JP3503342B2 - 塗料用組成物 - Google Patents
塗料用組成物Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に耐候性に優
れ、かつ常温で硬化可能な塗料用組成物に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来より、フッ素樹脂は、耐熱性、耐薬
品性、耐候性、撥水性、潤滑性および電気特性に優れて
いることが知られており、近年、高耐候性の建築塗料用
樹脂として使用されている。その中でも湿気架橋可能な
樹脂として加水分解性シリル基を有する樹脂が知られて
おり、その例としてフルオロオレフィン、カルボン酸ビ
ニルエステルおよび加水分解性シラン単量体を共重合さ
せた含フッ素共重合体（特公平６−１０４７０３号公
報）ならびにフルオロオレフィン、ビニルエーテルおよ
び加水分解性シラン単量体を共重合させた含フッ素共重
合体（特公平１−１６４０５号公報）などが知られてい
るが、これらはいずれも塗装基材に対する密着性が充分
とはいえなかった。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐侯性、耐
汚染性および耐水性などに優れ、かつ塗装基材に対する
密着性に優れた常温で硬化可能な塗料用組成物を提供す
ることにある。 【０００４】 【問題を解決するための手段】本発明者らは、前記の問
題点を解決すべく鋭意検討した結果、テトラフルオロエ
チレン、クロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロ
プロピレンおよびトリフルオロエチレンからなる群から
選ばれるフルオロオレフィン（以下、単にフルオロオレ
フィンという。）、アクリル酸メチルエステル、アクリ
ル酸シクロヘキシルエステルおよびアクリル酸イソボル
ニルエステルからなる群から選ばれるアクリル酸アルキ
ルエステルならびにオレフィン性不飽和結合および加水
分解可能な基を有する有機珪素化合物を主成分とする含
フッ素共重合体と硬化促進剤からなる塗料用組成物が高
光沢を有し、耐候性のみならず塗装基材への密着性にも
優れていることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は必須構成単量体およびそれらの合計
量を基準とする割合が、（ａ）フルオロオレフィン：５
〜７０モル％、（ｂ）アクリル酸メチルエステル、アク
リル酸シクロヘキシルエステルおよびアクリル酸イソボ
ルニルエステルからなる群から選ばれるアクリル酸アル
キルエステル：２０〜８０モル％、（ｃ）オレフィン性
不飽和結合および加水分解可能な基を有する下記式
（１）で表される有機珪素化合物：１〜２０モル％であ
り、−２０〜６０℃のガラス転移温度を有する含フッ素
共重合体ならびに硬化促進剤からなる常温硬化可能な塗
料用組成物である。 Ｒ−ＳｉＸnＹ3-n （１） （Ｒはオレフィン性不飽和結合を有する基、Ｘは炭素数
１〜２０のアルキル基を示し、Ｙは加水分解可能な基で
あり、複数個ある場合のＸおよびＹはいずれも同じでも
異なっていてもよく、ｎは０、１または２である。） 【０００５】 【発明の実施の形態】本発明における（ａ）フルオロオ
レフィンは、テトラフルオロエチレン、クロロトリフル
オロエチレン、ヘキサフルオロプロピレンおよびトリフ
ルオロエチレンからなる群から選ばれるものである。こ
れらのフルオロオレフィンは重合性の面で優れている。
クロロトリフルオロエチレンおよびトリフルオロエチレ
ンがより好ましい。 【０００６】 本発明における（ｂ）成分は、アクリル
酸メチルエステル、アクリル酸シクロヘキシルエステル
およびアクリル酸イソボルニルエステルからなる群から
選ばれるアクリル酸アルキルエステルである。 【０００７】 【０００８】本発明における（ｃ）オレフィン性不飽和
結合および加水分解可能な基を有する有機珪素化合物と
しては、下記式（１）で表される。 Ｒ−ＳｉＸn Ｙ3-n （１） （Ｒはオレフィン性不飽和結合を有する基、Ｘは炭素数
１〜２０のアルキル基を示し、Ｙは加水分解可能な基で
あり、複数個有る場合のＸおよびＹはいずれも同じでも
異なっていてもよく、ｎは０、１または２である） 上記式（１）におけるＲの具体例としては、ビニル基、
アリル基、ブテニル基、ビニルオキシ基、アリルオキシ
基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ
Ｏ（ＣＨ2 ）3 −、ＣＨ2 ＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ2 ）
3 −、ＣＨ2 ＝ＣＨＯＣＯ（ＣＨ2 ）3 −、ＣＨ2 ＝Ｃ
（ＣＨ3 ）ＣＯＯ（ＣＨ2 ）3 −およびＣＨ2 ＝Ｃ（Ｃ
Ｈ3 ）ＣＯＯ（ＣＨ2 ）2 −Ｏ−（ＣＨ2 ）3 −等が挙
げられ、これらの中でもビニル基が好ましい。Ｘの具体
例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、オクチ
ル基およびオクタデシル基等が挙げられ、メチル基およ
びエチル基が好ましい。またＹの具体例としては、アル
コキシ基、アミノ基、アシロキシ基、フェノキシ基、メ
ルカプト基およびイミノオキシ基などが挙げられ、アル
コキシ基が特に好ましい。アルコキシ基の具体例として
メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基お
よびメトキシエトキシ基等が挙げられ、特にメトキシ基
およびエトキシ基が好ましい。 【０００９】本発明における含フッ素共重合体には、物
性を損なわない範囲でその他の単量体を共重合しても良
い。かかる共重合体としては、エチレン、プロピレンお
よびイソブチレンなどのα−オレフィン類、塩化ビニル
および塩化ビニリデンなどのクロロエチレン類、エチル
ビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ｎ−ブ
チルビニルエーテル、ｔ−ブチルビニルエーテルおよび
シクロヘキシルビニルエーテルなどのアルキルビニルエ
ーテル類、プロピオン酸ビニル、カプロン酸ビニル、ピ
バリン酸ビニル、ヴェオバ−９〔商品名：シェル化学
（株）製〕、シクロヘキサンカルボン酸ビニルおよび安
息香酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル類が例示
されるが、これらに限定されない。 【００１０】 本発明における含フッ素共重合体は上記
必須構成単量体の合計量を基準とする割合が、（ａ）フ
ルオロオレフィン：５〜７０モル％、（ｂ）アクリル酸
メチルエステル、アクリル酸シクロヘキシルエステルお
よびアクリル酸イソボルニルエステルからなる群から選
ばれるアクリル酸アルキルエステル：２０〜８０モル
％、（ｃ）オレフィン性不飽和結合および加水分解可能
な基を有する有機珪素化合物：１〜２０モル％である。
好ましくは（ａ）：１５〜６０モル％、（ｂ）：３０〜
７５モル％および（ｃ）：２〜１０モル％であり、また
前記その他の単量体は０〜３０モル％の範囲である。
（ａ）フルオロオレフィンが７０モル％を超えると含フ
ッ素共重合体の溶解性が低下し、５モル％未満であると
耐候性が低下する。（ｂ）アクリル酸メチルエステル、
アクリル酸シクロヘキシルエステルおよびアクリル酸イ
ソボルニルエステルからなる群から選ばれるアクリル酸
アルキルエステルが８０モル％を超えると耐汚染性が低
下し、２０モル％未満であると密着性が低下する。ま
た、（ｃ）オレフィン性不飽和結合を有する基および加
水分解可能な基を有する有機珪素化合物が２０モル％を
超えると密着性が低下し、１モル％未満であると耐候性
が低下する。また、その他の単量体は、共重合体のコス
トを下げる効果があるが、３０モル％を超えると耐候性
が低下する恐れがある。 【００１１】前記含フッ素共重合体は、ラジカル発生型
重合開始剤の存在下、前記（ａ）〜（ｃ）成分などを共
重合させる方法で製造できる。重合方法としては、塊状
重合、水性媒体中での懸濁重合、有機溶剤中での溶液重
合などの方法が採用可能である。ラジカル発生型重合開
始剤としては、ジイソプロピルパーオキシジカーボネー
ト、tert−ブチルパーオキシピバレート、ベンゾイルパ
ーオキサイドおよびラウロイルパーオキサイド等の過酸
化物、アゾビスイソブチロニトリルおよびアゾビスイソ
バレロニトリル等のアゾ化合物、過硫酸アンモニウムお
よび過硫酸カリウム等の無機過酸化物が使用でき、その
使用量は全単量体に対し０．０００１〜１０モル％の範
囲であることが好ましい。溶液重合における有機溶剤と
しては、テトラヒドロフランおよびジオキサン等の環状
エーテル類；ｎ−ヘキサンおよびシクロヘキサン等の炭
化水素類；ベンゼン、トルエンおよびキシレン等の芳香
族炭化水素類；酢酸エチルおよび酢酸ブチル等のエステ
ル類；アセトン、メチルエチルケトンおよびシクロヘキ
サノン等のケトン類；エタノール、イソプロパノール、
ｎ−ブタノールおよびｎ−ブチルセロソルブ等のアルコ
ール類；１，１，２−トリクロロ−１，２，２−トリフ
ルオロエチレン等のフロン類等が挙げられ、これらの１
種または２種以上を用いることができる。有機溶剤の使
用量は全単量体１００重量部に対して２０〜２００部の
範囲であることが好ましい。 【００１２】重合条件としては、特に限定されないが、
好ましい反応における好適な重合温度は２０〜１００℃
であり、好適な圧力は１〜２００kg/cm2であり、好適な
重合時間は３〜４０時間である。重合に使用する単量体
は、その全量を初期にバッチ仕込みしてもよいし、重合
の進行と共に一部の単量体を逐次添加してもよい。また
必要によりＰＨ調整剤として、炭酸カリウム、炭酸水素
ナトリウム、ハイドロタルサイトおよび陰イオン交換樹
脂等を加えてもよい。 【００１３】本発明における含フッ素共重合体のガラス
転移温度は−２０〜６０℃の範囲である。前記含フッ素
共重合体における分子量はゲルパーミエーションクロマ
トグラフィー（以下ＧＰＣという）による数平均分子量
（ポリスチレン換算）で１０００〜１００万が好まし
く、３０００〜１０万がより好ましい。分子量が１００
万を超えると作業性が悪くなり、１０００より低いと塗
膜の強度が低下する。 【００１４】本発明における塗料組成物は、前記含フッ
素共重合体と後記各添加剤を常法に従い配合させること
により得られるものである。前記塗料用組成物は硬化促
進剤を配合することを必須とする。かかる硬化促進剤と
しては、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸鉛、オクチル
酸カルシウム、オクチル酸鉛、オクチル酸亜鉛、オクチ
ル酸コバルト、テトラプロピルチタネート、テトラブチ
ルチタネートならびにジブチル錫ジラウレート、ジオク
チル錫ジラウレート、ジクロロジブチル錫、ジブチル錫
ジアセテートおよびトリエチル錫モノステアレートなど
の有機錫化合物が例示される。これらの硬化促進剤の使
用量は含フッ素共重合体当たり２０ｐｐｍ〜５重量％が
好ましく、より好ましくは１００ｐｐｍ〜１重量％であ
る。 【００１５】前記塗料用組成物には必要に応じて、有機
溶剤、顔料、脱水剤、紫外線吸収剤、流動調整剤、分散
剤、酸化防止剤ならびにアルキルシリケートおよびその
オリゴマー等の添加剤を加えることができる。有機溶剤
としては前記含フッ素共重合体、硬化剤およびそのほか
各種添加剤を溶解または分散できるものであればよく、
重合時において用いられる上記の有機溶剤類が挙げられ
る。顔料としては、例えば、酸化チタン、べんがら、焼
成顔料等の無機顔料、フタロシアニンブルー、キナクリ
ドンレッド、イソインドリノンおよびカーボンブラック
等の有機顔料が使用可能である。脱水剤としてはオルト
ギ酸トリアルキルエステル等が用いられ、紫外線吸収剤
としては、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾー
ル系化合物および蓚酸アニリド系化合物等が使用でき
る。 【００１６】本発明における塗料用組成物は、スプレー
塗装、ロールコーターおよびはけ塗り等によって金属、
プラスチック、木材、紙およびセメント系などの塗装基
材に直接または下塗り剤を介して塗装することができ
る。金属としては、ＳＵＳ、アルミおよび亜鉛鋼板等が
挙げられ、プラスチックとしては、ＡＢＳ、ＦＲＰ、Ｐ
Ｃ、硬質ＰＶＣ、ベークライト、エポキシ、ポリアクリ
ルおよびポリウレタン等が挙げられ、セメント系として
は、モルタルおよび打放しコンクリート等が挙げられ
る。 【００１７】 【実施例】以下に実施例を挙げて具体的に説明する。 実施例１ 攪拌機を備えた２リットルのオートクレーブに酢酸ブチ
ル１５０ｇ、アクリル酸メチル（以下ＭＡという）１
０．８ｇ、ビニルトリメトキシシラン（以下ＶＭＳとい
う）１．２ｇを仕込み、−７０℃に冷却した。減圧脱気
と窒素置換を３回繰り返した後脱気させ、クロロトリフ
ルオロエチレン（以下ＣＴＦＥという）４８０ｇを仕込
んだ。５８℃まで昇温後、ｔ−ブチルパーオキシピバレ
ート（以下ＰＰＶという）１．６ｇを酢酸ブチル１０ｇ
に溶解させて調製した重合開始剤溶液をオートクレーブ
に圧入し重合を開始した。重合開始後、酢酸ブチル７０
ｇ、ＭＡ９７．５ｇおよびＶＭＳ１０．７ｇの混合液を
６時間かけて一定速度でポンプを用いてオートクレーブ
内に圧入した。重合開始３時間後、ＰＰＶ１．６ｇを酢
酸ブチル１０ｇに溶解させて調製した重合開始剤溶液を
オートクレーブに圧入した。重合開始７時間経過後に６
８℃まで昇温し、重合を計９時間行った。冷却後、未反
応のＣＴＦＥをパージし、オートクレーブを開放して共
重合体溶液を得た。得られた溶液を濾過した後、メタノ
ール中に投入し、洗浄および乾燥させて１２８ｇの共重
合体を得た。ＧＰＣにより測定した前記共重合体のポリ
スチレン換算の数平均分子量は７１００であり、ガラス
転移温度（以下Ｔｇという）は６℃であった。この共重
合体のフッ素分析を行った結果は１３．５重量％であ
り、 1Ｈ−ＮＭＲおよび13Ｃ−ＮＭＲより、共重合体の
組成は、ＣＴＦＥ／ＭＡ／ＶＭＳ＝２２．６／７３．０
／４．４（モル％）であることを確認した。上記で得ら
れた共重合体１００重量部に対してタイペークＣＲ−９
７〔石原産業（株）製酸化チタン〕６１．３重量部を添
加し、固形分５０％になるようにキシレンを添加した
後、ガラスビーズ２５０部を加えペイントコンディショ
ナーで分散させた。濾布でガラスビーズを除いた後、硬
化促進剤としてジブチル錫ジラウレートを０．３重量部
加えて白色塗料組成物に調製した。さらにエポキシ系下
塗塗料が５μとなるように塗布・焼付けした厚さ０．６
mmのクロメート処理電気亜鉛メッキ鋼板上に、乾燥後の
膜厚が４０μになるようにこの塗料組成物を塗布し、常
温で一週間乾燥させ、得られた塗膜を後記の方法で試験
を行い、その結果を後記表１に示す。 【００１８】実施例２ 初期仕込みモノマーのＭＡをアクリル酸シクロヘキシル
（以下ＣＨＡという）１９．４ｇに変更し、追加単量体
のＭＡをＣＨＡ１７４．９ｇに変更した以外は、実施例
１と同様な方法で重合を行い、乾燥後に共重合体を２３
２ｇ得た。得られた共重合体の数平均分子量は７９００
であり、Ｔｇは３５℃であった。この共重合体のフッ素
分析値は１１．８重量％であった。合成例１と同様に分
析し、ＣＴＦＥ／ＣＨＡ／ＶＭＳ＝２９．７／６６．１
／４．２（モル％）であることを確認した。さらに得ら
れた共重合体から実施例１と同様な塗料組成物を調製し
て、実施例１と同様な試験を実施した。その結果を後記
表１に示す。 【００１９】実施例３ 初期仕込みモノマーのＭＡをＭＡ９．３ｇとアクリル酸
イソボルニル（以下ＩＢＸＡという）３．７ｇに変更
し、追加単量体のＭＡをＭＡ８３．８ｇとＩＢＸＡ３
３．４ｇに変更した以外は実施例１と同様な方法で重合
を行い、乾燥後に共重合体を１５９ｇ得た。得られた共
重合体の数平均分子量は９２００でありＴｇは３７℃で
あった。この共重合体のフッ素分析値は１３．９重量％
であった。合成例１と同様に分析し、ＣＴＦＥ／ＭＡ／
ＩＢＸＡ／ＶＭＳ＝２６．３／６０．１／９．１／４．
５（モル％）であることを確認した。さらに得られた共
重合体から実施例１と同様な塗料組成物を調製して、実
施例１と同様な試験を実施した。その結果を後記表１に
示す。 【００２０】比較例１ 攪拌機を備えた２リットルのオートクレーブに酢酸ブチ
ル２２０ｇ、エチルビニルエーテル（以下ＥＶＥとい
う）９０．８ｇ、ＶＭＳ１７．８ｇを仕込み、−７０℃
に冷却した。減圧脱気と窒素置換を３回繰り返した後脱
気し、ＣＴＦＥ２２０ｇを仕込んだ。５８℃まで昇温
後、ＰＰＶ１．６ｇを酢酸ブチル１０ｇに溶解させて調
製した重合開始剤溶液をオートクレーブに圧入し重合を
開始した。重合開始３時間後、ＰＰＶ１．６ｇを酢酸ブ
チル１０ｇに溶解させて調製した重合開始剤溶液をオー
トクレーブに圧入した。重合開始６時間経過後に６８℃
まで昇温し重合を計８時間行った。冷却後、未反応のＣ
ＴＦＥをパージし、オートクレーブを開放して共重合体
溶液を得た。得られた溶液を濾過した後、メタノール中
に投入し、洗浄乾燥させて２４５ｇの共重合体を得た。
ＧＰＣで測定したこの共重合体のポリスチレン換算の数
平均分子量は１２０００であった。この共重合体のフッ
素分析をおこなったところ２６．８重量％であり、Ｔｇ
は２０℃であった。合成例１と同様に分析し、ＣＴＦＥ
／ＥＶＥ／ＶＭＳ＝４９．８／４５．８／４．４（モル
％）であることを確認した。さらに得られた共重合体か
ら実施例１と同様な塗料組成物を調製して、実施例１と
同様な試験を実施した。その結果を後記表１に示す。 【００２１】比較例２ 初期仕込みモノマーをＣＴＦＥ／ＥＶＥ／ヴェオバー９
（以下Ｖ−９という）／ＶＭＳ＝２２０ｇ／４５．４ｇ
／１１５．９ｇ／１７．８ｇに変更した以外は、比較例
１と同様な方法で重合を行い、乾燥後に共重合体を２７
８ｇ得た。得られた共重合体の数平均分子量は６８００
であり、Ｔｇは２９℃であった。この共重合体のフッ素
分析値は２２．６％であった。合成例１と同様に分析
し、ＣＴＦＥ／ＥＶＥ／Ｖ−９／ＶＭＳ＝４８．９／２
３．５／２３．０／４．６（モル％）であることを確認
した。さらに得られた共重合体から実施例１と同様な塗
料組成物を調製して、実施例１と同様な試験を実施し
た。その結果を後記表１に示す。 【００２２】（試験方法） １）６０゜光沢：ＪＩＳ−Ｋ５４００に準じて測定し
た。 ２）基材密着性：初期ならびに温水（５０℃）１週間浸
漬後および沸騰水２時間浸漬後についてそれぞれ碁盤目
試験により測定した。１ｃｍ2 四方に１００個の切込み
を入れ、セロハンテープで剥離したときの残率を示し
た。 ３）耐候性：ＱＵＶ（Ｑパネル社製蛍光紫外線耐候性試
験機）を用いて、各８時間のうち４時間は、塗面裏側か
らイオン交換水をスプレーしながら、合計４０００時間
連続照射させた。試験後の６０゜光沢保持率（％）を示
した。 【００２３】 【表１】 【００２４】 【発明の効果】本発明の塗料用組成物は、高光沢であ
り、耐候性に優れた塗膜を与えるだけでなく塗装基材へ
の密着性にもすぐれた常温硬化可能な塗料用組成物であ
り、その工業的な利用価値は極めて大である。
れ、かつ常温で硬化可能な塗料用組成物に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来より、フッ素樹脂は、耐熱性、耐薬
品性、耐候性、撥水性、潤滑性および電気特性に優れて
いることが知られており、近年、高耐候性の建築塗料用
樹脂として使用されている。その中でも湿気架橋可能な
樹脂として加水分解性シリル基を有する樹脂が知られて
おり、その例としてフルオロオレフィン、カルボン酸ビ
ニルエステルおよび加水分解性シラン単量体を共重合さ
せた含フッ素共重合体（特公平６−１０４７０３号公
報）ならびにフルオロオレフィン、ビニルエーテルおよ
び加水分解性シラン単量体を共重合させた含フッ素共重
合体（特公平１−１６４０５号公報）などが知られてい
るが、これらはいずれも塗装基材に対する密着性が充分
とはいえなかった。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐侯性、耐
汚染性および耐水性などに優れ、かつ塗装基材に対する
密着性に優れた常温で硬化可能な塗料用組成物を提供す
ることにある。 【０００４】 【問題を解決するための手段】本発明者らは、前記の問
題点を解決すべく鋭意検討した結果、テトラフルオロエ
チレン、クロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロ
プロピレンおよびトリフルオロエチレンからなる群から
選ばれるフルオロオレフィン（以下、単にフルオロオレ
フィンという。）、アクリル酸メチルエステル、アクリ
ル酸シクロヘキシルエステルおよびアクリル酸イソボル
ニルエステルからなる群から選ばれるアクリル酸アルキ
ルエステルならびにオレフィン性不飽和結合および加水
分解可能な基を有する有機珪素化合物を主成分とする含
フッ素共重合体と硬化促進剤からなる塗料用組成物が高
光沢を有し、耐候性のみならず塗装基材への密着性にも
優れていることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は必須構成単量体およびそれらの合計
量を基準とする割合が、（ａ）フルオロオレフィン：５
〜７０モル％、（ｂ）アクリル酸メチルエステル、アク
リル酸シクロヘキシルエステルおよびアクリル酸イソボ
ルニルエステルからなる群から選ばれるアクリル酸アル
キルエステル：２０〜８０モル％、（ｃ）オレフィン性
不飽和結合および加水分解可能な基を有する下記式
（１）で表される有機珪素化合物：１〜２０モル％であ
り、−２０〜６０℃のガラス転移温度を有する含フッ素
共重合体ならびに硬化促進剤からなる常温硬化可能な塗
料用組成物である。 Ｒ−ＳｉＸnＹ3-n （１） （Ｒはオレフィン性不飽和結合を有する基、Ｘは炭素数
１〜２０のアルキル基を示し、Ｙは加水分解可能な基で
あり、複数個ある場合のＸおよびＹはいずれも同じでも
異なっていてもよく、ｎは０、１または２である。） 【０００５】 【発明の実施の形態】本発明における（ａ）フルオロオ
レフィンは、テトラフルオロエチレン、クロロトリフル
オロエチレン、ヘキサフルオロプロピレンおよびトリフ
ルオロエチレンからなる群から選ばれるものである。こ
れらのフルオロオレフィンは重合性の面で優れている。
クロロトリフルオロエチレンおよびトリフルオロエチレ
ンがより好ましい。 【０００６】 本発明における（ｂ）成分は、アクリル
酸メチルエステル、アクリル酸シクロヘキシルエステル
およびアクリル酸イソボルニルエステルからなる群から
選ばれるアクリル酸アルキルエステルである。 【０００７】 【０００８】本発明における（ｃ）オレフィン性不飽和
結合および加水分解可能な基を有する有機珪素化合物と
しては、下記式（１）で表される。 Ｒ−ＳｉＸn Ｙ3-n （１） （Ｒはオレフィン性不飽和結合を有する基、Ｘは炭素数
１〜２０のアルキル基を示し、Ｙは加水分解可能な基で
あり、複数個有る場合のＸおよびＹはいずれも同じでも
異なっていてもよく、ｎは０、１または２である） 上記式（１）におけるＲの具体例としては、ビニル基、
アリル基、ブテニル基、ビニルオキシ基、アリルオキシ
基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ
Ｏ（ＣＨ2 ）3 −、ＣＨ2 ＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ2 ）
3 −、ＣＨ2 ＝ＣＨＯＣＯ（ＣＨ2 ）3 −、ＣＨ2 ＝Ｃ
（ＣＨ3 ）ＣＯＯ（ＣＨ2 ）3 −およびＣＨ2 ＝Ｃ（Ｃ
Ｈ3 ）ＣＯＯ（ＣＨ2 ）2 −Ｏ−（ＣＨ2 ）3 −等が挙
げられ、これらの中でもビニル基が好ましい。Ｘの具体
例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、オクチ
ル基およびオクタデシル基等が挙げられ、メチル基およ
びエチル基が好ましい。またＹの具体例としては、アル
コキシ基、アミノ基、アシロキシ基、フェノキシ基、メ
ルカプト基およびイミノオキシ基などが挙げられ、アル
コキシ基が特に好ましい。アルコキシ基の具体例として
メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基お
よびメトキシエトキシ基等が挙げられ、特にメトキシ基
およびエトキシ基が好ましい。 【０００９】本発明における含フッ素共重合体には、物
性を損なわない範囲でその他の単量体を共重合しても良
い。かかる共重合体としては、エチレン、プロピレンお
よびイソブチレンなどのα−オレフィン類、塩化ビニル
および塩化ビニリデンなどのクロロエチレン類、エチル
ビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ｎ−ブ
チルビニルエーテル、ｔ−ブチルビニルエーテルおよび
シクロヘキシルビニルエーテルなどのアルキルビニルエ
ーテル類、プロピオン酸ビニル、カプロン酸ビニル、ピ
バリン酸ビニル、ヴェオバ−９〔商品名：シェル化学
（株）製〕、シクロヘキサンカルボン酸ビニルおよび安
息香酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル類が例示
されるが、これらに限定されない。 【００１０】 本発明における含フッ素共重合体は上記
必須構成単量体の合計量を基準とする割合が、（ａ）フ
ルオロオレフィン：５〜７０モル％、（ｂ）アクリル酸
メチルエステル、アクリル酸シクロヘキシルエステルお
よびアクリル酸イソボルニルエステルからなる群から選
ばれるアクリル酸アルキルエステル：２０〜８０モル
％、（ｃ）オレフィン性不飽和結合および加水分解可能
な基を有する有機珪素化合物：１〜２０モル％である。
好ましくは（ａ）：１５〜６０モル％、（ｂ）：３０〜
７５モル％および（ｃ）：２〜１０モル％であり、また
前記その他の単量体は０〜３０モル％の範囲である。
（ａ）フルオロオレフィンが７０モル％を超えると含フ
ッ素共重合体の溶解性が低下し、５モル％未満であると
耐候性が低下する。（ｂ）アクリル酸メチルエステル、
アクリル酸シクロヘキシルエステルおよびアクリル酸イ
ソボルニルエステルからなる群から選ばれるアクリル酸
アルキルエステルが８０モル％を超えると耐汚染性が低
下し、２０モル％未満であると密着性が低下する。ま
た、（ｃ）オレフィン性不飽和結合を有する基および加
水分解可能な基を有する有機珪素化合物が２０モル％を
超えると密着性が低下し、１モル％未満であると耐候性
が低下する。また、その他の単量体は、共重合体のコス
トを下げる効果があるが、３０モル％を超えると耐候性
が低下する恐れがある。 【００１１】前記含フッ素共重合体は、ラジカル発生型
重合開始剤の存在下、前記（ａ）〜（ｃ）成分などを共
重合させる方法で製造できる。重合方法としては、塊状
重合、水性媒体中での懸濁重合、有機溶剤中での溶液重
合などの方法が採用可能である。ラジカル発生型重合開
始剤としては、ジイソプロピルパーオキシジカーボネー
ト、tert−ブチルパーオキシピバレート、ベンゾイルパ
ーオキサイドおよびラウロイルパーオキサイド等の過酸
化物、アゾビスイソブチロニトリルおよびアゾビスイソ
バレロニトリル等のアゾ化合物、過硫酸アンモニウムお
よび過硫酸カリウム等の無機過酸化物が使用でき、その
使用量は全単量体に対し０．０００１〜１０モル％の範
囲であることが好ましい。溶液重合における有機溶剤と
しては、テトラヒドロフランおよびジオキサン等の環状
エーテル類；ｎ−ヘキサンおよびシクロヘキサン等の炭
化水素類；ベンゼン、トルエンおよびキシレン等の芳香
族炭化水素類；酢酸エチルおよび酢酸ブチル等のエステ
ル類；アセトン、メチルエチルケトンおよびシクロヘキ
サノン等のケトン類；エタノール、イソプロパノール、
ｎ−ブタノールおよびｎ−ブチルセロソルブ等のアルコ
ール類；１，１，２−トリクロロ−１，２，２−トリフ
ルオロエチレン等のフロン類等が挙げられ、これらの１
種または２種以上を用いることができる。有機溶剤の使
用量は全単量体１００重量部に対して２０〜２００部の
範囲であることが好ましい。 【００１２】重合条件としては、特に限定されないが、
好ましい反応における好適な重合温度は２０〜１００℃
であり、好適な圧力は１〜２００kg/cm2であり、好適な
重合時間は３〜４０時間である。重合に使用する単量体
は、その全量を初期にバッチ仕込みしてもよいし、重合
の進行と共に一部の単量体を逐次添加してもよい。また
必要によりＰＨ調整剤として、炭酸カリウム、炭酸水素
ナトリウム、ハイドロタルサイトおよび陰イオン交換樹
脂等を加えてもよい。 【００１３】本発明における含フッ素共重合体のガラス
転移温度は−２０〜６０℃の範囲である。前記含フッ素
共重合体における分子量はゲルパーミエーションクロマ
トグラフィー（以下ＧＰＣという）による数平均分子量
（ポリスチレン換算）で１０００〜１００万が好まし
く、３０００〜１０万がより好ましい。分子量が１００
万を超えると作業性が悪くなり、１０００より低いと塗
膜の強度が低下する。 【００１４】本発明における塗料組成物は、前記含フッ
素共重合体と後記各添加剤を常法に従い配合させること
により得られるものである。前記塗料用組成物は硬化促
進剤を配合することを必須とする。かかる硬化促進剤と
しては、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸鉛、オクチル
酸カルシウム、オクチル酸鉛、オクチル酸亜鉛、オクチ
ル酸コバルト、テトラプロピルチタネート、テトラブチ
ルチタネートならびにジブチル錫ジラウレート、ジオク
チル錫ジラウレート、ジクロロジブチル錫、ジブチル錫
ジアセテートおよびトリエチル錫モノステアレートなど
の有機錫化合物が例示される。これらの硬化促進剤の使
用量は含フッ素共重合体当たり２０ｐｐｍ〜５重量％が
好ましく、より好ましくは１００ｐｐｍ〜１重量％であ
る。 【００１５】前記塗料用組成物には必要に応じて、有機
溶剤、顔料、脱水剤、紫外線吸収剤、流動調整剤、分散
剤、酸化防止剤ならびにアルキルシリケートおよびその
オリゴマー等の添加剤を加えることができる。有機溶剤
としては前記含フッ素共重合体、硬化剤およびそのほか
各種添加剤を溶解または分散できるものであればよく、
重合時において用いられる上記の有機溶剤類が挙げられ
る。顔料としては、例えば、酸化チタン、べんがら、焼
成顔料等の無機顔料、フタロシアニンブルー、キナクリ
ドンレッド、イソインドリノンおよびカーボンブラック
等の有機顔料が使用可能である。脱水剤としてはオルト
ギ酸トリアルキルエステル等が用いられ、紫外線吸収剤
としては、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾー
ル系化合物および蓚酸アニリド系化合物等が使用でき
る。 【００１６】本発明における塗料用組成物は、スプレー
塗装、ロールコーターおよびはけ塗り等によって金属、
プラスチック、木材、紙およびセメント系などの塗装基
材に直接または下塗り剤を介して塗装することができ
る。金属としては、ＳＵＳ、アルミおよび亜鉛鋼板等が
挙げられ、プラスチックとしては、ＡＢＳ、ＦＲＰ、Ｐ
Ｃ、硬質ＰＶＣ、ベークライト、エポキシ、ポリアクリ
ルおよびポリウレタン等が挙げられ、セメント系として
は、モルタルおよび打放しコンクリート等が挙げられ
る。 【００１７】 【実施例】以下に実施例を挙げて具体的に説明する。 実施例１ 攪拌機を備えた２リットルのオートクレーブに酢酸ブチ
ル１５０ｇ、アクリル酸メチル（以下ＭＡという）１
０．８ｇ、ビニルトリメトキシシラン（以下ＶＭＳとい
う）１．２ｇを仕込み、−７０℃に冷却した。減圧脱気
と窒素置換を３回繰り返した後脱気させ、クロロトリフ
ルオロエチレン（以下ＣＴＦＥという）４８０ｇを仕込
んだ。５８℃まで昇温後、ｔ−ブチルパーオキシピバレ
ート（以下ＰＰＶという）１．６ｇを酢酸ブチル１０ｇ
に溶解させて調製した重合開始剤溶液をオートクレーブ
に圧入し重合を開始した。重合開始後、酢酸ブチル７０
ｇ、ＭＡ９７．５ｇおよびＶＭＳ１０．７ｇの混合液を
６時間かけて一定速度でポンプを用いてオートクレーブ
内に圧入した。重合開始３時間後、ＰＰＶ１．６ｇを酢
酸ブチル１０ｇに溶解させて調製した重合開始剤溶液を
オートクレーブに圧入した。重合開始７時間経過後に６
８℃まで昇温し、重合を計９時間行った。冷却後、未反
応のＣＴＦＥをパージし、オートクレーブを開放して共
重合体溶液を得た。得られた溶液を濾過した後、メタノ
ール中に投入し、洗浄および乾燥させて１２８ｇの共重
合体を得た。ＧＰＣにより測定した前記共重合体のポリ
スチレン換算の数平均分子量は７１００であり、ガラス
転移温度（以下Ｔｇという）は６℃であった。この共重
合体のフッ素分析を行った結果は１３．５重量％であ
り、 1Ｈ−ＮＭＲおよび13Ｃ−ＮＭＲより、共重合体の
組成は、ＣＴＦＥ／ＭＡ／ＶＭＳ＝２２．６／７３．０
／４．４（モル％）であることを確認した。上記で得ら
れた共重合体１００重量部に対してタイペークＣＲ−９
７〔石原産業（株）製酸化チタン〕６１．３重量部を添
加し、固形分５０％になるようにキシレンを添加した
後、ガラスビーズ２５０部を加えペイントコンディショ
ナーで分散させた。濾布でガラスビーズを除いた後、硬
化促進剤としてジブチル錫ジラウレートを０．３重量部
加えて白色塗料組成物に調製した。さらにエポキシ系下
塗塗料が５μとなるように塗布・焼付けした厚さ０．６
mmのクロメート処理電気亜鉛メッキ鋼板上に、乾燥後の
膜厚が４０μになるようにこの塗料組成物を塗布し、常
温で一週間乾燥させ、得られた塗膜を後記の方法で試験
を行い、その結果を後記表１に示す。 【００１８】実施例２ 初期仕込みモノマーのＭＡをアクリル酸シクロヘキシル
（以下ＣＨＡという）１９．４ｇに変更し、追加単量体
のＭＡをＣＨＡ１７４．９ｇに変更した以外は、実施例
１と同様な方法で重合を行い、乾燥後に共重合体を２３
２ｇ得た。得られた共重合体の数平均分子量は７９００
であり、Ｔｇは３５℃であった。この共重合体のフッ素
分析値は１１．８重量％であった。合成例１と同様に分
析し、ＣＴＦＥ／ＣＨＡ／ＶＭＳ＝２９．７／６６．１
／４．２（モル％）であることを確認した。さらに得ら
れた共重合体から実施例１と同様な塗料組成物を調製し
て、実施例１と同様な試験を実施した。その結果を後記
表１に示す。 【００１９】実施例３ 初期仕込みモノマーのＭＡをＭＡ９．３ｇとアクリル酸
イソボルニル（以下ＩＢＸＡという）３．７ｇに変更
し、追加単量体のＭＡをＭＡ８３．８ｇとＩＢＸＡ３
３．４ｇに変更した以外は実施例１と同様な方法で重合
を行い、乾燥後に共重合体を１５９ｇ得た。得られた共
重合体の数平均分子量は９２００でありＴｇは３７℃で
あった。この共重合体のフッ素分析値は１３．９重量％
であった。合成例１と同様に分析し、ＣＴＦＥ／ＭＡ／
ＩＢＸＡ／ＶＭＳ＝２６．３／６０．１／９．１／４．
５（モル％）であることを確認した。さらに得られた共
重合体から実施例１と同様な塗料組成物を調製して、実
施例１と同様な試験を実施した。その結果を後記表１に
示す。 【００２０】比較例１ 攪拌機を備えた２リットルのオートクレーブに酢酸ブチ
ル２２０ｇ、エチルビニルエーテル（以下ＥＶＥとい
う）９０．８ｇ、ＶＭＳ１７．８ｇを仕込み、−７０℃
に冷却した。減圧脱気と窒素置換を３回繰り返した後脱
気し、ＣＴＦＥ２２０ｇを仕込んだ。５８℃まで昇温
後、ＰＰＶ１．６ｇを酢酸ブチル１０ｇに溶解させて調
製した重合開始剤溶液をオートクレーブに圧入し重合を
開始した。重合開始３時間後、ＰＰＶ１．６ｇを酢酸ブ
チル１０ｇに溶解させて調製した重合開始剤溶液をオー
トクレーブに圧入した。重合開始６時間経過後に６８℃
まで昇温し重合を計８時間行った。冷却後、未反応のＣ
ＴＦＥをパージし、オートクレーブを開放して共重合体
溶液を得た。得られた溶液を濾過した後、メタノール中
に投入し、洗浄乾燥させて２４５ｇの共重合体を得た。
ＧＰＣで測定したこの共重合体のポリスチレン換算の数
平均分子量は１２０００であった。この共重合体のフッ
素分析をおこなったところ２６．８重量％であり、Ｔｇ
は２０℃であった。合成例１と同様に分析し、ＣＴＦＥ
／ＥＶＥ／ＶＭＳ＝４９．８／４５．８／４．４（モル
％）であることを確認した。さらに得られた共重合体か
ら実施例１と同様な塗料組成物を調製して、実施例１と
同様な試験を実施した。その結果を後記表１に示す。 【００２１】比較例２ 初期仕込みモノマーをＣＴＦＥ／ＥＶＥ／ヴェオバー９
（以下Ｖ−９という）／ＶＭＳ＝２２０ｇ／４５．４ｇ
／１１５．９ｇ／１７．８ｇに変更した以外は、比較例
１と同様な方法で重合を行い、乾燥後に共重合体を２７
８ｇ得た。得られた共重合体の数平均分子量は６８００
であり、Ｔｇは２９℃であった。この共重合体のフッ素
分析値は２２．６％であった。合成例１と同様に分析
し、ＣＴＦＥ／ＥＶＥ／Ｖ−９／ＶＭＳ＝４８．９／２
３．５／２３．０／４．６（モル％）であることを確認
した。さらに得られた共重合体から実施例１と同様な塗
料組成物を調製して、実施例１と同様な試験を実施し
た。その結果を後記表１に示す。 【００２２】（試験方法） １）６０゜光沢：ＪＩＳ−Ｋ５４００に準じて測定し
た。 ２）基材密着性：初期ならびに温水（５０℃）１週間浸
漬後および沸騰水２時間浸漬後についてそれぞれ碁盤目
試験により測定した。１ｃｍ2 四方に１００個の切込み
を入れ、セロハンテープで剥離したときの残率を示し
た。 ３）耐候性：ＱＵＶ（Ｑパネル社製蛍光紫外線耐候性試
験機）を用いて、各８時間のうち４時間は、塗面裏側か
らイオン交換水をスプレーしながら、合計４０００時間
連続照射させた。試験後の６０゜光沢保持率（％）を示
した。 【００２３】 【表１】 【００２４】 【発明の効果】本発明の塗料用組成物は、高光沢であ
り、耐候性に優れた塗膜を与えるだけでなく塗装基材へ
の密着性にもすぐれた常温硬化可能な塗料用組成物であ
り、その工業的な利用価値は極めて大である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C09D 127/12
C08L 27/12
C09D 133/06
C09D 143/04
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】必須構成単量体およびそれらの合計量を基
準とする割合が、（ａ）テトラフルオロエチレン、クロ
ロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレンお
よびトリフルオロエチレンからなる群から選ばれるフル
オロオレフィン：５〜７０モル％、（ｂ）アクリル酸メ
チルエステル、アクリル酸シクロヘキシルエステルおよ
びアクリル酸イソボルニルエステルからなる群から選ば
れるアクリル酸アルキルエステル：２０〜８０モル％、
（ｃ）オレフィン性不飽和結合および加水分解可能な基
を有する下記式（１）で表される有機珪素化合物：１〜
２０モル％であり、−２０〜６０℃のガラス転移温度を
有する含フッ素共重合体ならびに硬化促進剤からなる常
温硬化可能な塗料用組成物。 Ｒ−ＳｉＸnＹ3-n （１） （Ｒはオレフィン性不飽和結合を有する基、Ｘは炭素数
１〜２０のアルキル基を示し、Ｙは加水分解可能な基で
あり、複数個ある場合のＸおよびＹはいずれも同じでも
異なっていてもよく、ｎは０、１または２である。）
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