JP2018016773A - Water-based coating composition and coated article - Google Patents

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俊 齋藤
Takashi Saito
俊 齋藤
瑞菜 豊田
Mizuna Toyoda
瑞菜 豊田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water-based coating composition capable of forming a coated film which prevents snow adhesion onto a surface of a base material, to provide a coated article having a coated film formed using the water-based coating composition thereon, and to provide a method for preventing snow adhesion onto a surface of a base material using the water-based coating composition.SOLUTION: A water-based coating composition is the water-based coating composition for forming a coated film which prevents snow adhesion onto a surface of a base material exposed to a freezing point, contains a polymerization unit based on fluoroolefin, also contains particles of a fluorine-containing polymer (A) having a carbon atom-hydrogen atom bond, particles of a fluorine-containing polymer (B) containing a polymerization unit based on (meth)acrylate having a polyfluoroalkyl group, and water. A difference between an average particle size of the particles of the fluorine-containing polymer (A) and an average particle size of the particles of the fluorine-containing polymer (B) is 100 nm or less in an absolute value.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、氷雪付着を防止する塗膜を基材の表面に形成するために使用される水性塗料組成物、およびこれを用いて形成される塗膜を有する塗装物品に関する。   The present invention relates to an aqueous coating composition used for forming a coating film for preventing the adhesion of ice and snow on the surface of a substrate, and a coated article having a coating film formed using the same.

着水や着氷雪による、基材の機能低下や基材の破損を抑制するために、基材の表面に塗布される塗料組成物が種々提案されている。かかる塗料組成物として、ポリテトラフルオロエチレンの粒子と、架橋性含フッ素重合体と、ポリフルオロアルキル(メタ)アクリレートの重合体と、有機溶媒と、を含む溶剤型塗料組成物が提案されている(特許文献1参照)。   Various coating compositions applied to the surface of a substrate have been proposed in order to suppress degradation of the substrate function and damage to the substrate due to water landing or icing snow. As such a coating composition, a solvent-type coating composition containing polytetrafluoroethylene particles, a crosslinkable fluoropolymer, a polyfluoroalkyl (meth) acrylate polymer, and an organic solvent has been proposed. (See Patent Document 1).

国際公開第2003/093388号パンフレットInternational Publication No. 2003/093388 Pamphlet

特許文献1には、溶剤型塗料組成物に含まれる、ポリフルオロアルキル(メタ)アクリレートの重合体の分散作用(ポリテトラフルオロエチレン粒子を架橋性含フッ素重合体に分散させる作用。)により、溶剤型塗料組成物の塗膜の表面に存在する成分の均一性が高まり、その塗膜に撥水性と水滴滑落性が発現して、塗膜に対する着氷および着雪を防止するとされている。
しかし、特許文献1の溶剤型塗料組成物は、ペルフルオロ系重合体(実質的に炭素結合−水素結合を有さない含フッ素重合体。)であるポリテトラフルオロエチレンの粒子を分散・溶解させるための有機溶媒を含む。溶剤型塗料組成物は、その使用時の有機溶媒の排出が、地球温暖化や光化学スモッグ等の環境対応の観点(いわゆる、VOCの観点)から好ましくなく、有機溶媒を含まない塗料組成物に対するニーズが高まっている。
さらに、溶剤型塗料組成物は、基材の材質によっては、塗布時に有機溶媒により基材が変性する懸念があり、適用対象となる基材、その態様が限定される場合もある。
In Patent Document 1, the solvent is dispersed by a polyfluoroalkyl (meth) acrylate polymer contained in the solvent-type coating composition (an effect of dispersing polytetrafluoroethylene particles in a crosslinkable fluoropolymer). The uniformity of the components present on the surface of the coating film of the mold coating composition is enhanced, and the coating film exhibits water repellency and water drop slidability to prevent icing and snowing on the coating film.
However, the solvent-based coating composition of Patent Document 1 disperses and dissolves polytetrafluoroethylene particles, which are perfluoro-based polymers (fluorinated polymers having substantially no carbon bond-hydrogen bond). Of organic solvents. Solvent-type paint compositions are not preferred from the viewpoint of environmental measures such as global warming and photochemical smog (so-called VOC viewpoint), and there is a need for paint compositions that do not contain organic solvents. Is growing.
Furthermore, depending on the material of the substrate, the solvent-based coating composition may be denatured by the organic solvent during application, and the substrate to be applied and its mode may be limited.

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、基材の表面への氷雪付着を防止する塗膜を形成できる水性塗料組成物の提供を目的とする。また、本発明は、上記水性塗料組成物を用いて形成された塗膜を表面に有する塗装物品の提供も目的とする。また、本発明は、上記水性塗料組成物を用いて、基材の表面への氷雪付着を防止する方法の提供も目的とする。   Then, this invention is made | formed in view of the said subject, Comprising: It aims at provision of the water-based coating composition which can form the coating film which prevents the snow and ice adhesion to the surface of a base material. Another object of the present invention is to provide a coated article having a coating film formed on the surface using the aqueous coating composition. Another object of the present invention is to provide a method for preventing the adhesion of snow and ice to the surface of a substrate using the water-based coating composition.

本発明者らは、鋭意検討の結果、含フッ素重合体(A)および含フッ素重合体(B)を含有する水性塗料組成物を用いることで、氷雪付着を防止する塗膜を基材の表面に形成できる水性塗料組成物が得られることを見出した。
すなわち、本発明者らは、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have used a water-based coating composition containing the fluoropolymer (A) and the fluoropolymer (B) to form a coating film that prevents adhesion of ice and snow on the surface of the substrate. It has been found that a water-based coating composition that can be formed in the following manner is obtained.
That is, the present inventors have found that the above problem can be solved by the following configuration.

[1]
氷点下に曝される基材の表面に、氷雪付着を防止する塗膜を形成するための水性塗料組成物であり、
フルオロオレフィンに基づく重合単位を含み、炭素原子−水素原子結合を有する含フッ素重合体(A)の粒子と、
ポリフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートに基づく重合単位を含む含フッ素重合体(B)の粒子と、
水と、を含み、
上記含フッ素重合体(A)の粒子の平均粒子径と上記含フッ素重合体(B)の粒子の平均粒子径との差が、絶対値で100nm以下である、水性塗料組成物。
[2]
上記含フッ素重合体(A)のフッ素含有量と上記含フッ素重合体(B)のフッ素含有量との差が、絶対値で30質量%以下である、上記[1]に記載の水性塗料組成物。
[3]
上記含フッ素重合体(A)と上記含フッ素重合体(B)との総質量に対して、上記含フッ素重合体(A)の含有量が75〜99質量%であり、上記含フッ素重合体(B)の含有量が1〜25質量%である、上記[1]または[2]に記載の水性塗料組成物。
[4]
基材と、上記基材上に配置され、上記[1]〜[3]のいずれか1つに記載の水性塗料組成物を用いて形成された塗膜と、を有する塗装物品。
[5]
氷点下に曝される基材の表面に、
フルオロオレフィンに基づく重合単位を含み、炭素原子−水素原子結合を有する含フッ素重合体(A)の粒子と、
ポリフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートに基づく重合単位を含む含フッ素重合体(B)の粒子と、
水と、を含み、
上記含フッ素重合体(A)の粒子の平均粒子径と上記含フッ素重合体(B)の粒子の平均粒子径との差が、絶対値で100nm以下である水性塗料組成物の塗膜を形成して、基材の表面への氷雪付着を防止する方法。
[1]
It is a water-based paint composition for forming a coating film that prevents ice and snow adhesion on the surface of a substrate exposed to below freezing point,
Particles of a fluoropolymer (A) containing a polymer unit based on a fluoroolefin and having a carbon atom-hydrogen atom bond;
Particles of a fluoropolymer (B) comprising polymerized units based on (meth) acrylate having a polyfluoroalkyl group;
Including water,
A water-based coating composition in which a difference between an average particle size of the particles of the fluoropolymer (A) and an average particle size of the particles of the fluoropolymer (B) is 100 nm or less in absolute value.
[2]
The water-based paint composition according to the above [1], wherein the difference between the fluorine content of the fluoropolymer (A) and the fluorine content of the fluoropolymer (B) is 30% by mass or less in absolute value. object.
[3]
Content of the said fluoropolymer (A) is 75-99 mass% with respect to the total mass of the said fluoropolymer (A) and the said fluoropolymer (B), The said fluoropolymer The water-based coating composition according to the above [1] or [2], wherein the content of (B) is 1 to 25% by mass.
[4]
The coated article which has a base material and the coating film arrange | positioned on the said base material and formed using the aqueous coating composition as described in any one of said [1]-[3].
[5]
On the surface of the substrate exposed to below freezing point,
Particles of a fluoropolymer (A) containing a polymer unit based on a fluoroolefin and having a carbon atom-hydrogen atom bond;
Particles of a fluoropolymer (B) comprising polymerized units based on (meth) acrylate having a polyfluoroalkyl group;
Including water,
Forms a coating film of an aqueous coating composition in which the difference between the average particle size of the fluoropolymer (A) particles and the average particle size of the fluoropolymer (B) particles is 100 nm or less in absolute value And the method of preventing the snow and ice adhesion to the surface of a base material.

本発明によれば、基材の表面に氷雪付着を防止する塗膜を形成する水性塗料組成物、その塗装物品が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the water-based coating composition which forms the coating film which prevents ice and snow adhesion on the surface of a base material, and its coated article are provided.

本明細書においては、単量体が重合することで直接形成される繰り返し単位と、単量体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」という。
また、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレートおよびメタクリレートの総称で、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」と「メタクリル」の総称である。
In this specification, the term “repeating unit directly formed by polymerization of monomers” and the term “repeating unit obtained by chemical conversion of a part of the repeating units formed by polymerization of the monomer” are collectively used. This is called “polymerization unit”.
Moreover, the numerical range represented using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as the lower limit value and the upper limit value.
“(Meth) acrylate” is a generic term for acrylate and methacrylate, and “(meth) acrylic” is a generic term for “acrylic” and “methacrylic”.

本発明の、氷点下に曝される基材の表面に、氷雪付着を防止する塗膜を形成するための水性塗料組成物の特徴点は、フルオロオレフィンに基づく重合単位を含み、炭素原子−水素原子結合を有する含フッ素重合体(A)の粒子と、ポリフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートに基づく重合単位を含む含フッ素重合体(B)の粒子と、水と、を含み、含フッ素重合体(A)の粒子の平均粒子径と含フッ素重合体(B)の粒子の平均粒子径との差が、絶対値で100nm以下である点にある。
本発明の水性塗料組成物が、氷雪付着防止効果に優れる塗膜を基材表面に形成する理由は、必ずしも明確ではないが、以下の様に考えらえる。
The feature of the aqueous coating composition for forming a coating film for preventing adhesion of ice and snow on the surface of the substrate exposed to below freezing point of the present invention is a carbon atom-hydrogen atom containing a polymer unit based on fluoroolefin. A fluorine-containing polymer (A) particle having a bond; a fluorine-containing polymer (B) particle containing a polymer unit based on a (meth) acrylate having a polyfluoroalkyl group; and water. The difference between the average particle size of the particles of the coalescence (A) and the average particle size of the particles of the fluoropolymer (B) is that the absolute value is 100 nm or less.
The reason why the water-based coating composition of the present invention forms a coating film excellent in ice / snow adhesion preventing effect on the substrate surface is not necessarily clear, but can be considered as follows.

本発明における、含フッ素重合体(A)と含フッ素重合体(B)は、それぞれ炭素原子−水素原子結合を有し、水中安定性に優れた粒子(エマルション)を形成すると考えられる。さらに、含フッ素重合体(A)の粒子の平均粒子径と含フッ素重合体(B)の粒子の平均粒子径とが上記構成を満たすことにより、その塗膜は、含フッ素重合体(A)の粒子が密にパッキングしたベース層(下層部)を有し、含フッ素重合体(B)粒子が密に配向した表面層(上層部)を有すると考えられる。つまり、本発明の水性塗料組成物から形成される塗膜は、含フッ素重合体(B)が塗膜の表面に均一に露出するため撥水性と水滴滑落性に優れており、それにより基材に氷雪付着防止性を付与すると考えられる。また、含フッ素重合体(A)から形成されるベース層が塗膜の下層に位置することで、密着性および追従性に優れた塗膜が得られ、かつ、含フッ素重合体(B)の粒子の配向性が向上して、撥水性および水滴滑落性の効果がより顕著に発現すると推測される。
なお、本発明のこれら効果は、その好ましい態様において、より顕著に発現するものであり、以下に詳述する。
In the present invention, the fluoropolymer (A) and the fluoropolymer (B) are considered to form particles (emulsion) each having a carbon atom-hydrogen atom bond and excellent in water stability. Furthermore, when the average particle size of the particles of the fluoropolymer (A) and the average particle size of the particles of the fluoropolymer (B) satisfy the above-described configuration, the coating film becomes a fluoropolymer (A). It is considered that the particles have a base layer (lower layer part) packed tightly, and the fluoropolymer (B) particles have a surface layer (upper layer part) oriented closely. That is, the coating film formed from the water-based coating composition of the present invention is excellent in water repellency and water slidability because the fluoropolymer (B) is uniformly exposed on the surface of the coating film. It is thought that ice and snow adhesion preventive properties are imparted. In addition, since the base layer formed from the fluoropolymer (A) is located in the lower layer of the coating film, a coating film excellent in adhesion and followability can be obtained, and the fluoropolymer (B) It is presumed that the orientation of the particles is improved, and the effects of water repellency and water droplet slidability are more remarkably exhibited.
In addition, in the preferable aspect, these effects of this invention express more notably, and it explains in full detail below.

含フッ素重合体(A)の粒子の平均粒子径と含フッ素重合体(B)の粒子の平均粒子径との差が、絶対値で100nm以下であれば、特に限定されず、75nm以下が好ましく、50nm以下がより好ましい。
なお、本明細書における含フッ素重合体(A)の粒子および含フッ素重合体(B)の粒子の平均粒子径は、ELS−8000(大塚電子株式会社製)を用いて動的光散乱法により求められるD50の値とする。D50とは、動的光散乱法により測定した粒子の粒度分布において、小さな粒子側から起算した体積累計50体積%の粒子直径とする。
If the difference between the average particle size of the fluoropolymer (A) particles and the average particle size of the fluoropolymer (B) particles is 100 nm or less in absolute value, it is not particularly limited and is preferably 75 nm or less. 50 nm or less is more preferable.
The average particle diameter of the fluoropolymer (A) particles and the fluoropolymer (B) particles in this specification is determined by dynamic light scattering using ELS-8000 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). It is set as the value of D50 calculated | required. D50 is the particle diameter of 50 volume% of the cumulative volume calculated from the small particle side in the particle size distribution of the particles measured by the dynamic light scattering method.

含フッ素重合体(A)の粒子の平均粒子径は、200nm以下が好ましい。その下限は、10nm以上が好ましく、50nm以上がより好ましい。上記範囲内である場合、その塗膜形成において、含フッ素重合体(A)が密にパッキングしたベース層(下層部)が形成されやすくなり、その塗膜は、耐水性と、基材に対する密着性・追従性とに優れるだけでなく、含フッ素重合体(B)の表面配向性の向上による撥水性と水滴滑落性との性能がより顕著に発現する。
含フッ素重合体(B)粒子の平均粒子径は、200nm以下が好ましい。その下限は、10nm以上が好ましく、50nm以上が特に好ましい。上記範囲内である場合、その塗膜形成において、含フッ素重合体(A)の粒子と含フッ素重合体(B)の粒子間のパッキングがより密になり、塗膜の耐久性が向上しやすい。
The average particle diameter of the fluoropolymer (A) particles is preferably 200 nm or less. The lower limit is preferably 10 nm or more, and more preferably 50 nm or more. When it is within the above range, the base layer (lower layer part) in which the fluoropolymer (A) is densely packed is easily formed in the coating film formation, and the coating film has water resistance and adhesion to the substrate. In addition to excellent properties and followability, performances of water repellency and water droplet slidability due to improved surface orientation of the fluoropolymer (B) are more remarkably exhibited.
The average particle size of the fluoropolymer (B) particles is preferably 200 nm or less. The lower limit is preferably 10 nm or more, particularly preferably 50 nm or more. When it is within the above range, the packing between the fluoropolymer (A) particles and the fluoropolymer (B) particles becomes denser in the coating film formation, and the durability of the coating film is likely to be improved. .

本発明における含フッ素重合体(A)のフッ素含有量と含フッ素重合体(B)のフッ素含有量との差は、絶対値にて、30質量%以下が好ましく、25質量%以下がより好ましい。上記範囲内である場合、水性塗料組成物において、含フッ素重合体(A)の粒子と含フッ素重合体(B)の粒子とが均一分散しやすいだけでなく、その塗膜形成において、含フッ素重合体(A)の粒子と含フッ素重合体(B)の粒子とが、より密にパッキングし、塗膜の耐久性がより向上する。
具体的には、含フッ素重合体(A)のフッ素含有量が15〜60質量%であり、含フッ素重合体(B)のフッ素含有量が、塗膜の撥水性と水滴滑落性の観点から、30〜70質量%であり、含フッ素重合体(A)のフッ素含有量と含フッ素重合体(B)のフッ素含有量との差が、絶対値にて、30質量%以下であるのが好ましい。
In the present invention, the absolute value of the difference between the fluorine content of the fluoropolymer (A) and the fluorine content of the fluoropolymer (B) is preferably 30% by mass or less, more preferably 25% by mass or less. . When it is within the above range, in the aqueous coating composition, not only the particles of the fluorine-containing polymer (A) and the particles of the fluorine-containing polymer (B) are easily dispersed uniformly, but also in the coating film formation, The particles of the polymer (A) and the particles of the fluoropolymer (B) are packed more densely, and the durability of the coating film is further improved.
Specifically, the fluorine content of the fluorine-containing polymer (A) is 15 to 60% by mass, and the fluorine content of the fluorine-containing polymer (B) is from the viewpoint of water repellency and water droplet slippage of the coating film. The difference between the fluorine content of the fluoropolymer (A) and the fluorine content of the fluoropolymer (B) is 30% by mass or less in absolute value. preferable.

以下、フルオロオレフィンに基づく重合単位を含み、炭素原子−水素原子結合を有する含フッ素重合体(A)について詳述する。含フッ素重合体(A)における炭素原子−水素原子結合は、フルオロオレフィンに基づく重合単位に含まれていてもよく、フルオロオレフィンに基づく重合単位以外の重合単位に含まれてもよい。
フルオロオレフィンは、CF=CF、CF=CFCF、CF=CFCl、CF=CHFまたはCF=CHが好ましく、CF=CF、CF=CFClまたはCF=CHがより好ましい。
フルオロオレフィンに基づく重合単位の含有量は、含フッ素重合体(A)が有する全重合単位(100モル%)のうち、20〜70モル%が好ましく、30〜60モル%がより好ましい。
Hereinafter, the fluoropolymer (A) containing a polymer unit based on a fluoroolefin and having a carbon atom-hydrogen atom bond will be described in detail. The carbon atom-hydrogen atom bond in the fluoropolymer (A) may be contained in a polymer unit based on a fluoroolefin, or may be contained in a polymer unit other than a polymer unit based on a fluoroolefin.
Fluoroolefins, CF 2 = CF 2, CF 2 = CFCF 3, CF 2 = CFCl, CF 2 = are preferred CHF or CF 2 = CH 2, CF 2 = CF 2, CF 2 = CFCl or CF 2 = CH 2 Is more preferable.
The content of the polymer units based on the fluoroolefin is preferably 20 to 70 mol%, more preferably 30 to 60 mol%, of all the polymerized units (100 mol%) of the fluoropolymer (A).

含フッ素重合体(A)は、フルオロオレフィン以外の重合単位を含んでいてもよい。該重合単位としては、1価飽和炭化水素基もしくはエーテル性酸素原子を含む1価飽和炭化水素基を側鎖に有する単量体(以下、単量体(a1)とも記す。)に基づく重合単位、または、架橋性基を側鎖に有する単量体(以下、単量体(a2)とも記す。)に基づく重合単位が好ましい。   The fluorinated polymer (A) may contain polymerized units other than the fluoroolefin. The polymerization unit is a polymerization unit based on a monomer having a monovalent saturated hydrocarbon group or a monovalent saturated hydrocarbon group containing an etheric oxygen atom in its side chain (hereinafter also referred to as monomer (a1)). Alternatively, a polymer unit based on a monomer having a crosslinkable group in the side chain (hereinafter also referred to as monomer (a2)) is preferable.

単量体(a1)は、重合体の主鎖を形成する重合性基を有し、かつ、1価飽和炭化水素基またはエーテル性酸素原子を含む1価飽和炭化水素基を側鎖に有する単量体であれば、特に限定されない。
重合性基は、ビニル基、アリル基、ビニルエステル基、アリルエステル基、アクリロイル基、メタクリロイル基またはアリルエステル基が好ましく、ビニル基、アリル基、ビニルエステル基、またはアリルエステル基がより好ましい。
1価飽和炭化水素基は、炭素数1〜40が好ましく、4〜24がより好ましい。また、1価飽和炭化水素基は、鎖状構造のみからなってもよく、環状構造を含んでいてもよく、環状構造のみからなっていてもよい。さらに、環状構造は、単環構造であってもよく、多環構造であってもよい。
1価飽和炭化水素基またはエーテル性酸素原子を含む1価飽和炭化水素基の具体例としては、アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、ポリオキシアルキレンモノアルコキシ基が挙げられる。なお、ポリオキシアルキレンモノアルコキシ基とは、ポリオキシアルキレン基(ポリオキシメチレン単位、ポリオキシエチレン単位、またはポリオキシプロピレン単位が好ましい。)であって、重合性基に結合しない側の末端がアルコキシ基(メチル基またはエチル基が好ましい。)である基(例えば、−(CO)−CHで表される基。mは繰り返し単位数を表す。)を意味する。
単量体(a1)の具体例としては、ノニルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、ヘキシルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、tert−ブチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、4−シクロヘキシルシクロヘキシルビニルエーテル、1−デカヒドロナフチルビニルエーテル、2−デカヒドロナフチルビニルエーテル、1−ノルボルニルビニルエーテル、1−アダマンチルビニルエーテル、スピロ[3.4]オクチルビニルエーテル、(ポリ)オキシエチレンモノメチルビニルエーテル、(ポリ)オキシプロピレンモノメチ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、ヘキシルアリルエーテル等のアリルエーテル類、カルボン酸(酢酸、酪酸、ピバリン酸、安息香酸、プロピオン酸等)のビニルエステル類、カルボン酸(酢酸、酪酸、ピバリン酸、安息香酸、プロピオン酸等)のアリルエステル類が挙げられる。
単量体(a1)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
The monomer (a1) has a polymerizable group that forms the main chain of the polymer and has a monovalent saturated hydrocarbon group or a monovalent saturated hydrocarbon group containing an etheric oxygen atom in the side chain. There is no particular limitation as long as it is a monomer.
The polymerizable group is preferably a vinyl group, an allyl group, a vinyl ester group, an allyl ester group, an acryloyl group, a methacryloyl group or an allyl ester group, and more preferably a vinyl group, an allyl group, a vinyl ester group, or an allyl ester group.
The monovalent saturated hydrocarbon group preferably has 1 to 40 carbon atoms, and more preferably 4 to 24 carbon atoms. Moreover, the monovalent saturated hydrocarbon group may consist of a chain structure, may contain a cyclic structure, or may consist only of a cyclic structure. Furthermore, the cyclic structure may be a monocyclic structure or a polycyclic structure.
Specific examples of the monovalent saturated hydrocarbon group or the monovalent saturated hydrocarbon group containing an etheric oxygen atom include an alkyl group, a cycloalkyl group, a cycloalkylalkyl group, and a polyoxyalkylene monoalkoxy group. The polyoxyalkylene monoalkoxy group is a polyoxyalkylene group (preferably a polyoxymethylene unit, a polyoxyethylene unit, or a polyoxypropylene unit), and the end not bonded to the polymerizable group is an alkoxy group. Means a group (for example, a group represented by — (C 2 H 4 O) m —CH 3, where m represents the number of repeating units), which is a group (preferably a methyl group or an ethyl group).
Specific examples of the monomer (a1) include nonyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, hexyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, tert-butyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, 4-cyclohexyl cyclohexyl vinyl ether, 1-decahydronaphthyl. Vinyl ethers such as vinyl ether, 2-decahydronaphthyl vinyl ether, 1-norbornyl vinyl ether, 1-adamantyl vinyl ether, spiro [3.4] octyl vinyl ether, (poly) oxyethylene monomethyl vinyl ether, (poly) oxypropylene monomethyl vinyl ether, Allyl ethers such as ethyl allyl ether and hexyl allyl ether, carboxylic acids (acetic acid, butyric acid, pivalin) , Benzoic acid, vinyl esters of propionic acid, etc.), carboxylic acids (acetic, butyric, pivalic acid, benzoic acid, allyl esters of propionic acid, etc.).
As the monomer (a1), one type may be used alone, or two or more types may be used.

単量体(a1)に基づく重合単位は、含フッ素重合体(A)が有する全重合単位(100モル%)のうち、0〜50モル%が好ましく、5〜45モル%がより好ましく、15〜40モル%がさらに好ましい。   The polymerization unit based on the monomer (a1) is preferably 0 to 50 mol%, more preferably 5 to 45 mol%, of all the polymerization units (100 mol%) of the fluoropolymer (A), 15 More preferred is ˜40 mol%.

単量体(a2)は、重合体の主鎖を形成する重合性基を有し、かつ、架橋性基を含む1価飽和炭化水素基、または、架橋性基とエーテル性酸素原子とを含む1価飽和炭化水素基を側鎖に有する単量体が好ましい。
重合性基は、ビニル基、アリル基、ビニルエステル基、アリルエステル基、アクリロイル基、メタクリロイル基またはアリルエステル基が好ましく、ビニル基、アリル基、ビニルエステル基、またはアリルエステル基が特に好ましい。
1価飽和炭化水素基は、炭素数1〜40が好ましく、4〜24がより好ましい。また、1価飽和炭化水素基は、鎖状構造のみからなってもよく、環状構造を含んでいてもよく、環状構造のみからなっていてもよい。さらに、環状構造は、単環構造であってもよく、多環構造であってもよい。
架橋性基は、活性水素を有する官能基(ヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基、スルホ基等。)または加水分解性シリル基(アルコキシシリル基等)が好ましく、ヒドロキシ基またはカルボキシ基がより好ましい。
架橋性基を含む1価飽和炭化水素基、および、架橋性基とエーテル性酸素原子とを含む1価飽和炭化水素基の具体例としては、カルボキシアルキル基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシシクロアルキル基、ポリオキシアルキレンモノオール基が挙げられる。なお、ポリオキシアルキレンモノオール基とは、ポリオキシアルキレン基(ポリオキシメチレン単位、ポリオキシエチレン単位、またはポリオキシプロピレン単位が好ましい。)であって、重合性基に結合しない側の末端がヒドロキシ基を形成した基(例えば、−(CO)−Hで表される基。なお、nは繰り返し単位数を表す。)を意味する。
単量体(a2)の具体例としては、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、4−ヒドロキシメチルシクロヘキシルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、ヒドロキシエチルアリルエーテル、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、CH=CH−O−CH−cycloC10−CH−O−(CHCHO)H(nは繰り返し単位数を表す。)が挙げられる。
The monomer (a2) has a polymerizable group that forms the main chain of the polymer and contains a monovalent saturated hydrocarbon group containing a crosslinkable group, or a crosslinkable group and an etheric oxygen atom. Monomers having a monovalent saturated hydrocarbon group in the side chain are preferred.
The polymerizable group is preferably a vinyl group, an allyl group, a vinyl ester group, an allyl ester group, an acryloyl group, a methacryloyl group or an allyl ester group, and particularly preferably a vinyl group, an allyl group, a vinyl ester group, or an allyl ester group.
The monovalent saturated hydrocarbon group preferably has 1 to 40 carbon atoms, and more preferably 4 to 24 carbon atoms. Moreover, the monovalent saturated hydrocarbon group may consist of a chain structure, may contain a cyclic structure, or may consist only of a cyclic structure. Furthermore, the cyclic structure may be a monocyclic structure or a polycyclic structure.
The crosslinkable group is preferably a functional group having an active hydrogen (hydroxy group, carboxy group, amino group, sulfo group or the like) or a hydrolyzable silyl group (alkoxysilyl group or the like), more preferably a hydroxy group or a carboxy group.
Specific examples of the monovalent saturated hydrocarbon group containing a crosslinkable group and the monovalent saturated hydrocarbon group containing a crosslinkable group and an etheric oxygen atom include a carboxyalkyl group, a hydroxyalkyl group, a hydroxycycloalkyl group, A polyoxyalkylene monool group may be mentioned. The polyoxyalkylene monool group is a polyoxyalkylene group (preferably a polyoxymethylene unit, a polyoxyethylene unit, or a polyoxypropylene unit), and the terminal not bonded to the polymerizable group is a hydroxy group. groups form a group (e.g., -. (a group represented by C 2 H 4 O) n -H Here, n represents the number of repeating units.) means.
Specific examples of the monomer (a2) include 2-hydroxyethyl vinyl ether, 4-hydroxymethylcyclohexyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, cyclohexane dimethanol monovinyl ether, hydroxyethyl allyl ether, hydroxyethyl acrylate, hydroxy methacrylate ethyl, CH 2 = CH-O- CH 2 -cycloC 6 H 10 -CH 2 -O- (CH 2 CH 2 O) n H (n represents the number of repeating units.) can be mentioned.

単量体(a2)に基づく重合単位の含有量は、含フッ素重合体(A)が有する全重合単位(100モル%)のうち、0〜20モル%が好ましく、0〜15モル%がより好ましい。特に、単量体(a2)が、重合体の主鎖を形成する重合性基と、ポリオキシアルキレンモノオール基とを有する単量体である場合には、含フッ素重合体(A)の水中分散安定性が向上する効果がある。この場合の単量体(a2)に基づく重合単位の含有量は、含フッ素重合体(A)が有する全重合単位(100モル%)のうち、0.4モル%以上が好ましく、1.5モル%以上がより好ましく、2.0モル%以上がさらに好ましい。上限は特に制限されないが、10モル%以下がより好ましい。   The content of polymerized units based on the monomer (a2) is preferably 0 to 20 mol%, more preferably 0 to 15 mol%, of all the polymerized units (100 mol%) of the fluoropolymer (A). preferable. In particular, when the monomer (a2) is a monomer having a polymerizable group that forms the main chain of the polymer and a polyoxyalkylene monool group, the fluorine-containing polymer (A) in water There is an effect of improving dispersion stability. In this case, the content of the polymerized units based on the monomer (a2) is preferably 0.4 mol% or more of the total polymerized units (100 mol%) of the fluoropolymer (A), The mol% or more is more preferable, and 2.0 mol% or more is more preferable. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 10 mol% or less.

含フッ素重合体(A)の数平均分子量(Mn)は、30000〜200000が好ましく、50000〜180000がより好ましい。なお、含フッ素重合体(A)の数平均分子量(Mn)は、ポリスチレンを標準物質としてゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定される数平均分子量(Mn)である。   The number average molecular weight (Mn) of the fluoropolymer (A) is preferably from 30,000 to 200,000, more preferably from 50,000 to 180,000. The number average molecular weight (Mn) of the fluoropolymer (A) is a number average molecular weight (Mn) measured by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard substance.

以下、ポリフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートに基づく重合単位を含む含フッ素重合体(B)について詳述する。含フッ素重合体(B)は、含フッ素重合体(A)以外の重合体であり、フルオロオレフィンに基づく重合単位を含まない。
ポリフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートは、アクリロイル基(アクリロイル基の水素原子が塩素原子で置換された構造も含む。)またはメタクリロイル基と、炭素原子−水素原子結合の少なくとも一つが炭素原子−フッ素原子結合に置換されたアルキル基(フルオロアルキル基)を2つ以上と、を有する化合物であれば、特に限定されない。ポリフルオロアルキル基は、炭素数1〜12が好ましい。ポリフルオロアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよい。ポリフルオロアルキル基は、環状構造を有していてもよい。該置換された基は、−(CFF、−(CFF、または−(CFFが好ましい。
Hereinafter, the fluoropolymer (B) containing a polymer unit based on a (meth) acrylate having a polyfluoroalkyl group will be described in detail. The fluorinated polymer (B) is a polymer other than the fluorinated polymer (A) and does not contain a polymer unit based on a fluoroolefin.
The (meth) acrylate having a polyfluoroalkyl group has an acryloyl group (including a structure in which a hydrogen atom of the acryloyl group is substituted with a chlorine atom) or a methacryloyl group, and at least one of the carbon atom-hydrogen atom bond is a carbon atom- If it is a compound which has two or more alkyl groups (fluoroalkyl group) substituted by the fluorine atom bond, it will not specifically limit. The polyfluoroalkyl group preferably has 1 to 12 carbon atoms. The polyfluoroalkyl group may be linear or branched. The polyfluoroalkyl group may have a cyclic structure. The substituted group is preferably — (CF 2 ) 4 F, — (CF 2 ) 5 F, or — (CF 2 ) 6 F.

ポリフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートの具体例としては、下記化合物が挙げられる。
CH=C(Cl)C(O)OCHCH(CFF、
CH=C(Cl)C(O)OCHCH(CFF、
CH=C(CH)C(O)OCHCH(CFF、
CH=C(CH)C(O)OCHCH(CFF、
CH=CHC(O)OCHCH(CFF、
CH=CHC(O)OCHCH(CFF、
CH=C(CH)C(O)NHCHCH(CFF、
CH=C(CH)C(O)NHCHCH(CFF、
CH=C(CH)C(O)NHSO(CFF、
CH=C(CH)C(O)NHSO(CF
CH=CHC(O)OCHCHN(R)SO(CF
CH=CHC(O)OCHCHN(R)SO(CF
CH=C(CH)C(O)OCHCHN(R)SO(CF
CH=C(CH)C(O)OCHCHN(R)SO(CF
ただし、Rは炭素数1〜4のアルキル基を表す。
Specific examples of the (meth) acrylate having a polyfluoroalkyl group include the following compounds.
CH 2 = C (Cl) C (O) OCH 2 CH 2 (CF 2) 4 F,
CH 2 = C (Cl) C (O) OCH 2 CH 2 (CF 2) 6 F,
CH 2 = C (CH 3) C (O) OCH 2 CH 2 (CF 2) 4 F,
CH 2 = C (CH 3) C (O) OCH 2 CH 2 (CF 2) 6 F,
CH 2 = CHC (O) OCH 2 CH 2 (CF 2) 4 F,
CH 2 = CHC (O) OCH 2 CH 2 (CF 2) 6 F,
CH 2 = C (CH 3) C (O) NHCH 2 CH 2 (CF 2) 4 F,
CH 2 = C (CH 3) C (O) NHCH 2 CH 2 (CF 2) 6 F,
CH 2 = C (CH 3) C (O) NHSO 2 (CF 2) 4 F,
CH 2 = C (CH 3) C (O) NHSO 2 (CF 2) 6 F
CH 2 = CHC (O) OCH 2 CH 2 N (R) SO 2 (CF 2) 4 F
CH 2 = CHC (O) OCH 2 CH 2 N (R) SO 2 (CF 2) 6 F
CH 2 = C (CH 3) C (O) OCH 2 CH 2 N (R) SO 2 (CF 2) 4 F
CH 2 = C (CH 3) C (O) OCH 2 CH 2 N (R) SO 2 (CF 2) 6 F
However, R represents a C1-C4 alkyl group.

ポリフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートに基づく重合単位の含有量は、含フッ素重合体(B)が有する全重合単位(100モル%)のうち、20〜70モル%が好ましく、30〜60モル%がより好ましい。その含有量が下限値以上である場合、その塗膜は水滴滑落性に優れ、その含有量が上限値以下である場合、その塗膜は造膜性と耐久性とに優れる。   The content of the polymerized units based on the (meth) acrylate having a polyfluoroalkyl group is preferably 20 to 70 mol% of the total polymerized units (100 mol%) of the fluoropolymer (B), preferably 30 to 60 mol%. Mole% is more preferable. When the content is not less than the lower limit, the coating film is excellent in water drop sliding properties, and when the content is not more than the upper limit value, the coating film is excellent in film forming properties and durability.

含フッ素重合体(B)は、ポリフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートに基づく重合単位以外の重合単位を含んでいてもよい(ただし、含フッ素重合体(B)は、含フッ素重合体(A)とは異なる重合体であり、含フッ素重合体(B)はフルオロオレフィンに基づく重合単位を含まないことが好ましい。)。該重合単位としては、フッ素原子を含まない(メタ)アクリレートに基づく重合単位であるのが好ましい。
フッ素原子を含まない(メタ)アクリレートは、アクリロイル基またはメタクリロイル基と、1価飽和炭化水素基とを有する化合物が好ましい。1価飽和炭化水素基は、炭素数が12〜30であるのが好ましい。1価飽和炭化水素基は、鎖状構造の基であってもよく、環状構造を有する基であってもよい。
フッ素原子を含まない(メタ)アクリレートの具体例としては、アルキル(メタ)アクリレートが好ましく、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)メタクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボロニル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)クリレート、ベヘニル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートが挙げられる。
The fluoropolymer (B) may contain polymer units other than the polymer units based on the (meth) acrylate having a polyfluoroalkyl group (however, the fluoropolymer (B) is a fluoropolymer (B) It is a polymer different from A), and the fluorinated polymer (B) preferably does not contain a polymer unit based on a fluoroolefin. The polymer unit is preferably a polymer unit based on (meth) acrylate containing no fluorine atom.
The (meth) acrylate containing no fluorine atom is preferably a compound having an acryloyl group or a methacryloyl group and a monovalent saturated hydrocarbon group. The monovalent saturated hydrocarbon group preferably has 12 to 30 carbon atoms. The monovalent saturated hydrocarbon group may be a chain structure group or a group having a cyclic structure.
As a specific example of (meth) acrylate not containing a fluorine atom, alkyl (meth) acrylate is preferable, and methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) methacrylate, cyclohexyl (meth) ) Acrylate, isobornyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, behenyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate It is done.

フッ素原子を含まない(メタ)アクリレートに基づく重合単位の含有量は、含フッ素重合体(B)が有する全重合単位(100モル%)のうち、10〜50モル%が好ましく、5〜40モル%がより好ましい。上記範囲内である場合、その塗膜の水滴滑落性と造膜性により優れる。   The content of polymerized units based on (meth) acrylates not containing fluorine atoms is preferably 10 to 50 mol%, preferably 5 to 40 mol, of all polymerized units (100 mol%) of the fluoropolymer (B). % Is more preferable. When it is within the above range, the coating film is more excellent in water drop sliding property and film forming property.

他のフッ素原子を含まない(メタ)アクリレートとしては、架橋性基を有する(メタ)アクリレートが挙げられる。
架橋性基は、水酸基、イソシアネート基、ブロックドイソシアネート基、アルコキシシリル基、アミノ基、アルコキシメチルアミド基、シラノール基、アンモニウム基、アミド基、エポキシ基、オキサゾリン基、カルボキシ基、アルケニル基、スルホン酸基等が好ましく、水酸基、ブロックドイソシアネート基、アミノ基、またはエポキシ基がより好ましい。
架橋性基を有する(メタ)アクリレートの具体例としては、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、またはヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのポリカプロラクトンエステル(プラクセルFA、FMシリーズ ダイセル化学工業社製)が挙げられる。
架橋性基を有する(メタ)アクリレートに基づく重合単位の含有量は、含フッ素重合体(B)が有する全重合単位(100モル%)のうち、0〜5モル%が好ましく、1〜10モル%がより好ましい。
Examples of other (meth) acrylates not containing a fluorine atom include (meth) acrylates having a crosslinkable group.
Crosslinkable groups are hydroxyl group, isocyanate group, blocked isocyanate group, alkoxysilyl group, amino group, alkoxymethylamide group, silanol group, ammonium group, amide group, epoxy group, oxazoline group, carboxy group, alkenyl group, sulfonic acid Group is preferable, and a hydroxyl group, a blocked isocyanate group, an amino group, or an epoxy group is more preferable.
Specific examples of the (meth) acrylate having a crosslinkable group include N-methylol (meth) acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate, or hydroxy Examples thereof include polycaprolactone esters of ethyl (meth) acrylate (Placcel FA, FM series, manufactured by Daicel Chemical Industries).
The content of the polymerized units based on the (meth) acrylate having a crosslinkable group is preferably 0 to 5 mol% of all the polymerized units (100 mol%) of the fluoropolymer (B), and preferably 1 to 10 mol. % Is more preferable.

さらに、含フッ素重合体(B)は、塩化ビニル、塩化ビニリデン等のクロロオレフィンに基づく重合単位を含んでいてもよい。   Furthermore, the fluoropolymer (B) may contain polymerized units based on chloroolefins such as vinyl chloride and vinylidene chloride.

含フッ素重合体(B)の数平均分子量(Mn)は、20000〜500000が好ましく、30000〜200000がより好ましい。含フッ素重合体(B)の数平均分子量(Mn)は、ポリスチレンを標準物質としてゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定される数平均分子量(Mn)である。   The number average molecular weight (Mn) of the fluoropolymer (B) is preferably from 20,000 to 500,000, more preferably from 30,000 to 200,000. The number average molecular weight (Mn) of the fluoropolymer (B) is a number average molecular weight (Mn) measured by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard substance.

本発明の水性塗料組成物における、含フッ素重合体(A)と含フッ素重合体(B)の総質量(100質量%)に対して、含フッ素重合体(A)の含有量が、75〜99質量%であり、含フッ素重合体(B)の含有量が1〜25質量%であるのが好ましい。つまり、その塗膜を構成する主たる重合体の成分が、含フッ素重合体(A)であるのが好ましい。含フッ素重合体(A)の含有量は80〜95質量%であるのが好ましく、含フッ素重合体(B)の含有量は5〜20質量%であるのが好ましい。上記範囲内である場合、含フッ素重合体(A)を主成分とする塗膜中、ひいてはその表面に、含フッ素重合体(B)が保持されやすく、ブリードアウトが抑制されるため、塗膜性能の持続性が向上する。   In the water-based coating composition of the present invention, the content of the fluoropolymer (A) is from 75 to 75 with respect to the total mass (100% by mass) of the fluoropolymer (A) and the fluoropolymer (B). It is 99 mass%, and it is preferable that content of a fluoropolymer (B) is 1-25 mass%. That is, it is preferable that the main polymer component constituting the coating film is the fluoropolymer (A). The content of the fluoropolymer (A) is preferably 80 to 95% by mass, and the content of the fluoropolymer (B) is preferably 5 to 20% by mass. When it is within the above range, since the fluoropolymer (B) is easily held in the coating film containing the fluoropolymer (A) as a main component, and on the surface thereof, bleeding out is suppressed. Performance sustainability is improved.

本発明の水性塗料組成物における、水の含有量は、含フッ素重合体(A)の粒子と含フッ素重合体(B)の粒子が安定分散する範囲から選択される。水の含有量は、含フッ素重合体(A)と含フッ素重合体(B)の総質量(100質量%)に対して、20〜90質量%が好ましく、40〜70質量%がより好ましい。   The water content in the aqueous coating composition of the present invention is selected from the range in which the fluoropolymer (A) particles and the fluoropolymer (B) particles are stably dispersed. 20-90 mass% is preferable with respect to the total mass (100 mass%) of a fluoropolymer (A) and a fluoropolymer (B), and, as for content of water, 40-70 mass% is more preferable.

さらに、本発明の水性塗料組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、含フッ素重合体(A)の粒子、含フッ素重合体(B)の粒子および水以外の他の成分が含まれていてもよい。該他の成分としては、界面活性剤、架橋剤、造膜助剤、増粘剤、消泡剤、光安定剤、意匠剤、表面調整剤、水性媒体、帯電防止剤、防皺剤等が挙げられる。
また、本発明の水性塗料組成物は、実質的に有機溶媒を含まないのが好ましい。実質的に有機溶媒を含まないとは、水性塗料組成物の総質量(100質量%)に占める有機溶媒の割合が、5質量%以下であることを意味し、好ましくは0.5質量%以下、より好ましくは0%であることを意味する。
Furthermore, the water-based coating composition of the present invention includes other components other than the fluorine-containing polymer (A) particles, the fluorine-containing polymer (B) particles, and water as long as the effects of the present invention are not impaired. It may be. Examples of the other components include a surfactant, a crosslinking agent, a film-forming aid, a thickener, an antifoaming agent, a light stabilizer, a design agent, a surface conditioner, an aqueous medium, an antistatic agent, and an antifungal agent. Can be mentioned.
Moreover, it is preferable that the aqueous coating composition of this invention does not contain an organic solvent substantially. The phrase “substantially free of organic solvent” means that the proportion of the organic solvent in the total mass (100% by mass) of the aqueous coating composition is 5% by mass or less, preferably 0.5% by mass or less. , More preferably 0%.

本発明の水性塗料組成物の製造方法は、特に制限されないが、含フッ素重合体(A)の粒子と水とを含む組成物と、含フッ素重合体(B)の粒子と水とを含む組成物とを、任意の割合にて混合して製造できる。   The method for producing the water-based coating composition of the present invention is not particularly limited, but includes a composition containing the fluoropolymer (A) particles and water, and a composition containing the fluoropolymer (B) particles and water. Can be produced by mixing the product with an arbitrary ratio.

本発明の水性塗料組成物は、氷点下に曝される基材の表面に塗膜を形成するために使用される。
基材の材質は、特に限定されず、金属、樹脂、ゴム、石材、ガラス、および、コンクリートのいずれであってもよい。また、対象物(すなわち基材)の形状や状態も、特に限定されない。
たとえば、本発明の水性塗料組成物の塗膜は、基材に対する密着性および追従性に優れるため、弾性基材の表面に対しても、氷雪付着防止効果を付与できる。弾性基材を構成する材質は、軟質塩化ビニル樹脂、軟質ポリエチレン樹脂、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、天然ゴムが挙げられる。
基材の用途も、氷点下に曝される用途であれば、特に限定されず、具体的には、自動車鋼板、室外機フィン、外装用建材、ワイパーブレード、電線ケーブル等を例示できる。
The aqueous coating composition of the present invention is used to form a coating film on the surface of a substrate exposed to below freezing point.
The material of the substrate is not particularly limited, and may be any of metal, resin, rubber, stone, glass, and concrete. Further, the shape and state of the object (that is, the base material) are not particularly limited.
For example, since the coating film of the water-based coating composition of the present invention is excellent in adhesion and followability to a substrate, it can impart an ice / snow adhesion preventing effect to the surface of an elastic substrate. Examples of the material constituting the elastic substrate include soft vinyl chloride resin, soft polyethylene resin, chloroprene rubber, nitrile rubber, ethylene propylene rubber, acrylic rubber, and natural rubber.
The use of the base material is not particularly limited as long as it is an application that is exposed to below freezing point. Specific examples include automobile steel plates, outdoor unit fins, exterior building materials, wiper blades, and electric cables.

本発明の水性塗料組成物を用いて形成された塗膜は、通常は、氷点下に曝される基材に曝される最表面に形成されていればよい。つまり、本発明の水性塗料組成物は、対象物の表面に直接塗布されてもよく、下塗り層を介して最表面に塗布されていてもよい。形成される塗膜の厚みは、特に限定されず、10〜100μmが好ましい。
また、本発明の水性塗料組成物の基材への塗料の塗工方法は、特に制限されず、刷毛、ローラー、ディッピング、スプレー、ロールコーター、ダイコーター、アプリケーター、スピンコーター等の塗工装置を用いて行う方法が挙げられる。
The coating film formed using the water-based coating composition of the present invention usually only needs to be formed on the outermost surface exposed to the substrate exposed to below freezing point. That is, the aqueous coating composition of the present invention may be applied directly to the surface of the object, or may be applied to the outermost surface via the undercoat layer. The thickness of the coating film to be formed is not particularly limited and is preferably 10 to 100 μm.
In addition, the method of applying the paint to the base material of the aqueous paint composition of the present invention is not particularly limited, and a coating apparatus such as a brush, roller, dipping, spray, roll coater, die coater, applicator, spin coater or the like is used. The method of using it is mentioned.

以上のように、本発明においては、氷点下に曝される基材の表面に、上記含フッ素重合体(A)の粒子と、上記含フッ素重合体(B)の粒子と、水と、を含み、含フッ素重合体(A)の粒子の平均粒子径と含フッ素重合体(B)の粒子の平均粒子径との差が絶対値で100nm以下である水性塗料組成物の塗膜を形成して、基材の表面への氷雪付着を防止する方法も提供できる。
また、本発明においては、基材と、該基材上に配置され、上記水性塗料組成物を用いて形成された塗膜と、を有する塗装物品も提供できる。
水性塗料組成物および基材の詳細は、前述の通りである。
As described above, in the present invention, the surface of the substrate exposed to below freezing point includes the particles of the fluoropolymer (A), the particles of the fluoropolymer (B), and water. And forming a coating film of an aqueous coating composition in which the difference between the average particle diameter of the fluoropolymer (A) particles and the average particle diameter of the fluoropolymer (B) particles is 100 nm or less in absolute value. In addition, a method for preventing ice and snow from adhering to the surface of the substrate can also be provided.
Moreover, in this invention, the coating article which has a base material and the coating film arrange | positioned on this base material and formed using the said water-based coating composition can also be provided.
The details of the aqueous coating composition and the substrate are as described above.

以下に実施例を用いて、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

[使用原材料]
以下に示す原材料を使用した(ただし、−cycloC10−は、1,4−シクロヘキシレン基を示す。)。
CTFE:クロロトリフルオロエチレン。
CHVE:シクロヘキシルビニルエーテル。
EVE:エチルビニルエーテル。
2−EHVE:2−エチルヘキシルビニルエーテル。
4−HBVE:4−ヒドロキシブチルビニルエーテル。
CHMVE:CH=CHOCH−cycloC10−CHOH。
CM−EOVE:CH=CH−O−CH−cycloC10−CH−O−(CHCHO)n1H(n1:15、平均分子量:830、日本乳化剤社製。)
C6FMA:CH=C(CH)C(O)OCHCH(CF
ノニオン性界面活性剤:ポリオキシエチレンアルキルエーテル(HLB:13.8)。
アニオン性界面活性剤:ラウリル硫酸ナトリウム(日光ケミカルズ社製)。
顔料:酸化チタン(堺化学工業社製、D−918)。
顔料分散剤:ビックケミー社製、Disperbyk(登録商標)190。
消泡剤:コグニス社製、デヒドラン(登録商標)1620。
表面調整剤:ビックケミー社製、BYK(登録商標)−348)。
増粘剤:アクゾノーベル社製、ベルモドール(登録商標)215。
水分散型イソシアネート硬化剤:住化バイエル社製、バイヒジュール(登録商標)3100)。
造膜助剤:商品名「EHG」(日本乳化剤社製)
[Raw materials used]
The following raw materials were used (however, -cycloC 6 H 10 -represents a 1,4-cyclohexylene group).
CTFE: chlorotrifluoroethylene.
CHVE: cyclohexyl vinyl ether.
EVE: ethyl vinyl ether.
2-EHVE: 2-ethylhexyl vinyl ether.
4-HBVE: 4-hydroxybutyl vinyl ether.
CHMVE: CH 2 = CHOCH 2 -cycloC 6 H 10 -CH 2 OH.
CM-EOVE: CH 2 = CH -O-CH 2 -cycloC 6 H 10 -CH 2 -O- (CH 2 CH 2 O) n1 H (n1: 15, average molecular weight: 830, Nippon Emulsifier Co., Ltd..)
C6FMA: CH 2 = C (CH 3) C (O) OCH 2 CH 2 (CF 2) 6 F
Nonionic surfactant: polyoxyethylene alkyl ether (HLB: 13.8).
Anionic surfactant: sodium lauryl sulfate (manufactured by Nikko Chemicals).
Pigment: Titanium oxide (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., D-918).
Pigment dispersant: Disperbyk (registered trademark) 190 manufactured by Big Chemie.
Antifoaming agent: Dehydran (registered trademark) 1620 manufactured by Cognis.
Surface conditioner: BYK (registered trademark) -348, manufactured by Big Chemie.
Thickener: Vermodol (registered trademark) 215 manufactured by Akzo Nobel.
Water-dispersed isocyanate curing agent: manufactured by Sumika Bayer, Vihijoule (registered trademark) 3100).
Film-forming aid: Trade name “EHG” (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.)

[含フッ素重合体(A)を含む水分散液]
調製例1〜3で製造した含フッ素重合体(A)〜(A)を含む水分散液、または、フッ化ビニリデンの単独重合体(A)(フッ素含有量:59質量%)の粒子(平均粒子径:160nm)を50質量%(固形分濃度)含む水分散液を使用した。
[Aqueous dispersion containing fluoropolymer (A)]
The aqueous dispersion containing the fluorinated polymers (A 1 ) to (A 3 ) produced in Preparation Examples 1 to 3 , or the vinylidene fluoride homopolymer (A 4 ) (fluorine content: 59 mass%) An aqueous dispersion containing 50% by mass (solid content concentration) of particles (average particle size: 160 nm) was used.

[含フッ素重合体(B)を含む水分散液]
C6FMAに基づく重合単位を含み、フッ素含有量35質量%の含フッ素重合体(B)を、30質量%(固形分濃度)含む水分散液(旭硝子(株)社製、アサヒガード(登録商標)Eシリーズ。)を使用した。水分散液中、含フッ素重合体(B)は平均粒子径190nmの粒子を形成しており、水分散液のpHは3.0を示した。
[Aqueous dispersion containing fluoropolymer (B)]
An aqueous dispersion containing 30% by mass (solid content concentration) of a fluorine-containing polymer (B 1 ) containing polymer units based on C6FMA and having a fluorine content of 35% by mass (Asahi Guard Co., Ltd., registered trademark) ) E series.). In the aqueous dispersion, the fluoropolymer (B 1 ) formed particles having an average particle diameter of 190 nm, and the pH of the aqueous dispersion was 3.0.

<調製例1> 含フッ素重合体(A)を含む水分散液の調製
内容積2500mLのオートクレーブ中に、水(1280g)、CHVE(415g)、2−EHVE(230g)、CM−EOVE(21g)、CHMVE(34g)、イオン交換水(1280g)、炭酸カリウム(3.0g)、過硫酸アンモニウム(5.4g)、ノニオン性界面活性剤(33g)、アニオン性界面活性剤(1.4g)を仕込み、氷で冷却して、窒素ガスで0.4MPaG(ゲージ圧。以下同様。)になるよう加圧し脱気した。加圧脱気を2回繰り返し、溶存空気を除去した後、CTFE(580g)を仕込み、50℃で24時間反応を行った後、オートクレーブを水冷した。未反応単量体をパージし、オートクレーブ内容液を回収して、含フッ素重合体(A)を含む水分散液を得た。
含フッ素重合体(A)は、フッ素含有量22質量%であり、水酸基価は10mgKOH/gであった。含フッ素重合体(A)の重合単位の比(モル比)は、CTFE単位/CM−EOVE単位/CHMVE単位/CHVE単位/2−EHVE単位=50/0.25/2/33/14.75であった。
含フッ素重合体(A)は水分散液中にて平均粒子径150nmの粒子を形成しており、水分散液は含フッ素重合体(A)を50質量%(固形分濃度)含んでいた。
<Preparation Example 1> Preparation of aqueous dispersion containing fluoropolymer (A 1 ) In an autoclave with an internal volume of 2500 mL, water (1280 g), CHVE (415 g), 2-EHVE (230 g), CM-EOVE (21 g) ), CHMVE (34 g), ion exchange water (1280 g), potassium carbonate (3.0 g), ammonium persulfate (5.4 g), nonionic surfactant (33 g), anionic surfactant (1.4 g). The solution was charged, cooled with ice, and pressurized with nitrogen gas to 0.4 MPaG (gauge pressure; the same applies hereinafter) and degassed. After depressurizing and depressurizing twice, the dissolved air was removed, CTFE (580 g) was charged, the reaction was carried out at 50 ° C. for 24 hours, and then the autoclave was cooled with water. Unreacted monomers were purged, and the autoclave content liquid was recovered to obtain an aqueous dispersion containing the fluoropolymer (A 1 ).
The fluorine-containing polymer (A 1 ) had a fluorine content of 22% by mass and a hydroxyl value of 10 mgKOH / g. The ratio (molar ratio) of the polymerized units of the fluoropolymer (A 1 ) was CTFE units / CM-EOVE units / CHMVE units / CHVE units / 2-EHVE units = 50 / 0.25 / 2/33/14. 75.
The fluoropolymer (A 1 ) forms particles with an average particle diameter of 150 nm in the aqueous dispersion, and the aqueous dispersion contains 50% by mass (solid content concentration) of the fluoropolymer (A 1 ). It was.

<調製例2> 含フッ素重合体(A)を含む水分散液の調製
内容積2500mLのオートクレーブ中に、水(1280g)、EVE(185g)、CHVE(244g)、CM−EOVE(47g)、CHMVE(194g)、イオン交換水(1280g)、炭酸カリウム(2.0g)、過硫酸アンモニウム(1.3g)、ノニオン性界面活性剤(33g)、アニオン性界面活性剤(1.4g)を仕込み、氷で冷却して、窒素ガスで0.4MPaGになるよう加圧し脱気した。加圧脱気を2回繰り返し、溶存空気を除去した後、CTFE(664g)を仕込み、50℃で24時間反応を行った後、オートクレーブを水冷した。未反応単量体をパージし、オートクレーブ内容液を回収して、含フッ素重合体(A)を含む水分散液を得た。
含フッ素重合体(A)は、フッ素含有量24質量%であり、水酸基価は55mgKOH/gであった。含フッ素重合体(A)の重合単位の比(モル比)は、CTFE単位/CM−EOVE単位/CHMVE単位/EVE単位/CHVE単位=50/0.5/10/22.5/17であった。含フッ素重合体(A)は水分散液中にて平均粒子径145nmの粒子を形成しており、水分散液は含フッ素重合体(A)を50質量%(固形分濃度)含んでいた。
<Preparation Example 2> fluoropolymer (A 2) to the autoclave Preparation inner volume 2500mL of aqueous dispersion containing water (1280g), EVE (185g) , CHVE (244g), CM-EOVE (47g), CHMVE (194 g), ion-exchanged water (1280 g), potassium carbonate (2.0 g), ammonium persulfate (1.3 g), nonionic surfactant (33 g), anionic surfactant (1.4 g) were charged. The mixture was cooled with ice, pressurized with nitrogen gas to 0.4 MPaG, and deaerated. After depressurization was repeated twice and dissolved air was removed, CTFE (664 g) was charged and reacted at 50 ° C. for 24 hours, and then the autoclave was cooled with water. Unreacted monomers were purged and the autoclave content liquid was recovered to obtain an aqueous dispersion containing the fluoropolymer (A 2 ).
The fluorine-containing polymer (A 2 ) had a fluorine content of 24% by mass and a hydroxyl value of 55 mgKOH / g. The ratio (molar ratio) of the polymerization units of the fluoropolymer (A 2 ) is CTFE units / CM-EOVE units / CHMVE units / EVE units / CHVE units = 50 / 0.5 / 10 / 22.5 / 17. there were. The fluoropolymer (A 2 ) forms particles with an average particle diameter of 145 nm in the aqueous dispersion, and the aqueous dispersion contains 50% by mass (solid content concentration) of the fluoropolymer (A 2 ). It was.

<調製例3> 含フッ素重合体(A)を含む水分散液の調製
CTFE単位/EVE単位/CHVE単位/4−HBVE単位を、この順に50/15/15/20の割合(モル比)にて含む含フッ素重合体(水酸基価:100mgKOH/g、質量平均分子量:7000)を、メチルエチルケトンに溶解させて含フッ素重合体を60質量%含むワニスを得た。
ワニスの300gに、無水こはく酸(4.8g)、トリエチルアミン(0.072g)を加え、70℃で6時間反応させて、エステル化反応をした。反応後の溶液を赤外吸収スペクトル分析した結果、無水こはく酸の特性吸収(1850cm−1、1780cm−1)が消失しており、カルボキシ基(1710cm−1)およびエステル基(1735cm−1)の吸収が新たに観測され、カルボキシ基を有する含フッ素重合体(水酸基価:85mg/KOH、酸価:15mgKOH/g)の生成を確認した。
反応後の溶液に、トリエチルアミン(4.9g)を加え、25℃にて20分撹拌した後に、イオン交換水(180g)を徐々に加えた。つぎに、溶液中の、アセトンおよびメチルエチルケトンを減圧留去し、イオン交換水を加えて、実質的に有機溶媒を含まない、含フッ素重合体(A)を50質量%(固形分濃度)含む水分散液を得た。
含フッ素重合体(A)は、フッ素含有量17質量%であり、含フッ素重合体(A)の重合単位の比(モル比)は、CTFE単位/EVE単位/CHVE単位/4−HBVE単位/無水こはく酸によってエステル化された4−HBVE単位=50/15/15/17/3であった。なお、該エステル化された4−HBVE単位のカルボキシ基のうち、トリエチルアミンで中和されたカルボキシ基の割合は70モル%であった。含フッ素重合体(A)は水分散液中にて平均粒子径80nmの粒子を形成しており、水分散液は含フッ素重合体(A)を50質量%(固形分濃度)含んでいた。
<Preparation Example 3> Preparation of aqueous dispersion containing fluoropolymer (A 3 ) CTFE units / EVE units / CHVE units / 4-HBVE units in this order at a ratio (molar ratio) of 50/15/15/20 The fluorine-containing polymer (hydroxyl value: 100 mgKOH / g, mass average molecular weight: 7000) contained in was dissolved in methyl ethyl ketone to obtain a varnish containing 60% by mass of the fluorine-containing polymer.
To 300 g of the varnish, succinic anhydride (4.8 g) and triethylamine (0.072 g) were added and reacted at 70 ° C. for 6 hours to carry out an esterification reaction. As a result of infrared absorption spectrum analysis of the solution after the reaction, the characteristic absorption (1850 cm −1 , 1780 cm −1 ) of succinic anhydride disappeared, and the carboxy group (1710 cm −1 ) and ester group (1735 cm −1 ) Absorption was newly observed, and production of a fluorinated polymer having a carboxy group (hydroxyl value: 85 mg / KOH, acid value: 15 mgKOH / g) was confirmed.
Triethylamine (4.9 g) was added to the solution after the reaction, and after stirring at 25 ° C. for 20 minutes, ion-exchanged water (180 g) was gradually added. Next, acetone and methyl ethyl ketone in the solution are distilled off under reduced pressure, and ion-exchanged water is added to contain 50% by mass (solid content concentration) of the fluorinated polymer (A 3 ) substantially free of an organic solvent. An aqueous dispersion was obtained.
The fluoropolymer (A 3 ) has a fluorine content of 17% by mass, and the ratio (molar ratio) of the polymer units of the fluoropolymer (A 3 ) is CTFE units / EVE units / CHVE units / 4-HBVE. Unit / 4-HBVE unit esterified with succinic anhydride = 50/15/15/17/3. In addition, the ratio of the carboxy group neutralized with triethylamine among the carboxy groups of the esterified 4-HBVE unit was 70 mol%. The fluoropolymer (A 3 ) forms particles with an average particle diameter of 80 nm in the aqueous dispersion, and the aqueous dispersion contains 50% by mass (solid content concentration) of the fluoropolymer (A 3 ). It was.

<調製例4> 顔料組成物の調製
顔料(210質量部)、顔料分散剤(21質量部)、消泡剤(4.5質量部)、イオン交換水(64.5質量部)、およびガラスビーズ(300質量部)の混合液を、分散機を用いて分散した後に、ガラスビーズを濾過により除去して、顔料組成物を調製した。
<Preparation Example 4> Preparation of pigment composition Pigment (210 parts by mass), pigment dispersant (21 parts by mass), antifoaming agent (4.5 parts by mass), ion-exchanged water (64.5 parts by mass), and glass After a mixed solution of beads (300 parts by mass) was dispersed using a disperser, glass beads were removed by filtration to prepare a pigment composition.

<実施例1> 水性塗料組成物(1)の調製例
顔料組成物(55g)に、含フッ素重合体(A)を含む水分散液(193g)、造膜助剤(15g)、増粘剤(0.5g)、および含フッ素重合体(B)を含む水分散液(15g)を混合して、水性塗料組成物(1)を調製した。
水性塗料組成物(1)を、表面がクロメート処理されたアルミニウム板(厚さ1mm)の表面に、乾燥膜厚40μmになるようにフィルムアプリケータを用いて塗布し、温度23℃、湿度50%にて2週間乾燥して、表面に水性塗料組成物から形成された塗膜を有するアルミニウム試験片を作製した。試験片の評価結果を表1に示す。
<Example 1> Preparation pigment composition of the aqueous coating composition (1) to (55 g), aqueous dispersion containing the fluoropolymer (A 1) (193 g), coalescent (15 g), thickening An aqueous coating composition (1) was prepared by mixing an agent (0.5 g) and an aqueous dispersion (15 g) containing a fluoropolymer (B 1 ).
The aqueous coating composition (1) is applied to the surface of an aluminum plate (thickness 1 mm) whose surface is chromated using a film applicator so that the dry film thickness is 40 μm, and the temperature is 23 ° C. and the humidity is 50%. Were dried for 2 weeks to prepare an aluminum test piece having a coating film formed from an aqueous coating composition on the surface. The evaluation results of the test pieces are shown in Table 1.

<実施例2> 水性塗料組成物(2)の調製例
顔料組成物(55g)に、含フッ素重合体(A)(193g)、造膜助剤(15g)、増粘剤(0.5g)、含フッ素重合体(B)を含む水分散液(15g)、および水分散型イソシアネート硬化剤(22.9g)を混合して、水性塗料組成物(2)を調製した。
実施例1と同様にして、アルミニウム試験片を作製した。試験片の評価結果を表1に示す。
<Example 2> Preparation example of water-based coating composition (2) To the pigment composition (55 g), a fluoropolymer (A 2 ) (193 g), a film-forming aid (15 g), a thickener (0.5 g) ), An aqueous dispersion (15 g) containing the fluoropolymer (B 1 ), and an aqueous dispersion isocyanate curing agent (22.9 g) were mixed to prepare an aqueous coating composition (2).
In the same manner as in Example 1, aluminum test pieces were produced. Table 1 shows the evaluation results of the test pieces.

<実施例3> 水性塗料組成物(3)の調製例
顔料組成物の55gに、含フッ素重合体(A)(193g)、表面調整剤(1.3g)、増粘剤(0.5g)、含フッ素重合体(B)を含む水分散液(15g)、および水分散型イソシアネート硬化剤(25g)を混合して、水性塗料組成物(3)を調製した。
実施例1と同様にして、アルミニウム試験片を作製した。試験片の評価結果を表1に示す。
<Example 3> Preparation example of aqueous coating composition (3) To 55 g of the pigment composition, a fluoropolymer (A 3 ) (193 g), a surface conditioner (1.3 g), a thickener (0.5 g). ), An aqueous dispersion (15 g) containing the fluoropolymer (B 1 ), and an aqueous dispersion type isocyanate curing agent (25 g) were mixed to prepare an aqueous coating composition (3).
In the same manner as in Example 1, aluminum test pieces were produced. Table 1 shows the evaluation results of the test pieces.

<実施例4> 水性塗料組成物(4)の調製例
顔料組成物(55g)に、含フッ素重合体の水分散体(Arkema社製、製品名「Kynar Aquatec FMA−12」、粒子径:160nm)(193g)、造膜助剤(15g)、増粘剤(0.5g)、含フッ素重合体(B)を含む水分散液(15g)を加えて混合し、水性塗料組成物(4)を調製した。
ここで、含フッ素重合体の水分散体である「Kynar Aquatec FMA−12(Arkema社製)」は、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)およびアクリル樹脂の複合体の粒子(含フッ素重合体)が水中に分散しており、PVDFとアクリル樹脂との質量比が50:50であり、固形分濃度が46質量%である。
また、「Kynar Aquatec FMA−12(Arkema社製)」に含まれる含フッ素重合体のフッ素含有量は、59質量%である。
実施例1と同様にして、アルミニウム試験片を作製した。試験片の評価結果を表1に示す。
<Example 4> Preparation example of water-based coating composition (4) In the pigment composition (55 g), an aqueous dispersion of a fluoropolymer (manufactured by Arkema, product name “Kynar Aquatec FMA-12”, particle size: 160 nm) ) (193 g), a film-forming aid (15 g), a thickener (0.5 g), and an aqueous dispersion (15 g) containing a fluoropolymer (B 1 ) are added and mixed to form an aqueous coating composition (4 ) Was prepared.
Here, “Kynar Aquatec FMA-12 (manufactured by Arkema)”, which is an aqueous dispersion of a fluoropolymer, has a composite particle of PVDF (polyvinylidene fluoride) and an acrylic resin (a fluoropolymer) in water. It is dispersed, the mass ratio of PVDF to acrylic resin is 50:50, and the solid content concentration is 46 mass%.
Moreover, the fluorine content of the fluoropolymer contained in “Kynar Aquatec FMA-12 (manufactured by Arkema)” is 59% by mass.
In the same manner as in Example 1, aluminum test pieces were produced. The evaluation results of the test pieces are shown in Table 1.

<比較例1> 水性塗料組成物(5)の調製例
含フッ素重合体(B)を含む水分散液を使用しない以外は、実施例1と同様にして水性塗料組成物(5)を調製した。
<Comparative example 1> Preparation example of water-based coating composition (5) A water-based coating composition (5) is prepared in the same manner as in Example 1 except that the aqueous dispersion containing the fluoropolymer (B 1 ) is not used. did.

<評価例> 水性塗料組成物の評価例
調製した水性塗料組成物を用い、その塗膜の氷雪付着効果は、以下の方法にて評価した。
(塗膜の水接触角)
空気中、塗膜表面に水の液滴を落とし、その水の接触角を接触角計(協和界面科学社製、CA−X型)によって測定した。水の接触角が大きいほど、撥水性が高いことを示す。
(氷の付着性)
スポイトにて、塗膜表面に1mlの水滴を滴下し、−15℃にて、24時間保持した後に、25℃で3分間放置し、つぎに塗膜表面の氷を、キムワイプでふき取り、以下の拭き取り基準により、氷の付着性を評価した。
○:軽く拭き取るだけで、氷を除去できた。
×:軽く拭き取るだけでは、氷を除去できなかった。
<Evaluation example> Evaluation example of water-based coating composition Using the prepared water-based coating composition, the ice and snow adhesion effect of the coating film was evaluated by the following method.
(Water contact angle of coating film)
A drop of water was dropped on the surface of the coating film in the air, and the contact angle of the water was measured with a contact angle meter (Kyowa Interface Science Co., Ltd., CA-X type). It shows that water repellency is so high that the contact angle of water is large.
(Ice adhesion)
Drop 1 ml of water droplets on the surface of the coating with a dropper and hold at -15 ° C for 24 hours, then leave it at 25 ° C for 3 minutes, then wipe the ice on the surface of the coating with Kimwipe. The adhesion of ice was evaluated according to the wiping standard.
○: The ice could be removed by lightly wiping.
X: The ice could not be removed only by wiping lightly.

水性塗料組成物(1)〜(5)のそれぞれを、表面がクロメート処理されたアルミニウム板(厚さ1mm)の表面に、乾燥膜厚40μmになるようにフィルムアプリケータを用いて塗布し、温度23℃、湿度50%にて2週間乾燥して、表面に水性塗料組成物(1)〜(5)を用いて形成された塗膜を有するアルミニウム試験片をそれぞれ作製した。
試験片の評価結果を、まとめて表1に示す。
Each of the aqueous coating compositions (1) to (5) is applied to the surface of a chromate-treated aluminum plate (thickness: 1 mm) using a film applicator so as to have a dry film thickness of 40 μm. Aluminum test pieces each having a coating film formed using the aqueous coating compositions (1) to (5) on the surface were prepared by drying for 2 weeks at 23 ° C. and 50% humidity.
Table 1 summarizes the evaluation results of the test pieces.

[評価結果]
表1に示すように、水性塗料組成物に含まれる含フッ素重合体(A)の粒子の平均粒子径と含フッ素重合体(B)の粒子の平均粒子径との差が絶対値で100nm以下であると、氷点下に曝される基材の表面に、氷雪付着を防止する塗膜を形成できることが示された(実施例)。
[Evaluation results]
As shown in Table 1, the absolute difference between the average particle size of the fluoropolymer (A) particles contained in the aqueous coating composition and the average particle size of the fluoropolymer (B) particles is 100 nm or less. It was shown that a coating film for preventing the adhesion of snow and ice can be formed on the surface of the substrate exposed to below freezing point (Example).

Claims (5)

氷点下に曝される基材の表面に、氷雪付着を防止する塗膜を形成するための水性塗料組成物であり、
フルオロオレフィンに基づく重合単位を含み、炭素原子−水素原子結合を有する含フッ素重合体(A)の粒子と、
ポリフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートに基づく重合単位を含む含フッ素重合体(B)の粒子と、
水と、を含み、
前記含フッ素重合体(A)の粒子の平均粒子径と前記含フッ素重合体(B)の粒子の平均粒子径との差が、絶対値で100nm以下である、水性塗料組成物。
It is a water-based paint composition for forming a coating film that prevents ice and snow adhesion on the surface of a substrate exposed to below freezing point,
Particles of a fluoropolymer (A) containing a polymer unit based on a fluoroolefin and having a carbon atom-hydrogen atom bond;
Particles of a fluoropolymer (B) comprising polymerized units based on (meth) acrylate having a polyfluoroalkyl group;
Including water,
The water-based coating composition in which the difference between the average particle size of the particles of the fluoropolymer (A) and the average particle size of the particles of the fluoropolymer (B) is 100 nm or less in absolute value.
前記含フッ素重合体(A)のフッ素含有量と前記含フッ素重合体(B)のフッ素含有量との差が、絶対値で30質量%以下である、請求項1に記載の水性塗料組成物。   The water-based paint composition according to claim 1, wherein the difference between the fluorine content of the fluoropolymer (A) and the fluorine content of the fluoropolymer (B) is 30% by mass or less in absolute value. . 前記含フッ素重合体(A)と前記含フッ素重合体(B)との総質量に対して、前記含フッ素重合体(A)の含有量が75〜99質量%であり、前記含フッ素重合体(B)の含有量が1〜25質量%である、請求項1または2に記載の水性塗料組成物。   Content of the said fluoropolymer (A) is 75-99 mass% with respect to the total mass of the said fluoropolymer (A) and the said fluoropolymer (B), The said fluoropolymer The water-based coating composition of Claim 1 or 2 whose content of (B) is 1-25 mass%. 基材と、前記基材上に配置され、請求項1〜3のいずれか1項に記載の水性塗料組成物を用いて形成された塗膜と、を有する塗装物品。   The coated article which has a base material and the coating film which is arrange | positioned on the said base material and was formed using the aqueous coating composition of any one of Claims 1-3. 氷点下に曝される基材の表面に、
フルオロオレフィンに基づく重合単位を含み、炭素原子−水素原子結合を有する含フッ素重合体(A)の粒子と、
ポリフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートに基づく重合単位を含む含フッ素重合体(B)の粒子と、
水と、を含み、
前記含フッ素重合体(A)の粒子の平均粒子径と前記含フッ素重合体(B)の粒子の平均粒子径との差が、絶対値で100nm以下である水性塗料組成物の塗膜を形成して、基材の表面への氷雪付着を防止する方法。
On the surface of the substrate exposed to below freezing point,
Particles of a fluoropolymer (A) containing a polymer unit based on a fluoroolefin and having a carbon atom-hydrogen atom bond;
Particles of a fluoropolymer (B) comprising polymerized units based on (meth) acrylate having a polyfluoroalkyl group;
Including water,
A coating film of an aqueous coating composition in which the difference between the average particle diameter of the fluoropolymer (A) particles and the average particle diameter of the fluoropolymer (B) particles is 100 nm or less is formed. And the method of preventing the snow and ice adhesion to the surface of a base material.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020116581A1 (en) * 2018-12-05 2020-06-11 Agc株式会社 Fluorinated coating and method for producing base material equipped with coating film

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