JP2011219653A - Coating composition for surface coating of blade of wind power generator, blade of wind power generator, and method for manufacturing the blade - Google Patents

Coating composition for surface coating of blade of wind power generator, blade of wind power generator, and method for manufacturing the blade Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating composition for surface coating of a blade of a wind power generator, for forming a coating film excellent in weather resistance and slipping property for snow and ice and contamination removing property on a blade surface of a wind power generator, and to provide the blade and a method for manufacturing the blade.SOLUTION: The coating composition for a blade of a wind power generator contains a fluorocarbon resin having a hydrolyzable silyl group as an essential component. The blade of a wind power generator has a coating film on the surface of a blade base, the coating film being formed of the above described coating composition for surface coating of a blade of a wind power generator. The method for manufacturing the blade is also disclosed.

Description

本発明は、風力発電機のブレードの表面塗布用塗料組成物、ならびに風力発電機のブレードおよびその製造方法に関する。   The present invention relates to a wind power generator blade surface coating composition, a wind power generator blade and a method of manufacturing the same.

風力発電機は、クリーンなエネルギーが得られることから各地に普及されてきている。このような風力発電機は、強い風が長時間吹く場所に設置されるのが一般的であり、特に周辺に高い建築物や木等がない海岸線に設置されることが多い。風力発電機としては、例えば、図2に示すように、塔体110と、塔体110上に設けられた塔頂回動部120と、塔頂回動部120に回動支持部を介して取り付けられたブレード130とを有する風力発電機101が挙げられる。塔頂回動部120は、風向きに応じて回動し、ブレード130を風が吹いている方に向けられるようになっている。ブレード130としては、例えば、木材からなる翼状の板片の表面が繊維強化プラスチック(FRP)により補強されたブレード等が用いられる。   Wind power generators have been popularized in various places because clean energy can be obtained. Such a wind power generator is generally installed in a place where strong winds blow for a long time, and is often installed especially on a coastline where there are no high buildings or trees in the vicinity. As a wind power generator, for example, as shown in FIG. 2, a tower body 110, a tower top turning part 120 provided on the tower body 110, and a tower top turning part 120 via a turning support part. And a wind power generator 101 having a blade 130 attached thereto. The tower top rotating section 120 rotates according to the wind direction, and the blade 130 is directed toward the direction where the wind is blowing. As the blade 130, for example, a blade in which the surface of a wing-like plate piece made of wood is reinforced with fiber reinforced plastic (FRP) is used.

寒冷地に設置された風力発電機は、雪や氷が、ブレードに付着し、風の抵抗値の増加により風車効率や発電効率が低下する問題がある。
特に、雪氷が微量の水分を含んでいる場合には、水分に由来する水素結合力、ファンデルワールス力等により雪氷は相当に大きな重量まで成長し、風車効率や発電効率が大きく低下する。
着雪氷防止の対策として、ヒーター等の発熱体をブレードやタワーに組み込む手法が効果的であるが、設備の付加は決して安価なものとは言えず、電力等のエネルギーおよび設備の維持に要する費用や手間は極めて大きくなる。また、融解した雪氷により発生した水が発熱体から離れた箇所で再度氷結するといった問題も発生する。
物理的に、着雪氷を払拭する手法も考えられるが、強固に付着した雪氷を十分に払拭することはできず、また、最近の1500kW級の風力発電機では、風車ブレードの回転軸が70m上空にあり、風車ブレードの全長は30mを超えることから、クレーン作業を考慮しても、着雪氷の払拭作業は困難な作業となる。
A wind power generator installed in a cold region has a problem that snow and ice adhere to the blade, and wind turbine efficiency and power generation efficiency decrease due to an increase in wind resistance.
In particular, when snow and ice contain a very small amount of water, the snow and ice grow to a considerably large weight due to hydrogen bonding force, van der Waals force and the like derived from water, and windmill efficiency and power generation efficiency are greatly reduced.
Although it is effective to incorporate a heating element such as a heater into the blade or tower as a measure to prevent snow accretion, it cannot be said that the addition of equipment is cheap, and the cost required to maintain energy such as electric power and equipment And the effort is extremely large. There is also a problem that water generated by the melted snow and ice freezes again at a location away from the heating element.
Physically, a method of wiping off snow-covered ice is also conceivable. However, snow and ice that adheres firmly cannot be wiped out sufficiently, and in a recent 1500 kW class wind power generator, the rotation axis of the windmill blade is 70 meters above the sky. Therefore, since the total length of the windmill blade exceeds 30 m, it is difficult to wipe off the snow-covered ice even if the crane work is taken into consideration.

着雪、着氷を防止する方法として、撥水塗料により塗装された部材や屋外工作物が提案されている(特許文献1〜3)。これらは、雪および氷と被膜層外面との間に発生し、着雪氷の原因となっている水素結合やファンデルワールス力等をできる限り小さくすることで、着雪、着氷を防止しようとするものである。
しかしながら、これらの屋外工作物は、屋外に設置すると設置当初は良好な着雪氷防止効果が得られるものの、設置してから数年後には被膜層自体の劣化等によりその撥水性能が低下し、着雪氷防止効果は失われる。
As a method for preventing snow accretion and icing, members coated with water-repellent paints and outdoor workpieces have been proposed (Patent Documents 1 to 3). These occur between snow and ice and the outer surface of the coating layer, and try to prevent snow accretion and icing by minimizing the hydrogen bonds and van der Waals forces that cause snow accretion. To do.
However, these outdoor workpieces, when installed outdoors, can provide good snow and ice prevention effects at the beginning of installation, but their water repellency decreases due to deterioration of the coating layer itself several years after installation, The effect of preventing snow accretion is lost.

一方、被膜層の劣化を防止する目的で、ブレードの表面に、高耐候性のフッ素塗料を塗布する手法が提案されている(特許文献4)。しかしながら、塗料成分としては、水酸基含有含フッ素重合体とイソシアネート系硬化剤を主成分としており、被膜層の撥水性はそれほど高いものではなく、着雪氷防止効果は期待できない。また、塗膜中に汚れ(例えば、大気中の埃や虫の死骸など)が侵入しやすく、その除去は容易ではなかった。   On the other hand, in order to prevent deterioration of the coating layer, a method of applying a highly weather-resistant fluorine paint to the surface of the blade has been proposed (Patent Document 4). However, the paint component is mainly composed of a hydroxyl group-containing fluoropolymer and an isocyanate curing agent, and the water repellency of the coating layer is not so high, and an effect of preventing snow accretion cannot be expected. In addition, dirt (for example, dust in the atmosphere, dead carcasses of insects, etc.) easily enters the coating film, and removal thereof is not easy.

特開2002−370317号公報JP 2002-370317 A 特開平10−310740号公報JP-A-10-310740 国際公開第02/092945号パンフレットInternational Publication No. 02/092945 Pamphlet 米国特許出願公開第2009/0220795号明細書US Patent Application Publication No. 2009/0220795

本発明は、風力発電機のブレード表面に設ける被膜層として、耐候性と滑雪氷性、汚染除去性に優れた塗膜を形成できる風力発電機のブレードの表面塗布用塗料組成物の提供を目的とする。
また、本発明は、耐候性と滑雪氷性、汚染除去性に優れた塗膜を有する風力発電機のブレード、およびその製造方法の提供を目的とする。
An object of the present invention is to provide a coating composition for coating the surface of a blade of a wind power generator capable of forming a coating film excellent in weather resistance, snow-sliding ice property and decontamination property as a coating layer provided on the blade surface of the wind power generator. And
Another object of the present invention is to provide a blade of a wind power generator having a coating film excellent in weather resistance, snow-sliding ice property, and decontamination property, and a manufacturing method thereof.

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。
[1]加水分解性シリル基を有する含フッ素重合体(A)を必須成分とする、風力発電機のブレードの表面塗布用塗料組成物。
[2]前記加水分解性シリル基を有する含フッ素重合体(A)が、フルオロオレフィンに基づく繰り返し単位(A1)および加水分解性シリル基を有する繰り返し単位(A2)を有する含フッ素重合体である[1]に記載の風力発電機のブレードの表面塗布用塗料組成物。
[3]前記加水分解性シリル基を有する繰り返し単位(A2)が、下式(1)で表される基を有する繰り返し単位(A2−1)である、[1]または[2]に記載の風力発電機のブレードの表面塗布用塗料組成物。
−OC(O)NH(CHSiX 3−n ・・・(1)
(式中、Rは水素原子または炭素数1〜10の1価炭化水素基、Xは炭素数1〜5のアルコキシ基、nは1〜3の整数、mは1〜5の整数を示す。)
[4]前記フルオロオレフィンが、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデンおよびフッ化ビニルからなる群から選ばれる1種以上である[1]〜[3]のいずれか一項に記載の風力発電機のブレードの表面塗布用塗料組成物。
[5]加水分解性シリル基を含有する含フッ素重合体(A)を必須成分とするフッ素塗料が、下記硬化剤(B)、リン酸エステル系硬化触媒(C1)、および有機溶剤(D)を含むことを特徴とする[1]〜[4]のいずれか一項に記載の風力発電機のブレードの表面塗布用塗料組成物。
硬化剤(B):下式(2)で表される化合物、および/またはその部分加水分解縮合物。
SiX 4−a ・・・(2)
(式中、Rは炭素数1〜10の1価炭化水素基、Xは炭素数1〜10のアルコキシ基、aは2〜4の整数を示す。)
[6]さらに、酸化チタンを含有してなる[1]〜[5]のいずれか一項に記載の風力発電機のブレードの表面塗布用塗料組成物。
[7]ブレード基体表面に、[1]〜[6]のいずれか一項に記載の風力発電機のブレードの表面塗布用塗料組成物を塗布して塗布層を形成し、硬化させる風力発電機のブレードの製造方法。
[8]ブレード基体表面に、[1]〜[6]のいずれか一項に記載の風力発電機のブレードの表面塗布用塗料組成物から形成された塗膜を有する風力発電機のブレード。
The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems.
[1] A coating composition for coating a surface of a blade of a wind power generator, comprising the fluoropolymer (A) having a hydrolyzable silyl group as an essential component.
[2] The fluoropolymer (A) having a hydrolyzable silyl group is a fluoropolymer having a repeating unit (A1) based on a fluoroolefin and a repeating unit (A2) having a hydrolyzable silyl group. [1] The coating composition for surface coating of a blade of a wind power generator according to [1].
[3] The repeating unit (A2) having the hydrolyzable silyl group is a repeating unit (A2-1) having a group represented by the following formula (1), according to [1] or [2] A coating composition for wind turbine blade surface coating.
—OC (O) NH (CH 2 ) m SiX 1 n R 1 3-n (1)
(Wherein R 1 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, X 1 is an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, n is an integer of 1 to 3, and m is an integer of 1 to 5) Show.)
[4] Any one of [1] to [3], wherein the fluoroolefin is one or more selected from the group consisting of tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, hexafluoropropylene, vinylidene fluoride, and vinyl fluoride. Item 2. A coating composition for surface coating of a blade of a wind power generator according to item 2.
[5] A fluorine paint containing a hydrolyzable silyl group-containing fluorine-containing polymer (A) as an essential component comprises the following curing agent (B), phosphate ester-based curing catalyst (C1), and organic solvent (D). The coating composition for surface coating of a blade of a wind power generator according to any one of [1] to [4], comprising:
Curing agent (B): a compound represented by the following formula (2) and / or a partial hydrolysis-condensation product thereof.
SiX 2 a R 2 4-a (2)
(Wherein R 2 represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, X 2 represents an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and a represents an integer of 2 to 4)
[6] The coating composition for coating a surface of a blade of a wind power generator according to any one of [1] to [5], further comprising titanium oxide.
[7] A wind power generator that applies a coating composition for coating the surface of a blade of the wind power generator according to any one of [1] to [6] to form a coating layer on the surface of the blade base to cure the wind power generator. Blade manufacturing method.
[8] A blade of a wind power generator having a coating film formed from the coating composition for surface coating of a blade of the wind power generator according to any one of [1] to [6] on a blade base surface.

本発明の風力発電機のブレード表面塗布用塗料組成物は、風力発電機のブレード表面に設ける被膜層として、耐候性と滑雪氷性、汚染除去性に優れた塗膜を形成できる。
また、本発明の風力発電機のブレードは、耐候性と滑雪氷性、汚染除去性に優れた塗膜を有する。さらに、本発明の製造方法によれば、耐候性と滑雪氷性、汚染除去性に優れた塗膜を有する風力発電機のブレードを簡便に製造できる。
The coating composition for coating a blade surface of a wind power generator of the present invention can form a coating film excellent in weather resistance, snow-sliding ice property, and decontamination property as a coating layer provided on the blade surface of the wind power generator.
Further, the blade of the wind power generator of the present invention has a coating film excellent in weather resistance, snow-sliding ice property and decontamination property. Furthermore, according to the production method of the present invention, it is possible to easily produce a blade of a wind power generator having a coating film excellent in weather resistance, snow-sliding ice property and contamination removal property.

本発明の風力発電機のブレードの実施形態の一例を示した部分断面図である。It is the fragmentary sectional view showing an example of the embodiment of the blade of the wind power generator of the present invention. 風力発電機の一例を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed an example of the wind power generator.

本明細書においては、モノマーが重合することで直接形成される繰り返し単位と、モノマーの重合によって形成される繰り返し単位の一部を化学変換することで得られる繰り返し単位とを総称して「重合単位」または「単位」という。
また、(メタ)アクリル酸との記載は、アクリル酸およびメタクリル酸の総称である。
In the present specification, a repeating unit formed directly by polymerization of a monomer and a repeating unit obtained by chemically converting a part of the repeating unit formed by polymerization of the monomer are collectively referred to as “polymerized unit”. "Or" unit ".
Moreover, description with (meth) acrylic acid is a general term for acrylic acid and methacrylic acid.

<風力発電機のブレードの表面塗布用塗料組成物>
本発明の風力発電機のブレードの表面塗布用塗料組成物(以下、単に「塗料組成物」ともいう。)は、風力発電機のブレード表面に塗布して塗膜を形成する塗料組成物であって、加水分解性シリル基を有する含フッ素重合体を必須成分とする。加水分解性シリル基を有する含フッ素重合体を含有する塗料組成物によって塗膜を形成することにより、風力発電機のブレードの耐候性と滑雪氷性、汚染除去性が向上する。
<Coating composition for wind turbine blade surface coating>
The wind power generator blade surface coating composition of the present invention (hereinafter also simply referred to as “coating composition”) is a coating composition that is applied to the wind power generator blade surface to form a coating film. Thus, a fluorine-containing polymer having a hydrolyzable silyl group is an essential component. By forming the coating film with a coating composition containing a hydropolymer having a hydrolyzable silyl group, the weather resistance, snow-sliding ice property and decontamination property of the blade of the wind power generator are improved.

本発明の塗料組成物に含有される加水分解性シリル基を有する含フッ素重合体(A)(以下、「含フッ素重合体(A)」ともいう。)は、フルオロオレフィンに基づく重合単位を有する重合体であることが好ましい。   The fluorine-containing polymer (A) having a hydrolyzable silyl group contained in the coating composition of the present invention (hereinafter also referred to as “fluorine-containing polymer (A)”) has a polymer unit based on a fluoroolefin. A polymer is preferred.

[含フッ素重合体(A)]
本発明における含フッ素重合体(A)は、加水分解性シリル基を有する含フッ素重合体である。含フッ素重合体(A)は、フルオロオレフィンに基づく単位(A1)、および、アルコキシシリル基を有する単位(A2)を有する含フッ素重合体であることが好ましい。また、含フッ素重合体は、任意成分として、単位(A1)および単位(A2)以外のその他の単位(A3)を有していてもよい。
[Fluoropolymer (A)]
The fluoropolymer (A) in the present invention is a fluoropolymer having a hydrolyzable silyl group. The fluoropolymer (A) is preferably a fluoropolymer having a unit (A1) based on a fluoroolefin and a unit (A2) having an alkoxysilyl group. Moreover, the fluoropolymer may have other units (A3) other than the unit (A1) and the unit (A2) as an optional component.

[単位(A1)]
単位(A1)は、フルオロオレフィンに基づく単位である。フルオロオレフィンの炭素数は、2〜8が好ましく、2〜6がより好ましい。フルオロオレフィンにおけるフッ素原子の数(以下、「フッ素付加数」という。)は、2以上が好ましく、3〜4がより好ましい。フッ素付加数が2以上であれば、塗膜の耐候性が向上し、滑雪氷性が長期に渡って持続できる。フルオロオレフィンにおいては、フッ素原子で置換されていない水素原子の1以上が塩素原子で置換されていてもよい。
[Unit (A1)]
The unit (A1) is a unit based on a fluoroolefin. 2-8 are preferable and, as for carbon number of a fluoro olefin, 2-6 are more preferable. The number of fluorine atoms in the fluoroolefin (hereinafter referred to as “fluorine addition number”) is preferably 2 or more, and more preferably 3-4. When the fluorine addition number is 2 or more, the weather resistance of the coating film is improved, and the snow-ice property can be maintained for a long time. In the fluoroolefin, one or more hydrogen atoms not substituted with fluorine atoms may be substituted with chlorine atoms.

フルオロオレフィンとしては、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデンおよびフッ化ビニルからなる群から選ばれる1種以上が好ましく、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンがより好ましい。
フルオロオレフィンは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
フルオロオレフィンに基づく単位(A1)としては、フルオロオレフィンを重合することで直接形成される重合単位が好ましい。
As the fluoroolefin, one or more selected from the group consisting of tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, hexafluoropropylene, vinylidene fluoride and vinyl fluoride is preferable, and tetrafluoroethylene and chlorotrifluoroethylene are more preferable.
A fluoro olefin may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
As the unit (A1) based on fluoroolefin, a polymer unit directly formed by polymerizing fluoroolefin is preferable.

[単位(A2)]
単位(A2)は、加水分解性シリル基を有する単位であり、該加水分解性シリル基は、アルコキシシリル基であることが好ましい。
単位(A2)は、アルコキシシリル基を有する単位であることが好ましく、単位(A2)としては、下記単位(A2−1)および単位(A2−2)が挙げられる。
単位(A2−1):水酸基を有するモノマーに基づく単位に、イソシアネート基と加水分解性シリル基とを有する化合物を反応させることで形成される単位。
単位(A2−2):加水分解性シリル基を有するモノマーに基づく単位。
[Unit (A2)]
The unit (A2) is a unit having a hydrolyzable silyl group, and the hydrolyzable silyl group is preferably an alkoxysilyl group.
The unit (A2) is preferably a unit having an alkoxysilyl group, and examples of the unit (A2) include the following unit (A2-1) and unit (A2-2).
Unit (A2-1): a unit formed by reacting a compound having an isocyanate group and a hydrolyzable silyl group with a unit based on a monomer having a hydroxyl group.
Unit (A2-2): A unit based on a monomer having a hydrolyzable silyl group.

[単位(A2−1)]
単位(A2−1)は、水酸基を有するモノマーに基づく単位の水酸基と、イソシアネート基と加水分解性シリル基とを有する化合物との反応により得られる単位である。
[Unit (A2-1)]
The unit (A2-1) is a unit obtained by a reaction between a hydroxyl group of a unit based on a monomer having a hydroxyl group and a compound having an isocyanate group and a hydrolyzable silyl group.

水酸基を有するモノマーは、水酸基と重合性反応基を有する化合物である。重合性反応基としては、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基等のエチレン性不飽和基が好ましい。水酸基を有するモノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、3−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、2−ヒドロキシ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等のヒドロキシアルキルビニルエーテル類;ジエチレングリコールモノビニルエーテル、トリエチレングリコールモノビニルエーテル、テトラエチレングリコールモノビニルエーテル等のエチレングリコールモノビニルエーテル類;ヒドロキシエチルアリルエーテル、ヒドロキシブチルアリルエーテル、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等のヒドロキシアルキルアリルエーテル類;ヒドロキシエチルビニルエステル、ヒドロキシブチルビニルエステル等のヒドロキシアルキルビニルエステル類;ヒドロキシエチルアリルエステル、ヒドロキシブチルアリルエステル等のヒドロキシアルキルアリルエステル類;ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル類等が挙げられる。
水酸基とを有するモノマーは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
The monomer having a hydroxyl group is a compound having a hydroxyl group and a polymerizable reactive group. The polymerizable reactive group is preferably an ethylenically unsaturated group such as a vinyl group, an allyl group, or a (meth) acryloyl group. Examples of the monomer having a hydroxyl group include 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-methyl. Hydroxyalkyl vinyl ethers such as butyl vinyl ether, 5-hydroxypentyl vinyl ether and 6-hydroxyhexyl vinyl ether; ethylene glycol monovinyl ethers such as diethylene glycol monovinyl ether, triethylene glycol monovinyl ether and tetraethylene glycol monovinyl ether; hydroxyethyl allyl ether, hydroxy Butyl allyl ether, 2-hydroxyethyl allyl ether Hydroxyalkyl allyl ethers such as 4-hydroxybutyl allyl ether and glycerol monoallyl ether; Hydroxyalkyl vinyl esters such as hydroxyethyl vinyl ester and hydroxybutyl vinyl ester; Hydroxyalkyl allyl such as hydroxyethyl allyl ester and hydroxybutyl allyl ester Esters; (meth) acrylic acid hydroxyalkyl esters such as hydroxyethyl (meth) acrylate and the like.
The monomer which has a hydroxyl group may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

イソシアネート基と加水分解性シリル基を有する化合物としては、下式(1a)で表される化合物(以下、「化合物(1a)」という。)が好ましい。
OCN(CHSiX 3−n (1a)
(前記式(1a)中、Rは水素原子または炭素数1〜10の1価炭化水素基であり、Xは炭素数1〜5のアルコキシ基、nは1〜3の整数、mは1〜5の整数を示す。)
As the compound having an isocyanate group and a hydrolyzable silyl group, a compound represented by the following formula (1a) (hereinafter referred to as “compound (1a)”) is preferable.
OCN (CH 2 ) m SiX 1 n R 1 3-n (1a)
(In the formula (1a), R 1 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, X 1 is an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, n is an integer of 1 to 3, and m is Represents an integer of 1 to 5.)

化合物(1a)におけるRは、水素原子または炭素数1〜10の1価炭化水素基である。Rにおける1価炭化水素基の炭素数が10以下であれば、化合物(1a)が嵩高くなりすぎることが抑制されるので、塗膜の硬化時におけるアルコキシ基(X)の縮合反応が立体障害によって進行し難くなることを抑制しやすい。そのため、塗膜の硬化性が良好になり、優れた耐候性、耐薬品性、滑雪氷性、汚染除去性、耐擦傷性および耐衝撃性が得られやすくなる。
は炭素数1〜10の1価炭化水素基が好ましく、炭素数1〜5の1価の炭化水素基が好ましく、メチル基またはエチル基が好ましい。
は炭素数1〜5のアルコキシ基であり、エトキシ基またはメトキシ基が好ましい。Xの炭素数が5以下であれば、後述の硬化剤(B)との架橋反応により生じるアルコール成分が揮発しやすくなる。そのため、硬化後の塗膜中にアルコール成分が残存して、耐候性、耐薬品性、滑雪氷性、汚染除去性、耐擦傷性および耐衝撃性が低下することを抑制しやすい。
nは1〜3の整数であり、3が好ましい。
mは1〜5の整数であり、2〜4がより好ましい。
R 1 in the compound (1a) is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. If the carbon number of the monovalent hydrocarbon group in R 1 is 10 or less, the compound (1a) is prevented from becoming too bulky, so that the condensation reaction of the alkoxy group (X 1 ) during curing of the coating film It is easy to suppress the difficulty of proceeding due to steric hindrance. Therefore, the curability of the coating film is improved, and excellent weather resistance, chemical resistance, snow-sliding ice properties, decontamination property, scratch resistance and impact resistance are easily obtained.
R 1 is preferably a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, preferably a monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and preferably a methyl group or an ethyl group.
X 1 is an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, preferably an ethoxy group or a methoxy group. When the number of carbon atoms in the X 1 is 5 or less, the alcohol component is easily volatilized caused by crosslinking reaction between below the curing agent (B). For this reason, it is easy to prevent the alcohol component from remaining in the cured coating film and lowering the weather resistance, chemical resistance, snow slidability, decontamination, scratch resistance and impact resistance.
n is an integer of 1 to 3, and 3 is preferable.
m is an integer of 1-5, and 2-4 are more preferable.

化合物(1a)の具体例としては、3−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン(X=メトキシ基、n=3、m=3)、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(X=エトキシ基、n=3、m=3)、3−イソシアネートプロピルメチルジメトキシシラン(X=メトキシ基、R=メチル基、n=2、m=3)、3−イソシアネートプロピルメチルジエトキシシラン(X=エトキシ基、R=メチル基、n=2、m=3)、3−イソシアネートプロピルジメチルメトキシシラン(X=メトキシ基、R=メチル基、n=1、m=3)、3−イソシアネートプロピルジメチルエトキシシラン(X=エトキシ基、R=メチル基、n=1、m=3)、4−イソシアネートブチルトリメトキシシラン(X=メトキシ基、n=3、m=4)、4−イソシアネートブチルトリエトキシシラン(X=エトキシ基、n=3、m=4)、2−イソシアネートエチルトリメトキシシラン(X=メトキシ基、n=3、m=2)、2−イソシアネートエチルトリエトキシシラン(X=エトキシ基、n=3、m=2)等が挙げられる。
化合物(1a)としては、入手性の点から、3−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシランが好ましい。
化合物(1a)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
Specific examples of the compound (1a) include 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane (X 1 = methoxy group, n = 3, m = 3), 3-isocyanatopropyltriethoxysilane (X 1 = ethoxy group, n = 3). , M = 3), 3-isocyanatopropylmethyldimethoxysilane (X 1 = methoxy group, R 1 = methyl group, n = 2, m = 3), 3-isocyanatopropylmethyldiethoxysilane (X 1 = ethoxy group, R 1 = methyl group, n = 2, m = 3), 3-isocyanatopropyldimethylmethoxysilane (X 1 = methoxy group, R 1 = methyl group, n = 1, m = 3), 3-isocyanatopropyldimethylethoxy Silane (X 1 = ethoxy group, R 1 = methyl group, n = 1, m = 3), 4-isocyanatobutyltrimethoxysilane (X 1 = Methoxy group, n = 3, m = 4), 4-isocyanatobutyltriethoxysilane (X 1 = ethoxy group, n = 3, m = 4), 2-isocyanatoethyltrimethoxysilane (X 1 = methoxy group, n = 3, m = 2), 2-isocyanatoethyltriethoxysilane (X 1 = ethoxy group, n = 3, m = 2) and the like.
As the compound (1a), 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane and 3-isocyanatopropyltriethoxysilane are preferable from the viewpoint of availability.
As the compound (1a), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

水酸基を有するモノマーに基づく単位の水酸基と、化合物(1a)のイソシアネート基との反応により、ウレタン結合(−NHC(=O)−)が形成され、下式(1)で表される基を有する単位(A2−1)が形成される。
−ONHC(=O)(CHSiX 3−n ・・・(1)
(前記式(1)中、Rは水素原子または炭素数1〜10の1価炭化水素基であり、Xは炭素数1〜5のアルコキシ基、nは1〜3の整数、mは1〜5の整数を示す。)
A urethane bond (—NHC (═O) —) is formed by a reaction between a hydroxyl group of a unit based on a monomer having a hydroxyl group and an isocyanate group of the compound (1a), and has a group represented by the following formula (1). Unit (A2-1) is formed.
-ONHC (= O) (CH 2 ) m SiX 1 n R 1 3-n ··· (1)
(In the formula (1), R 1 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, X 1 is an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, n is an integer of 1 to 3, m is Represents an integer of 1 to 5.)

水酸基を有するモノマーに基づく単位の水酸基と化合物(1a)のイソシアネート基との反応は、化合物(1a)のイソシアネート基と反応する活性水素を有していない溶剤(例えば、酢酸エチル、メチルエチルケトン、キシレン等。)中で行うことが好ましい。
水酸基を有するモノマーに基づく単位の水酸基に対する化合物(1a)の割合は、水酸基1モルに対して、化合物(1a)が0.1〜10モルであることが好ましく、0.5〜5モルであることがより好ましい。水酸基1モルに対して化合物(1a)が0.1モル以上であれば、アルコキシシリル基の量が増えることで塗膜形成時の硬化が進行しやすくなる。水酸基1モルに対して化合物(1)が10モル以下であれば、未反応の化合物(1)が塗膜中に多量に残存することを抑制しやすいため、塗膜の耐候性、耐薬品性、滑雪氷性、汚染除去性、耐擦傷性および耐衝撃性が向上する。
The reaction between the hydroxyl group of the unit based on the monomer having a hydroxyl group and the isocyanate group of the compound (1a) is a solvent having no active hydrogen that reacts with the isocyanate group of the compound (1a) (for example, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, xylene, etc. .) Is preferable.
The ratio of the compound (1a) to the hydroxyl group of the unit based on the monomer having a hydroxyl group is preferably 0.1 to 10 mol, preferably 0.5 to 5 mol, per mol of the hydroxyl group. It is more preferable. If compound (1a) is 0.1 mol or more with respect to 1 mol of hydroxyl groups, the amount of the alkoxysilyl group will increase, and curing at the time of coating film formation will easily proceed. If the amount of the compound (1) is 10 mol or less with respect to 1 mol of the hydroxyl group, it is easy to suppress a large amount of unreacted compound (1) remaining in the coating film. , Improved snow sliding, decontamination, scratch resistance and impact resistance.

水酸基を有するモノマーに基づく単位の水酸基と化合物(1a)のイソシアネート基との反応は、ほぼ100%の収率で実施できるが、より反応率を高めるために、化合物(1a)が過剰な状況で反応させてもよい。   The reaction between the hydroxyl group of the unit based on the monomer having a hydroxyl group and the isocyanate group of the compound (1a) can be carried out in a yield of almost 100%. However, in order to further increase the reaction rate, the compound (1a) is in an excessive state. You may make it react.

水酸基を有するモノマーに基づく単位の水酸基と化合物(1a)のイソシアネート基との反応の反応温度は、室温〜100℃が好ましく、50〜70℃がより好ましい。また、該反応は、窒素雰囲気等の不活性雰囲気下で行うことが好ましい。反応時間は、反応進行状況に応じて適宜変更でき、1〜24時間が好ましく、3〜8時間がより好ましい。該反応の系中には、反応を促進させる目的で、有機錫化合物、有機アルミニウム化合物、有機ジルコニウム化合物、有機チタネート化合物等の有機金属触媒を存在させることが好ましい。   The reaction temperature of the reaction between the hydroxyl group of the unit based on the monomer having a hydroxyl group and the isocyanate group of the compound (1a) is preferably room temperature to 100 ° C, more preferably 50 to 70 ° C. The reaction is preferably performed in an inert atmosphere such as a nitrogen atmosphere. The reaction time can be appropriately changed according to the progress of the reaction, and is preferably 1 to 24 hours, more preferably 3 to 8 hours. In the reaction system, an organic metal catalyst such as an organic tin compound, an organic aluminum compound, an organic zirconium compound, or an organic titanate compound is preferably present for the purpose of promoting the reaction.

[単位(A2−2)]
単位(A2−2)を形成するモノマーは、加水分解性シリル基を有するモノマーである。該加水分解性シリル基としてはアルコキシシリル基が好ましい。また、加水分解性シリル基を有するモノマー中の重合性反応基としては、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基等のエチレン性不飽和基が好ましい。
[Unit (A2-2)]
The monomer forming the unit (A2-2) is a monomer having a hydrolyzable silyl group. The hydrolyzable silyl group is preferably an alkoxysilyl group. The polymerizable reactive group in the monomer having a hydrolyzable silyl group is preferably an ethylenically unsaturated group such as a vinyl group, an allyl group, or a (meth) acryloyl group.

単位(A2−2)を形成するモノマーとしては、CH=CHCO(CHSi(OCH、CH=CHCO(CHSi(OC、CH=C(CH)CO(CHSi(OCH、CH=C(CH)CO(CHSi(OC、CH=CHCO(CHSiCH(OC、CH=C(CH)CO(CHSiC(OCH、CH=C(CH)CO(CHSi(CH(OC)、CH=C(CH)CO(CHSi(CHOH、CH=CH(CHSi(OCOCH、CH=C(CH)CO(CHSiC(OCOCH、CH=C(CH)CO(CHSiCH(N(CH)COCH、CH=CHCO(CHSiCH[ON(CH)C、CH=C(CH)CO(CHSiC[ON(CH)C等のアクリル酸エステル類またはメタクリル酸エステル類;CH=CHSi[ON=C(CH)(C)]、CH=CHSi(OCH、CH=CHSi(OC、CH=CHSiCH(OCH、CH=CHSi(OCOCH、CH=CHSi(CH(OC)、CH=CHSi(CHSiCH(OCH、CH=CHSiC(OCOCH、CH=CHSiCH[ON(CH)C、ビニルトリクロロシランまたはこれらの部分加水分解物等のビニルシラン類;トリメトキシシリルエチルビニルエーテル、トリエトキシシリルエチルビニルエーテル、トリメトキシシリルブチルビニルエーテル、メチルジメトキシシリルエチルビニルエーテル、トリメトキシシリルプロピルビニルエーテル、トリエトキシシリルプロピルビニルエーテル等のビニルエーテル類等が挙げられる。 The monomers forming the units (A2-2), CH 2 = CHCO 2 (CH 2) 3 Si (OCH 3) 3, CH 2 = CHCO 2 (CH 2) 3 Si (OC 2 H 5) 3, CH 2 = C (CH 3) CO 2 (CH 2) 3 Si (OCH 3) 3, CH 2 = C (CH 3) CO 2 (CH 2) 3 Si (OC 2 H 5) 3, CH 2 = CHCO 2 (CH 2) 3 SiCH 3 ( OC 2 H 5) 2, CH 2 = C (CH 3) CO 2 (CH 2) 3 SiC 2 H 5 (OCH 3) 2, CH 2 = C (CH 3) CO 2 (CH 2) 3 Si (CH 3) 2 (OC 2 H 5), CH 2 = C (CH 3) CO 2 (CH 2) 3 Si (CH 3) 2 OH, CH 2 = CH (CH 2) 3 Si (OCOCH 3) 3, CH 2 = C CH 3) CO 2 (CH 2 ) 3 SiC 2 H 5 (OCOCH 3) 2, CH 2 = C (CH 3) CO 2 (CH 2) 3 SiCH 3 (N (CH 3) COCH 3) 2, CH 2 = CHCO 2 (CH 2) 3 SiCH 3 [ON (CH 3) C 2 H 5] 2, CH 2 = C (CH 3) CO 2 (CH 2) 3 SiC 6 H 5 [ON (CH 3) C 2 Acrylic acid esters or methacrylic acid esters such as H 5 ] 2 ; CH 2 = CHSi [ON = C (CH 3 ) (C 2 H 5 )] 3 , CH 2 = CHSi (OCH 3 ) 3 , CH 2 = CHSi (OC 2 H 5 ) 3 , CH 2 = CHSiCH 3 (OCH 3 ) 2 , CH 2 = CHSi (OCOCH 3 ) 3 , CH 2 = CHSi (CH 3 ) 2 (OC 2 H 5 ), CH 2 = CHSi (CH 3) 2 SiCH 3 (OCH 3) 2, CH 2 = CHSiC 2 H 5 (OCOCH 3) 2, CH 2 = CHSiCH 3 [ON (CH 3) C 2 H 5] 2, vinyl trichlorosilane or their Silanes such as partial hydrolysates of vinyl; vinyl ethers such as trimethoxysilylethyl vinyl ether, triethoxysilylethyl vinyl ether, trimethoxysilylbutyl vinyl ether, methyldimethoxysilylethyl vinyl ether, trimethoxysilylpropyl vinyl ether, triethoxysilylpropyl vinyl ether, etc. Is mentioned.

また、単位(A2−2)を形成するモノマーとしては、水酸基を有するモノマーの水酸基と前記化合物(1a)のイソシアネート基とが反応して得られる、アルコキシシリル基を有するモノマー(a)も好ましい。
アルコキシシリル基を有するモノマー(a)を得るために用いる水酸基を有するモノマーとしては、単位(A2−1)を形成する際に使用する水酸基を有するモノマーと同じものを使用することができる。
また、化合物(1a)の好ましい態様についても、単位(A2−1)を形成する際の化合物(1a)の好ましい態様と同じである。
また、水酸基を有するモノマーの水酸基と前記化合物(1a)のイソシアネート基との反応条件は、単位(A2−1)を形成する際の、水酸基を有するモノマーに基づく単位の水酸基と化合物(1a)のイソシアネート基との反応と同じ条件で実施することができ、好ましい条件も同じである。
Moreover, as a monomer which forms a unit (A2-2), the monomer (a) which has the alkoxy silyl group obtained by reacting the hydroxyl group of the monomer which has a hydroxyl group, and the isocyanate group of the said compound (1a) is also preferable.
As the monomer having a hydroxyl group used for obtaining the monomer (a) having an alkoxysilyl group, the same monomer as the monomer having a hydroxyl group used for forming the unit (A2-1) can be used.
Moreover, it is the same as the preferable aspect of the compound (1a) at the time of forming a unit (A2-1) also about the preferable aspect of a compound (1a).
The reaction conditions between the hydroxyl group of the monomer having a hydroxyl group and the isocyanate group of the compound (1a) are as follows: the unit hydroxyl group and the compound (1a) based on the monomer having a hydroxyl group when the unit (A2-1) is formed. The reaction can be performed under the same conditions as the reaction with an isocyanate group, and preferable conditions are also the same.

単位(A2)は、フッ素原子を有していてもよい。すなわち、単位(A2)を構成する炭素原子に結合する水素原子の1以上がフッ素原子に置換されていてもよい。
含フッ素重合体(A)中に含まれる単位(A2)は1種でもよく、2種以上でもよい。
The unit (A2) may have a fluorine atom. That is, one or more hydrogen atoms bonded to the carbon atoms constituting the unit (A2) may be substituted with fluorine atoms.
The unit (A2) contained in the fluoropolymer (A) may be one type or two or more types.

単位(A2)中にウレタン結合が存在すると基材との密着性が向上することから、単位(A2)は、単位(A2−1)またはアルコキシシリル基を有するモノマー(a)から形成された単位(A2−2)であることが好ましい。さらに製造の容易さから、単位(A2)は、単位(A2−1)であることがより好ましい。   The unit (A2) is a unit formed from the unit (A2-1) or the monomer (a) having an alkoxysilyl group because the adhesion to the substrate is improved when a urethane bond is present in the unit (A2). It is preferable that it is (A2-2). Furthermore, the unit (A2) is more preferably a unit (A2-1) from the viewpoint of ease of production.

[単位(A3)]
本発明における含フッ素重合体(A)は、任意成分として、単位(A1)および単位(A2)以外に、にその他の単位(A3)を有していてもよい。以下、重合によって単位(A3)を形成するモノマーを、他のモノマーという。
[Unit (A3)]
The fluoropolymer (A) in the present invention may have other units (A3) as optional components in addition to the units (A1) and the units (A2). Hereinafter, the monomer that forms the unit (A3) by polymerization is referred to as another monomer.

風力発電機のブレードにおける塗膜と、該塗膜が形成されるブレード基体との密着性を向上させる作用を発現させることから、他のモノマーとしては、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、アリルエーテル類が好ましい。
具体的に好ましい他のモノマーとしては、酢酸ビニル、ピバリン酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステル類;エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロへキシルビニルエーテル等のビニルエーテル類;エチルアリルエーテル、ブチルアリルエーテル、シクロヘキシルアリルエーテル等のアリルエーテル類等が挙げられる。
Since the effect of improving the adhesion between the coating film on the blade of the wind power generator and the blade substrate on which the coating film is formed is expressed, other monomers include vinyl ethers, vinyl esters, and allyl ethers. preferable.
Other specifically preferred monomers include vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl pivalate and vinyl benzoate; vinyl ethers such as ethyl vinyl ether, butyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether and cyclohexyl vinyl ether; ethyl allyl ether, Examples include allyl ethers such as butyl allyl ether and cyclohexyl allyl ether.

また、溶媒への溶解性を向上させる等の観点から、他のモノマーとして、エチレン、イソブチレン等のオレフィン類を用いてもよい。
他のモノマーは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
Further, from the viewpoint of improving the solubility in a solvent, olefins such as ethylene and isobutylene may be used as other monomers.
Another monomer may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

単位(A3)は任意成分であるので、含フッ素重合体(A)としては、単位(A1)および単位(A2)からなる重合体、または単位(A1)、単位(A2)および単位(A3)からなる重合体の少なくとも一方を使用することができる。   Since the unit (A3) is an optional component, the fluoropolymer (A) is a polymer comprising the unit (A1) and the unit (A2), or the unit (A1), the unit (A2) and the unit (A3). At least one of the polymers consisting of can be used.

含フッ素重合体(A)中の単位(A1)の含有量は、単位(A1)と単位(A2)の含有量の合計に対して、5〜95モル%が好ましく、10〜90モル%がより好ましい。単位(A1)の前記含有量が5モル%以上であれば、形成される塗膜の耐候性が向上する。単位(A1)の前記含有量が95モル%以下であれば、後述する硬化剤(B)との相溶性が良好となり、硬化の際に緻密な塗膜を形成でき、形成される塗膜の、耐候性、耐薬品性、滑雪氷性、汚染除去性、耐擦傷性および耐衝撃性が向上する。
含フッ素重合体(A)中の単位(A2)の含有量は、単位(A1)と単位(A2)の含有量の合計に対して、5〜95モル%が好ましく、10〜90モル%がより好ましい。単位(A2)の前記含有量が5モル%以上であれば、後述する硬化剤(B)との架橋密度が高くなり、硬化の際に緻密な塗膜を形成することができ、形成される塗膜の耐候性、耐薬品性、滑雪氷性、汚染除去性、耐擦傷性および耐衝撃性が向上する。また、含フッ素重合体(A)と後述する硬化剤(B)との相溶性がより良好になり、均一な塗膜を形成しやすくなる。単位(A2)の前記含有量が95モル%以下であれば、含フッ素重合体(A)の安定性が向上し、塗料組成物のポットライフが向上する。
含フッ素重合体(A)中の単位(A1)の含有量は、耐候性の観点から、含フッ素重合体(A)における全単位の合計に対して、5〜95モル%が好ましく、10〜90モル%がより好ましく、15〜85モル%が最も好ましい。
また、含フッ素重合体(A)中の単位(A2)の含有量は、架橋性を高くすることにより、硬化塗膜の耐候性、耐薬品性、滑雪氷性、汚染除去性、耐擦傷性および耐衝撃性を向上させる観点から、含フッ素重合体(A)における全単位の合計に対して、1〜80モル%が好ましく、3〜70モル%がより好ましく、5〜60モル%が最も好ましい。
The content of the unit (A1) in the fluoropolymer (A) is preferably from 5 to 95 mol%, preferably from 10 to 90 mol%, based on the total content of the unit (A1) and the unit (A2). More preferred. If the said content of a unit (A1) is 5 mol% or more, the weather resistance of the coating film formed will improve. When the content of the unit (A1) is 95 mol% or less, the compatibility with the curing agent (B) described later is good, and a dense coating film can be formed during curing. , Weather resistance, chemical resistance, snow slidability, decontamination, scratch resistance and impact resistance are improved.
The content of the unit (A2) in the fluoropolymer (A) is preferably from 5 to 95 mol%, more preferably from 10 to 90 mol%, based on the total content of the unit (A1) and the unit (A2). More preferred. If the content of the unit (A2) is 5 mol% or more, the crosslinking density with the curing agent (B) described later is increased, and a dense coating film can be formed during the curing. The weather resistance, chemical resistance, snow-sliding ice property, decontamination property, scratch resistance and impact resistance of the coating film are improved. Further, the compatibility between the fluoropolymer (A) and the curing agent (B) described later becomes better, and it becomes easier to form a uniform coating film. If the said content of a unit (A2) is 95 mol% or less, stability of a fluoropolymer (A) will improve and the pot life of a coating composition will improve.
From the viewpoint of weather resistance, the content of the unit (A1) in the fluoropolymer (A) is preferably from 5 to 95 mol% based on the total of all units in the fluoropolymer (A). 90 mol% is more preferable, and 15 to 85 mol% is most preferable.
In addition, the content of the unit (A2) in the fluoropolymer (A) increases the weatherability, chemical resistance, snow slidability, decontamination, and scratch resistance of the cured coating film by increasing the crosslinkability. From the viewpoint of improving impact resistance, the total amount of all units in the fluoropolymer (A) is preferably 1 to 80 mol%, more preferably 3 to 70 mol%, most preferably 5 to 60 mol%. preferable.

含フッ素重合体(A)中の単位(A3)の含有量は、含フッ素重合体(A)における全単位の合計に対して、0〜60モル%が好ましく、0〜50モル%がより好ましい。単位(A3)は任意成分であり、単位(A3)の含有量が0モル%であるとは、単位(A3)を含まないことを意味する。単位(A3)を有する場合の含有量の下限は0モル%超であり、0.5モル%が好ましい。単位(A3)の含有量が60モル%以下であれば、塗膜の耐候性を低下させることなく、ブレード基体との密着性を向上させることが容易になる。
含フッ素重合体(A)における各単位の含有量は、含フッ素重合体(A)を得るための重合反応における、各モノマーの仕込み量および反応条件により制御できる。
The content of the unit (A3) in the fluoropolymer (A) is preferably from 0 to 60 mol%, more preferably from 0 to 50 mol%, based on the total of all units in the fluoropolymer (A). . The unit (A3) is an optional component, and the content of the unit (A3) being 0 mol% means that the unit (A3) is not included. When the unit (A3) is contained, the lower limit of the content is more than 0 mol%, and preferably 0.5 mol%. If content of a unit (A3) is 60 mol% or less, it will become easy to improve adhesiveness with a blade base | substrate, without reducing the weather resistance of a coating film.
The content of each unit in the fluoropolymer (A) can be controlled by the amount of each monomer charged and the reaction conditions in the polymerization reaction for obtaining the fluoropolymer (A).

[含フッ素重合体(A1)の製造方法]
含フッ素重合体(A1)の製造方法としては、下記方法(x1)および方法(x2)が好ましい。
方法(x1):水酸基を有するモノマー、フルオロオレフィンおよび必要に応じて用いるモノマーを共重合させた後、得られた重合体の水酸基に、化合物(1a)のイソシアネート基を反応させる方法。
方法(x2):フルオロオレフィン、アルコキシシリル基を有するモノマーおよび必要に応じて用いるモノマーを共重合させる方法。
方法(x1)が単位(A2−1)を有する含フッ素重合体(A)の製造方法であり、方法(x2)が単位(A2−2)を有する含フッ素重合体(A)の製造方法である。
[Method for Producing Fluoropolymer (A1)]
As a manufacturing method of a fluoropolymer (A1), the following method (x1) and method (x2) are preferable.
Method (x1): A method of reacting the isocyanate group of the compound (1a) with the hydroxyl group of the obtained polymer after copolymerizing a monomer having a hydroxyl group, a fluoroolefin, and a monomer used as necessary.
Method (x2): A method of copolymerizing a fluoroolefin, a monomer having an alkoxysilyl group, and a monomer used as necessary.
Method (x1) is a method for producing a fluoropolymer (A) having units (A2-1), and method (x2) is a method for producing a fluoropolymer (A) having units (A2-2). is there.

方法(x1):
方法(x1)は、下記工程(x1−1)および工程(x1−2)を有する。
工程(x1−1):水酸基を有するモノマーと、フルオロオレフィンと、必要に応じて前記他のモノマーとを共重合する工程。
工程(x1−2):工程(x1−1)で得られた重合体の水酸基に、化合物(1a)のイソシアネート基を反応させる工程。
以下、方法(x1)について、工程(x1−1)と工程(x1−2)の一例を説明する。
Method (x1):
The method (x1) includes the following step (x1-1) and step (x1-2).
Step (x1-1): A step of copolymerizing a monomer having a hydroxyl group, a fluoroolefin, and, if necessary, the other monomer.
Step (x1-2): A step of reacting the isocyanate group of the compound (1a) with the hydroxyl group of the polymer obtained in the step (x1-1).
Hereinafter, an example of the process (x1-1) and the process (x1-2) will be described for the method (x1).

工程(x1−1)におけるフルオロオレフィン、水酸基を有するモノマー、および必要に応じて用いる他のモノマーの共重合は、公知のラジカル重合法が採用でき、その重合形態としては、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等が採用できる。
重合時の反応温度は、用いるラジカル重合開始剤によっても異なるが、0〜130℃が好ましい。反応時間は1〜50時間が好ましい。
溶媒としては、例えば、イオン交換水;エタノール、ブタノール、プロパノール等のアルコール系溶剤;n−へキサン、n−ヘプタン等の飽和炭化水素系溶剤;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤;メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤等が使用できる。
In the step (x1-1), the copolymerization of the fluoroolefin, the monomer having a hydroxyl group, and other monomers used as necessary can employ a known radical polymerization method, and the polymerization forms include solution polymerization and suspension polymerization. Emulsion polymerization or the like can be employed.
Although the reaction temperature at the time of superposition | polymerization changes also with the radical polymerization initiator to be used, 0-130 degreeC is preferable. The reaction time is preferably 1 to 50 hours.
Examples of the solvent include ion-exchanged water; alcohol solvents such as ethanol, butanol and propanol; saturated hydrocarbon solvents such as n-hexane and n-heptane; aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene; methyl ethyl ketone Ketone solvents such as cyclohexanone; ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate can be used.

ラジカル重合開始剤としては、例えば、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート等のパーオキシジカーボネート類;t−ヘキシルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシピバレート等のパーオキシエステル類;シクロヘキサノンパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類;1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)シクロへキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロへキサン等のパーオキシケタール類;t−ヘキシルパーオキシ−n−ブチルカーボネート、t−ブチルパーオキシ−n−プロピルカーボネート等のパーオキシカーボネートエステル類;イソブチリルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド類;ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド類等が使用できる。   Examples of the radical polymerization initiator include peroxydicarbonates such as diisopropyl peroxydicarbonate and di-n-propyl peroxydicarbonate; and peroxydicarbonates such as t-hexyl peroxypivalate and t-butyl peroxypivalate. Oxyesters; Ketone peroxides such as cyclohexanone peroxide and methyl ethyl ketone peroxide; 1,1-bis (t-hexylperoxy) cyclohexane, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane, etc. Peroxyketals; peroxycarbonate esters such as t-hexylperoxy-n-butyl carbonate and t-butylperoxy-n-propyl carbonate; diacyl peroxides such as isobutyryl peroxide and lauroyl peroxide Earth; dicumyl peroxide, dialkyl peroxides such as di -t- butyl peroxide and the like can be used.

乳化重合の場合には、水中で、かつアニオン系、ノニオン系の乳化剤の存在下で、水溶性過酸化物、過硫酸塩、水溶性アゾ化合物等の開始剤を用いて重合させることができる。
重合反応中に微量の塩酸またはフッ酸が生成する場合があるため、重合時にバッファーをあらかじめ添加しておくことが好ましい。
工程(x1−1)で用いる水酸基を有するモノマーは、前記単位(A2−1)の形成の際に使用する水酸基を有するモノマーと同じものを使用することができる。
In the case of emulsion polymerization, the polymerization can be carried out in water and in the presence of an anionic or nonionic emulsifier using an initiator such as a water-soluble peroxide, a persulfate, or a water-soluble azo compound.
Since a trace amount of hydrochloric acid or hydrofluoric acid may be generated during the polymerization reaction, it is preferable to add a buffer in advance during the polymerization.
The monomer having a hydroxyl group used in the step (x1-1) can be the same as the monomer having a hydroxyl group used in the formation of the unit (A2-1).

工程(x1−2)における、工程(x1−1)で得られた重合体の水酸基と、化合物(1a)のイソシアネート基との反応は、前記単位(A2−1)を形成する際の反応条件と同じ条件を採用することができ、好ましい態様も同じである。   In the step (x1-2), the reaction between the hydroxyl group of the polymer obtained in the step (x1-1) and the isocyanate group of the compound (1a) is a reaction condition for forming the unit (A2-1). The same conditions can be adopted, and preferred embodiments are also the same.

方法(x1)は反応の制御が容易であることから、含フッ素共重合体(A)は方法(x1)により製造することが好ましい。   Since the method (x1) allows easy control of the reaction, the fluorinated copolymer (A) is preferably produced by the method (x1).

方法(x2):
方法(x2)における共重合は、工程(x1−1)と同様のラジカル重合法が採用できる。方法(x2)において使用するアルコキシシリル基を有するモノマーとしては、単位(A2−2)を形成するモノマーと同じものが好ましく、前記アルコキシシリル基を有するモノマー(a)がより好ましい。
アルコキシシリル基を有するモノマー(a)の製造については、単位(A2−2)の説明に記載したとおりである。前述のとおり、水酸基を有するモノマーに基づく単位の水酸基と化合物(1a)のイソシアネート基との反応を化合物(1a)が過剰な状況で反応させてもよい。その場合には、反応生成物から化合物(1a)を除去した後に、重合反応を行って含フッ素重合体(A)を製造してもよく、反応生成物が未反応の化合物(1a)を含んだままの状態で重合反応を行って含フッ素重合体(A)を製造してもよい。
Method (x2):
For the copolymerization in the method (x2), the same radical polymerization method as in the step (x1-1) can be employed. The monomer having an alkoxysilyl group used in the method (x2) is preferably the same as the monomer forming the unit (A2-2), and the monomer (a) having the alkoxysilyl group is more preferable.
About manufacture of the monomer (a) which has an alkoxy silyl group, it is as having described in description of the unit (A2-2). As described above, the reaction between the hydroxyl group of the unit based on the monomer having a hydroxyl group and the isocyanate group of the compound (1a) may be allowed to react in a situation where the compound (1a) is excessive. In that case, after removing the compound (1a) from the reaction product, the polymerization reaction may be carried out to produce the fluoropolymer (A). The reaction product contains the unreacted compound (1a). The fluoropolymer (A) may be produced by carrying out the polymerization reaction as it is.

なお、含フッ素重合体(A)の製造方法は、前述した方法(x1)および(x2)には限定されない。例えば、商品名「ルミフロン」(旭硝子社製)、商品名「フルオネート」(大日本インキ化学工業社製)、商品名「セフラルコート」(セントラル硝子社製)、商品名「ザフロン」(東亜合成社製)、商品名「ゼッフル」(ダイキン工業社製)等の市販のフッ素樹脂に、化合物(1a)を反応させて、アルコキシシリル基を有する含フッ素重合体(A)を製造してもよい。   In addition, the manufacturing method of a fluoropolymer (A) is not limited to the method (x1) and (x2) mentioned above. For example, trade name “Lumiflon” (Asahi Glass Co., Ltd.), trade name “Fluonate” (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), trade name “Cefral Coat” (Central Glass Co., Ltd.), trade name “Zaflon” (Toa Gosei Co., Ltd.) ), A fluorine-containing polymer (A) having an alkoxysilyl group may be produced by reacting the compound (1a) with a commercially available fluororesin such as a trade name “Zeffle” (manufactured by Daikin Industries).

[硬化剤(B)]
硬化剤(B)は、含フッ素重合体(A)の加水分解性シリル基と反応して架橋構造を形成することで、塗料組成物を塗布して形成した塗布層を硬化させて塗膜とする役割を果たす。
硬化剤(B)としては、下式(2)で表される化合物(以下、「化合物(2)」という。)が好ましい。
SiX 4−a (2)
(前記式(2)中、Rは、それぞれ独立に、炭素数1〜10の1価炭化水素基、Xは炭素数1〜10のアルコキシ基、aは2〜4の整数を示す。)
[Curing agent (B)]
The curing agent (B) reacts with the hydrolyzable silyl group of the fluoropolymer (A) to form a crosslinked structure, thereby curing the coating layer formed by coating the coating composition, To play a role.
As the curing agent (B), a compound represented by the following formula (2) (hereinafter referred to as “compound (2)”) is preferable.
SiX 2 a R 2 4-a (2)
(In said formula (2), R < 2 > is respectively independently a C1-C10 monovalent hydrocarbon group, X < 2 > is a C1-C10 alkoxy group, a shows the integer of 2-4. )

の1価炭化水素基は、置換基を有していてもよい。すなわち、Rの1価炭化水素基の水素原子の一部または全部が置換基で置換されていてもよい。該置換基はハロゲン原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。
は、メチル基、エチル基、ヘキシル基、デシル基、フェニル基、トリフルオロプロピル基が好ましい。化合物(2)中にRが複数存在する場合、原料の供給性の点から、複数のRが互いに同じであることが好ましい。ただし、複数のRは互いに異なっていてもよい。
は、炭素数1〜10のアルコキシ基であり、メトキシ基またはエトキシ基が好ましく、メトキシ基が特に好ましい。化合物(2)中に複数存在するXは、アルコキシ基の反応性が同じになって塗膜を均一に形成しやすい点から、複数のXが互いに同じであることが好ましい。ただし、複数のXは互いに異なっていてもよい。
化合物(2)におけるaは2〜4の整数であり、3〜4が好ましい。
The monovalent hydrocarbon group for R 2 may have a substituent. That is, part or all of the hydrogen atoms of the monovalent hydrocarbon group of R 2 may be substituted with a substituent. The substituent is preferably a halogen atom, more preferably a fluorine atom.
R 2 is preferably a methyl group, an ethyl group, a hexyl group, a decyl group, a phenyl group, or a trifluoropropyl group. When two or more R < 2 > exists in a compound (2), it is preferable that several R < 2 > is mutually the same from the point of the supply property of a raw material. However, several R < 2 > may mutually differ.
X 2 is an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, preferably a methoxy group or an ethoxy group, and particularly preferably a methoxy group. X 2 a plurality present in the compound (2) is, from the viewpoint of easily uniformly formed reactive coating film is the same alkoxy group, it is preferably a plurality of X 2 are the same to each other. However, a plurality of X 2 may be different from each other.
A in a compound (2) is an integer of 2-4, and 3-4 are preferable.

化合物(2)の具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン等の4官能性アルコキシシラン;メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等の3官能性アルコキシシラン;ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン等の2官能性アルコキシシラン等が挙げられる。なかでも、硬化速度、および得られる塗膜の物性の点から、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシランが好ましい。
化合物(2)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
Specific examples of the compound (2) include tetrafunctional alkoxysilanes such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, and tetraisopropoxysilane; methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, Trifunctional alkoxysilanes such as hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane, and trifluoropropyltrimethoxysilane; bifunctional such as dimethyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, and diphenyldiethoxysilane And functional alkoxysilanes. Of these, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, and phenyltrimethoxysilane are preferable from the viewpoint of curing speed and physical properties of the resulting coating film.
A compound (2) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

化合物(2)は、部分的に加水分解されて縮合した部分加水分解縮合物として使用してもよい。該部分加水分解縮合物は、前記化合物(2)を、分子中に2以上の加水分解性基(−OR基)が残るように、部分的に加水分解して縮合することで得られる化合物である。該部分加水分解縮合物の全体構造は明らかではないが、−Si−O−結合からなる骨格とアルコキシ基からなるポリ珪酸エステルであって、その骨格は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよく、環状構造であってもよい。
化合物(2)の部分加水分解縮合物は、縮合度が低いほど好ましい。部分加水分解縮合物の縮合度が低いほど、含フッ素重合体(A)との相溶性が向上する。また、形成される塗膜とブレード基体の熱膨張係数がより近くなり、熱による膨張、収縮に起因する塗膜のブレード基体からの剥離が起き難くなる。
Compound (2) may be used as a partially hydrolyzed condensate obtained by partial hydrolysis and condensation. The partial hydrolysis-condensation product is a compound obtained by condensing the compound (2) by partial hydrolysis so that two or more hydrolyzable groups (—OR 3 groups) remain in the molecule. It is. Although the overall structure of the partially hydrolyzed condensate is not clear, it is a polysilicate ester composed of a skeleton composed of —Si—O— bonds and an alkoxy group, and the skeleton may be linear or branched. It may be a chain or a cyclic structure.
The partially hydrolyzed condensate of compound (2) is more preferable as the degree of condensation is lower. The lower the degree of condensation of the partially hydrolyzed condensate, the better the compatibility with the fluoropolymer (A). In addition, the thermal expansion coefficient between the coating film to be formed and the blade base becomes closer, and peeling of the coating film from the blade base due to expansion and contraction due to heat hardly occurs.

化合物(2)の部分加水分解縮合物を製造する方法は、特に限定されず、公知の部分加水分解縮合物の製造方法を採用できる。例えば、化合物(2)に、水、酸、および溶剤の少なくとも1種を加え、部分的に加水分解縮合させる方法が挙げられる。   The method for producing the partially hydrolyzed condensate of compound (2) is not particularly limited, and known methods for producing partially hydrolyzed condensates can be employed. For example, the method of adding at least 1 sort (s) of water, an acid, and a solvent to a compound (2), and making it partially hydrolyze-condensate is mentioned.

化合物(2)の部分加水分解縮合物としては、縮合度、構造、アルコキシ基の種類が異なるものが市販されており、例えば、商品名「MKCシリケートMS51」、「MKCシリケートMS56」(以上、三菱化学社製)、商品名「Mシリケート51」、「エチルシリケート40」、「エチルシリケート45」(以上、多摩化学工業社製)等の有効シリカ分が28〜52質量%程度である縮合物、または、該縮合物をエタノールもしくはイソプロパノールに溶解した商品名「HAS−1」、「HAS−6」、「HAS−10」(以上、コルコート社製)等が挙げられる。前記「有効シリカ分」とは、製品中に含まれるポリアルキルシリケートを100質量%としたときの、SiO換算としてのシリカの含有量を示す値である。
化合物(2)の部分加水分解縮合物は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
As the partially hydrolyzed condensate of compound (2), those having different condensation degrees, structures, and types of alkoxy groups are commercially available. For example, trade names “MKC silicate MS51”, “MKC silicate MS56” (and above, Mitsubishi). Chemicals), trade names “M silicate 51”, “ethyl silicate 40”, “ethyl silicate 45” (above, manufactured by Tama Chemical Industry Co., Ltd.) and the like, and a condensate having an effective silica content of about 28 to 52% by mass, Alternatively, trade names “HAS-1”, “HAS-6”, “HAS-10” (manufactured by Colcoat Co., Ltd.) in which the condensate is dissolved in ethanol or isopropanol are listed. The “effective silica content” is a value indicating the content of silica in terms of SiO 2 when the polyalkyl silicate contained in the product is 100% by mass.
The partial hydrolysis-condensation product of compound (2) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

硬化剤(B)として、アルミニウムイソプロポキシド(Al[O−CH(CH)等のアルミニウムアルコキシドや、チタニウムブトキサイド(Ti(O−C)等のチタニウムアルコキシドを使用することもできる。 As the curing agent (B), aluminum alkoxide such as aluminum isopropoxide (Al [O—CH (CH 3 ) 2 ] 3 ), or titanium such as titanium butoxide (Ti (O—C 4 H 9 ) 4 ). Alkoxides can also be used.

本発明の塗料組成物は、含フッ素重合体(A)と硬化剤(B)を用いる場合、硬化剤(B)を含まない組成物とし、塗膜を形成する直前に硬化剤(B)を加える2液型の塗料組成物としてもよく、含フッ素重合体(A)と硬化剤(B)を共に含む1液型の塗料組成物としてもよい。さらに、含フッ素重合体(A)中のアルコキシシリル基同士は縮合反応を起こすため、その場合は必ずしも硬化剤(B)を含有しなくてもよい。   When the coating composition of the present invention uses the fluoropolymer (A) and the curing agent (B), the coating composition does not contain the curing agent (B), and the curing agent (B) is added immediately before forming the coating film. A two-component coating composition may be added, or a one-component coating composition containing both the fluoropolymer (A) and the curing agent (B). Furthermore, since the alkoxysilyl groups in the fluoropolymer (A) cause a condensation reaction, in that case, the curing agent (B) may not necessarily be contained.

本発明の塗料組成物は、含フッ素重合体(A)と硬化剤(B)を用いる場合、使用する際の含フッ素重合体(A)の含有量は、含フッ素重合体(A)と硬化剤(B)の含有量の合計に対して、10〜90質量%が好ましく、20〜80質量%がより好ましく、30〜70質量%がさらに好ましい。
含フッ素重合体(A)の前記含有量が10質量%以上あれば、塗膜の耐候性および滑雪氷性、汚染除去性が向上する。含フッ素重合体(A)の前記含有量が90質量%以下であれば、塗膜にクラックが発生することを抑制しやすく、塗膜とブレード基体との密着性が向上する。
When the coating composition of the present invention uses a fluoropolymer (A) and a curing agent (B), the content of the fluoropolymer (A) when used is the same as that of the fluoropolymer (A) and curing. 10-90 mass% is preferable with respect to the sum total of content of an agent (B), 20-80 mass% is more preferable, 30-70 mass% is further more preferable.
If the said content of a fluoropolymer (A) is 10 mass% or more, the weather resistance of a coating film, snow-sliding ice property, and decontamination will improve. If the said content of a fluoropolymer (A) is 90 mass% or less, it will be easy to suppress that a crack generate | occur | produces in a coating film, and the adhesiveness of a coating film and a blade base | substrate will improve.

[硬化触媒(C)]
また、本発明の塗料組成物は、含フッ素重合体(A)および硬化剤(B)を用いる場合、硬化反応を促進し、硬化物である塗膜に良好な化学性能および物理性能を付与させる目的で、硬化触媒(C)を含有させてもよい。特に、低温において短時間で硬化させる場合には、硬化触媒(C)を含有させることが好ましい。硬化触媒(C)としては、例えば、リン酸モノエステル、リン酸ジエステル等の酸性リン酸エステル類(以下、「リン酸エステル系硬化触媒(C1)」という。)、ホウ酸モノエステル、ホウ酸ジエステル等の酸性ホウ酸エステル類;酸性リン酸エステルとアミンとの付加反応物、カルボン酸化合物とアミンとの付加反応物等のアミン付加物類;オクチル酸スズ、ジブチルチンジラウレート等の金属エステル類;トリス(アセチルアセトネート)アルミニウム、テトラキス(アセチルアセトネート)ジルコニウム等の金属キレート類;アルミニウムイソプロポキサイド、チタニウムブトキサイド等の金属アルコキシド類等が挙げられる。なかでも、硬化性、形成される塗膜の平滑性の点から、リン酸エステル系硬化触媒(C1)が好ましく、硬化性、形成される塗膜の平滑性および耐水性等の点から、炭素数1〜8のモノアルキルホスフェート、炭素数1〜8のジアルキルホスフェート、またはその混合物がより好ましい。
硬化触媒(C)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
[Curing catalyst (C)]
The coating composition of the present invention, when using the fluoropolymer (A) and the curing agent (B), accelerates the curing reaction and imparts good chemical performance and physical performance to the coating film that is a cured product. For the purpose, a curing catalyst (C) may be contained. In particular, when curing at a low temperature in a short time, it is preferable to contain a curing catalyst (C). Examples of the curing catalyst (C) include acidic phosphoric acid esters such as phosphoric acid monoester and phosphoric acid diester (hereinafter referred to as “phosphoric acid ester curing catalyst (C1)”), boric acid monoester, boric acid. Acid borate esters such as diesters; amine adducts such as addition reaction products of acid phosphate esters and amines; addition reaction products of carboxylic acid compounds and amines; metal esters such as tin octylate and dibutyltin dilaurate Metal chelates such as tris (acetylacetonate) aluminum and tetrakis (acetylacetonate) zirconium; metal alkoxides such as aluminum isopropoxide and titanium butoxide. Among these, from the viewpoint of curability and smoothness of the formed coating film, a phosphate ester-based curing catalyst (C1) is preferable. From the viewpoints of curability, smoothness of the formed coating film and water resistance, carbon is preferred. A monoalkyl phosphate having 1 to 8 carbon atoms, a dialkyl phosphate having 1 to 8 carbon atoms, or a mixture thereof is more preferable.
A hardening catalyst (C) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

硬化触媒(C)の含有量は、使用時の塗料組成物(硬化剤(B)を含む)の固形分の総量に対して、0.00001〜10質量%が好ましい。硬化触媒(C)の含有量が0.00001質量%以上であれば、触媒効果が充分に得られやすい。硬化触媒(C)の含有量が10質量%以下であれば、残存する硬化触媒(C)が塗膜に影響することがなく、耐水性の低下がない。   As for content of a curing catalyst (C), 0.00001-10 mass% is preferable with respect to the total amount of solid content of the coating composition (a hardening | curing agent (B) is included) at the time of use. If the content of the curing catalyst (C) is 0.00001% by mass or more, the catalytic effect can be sufficiently obtained. When the content of the curing catalyst (C) is 10% by mass or less, the remaining curing catalyst (C) does not affect the coating film and the water resistance does not decrease.

[有機溶剤(D)]
本発明の塗料組成物は、有機溶剤(D)を含有してもよい。有機溶剤(D)としては、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、酢酸ブチル等の従来からよく用いられている溶剤を使用することができるが、環境負荷低減の点から、弱溶剤が好ましい。
弱溶剤としては、含フッ素重合体(A)の重合または溶剤置換の際に使用可能な弱溶剤種が好ましく、ミネラルスピリット、ミネラルターペンがより好ましい。
塗料組成物中の有機溶剤(D)の含有量は、含フッ素重合体(A)の溶解性、塗料として塗装する際の適度な粘度、塗装方法等を考慮して適宜決定される。
[Organic solvent (D)]
The coating composition of the present invention may contain an organic solvent (D). As the organic solvent (D), conventionally used solvents such as toluene, xylene, methyl ethyl ketone, butyl acetate and the like can be used, but weak solvents are preferable from the viewpoint of reducing environmental burden.
The weak solvent is preferably a weak solvent species that can be used in the polymerization of the fluorinated polymer (A) or solvent substitution, and more preferably mineral spirits and mineral terpenes.
The content of the organic solvent (D) in the coating composition is appropriately determined in consideration of the solubility of the fluoropolymer (A), an appropriate viscosity when applied as a coating, a coating method, and the like.

[顔料成分(E)]
本発明の塗料組成物には、防錆、着色、補強等を目的として、顔料成分(E)が含有されていることが好ましい。
顔料成分(E)としては、防錆顔料、着色顔料および体質顔料からなる群から選ばれる1種以上の顔料が好ましい。
防錆顔料は、金属反射基板の腐食や変質を防止するための顔料である。環境への負荷が少ない点から無鉛防錆顔料が好ましい。無鉛防錆顔料としては、シアナミド亜鉛、酸化亜鉛、リン酸亜鉛、リン酸カルシウムマグネシウム、モリブデン酸亜鉛、ホウ酸バリウム、シアナミド亜鉛カルシウム等が挙げられる。
着色顔料は、塗膜を着色するための顔料である。着色顔料としては、酸化チタン、カーボンブラック、酸化鉄等が挙げられる。酸化チタン顔料を使用する場合には、塗膜の耐候性をさらに向上させる目的で、顔料表面に光触媒作用を抑制するための処理が施されたものが好ましい。D918(製品名、堺化学(株)製)やPFC105(製品名、石原産業(株)製)が、特に推奨できる。
体質顔料は、塗膜の硬度を向上させ、かつ、厚みを増すための顔料である。体質顔料としては、タルク、硫酸バリウム、マイカ、炭酸カルシウム等が挙げられる。
顔料成分(E)としては、耐候性に優れる点から、酸化チタンが特に好ましい。
[Pigment component (E)]
The coating composition of the present invention preferably contains a pigment component (E) for the purpose of rust prevention, coloring, reinforcement and the like.
The pigment component (E) is preferably one or more pigments selected from the group consisting of rust preventive pigments, colored pigments and extender pigments.
The rust preventive pigment is a pigment for preventing corrosion or alteration of the metal reflective substrate. Lead-free rust preventive pigments are preferred because of their low environmental impact. Examples of lead-free rust preventive pigments include cyanamide zinc, zinc oxide, zinc phosphate, calcium magnesium phosphate, zinc molybdate, barium borate, and calcium cyanamide zinc.
The color pigment is a pigment for coloring the coating film. Examples of the color pigment include titanium oxide, carbon black, and iron oxide. In the case of using a titanium oxide pigment, it is preferable that the pigment surface is treated for suppressing the photocatalytic action for the purpose of further improving the weather resistance of the coating film. D918 (product name, manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.) and PFC105 (product name, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) can be particularly recommended.
The extender pigment is a pigment for improving the hardness of the coating film and increasing the thickness. Examples of extender pigments include talc, barium sulfate, mica, and calcium carbonate.
As the pigment component (E), titanium oxide is particularly preferable from the viewpoint of excellent weather resistance.

本発明の塗料組成物中の顔料成分(E)の含有量は、使用時の塗料組成物(硬化剤(B)を用いる場合は硬化剤(B)を含む)の固形分の総量に対して、50〜500質量%が好ましく、100〜400質量%がより好ましい。顔料成分(E)の含有量が50質量%以上であれば、顔料成分(E)の機能が得られやすい。顔料成分(E)の含有量が500質量%以下であれば、塗膜が虫や鳥の衝突等の衝撃で割れたり傷付いたりし難くなり、かつ、塗膜の耐候性が向上する。   The content of the pigment component (E) in the coating composition of the present invention is based on the total solid content of the coating composition at the time of use (including the curing agent (B) when the curing agent (B) is used). 50-500 mass% is preferable, and 100-400 mass% is more preferable. When the content of the pigment component (E) is 50% by mass or more, the function of the pigment component (E) is easily obtained. When the content of the pigment component (E) is 500% by mass or less, the coating film is hardly cracked or damaged by impacts such as insect and bird collisions, and the weather resistance of the coating film is improved.

[他の樹脂(F)]
本発明の塗料組成物は、含フッ素重合体(A)以外の他の樹脂(F)を含んでいてもよい。
他の樹脂(F)としては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリルポリオール樹脂、ポリエステルポリオール樹脂、ウレタン樹脂、アクリル変成シリコーン樹脂、シリコーン変成アクリル樹脂、シリコーン樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、アミノ樹脂等の非フッ素系樹脂等が挙げられる。他の樹脂(F)は、架橋性基を有し、硬化剤(B)によって架橋されて硬化する樹脂であってもよい。
本発明の塗料組成物に他の樹脂(F)を配合する場合、他の樹脂(F)の含有量は、含フッ素重合体(A)の100質量部に対して1〜200質量部が好ましい。
[Other resins (F)]
The coating composition of the present invention may contain a resin (F) other than the fluoropolymer (A).
Other resins (F) include acrylic resins, polyester resins, acrylic polyol resins, polyester polyol resins, urethane resins, acrylic modified silicone resins, silicone modified acrylic resins, silicone resins, alkyd resins, epoxy resins, oxetane resins, amino resins. Non-fluorinated resins such as The other resin (F) may be a resin that has a crosslinkable group and is cured by being crosslinked by the curing agent (B).
When mix | blending other resin (F) with the coating composition of this invention, as for content of other resin (F), 1-200 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of a fluoropolymer (A). .

[その他の成分(G)]
本発明の塗料組成物には、前述した成分以外のその他の成分(G)が含まれていてもよい。
その他の成分(G)としては、塗膜の付着性向上のためのシランカップリング剤;ヒンダードアミン系光安定剤等の光安定剤;ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、トリアジン系化合物、シアノアクリレート系化合物等の有機系の紫外線吸収剤;酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム等の無機系の紫外線吸収剤;超微粉合成シリカ等のつや消し剤;ノニオン系、カチオン系、またはアニオン系の界面活性剤;レベリング剤;帯電防止剤等が挙げられる。
その他の成分(G)の含有量は、本発明の効果を損なわない範囲で適宜選定できる。
[Other components (G)]
The coating composition of the present invention may contain other components (G) other than the components described above.
Other components (G) include a silane coupling agent for improving the adhesion of the coating film; a light stabilizer such as a hindered amine light stabilizer; a benzophenone compound, a benzotriazole compound, a triazine compound, and a cyanoacrylate compound. Organic ultraviolet absorbers such as compounds; inorganic ultraviolet absorbers such as titanium oxide, zinc oxide and cerium oxide; matting agents such as ultrafine powder synthetic silica; nonionic, cationic or anionic surfactants; Leveling agents; antistatic agents and the like.
Content of another component (G) can be suitably selected in the range which does not impair the effect of this invention.

帯電防止剤は、本発明の塗料組成物に配合されることで、ブレード表面に、導電性の塗膜を形成することができるので、風車ブレードの雷撃による破損を防止する効果がある。
具体的には、Li、Na、K等のカチオン成分と、Cl、Br、I、BF 、PF 、SCN、ClO 、CFSO 、(CFSO、(CFSO等のアニオン成分から構成されるアルカリ金属塩や、アンチモンドープ二酸化錫、アルミドープ酸化亜鉛、ガリウムドープ酸化亜鉛、ガリウムドープ酸化インジウム、アンチモンドープ酸化チタン等の非酸化金属がドープされた金属酸化物が挙げられる。
Since the antistatic agent is blended in the coating composition of the present invention, a conductive coating film can be formed on the blade surface, and therefore, there is an effect of preventing the windmill blade from being damaged by lightning strike.
Specifically, a cation component such as Li + , Na + , K + , Cl , Br , I , BF 4 , PF 6 , SCN , ClO 4 , CF 3 SO 3 , ( Alkali metal salts composed of anion components such as CF 3 SO 2 ) 2 N , (CF 3 SO 2 ) 3 C , antimony-doped tin dioxide, aluminum-doped zinc oxide, gallium-doped zinc oxide, gallium-doped indium oxide And metal oxides doped with non-oxide metals such as antimony-doped titanium oxide.

以上説明した本発明の塗料組成物を用いれば、風力発電機のブレードを保護する塗膜として、優れた耐候性を有する塗膜を簡便に形成できる。さらに、該塗膜は、撥水性が向上し、雪の付着によってブレードの回転が妨げられることを抑制しやすい。加えて、塗膜の汚染除去性も向上する。   If the coating composition of this invention demonstrated above is used, the coating film which has the outstanding weather resistance can be simply formed as a coating film which protects the braid | blade of a wind power generator. Further, the coating film has improved water repellency and can easily prevent the rotation of the blade from being hindered by snow adhesion. In addition, the decontamination property of the coating film is also improved.

[風力発電機のブレード]
以下、本発明の風力発電機のブレードの実施形態の一例について説明する。
風力発電機のブレード1は、図1に示すように、ブレード基体11と、ブレード基体11上に形成された塗膜12とを有する。
[Wind generator blades]
Hereinafter, an example of an embodiment of a blade of a wind power generator according to the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, the blade 1 of the wind power generator includes a blade base 11 and a coating film 12 formed on the blade base 11.

ブレード基体11としては、風力発電機に通常用いられるブレード基体を採用でき、例えば、木材からなる翼状の板片の表面が繊維強化プラスチック(FRP)により補強されたブレード基体等が挙げられる。
ブレード基体は、ポリエステル樹脂を使用したハンドレイアップ法やエポキシ樹脂を使用した真空含浸法等により製造される。
ブレード基体11の形状および大きさは、特に限定されない。
As the blade base 11, a blade base usually used in a wind power generator can be employed, and examples thereof include a blade base in which the surface of a wing-like plate piece made of wood is reinforced with fiber reinforced plastic (FRP).
The blade substrate is manufactured by a hand lay-up method using a polyester resin, a vacuum impregnation method using an epoxy resin, or the like.
The shape and size of the blade base 11 are not particularly limited.

塗膜12は、ブレード基体11の耐候性、滑雪氷性、汚染除去性向上のために形成される膜であり、前述した本発明の塗料組成物により形成される。
塗膜12の厚みは、50〜150μmが好ましい。
The coating film 12 is a film formed for improving the weather resistance, snow-ice-ice property, and contamination removal property of the blade substrate 11, and is formed by the above-described coating composition of the present invention.
As for the thickness of the coating film 12, 50-150 micrometers is preferable.

ブレード基体11と塗膜12の間には、別の層が存在していてもよい。別の層としては、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂からなる樹脂層、塗膜の密着性を向上させるためのシランカップリング剤からなる層等が挙げられる。   Another layer may exist between the blade substrate 11 and the coating film 12. Examples of the other layer include a resin layer made of an alkyd resin, an epoxy resin, and an acrylic resin, and a layer made of a silane coupling agent for improving the adhesion of the coating film.

[製造方法]
本発明の風力発電機のブレードの製造方法の一例として、前述した含フッ素重合体(A)および硬化剤(B)を含む塗料組成物を用いたブレード1の製造方法について説明する。
ブレード1の製造方法としては、例えば、ブレード基体11の表面に、少なくとも含フッ素重合体(A)を含む塗料組成物を塗布して塗布層を形成し、硬化させることにより硬化塗膜からなる塗膜12を形成する方法が挙げられる。
[Production method]
As an example of the method for producing the blade of the wind power generator of the present invention, a method for producing the blade 1 using the coating composition containing the fluoropolymer (A) and the curing agent (B) described above will be described.
As a manufacturing method of the blade 1, for example, a coating composition containing at least a fluoropolymer (A) is applied to the surface of the blade base 11 to form an application layer, and then cured to form a coating film comprising a cured coating film. The method of forming the film | membrane 12 is mentioned.

塗料組成物の塗布は、刷毛、ローラ、スプレー、フローコータ、アプリケータ等を用いて実施できる。塗料組成物の塗布量は、乾燥膜厚が前記範囲内となるように適宜選定すればよい。塗料組成物を熱硬化する際の温度は、常温〜250℃が好ましい。
塗料組成物が溶媒を含有している場合には、該溶媒は硬化を行う前もしくは硬化を行うと同時に加熱、減圧等により揮発させる等して除去することが好ましい。
The coating composition can be applied using a brush, roller, spray, flow coater, applicator or the like. What is necessary is just to select the application quantity of a coating composition suitably so that a dry film thickness may become in the said range. The temperature for thermosetting the coating composition is preferably from room temperature to 250 ° C.
When the coating composition contains a solvent, the solvent is preferably removed by volatilization by heating, decompression or the like before or after curing.

本発明の塗料用組成物によれば、風力発電機のブレードの耐候性と滑雪氷性、汚染除去性が向上する。   According to the coating composition of the present invention, the weather resistance, snow-sliding ice property, and decontamination property of the blade of the wind power generator are improved.

以下、実施例および比較例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は以下の記載によっては限定されない。
<含フッ素重合体(A)の製造>
[例1]
内容積3000mLのステンレス製撹拌機付きオートクレーブに、キシレンの722gと、エタノールの189gと、水酸基を有するモノマーであるHBVEの90.7gと、他のモノマーであるCHVEの284.5gおよび2−エチルへキシルビニルエーテル(EHVE)の202.9gと、炭酸カリウムの9.5gとを一括で投入し、窒素により溶存酸素を除去した。
次に、フルオロオレフィンであるCTFEの505gをオートクレーブ中に導入して徐々に昇温し、温度65℃に達した後、t−ブチルパーオキシピバレートの50%キシレン溶液の7gを7時間かけてオートクレーブ中に導入し、その後さらに15時間撹拌した後に反応を停止した。その後、炭酸カリウムを濾過により除去し、水酸基含有含フッ素重合体のキシレン溶液(不揮発分60%、水酸基価36mgKOH/g)を得た。
1Lのナス型フラスコに、前記水酸基含有含フッ素重合体のキシレン溶液の600gと、ミネラルスピリットの210gを加え、エバポレーションしながらミネラルスピリットへの溶剤置換を行い、水酸基含有含フッ素重合体のミネラルスピリット溶液(不揮発分73.5%)を得た。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited by the following description.
<Production of fluoropolymer (A)>
[Example 1]
To an autoclave with a stainless steel stirrer with an internal volume of 3000 mL, 722 g of xylene, 189 g of ethanol, 90.7 g of HBVE which is a monomer having a hydroxyl group, 284.5 g of CHVE which is another monomer, and 2-ethyl 202.9 g of xyl vinyl ether (EHVE) and 9.5 g of potassium carbonate were added all at once, and dissolved oxygen was removed by nitrogen.
Next, 505 g of CTFE, a fluoroolefin, was introduced into the autoclave and the temperature was gradually raised. After reaching 65 ° C., 7 g of a 50% xylene solution of t-butyl peroxypivalate was added over 7 hours. The reaction was stopped after introduction into an autoclave and further stirring for 15 hours. Thereafter, potassium carbonate was removed by filtration to obtain a xylene solution of a hydroxyl group-containing fluoropolymer (nonvolatile content 60%, hydroxyl value 36 mgKOH / g).
To a 1 L eggplant-shaped flask, 600 g of the xylene solution of the hydroxyl group-containing fluoropolymer and 210 g of mineral spirit were added, and the solvent was replaced with mineral spirit while evaporating. Mineral spirit of the hydroxyl group-containing fluoropolymer A solution (73.5% non-volatile content) was obtained.

温度計、還流冷却器、撹拌器を備えた容量500mLの4つ口フラスコに、前記水酸基含有含フッ素重合体のミネラルスピリット溶液の326.5gと、化合物(1a)である3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(IPTES)の38.1gと、2−エチルへキシル酸錫の0.05gとを加え、窒素雰囲気下、50℃で5時間反応を行った。
得られた重合体の組成をH−NMR(プロトンNMR)により測定したところ、CTFEに基づく単位/CHVEに基づく単位/EHVEに基づく単位/HBVEに基づく単位/HBVEに基づく単位の水酸基とIPTESのイソシアネート基とが反応した単位(モル%)=50/26/15/1/8であった。
反応後、オルトギ酸トリメチル(13.6g)、イソプロパノール(13.6g)をそれぞれ加え、アルコキシシリル基含有含フッ素重合体(含フッ素重合体(A))のミネラルスピリット溶液(不揮発分70.0%)を得た。
In a 500 mL four-necked flask equipped with a thermometer, a reflux condenser, and a stirrer, 326.5 g of the mineral spirit solution of the hydroxyl group-containing fluoropolymer and 3-isocyanatopropyltriethoxy which is the compound (1a) 38.1 g of silane (IPTES) and 0.05 g of tin 2-ethylhexylate were added and reacted at 50 ° C. for 5 hours in a nitrogen atmosphere.
When the composition of the obtained polymer was measured by 1 H-NMR (proton NMR), the unit of CTFE / the unit based on CHVE / the unit based on EHVE / the unit based on HBVE / the hydroxyl group of the unit based on HBVE and IPTES The unit (mol%) with which the isocyanate group reacted was 50/26/15/1/8.
After the reaction, trimethyl orthoformate (13.6 g) and isopropanol (13.6 g) were added, respectively, and a mineral spirit solution of the alkoxysilyl group-containing fluoropolymer (fluoropolymer (A)) (nonvolatile content: 70.0%) )

<塗料組成物の製造>
[例2]
例1で得られた含フッ素重合体(A)のミネラルスピリット溶液(不揮発分70%)の214gに、顔料成分(E)である酸化チタン(堺化学社製、商品名「D−918」)の250g、ミネラルスピリットの100gを加え、さらに、直径1mmのガラスビーズの369gを加えて、ペイントシェーカーで2時間撹拌した。撹拌後、濾過を行ってガラスビーズを取り除き、顔料組成物を得た。
次に、該顔料組成物に、含フッ素重合体(A)のミネラルスピリット溶液(不揮発分70%)の126g、硬化剤(B)であるフェニルトリメトキシシランの119g、硬化触媒(C)であるリン酸触媒(大八化学工業社製、商品名「AP−8」)の2g、他の樹脂(F)である水酸基含有シリコーン変性アクリル樹脂(BYK−Chemie社製、商品名「BYK−Silclean3700」)の5g、レベリング剤(BYK−Chemie社製、商品名「BYK−300」)の1gをさらに加えて混合し、塗料組成物を得た。
<Manufacture of coating composition>
[Example 2]
To 214 g of the mineral spirit solution (non-volatile content 70%) of the fluoropolymer (A) obtained in Example 1, titanium oxide as a pigment component (E) (trade name “D-918” manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.) 250 g of mineral spirits and 100 g of mineral spirits were added, and 369 g of glass beads having a diameter of 1 mm were further added, followed by stirring for 2 hours with a paint shaker. After stirring, filtration was performed to remove the glass beads to obtain a pigment composition.
Next, the pigment composition is 126 g of a mineral spirit solution (nonvolatile content: 70%) of the fluoropolymer (A), 119 g of phenyltrimethoxysilane as a curing agent (B), and a curing catalyst (C). 2 g of phosphoric acid catalyst (trade name “AP-8”, manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.), hydroxyl group-containing silicone-modified acrylic resin (BYK-Chemie, product name “BYK-Silclean 3700”) as another resin (F) ) And 1 g of a leveling agent (trade name “BYK-300”, manufactured by BYK-Chemie) were further added and mixed to obtain a coating composition.

[例3]
ルミフロンLF200(製品名、AGC旭硝子(株)製の水酸基含有含フッ素重合体のキシレン溶液、不揮発分60%)の83gに、顔料成分(E)である酸化チタン(堺化学社製、商品名「D−918」)の200g、キシレンの43g、酢酸ブチルの43gを加え、さらに、直径1mmのガラスビーズの369gを加えて、ペイントシェーカーで2時間撹拌した。撹拌後、濾過を行ってガラスビーズを取り除き、顔料組成物を得た。
次に、該顔料組成物の100gに、ルミフロンLF200の150gと、硬化剤として、HDIヌレートタイプのポリイソシアネート樹脂(日本ポリウレタン社製、商品名「コロネートHX」)の18.5gと、硬化触媒として、ジブチルチンジラウレート(キシレンで4〜10倍に希釈して3gとしたもの。)とをさらに加えて混合し、塗料組成物を得た。
[Example 3]
To 83 g of Lumiflon LF200 (product name, xylene solution of a hydroxyl group-containing fluoropolymer produced by AGC Asahi Glass Co., Ltd., non-volatile content 60%), titanium oxide (manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd., trade name “ 200 g of D-918 "), 43 g of xylene and 43 g of butyl acetate were added, and 369 g of glass beads having a diameter of 1 mm were further added, followed by stirring for 2 hours in a paint shaker. After stirring, filtration was performed to remove the glass beads to obtain a pigment composition.
Next, 100 g of the pigment composition, 150 g of Lumiflon LF200, 18.5 g of an HDI nurate type polyisocyanate resin (trade name “Coronate HX” manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) as a curing agent, and a curing catalyst Dibutyltin dilaurate (diluted 4 to 10 times with xylene to 3 g) was further added and mixed to obtain a coating composition.

<塗料組成物により形成した塗膜の評価>
[例4]
例2で得られた塗料組成物を、ガラスクロスをエポキシ樹脂に含浸させたガラスエポキシ基板の表面に、膜厚が50μmとなるように塗装し、25℃の恒温室中で、1週間養生させた。その後、80℃のオーブン中にて1時間乾燥させることで、塗膜付試験板(I−1)を作成した。こうして得られた塗膜付試験板(I−1)について、「塗膜の鏡面光沢度」、「下地への密着性」、「塗膜の接触角」、「塗膜のカーボン汚染性」、「塗膜の滑雪氷性」を下記の試験方法で評価した。また、基板をアルミ板に変更した以外は、同様の方法で塗膜付試験板(I−2)を作成し、「塗膜の耐候性」を下記の試験方法で評価した。
<Evaluation of coating film formed by coating composition>
[Example 4]
The coating composition obtained in Example 2 was applied to the surface of a glass epoxy substrate impregnated with glass cloth with an epoxy resin so as to have a film thickness of 50 μm, and was cured in a constant temperature room at 25 ° C. for 1 week. It was. Then, the test board with a coating film (I-1) was created by making it dry in 80 degreeC oven for 1 hour. About the test plate with a coating film (I-1) thus obtained, “mirror glossiness of the coating film”, “adhesion to the ground”, “contact angle of the coating film”, “carbon contamination of the coating film”, The “snow sliding ice property of the coating film” was evaluated by the following test method. Moreover, except having changed the board | substrate into the aluminum plate, the test plate with a coating film (I-2) was created by the same method, and "the weather resistance of a coating film" was evaluated with the following test method.

[例5]
例3で得られた塗料組成物を、ガラスクロスをエポキシ樹脂に含浸させたガラスエポキシ基板の表面に、膜厚が50μmとなるように塗装し、25℃の恒温室中で、1週間養生させた。その後、80℃のオーブン中にて1時間乾燥させることで、塗膜付試験板(II−1)を作成した。こうして得られた塗膜付試験板(II−1)について、「被膜層の鏡面光沢度」、「塗膜の硬度」、「下地への密着性」、「塗膜の接触角」、「塗膜のカーボン汚染性」、「塗膜の滑雪氷性」を下記の試験方法で評価した。また、基板をアルミ板に変更した以外は、同様の方法で塗膜付試験板(II−2)を作成し、「塗膜の耐候性」を下記の試験方法で評価した。
[Example 5]
The coating composition obtained in Example 3 was applied to the surface of a glass epoxy substrate impregnated with glass cloth with an epoxy resin so as to have a film thickness of 50 μm, and was cured in a constant temperature room at 25 ° C. for 1 week. It was. Then, the test board (II-1) with a coating film was created by making it dry in 80 degreeC oven for 1 hour. With respect to the test plate with a coating film (II-1) thus obtained, “specular gloss of coating layer”, “hardness of coating layer”, “adhesion to substrate”, “contact angle of coating layer”, “coating” “Carbon contamination of film” and “sliding ice property of coating film” were evaluated by the following test methods. Moreover, except having changed the board | substrate into the aluminum plate, the test plate with a coating film (II-2) was created by the same method, and "the weather resistance of a coating film" was evaluated with the following test method.

[試験方法]
1.塗膜の鏡面光沢度
JIS Z 5400−7−6に準拠し測定した。
2.塗膜の硬度
JIS K 5600−5−4に準拠し測定した。
3.下地への密着性
JIS Z 5600−5−6に準拠し測定した。
4.塗膜の接触角
FACE接触角計 CA−A型(協和界面化学社製)を使用して、イオン交換水を0.005ミリリットルに調整して、各試験板の接触角を測定した。
[Test method]
1. Mirror gloss of the coating film Measured according to JIS Z 5400-7-6.
2. Hardness of coating film Measured according to JIS K 5600-5-4.
3. Adhesion to the substrate Measured according to JIS Z 5600-5-6.
4). Contact angle of the coating film FACE contact angle meter CA-A type (manufactured by Kyowa Interface Chemical Co., Ltd.) was used to adjust the ion exchange water to 0.005 ml, and the contact angle of each test plate was measured.

5.塗膜の耐カーボン汚染性
カーボン懸濁水(デグサ・ヒュルス社製カーボンブラック Color Black FW200)の5部と脱イオン水の95部にガラスビーズを加え、ペイントシェーカーで2時間分散した分散液)をスポイトにて塗膜付試験板が隠蔽するまで滴下し、直ちに50℃で1時間乾燥させた。乾燥後、室温まで放冷し、試験片の表面を流水下にてガーゼを使用して、汚れ物質が落ちなくなるまで洗浄した。洗浄後、室温で3時間乾燥し、汚れの程度を色差計にて測定して、試験前後における塗膜の明度差(△L*)を求め、以下の3段階で評価した。なお、明度差が小さいものほど、耐汚染性に優れた塗料であることを示している。
明度差(△L*)=[試験後の塗膜明度(L*1)−試験前の塗膜明度(L*0)]
「○」:明度差が−5以上であった。
「△」:明度差が−10以上−5未満であった。
「×」:明度差が−10未満であった。
5. Carbon stain resistance of coating film Dropper of carbon suspension water (dispersed dispersion for 2 hours in paint shaker with glass beads added to 5 parts of carbon black Color Black FW200 manufactured by Degussa Huls) and 95 parts of deionized water Was added dropwise until the test plate with the coating film was concealed, and immediately dried at 50 ° C. for 1 hour. After drying, the sample was allowed to cool to room temperature, and the surface of the test piece was washed with running gauze under running water until the soiled material did not fall off. After washing, it was dried at room temperature for 3 hours, and the degree of soiling was measured with a color difference meter to determine the lightness difference (ΔL *) of the coating film before and after the test and evaluated in the following three stages. In addition, it shows that it is a coating material excellent in stain resistance, so that a brightness difference is small.
Lightness difference (ΔL *) = [Coating film brightness after test (L * 1) −Coating film brightness before test (L * 0)]
“◯”: The brightness difference was −5 or more.
“Δ”: The brightness difference was −10 or more and less than −5.
"X": The brightness difference was less than -10.

6.塗膜の滑雪氷性
塗膜付試験板を、−20℃の冷凍庫中に入れ、一晩放置した。
この塗膜付試験板上にスポイトで50μLのイオン交換水を水滴がそれぞれ1滴となるように合計9個載せた。
更に、一晩放置し、−20℃に保つことで、水滴を氷結させた。
滑雪氷性の評価は、以下の基準で実施した。
「○」:塗膜付試験板を水平に保ったまま、該試験板を手で軽くたたくだけで氷が落ちた。
「△」:氷で手で触れることにより落ちた。
「×」:氷が除去できないか、または、氷が割れ、表面に氷の一部が残存した。
6). Snow-sliding ice property of coating film A test plate with a coating film was placed in a freezer at -20 ° C and left overnight.
A total of nine pieces of 50 μL of ion-exchanged water were placed on the test plate with a coating film with a dropper so that one drop of each water drop.
Furthermore, the water droplets were frozen by being left overnight and kept at -20 ° C.
The evaluation of snow sliding ice property was carried out according to the following criteria.
“◯”: Ice was dropped by simply tapping the test plate with a hand while keeping the test plate with the coating film horizontal.
"△": It fell by touching with ice with a hand.
“X”: Ice could not be removed, or the ice was broken and a part of the ice remained on the surface.

7.塗膜の耐候性
沖縄県那覇市の屋外に、基板がアルミ板である塗膜付試験板を設置し、設置直前と、2年後における塗膜表面の光沢を、PG−1M(光沢計:日本電色工業社製)を用いて測定した。設置直前の光沢の値を100%としたときの、2年後の光沢の値の割合を光沢保持率(単位:%)として算出し、以下の基準に従って耐候性を評価した。
「○」:光沢保持率が80%以上であった。
「△」:光沢保持率が60%以上80%未満であった。
「×」:光沢保持率が60%未満であった。
評価結果を表1に示す。
7). The weather resistance of the coating film A test plate with a coating film whose substrate is an aluminum plate was installed outdoors in Naha City, Okinawa Prefecture. The gloss of the coating film surface immediately before installation and two years later was measured using PG-1M (gloss meter: Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.). When the gloss value immediately before installation was 100%, the ratio of the gloss value after 2 years was calculated as the gloss retention (unit:%), and the weather resistance was evaluated according to the following criteria.
“◯”: The gloss retention was 80% or more.
“Δ”: The gloss retention was 60% or more and less than 80%.
"X": The gloss retention was less than 60%.
The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2011219653
Figure 2011219653

表1に示すように、本発明の塗料組成物により形成された塗膜を有する例4の塗膜付試験板は、従来品の塗膜を有する例5の塗膜付試験板と比較して、硬度および水接触角が高く、耐汚染性や滑雪氷性に優れていた。   As shown in Table 1, the coated test plate of Example 4 having a coating film formed from the coating composition of the present invention is compared with the coated test plate of Example 5 having a conventional coating film. , High hardness and water contact angle, excellent resistance to contamination and snow ice.

1 風力発電機のブレード 11 ブレード基体 12 塗膜   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wind generator blade 11 Blade base body 12 Coating film

Claims (8)

加水分解性シリル基を有する含フッ素重合体(A)を必須成分とする、風力発電機のブレードの表面塗布用塗料組成物。   A coating composition for coating a surface of a blade of a wind power generator, comprising a fluorine-containing polymer (A) having a hydrolyzable silyl group as an essential component. 前記加水分解性シリル基を有する含フッ素重合体が、フルオロオレフィンに基づく繰り返し単位(A1)および加水分解性シリル基を有する繰り返し単位(A2)を有する含フッ素重合体である請求項1に記載の風力発電機のブレードの表面塗布用塗料組成物。   The fluorine-containing polymer having the hydrolyzable silyl group is a fluorine-containing polymer having a repeating unit (A1) based on a fluoroolefin and a repeating unit (A2) having a hydrolyzable silyl group. A coating composition for wind turbine blade surface coating. 前記加水分解性シリル基を有する繰り返し単位(A2)が、下式(1)で表される基を有する繰り返し単位(A2−1)である、請求項1または2に記載の風力発電機のブレードの表面塗布用塗料組成物。
−OC(O)NH(CHSiX 3−n ・・・(1)
(式中、Rは水素原子または炭素数1〜10の1価炭化水素基、Xは炭素数1〜5のアルコキシ基、nは1〜3の整数、mは1〜5の整数を示す。)
The blade of the wind power generator according to claim 1 or 2, wherein the repeating unit (A2) having the hydrolyzable silyl group is a repeating unit (A2-1) having a group represented by the following formula (1). A coating composition for surface coating.
—OC (O) NH (CH 2 ) m SiX 1 n R 1 3-n (1)
(Wherein R 1 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, X 1 is an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, n is an integer of 1 to 3, and m is an integer of 1 to 5) Show.)
前記フルオロオレフィンが、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデンおよびフッ化ビニルからなる群から選ばれる1種以上である請求項1〜3のいずれか一項に記載の風力発電機のブレードの表面塗布用塗料組成物。   The wind power according to any one of claims 1 to 3, wherein the fluoroolefin is at least one selected from the group consisting of tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, hexafluoropropylene, vinylidene fluoride, and vinyl fluoride. A coating composition for surface coating of generator blades. 加水分解性シリル基を含有する含フッ素重合体(A)を必須成分とするフッ素塗料が、下記硬化剤(B)、リン酸エステル系硬化触媒(C1)、および有機溶剤(D)を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の風力発電機のブレードの表面塗布用塗料組成物。
硬化剤(B):下式(2)で表される化合物、および/またはその部分加水分解縮合物。
SiX 4−a ・・・(2)
(式中、Rは炭素数1〜10の1価炭化水素基、Xは炭素数1〜10のアルコキシ基、aは2〜4の整数を示す。)
The fluorine paint containing the fluoropolymer (A) containing a hydrolyzable silyl group as an essential component contains the following curing agent (B), phosphate ester-based curing catalyst (C1), and organic solvent (D). The coating composition for surface application | coating of the blade of the wind power generator as described in any one of Claims 1-4 characterized by these.
Curing agent (B): a compound represented by the following formula (2) and / or a partial hydrolysis-condensation product thereof.
SiX 2 a R 2 4-a (2)
(Wherein R 2 represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, X 2 represents an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and a represents an integer of 2 to 4)
さらに、酸化チタンを含有してなる請求項1〜5のいずれか一項に記載の風力発電機のブレードの表面塗布用塗料組成物。   Furthermore, the coating composition for surface application | coating of the blade of the wind power generator as described in any one of Claims 1-5 formed by containing a titanium oxide. ブレード基体表面に、請求項1〜6のいずれか一項に記載の風力発電機のブレードの表面塗布用塗料組成物を塗布して塗布層を形成し、硬化させる風力発電機のブレードの製造方法。   A method for producing a blade of a wind power generator, wherein the coating composition for coating the surface of the blade of the wind power generator according to any one of claims 1 to 6 is applied to the surface of the blade base to form a coating layer and cured. . ブレード基体表面に、請求項1〜6のいずれか一項に記載の風力発電機のブレードの表面塗布用塗料組成物から形成された塗膜を有する風力発電機のブレード。   The blade of a wind power generator which has the coating film formed from the coating composition for surface coating of the blade of the wind power generator blade as described in any one of Claims 1-6 on the blade base | substrate surface.
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