JP2022143750A - fluorine-containing copolymer - Google Patents

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光久 松本
Mitsuhisa Matsumoto
俊 渡貫
Shun Watanuki
真治 和田
Shinji Wada
修平 尾知
Shuhei Ochi
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Abstract

To provide a fluorine-containing copolymer that has a high Tg and can form a coating layer of high hardness when used in a fluorine-containing coating.SOLUTION: A fluorine-containing copolymer comprises a fluoroolefin-based unit (a), a vinyl lactam-based unit (b), and a unit represented by the following formula (c) (where L is an alkylene group having two or more carbon atoms).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、含フッ素共重合体に関する。 The present invention relates to a fluorine-containing copolymer.

含フッ素共重合体は、含フッ素塗料の原料として好適に用いられる。含フッ素共重合体には、通常、フルオロオレフィンに基づく構成単位と、それ以外のモノマーに基づく構成単位とが含まれる場合が多い。
例えば、特許文献1に記載の含フッ素共重合体は、ガラス転移温度(Tg)を高めるため、フルオロオレフィンに基づく単位以外に、ホモポリマーのTgの高いシクロヘキシルビニルエーテル(CHVE)に基づく単位を含む。
A fluorine-containing copolymer is suitably used as a raw material for a fluorine-containing paint. A fluorine-containing copolymer usually contains structural units based on a fluoroolefin and structural units based on other monomers in many cases.
For example, the fluorine-containing copolymer described in Patent Document 1 contains units based on cyclohexyl vinyl ether (CHVE), which has a high homopolymer Tg, in addition to units based on fluoroolefin, in order to increase the glass transition temperature (Tg).

再公表特許第2002-100956号Republished Patent No. 2002-100956

しかしながら、含フッ素共重合体のTgを高めるためには、含フッ素共重合体において、ホモポリマーのTgの高い単量体に基づく単位の比率を高くする必要がある。そのため、含フッ素共重合体を用いて作製される含フッ素塗料が、所望の特性を達成できない場合がある。例えば、硬度が高い塗膜の形成が求められる場合、CHVEに基づく単位の比率を高くしても、充分な硬度の塗膜が得られにくい。 However, in order to increase the Tg of the fluorine-containing copolymer, it is necessary to increase the proportion of units derived from the monomer having a high homopolymer Tg in the fluorine-containing copolymer. Therefore, a fluorine-containing paint produced using a fluorine-containing copolymer may not achieve desired properties. For example, when formation of a coating film with high hardness is required, even if the proportion of units based on CHVE is increased, it is difficult to obtain a coating film with sufficient hardness.

本発明は、上記問題に鑑みてなされ、Tgが高く、かつ含フッ素塗料に用いた場合、硬度が高い塗膜を形成できる含フッ素共重合体の提供を課題とする。 An object of the present invention is to provide a fluorine-containing copolymer that has a high Tg and that can form a coating film with high hardness when used in a fluorine-containing paint.

本発明者らは、鋭意検討した結果、以下の構成により上記課題を解決できることを見出した。
[1] フルオロオレフィンに基づく単位(a)と、
ビニルラクタムに基づく単位(b)と、
下記式で表される単位(c)と、を含むことを特徴とする含フッ素共重合体。

Figure 2022143750000001
(式中、Lは炭素数2以上のアルキレン基である。)
[2] さらに、ビニルエーテルまたはビニルエステルに基づく単位(d)を含む、[1]に記載の含フッ素共重合体。
[3] ガラス転移温度が20℃以上である、[1]または[2]に記載の含フッ素共重合体。
[4] 上記単位(b)がN-ビニル-ε-カプロラクタムに基づく単位である、[1]~[3]のいずれかに記載の含フッ素共重合体。
[5] 酸価が1mgKOH/g以上である、[1]~[4]のいずれかに記載の含フッ素共重合体。
[6] 数平均分子量が1,000以上である、[1]~[5]のいずれかに記載の含フッ素共重合体。 As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have found that the above problems can be solved by the following configuration.
[1] a unit (a) based on a fluoroolefin;
units (b) based on vinyl lactams;
A fluorine-containing copolymer characterized by comprising a unit (c) represented by the following formula.
Figure 2022143750000001
(In the formula, L is an alkylene group having 2 or more carbon atoms.)
[2] The fluorine-containing copolymer according to [1], further comprising units (d) based on vinyl ether or vinyl ester.
[3] The fluorine-containing copolymer according to [1] or [2], which has a glass transition temperature of 20°C or higher.
[4] The fluorine-containing copolymer according to any one of [1] to [3], wherein the unit (b) is based on N-vinyl-ε-caprolactam.
[5] The fluorine-containing copolymer according to any one of [1] to [4], which has an acid value of 1 mgKOH/g or more.
[6] The fluorine-containing copolymer according to any one of [1] to [5], which has a number average molecular weight of 1,000 or more.

本発明の含フッ素共重合体はTgが高く、かつ含フッ素塗料に用いた場合に硬度が高い塗膜を形成できる。 The fluorine-containing copolymer of the present invention has a high Tg and can form a coating film with high hardness when used in a fluorine-containing paint.

本発明における用語を以下に説明する。
単位とは、単量体が重合して直接形成された、上記単量体1分子に基づく原子団と、上記原子団の一部を化学変換して得られる原子団との総称である。なお、重合体が含む全単位に対する、それぞれの単位の含有量(モル%)は、重合体を核磁気共鳴スペクトル(NMR)法により分析して求められる。
酸価は、JIS K 0070-3(1992)の方法に準じて測定される値である。
数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)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値である。
ガラス転移温度(Tg)は、示差走査熱量測定(DSC)法で測定される中間点ガラス転移温度の値である。
Terms used in the present invention are explained below.
A unit is a general term for an atomic group based on one molecule of the above-mentioned monomer directly formed by polymerization of the monomer, and an atomic group obtained by chemically converting a part of the above-mentioned atomic group. The content (mol %) of each unit with respect to the total units contained in the polymer is determined by analyzing the polymer by nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR).
Acid value is a value measured according to the method of JIS K 0070-3 (1992).
The number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw) are values measured by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard substance.
The glass transition temperature (Tg) is the value of the midpoint glass transition temperature measured by the differential scanning calorimetry (DSC) method.

本発明の含フッ素共重合体(以下、本共重合体ともいう。)は、フルオロオレフィンに基づく単位(a)と、ビニルラクタムに基づく単位(b)と、下記式で表される単位(c)と、を含む。

Figure 2022143750000002
上記式中、Lは炭素数2以上のアルキレン基である。 The fluorine-containing copolymer of the present invention (hereinafter also referred to as the present copolymer) comprises units (a) based on fluoroolefin, units (b) based on vinyl lactam, and units (c ) and including.
Figure 2022143750000002
In the above formula, L is an alkylene group having 2 or more carbon atoms.

単位(a)
単位(a)のフルオロオレフィンは、水素原子の1以上がフッ素原子で置換されたオレフィンである。フルオロオレフィンは、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。フルオロオレフィンの炭素数としては、2~8が好ましく、2~4が特に好ましい。
フルオロオレフィンの例としては、CF2=CF2、CF2=CFCl、CF2=CHF、CH2=CF2、CF2=CFCF3、CF2=CHCF3、CF3-CH=CHF、CF3-CF=CH2が挙げられる。フルオロオレフィンとしては、本共重合体を用いた含フッ素塗料(以下、本共重合体による塗料ともいう。)を用いて形成される塗膜(以下、本共重合体による塗膜ともいう。)の耐候性の点から、CF2=CF2またはCF2=CFClが好ましい。フルオロオレフィンは、2種以上を併用してもよい。
unit (a)
The fluoroolefins of unit (a) are olefins in which one or more of the hydrogen atoms have been replaced with fluorine atoms. In the fluoroolefin, one or more hydrogen atoms not substituted with fluorine atoms may be substituted with chlorine atoms. The number of carbon atoms in the fluoroolefin is preferably 2-8, particularly preferably 2-4.
Examples of fluoroolefins include CF2=CF2, CF2=CFCl, CF2=CHF, CH2 = CF2, CF2 = CFCF3 , CF2 = CHCF3 , CF3 - CH = CHF , CF3 -CF= CH2 . As the fluoroolefin, a coating film formed using a fluorine-containing paint using the present copolymer (hereinafter also referred to as a paint made from the present copolymer) (hereinafter also referred to as a coating film made from the present copolymer) From the viewpoint of weather resistance, CF 2 =CF 2 or CF 2 =CFCl is preferred. Two or more fluoroolefins may be used in combination.

フルオロオレフィンに基づく単位(a)の含有量は、本共重合体による塗料における分散安定性、および本共重合体による塗膜の耐候性の点から、本共重合体が含む全単位に対して、20~80モル%が好ましく、30~70モル%がより好ましく、45~55モル%が特に好ましい。 The content of the unit (a) based on fluoroolefin is, from the viewpoint of the dispersion stability in the paint of the present copolymer and the weather resistance of the coating film of the present copolymer, the content of the unit (a) based on the total units contained in the present copolymer. , preferably 20 to 80 mol %, more preferably 30 to 70 mol %, particularly preferably 45 to 55 mol %.

単位(b)
単位(b)は、本共重合体のTgの向上、および親水性の向上に寄与する。
ビニルラクタムは、-C(=O)-N(-CH=CH2)-なる原子団を環内に含む有機環式化合物である。具体的には、N-ビニル-β-プロピオラクタム、N-ビニル-2-ピロリドン、N-ビニル-γ-バレロラクタム、N-ビニル-2-ピペリドン、N-ビニル-ε-カプロラクタム、N-ビニル-ヘプトラクタム、5-メチル-3-ビニルオキサゾリジン-2-オンなどが例示される。環員数が大きくなると、本共重合体の親水性の向上に寄与しにくくなる。そのため、7員環以下のビニル-ラクタムが好ましい。Tgの向上および塗膜の硬度の点からはN-ビニル-ε-カプロラクタムが好ましい。N-ビニル-ε-カプロラクタムとは、下記式で表される化合物である。

Figure 2022143750000003
unit (b)
Unit (b) contributes to improving Tg and hydrophilicity of the present copolymer.
Vinyllactams are organic cyclic compounds containing the --C(.dbd.O)--N(-- CH.dbd.CH.sub.2 )-- group in the ring. Specifically, N-vinyl-β-propiolactam, N-vinyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-γ-valerolactam, N-vinyl-2-piperidone, N-vinyl-ε-caprolactam, N- Examples include vinyl-heptolactam, 5-methyl-3-vinyloxazolidin-2-one, and the like. When the number of ring members increases, it becomes difficult to contribute to the improvement of the hydrophilicity of the present copolymer. Therefore, vinyl-lactams with a 7-membered ring or less are preferred. N-vinyl-ε-caprolactam is preferred from the viewpoint of improving Tg and hardness of the coating film. N-vinyl-ε-caprolactam is a compound represented by the following formula.
Figure 2022143750000003

単位(c)
単位(c)中、Lは、炭素数2以上のアルキレン基である。
アルキレン基の炭素数は特に制限されないが、2~10が好ましく、4~6がより好ましく、5が特に好ましい。
炭素数2以上のアルキレン基の具体例としては、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基が挙げられる。アルキレン基は、直鎖状であってもよく、環状であってもよい。
なお、単位(c)は、共重合時または共重合後に単位(b)のラクタム環が開環して形成される単位であってもよい。
unit (c)
In unit (c), L is an alkylene group having 2 or more carbon atoms.
Although the number of carbon atoms in the alkylene group is not particularly limited, it is preferably 2 to 10, more preferably 4 to 6, and particularly preferably 5.
Specific examples of alkylene groups having 2 or more carbon atoms include ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl and heptyl groups. The alkylene group may be linear or cyclic.
The unit (c) may be a unit formed by opening the lactam ring of the unit (b) during or after copolymerization.

単位(b)および単位(c)の合計含有量は、本共重合体が含む全単位に対して、20~80モル%が好ましく、30~70モル%がより好ましく、45~55モル%が特に好ましい。 The total content of units (b) and units (c) is preferably 20 to 80 mol%, more preferably 30 to 70 mol%, more preferably 45 to 55 mol%, based on the total units contained in the present copolymer. Especially preferred.

単位(c)の含有割合は、単位(b)および単位(c)の合計に対して1~99モル%が好ましく、10~50モル%がより好ましく、16~20モル%が特に好ましい。 The content of units (c) is preferably 1 to 99 mol%, more preferably 10 to 50 mol%, and particularly preferably 16 to 20 mol%, based on the total of units (b) and (c).

本共重合体は、単位(a)~(c)以外の単位(d)を含んでいてもよい。単位(d)としては、単位(a)~(c)以外の単位であれば特に制限なく使用できる。 The copolymer may contain units (d) other than units (a) to (c). As the unit (d), any unit other than the units (a) to (c) can be used without particular limitation.

単位(d)
単位(d)は、反応性基を有していてもよい。反応性基としては、水酸基、カルボキシ基(ただし単位(c)を除く)、アミノ基、エポキシ基、加水分解性シリル基等が挙げられる。なお、加水分解性シリル基とは、加水分解によってシラノール基となる基である。
反応性基としては、本共重合体による塗膜の硬度の点から、水酸基が好ましい。
unit (d)
Unit (d) may have a reactive group. Examples of reactive groups include hydroxyl groups, carboxy groups (excluding unit (c)), amino groups, epoxy groups, hydrolyzable silyl groups, and the like. The hydrolyzable silyl group is a group that becomes a silanol group by hydrolysis.
As the reactive group, a hydroxyl group is preferable from the viewpoint of the hardness of the coating film of the present copolymer.

単位(d)は、ビニルエーテル、ビニルエステル、アリルエーテル、アリルエステル、アクリレートおよびメタクリレートからなる群から選択されるいずれかに基づく単位を含んでいてもよく、ビニルエーテルまたはビニルエステルに基づく単位を含むことが好ましい。 Unit (d) may contain units based on any one selected from the group consisting of vinyl ether, vinyl ester, allyl ether, allyl ester, acrylate and methacrylate, and may contain units based on vinyl ether or vinyl ester. preferable.

単位(d)としては、式:X2-Z2で表される単量体(D)に基づく単位が好ましい。
2は、CH2=CHO-、CH2=CHC(O)O-、CH2=CHCH2O-、CH2=CHCH2OC(O)-、CH2=CHOC(O)-、またはCH2=C(CH3)C(O)O-である。
Unit (d) is preferably a unit based on monomer (D) represented by the formula: X 2 -Z 2 .
X2 is CH2 =CHO-, CH2 =CHC(O)O-, CH2 = CHCH2O- , CH2 = CHCH2OC(O)-, CH2 = CHOC(O)-, or CH 2 =C(CH 3 )C(O)O—.

2は炭素数1~24の1価の炭化水素基である。1価の炭化水素基は、直鎖状であってもよく分岐鎖状であってもよい。また、1価の炭化水素基は、環構造からなっていてもよく、環構造を含んでいてもよい。また、1価の炭化水素基は、1価の飽和炭化水素基であってもよく1価の不飽和炭化水素基であってもよい。
1価の炭化水素基は、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはアラルキル基が好ましく、炭素数2~12のアルキル基、炭素数6~10のシクロアルキル基、炭素数6~10のアリール基または炭素数7~12のアラルキル基が特に好ましい。
アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、tert-ブチル基、ヘキシル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基が挙げられる。
シクロアルキル基の具体例としては、シクロヘキシル基が挙げられる。
アラルキル基の具体例としては、ベンジル基が挙げられる。
アリール基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基が挙げられる。
Z 2 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms. The monovalent hydrocarbon group may be linear or branched. Moreover, the monovalent hydrocarbon group may consist of a ring structure or may contain a ring structure. Moreover, the monovalent hydrocarbon group may be a monovalent saturated hydrocarbon group or a monovalent unsaturated hydrocarbon group.
The monovalent hydrocarbon group is preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group, and is an alkyl group having 2 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 6 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. Alternatively, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms is particularly preferred.
Specific examples of alkyl groups include methyl, ethyl, tert-butyl, hexyl, nonyl, decyl and dodecyl groups.
A specific example of the cycloalkyl group is a cyclohexyl group.
A specific example of the aralkyl group is a benzyl group.
Specific examples of aryl groups include phenyl and naphthyl groups.

単量体(D)は、2種以上を併用してもよい。
単量体(D)の具体例としては、エチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、tert-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、シクロヘキシルビニルエーテル、酢酸ビニル、ピバル酸ビニル、ネオノナン酸ビニル(HEXION社商品名「ベオバ9」等)、ネオデカン酸ビニル(HEXION社商品名「ベオバ10」等)、安息香酸ビニルが挙げられる。
本共重合体が単位(d)を含む場合、単位(d)の含有量は、本共重合体が含む全単位に対して、5~50モル%が好ましく、10~30モル%が特に好ましい。
Two or more kinds of the monomer (D) may be used in combination.
Specific examples of the monomer (D) include ethyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, tert-butyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, vinyl acetate, vinyl pivalate, and vinyl neononanoate (trade name "Veova 9" by HEXION). etc.), vinyl neodecanoate ("Veova 10", trade name of HEXION Co., etc.), and vinyl benzoate.
When the copolymer contains the unit (d), the content of the unit (d) is preferably 5 to 50 mol%, particularly preferably 10 to 30 mol%, based on the total units contained in the copolymer. .

本共重合体のTgは、本共重合体による塗膜の耐候性の点から、20℃以上が好ましく、35℃以上がより好ましく、50℃以上がさらに好ましく、60℃以上が特に好ましい。Tgの上限は特に限定されないが、液粘性の点から、150℃以下が好ましく、120℃以下がより好ましく、100℃以下が特に好ましい。 The Tg of the present copolymer is preferably 20° C. or higher, more preferably 35° C. or higher, still more preferably 50° C. or higher, and particularly preferably 60° C. or higher, from the viewpoint of weather resistance of the coating film of the present copolymer. Although the upper limit of Tg is not particularly limited, it is preferably 150° C. or lower, more preferably 120° C. or lower, and particularly preferably 100° C. or lower from the viewpoint of liquid viscosity.

本共重合体のMnは、本共重合体による塗膜の耐衝撃性の点から、1,000以上が好ましく、5,000以上がより好ましく、8,000以上がさらに好ましく、10,000以上が特に好ましい。
本共重合体のMnは、液粘性の点から、50,000以下が好ましく、30,000以下がより好ましく、20,000以下が特に好ましい。
Mn of the present copolymer is preferably 1,000 or more, more preferably 5,000 or more, still more preferably 8,000 or more, and 10,000 or more, from the viewpoint of the impact resistance of the coating film of the present copolymer. is particularly preferred.
From the viewpoint of liquid viscosity, the Mn of the present copolymer is preferably 50,000 or less, more preferably 30,000 or less, and particularly preferably 20,000 or less.

本共重合体のMwは、本共重合体による塗膜の耐衝撃性の点から、10,000以上が好ましく、20,000以上がより好ましく、30,000以上が特に好ましい。
本共重合体のMwは、液粘性の点から、100,000以下が好ましく、80,000以下がより好ましく、60,000以下が特に好ましい。
The Mw of the present copolymer is preferably 10,000 or more, more preferably 20,000 or more, and particularly preferably 30,000 or more, from the viewpoint of the impact resistance of the coating film of the present copolymer.
From the viewpoint of liquid viscosity, the Mw of the present copolymer is preferably 100,000 or less, more preferably 80,000 or less, and particularly preferably 60,000 or less.

本共重合体の酸価は、本共重合体による塗膜の硬度の点から、1mgKOH/g以上が好ましく、5mgKOH/g以上がより好ましく、10mgKOH/g以上がさらに好ましく、20mgKOH/g以上が特に好ましく、30mgKOH/g以上が最も好ましい。
本共重合体の酸価は、本共重合体の安定性の点から、100mgKOH/g以下が好ましく、80mgKOH/g以下がより好ましく、60mgKOH/g以下がさらに好ましく、40mgKOH/g以下が特に好ましい。
The acid value of the present copolymer is preferably 1 mgKOH/g or more, more preferably 5 mgKOH/g or more, still more preferably 10 mgKOH/g or more, and 20 mgKOH/g or more, from the viewpoint of the hardness of the coating film of the present copolymer. Especially preferred, 30 mgKOH/g or more is most preferred.
The acid value of the copolymer is preferably 100 mgKOH/g or less, more preferably 80 mgKOH/g or less, still more preferably 60 mgKOH/g or less, and particularly preferably 40 mgKOH/g or less, from the viewpoint of the stability of the copolymer. .

含フッ素共重合体の製造方法
本共重合体の製造方法の具体例としては、溶媒とラジカル重合開始剤の存在下、フルオロオレフィンと、ビニルラクタムとを共重合させ、かつ、ビニルラクタム中の環構造を開環させる方法が挙げられる。なお、さらに単量体(D)を添加してもよい。
ビニルラクタム環は、例えば、単位(a)及び単位(b)を含む共重合体を、60℃以上の高温で所定時間加熱させることで、その一部を開環させることができる。
また、塩基性触媒を用いることでビニルラクタム環を開環させることもできる。例えば、塩基性触媒としてカリウムt-ブトキシドを重合体と反応させることで、一部が開環した重合体が得られる。
Method for producing a fluorine-containing copolymer As a specific example of the method for producing the present copolymer, a fluoroolefin and a vinyl lactam are copolymerized in the presence of a solvent and a radical polymerization initiator, and a ring in the vinyl lactam is A method of ring-opening the structure can be mentioned. In addition, you may add a monomer (D) further.
The vinyl lactam ring can be partially opened by, for example, heating a copolymer containing the units (a) and (b) at a high temperature of 60° C. or higher for a predetermined period of time.
The vinyl lactam ring can also be opened by using a basic catalyst. For example, by reacting a polymer with potassium t-butoxide as a basic catalyst, a partially ring-opened polymer can be obtained.

本共重合体の製造方法における重合法の具体例としては、溶液重合法、懸濁重合法および乳化重合法が挙げられる。これらの中でも、含フッ素共重合体のMnおよび各単位の含有量を所定の範囲に制御しやすい点から、溶液重合法が好ましい。 Specific examples of the polymerization method in the production method of the present copolymer include solution polymerization method, suspension polymerization method and emulsion polymerization method. Among these, the solution polymerization method is preferable because it is easy to control the content of Mn and each unit in the fluorine-containing copolymer within a predetermined range.

溶媒は、アルコールが好ましく、その具体例としては、エタノール、ブチルアルコール、プロパノール、ブタノールが挙げられる。アルコールは、キシレン等の非極性溶剤と比較して、フルオロオレフィンの溶解性に優れる。そのため、重合溶媒としてアルコールを用いれば、単位(a)を本共重合体中に適量に導入しやすい。 The solvent is preferably alcohol, and specific examples thereof include ethanol, butyl alcohol, propanol and butanol. Alcohol is superior to non-polar solvents such as xylene in dissolving fluoroolefins. Therefore, if alcohol is used as the polymerization solvent, it is easy to introduce the unit (a) into the present copolymer in an appropriate amount.

ラジカル重合開始剤の具体例としては、パーオキシジカーボネート、パーオキシエステル、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、パーオキシカーボネートエステル、ジアシルパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイドが挙げられる。 Specific examples of radical polymerization initiators include peroxydicarbonates, peroxyesters, ketone peroxides, peroxyketals, peroxycarbonate esters, diacyl peroxides and dialkyl peroxides.

重合における反応温度は通常0~130℃であり、反応圧力は通常0~1.0MPaであり、反応時間は通常1~50時間である。 The reaction temperature in polymerization is usually 0 to 130° C., the reaction pressure is usually 0 to 1.0 MPa, and the reaction time is usually 1 to 50 hours.

本共重合体を用いて含フッ素塗料(以下、単に塗料と記載する場合がある。)を調製する場合、本共重合体が溶媒(水、有機溶剤等)に分散または溶解している塗料であってもよく、本共重合体を含む固体粒子からなる粉体塗料であってもよい。
本共重合体が溶媒(水、有機溶剤等)に分散または溶解している塗料である場合、本共重合体が有機溶剤に溶解している溶剤型塗料、または本共重合体が水に分散している水系塗料であるのが好ましい。
When preparing a fluorine-containing paint (hereinafter sometimes simply referred to as paint) using this copolymer, the copolymer is dispersed or dissolved in a solvent (water, organic solvent, etc.). It may be a powder coating composed of solid particles containing the present copolymer.
If the copolymer is dispersed or dissolved in a solvent (water, organic solvent, etc.), solvent-based paint in which the copolymer is dissolved in an organic solvent, or the copolymer is dispersed in water It is preferably a water-based paint that has

溶剤型塗料における有機溶剤の含有量は、溶剤型塗料が含む溶媒の全質量の90質量%超が好ましい。
有機溶剤の具体例としては、アルコール、ケトン、エステル、炭化水素が挙げられる。有機溶剤としては、環境保護の点および本共重合体の溶解性に優れる点から、弱溶剤を使用してもよい。弱溶剤の具体例としては、労働安全衛生法による有機溶剤の分類において第3種有機溶剤に区分されている有機溶剤が挙げられ、ミネラルスピリットが好ましい。有機溶剤は、2種以上を併用してもよい。
The content of the organic solvent in the solvent-based coating is preferably more than 90% by mass of the total mass of solvents contained in the solvent-based coating.
Specific examples of organic solvents include alcohols, ketones, esters and hydrocarbons. As the organic solvent, a weak solvent may be used from the viewpoint of environmental protection and excellent solubility of the present copolymer. Specific examples of weak solvents include organic solvents classified as class 3 organic solvents in the classification of organic solvents according to the Industrial Safety and Health Act, and mineral spirits are preferred. Two or more organic solvents may be used in combination.

水系塗料における水の含有量は、水系塗料が含む溶媒の全質量の90%超が好ましい。水系塗料は、水以外の溶媒として、水溶性有機溶剤を含んでもよい。
水溶性有機溶剤の具体例としては、メタノール、エタノール、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトンが挙げられる。水溶性有機溶剤は、2種以上を併用してもよい。
The content of water in the water-based paint is preferably more than 90% of the total mass of the solvent contained in the water-based paint. The water-based paint may contain a water-soluble organic solvent as a solvent other than water.
Specific examples of water-soluble organic solvents include methanol, ethanol, butanol, acetone, and methyl ethyl ketone. Two or more kinds of water-soluble organic solvents may be used in combination.

溶剤型塗料または水系塗料である場合、塗料の固形分濃度は25~80質量%が好ましく、35~75質量%が特に好ましい。また、溶剤型塗料または水系塗料である場合、塗装直前に硬化剤等と混合して用いる2液型の塗料であってもよく、塗料をそのまま塗装して用いる1液型の塗料であってもよい。
塗料が溶剤型塗料または水系塗料である場合、一般的な液体塗料(ハケ、ローラ等で塗布する形態の塗料)であってもよく、エアゾール塗料(スプレーで塗布する形態の塗料)であってもよい。
In the case of a solvent-based paint or a water-based paint, the solid content concentration of the paint is preferably 25 to 80% by mass, particularly preferably 35 to 75% by mass. In the case of a solvent-based paint or a water-based paint, it may be a two-component paint that is used by mixing with a curing agent or the like immediately before coating, or a one-component paint that is used by coating the paint as it is. good.
If the paint is a solvent-based paint or a water-based paint, it may be a general liquid paint (paint applied by brush, roller, etc.) or an aerosol paint (paint applied by spraying). good.

塗料が粉体塗料である場合、粉体塗料は、本共重合体の粉体のみからなってもよく、含フッ素共重合体以外の成分を含む粉体からなってもよい。粉体塗料の固形分濃度は、95質量%以上が好ましく、99質量%以上が特に好ましい。 When the paint is a powder paint, the powder paint may consist of the powder of the present copolymer alone, or may consist of a powder containing a component other than the fluorine-containing copolymer. The solid content concentration of the powder coating is preferably 95% by mass or more, particularly preferably 99% by mass or more.

塗料は、添加剤を含んでもよい。添加剤の具体例としては、顔料、硬化剤、硬化触媒、造膜助剤、消泡剤、可塑剤、艶消し剤、紫外線吸収剤、光安定剤、レベリング剤、脱ガス剤、充填剤、熱安定剤、増粘剤、分散剤、帯電防止剤、防錆剤、シランカップリング剤、低汚染化処理剤が挙げられる。 The paint may contain additives. Specific examples of additives include pigments, curing agents, curing catalysts, film-forming aids, antifoaming agents, plasticizers, matting agents, UV absorbers, light stabilizers, leveling agents, degassing agents, fillers, Heat stabilizers, thickeners, dispersants, antistatic agents, rust preventives, silane coupling agents, and anti-pollution agents can be used.

塗料は、顔料を含んでいてもよい。顔料の具体例としては、防錆顔料、体質顔料、着色顔料等が挙げられる。
防錆顔料の具体例としては、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が挙げられる。
体質顔料の具体例としては、タルク、硫酸バリウム、マイカ、炭酸カルシウムが挙げられる。
着色顔料の具体例としては、キナクリドン、ジケトピロロピロール、イソインドリノン、インダンスロン、ペリレン、ペリノン、アントラキノン、ジオキサジン、ベンゾイミダゾロン、トリフェニルメタンキノフタロン、アントラピリミジン、黄鉛、フタロシアニン、ハロゲン化フタロシアニン、アゾ顔料(アゾメチン金属錯体、縮合アゾ等)、酸化チタン、カーボンブラック、酸化鉄、銅フタロシアニン、縮合多環顔料が挙げられる。
The paint may contain pigments. Specific examples of pigments include antirust pigments, extender pigments, and color pigments.
Specific examples of antirust pigments include cyanamide zinc, zinc oxide, zinc phosphate, calcium magnesium phosphate, zinc molybdate, barium borate, and zinc calcium cyanamide.
Specific examples of extender pigments include talc, barium sulfate, mica, and calcium carbonate.
Specific examples of color pigments include quinacridone, diketopyrrolopyrrole, isoindolinone, indanthrone, perylene, perinone, anthraquinone, dioxazine, benzimidazolone, triphenylmethanequinophthalone, anthrapyrimidine, chrome, phthalocyanine, halogenated Phthalocyanine, azo pigment (azomethine metal complex, condensed azo, etc.), titanium oxide, carbon black, iron oxide, copper phthalocyanine, condensed polycyclic pigment.

塗料は、着色顔料の中でも、光輝顔料を含むのが好ましい。
光輝顔料は、単独の金属粒子もしくは無機粒子、または、被覆物質で被覆されている金属粒子もしくは無機粒子からなる。
金属粒子の具体例としては、金属(アルミニウム、亜鉛、銅、金、銀、ブロンズ、ニッケル、チタン、ステンレス等の金属、およびそれらの合金等)を含む粒子、これらの金属の酸化物を含む粒子(酸化アルミニウム粒子、酸化鉄粒子)が挙げられる。
無機粒子の具体例としては、マイカ粒子(雲母粉)、パール粒子、グラファイト粒子、ガラスフレーク等が挙げられる。中でも、金属粒子が好ましく、アルミニウムを含む粒子が特に好ましい。
Among the coloring pigments, the paint preferably contains a luster pigment.
Effect pigments consist of single metallic or inorganic particles or metallic or inorganic particles coated with a coating substance.
Specific examples of metal particles include particles containing metals (metals such as aluminum, zinc, copper, gold, silver, bronze, nickel, titanium, stainless steel, and alloys thereof), and particles containing oxides of these metals. (aluminum oxide particles, iron oxide particles).
Specific examples of inorganic particles include mica particles (mica powder), pearl particles, graphite particles, and glass flakes. Among them, metal particles are preferred, and particles containing aluminum are particularly preferred.

顔料は、2種以上を併用してもよい。
塗料が顔料を含む場合の含有量は、塗料の全質量に対して、0質量%超50質量%以下が好ましい。
Two or more pigments may be used in combination.
When the paint contains a pigment, the content is preferably more than 0% by mass and 50% by mass or less with respect to the total mass of the paint.

塗料は、硬化剤を含むのが好ましい。硬化剤は、本共重合体と反応して架橋構造を形成する化合物であればよい。硬化剤の具体例としては、単位(c)が有するカルボキシル基と反応し、架橋構造を形成する化合物が挙げられる。具体的には、エポキシ基、カルボジイミド基、オキサゾリン基、または、β-ヒドロキシアルキルアミド基を1分子中に2以上有する化合物が好ましい。 The paint preferably contains a curing agent. The curing agent may be any compound that reacts with the present copolymer to form a crosslinked structure. A specific example of the curing agent is a compound that forms a crosslinked structure by reacting with the carboxyl group of the unit (c). Specifically, compounds having two or more epoxy groups, carbodiimide groups, oxazoline groups, or β-hydroxyalkylamide groups in one molecule are preferred.

エポキシ基を1分子中に2以上有する化合物の具体例としては、ビスフェノール型エポキシ化合物(A型、F型、S型等)、ジフェニルエーテル型エポキシ化合物、ハイドロキノン型エポキシ化合物、ナフタレン型エポキシ化合物、ビフェニル型エポキシ化合物、フルオレン型エポキシ化合物、水添ビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールA含核ポリオール型エポキシ化合物、ポリプロピレングリコール型エポキシ化合物、グリシジルエステル型エポキシ化合物、グリシジルアミン型エポキシ化合物、グリオキザール型エポキシ化合物、脂環型エポキシ化合物、脂環式多官能エポキシ化合物、複素環型エポキシ化合物(トリグリシジルイソシアヌレート等)が挙げられる。
エポキシ基を1分子中に2以上有する化合物の他の具体例としては、トリグリシジルイソシアヌレートのグリシジル基部分にメチレン基を導入した「TM239」(日産化学工業社製)、トリアジン骨格を有するエポキシ化合物である「TEPIC-SP」(日産化学工業社製)、トリメリット酸グリシジルエステルとテレフタル酸グリシジルエステルの混合物である「PT-910」(HUNTSMAN社製)が挙げられる。
Specific examples of compounds having two or more epoxy groups in one molecule include bisphenol-type epoxy compounds (A-type, F-type, S-type, etc.), diphenyl ether-type epoxy compounds, hydroquinone-type epoxy compounds, naphthalene-type epoxy compounds, and biphenyl-type epoxy compounds. Epoxy compounds, fluorene type epoxy compounds, hydrogenated bisphenol A type epoxy compounds, bisphenol A nucleated polyol type epoxy compounds, polypropylene glycol type epoxy compounds, glycidyl ester type epoxy compounds, glycidylamine type epoxy compounds, glyoxal type epoxy compounds, alicyclic compounds type epoxy compounds, alicyclic polyfunctional epoxy compounds, and heterocyclic epoxy compounds (triglycidyl isocyanurate, etc.).
Other specific examples of compounds having two or more epoxy groups in one molecule include "TM239" (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) in which a methylene group is introduced into the glycidyl group portion of triglycidyl isocyanurate, and an epoxy compound having a triazine skeleton. "TEPIC-SP" (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), and "PT-910" (manufactured by HUNTSMAN), which is a mixture of trimellitic acid glycidyl ester and terephthalic acid glycidyl ester.

カルボジイミド基を1分子中に2以上有する化合物の具体例としては、脂環族カルボジイミド、脂肪族カルボジイミド、芳香族カルボジイミド、これらの多量体および変性体が挙げられる。 Specific examples of compounds having two or more carbodiimide groups in one molecule include alicyclic carbodiimides, aliphatic carbodiimides, aromatic carbodiimides, polymers and modified products thereof.

オキサゾリン基を1分子中に2以上有する化合物の具体例としては、2-オキサゾリン基を有する付加重合性オキサゾリン、この付加重合性オキサゾリンの重合体が挙げられる。
オキサゾリン基を1分子中に2以上有する化合物の他の具体例としては、日本触媒社製のエポクロス WS-500、WS-700、K-2010、K-2020、K-2030(以上、全て商品名)が挙げられる。
Specific examples of compounds having two or more oxazoline groups in one molecule include addition-polymerizable oxazolines having 2-oxazoline groups and polymers of these addition-polymerizable oxazolines.
Other specific examples of compounds having two or more oxazoline groups in one molecule include Epocross WS-500, WS-700, K-2010, K-2020, and K-2030 manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd. (all trade names are ).

β-ヒドロキシアルキルアミド基を1分子中に2以上有する化合物の具体例としては、N,N,N’,N’-テトラキス-(2-ヒドロキシエチル)-アジパミド(PrimidXL-552、EMS社製)、N,N,N’,N’-テトラキス-(2-ヒドロキシプロピル)-アジパミド(Primid QM 1260、EMS社製)が挙げられる。 A specific example of the compound having two or more β-hydroxyalkylamide groups in one molecule is N,N,N',N'-tetrakis-(2-hydroxyethyl)-adipamide (PrimidXL-552, manufactured by EMS). , N,N,N',N'-tetrakis-(2-hydroxypropyl)-adipamide (Primid QM 1260, manufactured by EMS).

硬化剤は、2種以上を併用してもよい。例えば、本共重合体が単位(c)以外に反応性基を有する単位(d)を含む場合、上述した具体例に加えてイソシアネート系硬化剤等も使用できる。
塗料が硬化剤を含む場合、硬化剤の含有量は、塗料の固形分に対して、2~50質量%が好ましく、5~40質量%が特に好ましい。
Two or more curing agents may be used in combination. For example, when the present copolymer contains a unit (d) having a reactive group in addition to the unit (c), an isocyanate curing agent or the like can be used in addition to the specific examples described above.
When the coating contains a curing agent, the content of the curing agent is preferably 2 to 50% by mass, particularly preferably 5 to 40% by mass, based on the solid content of the coating.

塗料は、本共重合体以外の樹脂(本共重合体以外の含フッ素共重合体、非フッ素樹脂等)を含んでいてもよい。非フッ素樹脂としては、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、酢酸ビニル樹脂、(メタ)アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂(アクリルシリコーン樹脂等を含む)等が挙げられる。
塗料が上記樹脂を含む場合、塗料中の本共重合体に対して、1~200質量%が好ましく、5~100質量%がより好ましく、10~50質量%がさらに好ましく、10~40質量%が特に好ましい。
The paint may contain resins other than the present copolymer (fluorine-containing copolymers other than the present copolymer, non-fluorine resins, etc.). Non-fluororesins include alkyd resins, polyester resins, epoxy resins, urethane resins, vinyl acetate resins, (meth)acrylic resins, vinyl chloride resins, phenolic resins, silicone resins (including acrylic silicone resins, etc.), and the like.
When the paint contains the resin, it is preferably 1 to 200% by mass, more preferably 5 to 100% by mass, even more preferably 10 to 50% by mass, and 10 to 40% by mass, based on the copolymer in the paint. is particularly preferred.

塗料は、本共重合体を用いて製造できる。
塗料が溶剤型塗料または水系塗料である場合、塗料は、本共重合体を溶媒中に溶解または分散させて得ればよい。このとき、上記した塗料が含んでよい成分(添加剤、非フッ素樹脂等)を添加してもよい。
塗料が、本共重合体が溶媒に分散している塗料である場合、本共重合体は溶媒中に粒子状で存在するのが好ましい。この場合、本共重合体の粒子の平均粒子径は、10~200nmが好ましい。
Paints can be made using the copolymers.
When the paint is a solvent-based paint or water-based paint, the paint may be obtained by dissolving or dispersing the present copolymer in a solvent. At this time, components (additives, non-fluororesin, etc.) that may be contained in the paint described above may be added.
When the paint is a paint in which the present copolymer is dispersed in a solvent, the present copolymer is preferably present in the solvent in the form of particles. In this case, the average particle size of the particles of the present copolymer is preferably 10 to 200 nm.

塗料が粉体塗料である場合、塗料の製造方法の具体例としては、以下の方法が挙げられる。
まず、本共重合体を80~130℃で溶融混練して溶融混練物を得る。次いで、得られた溶融混練物を冷却して、固化した溶融混練物を得る。そして、固化した溶融混練物を粉砕して分級して、所望の粒子径の粉体塗料を得る方法である。
上記方法において、上記した塗料が含んでよい成分(添加剤、非フッ素樹脂等)を適宜添加できる。たとえば、上記成分は、本共重合体とともに溶融混練してもよく、本共重合体を粉砕して分級したのちにドライブレンドしてもよい。
粉体塗料の平均粒子径は、1~100μmが好ましい。
When the paint is a powder paint, specific examples of the method for producing the paint include the following methods.
First, the present copolymer is melt-kneaded at 80 to 130° C. to obtain a melt-kneaded product. Next, the resulting melt-kneaded product is cooled to obtain a solidified melt-kneaded product. Then, the solidified melt-kneaded material is pulverized and classified to obtain a powder coating material having a desired particle size.
In the above method, the components (additives, non-fluororesin, etc.) that may be contained in the above paint can be added as appropriate. For example, the above components may be melt-kneaded together with the present copolymer, or may be dry-blended after pulverizing and classifying the present copolymer.
The average particle size of the powder coating is preferably 1-100 μm.

塗料は、基材と、塗料により基材上に形成された塗膜と、を有する塗膜付き基材の作製に好適に用いられる。
基材の材質の具体例としては、無機物、有機物、有機無機複合材が挙げられる。
無機物の具体例としては、コンクリート、自然石、ガラス、金属(鉄、ステンレス、アルミニウム、銅、真鍮、チタン等)が挙げられる。
有機物の具体例としては、プラスチック、ゴム、接着剤、木材が挙げられる。
有機無機複合材の具体例としては、繊維強化プラスチック、樹脂強化コンクリート、繊維強化コンクリートが挙げられる。
また、基材には、公知の表面処理(例えば、化成処理等)を行ったものを用いてもよい。また、基材の表面には、樹脂層(ポリエステル樹脂、アクリル樹脂等)が形成されてもよい。
A paint is suitably used for producing a coated substrate having a substrate and a coating film formed on the substrate by the paint.
Specific examples of materials for the substrate include inorganic substances, organic substances, and organic-inorganic composite materials.
Specific examples of inorganic materials include concrete, natural stone, glass, and metals (iron, stainless steel, aluminum, copper, brass, titanium, etc.).
Specific examples of organic substances include plastics, rubbers, adhesives, and wood.
Specific examples of organic-inorganic composite materials include fiber-reinforced plastics, resin-reinforced concrete, and fiber-reinforced concrete.
Also, the base material may be one subjected to a known surface treatment (for example, chemical conversion treatment, etc.). Moreover, a resin layer (polyester resin, acrylic resin, etc.) may be formed on the surface of the substrate.

上記の中でも、基材は、金属が好ましく、アルミニウムが特に好ましい。アルミニウム製の基材は、防食性に優れ、軽量で、外装部材等の建築材料用途に適している。
基材の形状、サイズ等は、特に限定されない。
基材の具体例としては、コンポジットパネル、カーテンウォール用パネル、カーテンウォール用フレーム、ウィンドウフレーム等の建築用の外装部材、タイヤホイール等の自動車部材、建機、自動2輪のフレームが挙げられる。
Among the above, the substrate is preferably metal, and particularly preferably aluminum. Base materials made of aluminum are excellent in anticorrosion properties, lightweight, and suitable for use as building materials such as exterior members.
The shape, size, etc. of the substrate are not particularly limited.
Specific examples of the base material include composite panels, curtain wall panels, curtain wall frames, window frames and other construction exterior members, tire wheels and other automobile members, construction machinery, and motorcycle frames.

塗膜の膜厚は、20~1,000μmが好ましく、20~500μmが特に好ましい。アルミニウムカーテンウォール等の高層ビル用の部材等の用途では、20~90μmが好ましい。海岸沿いに設置されたエアコンの室外機、信号機のポール、標識等の耐候性の要求が高い用途では、100~200μmが好ましい。 The film thickness of the coating film is preferably 20 to 1,000 μm, particularly preferably 20 to 500 μm. For applications such as members for high-rise buildings such as aluminum curtain walls, the thickness is preferably 20 to 90 μm. The thickness is preferably 100 to 200 μm for applications requiring high weather resistance, such as outdoor units of air conditioners installed along the coast, traffic signal poles, and signs.

塗料が溶剤型塗料または水系塗料である場合、塗膜の形成方法の具体例としては、本塗料を基材上に塗装して塗装層を形成し、塗装層を乾燥させて塗膜を得る方法が挙げられる。
塗料が溶剤型塗料または水系塗料である場合、塗装方法の具体例としては、スプレー、アプリケーター、ダイコーター、バーコーター、ロールコーター、コンマコーター、ローラブラシ、はけ、へらを用いた方法が挙げられる。
塗料が硬化剤を含む場合、塗膜には加熱処理が施されるのが好ましい。加熱温度は50~120℃が好ましく、加熱時間は1~60分間が好ましい。加熱後は冷却されることが好ましい。
When the paint is a solvent-based paint or a water-based paint, a specific example of the method of forming the coating film is a method of coating the present paint on a base material to form a coating layer, and drying the coating layer to obtain a coating film. is mentioned.
When the paint is a solvent-based paint or a water-based paint, specific examples of the coating method include methods using a spray, applicator, die coater, bar coater, roll coater, comma coater, roller brush, brush, and spatula. .
When the coating contains a curing agent, the coating is preferably heat-treated. The heating temperature is preferably 50 to 120° C., and the heating time is preferably 1 to 60 minutes. It is preferable to cool after heating.

塗料が粉体塗料である場合、塗膜の形成方法の具体例としては、塗料を基材上に塗装して塗装層を形成し、塗装層を加熱して、粉体塗料の溶融物からなる溶融膜を得て、得られた溶融膜を冷却して塗膜を得る方法が挙げられる。なお、塗膜の形成は、基材への塗装層の形成と同時にしてもよく、塗装層を形成した後に別途行ってもよい。
塗料を加熱して溶融し、その溶融状態を所定時間維持するための加熱温度(以下、「焼付け温度」ともいう。)と加熱維持時間(以下、「焼付け時間」ともいう。)は、塗料の原料成分の種類および組成、所望する塗膜の膜厚等により適宜設定される。
When the paint is a powder paint, as a specific example of the method of forming the coating film, the paint is applied onto the base material to form a coating layer, and the coating layer is heated to form a melt of the powder coating. A method of obtaining a molten film and cooling the obtained molten film to obtain a coating film may be used. The formation of the coating film may be performed simultaneously with the formation of the coating layer on the substrate, or may be performed separately after the coating layer is formed.
The heating temperature (hereinafter also referred to as "baking temperature") and the heating maintenance time (hereinafter also referred to as "baking time") for heating and melting the paint and maintaining the molten state for a predetermined time are determined by the paint. It is appropriately set according to the type and composition of the raw material components, the desired film thickness of the coating film, and the like.

焼付け温度は、通常120~250℃である。焼付け時間は、通常1~60分間である。溶融膜を冷却する冷却温度は、20~25℃が好ましい。冷却は、急冷であっても徐冷であってもよく、塗膜の基材密着性がより優れる点から、徐冷が好ましい。 The baking temperature is usually 120-250°C. Baking time is usually 1 to 60 minutes. The cooling temperature for cooling the molten film is preferably 20 to 25°C. Cooling may be rapid cooling or slow cooling, and slow cooling is preferable from the viewpoint of better adhesion of the coating film to the substrate.

塗料が粉体塗料である場合、塗装方法の具体例としては、静電塗装法、静電吹付法、静電浸漬法、流動浸漬法、吹付法等が挙げられる。粉体塗料の塗装は、コロナ帯電型塗装ガン、摩擦帯電型塗装ガン等の静電塗装ガンを用いて行うのが好ましい。 When the paint is a powder paint, specific examples of the coating method include electrostatic coating, electrostatic spraying, electrostatic dipping, fluidization dipping, and spraying. Application of the powder coating is preferably carried out using an electrostatic coating gun such as a corona charge type coating gun or a friction charge type coating gun.

以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。ただし本発明はこれらの実施例に限定されない。例1~5は実施例であり、例6は比較例である。 The present invention will be described in detail below with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. Examples 1-5 are working examples, and example 6 is a comparative example.

(使用成分の略称の意味)
CTFE:クロロトリフルオロエチレン
NVC:N-ビニル-ε-カプロラクタム
NVP:N-ビニル-2-ピロリドン
EVE:エチルビニルエーテル
CHVE:シクロヘキシルビニルエーテル
2-EHVE:2-エチルヘキシルビニルエーテル
HBVE:4-ヒドロキシブチルビニルエーテル
(Meaning of abbreviations of ingredients used)
CTFE: chlorotrifluoroethylene NVC: N-vinyl-ε-caprolactam NVP: N-vinyl-2-pyrrolidone EVE: ethyl vinyl ether CHVE: cyclohexyl vinyl ether 2-EHVE: 2-ethylhexyl vinyl ether HBVE: 4-hydroxybutyl vinyl ether

〔例1〕
オートクレーブ内に、キシレンの1,021g、Tinuvin292(BASF社商品)の2.75g、KW500SH(協和化学工業社商品)の2.75g、CTFEの255g、NVCの244g、およびHBVEの51gを仕込み、真空脱気した。
次に、重合開始剤としてtert-ブチルペルオキシピバレートの10質量%キシレン溶液(32mL)を添加して重合を行った。なお、重合中は上記重合開始剤(32mL)を連続的に加えた。撹拌下で重合を続け、8時間後にオートクレーブを水冷して重合を停止し、オートクレーブ内溶液をろ過して、含フッ素共重合体を含む溶液を得た。
得られた溶液を、65℃にて24時間真空乾燥して溶媒を除去し、さらに130℃にて20分間真空乾燥して、シート状の含フッ素共重合体を得た。
得られた含フッ素共重合体のIRスペクトルを測定したところ、NVCのカプロラクタム環における第三アミド(1650cm-1)の吸収、およびNVCのカプロラクタム環が開環して形成される単位のカルボキシル基(1710cm-1)の吸収が観測された。したがって、含フッ素共重合体は、NVCに基づく単位のカプロラクタム環が開環して形成される単位(下記式)を含んでいる。

Figure 2022143750000004
上記式中、Lは炭素数5のアルキレン基である。
重合後の含フッ素共重合体をNMRおよびIRで測定して得られた、含フッ素共重合体が含む全単位に対する、各単量体に基づく単位の含有割合を表1に示す。なお、表中、NVCに基づく単位のカプロラクタム環が開環して形成される単位をNVC開環体、NVPに基づく単位のカプロラクタム環が開環して形成される単位をNVP開環体と記載した。また、表中、NVCまたはNVPに基づく単位と、NVC開環体またはNVP開環体に基づく単位との合計モル数に対する、NVCまたはNVPに基づく単位の含有割合を、NVC/NVP開環率と記載した。 [Example 1]
In the autoclave, 1,021 g of xylene, 2.75 g of Tinuvin292 (BASF product), 2.75 g of KW500SH (Kyowa Chemical Industry Co., Ltd. product), 255 g of CTFE, 244 g of NVC, and 51 g of HBVE were charged, and vacuum was applied. Degassed.
Next, a 10 mass % xylene solution (32 mL) of tert-butyl peroxypivalate was added as a polymerization initiator to carry out polymerization. During the polymerization, the above polymerization initiator (32 mL) was continuously added. Polymerization was continued with stirring, and after 8 hours, the autoclave was water-cooled to terminate the polymerization, and the solution in the autoclave was filtered to obtain a solution containing a fluorine-containing copolymer.
The obtained solution was vacuum-dried at 65° C. for 24 hours to remove the solvent, and further vacuum-dried at 130° C. for 20 minutes to obtain a sheet-like fluorine-containing copolymer.
When the IR spectrum of the obtained fluorine-containing copolymer was measured, the absorption of the tertiary amide (1650 cm −1 ) in the caprolactam ring of NVC and the carboxyl group of the unit formed by opening the caprolactam ring of NVC ( 1710 cm -1 ) was observed. Therefore, the fluorine-containing copolymer contains a unit (formula below) formed by opening the caprolactam ring of the NVC-based unit.
Figure 2022143750000004
In the above formula, L is an alkylene group having 5 carbon atoms.
Table 1 shows the content ratio of units based on each monomer with respect to the total units contained in the fluorine-containing copolymer obtained by measuring the fluorine-containing copolymer after polymerization by NMR and IR. In the table, the unit formed by opening the caprolactam ring of the unit based on NVC is described as the NVC ring-opened product, and the unit formed by ring-opening the caprolactam ring of the unit based on NVP is described as the NVP ring-opened product. did. In addition, in the table, the content ratio of units based on NVC or NVP with respect to the total number of moles of units based on NVC or NVP and units based on the NVC ring-opened form or NVP ring-opened form is referred to as the NVC/NVP ring-opening ratio. Described.

得られた含フッ素共重合体(67.3g)、および硬化剤(サイメル303(日本サイテック社商品、メチル化メラミン樹脂系硬化剤))(28.9g)、(ジラウリン酸ジブチルすず(東京化成社製、硬化触媒)(0.0002g)をディスパーを用いて混合して塗料を得た。
150mm×70mmのアロジン処理アルミニウム基材(厚さ0.8mm)に、得られた塗料をスプレーにて塗布し、140℃で30分間加熱硬化させて、塗料から形成された塗膜(膜厚50μm)を有する塗膜付き基材を得た。
得られた塗膜付き基材を後述の評価に供した。結果を表2に示す。
The resulting fluorine-containing copolymer (67.3 g), and a curing agent (Cymel 303 (product of Nippon Cytec Co., Ltd., methylated melamine resin curing agent)) (28.9 g), (dibutyltin dilaurate (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and curing catalyst) (0.0002 g) were mixed using a disper to obtain a paint.
The resulting paint was applied by spraying to an alodine-treated aluminum substrate (thickness: 0.8 mm) of 150 mm × 70 mm, and cured by heating at 140°C for 30 minutes to form a coating film (thickness: 50 µm). ) to obtain a substrate with a coating film.
The obtained base material with a coating film was subjected to evaluation described later. Table 2 shows the results.

〔例2~6〕
例1において、使用する単量体の種類および量を変更する以外は同様にして、各例の含フッ素共重合体を得た。さらに、使用する含フッ素共重合体の種類を変更する以外は例1と同様にして、各実施例および比較例の塗膜付き基材を作製し、後述の評価に供した。結果を表1および表2に示す。
[Examples 2 to 6]
A fluorine-containing copolymer of each example was obtained in the same manner as in Example 1, except that the type and amount of the monomers used were changed. Furthermore, substrates with coating films of Examples and Comparative Examples were produced in the same manner as in Example 1 except that the type of fluorine-containing copolymer used was changed, and subjected to the evaluations described below. Results are shown in Tables 1 and 2.

例1~3で得られるいずれの含フッ素共重合体も、NVCに基づく単位のカプロラクタム環が開環して形成される単位(上記式)を含んでいた。また、例4及び5で得られる含フッ素共重合体について、含フッ素共重合体のIRスペクトルを測定したところ、NVPの5員環ラクタム環における第三アミド(1690cm-1)の吸収、およびNVPの5員環ラクタム環が開環して形成される単位のカルボキシル基(1710cm-1)の吸収が観測された。したがって、含フッ素共重合体は、NVPに基づく単位の5員環ラクタム環が開環して形成される単位(下記式)を含んでいる。

Figure 2022143750000005
上記式中、Lは炭素数3のアルキレン基である。 All of the fluorine-containing copolymers obtained in Examples 1 to 3 contained units (formula above) formed by opening the caprolactam ring of the NVC-based unit. Further, the IR spectra of the fluorine - containing copolymers obtained in Examples 4 and 5 were measured. Absorption of the carboxyl group (1710 cm -1 ) of the unit formed by opening the five-membered lactam ring of was observed. Therefore, the fluorine-containing copolymer contains a unit (formula below) formed by opening the five-membered lactam ring of the NVP-based unit.
Figure 2022143750000005
In the above formula, L is an alkylene group having 3 carbon atoms.

〔密着性〕
JIS K 5600-5-6に準拠して、塗膜の基材への密着性をクロスカット法により測定した。試験片の塗膜を1mm間隔100マスの碁盤目状にカットし、その上に粘着テープを貼付し、続けてその粘着テープを剥離したときに、100マスのうち、粘着テープによって剥離しなかったマス目の数(マス数/100)から、以下の基準で密着性を評価した。
A:マス数が90超である。
B:マス数が90未満である。
[Adhesion]
The adhesion of the coating film to the substrate was measured by the cross-cut method according to JIS K 5600-5-6. The coating film of the test piece was cut in a grid pattern of 100 squares with 1 mm intervals, an adhesive tape was attached on it, and then the adhesive tape was peeled off. Adhesion was evaluated according to the following criteria from the number of squares (number of squares/100).
A: More than 90 squares.
B: The number of squares is less than 90.

〔硬度〕
JIS K 5600-5-4に準拠して、塗膜の鉛筆硬度を測定した。
鉛筆硬度は、6B~B、HB、F、H~6Hの14種類があり、6Bが最も柔らかく、6Hが最も硬い。
〔hardness〕
The pencil hardness of the coating film was measured according to JIS K 5600-5-4.
There are 14 types of pencil hardness from 6B to B, HB, F, H to 6H, with 6B being the softest and 6H being the hardest.

Figure 2022143750000006
Figure 2022143750000006

Figure 2022143750000007
含フッ素共重合体がCTFEに基づく単位、NVCに基づく単位またはNVPに基づく単位、および、NVCまたはNVPに基づく単位のカプロラクタム環が開環して形成される単位を有する例1~5は、含フッ素重合体のTgが高く、かつ含フッ素塗料に用いた場合に硬度が高い塗膜を形成できる。
Figure 2022143750000007
Examples 1 to 5 in which the fluorine-containing copolymer has CTFE-based units, NVC-based units or NVP-based units, and units formed by opening the caprolactam ring of NVC- or NVP-based units include The Tg of the fluoropolymer is high, and when used in a fluorine-containing paint, a coating film with high hardness can be formed.

Claims (6)

フルオロオレフィンに基づく単位(a)と、
ビニルラクタムに基づく単位(b)と、
下記式で表される単位(c)と、を含むことを特徴とする含フッ素共重合体。
Figure 2022143750000008
(式中、Lは炭素数2以上のアルキレン基である。)
fluoroolefin-based units (a);
units (b) based on vinyl lactams;
A fluorine-containing copolymer characterized by comprising a unit (c) represented by the following formula.
Figure 2022143750000008
(In the formula, L is an alkylene group having 2 or more carbon atoms.)
さらに、ビニルエーテルまたはビニルエステルに基づく単位(d)を含む、請求項1に記載の含フッ素共重合体。 2. The fluorine-containing copolymer according to claim 1, further comprising units (d) based on vinyl ether or vinyl ester. ガラス転移温度が20℃以上である、請求項1または2に記載の含フッ素共重合体。 3. The fluorine-containing copolymer according to claim 1, which has a glass transition temperature of 20° C. or higher. 前記単位(b)がN-ビニル-ε-カプロラクタムに基づく単位である、請求項1~3のいずれか1項に記載の含フッ素共重合体。 4. The fluorocopolymer according to any one of claims 1 to 3, wherein the unit (b) is a unit based on N-vinyl-ε-caprolactam. 酸価が1mgKOH/g以上である、請求項1~4のいずれか1項に記載の含フッ素共重合体。 The fluorine-containing copolymer according to any one of claims 1 to 4, which has an acid value of 1 mgKOH/g or more. 数平均分子量が1,000以上である、請求項1~5のいずれか1項に記載の含フッ素共重合体。 The fluorine-containing copolymer according to any one of claims 1 to 5, which has a number average molecular weight of 1,000 or more.
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