JP2005162994A - Fluorine-containing aqueous dispersed composition - Google Patents

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晴彦 毛利
Katsuhiko Imoto
克彦 井本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluorine-containing aqueous dispersed composition, capable of being cured and dried at normal temperature and giving a coated film excellent in solvent resistance, waterproofness weather resistance, coated film hardness, gloss, etc. <P>SOLUTION: This fluorine-containing aqueous-dispersed composition comprises (A) a fluoroolefin copolymer having 10-250 mgKOH/g acid value and (B) non-fluorine-based synthetic emulsion, the fluoroolefin copolymer (A) has at least 1 kind of a structural unit selected from the group consisting of a maleic acid unit, maleic anhydride unit, maleic acid monoester unit, fumaric acid unit and fumaric acid monoester unit, and also at least one of (A) the fluoroolefin copolymers and (B) the non-fluorine-based synthetic resin contains a cross-linking functional group. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、常温で硬化乾燥させることもでき、しかも耐溶剤性、耐水性、耐候性、塗膜硬度、光沢などに優れた塗膜を与える含フッ素水性分散組成物に関する。   The present invention relates to a fluorine-containing aqueous dispersion composition that can be cured and dried at room temperature, and gives a coating film excellent in solvent resistance, water resistance, weather resistance, coating film hardness, gloss, and the like.

従来、フッ素樹脂を含有する水性分散型の硬化性組成物は、高耐候性、耐水性、耐薬品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、さらに親水性を与えるために共重合成分としてマレイン酸やフマル酸を使用することも知られている。   Conventionally, an aqueous dispersion type curable composition containing a fluororesin has been known to give a coating film having excellent properties such as high weather resistance, water resistance, chemical resistance, and hydrophilicity. It is also known to use maleic acid or fumaric acid as a copolymerization component to give.

たとえば特許文献1には、マレイン酸モノエステル単位やフマル酸モノエステル単位を有する高酸価のフッ素樹脂の水性分散体に関する技術が開示されている。しかしこの水性分散体はフッ素樹脂のみからなるため塗膜の光沢、密着性が低い。また、硬化剤の使用も記載されているが、常温硬化性の硬化系については記載がない。   For example, Patent Document 1 discloses a technique relating to an aqueous dispersion of a high acid value fluororesin having a maleic acid monoester unit or a fumaric acid monoester unit. However, since this aqueous dispersion is composed only of a fluororesin, the gloss and adhesion of the coating film are low. Moreover, although use of a hardening | curing agent is also described, there is no description about a room temperature curable hardening system.

また水性塗料用フッ素樹脂として、特許文献2などに記載されているように、フルオロオレフィンと水酸基含有単量体やマレイン酸などの他のビニルモノマーを乳化剤を用いて水中で乳化重合して得られる水性フッ素樹脂分散体が知られている。しかし、乳化重合することによりフッ素樹脂を得る場合の本質的問題であるカルボキシル基や水酸基などの官能基がフッ素樹脂に導入しにくいという欠点を解消できていない。さらに、乳化剤などが多いことや粒子径が比較的大きいため、塗膜の造膜性が低い、耐水性が低い、硬化性が低いなどの欠点がある。   As a fluororesin for water-based paints, as described in Patent Document 2, etc., it is obtained by emulsion polymerization of fluoroolefin and other vinyl monomers such as a hydroxyl group-containing monomer and maleic acid in water using an emulsifier. Aqueous fluororesin dispersions are known. However, the disadvantage that functional groups such as carboxyl groups and hydroxyl groups, which are essential problems when obtaining a fluororesin by emulsion polymerization, is difficult to be introduced into the fluororesin has not been solved. Furthermore, since there are many emulsifiers etc. and a particle diameter is comparatively large, there exist faults, such as film forming property of a coating film being low, water resistance is low, and curability is low.

また、先行技術はすべてフッ素樹脂に由来する雨筋汚染が発生しやすいという欠点を有している。   Further, all of the prior arts have a drawback that rain-strip contamination derived from fluororesin is likely to occur.

特開平8−337620号公報JP-A-8-337620 特開2002−188052号公報JP 2002-188052 A

本発明はマレイン酸またはフマル酸、それらの誘導体を効率よく導入されたフッ素樹脂を用い、かかるフッ素樹脂と他の非フッ素系樹脂エマルションまたは特定の硬化剤との併用により、上記の従来の水性塗料組成物の課題を解決し得た水性塗料用硬化性組成物を提供するものである。   The present invention uses a fluororesin in which maleic acid or fumaric acid or a derivative thereof is efficiently introduced, and uses the fluororesin in combination with another non-fluorine resin emulsion or a specific curing agent, thereby providing the conventional water-based paint described above. An object of the present invention is to provide a curable composition for water-based paints that can solve the problems of the composition.

すなわち本発明は、酸価が10〜250mgKOH/gのフルオロオレフィン共重合体(A)と非フッ素系合成樹脂エマルション(B)とからなり、該フルオロオレフィン共重合体(A)がマレイン酸単位、マレイン酸無水物単位、マレイン酸モノエステル単位、フマル酸単位およびフマル酸モノエステル単位よりなる群から選ばれる少なくとも1種の構造単位を有し、かつ該フルオロオレフィン共重合体(A)および非フッ素系合成樹脂(B)の少なくとも一方が架橋性官能基を含んでいる含フッ素水性分散組成物(第1の発明)に関する。   That is, the present invention comprises a fluoroolefin copolymer (A) having an acid value of 10 to 250 mgKOH / g and a non-fluorinated synthetic resin emulsion (B), wherein the fluoroolefin copolymer (A) is a maleic acid unit, Having at least one structural unit selected from the group consisting of maleic anhydride units, maleic acid monoester units, fumaric acid units and fumaric acid monoester units, and the fluoroolefin copolymer (A) and non-fluorine This invention relates to a fluorine-containing aqueous dispersion composition (first invention) in which at least one of the system synthetic resins (B) contains a crosslinkable functional group.

かかる水性分散組成物においてフルオロオレフィン共重合体(A)が架橋性官能基としてカルボニル基を有し、非フッ素系合成樹脂(B)がヒドラジド基を有すること、またはフルオロオレフィン共重合体(A)がα,β−不飽和カルボニル基を有し、非フッ素系合成樹脂(B)が活性メチレン基を有することが好ましい。   In such an aqueous dispersion composition, the fluoroolefin copolymer (A) has a carbonyl group as a crosslinkable functional group, and the non-fluorinated synthetic resin (B) has a hydrazide group, or the fluoroolefin copolymer (A). Preferably have an α, β-unsaturated carbonyl group, and the non-fluorinated synthetic resin (B) has an active methylene group.

また、非フッ素系合成樹脂エマルション(B)としては、アクリル樹脂エマルション、ウレタン樹脂エマルションまたはポリエステル樹脂エマルションなどが好ましくあげられる。   Moreover, as a non-fluorine type synthetic resin emulsion (B), an acrylic resin emulsion, a urethane resin emulsion, a polyester resin emulsion, etc. are mention | raise | lifted preferably.

第1の発明の水性分散組成物は、さらに硬化剤(C)を含んでいてもよい。かかる硬化剤(C)としては、非ブロック型イソシアネート化合物、ヒドラジド化合物、カルボジイミド化合物およびアジリジンよりなる群から選ばれる少なくとも1種の常温硬化剤(C1)が好ましい。   The aqueous dispersion composition of the first invention may further contain a curing agent (C). As such a curing agent (C), at least one room temperature curing agent (C1) selected from the group consisting of a non-blocking isocyanate compound, a hydrazide compound, a carbodiimide compound and an aziridine is preferable.

本発明はまた、酸価が10〜250mgKOH/gのフルオロオレフィン共重合体(A)と常温硬化剤(C1)とからなり、該フルオロオレフィン共重合体(A)がマレイン酸単位、マレイン酸無水物単位、マレイン酸モノエステル単位、フマル酸単位およびフマル酸モノエステル単位よりなる群から選ばれる少なくとも1種の構造単位を有し、かつ該フルオロオレフィン共重合体(A)が架橋性官能基を含んでおり、該常温硬化剤(C1)が非ブロック型イソシアネート化合物、ヒドラジド化合物、カルボジイミド化合物およびアジリジンよりなる群から選ばれる少なくとも1種である含フッ素水性分散組成物(第2の発明)に関する。   The present invention also comprises a fluoroolefin copolymer (A) having an acid value of 10 to 250 mgKOH / g and a room temperature curing agent (C1), wherein the fluoroolefin copolymer (A) is a maleic acid unit, maleic anhydride. Having at least one structural unit selected from the group consisting of a physical unit, a maleic acid monoester unit, a fumaric acid unit and a fumaric acid monoester unit, and the fluoroolefin copolymer (A) has a crosslinkable functional group. In addition, the present invention relates to a fluorine-containing aqueous dispersion composition (second invention) in which the room temperature curing agent (C1) is at least one selected from the group consisting of a non-blocking isocyanate compound, a hydrazide compound, a carbodiimide compound and an aziridine.

本発明はさらに、酸価が10〜250mgKOH/gのフルオロオレフィン共重合体(A2)と水とからなり、該フルオロオレフィン共重合体(A2)がマレイン酸単位、マレイン酸無水物単位、マレイン酸モノエステル単位、フマル酸単位およびフマル酸モノエステル単位よりなる群から選ばれる少なくとも1種の構造単位を有し、かつ該フルオロオレフィン共重合体(A2)が重合性不飽和二重結合を有している含フッ素水性分散組成物(第3の発明)に関する。   The present invention further comprises a fluoroolefin copolymer (A2) having an acid value of 10 to 250 mgKOH / g and water, wherein the fluoroolefin copolymer (A2) comprises maleic acid units, maleic anhydride units, maleic acid. Having at least one structural unit selected from the group consisting of a monoester unit, a fumaric acid unit and a fumaric acid monoester unit, and the fluoroolefin copolymer (A2) has a polymerizable unsaturated double bond The fluorine-containing aqueous dispersion composition (third invention).

本発明の第1〜第2の発明において、フルオロオレフィン共重合体(A)として、フルオロオレフィン共重合体(A)の水性分散体にビニル単量体をシード重合して得られる複合化フッ素樹脂(A1)、またはフルオロオレフィン共重合体(A2)の水性分散体に架橋性官能基含有ビニル単量体をシード重合して得られる複合化フッ素樹脂(A3)を用いることができる。   In the first and second inventions of the present invention, as the fluoroolefin copolymer (A), a composite fluororesin obtained by seed polymerization of a vinyl monomer to an aqueous dispersion of the fluoroolefin copolymer (A) A composite fluororesin (A3) obtained by seed polymerizing a crosslinkable functional group-containing vinyl monomer to an aqueous dispersion of (A1) or fluoroolefin copolymer (A2) can be used.

本発明によれば、マレイン酸またはフマル酸、それらの誘導体を効率よく導入されたフッ素樹脂を用い、かかるフッ素樹脂と他の非フッ素系樹脂エマルションまたは特定の硬化剤との併用により、耐溶剤性、耐水性、耐候性、塗膜硬度、光沢などに優れた塗膜を与える水性塗料用硬化性組成物を提供することができる。   According to the present invention, a fluorine resin in which maleic acid or fumaric acid or a derivative thereof is efficiently introduced is used, and the combined use of such a fluororesin with another non-fluorinated resin emulsion or a specific curing agent allows the solvent resistance. Further, it is possible to provide a curable composition for water-based paints which gives a coating film excellent in water resistance, weather resistance, coating film hardness, gloss and the like.

本発明の第1の発明である水性塗料用硬化性組成物は、非フッ素系合成樹脂エマルション(B)とマレイン酸単位、マレイン酸無水物単位、マレイン酸モノエステル単位、フマル酸単位およびフマル酸モノエステル単位よりなる群から選ばれる少なくとも1種の構造単位を有するフルオロオレフィン共重合体(A)を含む。   The curable composition for water-based paints according to the first aspect of the present invention comprises a non-fluorinated synthetic resin emulsion (B) and a maleic acid unit, a maleic anhydride unit, a maleic acid monoester unit, a fumaric acid unit and fumaric acid. A fluoroolefin copolymer (A) having at least one structural unit selected from the group consisting of monoester units is included.

まず特定のフルオロオレフィン共重合体(A)について説明する。   First, the specific fluoroolefin copolymer (A) will be described.

フルオロオレフィン共重合体(A)が含有するフルオロオレフィン単位としては、テトラフルオロエチレン(TFE)、トリフルオロエチレン(TrFE)、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)、フッ化ビニル(VF)、フッ化ビニリデン(VdF)などがあげられ、これらのうちTFE、CTFE、HFPなどのパーハロオレフィン単位が、フッ素含有量の多いフルオロオレフィン共重合体を提供でき、フッ素樹脂の有利な効果、たとえば耐薬品性、耐水性、耐溶剤性、耐汚染性、耐候性などに優れた塗膜を与える点から好ましい。   The fluoroolefin unit contained in the fluoroolefin copolymer (A) includes tetrafluoroethylene (TFE), trifluoroethylene (TrFE), chlorotrifluoroethylene (CTFE), hexafluoropropylene (HFP), vinyl fluoride ( VF), vinylidene fluoride (VdF), and the like. Among these, perhaloolefin units such as TFE, CTFE, and HFP can provide a fluoroolefin copolymer having a high fluorine content. For example, it is preferable from the viewpoint of providing a coating film excellent in chemical resistance, water resistance, solvent resistance, stain resistance, weather resistance and the like.

フルオロオレフィン共重合体(A)は、マレイン酸単位、マレイン酸無水物単位、マレイン酸モノエステル単位、フマル酸単位およびフマル酸モノエステル単位よりなる群から選ばれる少なくとも1種の構造単位を含む。   The fluoroolefin copolymer (A) contains at least one structural unit selected from the group consisting of maleic acid units, maleic anhydride units, maleic acid monoester units, fumaric acid units, and fumaric acid monoester units.

マレイン酸モノエステルまたはフマル酸モノエステルのエステル部分は、メチル、エチル、ブチル、オクチル、ラウリル、ステアリルなどのアルキル基;ビニル基、アリル基、オレイル基、リノレイル基などの不飽和アルキル基;ポリエチレンオキシド基、片末端アルキル化ポリエチレンオキシド基などのポリエーテル基などがあげられる。なかでも、エチル、ブチル、ラウリル、ステアリル、オレイルなどの炭素数1〜20のアルキル基または不飽和アルキル基が好ましく、さらには炭素数11〜20がより好ましい。また必要により、エマルションの分散安定性を向上させるには、ポリエチレンオキシド基、片末端アルキル化ポリエチレンオキシド基などのポリエーテル基が好ましい。   The ester moiety of maleic acid monoester or fumaric acid monoester is an alkyl group such as methyl, ethyl, butyl, octyl, lauryl or stearyl; an unsaturated alkyl group such as vinyl group, allyl group, oleyl group or linoleyl group; polyethylene oxide And polyether groups such as one-end alkylated polyethylene oxide groups. Especially, C1-C20 alkyl groups or unsaturated alkyl groups, such as ethyl, butyl, lauryl, stearyl, and oleyl, are preferable, and C1-C20 is more preferable. Further, if necessary, a polyether group such as a polyethylene oxide group or a single-end alkylated polyethylene oxide group is preferred to improve the dispersion stability of the emulsion.

これらのマレイン酸またはフマル酸単位を導入することにより、基材密着性などが向上する。   By introducing these maleic acid or fumaric acid units, adhesion to the substrate is improved.

フルオロオレフィン共重合体(A)が有する酸価は10〜250mgKOH/gの範囲内になければならない。酸価が10mgKOH/gより少ないと、フルオロオレフィン共重合体が水溶性にならず、本質的に分散剤や乳化剤の助けを借りなければ水中に均一に分散できなくなる。   The acid value of the fluoroolefin copolymer (A) must be in the range of 10 to 250 mgKOH / g. If the acid value is less than 10 mg KOH / g, the fluoroolefin copolymer will not be water-soluble, and it cannot essentially be dispersed uniformly in water without the aid of a dispersant or emulsifier.

一方、酸価が250mgKOH/gを超えると、親水性が大きくなりすぎて得られる塗膜の耐水性、耐アルカリ性などが低下する。   On the other hand, when the acid value exceeds 250 mgKOH / g, the water resistance, alkali resistance, etc. of the coating film obtained due to excessive hydrophilicity are lowered.

好ましい酸価の下限は40mgKOH/g、さらには50mgKOH/g、特に55mgKOH/gである。また好ましい上限は150mgKOH/g、さらには130mgKOH/g、特に120mgKOH/gである。   The lower limit of the preferred acid value is 40 mgKOH / g, further 50 mgKOH / g, especially 55 mgKOH / g. Further, a preferable upper limit is 150 mgKOH / g, further 130 mgKOH / g, particularly 120 mgKOH / g.

こうした高酸価のフルオロオレフィン共重合体は乳化重合法では製造できない。本発明で使用するフルオロオレフィン共重合体(A)の製造手法については後述する。   Such a high acid value fluoroolefin copolymer cannot be produced by emulsion polymerization. A method for producing the fluoroolefin copolymer (A) used in the present invention will be described later.

またフルオロオレフィン共重合体にこうした高酸価を与える官能基は、水溶性官能基、特にアニオン性官能基をアルカリで中和して得られた官能基であることが好ましい。そうしたアニオン性官能基としてはカルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基などが例示でき、塗膜の耐水性が良好で、金属基材の腐食が少ない点からカルボン酸基が好ましい。   The functional group that gives such a high acid value to the fluoroolefin copolymer is preferably a functional group obtained by neutralizing a water-soluble functional group, particularly an anionic functional group, with an alkali. Examples of such an anionic functional group include a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group, and a carboxylic acid group is preferable from the viewpoint of good water resistance of the coating film and less corrosion of the metal substrate.

フルオロオレフィン共重合体にアニオン性官能基を導入する方法としては、たとえばアニオン性官能基を含有する単量体を共重合する方法(共重合法)と水酸基などの官能基を含有する重合体に二塩基酸無水物などのアニオン性官能基を有する化合物を反応させる方法(高分子反応法)などが採用される。   Examples of a method for introducing an anionic functional group into a fluoroolefin copolymer include a method of copolymerizing a monomer containing an anionic functional group (copolymerization method) and a polymer containing a functional group such as a hydroxyl group. A method of reacting a compound having an anionic functional group such as dibasic acid anhydride (polymer reaction method) or the like is employed.

アニオン性官能基としてのカルボン酸基を共重合法で導入するための単量体としては、式(I):   As a monomer for introducing a carboxylic acid group as an anionic functional group by a copolymerization method, formula (I):

Figure 2005162994
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(式中、R3、R4およびR5は同じかまたは異なり、いずれも水素原子、アルキル基、カルボキシル基またはエステル基;nは0または1である)で表わされる不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、そのモノエステルまたは酸無水物などの不飽和カルボン酸類;または式(II): (Wherein R 3 , R 4 and R 5 are the same or different, and all are hydrogen atoms, alkyl groups, carboxyl groups or ester groups; n is 0 or 1) Unsaturated carboxylic acids such as saturated dicarboxylic acids, monoesters or anhydrides thereof; or formula (II):

Figure 2005162994
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(式中、R6およびR7は同じかまたは異なり、いずれも飽和または不飽和の直鎖または環状アルキル基;nは0または1;mは0または1である)で表わされるカルボン酸基含有ビニルエーテル単量体などがあげられる。 (Wherein R 6 and R 7 are the same or different and both are saturated or unsaturated linear or cyclic alkyl groups; n is 0 or 1; m is 0 or 1) And vinyl ether monomers.

式(I)の不飽和カルボン酸類の具体例としては、たとえばアクリル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、クロトン酸、桂皮酸、3−アリルオキシプロピオン酸、3−(2−アリロキシエトキシカルボニル)プロピオン酸、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、マレイン酸無水物、フマル酸、フマル酸モノエステル、フタル酸ビニル、ピロメリット酸ビニルなどがあげられる。それらのなかでも単独重合性の低いクロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、フマル酸、フマル酸モノエステル、3−アリルオキシプロピオン酸が、単独重合性が低く単独重合体ができにくいことから好ましい。   Specific examples of unsaturated carboxylic acids of formula (I) include, for example, acrylic acid, methacrylic acid, vinyl acetic acid, crotonic acid, cinnamic acid, 3-allyloxypropionic acid, 3- (2-allyloxyethoxycarbonyl) propionic acid. Itaconic acid, itaconic acid monoester, maleic acid, maleic acid monoester, maleic anhydride, fumaric acid, fumaric acid monoester, vinyl phthalate, vinyl pyromellitic acid, and the like. Among them, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, maleic acid monoester, fumaric acid, fumaric acid monoester, and 3-allyloxypropionic acid having low homopolymerization are low in homopolymerization and are difficult to form a homopolymer. This is preferable.

式(II)のカルボン酸基含有ビニルエーテル単量体の具体例としては、たとえば3−(2−アリロキシエトキシカルボニル)プロピオン酸、3−(2−アリロキシブトキシカルボニル)プロピオン酸、3−(2−ビニロキシエトキシカルボニル)プロピオン酸、3−(2−ビニロキシブトキシカルボニル)プロピオン酸などの1種または2種以上があげられる。これらの中でも3−(2−アリロキシエトキシカルボニル)プロピオン酸などが、単量体の安定性や重合反応性がよい点で有利であり、好ましい。   Specific examples of the carboxylic acid group-containing vinyl ether monomer of the formula (II) include, for example, 3- (2-allyloxyethoxycarbonyl) propionic acid, 3- (2-allyloxybutoxycarbonyl) propionic acid, 3- (2 One or two or more of -vinyloxyethoxycarbonyl) propionic acid, 3- (2-vinyloxybutoxycarbonyl) propionic acid and the like can be mentioned. Among these, 3- (2-allyloxyethoxycarbonyl) propionic acid and the like are advantageous and preferable in terms of good monomer stability and polymerization reactivity.

アニオン性官能基導入用のスルホン酸基含有単量体の具体例としては、たとえばビニルスルホン酸などがあげられる。   Specific examples of the sulfonic acid group-containing monomer for introducing an anionic functional group include, for example, vinyl sulfonic acid.

また、高分子反応法としては、たとえばカルボン酸基を導入する場合、水酸基含有フルオロオレフィン重合体に二塩基酸またはその無水物を反応させる方法があげられる。二塩基酸またはその無水物としては、たとえば無水マレイン酸、無水コハク酸、無水メチルコハク酸、無水アジピン酸、無水グルタミン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、無水1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、無水4−メチル−1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、無水シス−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、無水1−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸などがあげられ、なかでも無水1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、無水4−メチル−1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、無水シス−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、無水1−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸が好ましい。反応は、含フッ素共重合体および二塩基性酸無水物を溶解しうる溶媒を用い、カルボキシル基導入に際しカルボン酸金属塩、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属アルコラート、4級アンモニウム塩、3級アミンなどの触媒添加といった条件下で進めることができる。   Examples of the polymer reaction method include a method of reacting a hydroxyl group-containing fluoroolefin polymer with a dibasic acid or an anhydride thereof when a carboxylic acid group is introduced. Examples of the dibasic acid or its anhydride include maleic anhydride, succinic anhydride, methyl succinic anhydride, adipic anhydride, glutamic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, 1,2-cyclohexanedicarboxylic anhydride, 4- Examples include methyl-1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, anhydrous cis-4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid, and anhydrous 1-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid, and among others, anhydrous 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid 4-methyl-1,2-cyclohexanedicarboxylic anhydride, cis-4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, and 1-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride are preferable. The reaction is carried out using a solvent capable of dissolving the fluorinated copolymer and the dibasic acid anhydride, and when introducing a carboxyl group, a carboxylic acid metal salt, an alkali metal carbonate, an alkali metal alcoholate, a quaternary ammonium salt, a tertiary amine, etc. It is possible to proceed under conditions such as the addition of a catalyst.

これらのアニオン性官能基を水溶性官能基に変換する方法については後述する。   A method for converting these anionic functional groups into water-soluble functional groups will be described later.

また、本発明で使用するフルオロオレフィン共重合体は架橋性官能基を有していてもいなくてもよいが、塗膜強度や耐水性、耐溶剤性、密着性、塗膜硬度などを向上させるために、架橋性官能基を含有していることが好ましい。   Further, the fluoroolefin copolymer used in the present invention may or may not have a crosslinkable functional group, but it improves the coating film strength, water resistance, solvent resistance, adhesion, coating film hardness, etc. Therefore, it is preferable to contain a crosslinkable functional group.

架橋性官能基としては、後述する硬化剤が有する架橋性官能基の種類や非フッ素系合成樹脂が有する架橋性官能基の種類などに対応して選択されるが、好ましくはカルボン酸基、水酸基、カルボニル基およびエチレン性不飽和基よりなる群から選ばれる少なくとも1種である。架橋性官能基と硬化剤との組合せについては後述する。   The crosslinkable functional group is selected according to the type of the crosslinkable functional group possessed by the curing agent described later or the type of the crosslinkable functional group possessed by the non-fluorinated synthetic resin. , At least one selected from the group consisting of a carbonyl group and an ethylenically unsaturated group. The combination of the crosslinkable functional group and the curing agent will be described later.

架橋性官能基含有単量体としてのカルボン酸基含有単量体の具体例としては、前記アニオン性官能基導入用のカルボン酸基含有単量体が例示できる。すなわち、カルボン酸基は酸価付与官能基としても架橋性官能基としても機能し、特に後述するように水溶性(酸価付与)とするためには水溶性官能基に変換することが好ましい。   Specific examples of the carboxylic acid group-containing monomer as the crosslinkable functional group-containing monomer include the carboxylic acid group-containing monomer for introducing the anionic functional group. That is, the carboxylic acid group functions as both an acid value-providing functional group and a crosslinkable functional group, and it is preferably converted to a water-soluble functional group in order to make it water-soluble (acid value-giving) as described later.

架橋性官能基含有単量体としての水酸基含有単量体の具体例としては、たとえば式(III):
CH2=CHR1 (III)
(式中、R1は−OR2または−CH2OR2(ただし、R2は水酸基を有するアルキル基である))で表わされるヒドロキシアルキルビニルエーテルやヒドロキシアルキルアリルエーテルがあげられる。R2としては、たとえば炭素数1〜8の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基に1〜3個、好ましくは1個の水酸基が結合したものである。これらの例としては、たとえば2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、3−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、2−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、2−ヒドロキシ-2−メチルプロピルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、4−ヒドロキシ−2−メチルブチルビニルエーテル、5−ヒドロキシペンチルビニルエーテル、6−ヒドロキシヘキシルビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルアリルエーテル、4−ヒドロキシブチルアリルエーテル、グリセロールモノアリルエーテルなどがあげられる。これらのなかでも、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルビニルエーテルが重合反応性、官能基の硬化性が優れる点で好ましい。
Specific examples of the hydroxyl group-containing monomer as the crosslinkable functional group-containing monomer include, for example, formula (III):
CH 2 = CHR 1 (III)
(Wherein R 1 is —OR 2 or —CH 2 OR 2 (where R 2 is an alkyl group having a hydroxyl group)), and hydroxyalkyl vinyl ethers and hydroxyalkyl allyl ethers. R 2 is, for example, a group in which 1 to 3, preferably 1 hydroxyl group is bonded to a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Examples of these include, for example, 2-hydroxyethyl vinyl ether, 3-hydroxypropyl vinyl ether, 2-hydroxypropyl vinyl ether, 2-hydroxy-2-methylpropyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, 4-hydroxy-2-methylbutyl vinyl ether. 5-hydroxypentyl vinyl ether, 6-hydroxyhexyl vinyl ether, 2-hydroxyethyl allyl ether, 4-hydroxybutyl allyl ether, glycerol monoallyl ether, and the like. Among these, 4-hydroxybutyl vinyl ether and 2-hydroxyethyl vinyl ether are preferable in view of excellent polymerization reactivity and functional group curability.

架橋性官能基含有単量体としてのカルボニル基含有単量体の具体例としては、たとえば式(IV):   Specific examples of the carbonyl group-containing monomer as the crosslinkable functional group-containing monomer include, for example, formula (IV):

Figure 2005162994
Figure 2005162994

(式中、R6、R7およびR8は同じかまたは異なり、いずれも水素原子、アルキル基、カルボキシル基またはエステル基;nは0または1である)で表わされるカルボニル基含有ビニル単量体、
または式(V):
(Wherein R 6 , R 7 and R 8 are the same or different, and all are hydrogen atom, alkyl group, carboxyl group or ester group; n is 0 or 1) ,
Or formula (V):

Figure 2005162994
Figure 2005162994

(式中、R9およびR10は同じかまたは異なり、いずれも飽和または不飽和の鎖状または環状の2価の炭化水素基;nは0または1;mは0または1である)で表わされるカルボニル基含有ビニルエーテル型単量体またはアリルエーテル型単量体などがあげられる。 (Wherein R 9 and R 10 are the same or different and both are saturated or unsaturated chain or cyclic divalent hydrocarbon groups; n is 0 or 1; m is 0 or 1) Carbonyl group-containing vinyl ether monomers or allyl ether monomers.

カルボニル基含有単量体の具体例としては、たとえばアクロレイン、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトンなどのビニルアルキルケトンなどがあげられる。   Specific examples of the carbonyl group-containing monomer include acrolein, diacetone acrylamide, diacetone methacrylamide, vinyl alkyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, and vinyl butyl ketone.

これらのなかでもビニルエーテル型およびアリルエーテル型がフルオロオレフィンとの共重合性が良好な点から好ましい。   Among these, vinyl ether type and allyl ether type are preferable from the viewpoint of good copolymerizability with fluoroolefin.

また、フルオロオレフィン共重合体(A)にはさらに重合性不飽和二重結合を導入してもよい。この重合性不飽和二重結合を導入することにより、シード重合時にビニル樹脂とフッ素樹脂の間に化学結合が生成し、両者の相溶性が向上する。これにより得られるエマルションの安定性、生成する塗膜の耐久性、耐水性、光沢、耐雨筋汚染性などが向上する。   Further, a polymerizable unsaturated double bond may be further introduced into the fluoroolefin copolymer (A). By introducing this polymerizable unsaturated double bond, a chemical bond is generated between the vinyl resin and the fluororesin during seed polymerization, and the compatibility between the two is improved. This improves the stability of the emulsion obtained, the durability of the resulting coating film, water resistance, gloss, rain-stain stain resistance, and the like.

重合性不飽和二重結合としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、スチリル基、不飽和アルキル基などがあげられる。これらのなかでは、不飽和アルキル基が好ましい。不飽和アルキル基としては、ビニル基、アリル基、オレイル基、リノレイル基などがあげられる。さらに不飽和アルキル基のなかでは、オレイル基、リノレイル基などがより一層好ましい。これらの重合性不飽和二重結合を用いると、シード重合時のゲル化が抑制しやすく、比較的小粒子径のエマルションが容易に得られる。   Examples of the polymerizable unsaturated double bond include an acryloyl group, a methacryloyl group, a styryl group, and an unsaturated alkyl group. Of these, unsaturated alkyl groups are preferred. Examples of the unsaturated alkyl group include a vinyl group, an allyl group, an oleyl group, and a linoleyl group. Furthermore, among unsaturated alkyl groups, an oleyl group, a linoleyl group, etc. are still more preferable. When these polymerizable unsaturated double bonds are used, gelation at the time of seed polymerization is easily suppressed, and an emulsion having a relatively small particle diameter can be easily obtained.

含フッ素共重合体(A)にエチレン性不飽和二重結合を導入する方法として、エチレン性不飽和二重結合を2個以上有する単量体を共重合する方法(共重合法)と、官能基(たとえばカルボキシル基、水酸基、アミノ基、エポキシ基、カルボニル基、イソシアネート基、シラノール基など)を有する単量体を共重合しておき、これらの官能基と反応し得る官能基(たとえばカルボキシル基、水酸基、シラノール基、ヒドラジド基、アミノ基など)とエチレン性不飽和二重結合を有する化合物を反応させてエチレン性不飽和二重結合を導入する方法(高分子反応法)があげられる。   As a method of introducing an ethylenically unsaturated double bond into the fluorine-containing copolymer (A), a method of copolymerizing a monomer having two or more ethylenically unsaturated double bonds (copolymerization method), a functional A monomer having a group (for example, a carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group, an epoxy group, a carbonyl group, an isocyanate group, a silanol group, etc.) is copolymerized, and a functional group that can react with these functional groups (for example, a carboxyl group) A hydroxyl group, a silanol group, a hydrazide group, an amino group, and the like) and a compound having an ethylenically unsaturated double bond to introduce an ethylenically unsaturated double bond (polymer reaction method).

共重合法に使用できるエチレン性不飽和二重結合を2個以上有する単量体としては、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、フロロプレン、シアノプレン、フェニルブタジエン、ジフェニルブタジエン、α,ω−ジオレフィンなどのジエン系単量体;アジピン酸ジビニル、アクリル酸ビニル、メタクリル酸ビニル、クロトン酸ビニルなどの多官能カルボン酸ビニル;桂皮酸ビニルなどの芳香族カルボン酸ビニルなどが例示できる。   Examples of monomers having two or more ethylenically unsaturated double bonds that can be used in the copolymerization method include butadiene, isoprene, chloroprene, fluoroprene, cyanoprene, phenylbutadiene, diphenylbutadiene, α, ω-diolefin Monomers; polyfunctional vinyl carboxylates such as divinyl adipate, vinyl acrylate, vinyl methacrylate and vinyl crotonic acid; aromatic vinyl carboxylates such as vinyl cinnamate;

高分子反応法については、たとえばカルボキシル基を官能基とする場合を代表して説明する。カルボキシル基を共重合体(A)に導入する方法は前記のアニオン性官能基の導入法が採用できる。   The polymer reaction method will be described on behalf of, for example, a case where a carboxyl group is a functional group. As a method for introducing a carboxyl group into the copolymer (A), the above-described method for introducing an anionic functional group can be employed.

得られたカルボキシル基含有含フッ素重合体(a1)に、カルボキシル基と反応し得る官能基およびエチレン性不飽和二重結合を有する化合物(a2)を反応させる。   The resulting carboxyl group-containing fluoropolymer (a1) is reacted with a functional group capable of reacting with a carboxyl group and a compound (a2) having an ethylenically unsaturated double bond.

カルボキシル基と反応し得る官能基としては、イソシアネート基、エポキシ基、アミノ基、カルボジイミド基などがあげられるが、これらのうちイソシアネート基およびエポキシ基がカルボキシル基との反応が迅速に生起することから好ましい。   Examples of the functional group capable of reacting with a carboxyl group include an isocyanate group, an epoxy group, an amino group, and a carbodiimide group. Among these, an isocyanate group and an epoxy group are preferable because a reaction with a carboxyl group occurs rapidly. .

化合物(a2)としては、たとえば2−イソシアナトエチルメタクリレートなどのイソシアネート基含有化合物;グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート、アリルグリシジルエーテルなどのエポキシ基含有化合物などがあげられる。   Examples of the compound (a2) include isocyanate group-containing compounds such as 2-isocyanatoethyl methacrylate; epoxy group-containing compounds such as glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate and allyl glycidyl ether.

これらのうち、2−イソシアナトエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレートなどが好ましい。   Of these, 2-isocyanatoethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, and the like are preferable.

なお、イソシアネート基は水酸基とも反応するが、カルボキシル基との反応が優先する。   In addition, although an isocyanate group also reacts with a hydroxyl group, reaction with a carboxyl group has priority.

化合物(a2)と含フッ素重合体(a1)との反応は、有機溶剤中で両者を混合することにより実施できる。好ましい反応条件としては、反応温度20〜150℃で1〜15時間が採用できる。   The reaction between the compound (a2) and the fluoropolymer (a1) can be carried out by mixing both in an organic solvent. As preferable reaction conditions, a reaction temperature of 20 to 150 ° C. and 1 to 15 hours can be employed.

有機溶剤は含フッ素重合体および化合物を溶解するものであればよく、たとえば含フッ素重合体(a1)の重合に使用した有機溶媒が使用できる。   The organic solvent only needs to dissolve the fluorine-containing polymer and the compound. For example, the organic solvent used for the polymerization of the fluorine-containing polymer (a1) can be used.

化合物(a2)は、含フッ素重合体(a1)中のカルボキシル基1モルに対し、化合物(a2)の官能基が1〜0.01モル、好ましくは1〜0.1、特に1〜0.9モルとなる量反応させる。   In the compound (a2), the functional group of the compound (a2) is 1 to 0.01 mol, preferably 1 to 0.1, particularly 1 to 0,1 with respect to 1 mol of the carboxyl group in the fluoropolymer (a1). The reaction is carried out in an amount of 9 mol.

フルオロオレフィン共重合体(A)には、必要に応じて、他の共重合可能なモノマーを共重合してもよい。   The fluoroolefin copolymer (A) may be copolymerized with other copolymerizable monomers as necessary.

他の共重合可能なモノマーとしては、カルボン酸ビニルエステル類、アルキルビニルエーテル類、非フッ素系オレフィン類などがあげられる。   Other copolymerizable monomers include carboxylic acid vinyl esters, alkyl vinyl ethers, non-fluorinated olefins, and the like.

カルボン酸ビニルエステル類としては、たとえば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプロン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、シクロヘキシルカルボン酸ビニル、安息香酸ビニル、パラ−t−ブチル安息香酸ビニルなどがあげられ、相溶性の向上、光沢の向上、ガラス転移温度の上昇などの特性を付与できる。   Examples of vinyl carboxylates include vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl pivalate, vinyl caproate, vinyl versatate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl cyclohexylcarboxylate, and benzoic acid. Examples thereof include vinyl and vinyl para-t-butylbenzoate, and can impart properties such as improved compatibility, improved gloss, and increased glass transition temperature.

アルキルビニルエーテル類としては、たとえばメチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテルなどがあげられ、光沢の向上、柔軟性の向上などの特性を付与できる。   Examples of the alkyl vinyl ethers include methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, butyl vinyl ether, and the like, and can impart properties such as improved gloss and improved flexibility.

非フッ素系のオレフィン類としては、たとえばエチレン、プロピレン、n−ブテン、イソブテンなどがあげられ、可とう性の向上などの特性を付与できる。   Non-fluorinated olefins include, for example, ethylene, propylene, n-butene, isobutene, and the like, and can impart properties such as improved flexibility.

フルオロオレフィン共重合体の分子量は数平均分子量で200,000以下、さらには100,000以下、特に50,000以下のものが溶液重合性の点で好ましく、1,000以上、さらには4,000以上、特に8,000以上のものが耐候性、耐久性に優れる点で好ましい。   The molecular weight of the fluoroolefin copolymer is 200,000 or less in terms of number average molecular weight, more preferably 100,000 or less, particularly preferably 50,000 or less in view of solution polymerizability, 1,000 or more, further 4,000. As described above, those having 8,000 or more are particularly preferable in terms of excellent weather resistance and durability.

以下に好ましい具体的なフルオロオレフィン共重合体(A)を例示するが、本発明はこれらの共重合体に限定されるものではない。   Specific preferred fluoroolefin copolymers (A) are exemplified below, but the present invention is not limited to these copolymers.

テトラフルオロエチレン/エチルビニルエーテル/マレイン酸共重合体、テトラフルオロエチレン/酢酸ビニル/マレイン酸共重合体、テトラフルオロエチレン/バーサティック酸ビニル/マレイン酸共重合体、テトラフルオロエチレン/ピバリン酸ビニル/マレイン酸共重合体、ヘキサフルオロプロピレン/エチルビニルエーテル/マレイン酸共重合体、ヘキサフルオロプロピレン/酢酸ビニル/マレイン酸共重合体、ヘキサフルオロプロピレン/バーサティック酸ビニル/マレイン酸共重合体、ヘキサフルオロプロピレン/ピバリン酸ビニル/マレイン酸共重合体、テトラフルオロエチレン/エチルビニルエーテル/マレイン酸モノエチル共重合体、テトラフルオロエチレン/酢酸ビニル/マレイン酸モノエチル共重合体、テトラフルオロエチレン/バーサティック酸ビニル/マレイン酸モノエチル共重合体、テトラフルオロエチレン/ピバリン酸ビニル/マレイン酸モノエチル共重合体、ヘキサフルオロプロピレン/エチルビニルエーテル/マレイン酸モノエチル共重合体、ヘキサフルオロプロピレン/酢酸ビニル/マレイン酸モノエチル共重合体、ヘキサフルオロプロピレン/バーサティック酸ビニル/マレイン酸モノエチル共重合体、ヘキサフルオロプロピレン/ピバリン酸ビニル/マレイン酸モノエチル共重合体、テトラフルオロエチレン/エチルビニルエーテル/マレイン酸モノオレイル共重合体、テトラフルオロエチレン/酢酸ビニル/マレイン酸モノオレイル共重合体、テトラフルオロエチレン/バーサティック酸ビニル/マレイン酸モノオレイル共重合体、テトラフルオロエチレン/ピバリン酸ビニル/マレイン酸モノオレイル共重合体、ヘキサフルオロプロピレン/エチルビニルエーテル/マレイン酸モノオレイル共重合体、ヘキサフルオロプロピレン/酢酸ビニル/マレイン酸モノオレイル共重合体、ヘキサフルオロプロピレン/バーサティック酸ビニル/マレイン酸モノオレイル共重合体、ヘキサフルオロプロピレン/ピバリン酸ビニル/マレイン酸モノオレイル共重合体、テトラフルオロエチレン/エチルビニルエーテル/フマル酸共重合体、テトラフルオロエチレン/酢酸ビニル/フマル酸共重合体、テトラフルオロエチレン/バーサティック酸ビニル/フマル酸共重合体、テトラフルオロエチレン/ピバリン酸ビニル/フマル酸共重合体、ヘキサフルオロプロピレン/エチルビニルエーテル/フマル酸共重合体、ヘキサフルオロプロピレン/酢酸ビニル/フマル酸共重合体、ヘキサフルオロプロピレン/バーサティック酸ビニル/フマル酸共重合体、ヘキサフルオロプロピレン/ピバリン酸ビニル/フマル酸共重合体、テトラフルオロエチレン/エチルビニルエーテル/フマル酸モノエチル共重合体、テトラフルオロエチレン/酢酸ビニル/フマル酸モノエチル共重合体、テトラフルオロエチレン/バーサティック酸ビニル/フマル酸モノエチル共重合体、テトラフルオロエチレン/ピバリン酸ビニル/フマル酸モノエチル共重合体、ヘキサフルオロプロピレン/エチルビニルエーテル/フマル酸モノエチル共重合体、ヘキサフルオロプロピレン/酢酸ビニル/フマル酸モノエチル共重合体、ヘキサフルオロプロピレン/バーサティック酸ビニル/フマル酸モノエチル共重合体、ヘキサフルオロプロピレン/ピバリン酸ビニル/フマル酸モノエチル共重合体、テトラフルオロエチレン/エチルビニルエーテル/フマル酸モノオレイル共重合体、テトラフルオロエチレン/酢酸ビニル/フマル酸モノオレイル共重合体、テトラフルオロエチレン/バーサティック酸ビニル/フマル酸モノオレイル共重合体、テトラフルオロエチレン/ピバリン酸ビニル/フマル酸モノオレイル共重合体、ヘキサフルオロプロピレン/エチルビニルエーテル/フマル酸モノオレイル共重合体、ヘキサフルオロプロピレン/酢酸ビニル/フマル酸モノオレイル共重合体、ヘキサフルオロプロピレン/バーサティック酸ビニル/フマル酸モノオレイル共重合体、ヘキサフルオロプロピレン/ピバリン酸ビニル/フマル酸モノオレイル共重合体。   Tetrafluoroethylene / ethyl vinyl ether / maleic acid copolymer, tetrafluoroethylene / vinyl acetate / maleic acid copolymer, tetrafluoroethylene / vinyl versatic acid / maleic acid copolymer, tetrafluoroethylene / vinyl pivalate / maleic Acid copolymer, hexafluoropropylene / ethyl vinyl ether / maleic acid copolymer, hexafluoropropylene / vinyl acetate / maleic acid copolymer, hexafluoropropylene / vinyl versatic acid / maleic acid copolymer, hexafluoropropylene / Vinyl pivalate / maleic acid copolymer, tetrafluoroethylene / ethyl vinyl ether / monoethyl maleate copolymer, tetrafluoroethylene / vinyl acetate / monoethyl maleate copolymer, tetrafluoro Ethylene / vinyl versatate / monoethyl maleate copolymer, tetrafluoroethylene / vinyl pivalate / monoethyl maleate copolymer, hexafluoropropylene / ethyl vinyl ether / monoethyl maleate copolymer, hexafluoropropylene / vinyl acetate / Monoethyl maleate copolymer, hexafluoropropylene / vinyl versatate / monoethyl maleate copolymer, hexafluoropropylene / vinyl pivalate / monoethyl maleate copolymer, tetrafluoroethylene / ethyl vinyl ether / monooleyl maleate copolymer Polymer, tetrafluoroethylene / vinyl acetate / monooleyl maleate copolymer, tetrafluoroethylene / vinyl versatate / monooleyl maleate copolymer, Lafluoroethylene / vinyl pivalate / monooleyl copolymer, hexafluoropropylene / ethyl vinyl ether / monooleyl maleate copolymer, hexafluoropropylene / vinyl acetate / monooleyl maleate copolymer, hexafluoropropylene / versatic acid Vinyl / maleic acid monooleyl copolymer, hexafluoropropylene / vinyl pivalate / monooleic acid maleate copolymer, tetrafluoroethylene / ethyl vinyl ether / fumaric acid copolymer, tetrafluoroethylene / vinyl acetate / fumaric acid copolymer, Tetrafluoroethylene / vinyl versatate / fumaric acid copolymer, tetrafluoroethylene / vinyl pivalate / fumaric acid copolymer, hexafluoropropylene / ethyl vinyl ether Ru / fumaric acid copolymer, hexafluoropropylene / vinyl acetate / fumaric acid copolymer, hexafluoropropylene / vinyl versatic acid / fumaric acid copolymer, hexafluoropropylene / vinyl pivalate / fumaric acid copolymer, Tetrafluoroethylene / ethyl vinyl ether / monoethyl fumarate copolymer, tetrafluoroethylene / vinyl acetate / monoethyl fumarate copolymer, tetrafluoroethylene / vinyl versatic acid / monoethyl fumarate copolymer, tetrafluoroethylene / pivalic acid Vinyl / monoethyl fumarate copolymer, hexafluoropropylene / ethyl vinyl ether / monoethyl fumarate copolymer, hexafluoropropylene / vinyl acetate / monoethyl fumarate copolymer, hexafluoropropylene / versa Vinyl acrylate / monoethyl fumarate copolymer, hexafluoropropylene / vinyl pivalate / monoethyl fumarate copolymer, tetrafluoroethylene / ethyl vinyl ether / monooleyl fumarate copolymer, tetrafluoroethylene / vinyl acetate / monooleyl fumarate Copolymer, tetrafluoroethylene / vinyl versatate / monooleyl fumarate copolymer, tetrafluoroethylene / vinyl pivalate / monooleyl fumarate copolymer, hexafluoropropylene / ethyl vinyl ether / monooleyl fumarate copolymer, hexa Fluoropropylene / vinyl acetate / monooleyl fumarate copolymer, hexafluoropropylene / vinyl versatate / monooleyl fumarate copolymer, hexafluoropropylene / piva Nsan vinyl / fumaric acid monooleyl copolymer.

前述のとおり、水性塗料用の官能基含有フルオロオレフィン共重合体の製造は乳化重合法で製造し、直接水性分散体やエマルションの形態に調製することが一般的である。しかし、乳化重合法では酸価導入用の官能基含有単量体を多く共重合できず、分子量が大きいものしかできないことは前述したとおりである。   As described above, the functional group-containing fluoroolefin copolymer for an aqueous coating is generally produced by an emulsion polymerization method and directly prepared in the form of an aqueous dispersion or emulsion. However, as described above, the emulsion polymerization method cannot copolymerize many functional group-containing monomers for introducing an acid value, and can only have a large molecular weight.

そこで本発明においては、官能基含有フルオロオレフィン共重合体を重合溶剤として有機溶剤を使用する溶液重合法で製造することにより、酸価導入用の官能基含有単量体を安定して重合系に供給でき、所望の高酸価のフルオロオレフィン共重合体を製造でき、また分子量の調整(低分子量化)も可能になる。   Therefore, in the present invention, the functional group-containing fluoroolefin copolymer is produced by a solution polymerization method using an organic solvent as a polymerization solvent, whereby the functional group-containing monomer for introducing an acid value is stably converted into a polymerization system. The desired high acid value fluoroolefin copolymer can be produced, and the molecular weight can be adjusted (lower molecular weight).

このような高酸価フルオロオレフィン共重合体を溶液重合法で製造する技術としては、電着塗料の分野で知られており(たとえば特開昭62−143915号公報、特開昭63−152677号公報、特開平1−249866号公報など)、本発明においてもそれらの方法が利用できる。   Techniques for producing such a high acid value fluoroolefin copolymer by a solution polymerization method are known in the field of electrodeposition coatings (for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 62-143915 and 63-152777). These methods can be used also in the present invention.

より具体的には、フルオロオレフィンと官能基(酸価導入用官能基、架橋性官能基)含有単量体と、要すればこれらと共重合可能なモノマーとを有機溶剤中で重合することにより、本発明で使用する高酸価のフルオロオレフィン共重合体を製造する。   More specifically, by polymerizing a fluoroolefin and a functional group (functional group for introducing acid value, crosslinkable functional group) -containing monomer and, if necessary, a monomer copolymerizable therewith in an organic solvent. The high acid value fluoroolefin copolymer used in the present invention is produced.

重合条件としては、好ましくは有機溶剤中で、重合開始剤の存在下、重合温度10〜90℃にて1〜20時間重合反応を行なう。   As polymerization conditions, the polymerization reaction is preferably carried out in an organic solvent in the presence of a polymerization initiator at a polymerization temperature of 10 to 90 ° C. for 1 to 20 hours.

有機溶剤としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチルなどのエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類;ヘキサン、シクロヘキサン、オクタンなどの炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレンなどの芳香族炭化水素類;メタノール、エタノール、tert-ブタノール、iso-プロパノール、エチレングリコールモノアルキルエーテルなどのアルコール類;テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオキサンなどの環状エーテル類;ジメチルスルホキシドなど、またはこれらの混合物などがあげられる。これらのなかでは、アセトン、酢酸エチル、イソプロパノールがフッ素樹脂の溶解性の点で有利であり、さらにはアセトン、酢酸エチルが水性エマルションの調製時に留去しやすい点で最も好ましい。   Examples of organic solvents include esters such as methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, and butyl acetate; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and cyclohexanone; hydrocarbons such as hexane, cyclohexane, and octane; benzene, toluene, xylene, naphthalene, and the like Aromatic hydrocarbons; alcohols such as methanol, ethanol, tert-butanol, iso-propanol, ethylene glycol monoalkyl ether; cyclic ethers such as tetrahydrofuran, tetrahydropyran, dioxane; dimethyl sulfoxide, or a mixture thereof Can be given. Of these, acetone, ethyl acetate, and isopropanol are advantageous from the viewpoint of solubility of the fluororesin, and acetone and ethyl acetate are most preferable because they are easily distilled off during the preparation of the aqueous emulsion.

重合開始剤としては、たとえばオクタノイルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイドなどのジアシルパーオキサイド類;イソプロポキシカルボニルパーオキサイド、tert−ブトキシカルボニルパーオキサイドなどのジアルコキシカルボニルパーオキサイド類;メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイドなどのケトンパーオキサイド類;過酸化水素、tert−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイドなどのハイドロパーオキサイド類;ジ−tert−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイドなどのジアルキルパーオキサイド類;tert−ブチルパーオキシアセテート、tert−ブチルパーオキシピバレートなどのアルキルパーオキシエステル類;過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムなどの過硫酸塩類(さらに必要に応じて亜硫酸水素ナトリウム、ピロ亜硫酸ナトリウム、ナフテン酸コバルト、ジメチルアニリンなどの還元剤も併用できる);酸化剤(たとえば過酸化アンモニウム、過酸化カリウムなど)と還元剤(たとえば亜硫酸ナトリウムなど)および遷移金属塩(たとえば硫酸鉄など)からなるレドックス開始剤類;2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビスイソ酪酸ジメチル、2,2’−アゾビス[2−(ヒドロキシメチル)プロピオニトリル]、4,4’−アゾビス(4−シアノペンテン酸)などのアゾ系化合物などが使用できる。   Examples of the polymerization initiator include diacyl peroxides such as octanoyl peroxide, acetyl peroxide and benzoyl peroxide; dialkoxycarbonyl peroxides such as isopropoxycarbonyl peroxide and tert-butoxycarbonyl peroxide; methyl ethyl ketone peroxide , Ketone peroxides such as cyclohexanone peroxide; hydroperoxides such as hydrogen peroxide, tert-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide; dialkyl peroxides such as di-tert-butyl peroxide and dicumyl peroxide Alkylperoxyesters such as tert-butyl peroxyacetate and tert-butylperoxypivalate; ammonium persulfate, Persulfates such as potassium sulfate (and reducing agents such as sodium bisulfite, sodium pyrosulfite, cobalt naphthenate, and dimethylaniline if necessary); oxidizing agents (eg ammonium peroxide, potassium peroxide, etc.) Redox initiators consisting of a reducing agent (such as sodium sulfite) and a transition metal salt (such as iron sulfate); 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvalero) Nitrile), 2,2′-azobis (2-methylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2-cyclopropylpropionitrile), dimethyl 2,2′-azobisisobutyrate, 2,2′-azobis [2 -(Hydroxymethyl) propionitrile], 4,4′-azobis (4-cyanopentenoic acid) Zo compounds can be used.

さらに必要に応じて、分子量調整剤としてメタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール類なども使用してもよい。   Further, if necessary, alcohols such as methanol, ethanol and propanol may be used as molecular weight regulators.

かくして得られる高酸価フルオロオレフィン共重合体(A)には、前記のような高酸価、すなわち10〜250mgKOH/gの酸価を付与することができる。   The high acid value fluoroolefin copolymer (A) thus obtained can be given a high acid value as described above, that is, an acid value of 10 to 250 mgKOH / g.

得られた高酸価フルオロオレフィン共重合体は、重合反応液を水中に投入するかまたは水を重合反応液に添加することにより、重合反応液中の有機溶媒を水に転相して水溶性のフルオロオレフィン共重合体が得られる。この際、フルオロオレフィン共重合体の水溶性を高めるためにアニオン性官能基を水に転相する前、または転相する際、あるいは転相後に中和処理することが好ましい。   The obtained high acid value fluoroolefin copolymer is water-soluble by introducing the polymerization reaction solution into water or adding water to the polymerization reaction solution to invert the organic solvent in the polymerization reaction solution to water. The fluoroolefin copolymer is obtained. At this time, in order to increase the water solubility of the fluoroolefin copolymer, it is preferable to neutralize the anionic functional group before or after phase inversion to water or after phase inversion.

中和に使用する中和剤としては、アンモニア;ジエチルアミン、エチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、モノプロパノールアミン、イソプロパノールアミン、エチルアミノエチルアミン、ヒドロキシエチルアミン、ジエチレントリアミンなどの有機アミン類;水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物などがあげられる。これらのうちアンモニア、トリエチルアミン、ジエタノールアミンが入手の利便性、エマルションの安定性などの点で好ましく、特にアンモニアとトリエチルアミンが取り扱い性容易の点で有利である。   The neutralizing agent used for neutralization is ammonia; organic amines such as diethylamine, ethylethanolamine, diethanolamine, monoethanolamine, monopropanolamine, isopropanolamine, ethylaminoethylamine, hydroxyethylamine, diethylenetriamine; sodium hydroxide, Examples include alkali metal hydroxides such as potassium hydroxide. Of these, ammonia, triethylamine, and diethanolamine are preferable in terms of convenience in availability and stability of the emulsion, and ammonia and triethylamine are particularly advantageous in terms of easy handling.

中和剤は、水溶液の形態で使用することが好ましいが、ガスまたは固形分の形態で使用してもよい。   The neutralizing agent is preferably used in the form of an aqueous solution, but may be used in the form of gas or solid content.

中和の結果、アニオン性官能基は、アンモニウム塩、アミン塩、アルカリ金属塩の形となる。   As a result of neutralization, the anionic functional group is in the form of an ammonium salt, an amine salt, or an alkali metal salt.

中和は、共重合体が有する酸価のうち、1mgKOH/g以上、好ましくは2mgKOH/g以上、また250mgKOH/g以下、好ましくは245mgKOH/g以下に相当するアニオン性官能基を中和剤で中和すればよい。   Neutralization is carried out by using an anionic functional group corresponding to 1 mg KOH / g or more, preferably 2 mg KOH / g or more, and 250 mg KOH / g or less, preferably 245 mg KOH / g or less of the acid value of the copolymer with a neutralizer. Neutralize.

本発明の水性塗料用硬化性組成物の主成分である非フッ素系合成樹脂エマルション(B)としては、たとえばアクリル樹脂エマルション、ウレタン樹脂エマルション、ポリエステル樹脂エマルション、アルキッド樹脂エマルション、フェノール樹脂エマルション、エポキシ樹脂エマルションなどがあげられ、これらのうちでもアクリル樹脂エマルション、ウレタン樹脂エマルション、ポリエステル樹脂エマルションが耐候性、耐薬品性、耐溶剤性が良好な点で好ましく、特にアクリル樹脂エマルションがさらにフッ素樹脂や硬化剤との相溶性が良好で耐水性、耐溶剤性、基材密着性に優れる点で好ましい。   Examples of the non-fluorinated synthetic resin emulsion (B) that is a main component of the curable composition for water-based paints of the present invention include acrylic resin emulsion, urethane resin emulsion, polyester resin emulsion, alkyd resin emulsion, phenol resin emulsion, and epoxy resin. Among these, acrylic resin emulsions, urethane resin emulsions, and polyester resin emulsions are preferable in terms of good weather resistance, chemical resistance, and solvent resistance. In particular, acrylic resin emulsions are further fluorinated resins and curing agents. It is preferable in that it has good compatibility with water and is excellent in water resistance, solvent resistance, and substrate adhesion.

さらに、非フッ素系合成樹脂は架橋性官能基を有していてもいなくてもよいが、耐候性、耐水性、耐溶剤性、基材密着性などに優れる点から、架橋性官能基を導入することが好ましい。架橋性官能基に関しては、フルオロオレフィン共重合体で説明したものが、導入用単量体も含めて採用できる。   In addition, the non-fluorinated synthetic resin may or may not have a crosslinkable functional group, but a crosslinkable functional group is introduced because of its excellent weather resistance, water resistance, solvent resistance, substrate adhesion, etc. It is preferable to do. As the crosslinkable functional group, those described for the fluoroolefin copolymer can be used including the introduction monomer.

たとえば、フルオロオレフィン共重合体(A)が架橋性官能基としてカルボニル基を有し、非フッ素系合成樹脂(B)がヒドラジド基を有する場合は、常温硬化性と1液架橋タイプとしての貯蔵安定性の点で有利である。   For example, when the fluoroolefin copolymer (A) has a carbonyl group as a crosslinkable functional group and the non-fluorinated synthetic resin (B) has a hydrazide group, room temperature curability and storage stability as a one-component crosslinkable type It is advantageous in terms of sex.

また、フルオロオレフィン共重合体(A)がα,β−不飽和カルボニル基(たとえばアクリレートやメタクリレートなどに由来する基)を有し、非フッ素系合成樹脂(B)が活性メチレン基(たとえば2−(アセトアセトキシ)エチルメタクリレートなどに由来する基)を有する場合は、常温硬化性と1液架橋タイプとしての貯蔵安定性の点で有利である。   The fluoroolefin copolymer (A) has an α, β-unsaturated carbonyl group (for example, a group derived from acrylate or methacrylate), and the non-fluorinated synthetic resin (B) has an active methylene group (for example, 2- (Groups derived from (acetoacetoxy) ethyl methacrylate) is advantageous in terms of room temperature curability and storage stability as a one-component crosslinking type.

本発明において、高酸価フルオロオレフィン共重合体が2個以上の架橋性官能基を有し、かつ架橋剤としての機能を有するときは、硬化剤を別途使用しなくてもよい場合もあるが、架橋反応を確実に実現し、塗膜強度や耐水性、耐候性、耐溶剤性などを塗膜に与えるためには硬化剤を配合することが望ましい。   In the present invention, when the high acid value fluoroolefin copolymer has two or more crosslinkable functional groups and has a function as a crosslinking agent, a curing agent may not be used separately. In order to reliably realize the crosslinking reaction and to give the coating film strength, water resistance, weather resistance, solvent resistance and the like to the coating film, it is desirable to add a curing agent.

配合する硬化剤は、高酸価フルオロオレフィン共重合体および/または非フッ素系合成樹脂側(以下、硬化剤の説明においては、単に「樹脂側」という)に導入されている架橋性官能基と架橋反応し得るものが採用される。   The curing agent to be blended is a crosslinkable functional group introduced on the high acid value fluoroolefin copolymer and / or non-fluorinated synthetic resin side (hereinafter simply referred to as “resin side” in the explanation of the curing agent). Those capable of undergoing a crosslinking reaction are employed.

硬化剤としては、カルボジイミド化合物、非ブロック型イソシアネート、ヒドラジド化合物、アジリジンなどの常温硬化性の水性硬化剤が例示できる。   Examples of the curing agent include room temperature curable aqueous curing agents such as carbodiimide compounds, non-blocked isocyanates, hydrazide compounds, and aziridines.

カルボジイミド化合物としては、たとえば特開昭63−264128号公報、米国特許第4,820,863号明細書、米国特許第5,108,653号明細書、米国特許第5,047,588号明細書、米国特許第5,081,173号明細書などに記載されているものが使用できる。水性塗料用カルボジイミド化合物の市販品としては日清紡(株)製のカルボジライトE−01、カルボジライトE−02、カルボジライトV−02などが知られている。   Examples of the carbodiimide compound include JP-A 63-264128, US Pat. No. 4,820,863, US Pat. No. 5,108,653, US Pat. No. 5,047,588. US Pat. No. 5,081,173 and the like can be used. As commercially available carbodiimide compounds for water-based paints, Carbodilite E-01, Carbodilite E-02, Carbodilite V-02, etc. manufactured by Nisshinbo Co., Ltd. are known.

非ブロック型イソシアネート化合物としては、特開平11−310700号公報、特開平7−330861号公報、特開昭61−291613号公報などに記載されているポリエチレンオキシド化合物で変性された非ブロック型イソシアネート化合物が好適である。   Examples of the non-blocking isocyanate compound include a non-blocking isocyanate compound modified with a polyethylene oxide compound described in JP-A-11-310700, JP-A-7-330861, JP-A-61-291613 and the like. Is preferred.

なお非ブロック型イソシアネート化合物とは、アルコールやオキシム化合物とイソシアネート化合物との反応で得られるブロック型イソシアネート化合物以外の、通常のイソシアネート化合物のことをいう。   In addition, a non-blocking type isocyanate compound means normal isocyanate compounds other than the block type isocyanate compound obtained by reaction of alcohol or an oxime compound, and an isocyanate compound.

具体的には、ポリエチレンオキシド化合物で変性した非ブロック型脂肪族ポリイソシアネート化合物または非ブロック型芳香族ポリイソシアネート化合物が例示される。これらのなかでは、耐候性に優れる点から非ブロック型脂肪族系イソシアネート化合物が好ましい。   Specifically, a non-block type aliphatic polyisocyanate compound or a non-block type aromatic polyisocyanate compound modified with a polyethylene oxide compound is exemplified. Among these, non-block type aliphatic isocyanate compounds are preferable from the viewpoint of excellent weather resistance.

脂肪族ポリイソシアネート化合物のうち鎖状脂肪族ポリイソシアネート化合物としては、たとえばトリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、1,6−ジイソシアナトヘキサン(=ヘキサメチレンジイソシアネート)、ペンタメチレンジイソシアネート、1,2−プロピレンジイソシアネート、1,2−ブチレンジイソシアネート、2,3−ブチレンジイソシアネート、1,3−ブチレンジイソシアネート、2,4,4−または2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアネートメチルカプトロエートなどのジイソシアネート類;リジンエステルトリイソシアネート、1,4,8−トリイソシアネートオクタン、1,6,11−トリイソシアネートウンデカン、1,8−ジイソシアネート−4−イソシアネートメチルオクタン、1,3,6−トリイソシアネートヘキサン、2,5,7−トリメチル−1,8−ジイソシアネート−5−イソシアネートメチルオクタンなどのポリイソシアネート類が例示できる。   Among the aliphatic polyisocyanate compounds, examples of the chain aliphatic polyisocyanate compound include trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, 1,6-diisocyanatohexane (= hexamethylene diisocyanate), pentamethylene diisocyanate, and 1,2-propylene. Diisocyanate, 1,2-butylene diisocyanate, 2,3-butylene diisocyanate, 1,3-butylene diisocyanate, 2,4,4- or 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanate methyl captroate Diisocyanates such as: lysine ester triisocyanate, 1,4,8-triisocyanate octane, 1,6,11-triisocyanate undecane, 1,8-diisocyanate Over preparative -4 isocyanatomethyl octane, 1,3,6-triisocyanate hexane, polyisocyanates such as 2,5,7-trimethyl-1,8-diisocyanate-5-isocyanatomethyl octane can be exemplified.

脂肪族ポリイソシアネート化合物のうち脂環族ポリイソシアネート化合物としては、たとえば1,3−シクロペンテンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−シクロヘキサンジイソシアネート、1−イソシアナト−3,3,5−トリメチル−5−イソシアナトメチル−シクロヘキサン(=イソホロンジイソシアネート)、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、メチル−2,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−2,6−シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−または1,4−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサンなどのジイソシアネート類;1,3,5−トリイソシアネートシクロヘキサン、1,3,5−トリメチルイソシアネートシクロヘキサン、2−(3−イソシアネートプロピル)−2,5−ジ(イソシアネートメチル)−ビシクロ(2.2.1)ヘプタン、2−(3−イソシアネートプロピル)−2,6−ジ(イソシアネートメチル)−ビシクロ(2.2.1)ヘプタン、3−(3−イソシアネートプロピル)−2,5−ジ(イソシアネートメチル)−ビシクロ(2.2.1)ヘプタン、5−(2−イソシアネートエチル)−2−イソシアネートメチル−3−(3−イソシアネートプロピル)−ビシクロ(2.2.1)ヘプタン、6−(2−イソシアネートエチル)−2−イソシアネートメチル−3−(3−イソシアネートプロピル)−ビシクロ(2.2.1)ヘプタン、5−(2−イソシアネートエチル)−2−イソシアネートメチル−2−(3−イソシアネートプロピル)−ビシクロ(2.2.1)−ヘプタン、6−(2−イソシアネートエチル)−2−イソシアネートメチル−2−(3−イソシアネートプロピル)−ビシクロ(2.2.1)ヘプタンなどのポリイソシアネート類が例示できる。   As the alicyclic polyisocyanate compound among the aliphatic polyisocyanate compounds, for example, 1,3-cyclopentene diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 1,3-cyclohexane diisocyanate, 1-isocyanato-3,3,5-trimethyl- 5-isocyanatomethyl-cyclohexane (= isophorone diisocyanate), 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), methyl-2,4-cyclohexane diisocyanate, methyl-2,6-cyclohexane diisocyanate, 1,3- or 1,4 -Diisocyanates such as bis (isocyanatomethyl) cyclohexane; 1,3,5-triisocyanatecyclohexane, 1,3,5-trimethylisocyanatecyclohexane, 2- (3 Isocyanatopropyl) -2,5-di (isocyanatomethyl) -bicyclo (2.2.1) heptane, 2- (3-isocyanatopropyl) -2,6-di (isocyanatomethyl) -bicyclo (2.2.1) ) Heptane, 3- (3-isocyanatopropyl) -2,5-di (isocyanatomethyl) -bicyclo (2.2.1) heptane, 5- (2-isocyanatoethyl) -2-isocyanatomethyl-3- (3) -Isocyanatopropyl) -bicyclo (2.2.1) heptane, 6- (2-isocyanatoethyl) -2-isocyanatomethyl-3- (3-isocyanatopropyl) -bicyclo (2.2.1) heptane, 5- (2-isocyanatoethyl) -2-isocyanatomethyl-2- (3-isocyanatopropyl) -bicyclo ( .2.1) - heptane, 6- (2-isocyanatoethyl) -2-isocyanatomethyl-2- (3-isocyanate propyl) - bicyclo (2.2.1) polyisocyanates such as heptane may be cited.

芳香族系イソシアネート化合物としては、たとえばトリレンジイソシアネーなどがあげられる。   Examples of the aromatic isocyanate compound include tolylene diisocyanate.

これらのイソシアネート化合物は単独でまたは2種以上組合わせて使用してもよい。   These isocyanate compounds may be used alone or in combination of two or more.

変性剤であるポリエチレンオキシド化合物としては、たとえばポリオキシエチレンモノオクチルエーテル、ポリオキシエチレンモノラウリルエーテル、ポリオキシエチレンモノデシルエーテル、ポリオキシエチレンモノセチルエーテル、ポリオキシエチレンモノステアリルエーテル、ポリオキシエチレンモノオレイルエーテルなどのポリオキシエチレンC8〜24アルキルエーテル、好ましくはポリオキシエチレンC10〜22アルキルエーテル、特にポリオキシエチレンC12〜18アルキルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル類;たとえばポリオキシエチレンモノオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンモノノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンモノデシルフェニルエーテルなどのポリオキシエチレンC8〜12アルキル−C6〜12アリールエーテルなどのポリオキシエチレンモノアルキルアリールエーテル類;たとえばポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタンジステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレートなどのポリオキシエチレンソルビタン−モノ、ジまたはトリC10〜24脂肪酸エステルなどのポリオキシエチレンソルビタン高級脂肪酸エステル類;たとえばポリオキシエチレンモノラウリン酸エステル、ポリオキシエチレンモノステアリン酸エステルなどのポリオキシエチレンモノC10〜24脂肪酸エステルなどのポリオキシエチレンモノ高級脂肪酸エステル類などのノニオン性乳化剤として知られている化合物が例示できる。これらの化合物は単独でまたは2種以上組合わせて使用できる。好ましいものとしては、水分散性が容易である点からポリオキシエチレンC8〜24アルキルエーテル、ポリオキシエチレンC8〜12アルキルフェニルエーテルがあげられる。   Examples of the polyethylene oxide compound that is a modifier include polyoxyethylene monooctyl ether, polyoxyethylene monolauryl ether, polyoxyethylene monodecyl ether, polyoxyethylene monocetyl ether, polyoxyethylene monostearyl ether, polyoxyethylene mono Polyoxyethylene C8-24 alkyl ethers such as oleyl ether, preferably polyoxyethylene C10-22 alkyl ethers, especially polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene C12-18 alkyl ethers; for example polyoxyethylene monooctylphenyl ether , Polyoxyethylene monononyl phenyl ether, polyoxyethylene monodecyl phenyl ether, etc. Polyoxyethylene monoalkylaryl ethers such as 8-12 alkyl-C6-12 aryl ethers; for example, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan monooleate, polyoxyethylene sorbitan Polyoxyethylene sorbitan-mono, di- or tri-C10-24 fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan higher fatty acid esters; for example, polyoxyethylene monolaurate, polyoxyethylene Polyoxyethylene mono higher fatty acid esters such as polyoxyethylene mono C10-24 fatty acid ester such as monostearate Compounds known as nonionic emulsifier can be exemplified. These compounds can be used alone or in combination of two or more. Preferable examples include polyoxyethylene C8-24 alkyl ether and polyoxyethylene C8-12 alkylphenyl ether from the viewpoint of easy water dispersibility.

変性は、たとえば、溶液中にてイソシアネート化合物を変性剤と混合し、加熱して反応させるなどの方法で行なうことができる。   The modification can be performed, for example, by a method in which an isocyanate compound is mixed with a modifying agent in a solution and reacted by heating.

前記ポリイソシアネート化合物と変性剤との割合は、ポリイソシアネート化合物中のイソシアネート基1当量に対して、変性剤の活性水素原子0.01〜0.034当量、好ましくは0.015〜0.03当量程度の範囲から選択できる。   The ratio of the polyisocyanate compound and the modifier is 0.01 to 0.034 equivalent, preferably 0.015 to 0.03 equivalent of an active hydrogen atom of the modifier with respect to 1 equivalent of isocyanate group in the polyisocyanate compound. You can choose from a range of degrees.

ポリエチレンオキシド変性の非ブロック型イソシアネート化合物の市販品としては、たとえば住友バイエルウレタン(株)製のバイヒジュール3100、バイヒジュールTPLS2150など;旭化成(株)製のデュラネートWB40−100などがあげられるが、これらに限定されるものではない。   Examples of commercially available polyethylene oxide-modified non-blocked isocyanate compounds include, but are not limited to, Bihijoule 3100, Bihijoule TPLS2150 manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd .; and Duranate WB40-100 manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd. Is not to be done.

非ブロック型イソシアネート化合物は、通常、水溶液または水分散液の形態で使用する。   The non-blocking isocyanate compound is usually used in the form of an aqueous solution or an aqueous dispersion.

ヒドラジド化合物としては、特開平7−268163号公報、特開平9−291186号公報記載のものがあげられ、具体的にはシュウ酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、マレイン酸ジヒドラジド、フマル酸ジヒドラジド、イタコン酸ジヒドラジドなどの2〜10個、特に4〜6個の炭素原子を含有するジカルボン酸ジヒドラジド;エチレン−1,2−ジヒドラジン、プロピレン−1,3−ジヒドラジン、ブチレン−1,4−ジヒドラジンなどの2〜4個の炭素原子を有する脂肪族の水溶性ジヒドラジンなどがあげられ、これらの中でもアジピン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジドが好ましい。   Examples of the hydrazide compound include those described in JP-A-7-268163 and JP-A-9-291186. Specifically, oxalic acid dihydrazide, malonic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, glutaric acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide. Dicarboxylic acid dihydrazides containing from 2 to 10, in particular from 4 to 6 carbon atoms, such as isophthalic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, maleic acid dihydrazide, fumaric acid dihydrazide, itaconic acid dihydrazide; ethylene-1,2-dihydrazine , Aliphatic water-soluble dihydrazine having 2 to 4 carbon atoms such as propylene-1,3-dihydrazine, butylene-1,4-dihydrazine, and the like. Among these, adipic acid dihydrazide, isophthalic acid Dihydrazide, sebacin Dihydrazide is preferable.

樹脂側の架橋性官能基との組合せでは、たとえばつぎの組合せが例示できる。
(1)樹脂側の架橋性官能基がカルボキシル基である場合:
たとえばカルボジイミド化合物、非ブロック型イソシアネート化合物、ヒドラジド化合物などがあげられる。
これらのうち特に、1分子当たり少なくとも2個以上のカルボジイミド基を有するカルボジイミド化合物が、カルボキシル基との反応性が良好な点で好ましい。
Examples of combinations with the crosslinkable functional group on the resin side include the following combinations.
(1) When the crosslinkable functional group on the resin side is a carboxyl group:
Examples thereof include carbodiimide compounds, non-blocked isocyanate compounds, hydrazide compounds, and the like.
Among these, a carbodiimide compound having at least two carbodiimide groups per molecule is preferable from the viewpoint of good reactivity with a carboxyl group.

(2)樹脂側の架橋性官能基が水酸基である場合:
たとえば非ブロック型イソシアネー化合物、ヒドラジド化合物、カルボジイミド化合物、アジリジンなどがあげられる。
これらのうち特に、非ブロック型イソシアネート化合物が、水酸基との反応性が良好な点で好ましい。
(2) When the crosslinkable functional group on the resin side is a hydroxyl group:
For example, non-block type isocyanate compounds, hydrazide compounds, carbodiimide compounds, aziridines and the like can be mentioned.
Of these, non-blocked isocyanate compounds are particularly preferred in terms of good reactivity with hydroxyl groups.

(3)樹脂側の架橋性官能基がカルボニル基である場合:
たとえばヒドラジド化合物、カルボジイミド化合物などがあげられる。
これらのうち特に、1分子当たり少なくとも2個以上のヒドラジド基を有するヒドラジド化合物が、カルボニル基との反応性が良好な点で好ましい。
(3) When the crosslinkable functional group on the resin side is a carbonyl group:
Examples thereof include hydrazide compounds and carbodiimide compounds.
Of these, hydrazide compounds having at least two or more hydrazide groups per molecule are preferred in terms of good reactivity with carbonyl groups.

硬化剤の配合量は、いずれの場合も樹脂側の官能基(フルオロオレフィン共重合体および非フッ素系合成樹脂の合計官能基)1当量に対し0.1〜5モル当量配合することが好ましい。   In any case, the curing agent is preferably blended in an amount of 0.1 to 5 molar equivalents per 1 equivalent of functional groups on the resin side (total functional groups of the fluoroolefin copolymer and non-fluorine synthetic resin).

本発明においてフルオロオレフィン共重合体(A)はエマルションや水性分散体(液)の形でも、固体状または水溶液の形でも非フッ素系合成樹脂エマルションに配合することができる。   In the present invention, the fluoroolefin copolymer (A) can be blended into the non-fluorinated synthetic resin emulsion in the form of an emulsion or an aqueous dispersion (liquid), or in the form of a solid or an aqueous solution.

エマルションや水性分散体の形で配合する場合は、非フッ素系合成樹脂(B)の固形分/フルオロオレフィン共重合体(A)の重量比で99/1〜1/99が好ましい。下限は98/2、さらには97/3、特に95/5であり、上限は2/98、さらには3/97、特に5/95である。   When blended in the form of an emulsion or an aqueous dispersion, the weight ratio of the solid content of the non-fluorinated synthetic resin (B) / fluoroolefin copolymer (A) is preferably 99/1 to 1/99. The lower limit is 98/2, more preferably 97/3, in particular 95/5, and the upper limit is 2/98, further 3/97, in particular 5/95.

固体状や水溶液状でフルオロオレフィン共重合体(A)を添加する場合は、非フッ素系合成樹脂(B)の固形分/フルオロオレフィン共重合体(A)の重量比で99/1〜49/51が好ましい。下限は98/2、さらには97/3、特に95/5であり、上限は52/48、さらには55/45、特に60/40である。   When the fluoroolefin copolymer (A) is added in a solid or aqueous solution, the weight ratio of the solid content of the non-fluorinated synthetic resin (B) / fluoroolefin copolymer (A) is 99/1 to 49 /. 51 is preferred. The lower limit is 98/2, further 97/3, in particular 95/5, and the upper limit is 52/48, further 55/45, in particular 60/40.

本発明の第1の発明の含フッ素水性分散組成物の調製は、高酸価フルオロオレフィン共重合体を固体状または水溶液の形で非フッ素系合成樹脂エマルションに添加し、適宜攪拌することにより実施できる。固形分濃度は通常30〜70重量%の範囲で調整すればよい。硬化性組成物には、さらに公知の硬化促進剤などを配合してもよい。硬化促進剤としてはたとえばジブチル錫ジラウレートなどが例示できる。   The fluorine-containing aqueous dispersion composition of the first invention of the present invention was prepared by adding the high acid value fluoroolefin copolymer to the non-fluorinated synthetic resin emulsion in the form of a solid or an aqueous solution and stirring appropriately. it can. What is necessary is just to adjust solid content concentration in the range of 30 to 70 weight% normally. You may mix | blend a well-known hardening accelerator etc. with a curable composition further. Examples of the curing accelerator include dibutyltin dilaurate.

つぎに本発明の第2の発明について説明する。   Next, the second invention of the present invention will be described.

第2の発明は、酸価が10〜250mgKOH/gのフルオロオレフィン共重合体(A)と常温硬化剤(C1)とからなり、該フルオロオレフィン共重合体(A)がマレイン酸単位、マレイン酸無水物単位、マレイン酸モノエステル単位、フマル酸単位およびフマル酸モノエステル単位よりなる群から選ばれる少なくとも1種の構造単位を有し、かつ該フルオロオレフィン共重合体(A)が架橋性官能基を含んでおり、該常温硬化剤(C1)が非ブロック型イソシアネート化合物、ヒドラジド化合物、カルボジイミド化合物およびアジリジンよりなる群から選ばれる少なくとも1種である含フッ素水性分散組成物に関する。   The second invention comprises a fluoroolefin copolymer (A) having an acid value of 10 to 250 mgKOH / g and a room temperature curing agent (C1), wherein the fluoroolefin copolymer (A) is a maleic acid unit, maleic acid. It has at least one structural unit selected from the group consisting of an anhydride unit, a maleic acid monoester unit, a fumaric acid unit and a fumaric acid monoester unit, and the fluoroolefin copolymer (A) is a crosslinkable functional group And the room temperature curing agent (C1) is at least one selected from the group consisting of a non-blocking isocyanate compound, a hydrazide compound, a carbodiimide compound and an aziridine.

すなわち、第2の発明の特徴は、被膜形成成分として非フッ素系合成樹脂エマルションを配合しない点にあり、第1の発明で使用するフルオロオレフィン共重合体(A)と特定の常温硬化剤からなる含フッ素水性分散組成物である。また、使用する常温硬化剤も第1の発明で説明した非ブロック型イソシアネート化合物、ヒドラジド化合物、カルボジイミド化合物およびアジリジンである。   That is, the feature of the second invention is that a non-fluorinated synthetic resin emulsion is not blended as a film forming component, and consists of the fluoroolefin copolymer (A) used in the first invention and a specific room temperature curing agent. It is a fluorine-containing aqueous dispersion composition. The room temperature curing agent used is also the non-blocking isocyanate compound, hydrazide compound, carbodiimide compound and aziridine described in the first invention.

第2の発明によれば、塗膜のフッ素含量が高いため、得られる塗膜の耐候性、耐久性、耐薬品性が著しく良好である。   According to the second invention, since the fluorine content of the coating film is high, the weather resistance, durability and chemical resistance of the coating film obtained are remarkably good.

つぎに本発明の第3の発明について説明する。   Next, the third invention of the present invention will be described.

第3の発明は、酸価が10〜250mgKOH/gのフルオロオレフィン共重合体(A2)と水とからなり、該フルオロオレフィン共重合体(A2)がマレイン酸単位、マレイン酸無水物単位、マレイン酸モノエステル単位、フマル酸単位およびフマル酸モノエステル単位よりなる群から選ばれる少なくとも1種の構造単位を有し、かつ該フルオロオレフィン共重合体(A2)が重合性不飽和二重結合を有している含フッ素水性分散組成物。   The third invention comprises a fluoroolefin copolymer (A2) having an acid value of 10 to 250 mgKOH / g and water, wherein the fluoroolefin copolymer (A2) comprises a maleic acid unit, a maleic anhydride unit, a maleic acid. And at least one structural unit selected from the group consisting of an acid monoester unit, a fumaric acid unit and a fumaric acid monoester unit, and the fluoroolefin copolymer (A2) has a polymerizable unsaturated double bond. A fluorine-containing aqueous dispersion composition.

すなわち、第3の発明の特徴は、高酸価のフルオロオレフィン共重合体として、重合性不飽和二重結合を必須として含むフルオロオレフィン共重合体(A2)を使用する点にある。   That is, a feature of the third invention resides in that a fluoroolefin copolymer (A2) containing a polymerizable unsaturated double bond as an essential component is used as a high acid value fluoroolefin copolymer.

第3の発明によれば、塗膜のシード重合時にシード重合されたビニル重合体とフルオロオレフィン共重合体との間に化学結合が生成し、両者の相溶性が向上する。これにより得られるエマルションの安定性、生成する塗膜の耐久性、耐水性、光沢、耐雨筋汚染性などが向上する。   According to the third invention, a chemical bond is formed between the vinyl polymer seed-polymerized and the fluoroolefin copolymer at the time of seed polymerization of the coating film, and the compatibility of both is improved. This improves the stability of the emulsion obtained, the durability of the resulting coating film, water resistance, gloss, rain-stain stain resistance, and the like.

重合性不飽和二重結合としては、上記のものが例示でき、なかでもビニル基、アリル基、オレイル基、リノレイル基などの不飽和アルキル基が好ましく、さらに不飽和アルキル基のなかでは、オレイル基、リノレイル基などがより一層好ましい。これらの重合性不飽和二重結合を用いると、シード重合時のゲル化が抑制しやすい、比較的小粒子径のエマルションが容易に得られるという効果が奏される。   Examples of the polymerizable unsaturated double bond include those described above. Among them, an unsaturated alkyl group such as a vinyl group, an allyl group, an oleyl group, or a linoleyl group is preferable, and among the unsaturated alkyl groups, an oleyl group is preferable. Further, a linoleyl group and the like are more preferable. When these polymerizable unsaturated double bonds are used, an effect of easily obtaining an emulsion having a relatively small particle diameter, in which gelation at the time of seed polymerization is easily suppressed, is achieved.

フルオロオレフィン共重合体(A2)に重合性不飽和二重結合を導入する方法としては、上記の共重合法または高分子反応法が採用できる。   As a method for introducing a polymerizable unsaturated double bond into the fluoroolefin copolymer (A2), the above copolymerization method or polymer reaction method can be employed.

また、このフルオロオレフィン共重合体(A2)に架橋性官能基含有ビニル単量体をシード重合して複合化フッ素樹脂(A3)とすることにより、本発明の第1または第2の発明で使用するフルオロオレフィン共重合体(A)として使用できる。シード重合する架橋性官能基含有ビニル単量体としては、第1の発明で説明した架橋性官能基含有単量体が例示できる。   Further, the fluoroolefin copolymer (A2) is seed-polymerized with a crosslinkable functional group-containing vinyl monomer to obtain a composite fluororesin (A3), which is used in the first or second invention of the present invention. Can be used as the fluoroolefin copolymer (A). Examples of the crosslinkable functional group-containing vinyl monomer that undergoes seed polymerization include the crosslinkable functional group-containing monomers described in the first invention.

本発明の第1〜第3の水性分散組成物は、通常の添加剤を配合して水性塗料に調製できる。本発明の水性分散組成物に配合してもよい塗料用添加剤としては、たとえば界面活性剤、顔料、分散剤、増粘剤、防腐剤、紫外線吸収剤、消泡剤、レベリング剤などがあげられる。   The 1st-3rd aqueous dispersion composition of this invention can mix | blend a normal additive, and can prepare it in an aqueous coating material. Examples of paint additives that may be incorporated into the aqueous dispersion composition of the present invention include surfactants, pigments, dispersants, thickeners, preservatives, ultraviolet absorbers, antifoaming agents, leveling agents and the like. It is done.

界面活性剤としては、たとえばアニオン性乳化剤、非イオン性乳化剤又はそれらの組み合わせを使用することができ、場合により両性乳化剤、カチオン性界面活性剤を使用することもできる。   As the surfactant, for example, an anionic emulsifier, a nonionic emulsifier, or a combination thereof can be used. In some cases, an amphoteric emulsifier or a cationic surfactant can also be used.

アニオン性界面活性剤としては、たとえば高級アルコールの硫酸エステルのナトリウム塩、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスクシネートスルホン酸のナトリウム塩またはアルキルジフェニルエーテルスルホン酸のナトリウム塩などを使用することができる。これらの中で好ましい具体例は、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキル(またはアルキルフェニル)エーテルスルホネート等である。非イオン性乳化剤としては、たとえばポリオキシエチレンアルキルエーテルまたはポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルなどを使用することができる。好ましい具体例は、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル等である。両性乳化剤としては、ラウリルベタイン等が好適である。カチオン性界面活性剤としては、たとえばアルキルピリジニウムクロリド、アルキルアンモニウムクロリド等を使用することができる。また、単量体と共重合性の乳化剤、たとえばスチレンスルホン酸ナトリウム、アルキルアリールスルホン酸ナトリウム等も使用することができる。   As the anionic surfactant, for example, a sodium salt of a higher alcohol sulfate, a sodium alkylbenzene sulfonate, a sodium salt of a dialkyl succinate sulfonic acid or a sodium salt of an alkyl diphenyl ether sulfonic acid can be used. Among these, preferred examples include sodium alkylbenzene sulfonate, sodium lauryl sulfate, polyoxyethylene alkyl (or alkylphenyl) ether sulfonate, and the like. As the nonionic emulsifier, for example, polyoxyethylene alkyl ether or polyoxyethylene alkyl aryl ether can be used. Preferred specific examples are polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, and the like. As the amphoteric emulsifier, lauryl betaine and the like are suitable. As the cationic surfactant, for example, alkyl pyridinium chloride, alkyl ammonium chloride and the like can be used. In addition, an emulsifier that is copolymerizable with the monomer, such as sodium styrenesulfonate, sodium alkylarylsulfonate, and the like can also be used.

また、増粘剤としてはプライマルQR708(ロームアンドハース社製)などが、消泡剤としてはByk023(ビックケミージャパン(株))などが、分散剤としてはByk190(ビックケミージャパン(株))、ディスパーサントSN5027(サンノプコ(株))などが例示できる。   Moreover, as a thickener, Primal QR708 (made by Rohm and Haas), etc., as an antifoaming agent, Byk023 (Bic Chemie Japan Co., Ltd.), etc., as a dispersing agent, Byk190 (Bic Chemie Japan Co., Ltd.), Dispersant SN5027 (San Nopco) can be exemplified.

本発明の水性分散組成物は、耐候性塗料、電着塗料、コイルコート用塗料、自動車用塗料、落書き防止用塗料、重防食塗料など各種の塗料材料として有用である。塗装方法としてはそれらの塗料に採用されている通常の塗装方法、たとえばロールコート、ディッピング、刷毛塗り、スプレー、ローラーなどや、電着塗装法などが採用できる。   The aqueous dispersion composition of the present invention is useful as various paint materials such as weather-resistant paints, electrodeposition paints, coil coat paints, automobile paints, graffiti-preventing paints and heavy anticorrosion paints. As a coating method, a normal coating method used for those paints, for example, roll coating, dipping, brush coating, spraying, roller, or an electrodeposition coating method can be employed.

フルオロオレフィン共重合体(A)中に架橋性官能基を比較的多く導入し、硬化剤として常温硬化剤を使用した場合、本発明の組成物から形成した塗膜は常温で硬化させることができる。なお、硬化を促進するために加熱してもよい。   When a relatively large number of crosslinkable functional groups are introduced into the fluoroolefin copolymer (A) and a room temperature curing agent is used as the curing agent, the coating film formed from the composition of the present invention can be cured at room temperature. . In addition, you may heat in order to accelerate | stimulate hardening.

硬化して得られた塗膜は、充分に硬化(架橋)が進んでおり、乳化重合で得られたフッ素樹脂水性塗料に比べて、塗膜強度、耐溶剤性、耐汚染性が向上しており、外観も平滑で、艶むら、くすみなどの塗膜欠陥も減少している。   The cured coating film has been sufficiently cured (crosslinked) and improved in coating film strength, solvent resistance and stain resistance compared to the fluororesin aqueous coating obtained by emulsion polymerization. In addition, the appearance is smooth, and coating film defects such as glossiness and dullness are reduced.

つぎに製造例および実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの製造例および実施例のみに限定されるものではない。   Next, the present invention will be specifically described with reference to production examples and examples, but the present invention is not limited to these production examples and examples.

製造例1
6Lステンレス製オートクレーブにアセトン0.875kgおよびエタノール0.375kg、エチルビニルエーテル(EVE)104g、酢酸ビニル(VAc)86.7gおよびマレイン酸モノエチルエステル(MME)49.7gを入れ、窒素置換し、テトラフルオロエチレン(TFE)300gを加え、61.5℃まで昇温した。ついで撹拌下にオクタノイルパーオキサイド溶液(固形分70重量%)を20.0g加え、5時間反応させ、反応容器内圧力が0.30MPa・Gに下がった時点で反応を停止した。反応混合物を室温まで冷却し、未反応単量体をパージしたのちさらに窒素置換して、反応生成物1.66kg(固形分24.6重量%)を得た。この溶液を濃縮して固形分50重量%の溶液とした。得られた共重合体は、19F−MNRおよび1H−MNRで分析したところ、TFE/EVE/VAc/MME=35/30/21/14(モル%比)であり、GPCで測定した数平均分子量Mnは10,800、酸価は58.3mgKOH/gであった。
Production Example 1
A 6L stainless steel autoclave was charged with 0.875 kg of acetone and 0.375 kg of ethanol, 104 g of ethyl vinyl ether (EVE), 86.7 g of vinyl acetate (VAc) and 49.7 g of maleic acid monoethyl ester (MME). 300 g of fluoroethylene (TFE) was added and the temperature was raised to 61.5 ° C. Next, 20.0 g of octanoyl peroxide solution (solid content: 70% by weight) was added with stirring and reacted for 5 hours. The reaction was stopped when the pressure in the reaction vessel dropped to 0.30 MPa · G. The reaction mixture was cooled to room temperature, purged with unreacted monomers, and further purged with nitrogen to obtain 1.66 kg of reaction product (solid content 24.6% by weight). This solution was concentrated to give a 50% solids solution. The obtained copolymer was analyzed by 19 F-MNR and 1 H-MNR, and was TFE / EVE / VAc / MME = 35/30/21/14 (mole% ratio), which was measured by GPC. The average molecular weight Mn was 10,800, and the acid value was 58.3 mgKOH / g.

得られた共重合体のアセトン/エタノール溶液(固形分50重量%)50.0gに、攪拌しながらトリエチルアミン2.89gを加え、さらに水30.0gをゆっくりと加えて攪拌した。ついで50℃に加熱しながら減圧下にアセトン/エタノールを留去し、フルオロオレフィン共重合体水性分散体(固形分48.1重量%)を得た。   While stirring, 2.89 g of triethylamine was added to 50.0 g of an acetone / ethanol solution (solid content: 50% by weight) of the copolymer, and then 30.0 g of water was slowly added and stirred. Subsequently, acetone / ethanol was distilled off under reduced pressure while heating to 50 ° C. to obtain an aqueous fluoroolefin copolymer dispersion (solid content: 48.1% by weight).

製造例2〜5
表1に示す単量体を使用して、製造例1と同様にしてフルオロオレフィン共重合体を製造し、ついで表1に示す量のトリエチルアミンにより中和してフルオロオレフィン共重合体水性分散体を得た。
Production Examples 2-5
Using the monomers shown in Table 1, a fluoroolefin copolymer was produced in the same manner as in Production Example 1, and then neutralized with the amount of triethylamine shown in Table 1 to obtain an aqueous dispersion of the fluoroolefin copolymer. Obtained.

表1中の単量体の略号は以下のとおりである。
TFE:テトラフルオロエチレン
HFP:ヘキサフルオロプロピレン
EVE:エチルビニルエーテル
VAc:酢酸ビニル
VPi:プロピオン酸ビニル
VV−10:シェル化学社製のバーサチック酸ビニル
DAAM:ダイアセトンアクリルアミド
MME:マレイン酸モノエチルエステル
FME:フマル酸モノエチルエステル
Abbreviations of monomers in Table 1 are as follows.
TFE: tetrafluoroethylene HFP: hexafluoropropylene EVE: ethyl vinyl ether VAc: vinyl acetate VPi: vinyl propionate VV-10: vinyl versatate DAAM manufactured by Shell Chemical Co., Ltd .: diacetone acrylamide MME: maleic acid monoethyl ester FME: fumarate Acid monoethyl ester

Figure 2005162994
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製造例6
表2に示す単量体を使用して、製造例1と同様にしてTFE/EVE/VPi/マレイン酸無水物(MAN)=35/16/35/14(モル%比)のフルオロオレフィン共重合体を合成した。
Production Example 6
Fluoroolefin copolymer of TFE / EVE / VPi / maleic anhydride (MAN) = 35/16/35/14 (mole ratio) using the monomers shown in Table 2 in the same manner as in Production Example 1. A coalescence was synthesized.

このフルオロオレフィン共重合体のアセトン溶液(固形分50重量%)50.0gに、攪拌しながら2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)1.44gおよびエタノール(EtOH)1.02gを加え、さらにトリエチルアミン3.70gをゆっくりと加えた。この混合物を55℃にて4時間加熱攪拌したのち室温にまで戻し、水35.0gをゆっくりと加えて攪拌した。ついで50℃にまで加熱しながら減圧下にアセトンを留去し、フルオロオレフィン共重合体水性分散体(固形分46.1重量%)を得た。   While stirring, 1.44 g of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and 1.02 g of ethanol (EtOH) were added to 50.0 g of an acetone solution (solid content: 50% by weight) of this fluoroolefin copolymer. 70 g was added slowly. The mixture was heated and stirred at 55 ° C. for 4 hours and then returned to room temperature, and 35.0 g of water was slowly added and stirred. Subsequently, acetone was distilled off under reduced pressure while heating to 50 ° C. to obtain an aqueous fluoroolefin copolymer dispersion (solid content: 46.1% by weight).

製造例7〜10
表2に示す単量体を使用して製造例6と同様にしてフルオロオレフィン共重合体を製造し、ついで表2に示す化合物を使用して変性し、さらに表2に示す量のトリエチルアミンにより中和してフルオロオレフィン共重合体水性分散体を得た。
Production Examples 7 to 10
Using the monomers shown in Table 2, a fluoroolefin copolymer was produced in the same manner as in Production Example 6, then modified with the compounds shown in Table 2, and further with triethylamine in the amount shown in Table 2. This was combined to obtain a fluoroolefin copolymer aqueous dispersion.

製造例11
表2に示す単量体を使用して、製造例1と同様にしてTFE/EVE/VPi/マレイン酸無水物=35/16/35/14(モル%比)のフルオロオレフィン共重合体を合成した。
Production Example 11
Using the monomers shown in Table 2, a fluoroolefin copolymer of TFE / EVE / VPi / maleic anhydride = 35/16/35/14 (mole% ratio) was synthesized in the same manner as in Production Example 1. did.

このフルオロオレフィン共重合体のアセトン溶液(固形分50重量%)50.0gに、攪拌しながらオレイルアルコール(C1836O、新日本理化(株)製)(OLA)1.91gを加え、さらにトリエチルアミン0.72gをゆっくりと加えた。この混合物を55℃にて4時間加熱攪拌したのち室温にまで戻し、28%水酸化アンモニウム水7.19gと水29.0gをゆっくりと加えて攪拌した。ついで50℃にまで加熱しながら減圧下にアセトンを留去し、重合性不飽和二重結合を含有するフルオロオレフィン共重合体水性分散体(固形分45.5重量%)を得た。 To 50.0 g of this fluoroolefin copolymer acetone solution (solid content 50% by weight), 1.91 g of oleyl alcohol (C 18 H 36 O, manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.) (OLA) was added while stirring. Further, 0.72 g of triethylamine was slowly added. The mixture was heated and stirred at 55 ° C. for 4 hours and then returned to room temperature. Then, 7.19 g of 28% ammonium hydroxide water and 29.0 g of water were slowly added and stirred. Subsequently, acetone was distilled off under reduced pressure while heating to 50 ° C. to obtain an aqueous fluoroolefin copolymer dispersion (solid content: 45.5% by weight) containing a polymerizable unsaturated double bond.

表2中の単量体の略号は以下のとおりである。
TFE:テトラフルオロエチレン
EVE:エチルビニルエーテル
VAc:酢酸ビニル
VPi:プロピオン酸ビニル
VV−10:シェル化学社製のバーサチック酸ビニル
MAN:マレイン酸無水物
HEMA:2−ヒドロキシエチルメタクリレート
DAOH:ダイアセトンアルコール
EtOH:エタノール
OLA:オレイルアルコール
Abbreviations of monomers in Table 2 are as follows.
TFE: tetrafluoroethylene EVE: ethyl vinyl ether VAc: vinyl acetate VPi: vinyl propionate VV-10: vinyl versatate MAN manufactured by Shell Chemical Company: maleic anhydride HEMA: 2-hydroxyethyl methacrylate DAOH: diacetone alcohol EtOH: Ethanol OLA: oleyl alcohol

Figure 2005162994
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実施例1
製造例1で製造した水性分散体(a−1)50.0gに0.5gの増粘剤(プライマルQR708)、0.25gの消泡剤(Byk023)、2.0gの造膜助剤(テキサノール:イーストマン・ケミカル社製)、0.64gの硬化剤としてカルボジイミド化合物であるカルボジライトE−01(日清紡(株)製)20.0gを加えてよく攪拌し、塗膜形成成分としてフルオロオレフィン共重合体単独使用の水性分散組成物を得た。この組成物をメッシュで濾過して、あらかじめ溶剤可溶型架橋型フッ素塗料(白)を塗装しサンディング処理したアルミニウム板上に、アプリケーターを用いて塗装して塗板を作製した。この塗板を室温で10日間放置して硬化させ試験片とし、つぎの特性を調べた。結果を表3に示す。
Example 1
To 50.0 g of the aqueous dispersion (a-1) produced in Production Example 1, 0.5 g of a thickener (Primal QR708), 0.25 g of an antifoaming agent (Byk023), 2.0 g of a film-forming aid ( Texanol: manufactured by Eastman Chemical Co., Ltd.), 20.0 g of carbodiimide compound Carbodilite E-01 (manufactured by Nisshinbo Co., Ltd.) as a curing agent of 0.64 g was added and stirred well. An aqueous dispersion composition using the polymer alone was obtained. This composition was filtered through a mesh, and coated with an applicator on an aluminum plate that had been previously coated with a solvent-soluble crosslinkable fluorine paint (white) and subjected to sanding to prepare a coated plate. The coated plate was allowed to stand at room temperature for 10 days to be cured to obtain a test piece. The following characteristics were examined. The results are shown in Table 3.

外観:目視で塗膜外観を観察する。
艶むらがあるまたはくすみが多いときをC、艶むらまたは多少くすみがあるときをB、艶むらおよびくすみがないときをAとする。
Appearance: The appearance of the coating film is visually observed.
Let C be when there is glossiness or dullness, B when glossiness or slight dullness, and A when there is no glossiness or dullness.

光沢:JIS K5400に準じて、60度の鏡面光沢度を測定する。 Gloss: Specular gloss of 60 degrees is measured according to JIS K5400.

鉛筆硬度:JIS K5400に準じて測定する。 Pencil hardness: Measured according to JIS K5400.

耐溶剤試験:塗膜表面をメチルエチルケトン(MEK)を含浸させた不織布でふき取る操作を行なう。ふき取り操作は10回往復が終了するまで行なう。
試験終了後、塗膜に溶解または光沢低下が認められない場合をA、塗膜にわずかな溶解または光沢低下が認められる場合をB、著しい溶解または光沢低下が認められる場合をCとする。
Solvent resistance test: The surface of the coating film is wiped with a nonwoven fabric impregnated with methyl ethyl ketone (MEK). The wiping operation is performed until 10 round trips are completed.
After completion of the test, A is defined as no dissolution or gloss reduction in the coating film, B is defined as slight dissolution or gloss reduction in the coating film, and C is defined as significant dissolution or gloss reduction.

耐水性:塗膜を60℃の温水に24時間浸漬し、その後に塗膜を目視観察する。
異常がない場合をA、若干の白濁、艶引けが見られる場合をB、著しい白濁、艶引けが見られる場合をC、塗膜の溶解が発生している場合をDとする。
Water resistance: The coating film is immersed in warm water at 60 ° C. for 24 hours, and then the coating film is visually observed.
When there is no abnormality, A is indicated as B, when some cloudiness and glossiness are observed, B is marked when cloudiness and glossiness are observed, and D when the coating film is dissolved.

耐雨筋汚染性:塗膜を水平面に対して45度の角度で屋外に暴露し、1ヶ月後の初期との明度差、および6ヶ月後の明度差を測定する。
明度差(ΔE)が0から2未満の場合をA、2以上4未満の場合をB、4以上6未満の場合をC、6以上10未満の場合をD、10以上の場合をEとする。
Rain resistant stain resistance: The coating film is exposed outdoors at an angle of 45 degrees with respect to a horizontal plane, and the difference in brightness from the initial one month later and the difference in brightness after six months are measured.
The brightness difference (ΔE) is 0 to less than 2 as A, 2 to less than 4 as B, 4 to less than 6 as C, 6 to less than 10 as D, and 10 or more as E. .

実施例2〜7
表3に示す配合を採用して実施例1と同様に水性分散組成物を調製し、塗装して試験片を作製し、塗膜物性を調べた。結果を表3に示す。
Examples 2-7
An aqueous dispersion composition was prepared in the same manner as in Example 1 using the formulation shown in Table 3, and coated to prepare test pieces, and the physical properties of the coating film were examined. The results are shown in Table 3.

比較例1
特開平8−337620号公報の実施例5と同様の水性フッ素樹脂ワニスを製造し、硬化剤を加えず、その他は実施例1と同様にして塗装し、塗膜物性を調べた。結果を表3に示す。
Comparative Example 1
A water-based fluororesin varnish similar to Example 5 of JP-A-8-337620 was produced, and no coating agent was added. The others were coated in the same manner as in Example 1, and the coating film properties were examined. The results are shown in Table 3.

Figure 2005162994
Figure 2005162994

製造例12
300mlの4つ口フラスコにイオン交換水24.2重量部、硫酸エステル型アニオン性界面活性剤(日本乳化剤(株)製のNewcol−707SF、固形分30%)0.24重量部、を加え、80℃に加熱攪拌した。これに、2−(アセトアセトキシ)エチルメタクリレート6.70重量部、アクリル酸0.32重量部、スチレン11.8重量部、メタクリル酸メチル12.0重量部、アクリル酸n−ブチル36.3重量部、Newcol−707SF6.45重量部、過硫酸アンモニウム0.13重量部のプレエマルションを3時間かけて滴下した。滴下終了後過硫酸アンモニウム0.05重量部とイオン交換水0.10重量部の混合物を1時間かけて滴下し、さらに1時間80℃で加熱攪拌して水性アクリル樹脂エマルションを得た(固形分50.5重量%)。この水性アクリル樹脂エマルションをb−1とする。
Production Example 12
To a 300 ml four-necked flask was added 24.2 parts by weight of ion-exchanged water, 0.24 parts by weight of a sulfate ester type anionic surfactant (Newcol-707SF manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd., solid content 30%), The mixture was heated and stirred at 80 ° C. To this, 6.70 parts by weight of 2- (acetoacetoxy) ethyl methacrylate, 0.32 parts by weight of acrylic acid, 11.8 parts by weight of styrene, 12.0 parts by weight of methyl methacrylate, 36.3 parts by weight of n-butyl acrylate Part, Newcol-707SF 6.45 parts by weight, ammonium persulfate 0.13 parts by weight pre-emulsion was added dropwise over 3 hours. After completion of the dropwise addition, a mixture of 0.05 parts by weight of ammonium persulfate and 0.10 parts by weight of ion-exchanged water was added dropwise over 1 hour, and the mixture was further heated and stirred at 80 ° C. for 1 hour to obtain an aqueous acrylic resin emulsion (solid content 50 .5 wt%). This aqueous acrylic resin emulsion is designated as b-1.

製造例13
表4に示す組成の単量体を用いたほかは製造例12と同様にして水性アクリル樹脂エマルション(b−2)を製造した。
Production Example 13
An aqueous acrylic resin emulsion (b-2) was produced in the same manner as in Production Example 12 except that the monomers having the compositions shown in Table 4 were used.

表4中の単量体の略号は以下のとおりである。
AAMA:2−(アセトアセトキシ)エチルメタクリレート
AA:アクリル酸
St:スチレン
MMA:メタクリル酸メチル
BA:アクリル酸n−ブチル
EHA:2−エチルヘキシルアクリレート
Abbreviations of monomers in Table 4 are as follows.
AAMA: 2- (acetoacetoxy) ethyl methacrylate AA: Acrylic acid St: Styrene MMA: Methyl methacrylate BA: n-butyl acrylate EHA: 2-ethylhexyl acrylate

Figure 2005162994
Figure 2005162994

実施例8
製造例6で製造した含フッ素水性分散体(a−6)35.0gと製造例12で製造した水性アクリル樹脂エマルション(b−1)15.0gを加えてよく攪拌し、テトラエチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液でpHを8.5に調整した。これに0.5gの増粘剤(プライマルQR708)、0.25gの消泡剤(Byk023)、2.0gの造膜助剤(テキサノール)加えてよく攪拌しフッ素樹脂水性分散組成物を得た。この組成物をメッシュで濾過して、あらかじめ溶剤可溶型架橋型フッ素塗料(白)を塗装しサンディング処理したアルミニウム板上に、アプリケーターを用いて塗装して塗板を作製した。この塗板を室温で10日間放置して硬化させ試験片とし、実施例1と同様の塗膜物性を調べた。結果を表5に示す。
Example 8
35.0 g of the fluorinated aqueous dispersion (a-6) produced in Production Example 6 and 15.0 g of the aqueous acrylic resin emulsion (b-1) produced in Production Example 12 were added and stirred well, and an aqueous tetraethylammonium hydroxide solution was added. The pH was adjusted to 8.5. To this, 0.5 g of a thickener (Primal QR708), 0.25 g of an antifoaming agent (Byk023) and 2.0 g of a film-forming auxiliary (texanol) were added and stirred well to obtain an aqueous fluororesin dispersion composition. . This composition was filtered through a mesh, and coated with an applicator on an aluminum plate that had been previously coated with a solvent-soluble crosslinkable fluorine paint (white) and subjected to sanding to prepare a coated plate. The coated plate was allowed to stand at room temperature for 10 days to be cured to obtain a test piece, and the same coating film properties as in Example 1 were examined. The results are shown in Table 5.

実施例9〜11
表5に示す配合に従い、実施例8と同様にして水性分散組成物を調製し、塗装して試験片を作製し、実施例1と同様の塗膜物性を調べた。結果を表5に示す。
Examples 9-11
According to the formulation shown in Table 5, an aqueous dispersion composition was prepared in the same manner as in Example 8, and coated to prepare a test piece. The coating film properties similar to those in Example 1 were examined. The results are shown in Table 5.

Figure 2005162994
Figure 2005162994

製造例14
1,6−ヘキサンジオール71.2g、アジピン酸102g、2,2−ジメチロールプロピオン酸22.7gを混合して180℃まで温度を上げ、24時間かけて反応させて水酸基価60mgKOH/gで酸価60mgKOH/gのポリエステルを得た。このポリエステルをアセトン300gに溶解し、これに2,2−ジメチロールプロピオン酸30.0gおよびシクロヘキサンジメタノール27.0gを混合し、70℃で攪拌しつつ、4,4−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート236gを加えて80℃に温度を上げた。そのまま6時間反応させたのち冷却してポリウレタン溶液を得た。このポリウレタン溶液に、80%ヒドラジン水溶液21.0gとトリエチルアミン40.0gおよび水1500gとの混合液を高速攪拌しながら徐々に加えた。得られた溶液を60℃にまで加熱し、減圧下に溶剤を留去したのち水で濃度調整を行ない、固形分23.7重量%の水性ポリウレタンエマルションを得た。この水性ポリウレタンエマルションをb−3とする。
Production Example 14
71.2 g of 1,6-hexanediol, 102 g of adipic acid, and 22.7 g of 2,2-dimethylolpropionic acid were mixed, the temperature was raised to 180 ° C., and the reaction was carried out over 24 hours to obtain an acid with a hydroxyl value of 60 mgKOH / g. A polyester having a value of 60 mg KOH / g was obtained. This polyester is dissolved in 300 g of acetone, to which 30.0 g of 2,2-dimethylolpropionic acid and 27.0 g of cyclohexanedimethanol are mixed, and 236 g of 4,4-dicyclohexylmethane diisocyanate is added while stirring at 70 ° C. The temperature was raised to 80 ° C. The reaction was allowed to proceed for 6 hours, followed by cooling to obtain a polyurethane solution. To this polyurethane solution, a mixed solution of 21.0 g of 80% hydrazine aqueous solution, 40.0 g of triethylamine and 1500 g of water was gradually added while stirring at high speed. The obtained solution was heated to 60 ° C., the solvent was distilled off under reduced pressure, and the concentration was adjusted with water to obtain an aqueous polyurethane emulsion having a solid content of 23.7% by weight. This aqueous polyurethane emulsion is designated as b-3.

実施例12
製造例8で製造した含フッ素水性分散体(a−8)20.0gと製造例14で製造した水性ポリウレタンエマルション(b−3)63.0gを加えてよく攪拌し、これに0.5gの増粘剤(プライマルQR708)、0.25gの消泡剤(Byk023)、を加えてよく攪拌しフッ素樹脂水性組成物を得た。この組成物をメッシュで濾過して、あらかじめ溶剤可溶型架橋型フッ素塗料(白)を塗装しサンディング処理したアルミニウム板上に、アプリケーターを用いて塗装して塗板を作製した。この塗板を室温で10日間放置して硬化させ試験片とし、実施例1と同様の塗膜物性を調べた。結果を表6に示す。
Example 12
20.0 g of the fluorine-containing aqueous dispersion (a-8) produced in Production Example 8 and 63.0 g of the aqueous polyurethane emulsion (b-3) produced in Production Example 14 were added and stirred well. A thickener (Primal QR708) and 0.25 g of antifoaming agent (Byk023) were added and stirred well to obtain an aqueous fluororesin composition. This composition was filtered through a mesh, and coated with an applicator on an aluminum plate that had been previously coated with a solvent-soluble crosslinkable fluorine paint (white) and subjected to sanding to prepare a coated plate. The coated plate was allowed to stand at room temperature for 10 days to be cured to obtain a test piece, and the same coating film properties as in Example 1 were examined. The results are shown in Table 6.

実施例13
製造例9で製造した含フッ素水性分散体(a−9)を用い、表6に示す配合により実施例12と同様にして水性分散組成物を調製し、塗装して試験片を作製し、実施例1と同様の塗膜物性を調べた。結果を表6に示す。
Example 13
Using the fluorine-containing aqueous dispersion (a-9) produced in Production Example 9, an aqueous dispersion composition was prepared in the same manner as in Example 12 with the formulation shown in Table 6, and coated to prepare a test piece. The same coating film properties as in Example 1 were examined. The results are shown in Table 6.

Figure 2005162994
Figure 2005162994

実施例14
含フッ素水性分散体(a−1)の50gを300mlに入れ、攪拌しながら温度を80℃にあげ、グリシジルメタクリレートを0.24g加えて1時間攪拌した。つぎに、この溶液にメタクリル酸メチル5.68g、メタクリル酸シクロヘキシル3.00g、アクリル酸n−ブチル13.0g、ダイアセトンアクリルアミド2.0g、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート0.12g、アクリル酸0.20g、水20.0gおよび硫酸エステル型アニオン性界面活性剤0.40g(日本乳化剤(株)製のNewcol−707SF、固形分30重量%)の混合物を1時間かけて滴下した。滴下開始直後に0.60gの10%過硫酸アンモニウムの水溶液を加えた。滴下終了後に温度を90℃まで上昇させ、さらに2時間攪拌加熱してシード重合を行ない、複合化水性フッ素樹脂分散体を得た。
Example 14
50 g of the fluorinated aqueous dispersion (a-1) was placed in 300 ml, the temperature was raised to 80 ° C. while stirring, 0.24 g of glycidyl methacrylate was added, and the mixture was stirred for 1 hour. Next, 5.68 g of methyl methacrylate, 3.00 g of cyclohexyl methacrylate, 13.0 g of n-butyl acrylate, 2.0 g of diacetone acrylamide, 0.12 g of 1,6-hexanediol diacrylate, acrylic acid are added to this solution. A mixture of 0.20 g, 20.0 g of water and 0.40 g of a sulfate ester type anionic surfactant (Newcol-707SF manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd., solid content: 30% by weight) was added dropwise over 1 hour. Immediately after the start of dropping, 0.60 g of an aqueous solution of 10% ammonium persulfate was added. After completion of the dropwise addition, the temperature was raised to 90 ° C., and the mixture was further stirred and heated for 2 hours for seed polymerization to obtain a composite aqueous fluororesin dispersion.

得られた複合化水性フッ素樹脂分散体50.0gに、0.5gの増粘剤(プライマルQR708)、0.25gの消泡剤(Byk023)、2.0gの造膜助剤(テキサノール)、0.51gの硬化剤(アジピン酸ジヒドラジド)を加えてよく攪拌し複合化フッ素樹脂水性塗料組成物を得た。この塗料組成物をメッシュで濾過して、あらかじめ溶剤可溶型架橋型フッ素塗料(白)を塗装しサンディング処理したアルミニウム板上に、アプリケーターを用いて塗装して塗板を作製した。この塗板を室温で10日間放置して硬化させ試験片とし、実施例1と同様の塗膜物性を調べた。結果を表7に示す。   To 50.0 g of the obtained composite aqueous fluororesin dispersion, 0.5 g thickener (Primal QR708), 0.25 g antifoaming agent (Byk023), 2.0 g film-forming aid (texanol), 0.51 g of a curing agent (adipic acid dihydrazide) was added and stirred well to obtain a composite fluororesin aqueous coating composition. This coating composition was filtered through a mesh, and coated with an applicator on an aluminum plate that had been previously coated with a solvent-soluble cross-linking fluorine coating (white) and sanded to prepare a coated plate. The coated plate was allowed to stand at room temperature for 10 days to be cured to obtain a test piece, and the same coating film properties as in Example 1 were examined. The results are shown in Table 7.

実施例15〜17
表7に示す単量体を用いて実施例14と同様にしてシード重合により複合化水性フッ素樹脂分散体を製造し、実施例14と同様にして水性塗料組成物を調製し、塗装して試験片を作製し、実施例1と同様の塗膜物性を調べた。結果を表7に示す。
Examples 15-17
A composite water-based fluororesin dispersion was produced by seed polymerization in the same manner as in Example 14 using the monomers shown in Table 7, and an aqueous coating composition was prepared in the same manner as in Example 14, coated and tested. A piece was prepared, and the same physical properties as those in Example 1 were examined. The results are shown in Table 7.

実施例18〜21
実施例14においてグリシジルメタクリレートを加えなかった以外は、表7の単量体を用いて実施例14と同様にしてシード重合により複合化水性フッ素樹脂分散体を製造し、実施例14と同様にして水性塗料組成物を調製し、塗装して試験片を作製し、実施例1と同様の塗膜物性を調べた。結果を表7に示す。
Examples 18-21
A composite aqueous fluororesin dispersion was produced by seed polymerization in the same manner as in Example 14 using the monomers shown in Table 7 except that glycidyl methacrylate was not added in Example 14, and as in Example 14. A water-based coating composition was prepared and coated to prepare a test piece, and the coating film properties similar to those of Example 1 were examined. The results are shown in Table 7.

表7中の略号は以下のとおりである。
MMA:メタクリル酸メチル
CHMA:シクロヘキシルメタクリレート
BA:アクリル酸n−ブチル
EHA:2−エチルヘキシルアクリレート
DAAM:ダイアセトンアクリルアミド
HDA:1,6−ヘキサンジオールジアクリレート
AA:アクリル酸
707SF:硫酸エステル型アニオン性界面活性剤。日本乳化剤(株)製のNewcol−707SF
APS:過硫酸アンモニウム
Abbreviations in Table 7 are as follows.
MMA: methyl methacrylate CHMA: cyclohexyl methacrylate BA: n-butyl acrylate EHA: 2-ethylhexyl acrylate DAAM: diacetone acrylamide HDA: 1,6-hexanediol diacrylate AA: acrylic acid 707SF: sulfate ester type anionic surface activity Agent. Newcol-707SF manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.
APS: ammonium persulfate

Figure 2005162994
Figure 2005162994

実施例22
実施例14で得られた複合化水性フッ素樹脂分散体を50℃で2ヵ月間保存し、実施例14と同様に塗膜を作製したところ外観に異常は認められなかった。
Example 22
When the composite aqueous fluororesin dispersion obtained in Example 14 was stored at 50 ° C. for 2 months and a coating film was produced in the same manner as in Example 14, no abnormality was observed in the appearance.

比較例2
特開昭63−314202号公報の実施例2に従い、アクリル樹脂を複合化した水性フッ素樹脂分散体を得た。これを50℃で2ヵ月間保存して、塗膜を作製したところ、塗膜外観に白濁がみられた。
Comparative Example 2
According to Example 2 of JP-A-63-314202, an aqueous fluororesin dispersion in which an acrylic resin was combined was obtained. When this was stored at 50 ° C. for 2 months to prepare a coating film, the appearance of the coating film was clouded.

Claims (12)

酸価が10〜250mgKOH/gのフルオロオレフィン共重合体(A)と非フッ素系合成樹脂エマルション(B)とからなり、該フルオロオレフィン共重合体(A)がマレイン酸単位、マレイン酸無水物単位、マレイン酸モノエステル単位、フマル酸単位およびフマル酸モノエステル単位よりなる群から選ばれる少なくとも1種の構造単位を有し、かつ該フルオロオレフィン共重合体(A)および非フッ素系合成樹脂(B)の少なくとも一方が架橋性官能基を含んでいる含フッ素水性分散組成物。 It comprises a fluoroolefin copolymer (A) having an acid value of 10 to 250 mgKOH / g and a non-fluorinated synthetic resin emulsion (B). The fluoroolefin copolymer (A) is a maleic acid unit or a maleic anhydride unit. , At least one structural unit selected from the group consisting of a maleic acid monoester unit, a fumaric acid unit and a fumaric acid monoester unit, and the fluoroolefin copolymer (A) and non-fluorinated synthetic resin (B ) Is a fluorine-containing aqueous dispersion composition containing at least one of crosslinkable functional groups. フルオロオレフィン共重合体(A)が重合性不飽和二重結合を有している請求項1記載の水性分散組成物。 The aqueous dispersion composition according to claim 1, wherein the fluoroolefin copolymer (A) has a polymerizable unsaturated double bond. フルオロオレフィン共重合体(A)が架橋性官能基としてカルボニル基を有し、非フッ素系合成樹脂(B)がヒドラジド基を有する請求項1または2記載の水性分散組成物。 The aqueous dispersion composition according to claim 1 or 2, wherein the fluoroolefin copolymer (A) has a carbonyl group as a crosslinkable functional group, and the non-fluorinated synthetic resin (B) has a hydrazide group. フルオロオレフィン共重合体(A)がα,β−不飽和カルボニル基を有し、非フッ素系合成樹脂(B)が活性メチレン基を有する請求項1または2記載の水性分散組成物。 The aqueous dispersion composition according to claim 1 or 2, wherein the fluoroolefin copolymer (A) has an α, β-unsaturated carbonyl group and the non-fluorinated synthetic resin (B) has an active methylene group. 非フッ素系合成樹脂エマルション(B)がアクリル樹脂エマルション、ウレタン樹脂エマルションまたはポリエステル樹脂エマルションである請求項1〜4のいずれかに記載の水性分散組成物。 The aqueous dispersion composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the non-fluorinated synthetic resin emulsion (B) is an acrylic resin emulsion, a urethane resin emulsion, or a polyester resin emulsion. さらに硬化剤(C)を含んでなる請求項1〜5のいずれかに記載の水性分散組成物。 The aqueous dispersion composition according to any one of claims 1 to 5, further comprising a curing agent (C). 硬化剤(C)が、非ブロック型イソシアネート化合物、ヒドラジド化合物、カルボジイミド化合物およびアジリジンよりなる群から選ばれる少なくとも1種の常温硬化剤(C1)である請求項6記載の水性分散組成物。 The aqueous dispersion composition according to claim 6, wherein the curing agent (C) is at least one room temperature curing agent (C1) selected from the group consisting of a non-blocked isocyanate compound, a hydrazide compound, a carbodiimide compound and an aziridine. 酸価が10〜250mgKOH/gのフルオロオレフィン共重合体(A)と常温硬化剤(C1)とからなり、該フルオロオレフィン共重合体(A)がマレイン酸単位、マレイン酸無水物単位、マレイン酸モノエステル単位、フマル酸単位およびフマル酸モノエステル単位よりなる群から選ばれる少なくとも1種の構造単位を有し、かつ該フルオロオレフィン共重合体(A)が架橋性官能基を含んでおり、該常温硬化剤(C1)が非ブロック型イソシアネート化合物、ヒドラジド化合物、カルボジイミド化合物およびアジリジンよりなる群から選ばれる少なくとも1種である含フッ素水性分散組成物。 It consists of a fluoroolefin copolymer (A) having an acid value of 10 to 250 mgKOH / g and a normal temperature curing agent (C1). The fluoroolefin copolymer (A) is a maleic acid unit, a maleic anhydride unit, a maleic acid Having at least one structural unit selected from the group consisting of a monoester unit, a fumaric acid unit and a fumaric acid monoester unit, and the fluoroolefin copolymer (A) contains a crosslinkable functional group, A fluorine-containing aqueous dispersion composition, wherein the room temperature curing agent (C1) is at least one selected from the group consisting of a non-blocked isocyanate compound, a hydrazide compound, a carbodiimide compound, and an aziridine. フルオロオレフィン共重合体(A)が重合性不飽和二重結合を有している請求項8記載の水性分散組成物。 The aqueous dispersion composition according to claim 8, wherein the fluoroolefin copolymer (A) has a polymerizable unsaturated double bond. フルオロオレフィン共重合体(A)が、フルオロオレフィン共重合体(A)の水性分散体にビニル単量体をシード重合して得られる複合化フッ素樹脂(A1)である請求項1〜9のいずれかに記載の水性分散組成物。 The fluoroolefin copolymer (A) is a composite fluororesin (A1) obtained by seed polymerization of a vinyl monomer in an aqueous dispersion of the fluoroolefin copolymer (A). An aqueous dispersion composition according to claim 1. 酸価が10〜250mgKOH/gのフルオロオレフィン共重合体(A2)と水とからなり、該フルオロオレフィン共重合体(A2)がマレイン酸単位、マレイン酸無水物単位、マレイン酸モノエステル単位、フマル酸単位およびフマル酸モノエステル単位よりなる群から選ばれる少なくとも1種の構造単位を有し、かつ該フルオロオレフィン共重合体(A2)が重合性不飽和二重結合を有している含フッ素水性分散組成物。 A fluoroolefin copolymer (A2) having an acid value of 10 to 250 mgKOH / g and water, the fluoroolefin copolymer (A2) comprising maleic acid units, maleic anhydride units, maleic acid monoester units, fumarate Fluorine-containing aqueous solution having at least one structural unit selected from the group consisting of an acid unit and a fumaric acid monoester unit, and wherein the fluoroolefin copolymer (A2) has a polymerizable unsaturated double bond Dispersion composition. フルオロオレフィン共重合体(A)が、フルオロオレフィン共重合体(A2)の水性分散体に架橋性官能基含有ビニル単量体をシード重合して得られる複合化フッ素樹脂(A3)である請求項1〜9のいずれかに記載の水性分散組成物。 The fluoroolefin copolymer (A) is a composite fluororesin (A3) obtained by seed polymerizing a crosslinkable functional group-containing vinyl monomer to an aqueous dispersion of the fluoroolefin copolymer (A2). The aqueous dispersion composition according to any one of 1 to 9.
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