JPH07196983A - 自己硬化性塗料用樹脂組成物 - Google Patents

自己硬化性塗料用樹脂組成物

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JPH07196983A
JPH07196983A JP33560693A JP33560693A JPH07196983A JP H07196983 A JPH07196983 A JP H07196983A JP 33560693 A JP33560693 A JP 33560693A JP 33560693 A JP33560693 A JP 33560693A JP H07196983 A JPH07196983 A JP H07196983A
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JP
Japan
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mol
resin composition
fluorine
unit based
copolymer
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JP33560693A
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English (en)
Inventor
Shunichi Kodama
俊一 児玉
Hiroshi Washida
弘 鷲田
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AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】フルオロオレフィン(A)に基づく重合した単
位、水酸基を有するビニル単量体(B)に基づく重合し
た単位及びブロック化されたイソシアネート基を有する
ビニル単量体(C)に基づく重合した単位を共重合体の
構成成分として含む含フッ素共重合体を含んでなる自己
硬化性塗料用樹脂組成物。 【効果】本発明の組成物は、耐候性・耐薬品性に優れる
フッ素樹脂塗料の利点に加え、従来問題にされていた塗
膜の表面外観・塗膜の機械的性質が改善されており、ま
た顔料分散性に優れ、カラー鋼板・カラーアルミ板・ア
ルミサッシ用の焼付け塗料として有用である。基材の材
質については各種金属材料(鉄・アルミ・銅・ステンレ
ス等)のほか、コンクリート、ガラス等の無機材料にも
適用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規な自己硬化性塗料
用樹脂組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】含フッ素重合体を汎用溶剤に可溶にする
ため、フッ素樹脂の結晶性を低下させた種々の共重合体
が開示されている。それらを塗料用に用いた場合、耐候
性・耐薬品性・光沢に優れた塗膜が得られ、かつ基材と
の密着性にも優れた塗膜が得られることが知られてい
る。
【0003】近年フッ素系溶剤型塗料の用途の拡大にと
もない、塗膜外観・顔料分散性・塗膜強度等について更
なる改良の要求が高まっている。水酸基を有する含フッ
素共重合体は、通常メラミン樹脂、ポリイソシアネート
及びそのブロック体等を硬化剤として用い硬化塗膜を生
成する。ブロック化ポリイソシアネートを硬化剤として
用いる場合、1)焼き付け時のブロック化剤放出にとも
なう塗膜外観の低下、2)顔料分散性が必ずしも満足で
きない点、3)硬化剤と樹脂との相溶性を考慮するとそ
の組み合わせに制約を免れない等改良が求められてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術が
有していた前述の問題点を解決し、フッ素樹脂のもつ優
れた耐候耐久性・耐薬品性を保持し、卓越した塗膜外観
・顔料分散性を有した自己硬化性塗料用樹脂組成物を提
供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の問題点を
解決すべくなされたものであり、フルオロオレフィン
(A)に基づく重合した単位、水酸基を有するビニル単
量体(B)に基づく重合した単位及びブロック化された
イソシアネート基を有するビニル単量体(C)に基づく
重合した単位を共重合体の構成成分として含む含フッ素
共重合体を含んでなる自己硬化性塗料用樹脂組成物。
【0006】フルオロオレフィン(A)としてはテトラ
フルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、フッ
化ビニリデン、トリフルオロエチレン、ヘキサフルオロ
プロピレン、CF2 =CFOCF3 、CF2 =CFOC
37 等が好ましく採用される。特にテトラフルオロエ
チレン、クロロトリフルオロエチレンが好ましい。また
フルオロオレフィンとしては単独でもよく、複数種が併
用されてもよい。
【0007】水酸基を有するビニル単量体(B)として
は、水酸基含有不飽和エーテル類や水酸基含有不飽和エ
ステル類等の単量体が使用され、これらは、単独でも2
種以上併用してもよい。
【0008】水酸基含有不飽和エーテル類の具体例とし
ては、ωヒドロキシブチルビニルエーテル、ωヒドロキ
シエチルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノール
モノビニルエーテル、ωヒドロキシブチルイソプロペニ
ルエーテル、ωヒドロキシエチルイソプロペニルエーテ
ル、エチレングリコールモノアリルエーテル、プロピレ
ングリコールモノアリルエーテル等が挙げられる。
【0009】水酸基含有不飽和エステル類の具体例とし
ては、ωヒドロキシブタン酸ビニル、ωヒドロキシオク
タン酸ビニル、ωヒドロキシブタン酸イソプロペニル、
ωヒドロキシブタン酸イソプロペニル、クロトン酸ヒド
ロキシエチル等が挙げられる。
【0010】ブロック化されたイソシアネート含有ビニ
ル単量体(C)としてはCH2 =CR3 (CH2n
(CO)m4 OCONHR5 NHCOR6 [R3
H,CH3 ;R4 =炭素数1−12のアルキレン、シク
ロアルキレン、R5 =炭素数6〜30のアルキレン、シ
クロアルキレン、R6 =フェノール系残基、アルコール
系残基、活性メチレン系残基、メルカプタン残基、酸ア
ミド残基 イミド系残基、尿素系残基、イミン系残基、
オキシム系残基、 n=0,1; m=0,1]で示される
単量体が使用される。
【0011】具体的には、メチルエチルケトオキシム等
のオキシム系化合物、アセト酢酸エチル等の活性メチレ
ン系化合物、フェノール、ブタノール等のアルコール系
化合物、マレイン酸イミド等の酸イミド系化合物及びマ
レイン酢酸アミド等の酸アミド系化合物等から選ばれる
少なくとも1種とイソフォロンジイソシアネートと前記
水酸基含有ビニル単量体(B)との反応物が挙げられ
る。
【0012】また、メチルエチルケトオキシム等のオキ
シム系化合物、アセト酢酸エチル等の活性メチレン系化
合物、フェノール、ブタノール等のアルコール系化合
物、マレイン酸イミド等の酸イミド系化合物及びマレイ
ン酢酸アミド等の酸アミド系化合物等から選ばれる少な
くとも1種とヘキサメチレンジイソシアネートと前記水
酸基含有ビニル単量体(B)との反応物が挙げられる。
【0013】また、ジメチルエチルケトオキシム等のオ
キシム系化合物、ジアセト酢酸エチル等の活性メチレン
系化合物、フェノール、ブタノール等のアルコール系化
合物、マレイン酸イミド等の酸イミド系化合物及びマレ
イン酢酸アミド等の酸アミド系化合物等から選ばれる少
なくとも1種とイソフォロンジイソシアネートのイソシ
アヌレート変性体と前記水酸基含有ビニル単量体(B)
との反応物が挙げられる。
【0014】また、ジメチルエチルケトオキシム等のオ
キシム系化合物、ジアセト酢酸エチル等の活性メチレン
系化合物、フェノール、ブタノール等のアルコール系化
合物、マレイン酸イミド等の酸イミド系化合物及びマレ
イン酢酸アミド等の酸アミド系化合物等から選ばれる少
なくとも1種とヘキサメチレンジイソシアネートのイソ
シアヌレート変性体と前記水酸基含有ビニル単量体
(B)との反応物が挙げられる。
【0015】前記ブロック化されたイソシアネート含有
ビニル単量体(C)は、それぞれ単独で用いてもよい
し、2種以上組み合わせてもよい。
【0016】また本発明における含フッ素共重合体には
その特徴が失われない範囲で、前記(A)、(B)及び
(C)以外の単量体(D)の少なくとも1種に基づく重
合した単位が共重合体の構成成分として含まれていても
よい。
【0017】例えばエチレン、プロピレン、イソブチレ
ン等のオレフィン類、塩化ビニル、塩化ビニリデン等の
ハロオレフィン類、酢酸ビニル、酪酸ビニル、ピバリン
酸ビニル、安息香酸ビニル、バーサチック酸ビニル等の
カルボン酸ビニル類、エチルビニルエーテル、n−ブチ
ルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、ネオペン
チルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル等
のアルキルビニルエーテル類が例示可能である。
【0018】また、フェニルビニルエーテル、ベンジル
ビニルエーテル、ナフチルビニルエーテル等の芳香族ビ
ニルエーテル、メチルイソプロペニルエーテル、プロピ
ルイソプロペニルエーテル等のイソプロペニルエーテル
類、グリシジルビニルエーテル、グリシジルアリルエー
テル、1−ビニロキシブテンオキサイド、1−アリロキ
シブテンオキサイド等のエポキシ基含有不飽和エーテル
類、蟻酸アリル、酪酸アリル、安息香酸アリル、シクロ
ヘキサンカルボン酸アリル等のカルボン酸アリル、アリ
ルエチルエーテル、アリルアリルフェニルエーテル等の
アリルエーテル類、アクリル酸エチル、メタクリル酸メ
チル等のアクリル酸またはメタクリル酸エステル類、ア
クリル酸、デセン酸、マレイン酸、イタコン酸の不飽和
酸等が例示可能である。
【0019】本発明に用いられる含フッ素共重合体にお
いて、各構成成分(A)、(B)、(C)、(D)の構
成比は(A)30〜70モル%(B)10〜60モル%
(C)10〜60モル%(D)10〜70モル%の範囲
または(A)30〜80モル%(B)10〜60モル%
(C)10〜60モル%(D)0モル%の範囲が好まし
い。
【0020】(A)が30モル%未満では耐候性が低下
する。(B)及び(C)が10モル%未満では硬化度合
が低く充分な硬化塗膜が形成されにくい、60モル%を
超えると塗膜が脆くなる。(B)と(C)の比は、NC
0/OH(モル比)で0.3〜2.0程度が好ましい。
【0021】本発明の含フッ素共重合体は、数平均分子
量が2000〜100000、好ましくは、6000〜
30000でかつ分子量分布が4.0以下、好ましくは
3.0以下のものが好適である。分子量が2000未満
では耐候性、耐薬品性が劣り、100000を超えると
塗料粘度が高く、施工性に難点がある。
【0022】本発明の共重合体は、所定割合の単量体混
合物に重合触媒の共存下、あるいは非共存下に、重合開
始剤あるいは電離性放射線などの重合開始源を作用せし
めて共重合反応を行わしめることによって製造可能であ
る。
【0023】ここで、重合開始剤としては、重合形式あ
るいは重合媒体に応じて、水溶性のものあるいは油溶性
のものが適宜使用可能である。
【0024】具体的には、水溶性開始剤としては、過硫
酸カリウムのごとき過硫酸塩、過酸化水素あるいはこれ
らと亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウムのごと
き還元剤からなるレドックス開始剤、さらにはこれらに
少量の鉄、第一鉄塩、硝酸銀等を共存させた系等の無機
系開始剤、またはジコハク酸パーオキシド、ジグルター
ル酸パーオキシド、モノコハク酸パーオキシドのごとき
二塩基酸酸化物、アゾビスイソブチルアミジン二塩基酸
塩等の有機系開始剤が、また、油溶性開始剤としては、
t−ブチルパーオキシアセテートのごときパーオキシエ
ステル型過酸化物、ジイソプロピルパーオキシジカーボ
ネートのごときジアルキルパーオキシジカーボネート、
ベンゾイルパーオキシド、アゾビスイソブチロニトリル
等が例示される。
【0025】重合開始剤の使用量は、種類、共重合反応
条件に応じて適宜変更可能であるが、通常は共重合され
るべき単量体全量に対して、0.05〜0.5 重量%程度が採
用される。
【0026】上記共重合反応に際して、反応形式として
は特に限定されることはなく、塊状重合、懸濁重合、乳
化重合、溶液重合等が採用しうるが、重合操作の安定
性、生成共重合体の分離の容易性等から、水性媒体中で
の乳化重合あるいはt−ブタノール等のアルコール類、
エステル類、1個以上のフッ素原子を含む飽和ハロゲン
化炭化水素類、キシレン等の芳香族炭化水素等を溶媒と
する溶液重合等が好ましい。
【0027】反応温度は、適宜選定可能であるが、通常
は、10℃〜100 ℃程度が採用され得る。また、反応圧力
は、適宜選定可能であるが、通常は、1 〜100 kg/c
2・G、特に、2 〜50kg/cm2 ・G程度を採用す
るのが望ましい。生成共重合体の固有粘度は、0.05〜2.
0 dl/gであることが好ましい。
【0028】また、生成共重合体の固有粘度を前記範囲
に抑えるために、連鎖移動定数の比較的大きい反応媒体
を使用したり、適宜連鎖移動剤の共存下に共重合反応を
行うことが好ましい。
【0029】本発明の自己硬化性塗料用樹脂組成物は、
前記含フッ素共重合体を主成分とし、溶剤、顔料、補助
硬化剤等から構成される。他の添加剤として、各種樹脂
類、色別れ防止剤、流動性調整剤、酸化防止剤、紫外線
吸収剤等を具体的用途に応じて配合できる。
【0030】溶剤型塗料として用いる場合、溶剤として
は、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、n−ブ
タノール、n−ペンタノール等のアルコール類、メチル
イソブチルケトン、メチルエチルケトン等のケトン類、
エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のグリコールエ
ーテル類、その他市販の各種シンナー等が挙げられる。
【0031】一方、前記含フッ素共重合体を乳化するこ
とにより水分散型塗料に、また含有する水酸基を酸無水
物と反応させ酸価を付与し、塩基で中和することにより
水溶性塗料、電着用塗料に、また粉末化することにより
粉体塗料に使用することも可能である。
【0032】顔料の具体的例としては、酸化チタン、炭
酸カルシウム、カーボンブラック等の無機顔料、フタロ
シアニン、キナクリドン系、アゾ系等の有機顔料が挙げ
られる。添加量は、耐候性・光沢保持の観点からその添
加量は通常含フッ素共重合体に対し約150重量%まで
が好ましい。
【0033】配合可能な各種樹脂類としては、アクリル
系樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル系樹脂、本発明の
含フッ素共重合体以外の樹脂(PTFE、PFA、FE
P、ETFE、PVDF、PVF等)などの1種または
2種以上が挙げられるが特に限定されるものではない。
【0034】本発明の自己硬化性樹脂組成物は、通常の
フッ素ポリオール、アクリルポリオール、ポリエステル
ポリオール塗料に用いられている硬化剤、例えばメラミ
ン樹脂、ブロック化多価イソシアネート類等を補助的に
適用することができる。メラミン樹脂としては、ヘキサ
メトキシメチロールメラミン及びその縮合多核体、ヘキ
サブトキシメチロールメラミン及びその縮合多核体等が
挙げられる。
【0035】ブロック化多価イソシアネートとしてはヘ
キサメチレンジイソシアネート、イソフォロンジイソシ
アネート等の無黄変ジイソシアネートやイソシアヌレー
ト環を有する多価イソシアネートを以下のブロック化剤
で処理した化合物等が好ましく使用される。ブロック化
剤としては、メチルエチルケトオキシム等のオキシム系
化合物、アセト酢酸エチル等の活性メチレン系化合物、
フェノール、ブタノール等のアルコール系化合物、マレ
イン酸イミド等の酸イミド系化合物及びマレイン酢酸ア
ミド等の酸アミド系化合物等が挙げられる。
【0036】
【実施例】
「共重合体の製造」内容積260ccの撹拌機付きステ
ンレス製オートクレーブにキシレン98g、エチルアル
コール28g、ωヒドロキシブチルビニルエーテルとヘ
キサメチレンジイソシアネートとメチルエチルケトオキ
シムとの反応物(HBVEADD−1)37.8g、ヒ
ドロキシブチルビニルエーテル(HBVE)10.4
g、シクロヘキシルビニルエーテル(CHVE)15.
0g、炭酸カリウム0.7g,アゾビスイソブチロニト
リル(AIBN)0.3gをしこみ液体窒素による固化
脱気により溶存酸素を除去する。
【0037】しかるのちクロロトリフルオロエチレン
(CTFE)34.6gをオートクレーブ内に導入し徐
々に昇温する。オートクレーブ内の温度が65℃に達し
た時点で圧力3.3kg/cm2 ・Gを示した。その
後、3時間撹拌下に反応を続け、圧力が1.3kg/c
2 ・Gに低下した時点でオートクレーブを開放し、未
反応のCTFEを除去し、共重合体溶液を取り出した。
この共重合体から炭酸カリウムを濾別し、n−ヘキサン
で再沈し乾燥した。得られた共重合体の収量は55gで
あった。
【0038】得られた共重合体の数平均分子量は850
0であり、ガラス転移温度は40℃であった。また元素
分析、nmrで測定したこの共重合体の組成比は CT
FE/HBVEADD−1/HBVE/CHVE(モル
比)が51/15/15/19であった。同様な方法で
表1に示した共重合体を調製した。
【0039】「組成物の調製」得られた共重合体10g
をキシレン15gに溶解させ、アプリケーターを用いて
クロメート処理アルミ板に塗布、180℃30分で乾燥
硬化させた後、塗膜物性の測定を行った。結果を表1に
まとめた。なお比較例ではブロックイソシアネート硬化
剤を添加した。
【0040】また顔料分散性評価は以下の手順で塗料化
・塗装を行った。共重合体10gをキシレン15gに溶
解し、顔料(キナクリドンレッド)を所定の顔料重量濃
度(pwc=12%)になるように配合し1.5時間配
合したものをアプリケーターにて塗装焼き付け(180
℃30分)した。
【0041】
【表1】
【0042】
【表2】
【0043】
【発明の効果】本発明の組成物は、耐候性・耐薬品性に
優れるフッ素樹脂塗料の利点に加え、従来問題にされて
いた塗膜の表面外観・塗膜の機械的性質が改善されてお
り、また顔料分散性に優れ、カラー鋼板・カラーアルミ
板・アルミサッシ用の焼付け塗料として有用である。基
材の材質については各種金属材料(鉄・アルミ・銅・ス
テンレス等)のほか、コンクリート、ガラス等の無機材
料にも適用できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08G 18/80 NFM

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フルオロオレフィン(A)に基づく重合し
    た単位、水酸基を有するビニル単量体(B)に基づく重
    合した単位及びブロック化されたイソシアネート基を有
    するビニル単量体(C)に基づく重合した単位を共重合
    体の構成成分として含む含フッ素共重合体を含んでなる
    自己硬化性塗料用樹脂組成物。
  2. 【請求項2】(A)/(B)/(C)の共重合割合が3
    0〜80モル%/10〜60モル%/10〜60モル%
    である請求項1の自己硬化性塗料用樹脂組成物。
JP33560693A 1993-12-28 1993-12-28 自己硬化性塗料用樹脂組成物 Pending JPH07196983A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100484290B1 (ko) * 1996-12-30 2006-01-12 고려화학 주식회사 도료조성물
KR100484034B1 (ko) * 1996-12-31 2006-01-27 고려화학 주식회사 자체경화형도료조성물

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KR100484290B1 (ko) * 1996-12-30 2006-01-12 고려화학 주식회사 도료조성물
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