
に用いられている。かかる酸化チタンを粉体塗料に配合
した場合、耐候性の低い例えばアクリル系粉体塗料で
は、最表面のアクリル樹脂部分から経時的に劣化する。
一方、フッ素樹脂粉体塗料の場合は、耐候性が高いた
め、酸化チタン近傍以外の樹脂部分では劣化が生じ難
い。
By the way, the pigments used in such powder coatings are the same as those used in ordinary solvent-based coatings, and titanium oxide, which is a white pigment, has excellent coloring properties, hiding power, etc., and is inexpensive. Therefore, it is also commonly used in powder coatings. When such a titanium oxide is blended in a powder coating material, for example, an acrylic powder coating material having low weather resistance deteriorates with time from the outermost acrylic resin portion.
On the other hand, in the case of the fluororesin powder coating material, since it has high weather resistance, deterioration is unlikely to occur in the resin portion other than the vicinity of titanium oxide.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、酸化チ
タンが存在する部分では、紫外線、酸素、水等が存在す
ると、酸化チタン表面の光触媒作用によりラジカルが発
生し、これが酸化チタン近傍のフッ素樹脂を劣化させる
という問題を有する。
However, in the area where titanium oxide is present, when ultraviolet rays, oxygen, water, etc. are present, radicals are generated due to the photocatalytic action of the titanium oxide surface, which deteriorates the fluororesin in the vicinity of titanium oxide. There is a problem of causing.

【0005】したがって、本発明は、耐候性に優れた酸
化チタン含有フッ素樹脂粉体塗料組成物を提供すること
を目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a titanium oxide-containing fluororesin powder coating composition having excellent weather resistance.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意研究した結果、光触媒活性が特定値以
下になるように調製した酸化チタンを配合したフッ素樹
脂粉体塗料組成物であれば、酸化チタンが白色顔料とし
ての機能を充分に発揮し得るとともに、フッ素樹脂粉体
塗料組成物の耐候性も優れたものになることを見出し、
本発明を完成した。
DISCLOSURE OF THE INVENTION As a result of intensive studies aimed at achieving the above object, the present inventors have found that a fluororesin powder coating composition containing titanium oxide prepared so that the photocatalytic activity is below a specific value. Then, it is found that titanium oxide can sufficiently exhibit the function as a white pigment, and the weather resistance of the fluororesin powder coating composition will also be excellent,
The present invention has been completed.

【0007】すなわち、本発明は、フッ素含有樹脂と、
光触媒活性が3(mol/kg/分×10)以下である
酸化チタンとを含有することを特徴とするフッ素樹脂粉
体塗料組成物を提供するものである。酸化チタンの有す
る光触媒活性により、酸化チタン含有樹脂の耐候性が低
下することは、従来から知られている。また、酸化チタ
ンの表面をシリカやアルミナ等で処理することにより、
酸化チタン含有樹脂の耐候性が向上することも知られて
いる。しかしながら、例えば同量のシリカを用いて樹脂
の表面を処理したとしても、樹脂の種類、シリカの性
状、樹脂とシリカの混練の条件等によって、樹脂の耐候
性の向上の程度には大きな差が生じる。したがって、酸
化チタン含有樹脂については、樹脂、シリカ、混練条件
等を変更する毎に、その都度その耐候性を測定しなけれ
ばならなかった。本発明は、酸化チタンの光触媒活性を
測定するだけで、これを配合したフッ素含有樹脂の耐候
性を予測できるものであり、まことに驚くべきものであ
る。
That is, the present invention comprises a fluorine-containing resin,
The present invention provides a fluororesin powder coating composition containing titanium oxide having a photocatalytic activity of 3 (mol / kg / min × 10) or less. It is conventionally known that the photocatalytic activity of titanium oxide reduces the weather resistance of the titanium oxide-containing resin. Also, by treating the surface of titanium oxide with silica or alumina,
It is also known that the weather resistance of the titanium oxide-containing resin is improved. However, for example, even if the surface of the resin is treated with the same amount of silica, there is a large difference in the degree of improvement in the weather resistance of the resin depending on the type of the resin, the properties of the silica, the conditions of kneading the resin and silica, and the like. Occurs. Therefore, for the titanium oxide-containing resin, the weather resistance had to be measured each time the resin, silica, kneading conditions, etc. were changed. The present invention can predict the weather resistance of a fluorine-containing resin compounded with titanium oxide simply by measuring the photocatalytic activity of titanium oxide, which is truly surprising.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明のフッ素樹脂粉体塗料組成
物に用いるフッ素含有樹脂は、熱可塑性フッ素含有樹脂
と熱硬化性フッ素含有樹脂のいずれを用いてもよく、好
ましくはフルオロオレフィン単位と架橋性反応基を含有
する反応性含フッ素共重合体と硬化剤とを含み、粉体塗
料組成物を被塗装物表面に塗装した後、焼付ける際に、
反応性含フッ素共重合体の架橋性反応基と硬化剤とが架
橋反応を生じ得る熱硬化性フッ素含有樹脂が用いられ
る。以下の説明は、フッ素含有樹脂として、反応性含フ
ッ素共重合体と硬化剤との組み合わせを含む熱硬化性フ
ッ素含有樹脂を用いた場合を例示している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The fluorine-containing resin used in the fluororesin powder coating composition of the present invention may be either a thermoplastic fluorine-containing resin or a thermosetting fluorine-containing resin, preferably a fluoroolefin unit. A reactive fluorine-containing copolymer containing a crosslinkable reactive group and a curing agent, after coating the powder coating composition on the surface of the article to be coated, when baking,
A thermosetting fluorine-containing resin capable of causing a crosslinking reaction between the crosslinking reactive group of the reactive fluorine-containing copolymer and the curing agent is used. The following description exemplifies a case where a thermosetting fluorine-containing resin containing a combination of a reactive fluorine-containing copolymer and a curing agent is used as the fluorine-containing resin.

【0009】かかる反応性含フッ素共重合体のフルオロ
オレフィン単位の原料としては、例えば、テトラフルオ
ロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、トリフルオ
ロエチレン、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピ
レン、ペンタフルオロプロピレンなどのようなものが使
用でき、塗膜に要求される性状、共重合体成分又は硬化
剤との組み合わせに応じ適宜選択することができる。ま
た、これらのフルオロオレフィンは、1種又は2種以上
を使用することができる。
Examples of the raw material for the fluoroolefin unit of the reactive fluorine-containing copolymer include tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, trifluoroethylene, vinylidene fluoride, hexafluoropropylene, pentafluoropropylene and the like. Those can be used, and can be appropriately selected depending on the properties required for the coating film, the combination with the copolymer component or the curing agent. Moreover, these fluoroolefins can use 1 type (s) or 2 or more types.

【0010】本発明に用いる反応性含フッ素共重合体の
架橋性反応基としては、水酸基、カルボキシル基、アミ
ド基、アミノ基、メルカプト基、グリシジル基、臭素、
ヨウ素などの活性ハロゲン、イソシアネート基などが挙
げられる。かかる硬化反応部位の共重合体への導入方法
は、架橋性反応基を有する単量体を共重合せしめる方
法、共重合体の一部を分解せしめる方法及び共重合体の
官能基に架橋性反応基を与える化合物を反応せしめる方
法などの手段が挙げられる。
The crosslinkable reactive group of the reactive fluorocopolymer used in the present invention includes a hydroxyl group, a carboxyl group, an amide group, an amino group, a mercapto group, a glycidyl group, bromine,
Examples thereof include active halogen such as iodine and isocyanate group. The method of introducing such a curing reaction site into the copolymer includes a method of copolymerizing a monomer having a crosslinkable reactive group, a method of decomposing a part of the copolymer, and a crosslinkable reaction to a functional group of the copolymer. Means such as a method of reacting a compound giving a group can be mentioned.

【0011】本発明に用いる好適な架橋性反応基として
は、水酸基を有するか、又は水酸基に変換され得る基を
有する単量体であって、フルオロオレフィンと共重合可
能な二重結合を有するものを使用することができ、例え
ば、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシプロ
ピルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテ
ル、ヒドロキシイソブチルビニルエーテル、ヒドロキシ
シクロヘキシルビニルエーテル等のヒドロキシアルキル
ビニルエーテル類、ヒドロキシ酢酸ビニル、ヒドロキシ
プロピオン酸ビニル、ヒドロキシ酪酸ビニル、ヒドロキ
シ吉草酸ビニル、ヒドロキシイソ酪酸ビニル、ヒドロキ
シシクロヘキサンカルボン酸ビニル等のヒドロキシアル
キルカルボン酸とビニルアルコールとのエステル類、ヒ
ドロキシエチルアリルエーテル、ヒドロキシプロピルア
リルエーテル、ヒドロキシブチルアリルエーテル、ヒド
ロキシイソブチルアリルエーテル、ヒドロキシシクロヘ
キシルアリルエーテル等のヒドロキシアルキルアリルエ
ーテル類、ヒドロキシエチルアリルエステル、ヒドロキ
シプロピルアリルエステル、ヒドロキシブチルアリルエ
ステル、ヒドロキシイソブチルアリルエステル、ヒドロ
キシシクロヘキシルアリルエステル等のヒドロキシアリ
ルエステル類、2−ヒドロキシエチルアクリレート、ヒ
ドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシエチル
メタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート等
のアクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシアルキル
エステル類などや、また、これらの部分的にフッ素置換
された化合物などが挙げられる。
The preferred crosslinkable reactive group used in the present invention is a monomer having a hydroxyl group or a group capable of being converted into a hydroxyl group, which has a double bond copolymerizable with a fluoroolefin. Can be used, for example, hydroxyalkyl vinyl ethers such as hydroxyethyl vinyl ether, hydroxypropyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, hydroxyisobutyl vinyl ether, and hydroxycyclohexyl vinyl ether, vinyl hydroxyacetate, vinyl hydroxypropionate, vinyl hydroxybutyrate, and hydroxy Esters of hydroxyalkylcarboxylic acids such as vinyl herbate, vinyl hydroxyisobutyrate and vinyl hydroxycyclohexanecarboxylate with vinyl alcohol, hydroxyethyl ants Hydroxyalkyl allyl ethers such as ether, hydroxypropyl allyl ether, hydroxybutyl allyl ether, hydroxyisobutyl allyl ether, hydroxycyclohexyl allyl ether, hydroxyethyl allyl ester, hydroxypropyl allyl ester, hydroxybutyl allyl ester, hydroxyisobutyl allyl ester, hydroxy Hydroxy allyl esters such as cyclohexyl allyl ester, hydroxy alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid such as 2-hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, and the like, and partial thereof. And compounds substituted with fluorine.

【0012】水酸基含有単位の原料としては、これらの
うちの1種又は2種以上を選択して使用することができ
る。また、フルオロオレフィンとの共重合性から、ビニ
ル系あるいはアリル系化合物を採用することが望まし
い。
As the raw material for the hydroxyl group-containing unit, one or more of these can be selected and used. Further, it is desirable to use a vinyl-based or allyl-based compound because of its copolymerizability with fluoroolefin.

【0013】また、本発明に用いるカルボキシル基を有
する前記単量体としては、例えば、(メタ)アクリル
酸、カルボキシルアルキルアリルエーテルなどが挙げら
れる。また、グリシジル基を有する単量体としては、例
えば、グリシジル(メタ)アクリレート、グリシジルビ
ニルエーテル、グリシジルアリルエーテルなどが挙げら
れる。アミノ基を有する単量体としては、例えば、アミ
ノアルキルビニルエーテル、アミノアルキルアリルエー
テルなどが挙げられる。アミド基を有する単量体として
は、例えば(メタ)アクリルアミド、メチロールアクリ
ルアミドなどが挙げられる。ニトリル基を有する単量体
としては、例えば、(メタ)アクリロニトリルなどが挙
げられる。イソシアネート基を有する単量体としては、
例えば、ビニルイソシアネート、イソシアネートエチル
アクリレートなどが挙げられる。活性ハロゲン基を有す
る単量体としては、例えば、塩化ビニル、塩化ビニリデ
ンなどが挙げられる。
Examples of the above-mentioned monomer having a carboxyl group used in the present invention include (meth) acrylic acid and carboxyl alkyl allyl ether. Examples of the glycidyl group-containing monomer include glycidyl (meth) acrylate, glycidyl vinyl ether, glycidyl allyl ether, and the like. Examples of the monomer having an amino group include aminoalkyl vinyl ether and aminoalkyl allyl ether. Examples of the amide group-containing monomer include (meth) acrylamide and methylol acrylamide. Examples of the monomer having a nitrile group include (meth) acrylonitrile. As the monomer having an isocyanate group,
Examples thereof include vinyl isocyanate and isocyanate ethyl acrylate. Examples of the monomer having an active halogen group include vinyl chloride and vinylidene chloride.

【0014】また、共重合体の一部を分解せしめる方法
としては、重合後加水分解可能なエステル基を有する単
量体を共重合せしめた後、共重合体を加水分解すること
により、共重合体中にカルボキシル基を生成せしめる方
法が例示される。また、このようにエステル加水分解を
行わずに直接硬化反応において、エステル交換反応で架
橋結合を形成させることもできる。共重合体に架橋性反
応基を与える化合物を反応せしめる方法としては、水酸
基含有共重合体に無水コハク酸などの二価カルボン酸無
水物を反応させることによりカルボキシル基を導入する
方法などを好適に採用し得る。
As a method for decomposing a part of the copolymer, a copolymer having a hydrolyzable ester group-containing monomer is copolymerized and then the copolymer is hydrolyzed to obtain a copolymer. An example is a method of forming a carboxyl group during coalescence. Further, it is also possible to form a cross-linkage by a transesterification reaction in a direct curing reaction without performing ester hydrolysis as described above. As a method of reacting a compound that gives a crosslinkable reactive group to the copolymer, a method of introducing a carboxyl group by reacting a hydroxyl group-containing copolymer with a divalent carboxylic acid anhydride such as succinic anhydride is preferable. Can be adopted.

【0015】また、上記架橋性反応部位を与える単量体
としては、フルオロオレフィンとの共重合性から特に、
ビニル系あるいはアリル系の化合物を採用することが好
ましい。
Further, as the monomer for providing the above-mentioned crosslinkable reaction site, from the viewpoint of copolymerizability with fluoroolefin,
It is preferable to employ a vinyl type or allyl type compound.

【0016】また、本発明に用いる反応性含フッ素共重
合体は、上記二種の単位の他に反応性含フッ素共重合体
の融点またはガラス転移温度を下げ、塗装作業性をさら
に向上させるとともに、塗膜に適当な硬度、可撓性、光
沢等の物性を付与するなどの目的に応じ、上記二種の成
分と共重合可能な共単量体を共重合することができる。
The reactive fluorine-containing copolymer used in the present invention has a lower melting point or glass transition temperature of the reactive fluorine-containing copolymer in addition to the above-mentioned two types of units to further improve coating workability. Depending on the purpose of imparting appropriate hardness, flexibility, luster and other physical properties to the coating film, a copolymerizable comonomer with the above two components can be copolymerized.

【0017】かかる共単量体としては、フルオロオレフ
ィンと共重合可能な程度に活性な不飽和基を有し、塗膜
の耐候性を著しく損なわないものが採用され、通常エチ
レン性不飽和化合物、例えばエチルビニルエーテル、プ
ロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、イソブ
チルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル等
のアルキルビニルエーテル類、酢酸ビニル、プロピオン
酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、吉草酸ビニ
ル、シクロヘキサンカルボン酸ビニル等のアルキルカル
ボン酸とビニルアルコールとのエステル類、エチルアリ
ルエーテル、プロピルアリルエーテル、ブチルアリルエ
ーテル、イソブチルアリルエーテル、シクロヘキシルア
リルエーテル等のアルキルアリルエーテル類、エチルア
リルエステル、プロピルアリルエステル、ブチルアリル
エステル、イソブチルアリルエステル、シクロヘキシル
アリルエステル等のアルキルアリルエステル類、エチレ
ン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のアルケン
類、アクリル酸、メタクリル酸又はエチルアクリレー
ト、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、イソ
ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレー
ト、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、
ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、2
−エチルヘキシルメタクリレートなどのアクリル酸又は
メタクリル酸のエステル類など、またこれらの部分的に
フッ素置換された化合物などが挙げられる。かかる単量
体は、1種又は2種以上を選択して使用してもよい。こ
れらの共単量体としては、フルオロオレフィンとの共重
合性の優れるビニル系、アリル系化合物またはアルケン
類が好ましく採用される。
As such a comonomer, one having an unsaturated group active to the extent that it can be copolymerized with a fluoroolefin and not significantly impairing the weather resistance of the coating film is adopted. Usually, an ethylenically unsaturated compound, For example, alkyl vinyl ethers such as ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, etc., vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl valerate, vinyl cyclohexanecarboxylate, etc. Esters with alcohols, alkyl allyl ethers such as ethyl allyl ether, propyl allyl ether, butyl allyl ether, isobutyl allyl ether, cyclohexyl allyl ether, ethyl allyl ester, Alkyl allyl esters such as luaryl ester, butyl allyl ester, isobutyl allyl ester, cyclohexyl allyl ester, alkenes such as ethylene, propylene, butylene, isobutylene, acrylic acid, methacrylic acid or ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, isobutyl Acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate,
Butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, 2
Examples thereof include esters of acrylic acid or methacrylic acid such as ethylhexyl methacrylate, and partially fluorine-substituted compounds thereof. These monomers may be used alone or in combination of two or more. As these comonomers, vinyl type, allyl type compounds or alkenes having excellent copolymerizability with fluoroolefins are preferably adopted.

【0018】また、ビニル系、アリル系のアルキルエス
テルあるいはアルキルエーテルを採用する場合、アルキ
ル基は炭素数2〜10程度の直鎖状、分岐状または脂環
状のアルキル基を好適に使用することができる。
When a vinyl-based or allyl-based alkyl ester or alkyl ether is used, the alkyl group is preferably a linear, branched or alicyclic alkyl group having about 2 to 10 carbon atoms. it can.

【0019】本発明に用いる反応性含フッ素共重合体
は、フッ素含有量が10質量%以上であることが好まし
い。通常は、このフッ素含有量は反応性含フッ素共重合
体中のフルオロオレフィン単位の構成割合に関係する。
しかし、一旦、該共重合体を製造してからポリマー反応
によりこの含有量を増減させることもできる。
The reactive fluorine-containing copolymer used in the present invention preferably has a fluorine content of 10% by mass or more. Usually, this fluorine content is related to the constitution ratio of the fluoroolefin unit in the reactive fluorine-containing copolymer.
However, it is also possible to increase or decrease this content by polymer reaction once the copolymer is produced.

【0020】本発明に用いる反応性含フッ素共重合体中
のフッ素含量が10質量%未満の場合には、十分な耐候
性を有する塗膜を得難い。そして該共重合体中のフッ素
含有量は、15〜72質量%であることが塗膜の耐候性
および塗装作業性等の総合的性能バランスからみて特に
望ましい。また、本発明に用いる反応性含フッ素共重合
体は、フッ素含有量が10質量%以上であって、その上
にフルオロオレフィン単位を70〜30モル%の範囲で
含有するものを特に好ましく使用することができる。す
なわち、フルオロオレフィン単位が30モル%以上にな
ると耐候性がさらに顕著に向上し、また、フルオロオレ
フィン単位が70モル%以下においては、含フッ素共重
合体が非結晶性になりやすく、すなわち含フッ素共重合
体が結晶になり難いため、密着性がよく、均一で平滑な
表面を有する塗膜を形成しやすくなる上、塗料の焼付時
に高温が不要な点で特に好ましい。
When the fluorine content in the reactive fluorine-containing copolymer used in the present invention is less than 10% by mass, it is difficult to obtain a coating film having sufficient weather resistance. The fluorine content in the copolymer is particularly preferably 15 to 72% by mass from the viewpoint of the overall performance balance such as weather resistance and coating workability of the coating film. The reactive fluorine-containing copolymer used in the present invention preferably has a fluorine content of 10% by mass or more and further contains a fluoroolefin unit in the range of 70 to 30 mol%. be able to. That is, when the content of the fluoroolefin unit is 30 mol% or more, the weather resistance is further remarkably improved, and when the content of the fluoroolefin unit is 70 mol% or less, the fluorine-containing copolymer tends to be non-crystalline, that is, the fluorine-containing copolymer. Since the copolymer is less likely to be crystallized, adhesion is good, a coating film having a uniform and smooth surface is easily formed, and high temperature is not required during baking of the coating material, which is particularly preferable.

【0021】本発明に用いる反応性含フッ素共重合体
は、架橋性反応基を有しており、硬化剤との反応により
強靱で密着性の優れた塗膜が得られるが、反応性含フッ
素共重合体分子に存在する架橋反応性基1個当たりの該
共重合体連鎖の平均分子量は250〜25000とする
ことが望ましい。該平均分子量が25000以下であれ
ば、架橋が十分となり、耐溶剤性等の物性を良好に保つ
ことができ、また250以上とすることで、架橋密度が
高すぎることがなくなり、塗膜の可撓性が良好になる。
反応性含フッ素共重合体分子に存在する架橋反応性基1
個当たりの該共重合体連鎖の平均分子量は:[含フッ素
共重合体分子量/一分子中の架橋反応性基数]で表され
る。具体的には、この平均分子量は、反応性含フッ素共
重合体の水酸基価、酸価又はエポキシ基価などの架橋性
反応基価(mgKOH/g)をIRスペクトル、NMR
スペクトル、滴定などの方法により測定し、次式により
算出することができる。 (56.1/架橋性反応基価)×103 [式中、5
6.1はKOHの分子量である。] また、架橋性反応基がエポキシ基のときは、エポキシ当
量がこの値に相当する。
The reactive fluorine-containing copolymer used in the present invention has a crosslinkable reactive group, and a coating film having toughness and excellent adhesion can be obtained by reaction with a curing agent. The average molecular weight of the copolymer chain per one crosslinkable group present in the copolymer molecule is preferably 250 to 25,000. When the average molecular weight is 25,000 or less, sufficient crosslinking can be achieved and physical properties such as solvent resistance can be kept good, and when it is 250 or more, the crosslinking density will not be too high and the coating film can be coated easily. Good flexibility.
Crosslinking reactive group 1 present in reactive fluorine-containing copolymer molecule
The average molecular weight of the copolymer chain per unit is represented by: [fluorine-containing copolymer molecular weight / number of cross-linking reactive groups in one molecule]. Specifically, this average molecular weight is determined by measuring the crosslinkable reaction group value (mgKOH / g) such as the hydroxyl value, acid value or epoxy group value of the reactive fluorine-containing copolymer by IR spectrum and NMR.
It can be measured by a method such as spectrum or titration and calculated by the following formula. (56.1 / Crosslinkable reactive group value) × 10 3 [wherein 5
6.1 is the molecular weight of KOH. When the crosslinkable reactive group is an epoxy group, the epoxy equivalent corresponds to this value.

【0022】架橋性反応基として水酸基を有する反応性
含フッ素共重合体の水酸基価は、1〜200mgKOH
/g、特に20〜140mgKOH/gであることが好
ましい。水酸基価が1mgKOH/g以上であれば、架
橋が十分となり、塗膜の物性が良好となる。また水酸基
を200mgKOH/g未満とすることで架橋密度が高
くなりすぎることがなく、良好な可撓性が得られる。
The hydroxyl value of the reactive fluorine-containing copolymer having a hydroxyl group as a crosslinkable reactive group is 1 to 200 mgKOH.
/ G, particularly preferably 20 to 140 mgKOH / g. When the hydroxyl value is 1 mgKOH / g or more, crosslinking is sufficient and the coating film has good physical properties. When the hydroxyl group is less than 200 mgKOH / g, the crosslink density does not become too high, and good flexibility can be obtained.

【0023】また、本発明に用いる反応性含フッ素共重
合体のテトラヒドロフラン中30℃で測定される固有粘
度は、0.05〜2dl/gであることが望ましい。固
有粘度が0.05以上であれば固体となって粉体塗料組
成物として使用できる。また固有粘度を2以下とするこ
とで、軟化点が高くなり過ぎることが無く、塗膜のフロ
ー性が良好となる。
The intrinsic viscosity of the reactive fluorinated copolymer used in the present invention measured at 30 ° C. in tetrahydrofuran is preferably 0.05 to 2 dl / g. When the intrinsic viscosity is 0.05 or more, it becomes solid and can be used as a powder coating composition. When the intrinsic viscosity is 2 or less, the softening point does not become too high and the flowability of the coating film becomes good.

【0024】また本発明に用いる反応性含フッ素共重合
体のガラス転移温度は30〜120℃、好ましくは35
〜100℃とすることが望ましい。ガラス転移温度が3
0℃以上であれば固体となって粉体塗料組成物として使
用し易くなる。またガラス転移温度を120℃以下とす
ることによって軟化点が高くなり過ぎることなく、フロ
ー性を良好に保ち得る。
The glass transition temperature of the reactive fluorocopolymer used in the present invention is 30 to 120 ° C., preferably 35.
It is desirable to set the temperature to -100 ° C. Glass transition temperature is 3
If it is 0 ° C. or higher, it becomes solid and easy to use as a powder coating composition. Further, by setting the glass transition temperature to 120 ° C. or less, the softening point does not become too high, and the flowability can be kept good.

【0025】また反応性含フッ素共重合体として、結晶
性の重合体を用いる場合には焼付時に高温が必要とな
る。結晶性重合体を採用する場合、融点が200℃以下
のものが好ましい。
When a crystalline polymer is used as the reactive fluorine-containing copolymer, a high temperature is required during baking. When a crystalline polymer is used, it preferably has a melting point of 200 ° C. or lower.

【0026】本発明に用いられる反応性含フッ素共重合
体は、従来公知の方法により合成することができる。触
媒の存在下あるいは非存在下に所定割合のモノマー混合
物に重合開始剤を作用せしめることにより重合すること
ができる。また溶液重合、乳化重合、懸濁重合のいずれ
の方法によっても製造することができる。
The reactive fluorine-containing copolymer used in the present invention can be synthesized by a conventionally known method. Polymerization can be carried out by allowing a polymerization initiator to act on a monomer mixture in a predetermined ratio in the presence or absence of a catalyst. Further, it can be produced by any method of solution polymerization, emulsion polymerization and suspension polymerization.

【0027】また本発明において反応性含フッ素共重合
体は粉末化して使用する。このような粉末状含フッ素共
重合体を得る方法は、重合形式に応じて適切な方法で実
施できる。乳化重合や懸濁重合によって該共重合体を得
た場合は、重合液から分散媒を、減圧度100mmHg
以下、50〜100℃で蒸発除去した後、ウイレー型、
振動ミル型、衝撃式ハンマーミル型などの粉砕機により
粉砕して製造できる。また溶液重合により得た場合に
は、重合液の溶媒を除去するか、重合体を溶解しない溶
液中に投入して含フッ素共重合体を析出させ、溶媒を除
去した後粉砕して製造できる。
In the present invention, the reactive fluorine-containing copolymer is used in the form of powder. The method for obtaining such a powdery fluorine-containing copolymer can be carried out by an appropriate method depending on the polymerization mode. When the copolymer is obtained by emulsion polymerization or suspension polymerization, the dispersion medium is discharged from the polymerization liquid under a reduced pressure of 100 mmHg.
Hereinafter, after being removed by evaporation at 50 to 100 ° C., a willer type,
It can be manufactured by crushing with a crusher such as a vibration mill type or an impact type hammer mill type. When it is obtained by solution polymerization, it can be produced by removing the solvent of the polymerization liquid or by pouring it into a solution in which the polymer is not dissolved to precipitate the fluorine-containing copolymer, removing the solvent and then pulverizing.

【0028】本発明に用いられる反応性含フッ素共重合
体は粉末化して使用されるが、かかる粉末は、溶媒(以
下、分散媒を含む意味で使用する。)の残存量(加熱減
量)が5質量%以下であることが好ましい。該共重合体
中の溶媒残存量を5質量%以下とすることによって、粉
体塗料の貯蔵安定性が良好となり、また粉体塗料の焼付
け、硬化後、塗膜に発泡、ふくれ、ピンホール等が生じ
ることがない。特に、溶媒残存量が2質量%以下である
ことが好ましい。
The reactive fluorine-containing copolymer used in the present invention is used in the form of powder, and such powder has a residual amount (heating loss) of a solvent (hereinafter, used to include a dispersion medium). It is preferably 5% by mass or less. By setting the residual amount of the solvent in the copolymer to 5% by mass or less, the storage stability of the powder coating material becomes good, and after baking and curing of the powder coating material, foaming, blistering, pinholes, etc. on the coating film occur. Does not occur. In particular, the residual amount of the solvent is preferably 2% by mass or less.

【0029】前記反応性含フッ素共重合体の架橋性反応
基と反応可能な硬化剤としては、ブロックイソシアネー
ト化合物、例えば、イソホロンジイソシアネート、トリ
レンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、
4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサ
メチレンジイソシアネートなどのポリイソシアネート化
合物や、これらの二量体、三量体やトリメチロールプロ
パンなどの多価アルコールで変性したポリイソシアネー
ト化合物などのイソシアネート化合物のイソシアネート
基をε−カプロラクタム、フェノール、ベンジルアルコ
ール、メチルエチルケトキシムなどのブロック化剤でブ
ロックした化合物が挙げられる。かかるブロックイソシ
アネート化合物は室温で固体である化合物を好適に使用
することができる。
As the curing agent capable of reacting with the crosslinkable reactive group of the above reactive fluorine-containing copolymer, a blocked isocyanate compound such as isophorone diisocyanate, tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate,
Polyisocyanate compounds such as 4,4'-diphenylmethane diisocyanate and hexamethylene diisocyanate, and isocyanate groups such as dimers, trimers and polyisocyanate compounds modified with polyhydric alcohols such as trimethylolpropane Examples thereof include compounds blocked with a blocking agent such as ε-caprolactam, phenol, benzyl alcohol and methylethylketoxime. As the blocked isocyanate compound, a compound that is solid at room temperature can be preferably used.

【0030】また、フマル酸、コハク酸、アジピン酸、
アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸などの脂肪族
二塩基酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピ
ロメリット酸などの酸無水物、酸価10〜300mgK
OH/g、ガラス転移温度が30〜120℃であり、数
平均分子量が1000〜15000のポリエステル樹
脂、またはアクリル樹脂、ジシアンジアミド及びジシア
ンジアミド誘導体、イミダゾールおよびイミダゾール誘
導体、二塩基酸ジヒドラジド、ジアミノフェニルメタ
ン、環状アミジン化合物などのアミン化合物、メラミン
樹脂、テレフタル酸ジグリシジルエステル、パラオキシ
安息香酸ジグリシジルエステル、トリグリシジルイソシ
アネート、スピログリコールジグリシジルエーテル、ヒ
ダントイン化合物、脂環式エポキシ樹脂などのグリシジ
ル化合物、1,4−ビス2’−ヒドロキシエトキシベン
ゼン、ビスヒドロキシエチルテレフタレート、スチレン
・アリルアルコール共重合体、スピログリコール、トリ
ス2−ヒドロキシエチルイソシアヌレート、水酸価10
〜300mgKOH/g、ガラス転移温度が30〜12
0℃であり、数平均分子量が1000〜15000のポ
リエステル樹脂、またはアクリル樹脂などの水酸基化合
物などが挙げられる。かかる硬化剤は室温で固体である
化合物を好適に使用することができる。
Further, fumaric acid, succinic acid, adipic acid,
Aliphatic dibasic acids such as azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, acid anhydrides such as phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic dianhydride, acid value 10-300 mgK
OH / g, glass transition temperature of 30 to 120 ° C., number average molecular weight of 1000 to 15,000 polyester resin, acrylic resin, dicyandiamide and dicyandiamide derivative, imidazole and imidazole derivative, dibasic acid dihydrazide, diaminophenylmethane, cyclic Amine compounds such as amidine compounds, melamine resin, terephthalic acid diglycidyl ester, paraoxybenzoic acid diglycidyl ester, triglycidyl isocyanate, spiroglycol diglycidyl ether, hydantoin compound, alicyclic epoxy resin and other glycidyl compounds, 1,4- Bis2'-hydroxyethoxybenzene, bishydroxyethyl terephthalate, styrene / allyl alcohol copolymer, spiroglycol, tris2-hydroxyethyl Isocyanurate, hydroxyl value 10
~ 300 mgKOH / g, glass transition temperature 30 ~ 12
Examples thereof include a polyester resin having a number average molecular weight of 1000 to 15000 at 0 ° C., and a hydroxyl compound such as an acrylic resin. As the curing agent, a compound that is solid at room temperature can be preferably used.

【0031】硬化剤の配合量は、反応性含フッ素共重合
体100質量部に対して3〜40質量部、好ましくは5
〜20質量部とされる。硬化剤の配合量を共重合体10
0質量部に対して3〜40質量部の範囲とすることによ
って、表面光沢度、耐汚染性、耐衝撃性、耐候性などの
物性に優れた塗膜を形成することができる。
The amount of the curing agent blended is 3 to 40 parts by mass, preferably 5 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the reactive fluorine-containing copolymer.
˜20 parts by mass. The amount of the curing agent blended is copolymer 10
By setting the content in the range of 3 to 40 parts by mass with respect to 0 parts by mass, a coating film having excellent physical properties such as surface gloss, stain resistance, impact resistance, and weather resistance can be formed.

【0032】本発明に用いる酸化チタンは、光触媒活性
が3(mol/kg/分×10)以下、好ましくは1.
0〜2.5(mol/kg/分×10)のものである。
通常、酸化チタンは、光触媒活性が3(mol/kg/
分×10)より高いため、光触媒活性が3(mol/k
g/分×10)以下である酸化チタンは、原料となる酸
化チタンの光触媒活性を低下させることが必要である。
光触媒活性が4(mol/kg/分×10)以上になる
と、ラジカルによるフッ素樹脂の劣化が著しくなる。原
料となる酸化チタンは、顔料として用い得るものであれ
ば、特に制限はない。例えば、JIS K5116で分
類されるアナターゼ1類、2類、ルチル1類、2類、3
類、4類のいずれでもよい。このうち、主用途が高耐候
性用途、超耐候性用途であるものが好ましい。具体的に
は、例えば、石原産業製CR80、R830、CR−9
7、CR−90、CR−93、CR95、テイカ社製J
R−602、JR−602S、JR−701、JR−6
03、JR−805等が挙げられる。原料となる酸化チ
タンの平均粒径、粒度分布にも特に制限はない。
The titanium oxide used in the present invention has a photocatalytic activity of 3 (mol / kg / min × 10) or less, preferably 1.
0 to 2.5 (mol / kg / min × 10).
Usually, titanium oxide has a photocatalytic activity of 3 (mol / kg /
Min. × 10), the photocatalytic activity is 3 (mol / k)
Titanium oxide having g / min × 10) or less is required to reduce the photocatalytic activity of titanium oxide as a raw material.
When the photocatalytic activity is 4 (mol / kg / min × 10) or more, the radical deterioration of the fluororesin becomes remarkable. The titanium oxide as a raw material is not particularly limited as long as it can be used as a pigment. For example, anatase 1 class, 2 class, rutile 1 class, 2 class, 3 classified according to JIS K5116.
It may be any of Class 4 and Class 4. Among these, those whose main applications are high weather resistance applications and super weather resistance applications are preferable. Specifically, for example, CR80, R830, CR-9 manufactured by Ishihara Sangyo
7, CR-90, CR-93, CR95, J manufactured by Teika
R-602, JR-602S, JR-701, JR-6
03, JR-805 and the like. There is no particular limitation on the average particle size or particle size distribution of titanium oxide as a raw material.

【0033】光触媒活性を低下させる方法に特に制限は
なく、例えば、異種金属を添加する方法、シリカ等
で表面処理する方法等が挙げられる。以下、説明する。
The method for lowering the photocatalytic activity is not particularly limited, and examples thereof include a method of adding a different metal and a method of surface treatment with silica or the like. This will be described below.

【0034】 酸化チタンは、アナターゼ型よりルチ
ル型の方が、樹脂に配合した場合の塗膜の劣化速度が遅
いが、純粋なルチルも半導体であり、光触媒反応を起こ
す光化学活性を有している。工業製品のルチル型酸化チ
タン結晶は、微量ながら不純物元素を結晶中に含有し、
5価以上の金属元素はルチル型半導体のドナーとして作
用する。ルチル型結晶形成前に、Al3+、Zn2+、Mg
2+、Sb3+等を条件剤として添加し、結晶中のTi4+
置換することにより、高耐候性となる。
The rutile type titanium oxide has a slower deterioration rate of the coating film when blended with a resin than the anatase type, but pure rutile is also a semiconductor and has a photochemical activity of causing a photocatalytic reaction. . Rutile type titanium oxide crystals of industrial products contain a small amount of impurity elements in the crystal,
The pentavalent or higher metal element acts as a donor of the rutile semiconductor. Before forming rutile type crystals, Al 3+ , Zn 2+ , Mg
By adding 2+ , Sb 3+ or the like as a conditioner and substituting Ti 4+ in the crystal, high weather resistance can be obtained.

【0035】 酸化チタンの表面をシリカ、アルミ
ナ、チタニヤ、ジルコニア、亜鉛華、酸化アンチモン等
で被覆するものである。シリカ等で表面処理することに
より耐候性が向上する理由は、次のように推測される。
紫外線照射により酸化チタン表面に生じるOHラジカ
ル、HO2ラジカルは、強力な酸化力を有するが、不安
定で寿命が短く、次のように分解する。2・OH→H2
O+O2。したがって、表面被覆した金属の含水酸化物
層をフリーラジカルが通過する間に、含水酸化物層の触
媒作用により、上記分解が進み、樹脂の酸化分解に関与
するフリーラジカルが減少すると推定される。
The surface of titanium oxide is coated with silica, alumina, titania, zirconia, zinc white, antimony oxide or the like. The reason why the weather resistance is improved by the surface treatment with silica or the like is presumed as follows.
OH radicals and HO 2 radicals generated on the surface of titanium oxide upon irradiation with ultraviolet rays have strong oxidizing power, but are unstable and have a short life, and decompose as follows. 2 · OH → H 2
O + O 2 . Therefore, it is presumed that while the free radicals pass through the surface-coated metal hydrous oxide layer, the above-mentioned decomposition proceeds due to the catalytic action of the hydrous oxide layer, and the free radicals involved in the oxidative decomposition of the resin decrease.

【0036】本発明においては、上記、のうち、
の方法を用いることが好ましい。このうち、少なくとも
シリカを含む粉体で酸化チタンを表面処理することが好
ましい。また、シリカの他に、アルミナ、チタニヤ等を
併用してもよい。かかる方法は、シリカ等の性状、樹脂
の種類、混練条件等によって樹脂の耐候性効果が変化す
る。例えば、樹脂に同量のシリカを表面処理しても、エ
マルション塗料用の多孔質シリカ処理では耐候性向上効
果は少なく、緻密なシリカ処理は大きな耐候性向上効果
が認められる。このように、シリカ等の酸化チタン表面
被覆量は、酸化チタン含有樹脂の耐候性向上と必ずしも
高い相関関係を有しない。本発明は、酸化チタンの光触
媒活性を調整するだけでフッ素樹脂の耐候性を向上させ
ることを可能にしたものである。
In the present invention, of the above,
It is preferable to use the above method. Of these, titanium oxide is preferably surface-treated with a powder containing at least silica. In addition to silica, alumina, titania, etc. may be used together. In such a method, the weather resistance effect of the resin changes depending on the properties of silica and the like, the type of resin, the kneading conditions and the like. For example, even if the resin is surface-treated with the same amount of silica, the effect of improving the weather resistance is small in the porous silica treatment for emulsion coating, and the effect of improving the weather resistance is observed in the dense silica treatment. Thus, the amount of titanium oxide surface coating such as silica does not necessarily have a high correlation with the improvement of the weather resistance of the titanium oxide-containing resin. The present invention makes it possible to improve the weather resistance of a fluororesin simply by adjusting the photocatalytic activity of titanium oxide.

【0037】酸化チタンのシリカ等による表面処理は、
例えば酸化チタンを溶媒に分散し、pH調整した後、シ
リカ等を添加し、撹拌、ろ過、洗浄、乾燥、焼成等する
ことにより行うことができる。
The surface treatment of titanium oxide with silica etc.
For example, it can be carried out by dispersing titanium oxide in a solvent and adjusting the pH, then adding silica or the like, and stirring, filtering, washing, drying, baking and the like.

【0038】本発明において、光触媒活性は、R.B.
Cundall、JOCCA、第61巻、第351頁
(1978年)に記載の方法に従い、アセトン生成速度
として測定する。すなわち、図1に示す反応装置を用
い、20mLのイソプロパノールに0.2gの酸化チタ
ンを懸濁して注入し、撹拌しながら酸素気流中で中圧水
銀灯アークランプ250Wを照射して、アセトン生成速
度を測定することにより、測定できる。これは、イソプ
ロパノールは、紫外線照射、加熱による自動酸化が起こ
らず、酸化チタン表面で光照射により吸着ヒドロキシ基
と酸素から生成するフリーラジカル・OHとHO2
が、イソプロパノールを酸化してアセトンに変化する特
性を利用したものである。
In the present invention, the photocatalytic activity is defined by R. B.
The acetone production rate is measured according to the method described in Cundall, JOCCA, Vol. 61, page 351 (1978). That is, using the reactor shown in FIG. 1, 0.2 g of titanium oxide was suspended and injected in 20 mL of isopropanol, and the medium pressure mercury lamp arc lamp 250 W was irradiated in an oxygen stream while stirring to change the acetone production rate. It can be measured by measuring. This is because isopropanol does not undergo auto-oxidation due to UV irradiation and heating, and free radicals · OH and HO 2 · that are generated from adsorbed hydroxy groups and oxygen by light irradiation on the titanium oxide surface.
However, it utilizes the property of oxidizing isopropanol to change to acetone.

【0039】本発明のフッ素樹脂粉体塗料組成物中の光
触媒活性が3(mol/kg/分×10)以下である酸
化チタン含有量は、フッ素樹脂に対して20質量%以
上、特に40〜100質量%が好ましい。20質量%以
上であれば、酸化チタンの顔料として機能が有効に発揮
されるとともに、フッ素樹脂粉体塗料組成物の耐候性が
低下することもない。なお、本発明においては、フッ素
樹脂粉体塗料組成物中の酸化チタンの平均の光触媒活性
が3(mol/kg/分×10)以下であればよく、一
部シリカ等によって表面処理されず光触媒活性が3(m
ol/kg/分×10)を超える酸化チタンがフッ素樹
脂粉体塗料組成物注に含有されていてもよいが、フッ素
樹脂粉体塗料組成物中の全酸化チタンが3(mol/k
g/分×10)以下の光触媒活性を有することがより好
ましい。
The content of titanium oxide having a photocatalytic activity of 3 (mol / kg / min × 10) or less in the fluororesin powder coating composition of the present invention is 20% by mass or more, particularly 40 to 40% by mass relative to the fluororesin. 100 mass% is preferable. When it is 20% by mass or more, the function as a pigment of titanium oxide is effectively exhibited, and the weather resistance of the fluororesin powder coating composition is not deteriorated. In the present invention, the average photocatalytic activity of titanium oxide in the fluororesin powder coating composition may be 3 (mol / kg / min × 10) or less, and the photocatalyst is not partially surface-treated with silica or the like. Activity is 3 (m
ol / kg / min × 10) may be contained in the fluororesin powder coating composition injection, but the total titanium oxide in the fluororesin powder coating composition is 3 (mol / k).
It is more preferable to have a photocatalytic activity of g / min × 10) or less.

【0040】本発明のフッ素樹脂粉体塗料組成物には、
通常塗料組成物に使用される添加物を第三成分として配
合することができる。すなわち、酸化チタン以外の着色
顔料(例えば、ベンガラ、黄色酸化鉄、カーボンブラッ
クなどの無機顔料やフタロシアニンブルー、フタロシア
ニングリーン、キナクリドン系赤色顔料、イソインドリ
ノン系黄色顔料などの有機顔料)、タルク、炭酸カルシ
ウムなどの体質顔料、アルミ粉、ステンレス粉などの金
属粉、マイカ粉やレベリング剤、紫外線吸収剤、熱劣化
防止剤、発泡防止剤などの添加剤を所望により1種又は
2種以上配合することができる。本発明においては、所
望により配合する上記第三成分をフッ素含有樹脂、光触
媒活性が3(mol/kg/分×10)以下の酸化チタ
ンの少なくとも一方に前もって配合しておくこともでき
る。本発明のフッ素樹脂粉体塗料組成物は、フッ素含有
樹脂と光触媒活性が3(mol/kg/分×10)以下
の酸化チタンを混練し、その後粉砕することにより調製
することができる。混練は、例えば、二本ロール、三本
ロール等のロール型混練機、縦型ニーダー、、加圧ニー
ダー、プラネタリーミキサー等の羽根型混練機、ボール
型回転ミル、サンドミル、アトライター等の分散機、超
音波分散機、ナノマイザー等を用いることができる。混
練温度は、例えば100〜180℃、特に120〜16
0℃が好ましい。混練時間は、例えば3〜30分、特に
5〜15分が好ましい。
The fluororesin powder coating composition of the present invention comprises
Additives normally used in coating compositions can be included as the third component. That is, coloring pigments other than titanium oxide (for example, red iron oxide, yellow iron oxide, inorganic pigments such as carbon black and phthalocyanine blue, phthalocyanine green, quinacridone red pigment, organic pigments such as isoindolinone yellow pigment), talc, carbonic acid. Add one or more kinds of additives such as extender pigments such as calcium, metal powders such as aluminum powder and stainless steel powder, mica powders and leveling agents, ultraviolet absorbers, heat deterioration inhibitors, antifoaming agents, etc., if desired. You can In the present invention, the above-mentioned third component optionally blended may be blended in advance with at least one of a fluorine-containing resin and titanium oxide having a photocatalytic activity of 3 (mol / kg / min × 10) or less. The fluororesin powder coating composition of the present invention can be prepared by kneading a fluorine-containing resin and titanium oxide having a photocatalytic activity of 3 (mol / kg / min × 10) or less and then pulverizing. The kneading is performed, for example, by a roll type kneader such as a two-roll or three-roll type, a vertical kneader, a pressure kneader, a blade type kneader such as a planetary mixer, a ball type rotary mill, a sand mill, an attritor, or the like. Machine, ultrasonic disperser, nanomizer, etc. can be used. The kneading temperature is, for example, 100 to 180 ° C., particularly 120 to 16
0 ° C is preferred. The kneading time is, for example, preferably 3 to 30 minutes, particularly preferably 5 to 15 minutes.

【0041】以上のようにして製造されたフッ素樹脂粉
体塗料組成物は、鉄、アルミニウム、銅、亜鉛またはそ
れらの混合物、例えば不銹鋼、真ちゅうなどの金属に、
例えば市販の静電粉体塗装機、流動浸漬装置等によって
均一に塗装したのち、熱風炉、赤外炉、誘電加熱炉など
で焼付けすることにより、酸化チタンによる着色性に優
れるとともに、耐候性が良好な塗膜を形成することがで
きる。
The fluororesin powder coating composition produced as described above is applied to iron, aluminum, copper, zinc or a mixture thereof such as stainless steel and brass.
For example, by uniformly coating with a commercially available electrostatic powder coating machine, fluidized dipping device, etc., and then baking in a hot air oven, infrared oven, dielectric heating oven, etc., it is excellent in coloring property due to titanium oxide and has weather resistance. A good coating film can be formed.

【0042】[0042]

【実施例】次に実施例を示して本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものでは
ない。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

【0043】合成例1 内容量300mLのステンレス製撹拌機付き耐圧容器
(耐圧5.0MPa)に、キシレン157g、シクロヘ
キシルビニルエーテル(CHVE)16g、イソブチル
ビニルエーテル(iBVE)9g、ヒドロキシブチルビ
ニルエーテル(HBVE)25g、炭酸カリウム1g及
びパーブチルパーピバレート(PBPV)0.07gを
仕込み、液体窒素による固化脱気により溶存酸素を除去
した。その後、クロロトリフルオロエチレン(CTF
E)50gを導入し、徐々に昇温した。温度を65℃に
維持しながら、撹拌下で反応を続け、10時間後に反応
器を水冷して反応を停止した。室温まで冷却した後、未
反応モノマーを除去し、反応器を開放した。得られた反
応液を珪藻土でろ過して固形物を除去し、含フッ素共重
合体溶液A−1を得た。用いたモノマーの配合割合、含
フッ素共重合体溶液A−1の固形分濃度、アクリル修飾
の有無を表1に示す。次いで、これを真空乾燥して溶媒
を留去し、含フッ素樹脂固体ポリマーAを得た。
Synthesis Example 1 In a pressure vessel with a stirrer (pressure resistance 5.0 MPa) made of stainless steel having an internal capacity of 300 mL, 157 g of xylene, 16 g of cyclohexyl vinyl ether (CHVE), 9 g of isobutyl vinyl ether (iBVE), 25 g of hydroxybutyl vinyl ether (HBVE), 1 g of potassium carbonate and 0.07 g of perbutyl perpivalate (PBPV) were charged, and dissolved oxygen was removed by solidification degassing with liquid nitrogen. After that, chlorotrifluoroethylene (CTF
E) 50 g was introduced and the temperature was gradually raised. The reaction was continued under stirring while maintaining the temperature at 65 ° C., and after 10 hours, the reactor was water-cooled to stop the reaction. After cooling to room temperature, unreacted monomer was removed and the reactor was opened. The obtained reaction liquid was filtered through diatomaceous earth to remove solids, and thus a fluorocopolymer solution A-1 was obtained. Table 1 shows the blending ratio of the used monomers, the solid content concentration of the fluorinated copolymer solution A-1, and the presence or absence of acrylic modification. Then, this was dried under vacuum and the solvent was distilled off to obtain a fluororesin solid polymer A.

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】合成例2 合成例1において、モノマーの組成を表1に示すものに
代えた以外は、合成例1と同様にして含フッ素共重合体
溶液B−1を得た。用いたモノマーの配合割合、含フッ
素共重合体溶液B−1の固形分濃度、アクリル修飾の有
無を表1に示す。次いで、合成例1と同様にして含フッ
素樹脂固体ポリマーBを得た。
Synthesis Example 2 A fluorine-containing copolymer solution B-1 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1, except that the composition of the monomer in Synthesis Example 1 was changed to that shown in Table 1. Table 1 shows the blending ratio of the used monomers, the solid content concentration of the fluorine-containing copolymer solution B-1, and the presence or absence of acrylic modification. Then, a fluororesin solid polymer B was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1.

【0046】合成例3 内容積2.5L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860g、アリルグリシジルエーテ
ル35g、t−ブタノール46.6g、炭酸カリウム2
6.2g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、テトラフ
ルオロエチレン72g、プロピレン1.1g及びエチレ
ン1.4gをオートクレーブ中に導入した。オートクレ
ーブ内の温度が70℃に達した時点で、圧力1.34M
Paを示した。その後、過硫酸アンモニウムの25%水
溶液2mL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、テトラフルオロエチ
レン50モル%、プロピレン25モル%、エチレン25
モル%の混合ガス250.5gを連続的に加えて反応を
続行させた。なお、反応進行中、過硫酸アンモニウム2
5%水溶液30mLを連続的に加えた。8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、未反応モノマーを除去し、オートクレーブを
開放して水性分散液C−1を得た。次いで、この分散液
C−1に、メチルメタクリレート78g、グリシジルメ
タクリレート12g、イオン交換水90g、ラウリル硫
酸ナトリウム0.09g、ノニオン乳化剤(日本乳化剤
社製、商品名ニューコール1120)2gの混合液を添
加し、窒素ガス雰囲気下で、過硫酸アンモニウム0.2
gを加えて、65℃で5時間加熱撹拌を行って、アクリ
ル修飾を実施した。用いたモノマーの配合割合、水性分
散液C−1の固形分濃度、アクリル修飾の有無を表1に
示す。次いで、これに、1N塩酸をpHが3になるまで
添加して凝集させ、イオン交換水で洗浄を繰り返した
後、60℃で乾燥して粉末状のポリマーCを得た。
Synthesis Example 3 In a stainless steel autoclave with an internal volume of 2.5 L equipped with a stirrer, 860 g of ion-exchanged water, 35 g of allyl glycidyl ether, 46.6 g of t-butanol and 2 parts of potassium carbonate were added.
6.2 g was charged, and deaeration with a vacuum pump and pressurization with nitrogen gas were repeated to remove air. Next, 72 g of tetrafluoroethylene, 1.1 g of propylene and 1.4 g of ethylene were introduced into the autoclave. When the temperature inside the autoclave reached 70 ° C, the pressure was 1.34M.
Pa was shown. Thereafter, 2 mL of a 25% aqueous solution of ammonium persulfate was added to start the reaction. As the pressure decreases, pressurizing and maintaining the pressure, tetrafluoroethylene 50 mol%, propylene 25 mol%, ethylene 25
The reaction was continued by continuously adding 250.5 g of a mixed gas of mol%. During the reaction, ammonium persulfate 2
30 mL of 5% aqueous solution was continuously added. After 8 hours, the supply of the mixed gas was stopped, the autoclave was water-cooled to reach room temperature, unreacted monomers were removed, and the autoclave was opened to obtain an aqueous dispersion C-1. Next, to this dispersion C-1, a mixed solution of 78 g of methyl methacrylate, 12 g of glycidyl methacrylate, 90 g of ion-exchanged water, 0.09 g of sodium lauryl sulfate, and 2 g of nonionic emulsifier (Nippon Emulsifier, trade name Newcol 1120) is added. Then, under a nitrogen gas atmosphere, ammonium persulfate 0.2
g was added, and the mixture was heated and stirred at 65 ° C. for 5 hours to carry out acrylic modification. Table 1 shows the blending ratio of the used monomers, the solid content concentration of the aqueous dispersion C-1, and the presence or absence of acrylic modification. Next, 1N hydrochloric acid was added thereto until the pH reached 3, and the mixture was aggregated, washed repeatedly with ion-exchanged water, and then dried at 60 ° C. to obtain a powdery polymer C.

【0047】調製例1 市販の酸化チタン(石原産業株式会社製CR−95:ア
ルミナ処理量(対酸化チタン、以下同じ)2〜4%、シ
リカ処理量3〜5%、チタニヤ処理量0〜1%)90g
を1Lのエタノールに混合して分散液を調製した。この
分散液を45℃に加温し、28%アンモニア水を加えて
pH9.5以上に調整した後、この条件を保持しつつ、
SiO2としてテトラエトキシシラン及び110gの2
8%アンモニア水を添加した。添加終了後さらに2時間
撹拌した後、ろ過、洗浄して、110℃で乾燥し、その
後600℃で焼成することにより、シリカ被覆酸化チタ
ン白色顔料を調製した。ここで、テトラエトキシシラン
量は、シリカ被覆酸化チタン白色顔料の光触媒活性が、
10(mol/kg/分×10)(A)、4.0(mo
l/kg/分×10)(B)、3.0(mol/kg/
分×10)(C)、2.5(mol/kg/分×10)
(D)及び2.2(mol/kg/分×10)(E)の
4種類となるように、予め予備試験を行い、酸化チタン
とシリカの合計量に対して50〜70%とした。
Preparation Example 1 Commercially available titanium oxide (CR-95 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd .: alumina treatment amount (titanium oxide; hereinafter the same) 2 to 4%, silica treatment amount 3 to 5%, titania treatment amount 0 to 1) %) 90 g
Was mixed with 1 L of ethanol to prepare a dispersion liquid. This dispersion was heated to 45 ° C., 28% aqueous ammonia was added to adjust the pH to 9.5 or higher, and while maintaining this condition,
Tetraethoxysilane as SiO 2 and 110 g of 2
8% aqueous ammonia was added. After the addition was completed, the mixture was further stirred for 2 hours, filtered, washed, dried at 110 ° C., and then calcined at 600 ° C. to prepare a silica-coated titanium oxide white pigment. Here, the amount of tetraethoxysilane is the photocatalytic activity of the silica-coated titanium oxide white pigment,
10 (mol / kg / min × 10) (A), 4.0 (mo
1 / kg / min × 10) (B), 3.0 (mol / kg /
Min × 10) (C), 2.5 (mol / kg / min × 10)
(D) and 2.2 (mol / kg / min × 10) (E), four types of preliminary tests were conducted in advance, and the total amount of titanium oxide and silica was 50 to 70%.

【0048】実施例1〜6及び比較例1〜2 上記で得られたポリマーA〜Cと表2に示した硬化剤、
シリカ処理酸化チタンをドライブレンダー(三井化工機
(株)製、商品名ヘンシェルミキサー)により約1分
間、均一に混合した後、押出混練機(ブス社製、商品名
ブスコニーダーPR−46)を用いて140℃で混合、
混練し、次いで10℃以下に冷却した後、ハンマー式衝
撃粉砕機で粉砕した後に150メッシュの金網を通し
て、酸化チタン含有フッ素樹脂粉体塗料を得た。得られ
た粉体塗料をリン酸亜鉛処理鋼板に静電塗装し、180
℃のオーブン中で20分加熱して平均膜厚50μmの塗
膜を得た。得られた塗料及び塗膜について、以下の方法
で物性を測定した。結果を表3に示す。
Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 2 Polymers A to C obtained above and the curing agents shown in Table 2,
Silica-treated titanium oxide was uniformly mixed with a dry blender (Mitsui Kakoki Co., Ltd., trade name Henschel Mixer) for about 1 minute, and then an extrusion kneader (Bus Co., trade name Busconieder PR-46) was used. Mixed at 140 ° C,
The mixture was kneaded, then cooled to 10 ° C. or lower, pulverized by a hammer-type impact pulverizer, and then passed through a 150-mesh wire net to obtain a titanium oxide-containing fluororesin powder coating material. The obtained powder coating is electrostatically coated on a zinc phosphate-treated steel plate,
It was heated in an oven at 0 ° C. for 20 minutes to obtain a coating film having an average film thickness of 50 μm. The physical properties of the obtained paint and coating film were measured by the following methods. The results are shown in Table 3.

【0049】[0049]

【表2】 [Table 2]

【0050】[0050]

【表3】 [Table 3]

【0051】耐候性 サンシャインウェザーメーター(スガ試験機株式会社
製)を用い、5000時間曝露後の60°の光沢保持率
を測定した。60°の光沢は、JIS K5400
7.6に従って測定した。
A weather resistance sunshine weather meter (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.) was used to measure the gloss retention at 60 ° after exposure for 5000 hours. 60 ° gloss is JIS K5400
It was measured according to 7.6.

【0052】表3から明らかなように、光触媒活性が3
(mol/kg/分×10)以下の酸化チタンを用いた
フッ素樹脂粉体塗料は、塗膜の外観に異常がなく、光沢
保持率も高かった。これに対し、光触媒活性が3(mo
l/kg/分×10)を超える酸化チタンを用いたフッ
素樹脂粉体塗料組成物は、ツヤびけを生じるものがあ
り、また光沢保持率がいずれも低かった。
As is clear from Table 3, the photocatalytic activity is 3
The fluororesin powder coating using titanium oxide of (mol / kg / min × 10) or less had no abnormal appearance of the coating film and had a high gloss retention rate. On the other hand, the photocatalytic activity is 3 (mo
The fluororesin powder coating composition using titanium oxide exceeding 1 / kg / min × 10) had some glossiness and low gloss retention.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明のフッ素樹脂粉体塗料組成物は、
酸化チタンが白色顔料としての機能を充分に発揮し得る
とともに、フッ素樹脂粉体塗料組成物の耐候性にも優れ
たものである。
The fluororesin powder coating composition of the present invention comprises:
Titanium oxide is capable of sufficiently exhibiting the function as a white pigment, and is also excellent in weather resistance of the fluororesin powder coating composition.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 光触媒活性を測定するための装置を示す模式
図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an apparatus for measuring photocatalytic activity.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:撹拌機 2:酸素注入管 3:アルミニウムブロック 4:光照射窓 5:温度測定個所 1: Stirrer 2: Oxygen injection tube 3: Aluminum block 4: Light irradiation window 5: Temperature measurement point

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山内 優 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) 4J037 AA22 CA12 CA24 EE03 EE28 EE35 EE43 EE48 FF22 4J038 CB031 CB091 CB131 CC032 CD091 CD111 CD121 CD131 CE051 CF051 CF091 CG031 CG141 CH031 CH041 CH251 DA092 DB042 DB112 DD002 DG302 GA03 HA166 JA75 JB07 JB32 KA03 LA02 MA02 MA13 MA14 NA03 NA27 PA02 PA19 PB02 PB05 PB07    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yu Yamauchi             Asahi Glass Co., Ltd. 10 Goi Coast, Ichihara City, Chiba Prefecture             In the company F term (reference) 4J037 AA22 CA12 CA24 EE03 EE28                       EE35 EE43 EE48 FF22                 4J038 CB031 CB091 CB131 CC032                       CD091 CD111 CD121 CD131                       CE051 CF051 CF091 CG031                       CG141 CH031 CH041 CH251                       DA092 DB042 DB112 DD002                       DG302 GA03 HA166 JA75                       JB07 JB32 KA03 LA02 MA02                       MA13 MA14 NA03 NA27 PA02                       PA19 PB02 PB05 PB07

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フッ素含有樹脂と、光触媒活性が3(m
ol/kg/分×10)以下である酸化チタンと、を含
有することを特徴とするフッ素樹脂粉体塗料組成物。
1. A fluorine-containing resin and a photocatalytic activity of 3 (m)
Fluorine resin powder coating composition containing titanium oxide having an ol / kg / min × 10) or less.
【請求項2】 光触媒活性が3(mol/kg/分×1
0)以下である酸化チタンが、少なくともシリカを含む
粉体で処理されたものである請求項1記載のフッ素樹脂
粉体塗料組成物。
2. A photocatalytic activity of 3 (mol / kg / min × 1
The fluororesin powder coating composition according to claim 1, wherein the titanium oxide of 0) or less is treated with a powder containing at least silica.
【請求項3】 光触媒活性が3(mol/kg/分×1
0)以下である酸化チタン含有量がフッ素樹脂に対して
20質量%以上である請求項1又は2記載のフッ素樹脂
粉体塗料組成物。
3. The photocatalytic activity is 3 (mol / kg / min × 1
The fluororesin powder coating composition according to claim 1 or 2, wherein the titanium oxide content, which is 0) or less, is 20% by mass or more based on the fluororesin.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006161021A (en) * 2004-11-15 2006-06-22 Jsr Corp Curable liquid resin composition, cured film and laminate
WO2012176819A1 (en) * 2011-06-23 2012-12-27 旭硝子株式会社 Paint composition for heat-reflecting mirror of solar heat collector and heat-reflecting mirror for solar heat collector
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