JP2023077878A - Additive for dispersing fluoropolymer - Google Patents

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Hajime Washimi
祐介 齊ノ内
Yusuke Sainouchi
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Abstract

To provide an additive for dispersing a fluoropolymer, which is added to a non-aqueous composition or coating agent comprising a fluoropolymer to maintain a state where the fluoropolymer is sufficiently dispersed in a non-aqueous liquid medium for a long period, which does not generate a harmful perfluoroalkyl-containing residue even when cured films of the non-aqueous dispersion or the coating agent are burned and decomposed, and which, due to their dispersing property and precipitation preventing property, provide the fluoropolymer with dispersibility and an orientation property on the coating surface and, thereby, make the coating film exhibit water-repellant, oil-repellant, and antifouling properties.SOLUTION: Provided is an additive for dispersing a fluoropolymer, comprising a copolymer which is obtained by copolymerizing 5-40 parts of a fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a) represented by CH2=C(-R1)-CO-O-R2-RF, 20-45 parts of a (meth)acrylate monomer (b), and 15-75 parts of a macromonomer (c) containing a nonpolymerizable repeating structure and a terminal (meth)acryloyl group, the macromonomer having a solubility parameter value of 9.0-10.3 and a weight average molecular weight of 3000-100000, and which has a solubility parameter value of 8.5-12.0 and a weight average molecular weight of 10000 to 1000000.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、フッ素ポリマーを含む非水系組成物やコーティング剤に添加されて配合されフッ素ポリマーを非水系液状媒体中で均一に分散安定化させることによる高い沈降防止性と、フッ素ポリマーを均一に分散した非水系組成物やコーティング剤の硬化後の塗膜表面へフッ素ポリマーを効率的に配向させ優れた撥水性・撥油性・防汚性を発現させるフッ素ポリマー分散用添加剤に関するものである。 The present invention provides high anti-settling properties and uniform dispersion of the fluoropolymer by stabilizing the uniform dispersion of the fluoropolymer in a non-aqueous liquid medium, which is added to a non-aqueous composition or coating agent containing the fluoropolymer. The present invention relates to an additive for dispersing a fluoropolymer that efficiently orients a fluoropolymer on the surface of a cured non-aqueous composition or coating agent to develop excellent water repellency, oil repellency, and antifouling properties.

フッ素ポリマーであるポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などのフッ素ポリマー粉末やフッ素系オイルなどのフッ素ポリマーオイル(PFPE)は、フッ素ポリマーの持つ表面エネルギーが低く撥水性、撥油性であることと、比重が大きいことから、有機溶剤のような非水系液状媒体中で分散が非常に困難であった。 Fluoropolymer powder such as polytetrafluoroethylene (PTFE), which is a fluoropolymer, and fluoropolymer oil (PFPE), such as fluoropolymer oil, have low surface energy, are water and oil repellent, and have a specific gravity. Due to their large size, they were very difficult to disperse in non-aqueous liquid media such as organic solvents.

そこで従来、フッ素ポリマーの分散剤として、パーフルオロオクチル基等の炭素数が8以上の長鎖パーフルオロアルキル基を有する化合物が使用されていた。 Therefore, conventionally, a compound having a long-chain perfluoroalkyl group having 8 or more carbon atoms, such as a perfluorooctyl group, has been used as a dispersing agent for a fluoropolymer.

しかし、近年、炭素数が8以上の長鎖パーフルオロアルキル基を有する化合物は、燃焼等により酸化されて分解され、例えばパーフルオロオクチル基からパーフルオロオクチル酸(PFOA)やパーフルオロオクチルスルフォン酸(PFOS)等の長鎖パーフルオロアルキル含有残留物を生成する可能性があることが明らかになった。 However, in recent years, compounds having long-chain perfluoroalkyl groups with 8 or more carbon atoms are oxidized and decomposed by combustion or the like. It has been found that long-chain perfluoroalkyl-containing residues such as PFOS) can be produced.

これらPFOAやPFOSは、長鎖パーフルオロアルキル基の反応性が乏しいため、自然環境下で分解し難く、また生体内で代謝され難いことから、環境への残留性や、生体への蓄積性及び有毒性が懸念されており、各国で使用が規制されている。そのため、炭素数が8以上の長鎖パーフルオロアルキル基を有する化合物に代えて、フッ素ポリマーの分散剤に用いることができ、分解してもPFOA、PFOS等を生成しない化合物が、用いられるようになってきた。 Since these PFOA and PFOS have poor reactivity of long-chain perfluoroalkyl groups, they are difficult to decompose in the natural environment and are difficult to be metabolized in vivo. There are concerns about its toxicity, and its use is regulated in many countries. Therefore, instead of a compound having a long-chain perfluoroalkyl group having 8 or more carbon atoms, a compound that can be used as a dispersant for a fluoropolymer and that does not generate PFOA, PFOS, etc. even when decomposed will be used. It's becoming

その中で、炭素数が8以上のパーフルオロアルキル基を有する化合物に代わる分散剤として、例えば、特許文献1に、炭素数8以下のパーフルオロアルキル基を有するフッ素系脂肪族ポリマーエステルを含むフッ素系ポリマー微粒子分散組成物が開示され、特許文献2に、炭素数が6以下のパーフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリロイル基含有フッ素化合物とポリオキシアルキレン鎖含有エチレン性不飽和単量体との共重合体からなるフッ素ポリマー粒子用分散剤が開示され、特許文献3に、分岐鎖状のパーフルオロアルケニル基を有する含フッ素オリゴマーを含むPTFE分散剤が開示されている。これらの分散剤を用いた場合に、フッ素ポリマーは、分散性を有していても、分散安定性が不十分である。特許文献4に、炭素数6以下のパーフルオロアルキル基を有し、マクロモノマーを含むフッ素系ポリマー用分散剤が開示されている。これらの分散剤を用いた場合に、フッ素ポリマーは分散安定性を有していても、沈降防止性が不十分であり、フッ素ポリマーを硬化塗膜表面へ効果的に配向させ、撥水撥油性を得るには不十分である。 Among them, as a dispersant in place of a compound having a perfluoroalkyl group having 8 or more carbon atoms, for example, Patent Document 1 discloses a fluorine-containing aliphatic polymer ester having a perfluoroalkyl group having 8 or less carbon atoms. A system polymer fine particle dispersion composition is disclosed, and in Patent Document 2, a (meth) acryloyl group-containing fluorine compound having a perfluoroalkyl group having 6 or less carbon atoms and a polyoxyalkylene chain-containing ethylenically unsaturated monomer Dispersants for fluoropolymer particles composed of copolymers have been disclosed, and Patent Document 3 discloses a PTFE dispersant containing a fluorine-containing oligomer having a branched perfluoroalkenyl group. When these dispersants are used, the fluoropolymer has insufficient dispersion stability even though it has dispersibility. Patent Document 4 discloses a dispersing agent for a fluoropolymer having a perfluoroalkyl group having 6 or less carbon atoms and containing a macromonomer. When these dispersants are used, even though the fluoropolymer has dispersion stability, the anti-settling property is insufficient, and the fluoropolymer is effectively oriented on the surface of the cured coating film, resulting in water and oil repellency. is insufficient to obtain

特開2003-213062号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-213062 特開2010-090338号公報JP 2010-090338 A 特開2011-074129号公報JP 2011-074129 A 特開2015-110697号公報JP 2015-110697 A

本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、フッ素ポリマーを含む非水系組成物やコーティング剤に添加されてフッ素ポリマーを非水系液状媒体に十分に分散させる分散性に優れ、分散状態を長期間維持させる沈降防止性に優れ、パーフルオロオクチル基等のような炭素数が8以上のパーフルオロアルキル基を有さず、この非水系組成物やコーティング剤の硬化によって形成される塗膜を燃焼等で酸化・分解しても有害なパーフルオロアルキル含有残留物を生成させず、その分散性・沈降防止性によって塗膜表面でのフッ素ポリマーの均一な分散性及び高い配向性によって撥水・撥油・防汚性を発現させるフッ素ポリマー分散用添加剤、それを含むフッ素ポリマー分散組成物及びコーティング剤、並びにそれの塗装膜を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is added to a non-aqueous composition or coating agent containing a fluoropolymer, and has excellent dispersibility to sufficiently disperse the fluoropolymer in a non-aqueous liquid medium. Excellent anti-settling property that maintains for a long period of time, does not have a perfluoroalkyl group having 8 or more carbon atoms such as a perfluorooctyl group, and is formed by curing this non-aqueous composition or coating agent. Even if it is oxidized and decomposed by combustion, etc., it does not generate harmful perfluoroalkyl-containing residues, and its dispersibility and anti-settling properties make the fluoropolymer uniformly dispersible on the coating surface and highly oriented, making it water repellent. - An object of the present invention is to provide a fluoropolymer-dispersing additive that exhibits oil repellency and antifouling properties, a fluoropolymer-dispersed composition and a coating agent containing the same, and a coating film thereof.

前記の目的を達成するためになされたフッ素ポリマー分散用添加剤は、フッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)と、(メタ)アクリレートモノマー(b)と、繰返構造末端(メタ)アクリロイル基含有マクロモノマー(c)との合計100重量部に対して、下記化学式(1)
CH=C(-R)-CO-O-R-R・・・(1)
(式(1)中、-Rは水素原子又はメチル基、-R-は-(CH-で示されnを1~12とする基、-Rは炭素数2~6で直鎖状、分岐鎖状、及び/又は脂環状のパーフルオロアルキル基)で表される前記フッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)の5重量部以上40重量部未満と、前記(メタ)アクリレートモノマー(b)の20重量部以上45重量部未満と、Fedors法で求めた溶解性パラメータ値を9.0~10.3とし重量平均分子量を3000~100000とする前記繰返構造末端(メタ)アクリロイル基含有マクロモノマー(c)の15重量部以上75重量部以下とが、夫々の(メタ)アクリロイル基で共重合しているもので、Fedors法で求めた溶解性パラメータ値を8.5~12.0とし重量平均分子量を10000~1000000とする共重合体を、含むというものである。
A fluoropolymer dispersing additive for achieving the above object comprises a fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a), a (meth)acrylate monomer (b), and a repeating structure terminal (meth)acryloyl group-containing With respect to a total of 100 parts by weight with the macromonomer (c), the following chemical formula (1)
CH 2 =C(-R 1 )-CO-OR 2 -R F (1)
(In formula (1), —R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, —R 2 — is a group represented by —(CH 2 ) n — in which n is 1 to 12, —R F is a carbon number of 2 to 6 5 parts by weight or more and less than 40 parts by weight of the fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a) represented by a linear, branched, and / or alicyclic perfluoroalkyl group), and the (meth) 20 parts by weight or more and less than 45 parts by weight of the acrylate monomer (b), the repeating structure terminal (meta ) 15 parts by weight or more and 75 parts by weight or less of the acryloyl group-containing macromonomer (c) are copolymerized with each (meth)acryloyl group, and the solubility parameter value obtained by the Fedors method is 8.5 to 12.0 and a weight average molecular weight of 10,000 to 1,000,000.

このフッ素ポリマー分散用添加剤は、前記共重合体が、前記夫々の(メタ)アクリロイル基で共重合してなる主鎖部と、その途中から延びる前記繰返構造を有した側鎖部とを有するグラフトポリマーであるというものであってもよい。 This fluoropolymer dispersing additive comprises a main chain portion obtained by copolymerizing the copolymer with the respective (meth)acryloyl groups, and a side chain portion having the repeating structure extending from the middle of the main chain portion. It may be a graft polymer having

このフッ素ポリマー分散用添加剤は、例えば、前記フッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)が、パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート及びパーフルオロヘキシルエチル(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも何れかであり、前記(メタ)アクリレートモノマー(b)が、炭素数1~12のアルキル基を含有するアルキル(メタ)アクリレート、及びアミノ基含有(メタ)アクリルモノマーから選ばれる少なくとも一種であると、好ましい。 In this fluoropolymer dispersing additive, for example, the fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a) is at least one selected from perfluorobutylethyl (meth)acrylate and perfluorohexylethyl (meth)acrylate, It is preferable that the (meth)acrylate monomer (b) is at least one selected from an alkyl (meth)acrylate containing an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and an amino group-containing (meth)acrylic monomer.

このフッ素ポリマー分散用添加剤は、例えば、前記繰返構造末端(メタ)アクリロイル基含有マクロモノマー(c)が、ポリアルキル(メタ)アクリレートマクロモノマー、ポリアルケニル(メタ)アクリレートマクロモノマー、ポリエステルマクロモノマー、及びポリスチレンマクロモノマーから選ばれる少なくとも一種であると、好ましい。 In this fluoropolymer dispersing additive, for example, the repeating structure terminal (meth)acryloyl group-containing macromonomer (c) is a polyalkyl (meth)acrylate macromonomer, a polyalkenyl (meth)acrylate macromonomer, or a polyester macromonomer. , and polystyrene macromonomers.

このフッ素ポリマー分散用添加剤は、前記共重合体が、前記フッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)、前記(メタ)アクリレートモノマー(b)、及び前記繰返構造末端(メタ)アクリロイル基含有マクロモノマー(c)と、それらの合計100重量部に対して最大でも10重量部を超えないで、(メタ)アクリレートモノマー、(メタ)アクリルアミドモノマー、芳香族ビニルモノマー、直鎖状、又は環状の炭素数1~12のアルキルを有するアルキルビニルエーテルモノマー、ビニルエステルモノマー、アミノ基含有(メタ)アクリル系モノマー、カルボキシル基含有(メタ)アクリル系モノマー、及びノニオン性アクリル系モノマーから選ばれる希釈モノマーとで共重合した共重合体であってもよい。 In this fluoropolymer dispersing additive, the copolymer comprises the fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a), the (meth)acrylate monomer (b), and the repeating structure terminal (meth)acryloyl group-containing macro Monomer (c) and not more than 10 parts by weight, relative to their total 100 parts by weight, (meth)acrylate monomers, (meth)acrylamide monomers, aromatic vinyl monomers, linear or cyclic carbon With a diluted monomer selected from an alkyl vinyl ether monomer having an alkyl number of 1 to 12, a vinyl ester monomer, an amino group-containing (meth)acrylic monomer, a carboxyl group-containing (meth)acrylic monomer, and a nonionic acrylic monomer It may be a polymerized copolymer.

このフッ素ポリマー分散用添加剤は、フッ素ポリマーと非水系液状媒体とを含有するフッ素ポリマー分散組成物中で、前記フッ素ポリマーを非水系液状媒体に沈降させないように分散させるためのものである。 This fluoropolymer dispersing additive is for dispersing the fluoropolymer in the fluoropolymer dispersion composition containing the fluoropolymer and the non-aqueous liquid medium so that the fluoropolymer does not settle in the non-aqueous liquid medium.

また、このフッ素ポリマー分散用添加剤は、フッ素ポリマーと非水系液状媒体とを含有したフッ素ポリマー分散組成物と、コーティング成分とを含むコーティング剤中で、前記フッ素ポリマーを非水系液状媒体及び/又は前記コーティング成分に沈降させないように分散させるためのものである。 The fluoropolymer-dispersing additive comprises a fluoropolymer-dispersed composition containing a fluoropolymer and a non-aqueous liquid medium, and a coating agent containing a coating component. It is for dispersing without settling in the coating components.

前記の目的を達成するためになされたフッ素ポリマー分散組成物は、このフッ素ポリマー分散用添加剤と、それにより非水系液状媒体の中で分散されたフッ素ポリマーとを含んでいる。 A fluoropolymer dispersion composition made to achieve the above objects comprises this fluoropolymer dispersing additive and thereby a fluoropolymer dispersed in a non-aqueous liquid medium.

このフッ素ポリマー分散組成物は、例えば前記フッ素ポリマーがフッ素樹脂粉体又はフッ素樹脂オイルであるというものである。 In this fluoropolymer dispersion composition, for example, the fluoropolymer is fluororesin powder or fluororesin oil.

前記の目的を達成するためになされたコーティング剤は、フッ素ポリマー分散組成物と、コーティング成分とを含んでいるものである。 A coating agent designed to achieve the above object comprises a fluoropolymer dispersion composition and a coating component.

このコーティング剤は、フッ素ポリマー分散用添加剤によって、前記フッ素ポリマーが沈降しないように分散されているというものである。 This coating agent is such that the fluoropolymer is dispersed by an additive for dispersing the fluoropolymer so that it does not settle.

前記の目的を達成するためになされた塗装膜は、このコーティング剤が塗装されて硬化して形成されているというものである。 The coating film made to achieve the above object is formed by coating and curing this coating agent.

この塗装膜は、フッ素ポリマー分散用添加剤によって、前記フッ素ポリマーが分散され塗装膜表面へ配向されていることにより、撥水性、撥油性、及び防汚性の少なくとも何れかを有しているというものである。 It is said that this coating film has at least one of water repellency, oil repellency, and antifouling property because the fluoropolymer is dispersed by the fluoropolymer dispersing additive and oriented on the coating film surface. It is.

本発明のフッ素ポリマー分散用添加剤は、炭素数2~6のパーフルオロアルキル基しか有しないグラフトポリマーのような共重合体によって、非水系組成物やコーティング剤に含まれるフッ素ポリマーを非水系液状媒体分散させることができる。このような共重合体が、燃焼等で酸化されてもPFOAやPFOS等のような有害で残留性の高い長鎖パーフルオロアルキル含有残留物を生成しないことから、このフッ素ポリマー分散用添加剤は、環境に対し負荷をかけず、人体や動植物に対しても安全である。 The fluoropolymer dispersing additive of the present invention converts the fluoropolymer contained in the non-aqueous composition or coating agent into a non-aqueous liquid state by a copolymer such as a graft polymer having only perfluoroalkyl groups of 2 to 6 carbon atoms. Medium can be dispersed. Since such a copolymer does not produce harmful and highly persistent long-chain perfluoroalkyl-containing residues such as PFOA and PFOS even when oxidized by combustion or the like, this fluoropolymer dispersing additive is , it does not burden the environment and is safe for humans, animals and plants.

フッ素ポリマー分散用添加剤は、非水系組成物中でフッ素ポリマー粉末又はフッ素系オイルと共に非水系液状媒体に含有させれば、フッ素ポリマー粉末又はフッ素系オイルを非水系液状媒体中に速やかに均一に分散させつつ、沈降させることなく、長期間分散状態を維持させることができる。 When the additive for dispersing the fluoropolymer is contained in the non-aqueous liquid medium together with the fluoropolymer powder or the fluoropolymer oil in the non-aqueous composition, the fluoropolymer powder or the fluoropolymer powder or the fluoropolymer oil is quickly and uniformly dispersed in the non-aqueous liquid medium. While being dispersed, the dispersed state can be maintained for a long period of time without sedimentation.

フッ素ポリマー分散組成物とコーティング成分とを含むコーティング剤は、フッ素ポリマー分散組成物が優れたフッ素ポリマー分散性と分散安定性とを有するので、用時に、頻繁に撹拌したり振盪したりする必要がない。 A coating agent containing a fluoropolymer dispersion composition and a coating component needs to be frequently stirred or shaken before use because the fluoropolymer dispersion composition has excellent fluoropolymer dispersibility and dispersion stability. do not have.

フッ素ポリマー分散組成物とコーティング成分とを含むコーティング剤を塗装したとき、フッ素ポリマー分散組成物とりわけフッ素ポリマー分散用添加剤のために、フッ素ポリマーやコーティング成分を凝集させないので、塗装むらや色分かれを生じない。 When a coating agent containing a fluoropolymer dispersion composition and a coating component is applied, the fluoropolymer dispersion composition, especially the fluoropolymer dispersion additive, does not agglomerate the fluoropolymer and the coating components, so uneven coating and color separation are prevented. does not occur.

さらに、そのコーティング剤が基材に塗装されて硬化して形成されている塗装膜は、均質であり、綺麗で平滑な仕上がりとなっており、基材の外観を美麗にする。 Furthermore, the coating film formed by applying the coating agent to the base material and curing it is homogeneous, has a clean and smooth finish, and makes the appearance of the base material beautiful.

さらに、そのコーティング剤が基材に塗装されて硬化して形成されている塗装膜は、撥水・撥油・防汚性を発現する。中でも撥水性及び撥油性の両方に優れていると防汚性にも優れコーティング性能が向上する。 Furthermore, the coating film formed by coating the base material with the coating agent and curing the coating exhibits water repellency, oil repellency, and antifouling properties. Above all, when both water repellency and oil repellency are excellent, the antifouling property is excellent and the coating performance is improved.

以下、本発明を実施するための好ましい形態について、詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの形態に限定されるものではない。 Preferred embodiments for carrying out the present invention will be described in detail below, but the scope of the present invention is not limited to these embodiments.

本発明のフッ素ポリマー分散用添加剤の一例は、フッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)、(メタ)アクリレートモノマー(b)、及びマクロモノマー繰返構造の末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)がそれぞれの(メタ)アクリロイル基で共重合した主鎖ポリマー部と、マクロモノマー(c)に由来するマクロモノマー繰返構造が主鎖ポリマー部から伸びた側鎖部とを有するフッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーを、フッ素ポリマーの分散のための有効成分として含むというものである。 An example of the fluoropolymer dispersing additive of the present invention is a fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a), a (meth)acrylate monomer (b), and a macromonomer having a (meth)acryloyl group at the end of the macromonomer repeating structure. Fluorine having a main chain polymer portion in which the monomer (c) is copolymerized with each (meth)acryloyl group, and a side chain portion in which the macromonomer repeating structure derived from the macromonomer (c) extends from the main chain polymer portion. The content (meth)acrylic graft polymer is included as an active ingredient for dispersion of the fluoropolymer.

このようなフッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーは、各モノマー(a)(b)(c)の合計100質量部に対し、主鎖ポリマー部を成すフッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)の5重量部以上40重量部未満と、(メタ)アクリレートモノマー(b)の20重量部以上45重量部未満と、末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)の15重量部以上75重量部以下と共に、共重合したものであることが好ましい。 Such a fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer is obtained by adding fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a) forming the main chain polymer portion to a total of 100 parts by mass of each monomer (a), (b), and (c). 5 parts by weight or more and less than 40 parts by weight, 20 parts by weight or more and less than 45 parts by weight of the (meth)acrylate monomer (b), and 15 parts by weight or more and 75 parts by weight of the macromonomer (c) having a (meth)acryloyl group at the end. It is preferably copolymerized together with the following parts.

末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)が15重量部未満である場合、フッ素ポリマーの分散性及び分散安定性が悪くなる。 If the amount of the macromonomer (c) having a (meth)acryloyl group at its end is less than 15 parts by weight, the dispersibility and dispersion stability of the fluoropolymer will deteriorate.

一方、末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)が75重量部を超える場合、グラフトポリマーの反応性が悪くなり、その生成が困難となる。 On the other hand, if the amount of the macromonomer (c) having a (meth)acryloyl group at its end exceeds 75 parts by weight, the reactivity of the graft polymer will deteriorate, making its production difficult.

フッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーは、ランダム共重合されていてもよく、ブロック共重合されていてもよい。 The fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer may be random copolymerized or block copolymerized.

フッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーは、フッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)に由来する繰返単位と、(メタ)アクリレートモノマー(b)に由来する繰返単位と、末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)に由来する繰返単位を有している。フッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)及び(メタ)アクリレートモノマー(b)の各(メタ)アクリロイル基と、末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)とが、共重合して形成している。 The fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer has a repeating unit derived from the fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a), a repeating unit derived from the (meth)acrylate monomer (b), and a terminal (meth) It has a repeating unit derived from the macromonomer (c) having an acryloyl group. Each (meth)acryloyl group of the fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a) and the (meth)acrylate monomer (b) is copolymerized with the macromonomer (c) having a (meth)acryloyl group at the terminal. are doing.

フッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーの重量平均分子量は、10000~1000000であることが好ましい。その重量平均分子量が10000未満の場合、フッ素ポリマーの分散安定性が低下してしまう恐れがある。一方、その重量平均分子量が1000000を超える場合、フッ素ポリマー分散組成物及びそれを含むコーティング剤は、その粘度が高くなりすぎるために、取り扱いが困難になる。重量平均分子量が、20000~200000であると一層好ましく、40000~150000であるとなお一層好ましい。 The fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer preferably has a weight average molecular weight of 10,000 to 1,000,000. If the weight average molecular weight is less than 10,000, the dispersion stability of the fluoropolymer may deteriorate. On the other hand, when the weight-average molecular weight exceeds 1,000,000, the fluoropolymer dispersion composition and the coating agent containing the same have too high a viscosity and are difficult to handle. More preferably, the weight average molecular weight is 20,000 to 200,000, and even more preferably 40,000 to 150,000.

溶解性パラメータ値は、分散剤中の有効成分である重合体の極性を表す方法として用いられる。溶解性パラメータ値は分子構造から推算でき、いろいろな方法が提案されている。その中で、Fedors法による理論溶解性パラメータ値は、重合体の密度パラメータ値が不要なため比較的簡単に求められることからよく用いられている。 The solubility parameter value is used as a way of expressing the polarity of the active polymer in the dispersant. The solubility parameter value can be estimated from the molecular structure, and various methods have been proposed. Among them, the theoretical solubility parameter value by the Fedors method is often used because it can be obtained relatively easily because the density parameter value of the polymer is not required.

Fedorsの理論溶解性パラメータ値は、以下の数式(1)から求めることができる。

Figure 2023077878000001
(数式(1)中Δei、Δviは、それぞれの原子又は原子団の蒸発エネルギー及びモル体積を表す。) The Fedors theoretical solubility parameter value can be obtained from the following formula (1).
Figure 2023077878000001
(Δei and Δvi in formula (1) represent the vaporization energy and molar volume of each atom or atomic group.)

フッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーは、Fedors法による溶解性パラメータ値が8.5~12.0であることが好ましく、9.0~11.5であることが、なお一層好ましい。 The fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer preferably has a solubility parameter value of 8.5 to 12.0, more preferably 9.0 to 11.5, according to the Fedors method.

フッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーの溶解性パラメータ値が8.5未満の場合、重合反応時に、反応溶媒へのフッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーの溶解性が悪くなるため、フッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーが析出し生成が困難となる場合や、生成できたとしても溶解性が悪すぎるためにフッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーが凝集し塗装膜の外観を損ねるおそれがある。 If the solubility parameter value of the fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer is less than 8.5, the solubility of the fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer in the reaction solvent is poor during the polymerization reaction. If the meth)acrylic graft polymer precipitates and is difficult to generate, or even if it can be generated, the fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer aggregates due to too poor solubility, which may damage the appearance of the coating film. .

一方、溶解性パラメータ値が12.0を超える場合、そのフッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーは、非水溶性溶媒との相溶性が悪く、フッ素ポリマーの十分な分散安定性を得ることができない。 On the other hand, when the solubility parameter value exceeds 12.0, the fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer has poor compatibility with water-insoluble solvents, and sufficient dispersion stability of the fluoropolymer cannot be obtained. .

フッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーを成す原料モノマーであるフッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)が5重量部未満である場合、フッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーのフッ素ポリマー界面への配向力が小さいため、フッ素ポリマー分散用添加剤に十分な分散効果を与えられない。 When the fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a), which is the raw material monomer forming the fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer, is less than 5 parts by weight, the fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer is oriented to the fluoropolymer interface. Due to the low force, the fluoropolymer dispersing additive cannot have sufficient dispersing effect.

一方、フッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)が40重量部以上である場合、不活性溶媒への溶解性が悪くなるため、フッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーの生成が困難になる。 On the other hand, when the fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a) is 40 parts by weight or more, the solubility in an inert solvent becomes poor, making it difficult to produce a fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer.

フッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)は、下記化学式(1)
CH=C(-R)-CO-O-R-R・・・(1)
(式(1)中、-Rは水素原子又はメチル基、-R-は-(CH-で示されnを1~12とする基、-Rは炭素数2~6で直鎖状、分岐鎖状、及び/又は脂環状のパーフルオロアルキル基)で表されるフッ素含有アクリレート又はフッ素含有メタクリレートである。
The fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a) has the following chemical formula (1)
CH 2 =C(-R 1 )-CO-OR 2 -R F (1)
(In formula (1), —R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, —R 2 — is a group represented by —(CH 2 ) n — in which n is 1 to 12, —R F is a carbon number of 2 to 6 is a fluorine-containing acrylate or fluorine-containing methacrylate represented by a linear, branched, and/or alicyclic perfluoroalkyl group).

-Rは、炭素数2~6のものが好ましい。その中でもフッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)は、パーフルオロヘキシルエチル(メタ)アクリレートであると特に好ましい。パーフルオロヘキシル基は、直鎖状であるパーフルオロn-ヘキシル基であっても、分岐鎖状、又は脂環状であってもよい。 -R F preferably has 2 to 6 carbon atoms. Among them, the fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a) is particularly preferably perfluorohexylethyl (meth)acrylate. The perfluorohexyl group may be a linear perfluoro-n-hexyl group, a branched chain, or an alicyclic group.

-Rの炭素数が1のパーフルオロアルキル基であるパーフルオロメチル基を有するフッ素含有(メタ)アクリレートを用いたグラフトポリマーを含むフッ素ポリマー分散用添加剤は、フッ素ポリマーとの親和性が弱くなり、フッ素ポリマーを完全に分散させることができない。 A fluoropolymer dispersing additive containing a graft polymer using a fluorine-containing (meth)acrylate having a perfluoromethyl group, which is a perfluoroalkyl group having 1 carbon atom in R F , has a weak affinity with the fluoropolymer. and the fluoropolymer cannot be completely dispersed.

一方、-Rの炭素数が7以上のパーフルオロアルキル基を有するフッ素含有(メタ)アクリレートを用いたグラフトポリマーを含むフッ素ポリマー分散用添加剤は、フッ素ポリマーに添加されたとき、フッ素ポリマーとの親和性が高いため、分散効果が高い。しかし、このフッ素ポリマー分散用添加剤は、溶剤やコーティング剤への相溶性が悪いため、経時で凝集を起こし、分散安定性が悪い。さらに、-Rの炭素数が7以上のパーフルオロアルキル基を有するフッ素含有(メタ)アクリレートは、その凝集力が強いため、本発明のフッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)を生成できる溶解性パラメータ値を有していても、重合反応時に不活性溶媒に溶解せず、生成が困難となる。 On the other hand, a fluoropolymer dispersing additive containing a graft polymer using a fluorine-containing (meth)acrylate having a perfluoroalkyl group having 7 or more carbon atoms in -R F , when added to the fluoropolymer, reacts with the fluoropolymer. Because of its high affinity, the dispersing effect is high. However, since this fluoropolymer dispersing additive has poor compatibility with solvents and coating agents, it aggregates over time, resulting in poor dispersion stability. Furthermore, since the fluorine-containing (meth)acrylate having a perfluoroalkyl group having 7 or more carbon atoms in -R F has a strong cohesive force, the fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a) of the present invention can be produced by dissolution. Even if it has a property parameter value, it does not dissolve in an inert solvent during the polymerization reaction, making it difficult to produce.

さらに、-Rの炭素数が8以上のパーフルオロアルキル基を有するフッ素含有(メタ)アクリレートを用いたグラフトポリマーを含むフッ素ポリマー分散用添加剤からは、環境への残留性や、生体への蓄積性及び有毒性が懸念されるPFOAやPFOS等の長鎖パーフルオロアルキル含有残留物が生成される可能性がある。 In addition, fluoropolymer dispersing additives containing graft polymers using fluorine-containing (meth)acrylates having perfluoroalkyl groups with 8 or more carbon atoms in —R F have increased persistence in the environment and effects on living organisms. Long-chain perfluoroalkyl-containing residues such as PFOA and PFOS, which are of concern for accumulation and toxicity, can be produced.

フッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)としては、例えば、パーフルオロエチルメチル(メタ)アクリレート、パーフルオロプロピルメチル(メタ)アクリレート、パーフルオロブチルメチル(メタ)アクリレート、パーフルオロペンチルメチル(メタ)アクリレート、パーフルオロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-プロピルメチル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ブチルメチル(メタ)アクリレート、パーフルオロtert-ブチルメチル(メタ)アクリレート、パーフルオロsec-ブチルメチル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ペンチルメチル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ヘキシルメチル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロペンチルメチル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、パーフルオロエチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロプロピルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロペンチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-プロピルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ブチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロtert-ブチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロsec-ブチル(メタ)エチルアクリレート、パーフルオロiso-ペンチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ヘキシルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロペンチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロエチルプロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロプロピルプロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロブチルプロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロペンチルプロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロヘキシルプロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-プロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ブチルプロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロtert-ブチルプロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロsec-ブチルプロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ペンチルプロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ヘキシルプロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロペンチルプロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシルプロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロエチルブチル(メタ)アクリレート、パーフルオロプロピルブチル(メタ)アクリレート、パーフルオロブチルブチル(メタ)アクリレート、パーフルオロペンチルブチル(メタ)アクリレート、パーフルオロヘキシルブチル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-プロピルブチル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ブチルブチル(メタ)アクリレート、パーフルオロtert-ブチルブチル(メタ)アクリレート、パーフルオロsec-ブチルブチル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ペンチルブチル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ヘキシルブチル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロペンチルブチル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシルブチル(メタ)アクリレート、パーフルオロエチルペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロプロピルペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロブチルペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロペンチルペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロヘキシルペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-プロピルペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ブチルペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロtert-ブチルペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロsec-ブチルペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ペンチルペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ヘキシルペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロペンチルペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシルペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロエチルヘキシル(メタ)アクリレート、パーフルオロプロピルヘキシル(メタ)アクリレート、パーフルオロブチルヘキシル(メタ)アクリレート、パーフルオロペンチルヘキシル(メタ)アクリレート、パーフルオロヘキシルヘキシル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-プロピルヘキシル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ブチルヘキシル(メタ)アクリレート、パーフルオロtert-ブチルヘキシル(メタ)アクリレート、パーフルオロsec-ブチルヘキシル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ペンチルヘキシル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ヘキシルヘキシル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロペンチルヘキシル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシルヘキシル(メタ)アクリレート、パーフルオロエチルヘプチル(メタ)アクリレート、パーフルオロプロピルヘプチル(メタ)アクリレート、パーフルオロブチルヘプチル(メタ)アクリレート、パーフルオロペンチルヘプチル(メタ)アクリレート、パーフルオロヘキシルヘプチル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-プロピルヘプチル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ブチルヘプチル(メタ)アクリレート、パーフルオロtert-ブチルヘプチル(メタ)アクリレート、パーフルオロsec-ブチルヘプチル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ペンチルヘプチル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ヘキシルヘプチル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロペンチルヘプチル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシルヘプチル(メタ)アクリレート、パーフルオロエチルオクチル(メタ)アクリレート、パーフルオロプロピルオクチル(メタ)アクリレート、パーフルオロブチルオクチル(メタ)アクリレート、パーフルオロペンチルオクチル(メタ)アクリレート、パーフルオロヘキシルオクチル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-プロピルオクチル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ブチルオクチル(メタ)アクリレート、パーフルオロtert-ブチルオクチル(メタ)アクリレート、パーフルオロsec-ブチルオクチル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ペンチルオクチル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ヘキシルオクチル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロペンチルオクチル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシルオクチル(メタ)アクリレート、パーフルオロエチルノニル(メタ)アクリレート、パーフルオロプロピルノニル(メタ)アクリレート、パーフルオロブチルノニル(メタ)アクリレート、パーフルオロペンチルノニル(メタ)アクリレート、パーフルオロヘキシルノニル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-プロピルノニル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ブチルノニル(メタ)アクリレート、パーフルオロtert-ブチルノニル(メタ)アクリレート、パーフルオロsec-ブチルノニル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ペンチルノニル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ヘキシルノニル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロペンチルノニル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシルノニル(メタ)アクリレート、パーフルオロエチルデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロプロピルデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロブチルデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロペンチルデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロヘキシルデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-プロピルデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ブチルデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロtert-ブチルデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロsec-ブチルデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ペンチルデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ヘキシルデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロペンチルデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシルデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロエチルウンデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロプロピルウンデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロブチルウンデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロペンチルウンデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロヘキシルウンデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-プロピルウンデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ブチルウンデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロtert-ブチルウンデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロsec-ブチルウンデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ペンチルウンデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ヘキシルウンデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロペンチルウンデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシルウンデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロエチルドデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロプロピルドデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロブチルドデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロペンチルドデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロヘキシルドデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-プロピルドデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ブチルドデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロtert-ブチルドデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロsec-ブチルドデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ペンチルドデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロiso-ヘキシルドデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロペンチルドデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシルドデシル(メタ)アクリレートが挙げられる。 Examples of the fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a) include perfluoroethylmethyl (meth)acrylate, perfluoropropylmethyl (meth)acrylate, perfluorobutylmethyl (meth)acrylate, and perfluoropentylmethyl (meth)acrylate. , perfluorohexylmethyl (meth)acrylate, perfluoroiso-propylmethyl (meth)acrylate, perfluoroiso-butylmethyl (meth)acrylate, perfluorotert-butylmethyl (meth)acrylate, perfluorosec-butylmethyl (meth)acrylate , perfluoroiso-pentylmethyl (meth)acrylate, perfluoroiso-hexylmethyl (meth)acrylate, perfluorocyclopentylmethyl (meth)acrylate, perfluorocyclohexylmethyl (meth)acrylate, perfluoroethylethyl (meth)acrylate, perfluoropropylethyl (meth)acrylate, perfluorobutylethyl (meth)acrylate, perfluoropentylethyl (meth)acrylate, perfluorohexylethyl (meth)acrylate, perfluoroiso-propylethyl (meth)acrylate, perfluoroiso - butyl ethyl (meth) acrylate, perfluoro tert-butyl ethyl (meth) acrylate, perfluoro sec-butyl (meth) ethyl acrylate, perfluoro iso-pentyl ethyl (meth) acrylate, perfluoro iso-hexyl ethyl (meth) acrylate, perfluorocyclopentylethyl (meth)acrylate, perfluorocyclohexylethyl (meth)acrylate, perfluoroethylpropyl (meth)acrylate, perfluoropropylpropyl (meth)acrylate, perfluorobutylpropyl (meth)acrylate, perfluoropentylpropyl ( meth)acrylate, perfluorohexylpropyl (meth)acrylate, perfluoroiso-propyl (meth)acrylate, perfluoroiso-butylpropyl (meth)acrylate, perfluorotert-butylpropyl (meth)acrylate, perfluorosec-butyl Propyl (meth)acrylate, perfluoroiso-pentylpropyl (meth)acrylate, perfluoroiso-hexylpropyl (meth)acrylate, perfluorocyclopentylpropyl (meth)acrylate, perfluorocyclohexylpropyl (meth)acrylate, perfluoroethylbutyl (meth)acrylate, perfluoropropylbutyl (meth)acrylate, perfluorobutylbutyl (meth)acrylate, perfluoropentylbutyl (meth)acrylate, perfluorohexylbutyl (meth)acrylate, perfluoroiso-propylbutyl (meth)acrylate Acrylate, perfluoroiso-butylbutyl (meth)acrylate, perfluorotert-butylbutyl (meth)acrylate, perfluorosec-butylbutyl (meth)acrylate, perfluoroiso-pentylbutyl (meth)acrylate, perfluoroiso-hexylbutyl ( meth)acrylate, perfluorocyclopentylbutyl (meth)acrylate, perfluorocyclohexylbutyl (meth)acrylate, perfluoroethylpentyl (meth)acrylate, perfluoropropylpentyl (meth)acrylate, perfluorobutylpentyl (meth)acrylate, perfluorobutylpentyl (meth)acrylate fluoropentylpentyl (meth)acrylate, perfluorohexylpentyl (meth)acrylate, perfluoroiso-propylpentyl (meth)acrylate, perfluoroiso-butylpentyl (meth)acrylate, perfluorotert-butylpentyl (meth)acrylate, perfluoro sec-butylpentyl (meth)acrylate, perfluoroiso-pentylpentyl (meth)acrylate, perfluoroiso-hexylpentyl (meth)acrylate, perfluorocyclopentylpentyl (meth)acrylate, perfluorocyclohexylpentyl (meth)acrylate , perfluoroethylhexyl (meth)acrylate, perfluoropropylhexyl (meth)acrylate, perfluorobutylhexyl (meth)acrylate, perfluoropentylhexyl (meth)acrylate, perfluorohexylhexyl (meth)acrylate, perfluoroiso-propyl hexyl (meth)acrylate, perfluoroiso-butylhexyl (meth)acrylate, perfluorotert-butylhexyl (meth)acrylate, perfluorosec-butylhexyl (meth)acrylate, perfluoroiso-pentylhexyl (meth)acrylate, perfluoro iso-hexylhexyl (meth)acrylate, perfluorocyclopentylhexyl (meth)acrylate, perfluorocyclohexylhexyl (meth)acrylate, perfluoroethylheptyl (meth)acrylate, perfluoropropylheptyl (meth)acrylate, perfluorobutyl Heptyl (meth)acrylate, perfluoropentylheptyl (meth)acrylate, perfluorohexylheptyl (meth)acrylate, perfluoroiso-propylheptyl (meth)acrylate, perfluoroiso-butylheptyl (meth)acrylate, perfluoro tert- Butylheptyl (meth)acrylate, perfluoro sec-butylheptyl (meth)acrylate, perfluoroiso-pentylheptyl (meth)acrylate, perfluoroiso-hexylheptyl (meth)acrylate, perfluorocyclopentylheptyl (meth)acrylate, perfluorocyclopentylheptyl (meth)acrylate, Fluorocyclohexylheptyl (meth)acrylate, perfluoroethyloctyl (meth)acrylate, perfluoropropyloctyl (meth)acrylate, perfluorobutyloctyl (meth)acrylate, perfluoropentyloctyl (meth)acrylate, perfluorohexyloctyl (meth)acrylate ) acrylate, perfluoroiso-propyloctyl (meth)acrylate, perfluoroiso-butyloctyl (meth)acrylate, perfluorotert-butyloctyl (meth)acrylate, perfluorosec-butyloctyl (meth)acrylate, perfluoroiso - pentyloctyl (meth)acrylate, perfluoroiso-hexyloctyl (meth)acrylate, perfluorocyclopentyloctyl (meth)acrylate, perfluorocyclohexyloctyl (meth)acrylate, perfluoroethylnonyl (meth)acrylate, perfluoropropylnonyl (meth) acrylate, perfluorobutyl nonyl (meth) acrylate, perfluoropentyl nonyl (meth) acrylate, perfluorohexyl nonyl (meth) acrylate, perfluoro iso-propyl nonyl (meth) acrylate, perfluoro iso-butyl nonyl (meth) ) acrylate, perfluoro tert-butyl nonyl (meth) acrylate, perfluoro sec-butyl nonyl (meth) acrylate, perfluoro iso-pentyl nonyl (meth) acrylate, perfluoro iso-hexyl nonyl (meth) acrylate, perfluorocyclopentyl nonyl ( meth)acrylate, perfluorocyclohexyl nonyl (meth)acrylate, perfluoroethyldecyl (meth)acrylate, perfluoropropyldecyl (meth)acrylate, perfluorobutyldecyl (meth)acrylate, perfluoropentyldecyl (meth)acrylate, perfluoropentyldecyl (meth)acrylate fluorohexyldecyl (meth)acrylate, perfluoroiso-propyldecyl (meth)acrylate, perfluoroiso-butyldecyl (meth)acrylate, perfluorotert-butyldecyl (meth)acrylate, perfluorosec-butyldecyl (meth)acrylate, perfluorosec-butyldecyl (meth)acrylate, fluoroiso-pentyldecyl (meth)acrylate, perfluoroiso-hexyldecyl (meth)acrylate, perfluorocyclopentyldecyl (meth)acrylate, perfluorocyclohexyldecyl (meth)acrylate, perfluoroethylundecyl (meth)acrylate, perfluoroethylundecyl (meth)acrylate, Fluoropropylundecyl (meth)acrylate, perfluorobutylundecyl (meth)acrylate, perfluoropentylundecyl (meth)acrylate, perfluorohexylundecyl (meth)acrylate, perfluoroiso-propylundecyl (meth)acrylate , perfluoro iso-butyl undecyl (meth) acrylate, perfluoro tert-butyl undecyl (meth) acrylate, perfluoro sec-butyl undecyl (meth) acrylate, perfluoro iso-pentyl undecyl (meth) acrylate, perfluoro fluoro iso-hexyl undecyl (meth) acrylate, perfluorocyclopentyl undecyl (meth) acrylate, perfluorocyclohexyl undecyl (meth) acrylate, perfluoroethyl dodecyl (meth) acrylate, perfluoropropyl dodecyl (meth) acrylate, perfluoro Fluorobutyldodecyl (meth)acrylate, perfluoropentyldodecyl (meth)acrylate, perfluorohexyldodecyl (meth)acrylate, perfluoroiso-propyldodecyl (meth)acrylate, perfluoroiso-butyldodecyl (meth)acrylate, perfluoro tert-butyldodecyl (meth)acrylate, perfluorosec-butyldodecyl (meth)acrylate, perfluoroiso-pentyldodecyl (meth)acrylate, perfluoroiso-hexyldodecyl (meth)acrylate, perfluorocyclopentyldodecyl (meth)acrylate , and perfluorocyclohexyl dodecyl (meth)acrylate.

フッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)は、これらを単独で用いてもよく、複数組み合わせて用いてもよい。 The fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a) may be used alone or in combination.

(メタ)アクリレートモノマー(b)が20重量部未満である場合、ラジカル重合によるポリマーの伸長が悪くなり、フッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーの分子量分布に偏りが生じ、目的とする性能を得ることができなくなってしまう。 If the (meth)acrylate monomer (b) is less than 20 parts by weight, the elongation of the polymer by radical polymerization is poor, and the molecular weight distribution of the fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer is biased, resulting in the desired performance. I can't do it anymore.

一方、(メタ)アクリレートモノマー(b)が45重量部以上である場合、フッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)及び末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)の配合量が少なくなる為に、フッ素ポリマーの分散性及び分散安定性が不十分になってしまう。 On the other hand, when the (meth)acrylate monomer (b) is 45 parts by weight or more, the blending amounts of the fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a) and the macromonomer (c) having a (meth)acryloyl group at the end are reduced. Therefore, the dispersibility and dispersion stability of the fluoropolymer become insufficient.

(メタ)アクリレートモノマー(b)は、例えば、炭素数1~12で直鎖状、分岐鎖状、及び/又は環状のアルキル基を有する(メタ)アクリレートであり、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-,iso-プロピル(メタ)アクリレート、n-,iso-,sec-,又はtert-ブチル(メタ)アクリレート、n-アミル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、iso-プロピル(メタ)アクリレート、iso-アミル(メタ)アクリレート、iso-ヘキシル(メタ)アクリレート、iso-ヘプチル(メタ)アクリレート、iso-オクチル(メタ)アクリレート、iso-ノニル(メタ)アクリレート、iso-デシル(メタ)アクリレート、iso-ウンデシル(メタ)アクリレート、iso-ドデシル(メタ)アクリレート、ネオペンチル(メタ)アクリレート、tert-アミル(メタ)アクリレート、sec-アミル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレートが挙げられ。また、アミノ基含有(メタ)アクリル系モノマーが挙げられ、例えば、アミノメチル(メタ)アクリレート、アミノエチル(メタ)アクリレート等、アミノアルキル(メタ)アクリレート等の1級アミノ基含有(メタ)アクリレート、t-ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート等の2級アミノ基含有(メタ)アクリレート、エチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノ(メタ)アクリレート等、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート等の3級アミノ基含有(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルモルフォリン等が挙げられる。 The (meth)acrylate monomer (b) is, for example, a (meth)acrylate having 1 to 12 carbon atoms and a linear, branched, and/or cyclic alkyl group, such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-, iso-propyl (meth)acrylate, n-, iso-, sec-, or tert-butyl (meth)acrylate, n-amyl (meth)acrylate, hexyl (meth)acrylate, heptyl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, nonyl (meth)acrylate, decyl (meth)acrylate, undecyl (meth)acrylate, dodecyl (meth)acrylate, iso-propyl (meth)acrylate, iso-amyl (meth)acrylate , iso-hexyl (meth)acrylate, iso-heptyl (meth)acrylate, iso-octyl (meth)acrylate, iso-nonyl (meth)acrylate, iso-decyl (meth)acrylate, iso-undecyl (meth)acrylate, iso -dodecyl (meth)acrylate, neopentyl (meth)acrylate, tert-amyl (meth)acrylate, sec-amyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate. Also, amino group-containing (meth)acrylic monomers may be mentioned, for example, aminomethyl (meth)acrylate, aminoethyl (meth)acrylate, etc., primary amino group-containing (meth)acrylates such as aminoalkyl (meth)acrylates, Secondary amino group-containing (meth)acrylates such as t-butylaminoethyl (meth)acrylate, ethylaminoethyl (meth)acrylate, dimethylaminoethyl (meth)acrylate, diethylaminoethyl (meth)acrylate, dimethylamino (meth)acrylate tertiary amino group-containing (meth)acrylates such as dialkylaminoalkyl (meth)acrylates, (meth)acryloylmorpholine, and the like.

(メタ)アクリレートモノマー(b)は、これらを単独で用いてもよく、複数組み合わせて用いてもよい。中でも炭素数1~4のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルモルフォリンであることが好ましい。その中でも、メチル(メタ)アクリレートであることが、なお一層好ましい。 The (meth)acrylate monomer (b) may be used alone or in combination. Among them, alkyl (meth)acrylate, dimethylaminoethyl (meth)acrylate and (meth)acryloylmorpholine having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms are preferred. Among them, methyl (meth)acrylate is still more preferable.

末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)は、ポリアルキル(メタ) アクリレートマクロモノマー、ポリアルケニル(メタ) アクリレートマクロモノマー、ポリエステルマクロモノマー、ポリスチレンマクロモノマーを有する。より具体的には、マクロモノマーAA-6(末端基:メタクリロイル基、セグメント:メチルメタクリレート、数平均分子量:6000;東亞合成化学工業(株)製の商品名)、マクロモノマーAW-6S(末端基:メタクリロイル基、セグメント:イソブチルメタクリレート、数平均分子量:6000; 東亞合成化学工業(株)製の商品名)、マクロモノマーAB-6(末端基:メタクリロイル基、セグメント:ブチルアクリレート、数平均分子量:6000;東亞合成化学工業(株)製の商品名)、マクロモノマーAS-6(末端基:メタクリロイル基、セグメント:スチレン換算の数平均分子量:6000;東亞合成化学工業(株)製の商品名)が挙げられる。 Macromonomers (c) having a (meth)acryloyl group at the terminal include polyalkyl (meth)acrylate macromonomers, polyalkenyl (meth)acrylate macromonomers, polyester macromonomers and polystyrene macromonomers. More specifically, macromonomer AA-6 (terminal group: methacryloyl group, segment: methyl methacrylate, number average molecular weight: 6000; trade name of Toagosei Chemical Industry Co., Ltd.), macromonomer AW-6S (terminal group : methacryloyl group, segment: isobutyl methacrylate, number average molecular weight: 6000; trade name of Toagosei Chemical Industry Co., Ltd.), macromonomer AB-6 (terminal group: methacryloyl group, segment: butyl acrylate, number average molecular weight: 6000 ; trade name manufactured by Toagosei Chemical Industry Co., Ltd.), macromonomer AS-6 (terminal group: methacryloyl group, segment: number average molecular weight in terms of styrene: 6000; trade name manufactured by Toagosei Chemical Industry Co., Ltd.) mentioned.

また、分散性および分散安定性を阻害しない限りは、他のモノマー(e)と共に共重合した共重合物を含んでいてもよい。他のモノマー(e)として、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-,iso-プロピル(メタ)アクリレート、n-,iso-,sec-,又はtert-ブチル(メタ)アクリレート、スチレン、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフリフリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、イソボニル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチルアクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレートが挙げられる。 In addition, a copolymer obtained by copolymerizing with other monomer (e) may be included as long as it does not inhibit dispersibility and dispersion stability. Other monomers (e) include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-, iso-propyl (meth)acrylate, n-, iso-, sec-, or tert-butyl (meth)acrylate, styrene , cyclohexyl (meth) acrylate, tetrahydrofurifyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, hydroxyethyl acrylamide, isopropyl acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, polyethylene glycol (meth) acrylate mentioned.

末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)は、その重量平均分子量が3000~100000であることが好ましく、特に6000~50000が好ましい。分子量が3000より低い場合には、塗膜の物性が低下するおそれがある。100000より高い場合には、フッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーの粘度が高くなり過ぎ、取り扱いが難しくなることがある。 The macromonomer (c) having a (meth)acryloyl group at its terminal preferably has a weight average molecular weight of 3,000 to 100,000, more preferably 6,000 to 50,000. If the molecular weight is lower than 3,000, the physical properties of the coating film may deteriorate. If it is higher than 100,000, the viscosity of the fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer may become too high, making handling difficult.

末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)の溶解性パラメータ値は、前記数式(1)に従いFedors法で求めると、9.0~10.3である。 The solubility parameter value of the macromonomer (c) having a (meth)acryloyl group at the terminal is 9.0 to 10.3 when determined by the Fedors method according to the above formula (1).

末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)の側鎖ポリマー部は、繰返構造がマクロモノマー繰返構造モノマー(d)由来の繰返単位のみから成っていることが好ましい。またその繰返構造がマクロモノマー繰返構造モノマー(d)由来の繰返単位のみから成っていると、マクロモノマー繰返構造モノマー(d)は、他の(メタ)アクリレートモノマーより構造が小さく(即ちアルキル部が短く)、立体障害が小さい為、分子量を大きくしやすい。末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)の側鎖ポリマー部が長くなることで、より粒子間の立体反発性を高めることができることから、一層好ましい。 It is preferable that the repeating structure of the side chain polymer portion of the macromonomer (c) having a (meth)acryloyl group at its terminal consists only of repeating units derived from the macromonomer repeating structure monomer (d). Further, when the repeating structure consists only of repeating units derived from the macromonomer repeating structure monomer (d), the macromonomer repeating structure monomer (d) has a smaller structure than other (meth)acrylate monomers ( That is, the alkyl portion is short) and the steric hindrance is small, so the molecular weight can be easily increased. By lengthening the side chain polymer portion of the macromonomer (c) having a (meth)acryloyl group at the terminal, the steric repulsion between particles can be further increased, which is more preferable.

末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)は、その繰返構造の末端に、スペーサー構造を介して又は直接に、アクリロイル基のような不飽和基が結合していることが好ましい。 The macromonomer (c) having a (meth)acryloyl group at the terminal preferably has an unsaturated group such as an acryloyl group bonded directly or via a spacer structure to the terminal of the repeating structure.

末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)は、より具体的には、メチルメタクリレートモノマーの重合体の末端へ、直接に、若しくは連鎖移動剤例えばβ-メルカプトエタノール由来のスペーサ構造と、エステル結合及び/又はウレタン結合のスペーサ構造とを介して、(メタ)アクリロイル基が結合した化合物であってもよい。また、市販のマクロモノマー、例えばメチルメタクリレートホモポリマー(分子量(Mw)=6000、溶解性パラメータ値=10.0)の末端基がメタクリロイル基となっているマクロモノマーであるマクロモノマーAA-6(東亞合成株式会社製;商品名)、ブチルアクリレートホモポリマー(分子量(Mw)=6000、溶解性パラメータ値=9.9)の末端基がメタクリロイル基となっているマクロモノマーであるマクロモノマーAB-6(東亞合成株式会社製;商品名)であってもよい。これらマクロモノマーは、単独で用いてもよく、複数組み合わせて用いてもよい。 More specifically, the macromonomer (c) having a (meth)acryloyl group at the terminal is directly attached to the terminal of the polymer of methyl methacrylate monomer, or with a spacer structure derived from a chain transfer agent such as β-mercaptoethanol, It may be a compound in which a (meth)acryloyl group is bonded via an ester bond and/or a urethane bond spacer structure. In addition, a commercially available macromonomer, for example, macromonomer AA-6 (Toa Synthetic Co., Ltd.; trade name), macromonomer AB-6 (a macromonomer having a methacryloyl group as a terminal group of a butyl acrylate homopolymer (molecular weight (Mw) = 6000, solubility parameter value = 9.9) ( manufactured by Toagosei Co., Ltd.; trade name). These macromonomers may be used alone or in combination.

末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)は、フッ素ポリマーの分散を阻害しない限りは、他のモノマー(e)と共に共重合したグラフトポリマーでもよい。 The macromonomer (c) having a (meth)acryloyl group at its terminal may be a graft polymer copolymerized with another monomer (e) as long as it does not inhibit the dispersion of the fluoropolymer.

他のモノマー(e)は、フッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)、(メタ)アクリレートモノマー(b)及び末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)の合計100重量部に対して、0~10重量部未満であることが好ましく、0~5重量部未満であると一層好ましい。 The other monomer (e) is a fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a), a (meth)acrylate monomer (b), and a macromonomer (c) having a (meth)acryloyl group at its end, based on a total of 100 parts by weight. , preferably from 0 to less than 10 parts by weight, more preferably from 0 to less than 5 parts by weight.

他のモノマー(e)として、例えばスチレン、ビニルトルエンのような芳香族ビニルモノマー、ノルマルブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテルのような直鎖状、又は環状の炭素数1~12のアルキルビニルエーテルモノマー、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ラウリン酸ビニルのようなビニルエステルモノマー、アミノメチル(メタ)アクリレートのような、(メタ)アクリルアミドモノマー、アクロイルモルフォリン、ノニオン性アクリル系モノマーのような、メトキシポリエチレングリコールアクリレートが挙げられる。 Other monomers (e) include, for example, aromatic vinyl monomers such as styrene and vinyltoluene, linear or cyclic alkyls having 1 to 12 carbon atoms such as normal butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, dodecyl vinyl ether and cyclohexyl vinyl ether. vinyl ether monomers, vinyl ester monomers such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl laurate; (meth)acrylamide monomers such as aminomethyl (meth)acrylate; acryloylmorpholine; Methoxypolyethylene glycol acrylate is mentioned.

末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)の合成としては、マクロモノマー法が好ましい。マクロモノマー法は、フッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)及びアルキル(メタ)アクリレートモノマー(b)と、末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)とをそれぞれの不飽和基で共重合させることにより、側鎖形成用のポリマー存在下で、主鎖を形成させるというものである。 A macromonomer method is preferred for synthesizing the macromonomer (c) having a (meth)acryloyl group at the terminal. In the macromonomer method, a fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a) and an alkyl (meth)acrylate monomer (b), and a macromonomer (c) having a (meth)acryloyl group at the end are combined with each unsaturated group. By polymerizing, a main chain is formed in the presence of a polymer for side chain formation.

その一例として以下の方法が挙げられる。まず、メチルメタクリレートモノマーと、β-メルカプトエタノールとを、ラジカル重合開始剤存在下、不活性溶媒中に滴下し、加熱して重合させる。それにより得たメチルメタクリレートモノマーの主鎖末端の水酸基に、イソシアネート基と(メタ)アクリロイル基をもつイソシアネート基含有モノマーであるカレンズMOI(2-イソシアナトエチルメタクリレート:昭和電工株式会社製;商品名、カレンズMOIは登録商標)又はカレンズAOI(2-イソシアナトエチルアクリレート:昭和電工株式会社製;商品名、カレンズAOIは登録商標)を触媒TN-12(ジブチル錫ラウレート:堺化学工業株式会社製;商品名)の下で反応させて、側鎖ポリマー部を形成するための側鎖形成用ポリマーであるメチルメタクリレートモノマーのマクロモノマーを合成する。そして、合成したメチルメタクリレートモノマーのマクロモノマーと、フッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)と、(メタ)アクリレートモノマー(b)とを、ラジカル重合開始剤存在下、不活性溶媒中に滴下し、加熱して重合させると、末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)が調製される。 One example is the following method. First, a methyl methacrylate monomer and β-mercaptoethanol are dropped into an inert solvent in the presence of a radical polymerization initiator, and heated to polymerize. Karenz MOI (2-isocyanatoethyl methacrylate: manufactured by Showa Denko Co., Ltd.; trade name, Karenz MOI is a registered trademark) or Karenz AOI (2-isocyanatoethyl acrylate: manufactured by Showa Denko K.K.; trade name; Karenz AOI is a registered trademark) as a catalyst TN-12 (dibutyltin laurate: manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.; product name) to synthesize a macromonomer of a methyl methacrylate monomer, which is a side chain forming polymer for forming a side chain polymer portion. Then, the macromonomer of the synthesized methyl methacrylate monomer, the fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a), and the (meth)acrylate monomer (b) are dropped into an inert solvent in the presence of a radical polymerization initiator, When heated and polymerized, a macromonomer (c) having a (meth)acryloyl group at its end is prepared.

また、マクロモノマー法で使用するマクロモノマーは、前記以外の公知の方法で合成されてもよい。 Moreover, the macromonomer used in the macromonomer method may be synthesized by a known method other than the above.

末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)の合成法としてマクロモノマー法について説明したが、その他に、例えば、ベンゾイルパーオキサイドやα,α’-アゾビスイソブチロニトリル等の開始剤により主鎖ポリマー部から水素、ハロゲンを引き抜き、ポリマーラジカルを作り、これに他のモノマーをグラフト重合させる等の連鎖移動法であってもよい。 Although the macromonomer method has been described as a method for synthesizing the macromonomer (c) having a (meth)acryloyl group at the end, other initiators such as benzoyl peroxide and α,α'-azobisisobutyronitrile may be used. A chain transfer method may also be used in which hydrogen and halogen are abstracted from the main chain polymer portion to form polymer radicals, and other monomers are graft-polymerized thereon.

また、予め、末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)を成す主鎖ポリマー部を形成するための主鎖ポリマーと、側鎖ポリマー部を形成するための側鎖形成用ポリマーとを別々に合成しておき、後で両ポリマーを結合させる方法であってもよい。具体的には、イソシアネート基のように活性水素と反応性のある基を有した主鎖ポリマー部を形成するための主鎖ポリマーと、片末端に水酸基等の活性水素基を有した側鎖ポリマー部を形成するための側鎖形成用ポリマーとを反応させて、両ポリマーを結合させる方法が挙げられる。前記以外の公知の方法で、側鎖形成用ポリマーと主鎖ポリマーとを結合させてもよい。 In addition, a main chain polymer for forming a main chain polymer portion constituting a macromonomer (c) having a (meth)acryloyl group at its end and a side chain forming polymer for forming a side chain polymer portion are prepared in advance. A method of synthesizing them separately and combining the two polymers later may also be used. Specifically, a main chain polymer for forming a main chain polymer portion having a group reactive with active hydrogen such as an isocyanate group, and a side chain polymer having an active hydrogen group such as a hydroxyl group at one end. A method of reacting with a polymer for forming a side chain for forming a part to bond the two polymers may be mentioned. A known method other than the above may be used to bond the side chain-forming polymer and the main chain polymer.

主鎖ポリマー、側鎖形成用ポリマー、マクロモノマー、グラフトポリマーを重合・共重合によって調製する際、ラジカル重合開始剤を用いることが好ましい。ラジカル重合開始剤は、一般にラジカル重合に用いられる開始剤であれば、特に限定されないが、例えば、過酸化物、アゾ化合物等が用いられる。より具体的には、V-60(AIBN)(和光純薬工業株式会社の商品名)、V-65(和光純薬工業株式会社の商品名)、V-601(和光純薬工業株式会社の商品名)、パーブチルD・パーブチルO(日油株式会社の商品名、パーブチルは登録商標)、及びパーオクタO(日油株式会社の商品名、パーオクタは登録商標)が挙げられる。 When preparing the main chain polymer, the side chain forming polymer, the macromonomer, and the graft polymer by polymerization/copolymerization, it is preferable to use a radical polymerization initiator. The radical polymerization initiator is not particularly limited as long as it is an initiator that is generally used for radical polymerization. For example, peroxides, azo compounds and the like are used. More specifically, V-60 (AIBN) (trade name of Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), V-65 (trade name of Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), V-601 (trade name of Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) trade name), Perbutyl D, Perbutyl O (trade name of NOF Corporation, Perbutyl is a registered trademark), and Perocta O (trade name of NOF Corporation, Perocta is a registered trademark).

このフッ素ポリマー分散用添加剤は、フッ素ポリマーを非水系液状媒体に分散させるためのものである。 This fluoropolymer dispersing additive is for dispersing the fluoropolymer in a non-aqueous liquid medium.

フッ素ポリマー分散用添加剤は、このグラフトポリマーのみからなっていてもよく、必要に応じて、不活性溶媒や、それ以外の添加剤成分を含有していてもよい。フッ素ポリマー分散用添加剤は、グラフトポリマーを不活性溶媒で溶解又は懸濁させたものであってもよい。 The fluoropolymer dispersing additive may consist of this graft polymer alone, or may contain an inert solvent and other additive components, if necessary. The fluoropolymer dispersing additive may be a graft polymer dissolved or suspended in an inert solvent.

フッ素ポリマー分散用添加剤中の不活性溶媒は、グラフトポリマーを溶解又は懸濁させて希釈できるものであれば特に限定されないが、具体的にはキシレン、トルエン、シクロヘキサン等の炭化水素溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶剤;メチルセロソルブ、セロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルカルビトール、カルビトール、ブチルカルビトール、ジエチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル溶剤;酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸イソブチル、酢酸n-アミル、セロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3-メトキシブチルアセテート等のエステル溶剤;n-ブチルアルコール、sec-ブチルアルコール、イソブチルアルコール、シクロヘキサノール、2-エチルヘキサノール、3-メチル-3-メトキシブタノール等のアルコール溶剤が挙げられる。これらの溶剤を、単独で使用してもよく、複数種混合して使用してもよい。 The inert solvent in the additive for dispersing the fluoropolymer is not particularly limited as long as it can dissolve or suspend the graft polymer to dilute it. Specific examples thereof include hydrocarbon solvents such as xylene, toluene, and cyclohexane; ketone solvents such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, and methyl isobutyl ketone; ether solvents such as methyl cellosolve, cellosolve, butyl cellosolve, methyl carbitol, carbitol, butyl carbitol, diethyl carbitol, and propylene glycol monomethyl ether; ethyl acetate, n-butyl acetate , isobutyl acetate, n-amyl acetate, cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ester solvents such as 3-methoxybutyl acetate; n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, isobutyl alcohol, cyclohexanol, 2-ethylhexanol, 3 alcohol solvents such as -methyl-3-methoxybutanol. These solvents may be used alone or as a mixture of two or more.

本発明のフッ素ポリマー分散組成物は、フッ素ポリマー分散用添加剤と、それにより非水系液状媒体の中で分散されたフッ素ポリマーとを含むものである。 The fluoropolymer dispersion composition of the present invention comprises a fluoropolymer dispersing additive and thereby a fluoropolymer dispersed in a non-aqueous liquid medium.

フッ素ポリマー分散組成物を調製する際、フッ素ポリマー分散用添加剤の用量は、フッ素ポリマー100重量部に対して、0.01~40重量部であることが好ましい。その用量が0.01重量部未満であるとフッ素ポリマーを十分に分散できず、40重量部を超えると、フッ素ポリマーの性能、例えば滑り性などに悪影響を与えてしまう。その用量が0.1~20重量部であることが一層好ましく、0.2~10重量部であることがより一層好ましい。 When preparing the fluoropolymer dispersion composition, the dosage of the fluoropolymer dispersing additive is preferably 0.01 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the fluoropolymer. If the amount is less than 0.01 parts by weight, the fluoropolymer cannot be sufficiently dispersed, and if it exceeds 40 parts by weight, the properties of the fluoropolymer, such as slipperiness, are adversely affected. More preferably the dose is 0.1 to 20 parts by weight, even more preferably 0.2 to 10 parts by weight.

フッ素ポリマー分散組成物中、フッ素ポリマーが0.1~60重量%となるように、非水系液状媒体で希釈される。 The fluoropolymer dispersion composition is diluted with a non-aqueous liquid medium so that the fluoropolymer is 0.1 to 60% by weight.

フッ素ポリマーは、フッ素ポリマー粉末等の固体で有ることが好ましい。フッ素ポリマー粉末の平均粒径は、0.01μm~100μmであることが好ましく、0.01μm~10μmであることが、なお一層好ましい。フッ素ポリマーは、フッ素ポリマーオイル等の液体であってもよい。フッ素ポリマーオイルは、分散されて、平均粒径が0.01~100μmの懸濁分散液となる。 The fluoropolymer is preferably a solid such as fluoropolymer powder. The average particle size of the fluoropolymer powder is preferably between 0.01 μm and 100 μm, even more preferably between 0.01 μm and 10 μm. The fluoropolymer may be a liquid such as a fluoropolymer oil. The fluoropolymer oil is dispersed to form a suspension dispersion with an average particle size of 0.01-100 μm.

フッ素ポリマーは、フッ素含有モノマーの単独重合又は共重合物である。フッ素モノマーの具体例としては、例えば、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロメチルビニルエーテル、パーフルオロエチルビニルエーテル、パーフルオロプロピルビニルエーテル、パーフルオロブチルビニルエーテル、パーフルオロイソブチルビニルエーテル、パーフルオロペンチルビニルエーテル、パーフルオロヘキシルビニルエーテル、クロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレンオキサイド、パーフルオロアルキル(メタ)アクリレート等が挙げられる。特にテトラフルオロエチレンが好ましい。 Fluoropolymers are homopolymers or copolymers of fluorine-containing monomers. Specific examples of fluorine monomers include tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, perfluoromethyl vinyl ether, perfluoroethyl vinyl ether, perfluoropropyl vinyl ether, perfluorobutyl vinyl ether, perfluoroisobutyl vinyl ether, perfluoropentyl vinyl ether, perfluoro Hexyl vinyl ether, chlorotrifluoroethylene, hexafluoropropylene oxide, perfluoroalkyl (meth)acrylate and the like. Tetrafluoroethylene is particularly preferred.

フッ素ポリマーオイル等の液体フッ素ポリマーは具体例として、例えばパーフルオロポリエーテル(PFPE)を主成分とするものが挙げられる。なおPFPEは、一般式:RfO(CFO)(CO)(CO)Rf(Rf:パーフルオロ低級アルキル基、p、q、r:整数)で表される化合物である。 Specific examples of liquid fluoropolymers such as fluoropolymer oils include those containing perfluoropolyether (PFPE) as a main component. PFPE is represented by the general formula: RfO( CF2O ) p ( C2F4O ) q ( C3F6O ) rRf (Rf: perfluoro lower alkyl group, p, q, r: integers). It is a compound that is

非水系液状媒体は、例えば、キシレン、トルエン、シクロヘキサン等の炭化水素溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶剤;メチルセロソルブ、セロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルカルビトール、カルビトール、ブチルカルビトール、ジエチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル溶剤;酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸イソブチル、酢酸n-アミル、セロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3-メトキシブチルアセテート等のエステル溶剤;n-ブチルアルコール、sec-ブチルアルコール、イソブチルアルコール、シクロヘキサノール、2-エチルヘキサノール、3-メチル-3-メトキシブタノール等のアルコール溶剤が挙げられる。これらの溶剤を、単独で使用してもよく、複数種混合して使用してもよい。 Non-aqueous liquid media include, for example, hydrocarbon solvents such as xylene, toluene, and cyclohexane; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, and methyl isobutyl ketone; methyl cellosolve, cellosolve, butyl cellosolve, methyl carbitol, carbitol, and butyl carbitol. , diethyl carbitol, propylene glycol monomethyl ether and other ether solvents; ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, n-amyl acetate, cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxybutyl acetate and other ester solvents; n -butyl alcohol, sec-butyl alcohol, isobutyl alcohol, cyclohexanol, 2-ethylhexanol, 3-methyl-3-methoxybutanol and other alcohol solvents. These solvents may be used alone or as a mixture of two or more.

フッ素ポリマー分散組成物の調製は、フッ素ポリマー、非水系液状媒体及びフッ素ポリマー分散用添加剤を混合した後に、ペイントシェーカー、ビーズミル、ボールミル、各種ミキサー、又は各種高圧湿式分散機等の分散装置を用いて、フッ素ポリマーを分散させることにより行うことができる。フッ素ポリマー分散組成物は、非水系液状媒体のみでは撥水撥油性に優れ表面エネルギーの低いフッ素ポリマーを分散できないが、フッ素ポリマー分散用添加剤の添加により、フッ素ポリマーを非水系液状媒体中に分散させる分散性とその分散状態を安定して継続させる分散安定性とが、付与されている。そのため、フッ素ポリマーは、分散装置で容易く分散され、一旦分散した後に凝集したり沈降したりしない。 The fluoropolymer dispersion composition is prepared by mixing the fluoropolymer, the non-aqueous liquid medium, and the fluoropolymer dispersing additive, and then using a dispersing device such as a paint shaker, bead mill, ball mill, various mixers, or various high-pressure wet dispersers. can be carried out by dispersing the fluoropolymer. A fluoropolymer dispersion composition cannot disperse a fluoropolymer with excellent water and oil repellency and low surface energy in a non-aqueous liquid medium alone. It is endowed with a dispersibility that allows the dispersion to continue and a dispersion stability that allows the dispersion state to continue stably. Therefore, the fluoropolymer is easily dispersed in a dispersing device and does not agglomerate or sediment once dispersed.

本発明のコーティング剤は、本発明のフッ素ポリマー分散組成物と一般的なコーティング剤の調製に用いられるコーティング剤成分とを含むものである。 The coating agent of the present invention contains the fluoropolymer-dispersed composition of the present invention and coating agent components commonly used for preparation of coating agents.

コーティング剤は、コーティング剤成分を予め混合しておき、さらにフッ素ポリマー分散組成物を添加し、混合して調製される。それらを同時に、又は任意の順で混合してもよい。 The coating agent is prepared by mixing the coating agent components in advance, adding the fluoropolymer dispersion composition, and mixing. They may be mixed simultaneously or in any order.

コーティング剤成分には、特に限定されないが、例えば顔料や染料のような着色剤、樹脂、希釈溶剤、触媒、機能付与性添加剤等が挙げられる。 Coating agent components include, but are not limited to, coloring agents such as pigments and dyes, resins, diluents, catalysts, functional additives, and the like.

樹脂は、アクリルポリオール樹脂、アクリルメラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、例えば、加熱硬化型、イソシアネート硬化型、紫外線硬化型、電子線硬化型、酸化硬化型、光カチオン硬化型、過酸化物硬化型、酸/エポキシ硬化型のように、触媒存在下、又は触媒非存在下で、硬化するものである。 Resins include acrylic polyol resins, acrylic melamine resins, polyester resins, urethane resins, alkyd resins, epoxy resins, and acrylic resins. These resins are, for example, heat-curable, isocyanate-curable, UV-curable, electron beam-curable, oxidation-curable, photo-cation-curable, peroxide-curable, acid/epoxy-curable, and have the presence of a catalyst. or in the absence of a catalyst.

希釈溶剤は、一般的に用いられる有機溶剤であれば、特に限定されないが、例えば、キシレン、トルエン、シクロヘキサン等の炭化水素溶剤;シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶剤;メチルセロソルブ、セロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルカルビトール、カルビトール、ブチルカルビトール、ジエチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル溶剤;酢酸n-ブチル、酢酸イソブチル、酢酸n-アミル、セロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3-メトキシブチルアセテート等のエステル溶剤;n-ブチルアルコール、sec-ブチルアルコール、イソブチルアルコール、シクロヘキサノール、2-エチルヘキサノール、3-メチル-3-メトキシブタノール等のアルコール溶剤;が挙げられる。これらの溶剤は、単独で使用されてもよく、混合して使用されてもよく、さらに水を混合して使用されてもよい。 The diluting solvent is not particularly limited as long as it is a commonly used organic solvent. Examples include hydrocarbon solvents such as xylene, toluene and cyclohexane; ketone solvents such as cyclohexanone and methyl isobutyl ketone; methyl cellosolve, cellosolve, butyl cellosolve; Ether solvents such as methyl carbitol, carbitol, butyl carbitol, diethyl carbitol, propylene glycol monomethyl ether; n-butyl acetate, isobutyl acetate, n-amyl acetate, cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxybutyl ester solvents such as acetate; alcohol solvents such as n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, isobutyl alcohol, cyclohexanol, 2-ethylhexanol and 3-methyl-3-methoxybutanol; These solvents may be used alone, mixed and used, or mixed with water and used.

コーティング剤は、上記成分の他に、任意成分である各種機能付与性添加剤、例えば増感剤、帯電防止剤、レベリング剤、湿潤剤、消泡剤、分散剤、粘度調整剤等が、必要に応じ適量添加されたものであってもよい。 In addition to the above components, the coating agent may contain optional functional additives such as sensitizers, antistatic agents, leveling agents, wetting agents, antifoaming agents, dispersants, viscosity modifiers, etc. may be added in an appropriate amount depending on the

本発明の塗装膜は、このコーティング剤を基材上に塗装した被膜が、硬化されたものである。 The coating film of the present invention is obtained by applying this coating agent on a substrate and curing the coating.

基材は、特に限定されないが、プラスチック、ゴム、紙、木材、ガラス、金属、石材、セメント材、モルタル材、セラミックス等の素材で形成されたもので、家電製品や自動車の部品、外装材、日用品、建材等が挙げられる。 The base material is not particularly limited, but is formed of materials such as plastic, rubber, paper, wood, glass, metal, stone material, cement material, mortar material, ceramics, etc. Examples include daily necessities and building materials.

コーティング剤を塗装するには、例えば、スピンコート、スプレーコート、ディップコート、バーコート、ドクターブレード、ロールコート、フローコートなどの公知の方法により行うことが好ましい。 Application of the coating agent is preferably carried out by known methods such as spin coating, spray coating, dip coating, bar coating, doctor blade, roll coating and flow coating.

このようなフッ素ポリマー分散用添加剤により、フッ素ポリマーが優れた分散性及び分散安定性を有するメカニズムは、必ずしも明らかでないが、以下の通りであると推察される。 Although the mechanism by which such an additive for fluoropolymer dispersing provides the fluoropolymer with excellent dispersibility and dispersion stability is not necessarily clear, it is presumed to be as follows.

一般のポリマー型分散剤は、その分散剤に含まれる分子内に、樹脂粒子への吸着部(親和部)と樹脂への相溶部を併せ持っており、立体障害により粒子間の反発力を高めることで分散効果を発揮する。本発明のフッ素ポリマー分散用添加剤中のフッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーも、同様のメカニズムで分散効果を発揮すると考える。フッ素ポリマーと同じフッ素部分を有する主鎖ポリマー部の中のフッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)が吸着部(親和部)として作用する。吸着部(親和部)がポリマーであることから、フッ素ポリマーに絡まり、強力且つ持続的に吸着することが可能であり、時間が経ってもフッ素ポリマーに吸着していることから、分散安定性に優れる。 General polymer-type dispersants have both an adsorption part (affinity part) to resin particles and a compatible part to resin in the molecule contained in the dispersant, and increase the repulsive force between particles due to steric hindrance. This creates a dispersing effect. It is believed that the fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer in the additive for dispersing the fluoropolymer of the present invention also exerts a dispersing effect by a similar mechanism. The fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a) in the main chain polymer portion having the same fluorine portion as the fluorine polymer acts as an adsorption portion (affinity portion). Since the adsorption part (affinity part) is a polymer, it can be entangled in the fluoropolymer and strongly and continuously adsorbed. Excellent.

また、側鎖ポリマー部の中のメタクリレートモノマーが樹脂相溶部として作用し、硬いポリマー骨格を有していることから、より立体障害が大きくなり、粒子同士の凝集を抑える。 In addition, since the methacrylate monomer in the side chain polymer portion acts as a resin-compatible portion and has a hard polymer skeleton, the steric hindrance is increased to suppress aggregation of particles.

主鎖ポリマー部に、硬い骨格を有する(メタ)アクリレートモノマー(b)を用いることにより、フッ素ポリマー分散剤構造を剛直にすることで、より立体障害が大きくなり、粒子同士の凝集を抑える。 By using a (meth)acrylate monomer (b) having a hard skeleton in the main chain polymer portion, the structure of the fluoropolymer dispersant is made rigid, thereby increasing steric hindrance and suppressing aggregation of particles.

側鎖ポリマー部にフッ素ポリマーへの吸着部(親和部)がある場合、一分子内に側鎖ポリマー部はいくつもあるため、それぞれの側鎖ポリマー部に粒子が吸着してしまい、粒子同士の距離が短くなり、凝集を引き起こす。そのため、フッ素ポリマーへの吸着部(親和部)であるフッ素置換アルキル基含有(メタ)アクリレートモノマー(a)由来の繰返構造は、一分子内に1つの鎖しかない主鎖ポリマー部にある必要がある。 If the side chain polymer part has an adsorption part (affinity part) to the fluoropolymer, there are many side chain polymer parts in one molecule, so the particles will be adsorbed to each side chain polymer part. The distance becomes shorter, causing agglomeration. Therefore, the repeating structure derived from the fluorine-substituted alkyl group-containing (meth)acrylate monomer (a), which is the adsorption portion (affinity portion) to the fluoropolymer, must be in the main chain polymer portion having only one chain in one molecule. There is

フッ素ポリマー分散剤中で顔料吸着基として作用するフッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)が主鎖ポリマー部にある場合において、その距離が密である場合にフッ素部が溶剤または樹脂との相溶性が悪くなり、フッ素ポリマーの吸着、分散性へ悪影響を与える。そのため、フッ素ポリマー分散剤の相溶性、分散性を向上させるために、主鎖ポリマー部にあるフッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)が、(メタ)アクリレートモノマー(b)によって一定距離を保つ必要がある。 When the fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a) acting as a pigment adsorption group in the fluoropolymer dispersant is present in the main chain polymer portion, the compatibility of the fluorine portion with the solvent or resin when the distance is close deteriorating, adversely affecting the adsorption and dispersibility of the fluoropolymer. Therefore, in order to improve the compatibility and dispersibility of the fluoropolymer dispersant, the fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a) in the main chain polymer portion must be kept at a constant distance by the (meth)acrylate monomer (b). There is

樹脂組成物へ使用される場合、フッ素ポリマー分散剤中で樹脂親和部として作用する末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)の含有量が多いと、フッ素ポリマー分散剤が樹脂中で均一に溶解し、樹脂硬化後に表面へ配向せず、フッ素ポリマーの撥水撥油性発現に悪影響を与える。そのため、樹脂、溶剤に対し適切な溶解性を得るために、末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)はフッ素ポリマー分散剤に対して適切な比率で含有される必要がある。 When used in a resin composition, if the content of the macromonomer (c) having a (meth)acryloyl group at the end acting as a resin-affinitive moiety in the fluoropolymer dispersant is high, the fluoropolymer dispersant will be dispersed in the resin. It dissolves uniformly, does not align to the surface after curing of the resin, and adversely affects the development of water and oil repellency of the fluoropolymer. Therefore, in order to obtain appropriate solubility in resins and solvents, the (meth)acryloyl group-terminated macromonomer (c) must be contained in an appropriate ratio with respect to the fluoropolymer dispersant.

本発明を適用するフッ素ポリマー分散用添加剤、その分散剤を含むフッ素ポリマー分散組成物、その組成物を含むコーティング剤、コーティング剤で形成された塗装膜を試作した実施例と、本発明を適用外の分散剤、組成物、コーティング剤、塗装膜を試作した比較例とを示す。 An additive for fluoropolymer dispersion to which the present invention is applied, a fluoropolymer-dispersed composition containing the dispersant, a coating agent containing the composition, and an example of trial production of a coating film formed from the coating agent, and application of the present invention Comparative examples of trial production of other dispersants, compositions, coating agents, and coating films are shown.

まず、本発明のフッ素ポリマー分散用添加剤に含まれるフッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーの側鎖ポリマー部を形成するための末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)を製造した例を製造例1及び2に示し、本発明の適用外の分散剤に用いるフッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーの側鎖ポリマー部を形成するための末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)を製造した例を比較製造例1、2に示す。 First, a macromonomer (c) having a (meth)acryloyl group at the terminal for forming the side chain polymer portion of the fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer contained in the fluoropolymer dispersion additive of the present invention was produced. Examples are shown in Production Examples 1 and 2, macromonomers having a (meth)acryloyl group at the terminal for forming the side chain polymer portion of the fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer used in the dispersant that is not applicable to the present invention. Examples of producing (c) are shown in Comparative Production Examples 1 and 2.

(製造例1)
撹拌装置、還流冷却管、滴下ロート、温度計及び窒素ガス吹き込み口を備えた1000mLの反応容器に、下記表1に示すように側鎖ポリマー部を成す側鎖形成用ポリマーの繰返構造を形成するために、マクロモノマー繰返構造モノマー(d)であるメチルメタクリレートの400重量部と、連鎖移動剤でもある末端水酸基導入剤のβ-メルカプトエタノールの1.56重量部と、不活性溶媒である酢酸n-ブチルの100重量部との仕込み原料混合液(A-1)を入れ、窒素ガス雰囲気下で85℃に昇温した。反応容器内の溶液温度を85℃に維持し、下記表1に示すように重合開始剤であるパーオクタOの1重量部と不活性溶媒である酢酸n-ブチルの300重量部との滴下溶液(B-1)を滴下ロートにより3時間で等速滴下した。滴下終了後、反応容器内の溶液を100℃まで昇温させ、2時間反応させて、末端にヒドロキシエチルメルカプト基を有する共重合物を合成した。その後、反応容器内の溶液を80℃まで冷却し、窒素ガスの吹き込みを空気吹き込みに切り替え、下記表1に示すようにイソシアネート基含有モノマーであるカレンズMOIの3.72重量部と触媒であるTN-12の0.05重量部との追加原料(C-1)を投入し、80℃で3時間反応させ、その残分が40%となるように酢酸n-ブチルで希釈し、製造例1の末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)を得た。
(Production example 1)
In a 1000 mL reaction vessel equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel, a thermometer and a nitrogen gas inlet, a repeating structure of a side chain forming polymer forming a side chain polymer portion was formed as shown in Table 1 below. To do so, 400 parts by weight of methyl methacrylate, which is a macromonomer repeating structure monomer (d), 1.56 parts by weight of β-mercaptoethanol, which is a terminal hydroxyl group-introducing agent that is also a chain transfer agent, and an inert solvent A raw material mixture (A-1) containing 100 parts by weight of n-butyl acetate was added, and the temperature was raised to 85° C. under a nitrogen gas atmosphere. The solution temperature in the reaction vessel was maintained at 85° C., and a dropwise solution of 1 part by weight of Perocta O as a polymerization initiator and 300 parts by weight of n-butyl acetate as an inert solvent as shown in Table 1 below ( B-1) was added dropwise at a constant speed over 3 hours using a dropping funnel. After completion of dropping, the solution in the reaction vessel was heated to 100° C. and reacted for 2 hours to synthesize a copolymer having terminal hydroxyethylmercapto groups. After that, the solution in the reaction vessel was cooled to 80° C., nitrogen gas blowing was switched to air blowing, and 3.72 parts by weight of Karenz MOI, which is an isocyanate group-containing monomer, and TN, which is a catalyst, were mixed as shown in Table 1 below. 0.05 parts by weight of -12 and additional raw material (C-1) were charged, reacted at 80 ° C. for 3 hours, and diluted with n-butyl acetate so that the residue was 40%. A macromonomer (c) having a (meth)acryloyl group at the terminal of was obtained.

異なる分子量の分子を分離できるゲル浸透クロマトグラフィー(カラムは東ソー株式会社製で製品名TSKGEL SUPERMULTIPORE HZ-M、溶出溶媒はテトラヒドロフラン(THF))で、この側鎖形成用ポリマーを分子量ごとに溶出し、分子量分布を求めた。予め分子量既知のポリスチレン標準物質から校正曲線を得ておき、この製造例1の側鎖形成用ポリマーの分子量分布と比較して、製造例1の側鎖形成用ポリマーの重量平均分子量を求めた。その結果、この製造例1の末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)の重量平均分子量は、ポリスチレン換算で30000であった。 Gel permeation chromatography capable of separating molecules of different molecular weights (the column is manufactured by Tosoh Corporation under the product name TSKGEL SUPERMULTIPORE HZ-M, the elution solvent is tetrahydrofuran (THF)), the side chain-forming polymer is eluted by molecular weight, A molecular weight distribution was obtained. A calibration curve was obtained in advance from a polystyrene standard substance with a known molecular weight, and compared with the molecular weight distribution of the side chain forming polymer of Production Example 1, the weight average molecular weight of the side chain forming polymer of Production Example 1 was determined. As a result, the weight-average molecular weight of the macromonomer (c) having a (meth)acryloyl group at the terminal in Production Example 1 was 30,000 in terms of polystyrene.

(製造例2)
製造例1と同様な反応容器に、仕込み原料混合液、滴下溶液、追加原料混合液を下記表1の通りに変更したこと以外は、製造例1と同様の方法で、製造例2の末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)を得た。製造例1の末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)と同様に、ゲル浸透クロマトグラフィーで各製造例の側鎖形成用ポリマーの分子量分布を求めた。その分子量分布から求めたポリスチレン換算での重量平均分子量は、下記表1に示す。
(Production example 2)
In the same reaction vessel as in Production Example 1, the same method as in Production Example 1 was used, except that the raw material mixture, the dropping solution, and the additional raw material mixture were changed as shown in Table 1 below. A macromonomer (c) having a (meth)acryloyl group was obtained. As with the macromonomer (c) having a (meth)acryloyl group at the end of Production Example 1, the molecular weight distribution of the side chain-forming polymer of each Production Example was determined by gel permeation chromatography. The weight average molecular weight in terms of polystyrene obtained from the molecular weight distribution is shown in Table 1 below.

(製造比較例1)
製造例1と同様な反応容器に、仕込み原料混合液、滴下溶液、追加原料混合液を下記表1の通りに変更したこと以外は、製造例1と同様の方法で、製造比較例1の側鎖形成用ポリマーを得た。製造例1の側鎖形成用ポリマーと同様に、ゲル浸透クロマトグラフィーで各製造例の側鎖形成用ポリマーの分子量分布を求めた。その分子量分布から求めたポリスチレン換算での重量平均分子量は、下記表1に示す。
(Production Comparative Example 1)
In the same reaction vessel as in Production Example 1, the same method as in Production Example 1 was used, except that the raw material mixture, the dropping solution, and the additional raw material mixture were changed as shown in Table 1 below. A chain-forming polymer was obtained. As with the side chain-forming polymer of Production Example 1, the molecular weight distribution of the side chain-forming polymer of each production example was determined by gel permeation chromatography. The weight average molecular weight in terms of polystyrene obtained from the molecular weight distribution is shown in Table 1 below.

(製造比較例2)
製造例1と同様な反応容器に、仕込み原料混合液、滴下溶液、追加原料混合液を下記表1の通りに変更したこと以外は、製造例1と同様の方法で、製造比較例1の側鎖形成用ポリマーを得た。製造例1の側鎖形成用ポリマーと同様に、ゲル浸透クロマトグラフィーで各製造例の側鎖形成用ポリマーの分子量分布を求めた。その分子量分布から求めたポリスチレン換算での重量平均分子量は、下記表1に示す。
(Production Comparative Example 2)
In the same reaction vessel as in Production Example 1, the same method as in Production Example 1 was used, except that the raw material mixture, the dropping solution, and the additional raw material mixture were changed as shown in Table 1 below. A chain-forming polymer was obtained. As with the side chain-forming polymer of Production Example 1, the molecular weight distribution of the side chain-forming polymer of each production example was determined by gel permeation chromatography. The weight average molecular weight in terms of polystyrene obtained from the molecular weight distribution is shown in Table 1 below.

Figure 2023077878000002
Figure 2023077878000002

合成例1~7は、マクロモノマーとして市販品又は製造例1,2で得られた末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)を用い、本発明のフッ素ポリマー分散用添加剤に含まれるフッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーを調製した例を示し、比較合成例1~7は、マクロモノマーとして市販品又は比較製造例1,2で得られた末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)を用い、本発明の適用外のフッ素ポリマー分散用添加剤に含まれるフッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーを調製した例を示す。 In Synthesis Examples 1 to 7, a commercially available product or a macromonomer (c) having a (meth)acryloyl group at the end obtained in Production Examples 1 and 2 was used as the macromonomer, and the fluoropolymer dispersion additive of the present invention contained Comparative Synthesis Examples 1 to 7 show examples of preparing a fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer, and Comparative Synthesis Examples 1 to 7 are commercially available products as macromonomers or have a (meth)acryloyl group at the end obtained in Comparative Production Examples 1 and 2. An example of preparing a fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer contained in a fluoropolymer dispersing additive to which the present invention is not applied using the macromonomer (c) is shown.

(合成例1)
撹拌装置、還流冷却管、滴下ロート、温度計及び窒素ガス吹き込み口を備えた1000mLの反応容器に、酢酸n-ブチル60重量部を入れ、窒素ガス雰囲気下で100℃に昇温した。反応容器内の溶液温度を100℃に維持し、下記表2に示すようにフッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)であるパーフルオロヘキシルエチルアクリレートの20重量部と、(メタ)アクリレートモノマー(b)であるメチルメタクリレートの35重量部と、末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー(c)としてマクロモノマーAA-6の45重量部と、重合開始剤としてパーブチルOの1重量部と、不活性溶媒として酢酸n-ブチルの60重量部との混合滴下溶液(D-1)を滴下ロートにより2時間で等速滴下した。滴下終了後、反応容器内の溶液を100℃に維持したまま、2時間反応させてフッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーを得た。
(Synthesis example 1)
60 parts by weight of n-butyl acetate was placed in a 1000 mL reaction vessel equipped with a stirrer, reflux condenser, dropping funnel, thermometer and nitrogen gas inlet, and the temperature was raised to 100° C. under a nitrogen gas atmosphere. The solution temperature in the reaction vessel was maintained at 100° C., and 20 parts by weight of perfluorohexylethyl acrylate, which is a fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a), and a (meth)acrylate monomer (b) as shown in Table 2 below. ), 35 parts by weight of methyl methacrylate, 45 parts by weight of macromonomer AA-6 as a macromonomer (c) having a (meth)acryloyl group at the end, 1 part by weight of perbutyl O as a polymerization initiator, and A mixed dropwise solution (D-1) containing 60 parts by weight of n-butyl acetate as an active solvent was dropped at a constant speed over 2 hours using a dropping funnel. After completion of dropping, the reaction was allowed to proceed for 2 hours while maintaining the solution in the reaction vessel at 100° C. to obtain a fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer.

異なる分子量の分子を分離できるゲル浸透クロマトグラフィー(カラムは東ソー株式会社製で製品名TSKGEL SUPERMULTIPORE HZ-M、溶出溶媒はTHF)で、このフッ素ポリマー分散用添加剤のフッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーを分子量ごとに溶出し、分子量分布を求めた。予め分子量既知のポリスチレン標準物質から校正曲線を得ておき、このフッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーの分子量分布と比較して、フッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーの重量平均分子量を求めた。その結果、このフッ素ポリマー分散用添加剤のフッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーの重量平均分子量は、ポリスチレン換算で60000、Fedors法で求めた溶解性パラメータ値は9.5であった。 Gel permeation chromatography capable of separating molecules of different molecular weights (the column is manufactured by Tosoh Corporation under the product name TSKGEL SUPERMULTIPORE HZ-M, the elution solvent is THF), fluorine-containing (meth)acrylic graft of this fluoropolymer dispersion additive The polymer was eluted for each molecular weight, and the molecular weight distribution was determined. A calibration curve was obtained in advance from a polystyrene standard substance with a known molecular weight, and compared with the molecular weight distribution of this fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer, the weight average molecular weight of the fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer was determined. As a result, the weight average molecular weight of the fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer used as the fluoropolymer dispersing additive was 60,000 in terms of polystyrene, and the solubility parameter value determined by the Fedors method was 9.5.

(合成例2~7及び比較合成例1~7)
合成例2~7、比較合成例1~7については下記表2、3の通りに変更したこと以外は、合成例1と同様の方法で、フッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーを得た。合成例1と同様にゲル浸透クロマトグラフィーで求めたこれらのフッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーの重量平均分子量、Fedors法で求めた溶解性パラメータ値について、纏めて下記表2,3に示す。
(Synthesis Examples 2-7 and Comparative Synthesis Examples 1-7)
Fluorine-containing (meth)acrylic graft polymers were obtained in the same manner as in Synthesis Example 1, except that Synthesis Examples 2 to 7 and Comparative Synthesis Examples 1 to 7 were changed as shown in Tables 2 and 3 below. The weight average molecular weights of these fluorine-containing (meth)acrylic graft polymers determined by gel permeation chromatography in the same manner as in Synthesis Example 1, and the solubility parameter values determined by the Fedors method are summarized in Tables 2 and 3 below.

Figure 2023077878000003
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Figure 2023077878000004
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(実施例1の調製)
テトラフルオロエチレン樹脂粉末のKTL-8N(株式会社喜多村製の商品名)の40重量部と、酢酸n-ブチルの58重量部とフッ素ポリマー分散用添加剤としてフッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーの合成例1~7及びフッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーの合成比較例1~7の2重量部をラボディスパーにて1500rpm×10分間撹拌を行い、フッ素ポリマー分散用添加剤を使用した試験樹脂組成物を得た。
(Preparation of Example 1)
40 parts by weight of tetrafluoroethylene resin powder KTL-8N (trade name of Kitamura Co., Ltd.), 58 parts by weight of n-butyl acetate, and a fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer as an additive for dispersing the fluorine polymer. 2 parts by weight of Synthesis Examples 1 to 7 and Fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer synthesis Comparative Examples 1 to 7 were stirred at 1500 rpm for 10 minutes in a lab disper, and a test resin using a fluoropolymer dispersing additive. A composition was obtained.

(実施例2~6及び比較例1~7)
実施例1中の製造例1のフッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーを、下記表4に示すように製造例2~7及び比較製造例1~7のフッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーに代えて、調製したフッ素ポリマー分散用添加剤を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で、実施例2~7及び比較例1~7の試験樹脂組成物を得た。
(Examples 2-6 and Comparative Examples 1-7)
The fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer of Production Example 1 in Example 1 was added to the fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer of Production Examples 2 to 7 and Comparative Production Examples 1 to 7 as shown in Table 4 below. Test resin compositions of Examples 2 to 7 and Comparative Examples 1 to 7 were obtained in the same manner as in Example 1, except that the prepared fluoropolymer dispersing additive was used instead.

(ブランクの調製)
なお、実施例1でのフッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーを用いていないこと以外は、実施例1と同様の方法でブランク試料を得た。
(Preparation of blank)
A blank sample was obtained in the same manner as in Example 1, except that the fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer in Example 1 was not used.

実施例1~7と、比較例1~7と、ブランクとの試験樹脂組成物について、以下の分散性評価試験を行った。 The test resin compositions of Examples 1 to 7, Comparative Examples 1 to 7, and a blank were subjected to the following dispersibility evaluation test.

(初期目視の評価)
実施例1~7及び比較例1~7の試験樹脂組成物を調製した後、60φのガラス瓶に高さ50mmで入れ、水平な場所で25℃、1hr静置した後に、目視にて分散状態を確認した。
(Initial visual evaluation)
After the test resin compositions of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 7 were prepared, they were placed in a 60φ glass bottle at a height of 50 mm, left to stand at 25 ° C. in a horizontal place for 1 hour, and then visually checked for a dispersed state. confirmed.

初期目視評価は、沈殿物がない場合を○、沈殿物がある場合を×とする2段階で評価した。その結果を表4に示す。 The initial visual evaluation was evaluated on a two-point scale, with ◯ indicating no precipitate and x indicating the presence of precipitate. Table 4 shows the results.

沈降防止率は、静置後に水平な場所で25℃、1hr静置した後に、試験樹脂組成物1が入ったガラス瓶を横から目視で確認し、液全体の高さ50mmとガラス瓶底部から試験樹脂組成物1の白濁部までの高さを測定することで、以下の数式(2)から求めることができる。試験結果を表4に示す。
沈降防止率=
(液全体の高さ(mm)/ガラス瓶底部から白濁部までの高さ(mm))×100
・・・・(2)
The sedimentation prevention rate is determined by visually checking the glass bottle containing the test resin composition 1 from the side after standing at 25 ° C. in a horizontal place for 1 hour after standing. By measuring the height up to the cloudy part of composition 1, it can be obtained from the following formula (2). Table 4 shows the test results.
Anti-settling rate =
(Height of the entire liquid (mm) / Height from the bottom of the glass bottle to the cloudy part (mm)) x 100
... (2)

静置後の試験樹脂組成物1が入ったガラス瓶を1分間手撹拌した。手撹拌によって液状にならない、固体部分のハードケーキング有無を目視で確認した。 The glass bottle containing the test resin composition 1 after standing was stirred by hand for 1 minute. The presence or absence of hard caking in the solid portion, which does not become liquid by manual stirring, was visually confirmed.

ハードケーキングの確認評価は、試験樹脂組成物1中へ分散していない固体部分がガラス瓶底部分に確認される場合を〇、確認されない場合を×とする2段階で評価した。 Confirmation evaluation of hard caking was evaluated on a two-point scale of ◯ when a solid portion not dispersed in the test resin composition 1 was confirmed at the bottom of the glass bottle, and x when it was not confirmed.

Figure 2023077878000005
Figure 2023077878000005

表4から明らかな通り、本発明を適用する合成例のフッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーを含むフッ素ポリマー分散用添加剤を用いて調製された実施例の試験樹脂組成物1は、本発明を適用外の比較例やブランクの試験樹脂組成物1よりも、初期目視評価は沈殿物が無いことが確認された。また、経時において沈降物が無く、ハードケーキングも確認されなかった。従って、実施例で得られた本発明のフッ素ポリマー分散用添加剤は、フッ素ポリマーの分散剤として分散性及び分散安定性に優れることが確認された。 As is clear from Table 4, the test resin composition 1 of the example prepared using the fluoropolymer dispersing additive containing the fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer of the synthesis example to which the present invention is applied is The initial visual evaluation confirmed the absence of sediment from the comparative example and the blank test resin composition 1 without the application. In addition, no sediment was observed over time, and no hard caking was observed. Therefore, it was confirmed that the fluoropolymer dispersing additives of the present invention obtained in the examples are excellent in dispersibility and dispersion stability as dispersants for fluoropolymers.

<評価塗板作製>
予め調製した準備樹脂組成物に、フッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーの合成例1~7及びフッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーの合成比較例1~7で得られたフッ素ポリマー分散用添加剤を配合して、コーティング剤として試験樹脂組成物を得た。この試験樹脂組成物を基材に塗布して得られた硬化被膜の特性評価を行った。
<Preparation of coated plate for evaluation>
To a prepared resin composition prepared in advance, the fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer Synthesis Examples 1 to 7 and fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer synthesis comparative examples 1 to 7 were added to disperse the fluoropolymers. The agents were blended to obtain a test resin composition as a coating agent. A cured film obtained by applying this test resin composition to a substrate was evaluated for properties.

(試験樹脂組成物2の調製)
ウレタンアクリレートのUA-306I(共栄社化学株式会社の商品名)の30重量部と、テトラフルオロエチレン樹脂粉末のKTL-8N(株式会社喜多村製の商品名)の10重量部と、酢酸n-ブチルの59重量部とフッ素ポリマー分散用添加剤としてフッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーの合成例1~7及びフッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーの合成比較例1~7の1重量部とをラボディスパーにて500rpm×5分間撹拌を行い、フッ素ポリマー分散用添加剤を使用したテトラフルオロエチレン樹脂粉末分散液を得た。
(Preparation of test resin composition 2)
30 parts by weight of urethane acrylate UA-306I (trade name of Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), 10 parts by weight of tetrafluoroethylene resin powder KTL-8N (trade name of Kitamura Co., Ltd.), and n-butyl acetate. 59 parts by weight and 1 part by weight of Synthesis Examples 1 to 7 of fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer and 1 part by weight of Comparative Examples 1 to 7 of fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer as an additive for dispersing fluorine polymer were prepared in a laboratory. Stirring was performed with a disper at 500 rpm for 5 minutes to obtain a tetrafluoroethylene resin powder dispersion using the fluoropolymer dispersing additive.

(ブランク1の調製)
ブランク1の調製は、実施作製例1でのフッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーを用いていないこと以外は、試験樹脂組成物2と同様の調整方法で、ブランク1試料を得た。
(Preparation of blank 1)
Blank 1 was prepared in the same manner as Test Resin Composition 2, except that the fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer in Preparation Example 1 was not used to obtain a blank 1 sample.

(ブランク2の調整)
ブランク2の調整は、実施作製例1でのテトラフルオロエチレン樹脂粉末を用いていないこと以外は、試験樹脂組成物2と同様の調整方法でブランク2試料を得た。
(Adjustment of blank 2)
Blank 2 was prepared in the same manner as Test Resin Composition 2, except that the tetrafluoroethylene resin powder in Preparation Example 1 was not used.

(実施調製例1)
試験樹脂組成物2のテトラフルオロエチレン樹脂粉末分散液に、光重合開始剤であるイルガキュア184(ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン;チバスペシャルティ株式会社製)を3重量部添加し、ペイントシェーカーにて溶解し、コーティング剤を調製した。
(Working Preparation Example 1)
To the tetrafluoroethylene resin powder dispersion liquid of test resin composition 2, 3 parts by weight of Irgacure 184 (hydroxycyclohexylphenyl ketone; manufactured by Ciba Specialty Co., Ltd.), which is a photopolymerization initiator, was added, dissolved in a paint shaker, and coated. formulations were prepared.

(評価塗板作製)
得られた試験樹脂組成物2を直ちに、アルミ製の基材上に50μmアプリケーターにて塗装し、直ちに80℃で5分間溶剤を乾燥させた後、UV照射機にて600mJ/cmの照射量で硬化させ、塗装膜を得た。
(Preparation of coated plate for evaluation)
The resulting test resin composition 2 was immediately applied onto an aluminum substrate with a 50 μm applicator, immediately after drying the solvent at 80° C. for 5 minutes, and then irradiated with a UV irradiation machine at a dose of 600 mJ/cm 2 . to obtain a coating film.

(硬化被膜の水接触角測定)
硬化した直後の硬化被膜面に2μLの水滴を滴下し、接触角測定計(協和界面科学株式会社製)を用いて水接触角を測定した。その結果を下記表5に記載した。
(Water contact angle measurement of cured film)
A water droplet of 2 μL was dropped on the surface of the cured film immediately after curing, and the water contact angle was measured using a contact angle meter (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). The results are shown in Table 5 below.

硬化した直後の硬化被膜面に1μLのオレイン酸を滴下し、接触角測定計(協和界面科学株式会社製)を用いて油接触角を測定した。その結果を下記表5に記載した。 Immediately after curing, 1 μL of oleic acid was dropped on the surface of the cured film, and the oil contact angle was measured using a contact angle meter (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). The results are shown in Table 5 below.

Figure 2023077878000006
Figure 2023077878000006

表5から明らかな通り、本発明を適用する合成例のフッ素含有(メタ)アクリル系グラフトポリマーを含むフッ素ポリマー分散用添加剤を用いて調製された実施例にコーティング剤を塗装して得られた塗装膜は、本発明を適用外の比較例やブランク塗装膜と比較して優れた撥水撥油性を示していた。 As is clear from Table 5, the coating agent was applied to the example prepared using the fluoropolymer dispersing additive containing the fluorine-containing (meth)acrylic graft polymer of the synthesis example to which the present invention was applied. The coating film exhibited excellent water and oil repellency as compared with the comparative example to which the present invention was not applied and the blank coating film.

本発明のフッ素ポリマー分散用添加剤は、摺動性や非粘着性、潤滑性、防汚性、耐薬品性、絶縁抵抗性等の目的でプラスチック、塗料、グリースに添加して用いられるテトラフルオロエチレン樹脂等のフッ素ポリマーを均一に分散させることに優れた効果を発揮する分散剤として用いられる。このフッ素ポリマー分散用添加剤と、分散されたフッ素ポリマーとを含むフッ素ポリマー分散組成物は、家電製品や自動車の部品、外装材、日用品、建材等の基材への塗装に使用されるコーティング剤に添加されて用いられる。このコーティング剤が塗装されて硬化した塗装膜は、基材を綺麗で平滑に塗装して被覆し、防汚性を付与するのに用いられる。 The fluoropolymer dispersing additive of the present invention is a tetrafluoropolymer that is added to plastics, paints, and greases for the purposes of slidability, non-adhesiveness, lubricity, antifouling properties, chemical resistance, insulation resistance, and the like. It is used as a dispersing agent that exhibits excellent effects in uniformly dispersing fluoropolymers such as ethylene resins. A fluoropolymer dispersion composition containing this fluoropolymer dispersing additive and a dispersed fluoropolymer is a coating agent used for coating substrates such as home appliances, automobile parts, exterior materials, daily necessities, and building materials. It is added to and used. A coating film obtained by applying and curing this coating agent is used to coat a base material cleanly and smoothly, thereby imparting antifouling properties.

Claims (13)

フッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)と、(メタ)アクリレートモノマー(b)と、繰返構造末端(メタ)アクリロイル基含有マクロモノマー(c)との合計100重量部に対して、下記化学式(1)
CH=C(-R)-CO-O-R-R・・・(1)
(式(1)中、-Rは水素原子又はメチル基、-R-は-(CH-で示されnを1~12とする基、-Rは炭素数2~6で直鎖状、分岐鎖状、及び/又は脂環状のパーフルオロアルキル基)で表される前記フッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)の5重量部以上40重量部未満と、前記(メタ)アクリレートモノマー(b)の20重量部以上45重量部未満と、Fedors法で求めた溶解性パラメータ値を9.0~10.3とし重量平均分子量を3000~100000とする前記繰返構造末端(メタ)アクリロイル基含有マクロモノマー(c)の15重量部以上75重量部以下とが、夫々の(メタ)アクリロイル基で共重合しているもので、Fedors法で求めた溶解性パラメータ値を8.5~12.0とし重量平均分子量を10000~1000000とする共重合体を、含むことを特徴とするフッ素ポリマー分散用添加剤。
The following chemical formula ( 1)
CH 2 =C(-R 1 )-CO-OR 2 -R F (1)
(In formula (1), —R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, —R 2 — is a group represented by —(CH 2 ) n — in which n is 1 to 12, —R F is a carbon number of 2 to 6 5 parts by weight or more and less than 40 parts by weight of the fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a) represented by a linear, branched, and / or alicyclic perfluoroalkyl group), and the (meth) 20 parts by weight or more and less than 45 parts by weight of the acrylate monomer (b), the repeating structure terminal (meta ) 15 parts by weight or more and 75 parts by weight or less of the acryloyl group-containing macromonomer (c) are copolymerized with each (meth)acryloyl group, and the solubility parameter value obtained by the Fedors method is 8.5 12.0 to 12.0 and a weight average molecular weight of 10,000 to 1,000,000.
前記共重合体が、前記夫々の(メタ)アクリロイル基で共重合してなる主鎖部と、その途中から延びる前記繰返構造を有した側鎖部とを有するグラフトポリマーであることを特徴とする請求項1に記載のフッ素ポリマー分散用添加剤。 The copolymer is a graft polymer having a main chain portion obtained by copolymerizing each of the (meth)acryloyl groups and a side chain portion having the repeating structure extending from the middle of the main chain portion. The fluoropolymer dispersing additive according to claim 1. 前記フッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)が、パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート及びパーフルオロヘキシルエチル(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも何れかであり、
前記(メタ)アクリレートモノマー(b)が、炭素数1~12のアルキル基を含有するアルキル(メタ)アクリレート、及びアミノ基含有(メタ)アクリルモノマーから選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項1に記載のフッ素ポリマー分散用添加剤。
The fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a) is at least one selected from perfluorobutylethyl (meth)acrylate and perfluorohexylethyl (meth)acrylate,
The (meth)acrylate monomer (b) is at least one selected from alkyl (meth)acrylates containing alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms and amino group-containing (meth)acrylic monomers. Item 2. The additive for dispersing the fluoropolymer according to item 1.
前記繰返構造末端(メタ)アクリロイル基含有マクロモノマー(c)が、ポリアルキル(メタ)アクリレートマクロモノマー、ポリアルケニル(メタ)アクリレートマクロモノマー、ポリエステルマクロモノマー、及びポリスチレンマクロモノマーから選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項1に記載のフッ素ポリマー分散用添加剤。 The repeating structure terminal (meth)acryloyl group-containing macromonomer (c) is at least one selected from polyalkyl (meth)acrylate macromonomers, polyalkenyl (meth)acrylate macromonomers, polyester macromonomers, and polystyrene macromonomers. The fluoropolymer dispersing additive according to claim 1, characterized in that 前記共重合体が、前記フッ素含有(メタ)アクリレートモノマー(a)、前記(メタ)アクリレートモノマー(b)、及び前記繰返構造末端(メタ)アクリロイル基含有マクロモノマー(c)と、それらの合計100重量部に対して最大でも10重量部を超えないで、(メタ)アクリレートモノマー、(メタ)アクリルアミドモノマー、芳香族ビニルモノマー、直鎖状、又は環状の炭素数1~12のアルキルを有するアルキルビニルエーテルモノマー、ビニルエステルモノマー、アミノ基含有(メタ)アクリル系モノマー、カルボキシル基含有(メタ)アクリル系モノマー、及びノニオン性アクリル系モノマーから選ばれる希釈モノマーとで共重合した共重合体であることを特徴とする請求項1に記載のフッ素ポリマー分散用添加剤。 The copolymer comprises the fluorine-containing (meth)acrylate monomer (a), the (meth)acrylate monomer (b), the repeating structure terminal (meth)acryloyl group-containing macromonomer (c), and a total thereof (Meth)acrylate monomers, (meth)acrylamide monomers, aromatic vinyl monomers, linear or cyclic alkyls having 1 to 12 carbon atoms, not exceeding at most 10 parts by weight per 100 parts by weight It is a copolymer obtained by copolymerizing with a diluent monomer selected from vinyl ether monomers, vinyl ester monomers, amino group-containing (meth)acrylic monomers, carboxyl group-containing (meth)acrylic monomers, and nonionic acrylic monomers. Fluoropolymer dispersing additive according to claim 1. フッ素ポリマーと非水系液状媒体とを含有するフッ素ポリマー分散組成物中で、前記フッ素ポリマーを非水系液状媒体に沈降させないように分散させるためのものであることを特徴とする請求項1に記載のフッ素ポリマー分散用添加剤。 2. The composition according to claim 1, which is for dispersing the fluoropolymer in a fluoropolymer dispersion composition containing the fluoropolymer and the non-aqueous liquid medium so that the fluoropolymer does not settle in the non-aqueous liquid medium. Fluoropolymer dispersion additive. フッ素ポリマーと非水系液状媒体とを含有したフッ素ポリマー分散組成物と、コーティング成分とを含むコーティング剤中で、前記フッ素ポリマーを非水系液状媒体及び/又は前記コーティング成分に沈降させないように分散させるためのものであることを特徴とする請求項1に記載のフッ素ポリマー分散用添加剤。 To disperse the fluoropolymer in a coating agent containing a fluoropolymer dispersion composition containing a fluoropolymer and a non-aqueous liquid medium and a coating component so as not to precipitate the fluoropolymer in the non-aqueous liquid medium and/or the coating component. 2. The fluoropolymer dispersing additive according to claim 1, characterized by: 請求項1~7の何れかに記載のフッ素ポリマー分散用添加剤と、それにより非水系液状媒体の中で分散されたフッ素ポリマーとを含んでいることを特徴とするフッ素ポリマー分散組成物。 A fluoropolymer dispersion composition comprising the fluoropolymer dispersing additive according to any one of claims 1 to 7 and a fluoropolymer dispersed thereby in a non-aqueous liquid medium. 前記フッ素ポリマーがフッ素樹脂粉体又はフッ素樹脂オイルであることを特徴とする請求項8に記載のフッ素ポリマー分散組成物。 9. The fluoropolymer dispersion composition according to claim 8, wherein the fluoropolymer is fluororesin powder or fluororesin oil. 請求項8~9の何れかに記載のフッ素ポリマー分散組成物と、コーティング成分とを含むことを特徴とするコーティング剤。 A coating agent comprising the fluoropolymer dispersion composition according to any one of claims 8 and 9 and a coating component. 前記フッ素ポリマー分散用添加剤によって、前記フッ素ポリマーが沈降しないように分散されていることを特徴とする請求項10に記載のコーティング剤。 11. The coating agent according to claim 10, wherein the fluoropolymer is dispersed by the fluoropolymer dispersing additive so as not to settle. 請求項10~11の何れかに記載のコーティング剤が塗装されて硬化して形成されていることを特徴とする塗装膜。 A coating film characterized by being formed by coating and curing the coating agent according to any one of claims 10 to 11. 前記フッ素ポリマー分散用添加剤によって、前記フッ素ポリマーが分散され塗装膜表面へ配向されていることにより、撥水性、撥油性、及び防汚性の少なくとも何れかを有することを特徴とする請求項12に記載の塗装膜。 (12) having at least one of water repellency, oil repellency, and antifouling property by dispersing the fluoropolymer and orienting it on the coating film surface by the fluoropolymer dispersing additive; The coating film described in .
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