JPH10231329A - Fluorine based copolymer having ring in main chain - Google Patents
Fluorine based copolymer having ring in main chainInfo
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- JPH10231329A JPH10231329A JP9307593A JP30759397A JPH10231329A JP H10231329 A JPH10231329 A JP H10231329A JP 9307593 A JP9307593 A JP 9307593A JP 30759397 A JP30759397 A JP 30759397A JP H10231329 A JPH10231329 A JP H10231329A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、耐薬品性、汚れ落
ち性、耐雨すじ汚れ性、耐候性などに優れた塗膜を与
え、また粉体塗料などとしたときに優れた貯蔵安定性や
乾燥しやすさを与える、主鎖に環を有するフッ素系共重
合体およびこの共重合体を含む塗料用樹脂組成物に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention provides a coating film having excellent chemical resistance, stain resistance, rain streak resistance, weather resistance, and the like. The present invention relates to a fluorine-based copolymer having a ring in a main chain, which gives easy drying, and a resin composition for coating containing the copolymer.
【0002】[0002]
【従来の技術】ポリフッ化ビニリデンを主成分とする熱
可塑性のディスパーション型フッ素樹脂塗料やフルオロ
オレフィンとビニルエーテルまたはビニルエステルとの
共重合体を主成分とする溶剤可溶型熱硬化性フッ素樹脂
塗料は塗膜の耐食性や耐久性、汚れの落ちやすさなどの
理由から重防食用、建築用、工業用などの塗料分野で近
年広く使用されるようになってきた(特公昭60−21
667、特開昭59−102962、特開昭61−57
609)。2. Description of the Related Art Thermoplastic dispersion-type fluororesin coatings containing polyvinylidene fluoride as a main component and solvent-soluble thermosetting fluororesin coatings containing a copolymer of fluoroolefin and vinyl ether or vinyl ester as a main component. Has recently been widely used in the field of coatings such as heavy duty anticorrosion, construction, and industrial use because of the corrosion resistance and durability of the coating film, and the ease with which stains can be removed.
667, JP-A-59-102962, JP-A-61-57
609).
【0003】また、年々深刻化する環境汚染問題に対し
て有機溶剤排出量を削減した低公害型の粉体フッ素樹脂
塗料が提案されている(特開平1−103670、特開
平2−60968、特開平6−345822、特開平7
−145332)。Further, low-pollution-type powdered fluororesin paints with reduced organic solvent emissions have been proposed to solve the problem of environmental pollution which is becoming more serious year after year (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 1-103670 and 2-603968; Kaihei 6-345822, JP-A-7
145332).
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ポリフッ化ビニリデン
を主体とするフッ素樹脂塗料は熱可塑性であるために高
温での焼き付けが必要であり、かつ結晶性の樹脂である
ことから塗膜の光沢が不充分なものしか得られず用途が
制限される問題点がある。またフッ化ビニリデンにテト
ラフルオロエチレンやヘキサフルオロプロピレンを共重
合させて得られる低融点フッ素樹脂塗料も提案されてい
る(特開平3−220272)が、硬化部位を有しない
ために架橋塗膜を形成せず耐溶剤性や機械的強度に劣
る。The fluororesin paint mainly composed of polyvinylidene fluoride is required to be baked at a high temperature because it is thermoplastic, and the gloss of the coating film is not high because it is a crystalline resin. There is a problem that only a sufficient product is obtained and the application is limited. A low-melting fluororesin paint obtained by copolymerizing vinylidene fluoride with tetrafluoroethylene or hexafluoropropylene has also been proposed (Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 3-220272). No solvent resistance and poor mechanical strength.
【0005】他方、熱硬化性フッ素樹脂塗料は硬化部位
を有するので比較的低い温度で粉体塗装でき光沢、透明
性、耐溶剤性、機械的強度に優れた塗膜を得ることがで
きる。しかし、従来の粉体フッ素樹脂塗料は貯蔵安定性
を向上させるために、フッ素樹脂のガラス転移温度(以
下、Tg という)が高くなるようなビニルエーテル単量
体やビニルエステル単量体を共重合させたり、硬化部位
を有する単量体として水酸基、エポキシ基またはカルボ
キシル基を有するビニルエーテル単量体、アリルエーテ
ル単量体またはクロトン酸アルキル単量体を共重合させ
ている。On the other hand, since the thermosetting fluororesin paint has a cured portion, powder coating can be performed at a relatively low temperature, and a coating film excellent in gloss, transparency, solvent resistance, and mechanical strength can be obtained. However, because conventional powder fluororesin paint to improve the storage stability, the glass transition temperature of the fluorine resin (hereinafter, referred to as T g) copolymerizing becomes higher such vinyl ether monomers and vinyl ester monomers are Alternatively, a vinyl ether monomer having a hydroxyl group, an epoxy group or a carboxyl group, an allyl ether monomer, or an alkyl crotonate monomer is copolymerized as a monomer having a curing site.
【0006】このため、結果的に沸点が高い単量体を使
用することになる。このフッ素樹脂は熱的にそれほど安
定ではないため高温で乾燥できず、乾燥時に未反応の高
沸点単量体やその他が残存するため粉体の固形分率を上
げにくく、また粉体の着色やゲル物が生じる問題点があ
った。As a result, a monomer having a high boiling point is used. Since this fluororesin is not so thermally stable, it cannot be dried at a high temperature, and unreacted high-boiling monomers and others remain during drying, so that it is difficult to increase the solid content of the powder. There was a problem that a gel was generated.
【0007】またTg を高くする目的で2,5−ノルボ
ルナジエン、カルボン酸ビニルおよび水酸基を有するビ
ニル単量体を共重合した塗料用含フッ素共重合体も提案
されている(特開平6−122730)。しかし、この
水酸基を有するビニル単量体として説明されているの
は、全てヒドロキシエチルクロトネート、ヒドロキシブ
チルビニルエーテル、ヒドロキシエチルアリルエーテル
およびヒドロキシエチルメタクリレートのごとく分子内
に「水酸基とエステル結合」または「水酸基とエーテル
結合」を有する単量体、すなわち硬化性部位を有する単
量体にエステル結合やエーテル結合を有するものであ
る。For the purpose of increasing the T g , a fluorine-containing copolymer for coatings in which 2,5-norbornadiene, vinyl carboxylate and a vinyl monomer having a hydroxyl group are copolymerized has also been proposed (JP-A-6-122730). ). However, all of the vinyl monomers having a hydroxyl group are described as "hydroxyl-ester bond" or "hydroxyl group" in the molecule like hydroxyethyl crotonate, hydroxybutyl vinyl ether, hydroxyethyl allyl ether and hydroxyethyl methacrylate. And an ester bond, that is, a monomer having a curable site, which has an ester bond or an ether bond.
【0008】この単量体を共重合した含フッ素共重合体
は酸化を受けやすく、この含フッ素共重合体を含む粉体
塗料の場合には、加熱時にゲル化、分子量の増大および
着色をもたらすため乾燥が容易ではない。The fluorinated copolymer obtained by copolymerizing this monomer is susceptible to oxidation. In the case of a powder coating containing this fluorinated copolymer, gelation, an increase in molecular weight and coloring occur when heated. Therefore, drying is not easy.
【0009】また近年塗装物品の表面の汚れを解決する
ために、多フッ素化カーボン鎖と親水性基を有する重合
体を添加した塗料用組成物が提案されている(特開平1
−198653)。しかし、この提案の塗料用組成物
は、雨水による斑点状の汚れの発生を防止する効果は認
められるが、屋外物品、例えば建築物の窓枠の下などの
雨水が集まって流れる部分に発生するすじ状の汚れ(以
下、雨すじ汚れという)を防止する点については充分な
ものではなかった。In recent years, a coating composition containing a polymer having a polyfluorinated carbon chain and a hydrophilic group has been proposed in order to solve the dirt on the surface of a coated article (Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 1-1990).
-198653). However, although the proposed coating composition is effective in preventing spot-like stains from being generated by rainwater, it is generated in outdoor articles, for example, in areas where rainwater gathers and flows, such as under window frames of buildings. It is not enough to prevent streak-like stains (hereinafter referred to as rain streak stains).
【0010】また、オルガノシリケートの縮合物を配合
してなる塗料用組成物が提案されている(WO94/0
6870)。しかし、この提案の組成物は、長期的に観
察すると雨すじ汚れの低減効果は確認されるが、屋外曝
露初期に雨すじ汚れが発生しやすい問題点があった。ま
た、この組成物による塗膜は、その上に同種の塗料を再
塗装(リコート)すると、層間の付着性が低く剥離を生
じることがあった。[0010] Further, a coating composition containing a condensate of an organosilicate has been proposed (WO 94/0).
6870). However, although the composition of this proposal has an effect of reducing rain streak when observed over a long period of time, it has a problem that rain streak easily occurs in the early stage of outdoor exposure. In addition, when a coating film of this composition is repainted (recoated) with the same type of coating material on the coating film, adhesion between layers is low and peeling may occur.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決すべくなされたものであり、(a)フルオロオレフ
ィンに基づく重合単位、(b)フルオロオレフィンと共
重合しうる不飽和基を環に有する環状単量体に基づく重
合単位、(c)硬化性部位を有するがエステル結合およ
びエーテル結合をいずれも有しないエチレン性不飽和化
合物に基づく重合単位、および任意に(d)エチレン、
プロピレンおよびイソブチレンから選ばれる1種以上の
オレフィンに基づく重合単位または脂肪族環を有するビ
ニルエーテルに基づく重合単位からなり、(a)、
(b)、(c)および(d)の合計に対するそれぞれの
割合が(a)35〜65モル%、(b)5〜45モル
%、(c)1〜30モル%および(d)0〜40モル%
であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフによるポ
リスチレン換算値による数平均分子量が2,000〜1
00,000の範囲であるフッ素系共重合体であって、
共重合体の主鎖に前記環状単量体に基づく環を有するフ
ッ素系共重合体を提供する。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and comprises (a) a polymerized unit based on a fluoroolefin, and (b) an unsaturated group capable of copolymerizing with the fluoroolefin. A polymerized unit based on a cyclic monomer having a ring, (c) a polymerized unit based on an ethylenically unsaturated compound having a curable site but having neither an ester bond nor an ether bond, and optionally (d) ethylene,
(A) comprising polymerized units based on one or more olefins selected from propylene and isobutylene or polymerized units based on vinyl ether having an aliphatic ring,
The proportions of (b), (c) and (d) with respect to the total are (a) 35 to 65 mol%, (b) 5 to 45 mol%, (c) 1 to 30 mol%, and (d) 0 to 0 40 mol%
Having a number average molecular weight of 2,000 to 1 in terms of polystyrene by gel permeation chromatography.
A fluorinated copolymer in the range of 00,000,
Provided is a fluorine-based copolymer having a ring based on the cyclic monomer in the main chain of the copolymer.
【0012】また、このフッ素系共重合体と硬化剤を含
む塗料用樹脂組成物、およびこのフッ素系共重合体と硬
化剤を含む粉体塗料用樹脂組成物を提供する。Further, the present invention provides a resin composition for paint containing the fluorine-based copolymer and a curing agent, and a resin composition for powder paint containing the fluorine-based copolymer and a curing agent.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】重合単位(a)を与えるフルオロ
オレフィンとは、1個以上のフッ素原子を有する重合性
オレフィンを意味する。具体的には、テトラフルオロエ
チレン、クロロトリフルオロエチレン、トリフルオロエ
チレン、フッ化ビニリデン、ペンタフルオロプロピレ
ン、ヘキサフルオロプロピレンなどが好ましく、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、
ヘキサフルオロプロピレンなどの炭素数2〜3のパーハ
ロオレフィンが好ましい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The fluoroolefin giving the polymerized unit (a) means a polymerizable olefin having one or more fluorine atoms. Specifically, tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, trifluoroethylene, vinylidene fluoride, pentafluoropropylene, hexafluoropropylene and the like are preferable, and particularly, tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene,
C2-C3 perhaloolefins, such as hexafluoropropylene, are preferred.
【0014】貯蔵安定性、低着色性などが重要である場
合には塩素原子を含まないフルオロオレフィンが望まし
い。なかでも低着色性の観点などからテトラフルオロエ
チレンが好ましい。When storage stability and low colorability are important, a fluoroolefin containing no chlorine atom is desirable. Among them, tetrafluoroethylene is preferred from the viewpoint of low coloring property.
【0015】重合単位(b)はフルオロオレフィンと共
重合しうる不飽和基を環に有する環状単量体に基づく重
合単位であり、本発明の共重合体の主鎖はこの環を有す
るものである。共重合体の主鎖に環を有するとは、環を
構成する炭素原子の2以上が共重合体の主鎖を構成する
炭素連鎖中の炭素原子であることを意味する。The polymerized unit (b) is a polymerized unit based on a cyclic monomer having an unsaturated group in the ring copolymerizable with a fluoroolefin, and the main chain of the copolymer of the present invention has this ring. is there. Having a ring in the main chain of the copolymer means that two or more of the carbon atoms constituting the ring are carbon atoms in the carbon chain constituting the main chain of the copolymer.
【0016】重合単位(b)を与える単量体としては、
フルオロオレフィンと共重合しうる環状の不飽和基を有
する単量体であれば限定されず、この環が脂肪族環また
は複素環である化合物が好ましい。また、この単量体は
エステル結合を有しないものが好ましい。The monomer giving the polymerized unit (b) includes
The monomer is not limited as long as it has a cyclic unsaturated group copolymerizable with the fluoroolefin, and a compound in which this ring is an aliphatic ring or a heterocyclic ring is preferable. The monomer preferably has no ester bond.
【0017】上記環が脂肪族環である化合物としては、
ノルボルナジエン類、ノルボルネン類、ジシクロペンタ
ジエンなどの2個以上の脂肪族環を有する化合物、また
はシクロヘキセン、シクロペンテン、シクロペンタジエ
ンなどの1個の脂肪族環を有する化合物などが挙げられ
る。The compound in which the above-mentioned ring is an aliphatic ring includes:
Examples thereof include compounds having two or more aliphatic rings such as norbornadienes, norbornenes, and dicyclopentadiene, and compounds having one aliphatic ring such as cyclohexene, cyclopentene, and cyclopentadiene.
【0018】ノルボルナジエン類としては、2−アセト
キシ−3−フェニル−2,5−ノルボルナジエンなどの
アリール基を有する2,5−ノルボルナジエンおよび
2,5−ノルボルナジエンなどが挙げられる。Examples of norbornadienes include 2,5-norbornadiene having an aryl group such as 2-acetoxy-3-phenyl-2,5-norbornadiene and 2,5-norbornadiene.
【0019】ノルボルネン類としては、5−エチルビシ
クロ[2.2.1]ヘプト−2−エンなどのアルキル基
を有する2−ノルボルネン、5−エチリデンビシクロ
[2.2.1]ヘプト−2−エンなどのアルキリデン基
を有する2−ノルボルネン、5−ビニルビシクロ[2.
2.1]ヘプト−2−エン、5−アリルビシクロ[2.
2.1]ヘプト−2−エンなどのアルケニル基を有する
2−ノルボルネン、3−フェニル−2−ノルボルネンな
どのアリール基を有する2−ノルボルネンおよび2−ノ
ルボルネンなどが挙げられる。Examples of the norbornenes include 2-norbornene and 5-ethylidenebicyclo [2.2.1] hept-2-ene having an alkyl group such as 5-ethylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene. 2-norbornene, 5-vinylbicyclo [2.
2.1] Hept-2-ene, 5-allylbicyclo [2.
2.1] 2-norbornene having an alkenyl group such as hept-2-ene and 2-norbornene and 2-norbornene having an aryl group such as 3-phenyl-2-norbornene.
【0020】重合単位(b)を与える単量体がアルケニ
ル基を有する場合、環中の不飽和基に比べアルケニル基
は重合性が低いため、アルケニル基は重合後も残存する
ので酸化してエポキシ基などに変換することもできる
し、そのまま加硫部位として利用することもできる。When the monomer giving the polymerized unit (b) has an alkenyl group, the alkenyl group has lower polymerizability than the unsaturated group in the ring. It can be converted into a group or the like, or can be used as it is as a vulcanization site.
【0021】上記環が複素環である化合物としては、ジ
ヒドロフラン、フラン、γ−ピラン、ピロール、チオフ
ェンなどが挙げられる。Examples of the compound having a heterocyclic ring include dihydrofuran, furan, γ-pyran, pyrrole, thiophene and the like.
【0022】重合性および高Tg を与えるという観点か
ら、5−エチリデンビシクロ[2.2.1]ヘプト−2
−エン、5−ビニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2
−エン、2,5−ノルボルナジエン、2−ノルボルネ
ン、が好ましい。より好ましくは2,5−ノルボルナジ
エン、2−ノルボルネンである。From the viewpoint of polymerizability and providing a high T g , 5-ethylidenebicyclo [2.2.1] hept-2
-Ene, 5-vinylbicyclo [2.2.1] hept-2
-Ene, 2,5-norbornadiene and 2-norbornene are preferred. More preferred are 2,5-norbornadiene and 2-norbornene.
【0023】重合単位(c)は硬化性部位を有するがエ
ステル結合およびエーテル結合をいずれも有しないエチ
レン性不飽和化合物に基づく重合単位である。重合単位
(c)は環を有しない単量体であるか、または環を有す
る場合その環にはフルオロオレフィンと共重合しうる不
飽和基を有しない単量体に基づくものであり、重合単位
(b)とは異なる。The polymerized unit (c) is a polymerized unit based on an ethylenically unsaturated compound having a curable site but having neither an ester bond nor an ether bond. The polymerized unit (c) is a monomer having no ring, or, if having a ring, is based on a monomer having no unsaturated group copolymerizable with a fluoroolefin in the ring, and the polymerized unit It is different from (b).
【0024】硬化性部位としては、水酸基、エポキシ
基、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、加水分解性
シリル基、アミノ基、カルボニル基、チオール基、アル
デヒド基などが挙げられる。また、本発明のフッ素系共
重合体を粉体塗料に応用する場合には、硬化性部位とし
て水酸基、エポキシ基またはカルボキシル基が特に好ま
しい。Examples of the hardening site include a hydroxyl group, an epoxy group, a carboxyl group, a carboxylic acid anhydride group, a hydrolyzable silyl group, an amino group, a carbonyl group, a thiol group, and an aldehyde group. When the fluorine-based copolymer of the present invention is applied to a powder coating, a hydroxyl group, an epoxy group or a carboxyl group is particularly preferred as the curable site.
【0025】重合単位(c)にはエステル結合およびエ
ーテル結合がいずれも存在しないことが必須であり、ま
たフッ素原子を有しないものが好ましい。重合収率が高
いこと、貯蔵安定性、入手の容易性、硬化剤との反応性
および沸点を考慮すると水酸基を有する単量体としては
水酸基を有するα−オレフィン類が好ましく、エポキシ
基を有する単量体としてはビニル基を有するエポキシ化
合物類が好ましく、カルボキシル基を有する単量体とし
ては不飽和カルボン酸類が好ましい。It is essential that the polymer unit (c) has neither an ester bond nor an ether bond, and those having no fluorine atom are preferred. In consideration of a high polymerization yield, storage stability, availability, reactivity with a curing agent, and a boiling point, as a monomer having a hydroxyl group, an α-olefin having a hydroxyl group is preferable, and a monomer having an epoxy group is preferable. As the monomer, an epoxy compound having a vinyl group is preferable, and as the monomer having a carboxyl group, an unsaturated carboxylic acid is preferable.
【0026】水酸基を有するα−オレフィン類として
は、アリルアルコールが好ましい。ビニル基を有するエ
ポキシ化合物としては、3−ビニルシクロヘキセンオキ
シドなどのビニル基を有する脂環式エポキシ化合物、
1、3−ブタジエンモノエポキシドなど直鎖状または分
岐状のエポキシ化合物などが例示される。As the α-olefin having a hydroxyl group, allyl alcohol is preferred. Examples of the epoxy compound having a vinyl group include an alicyclic epoxy compound having a vinyl group such as 3-vinylcyclohexene oxide;
Examples thereof include linear or branched epoxy compounds such as 1,3-butadiene monoepoxide.
【0027】また、不飽和カルボン酸類としては、3−
ブテン酸、4−ペンテン酸、3−ヘキセン酸、4−ヘキ
セン酸、5−ヘキセン酸、5−ヘプテン酸、6−ヘプテ
ン酸、6−オクテン酸、7−オクテン酸、7−ノネン
酸、8−ノネン酸、8−デセン酸、9−デセン酸、9−
ウンデセン酸、10−ウンデセン酸、11−トリデセン
酸、12−トリデセン酸などが例示される。また、カル
ボキシル基がビニルエーテルによってブロックされた単
量体を共重合した後、酸性条件下で解離させてもよい。The unsaturated carboxylic acids include 3-
Butenoic acid, 4-pentenoic acid, 3-hexenoic acid, 4-hexenoic acid, 5-hexenoic acid, 5-heptenoic acid, 6-heptenoic acid, 6-octenoic acid, 7-octenoic acid, 7-nonenoic acid, 8- Nonenic acid, 8-decenoic acid, 9-decenoic acid, 9-
Examples include undecenoic acid, 10-undecenoic acid, 11-tridecenoic acid, 12-tridecenoic acid, and the like. After copolymerizing a monomer having a carboxyl group blocked by vinyl ether, the carboxyl group may be dissociated under acidic conditions.
【0028】重合単位(d)を与える単量体は任意成分
であり、この単位を全く含まなくともよいが、重合単位
(d)を与える単量体を使用することにより本発明のフ
ッ素系共重合体の柔軟性が向上し、また意外なことに重
合単位(d)を多く含有するほど高温加熱時の着色が少
なくなる。The monomer giving the polymerized unit (d) is an optional component, and may not contain this unit at all. However, by using the monomer giving the polymerized unit (d), the fluorine-containing copolymer of the present invention can be used. The flexibility of the polymer is improved, and surprisingly, the more the polymerized unit (d) is contained, the less the coloring at the time of heating at a high temperature.
【0029】重合単位(d)を与える単量体は、エチレ
ン、プロピレンおよびイソブチレンから選ばれる1種以
上のオレフィン、またはシクロヘキシルビニルエーテル
などの脂肪族環を有するビニルエーテルである。カルボ
ン酸ビニルおよび直鎖状のアルキルビニルエーテルは着
色が大きいため本発明に適さないが、意外にもシクロヘ
キシルビニルエーテルなどの脂肪族環を有するビニルエ
ーテルは特異的に着色が少ない特徴を有する。これらの
オレフィンとビニルエーテルは併用してもよい。着色を
低減する効果が大きいため重合単位(d)を与える単量
体としては脂肪族環を有するビニルエーテルが好まし
い。前記脂肪族環を有するビニルエーテルは重合単位
(b)とは異なり脂肪族環にはフルオロオレフィンと共
重合しうる不飽和基を有しない。The monomer giving the polymerized unit (d) is one or more olefins selected from ethylene, propylene and isobutylene, or a vinyl ether having an aliphatic ring such as cyclohexyl vinyl ether. Vinyl carboxylate and linear alkyl vinyl ether are unsuitable for the present invention because of their high coloration, but surprisingly, vinyl ethers having an aliphatic ring such as cyclohexyl vinyl ether have the characteristic of being specifically colored less. These olefins and vinyl ethers may be used in combination. A vinyl ether having an aliphatic ring is preferable as the monomer giving the polymerized unit (d) because of a large effect of reducing coloring. Unlike the polymerized unit (b), the vinyl ether having an aliphatic ring does not have an unsaturated group capable of copolymerizing with a fluoroolefin in the aliphatic ring.
【0030】本発明の上記重合単位(a)、(b)、
(c)および(d)の合計に対するそれぞれの割合は
(a)35〜65モル%、(b)5〜45モル%、
(c)1〜30モル%および(d)0〜40モル%であ
る。好ましいそれぞれの割合は(a)40〜60モル
%、(b)10〜40モル%、(c)5〜30モル%お
よび(d)0〜20モル%である。ここで重合単位
(d)の割合が0モル%とは、重合単位(d)を全く含
まなくともよいことを意味する。The polymerized units (a), (b),
(C) and (d) relative to the total of (a) 35 to 65 mol%, (b) 5 to 45 mol%,
(C) 1 to 30 mol% and (d) 0 to 40 mol%. Preferred respective proportions are (a) 40 to 60 mol%, (b) 10 to 40 mol%, (c) 5 to 30 mol%, and (d) 0 to 20 mol%. Here, the ratio of the polymerized unit (d) of 0 mol% means that the polymerized unit (d) does not need to be contained at all.
【0031】本発明のフッ素系共重合体を塗料に用いる
場合、重合単位(a)の割合が少なすぎると耐候性に劣
り、多すぎると塗料用硬化剤との相溶性や被塗装物との
密着性に劣る。重合単位(b)の割合が少なすぎるとフ
ッ素系共重合体のTg を高くできず、多すぎると得られ
る塗膜の耐候性が損なわれる。重合単位(c)の割合が
少なすぎると得られる塗膜の架橋が充分でなく、多すぎ
るとフッ素系共重合体のTg を高くできない。重合単位
(d)の割合が多すぎるとフッ素系共重合体のTg を高
くできない。When the fluorine-based copolymer of the present invention is used in a coating, if the proportion of the polymerized unit (a) is too small, the weather resistance is poor, and if it is too large, the compatibility with the curing agent for the coating and the compatibility with the object to be coated. Poor adhesion. When the proportion of the polymerized units (b) is too small can not raise the T g of the fluorine based copolymer, weather resistance too much, the resulting coating film is impaired. Is not sufficient crosslinking of the resulting coating film and the ratio is too small polymerized units (c), when too much can not be higher T g of the fluorine-based copolymer. When the proportion of the polymerized units (d) is too large it can not be increased a T g of fluorocopolymer.
【0032】本発明のフッ素系共重合体は、Tg が30
〜100℃の範囲にあるものが好ましい。粉体塗料に用
いる場合は、Tg が40〜80℃の範囲にあることが好
ましい。Tg が低すぎると粉体粒子のブロッキングが生
じ、Tg が高すぎると加熱塗装時に充分な流動性が得ら
れず塗膜の外観を損なうため好ましくない。The fluorocopolymer of the present invention, T g 30
Those in the range of -100 ° C are preferred. When used in powder coating, it is preferred that the T g is in the range of 40 to 80 ° C.. If the Tg is too low, blocking of the powder particles occurs, and if the Tg is too high, sufficient fluidity cannot be obtained at the time of heating and the appearance of the coating film is impaired, which is not preferable.
【0033】本発明のフッ素系共重合体の「ゲルパーミ
エーションクロマトグラフによるポリスチレン換算値に
よる数平均分子量」(以下、単にMn という)は、2,
000〜100,000であり、好ましくは2,500
〜100,000であり、より好ましくは3,000〜
30,000である。The “number average molecular weight of the fluorocopolymer of the present invention in terms of polystyrene as determined by gel permeation chromatography” (hereinafter simply referred to as M n ) is 2,
000 to 100,000, preferably 2,500
~ 100,000, more preferably 3,000 ~
30,000.
【0034】本発明のフッ素系共重合体を塗料に用いる
場合のMn は、2,000〜50,000が好ましく、
より好ましくは3,000〜20,000であり、さら
に好ましくは3,000〜10,000である。Mn が
小さすぎると、充分な耐候性が得られず、また大きすぎ
るとワニスの粘度が大きく塗装作業性が劣り、特に粉体
塗料に用いる場合には溶融粘度が大きすぎて平滑な塗膜
が得られないため好ましくない。M n in the case of using [0034] The fluorocopolymer of the present invention in paints, preferably 2,000 to 50,000,
It is more preferably from 3,000 to 20,000, and still more preferably from 3,000 to 10,000. If Mn is too small, sufficient weather resistance cannot be obtained, and if it is too large, the viscosity of the varnish is large and coating workability is inferior. Especially when used for powder coating, the melt viscosity is too large and a smooth coating film is obtained. Is not preferred because it cannot be obtained.
【0035】本発明のフッ素系共重合体を塗料に用いる
場合、必要に応じて硬化剤、硬化補助触媒、表面調整
剤、表面平滑剤、シランカップリング剤、紫外線吸収
剤、光安定剤、着色顔料、メタリック顔料、体質顔料な
どを本発明の塗料用樹脂組成物に配合できる。また、フ
ッ素系共重合体とともに一般の塗料用組成物に用いる公
知のアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、
アミノ樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂などの樹
脂を併用してもよい。When the fluorine-based copolymer of the present invention is used for a coating material, a curing agent, a curing auxiliary catalyst, a surface conditioner, a surface smoothing agent, a silane coupling agent, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a coloring agent, if necessary. Pigments, metallic pigments, extender pigments, and the like can be blended in the coating resin composition of the present invention. In addition, a known acrylic resin, polyester resin, alkyd resin used for a general coating composition together with a fluorine-based copolymer,
Resins such as amino resin, epoxy resin and polyurethane resin may be used in combination.
【0036】硬化剤としては、メチロール化メラミン、
メチロール化ベンゾグアナミン、アミノ樹脂、ブロック
イソシアネート、有機アミン、有機金属化合物、金属キ
レート化合物、酸、塩基、ブロック化された酸、ブロッ
ク化された塩基などが挙げられる。As the curing agent, methylolated melamine,
Examples include methylolated benzoguanamine, amino resin, blocked isocyanate, organic amine, organometallic compound, metal chelate compound, acid, base, blocked acid, blocked base and the like.
【0037】本発明の塗料用樹脂組成物に硬化剤を配合
する場合の配合割合は、フッ素系共重合体100重量部
に対して5〜70重量部程度が好ましく、1〜50重量
部がより好ましい。The mixing ratio of the curing agent to the resin composition for coating of the present invention is preferably about 5 to 70 parts by weight, more preferably 1 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the fluorocopolymer. preferable.
【0038】フッ素系共重合体の硬化性部位がエポキシ
基の場合には、硬化剤として二塩基酸、カルボキシル基
がブロックされた二塩基酸、ポリカルボン酸無水物、ジ
シアンジアミド、ブロックイソシアネート化合物などが
用いられる。いずれの硬化剤を使用する場合もフッ素系
共重合体は硬化性部位としてエポキシ基以外に水酸基を
有していてもよい。特に硬化剤が酸無水物の場合には水
酸基が併存すると硬化反応性向上に役立つため好まし
い。When the curable site of the fluorine-based copolymer is an epoxy group, a dibasic acid, a dibasic acid having a blocked carboxyl group, a polycarboxylic anhydride, dicyandiamide, a blocked isocyanate compound, or the like is used as a curing agent. Used. Regardless of which curing agent is used, the fluorine-based copolymer may have a hydroxyl group other than an epoxy group as a curable site. Particularly, in the case where the curing agent is an acid anhydride, it is preferable that a hydroxyl group coexists to improve curing reactivity.
【0039】二塩基酸としては、フマル酸、コハク酸、
アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸
などの脂肪族二塩基酸、イソフタル酸、トリメリット酸
などの芳香族二塩基酸があり、脂肪族二塩基酸が好まし
く、ドデカン二酸がさらに好ましい。As the dibasic acid, fumaric acid, succinic acid,
There are aliphatic dibasic acids such as adipic acid, azelaic acid, sebacic acid and dodecane diacid, isophthalic acid and aromatic dibasic acids such as trimellitic acid, with aliphatic dibasic acids being preferred, and dodecane diacid being more preferred. .
【0040】カルボキシル基がブロックされた二塩基酸
としては、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒド
ラジド、ドデカン二酸ジヒドラジド、エイコサン二酸ジ
ヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、アゼライン酸
ジヒドラジド、スベリン酸ジヒドラジド、ピロメリット
酸テトラヒドラジドなどのヒドラジド系化合物がある。Examples of the dibasic acid having a blocked carboxyl group include adipic dihydrazide, sebacic dihydrazide, dodecane diacid dihydrazide, eicosane diacid dihydrazide, isophthalic dihydrazide, azelaic dihydrazide, suberic dihydrazide, and pyromellitic tetrahydrazide. And hydrazide compounds.
【0041】また上記二塩基酸がビニルエーテルでブロ
ックされた化合物も使用でき、この場合のビニルエーテ
ルとしてはメチルビニルエーテル、エチルビニルエーテ
ル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニル
エーテル、n−ブチルビニルエーテル、sec−ブチル
ビニルエーテル、tert−ブチルビニルエーテルなど
のアルキルビニルエーテルなどがある。Compounds in which the above dibasic acid is blocked with vinyl ether can also be used, and in this case, methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, sec-butyl vinyl ether, tert-butyl vinyl ether -Alkyl vinyl ethers such as butyl vinyl ether.
【0042】上記硬化剤を使用する場合には硬化反応を
促進させるため硬化補助触媒を併用してもよい。このよ
うな硬化補助触媒としてはイミダゾールおよびその誘導
体、ジアミノジフェニルメタン、1,8−ジアザビシク
ロ[5.4.0]ウンデカ−7−エンなどのアミン系化
合物が挙げられる。さらに室温での貯蔵安定性を向上さ
せるためにギ酸や酢酸などの有機酸を併用してもよい。When the above-mentioned curing agent is used, a curing auxiliary catalyst may be used in combination to accelerate the curing reaction. Examples of such a curing assisting catalyst include imidazole and derivatives thereof, and amine compounds such as diaminodiphenylmethane and 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene. Further, in order to improve the storage stability at room temperature, an organic acid such as formic acid or acetic acid may be used in combination.
【0043】またポリカルボン酸無水物としては、無水
コハク酸、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、
4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水トリメリッ
ト酸、無水ピロメリット酸、ポリ酸無水物(商品名 ADD
ITOL VXL1381:ヴィアノヴァ社製)などが挙げられる。Examples of the polycarboxylic anhydride include succinic anhydride, phthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride,
4-methylhexahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, polyanhydride (trade name ADD
ITOL VXL1381: manufactured by Vianova).
【0044】またフッ素系共重合体がエポキシ基を有す
る場合にはカチオン重合触媒を用いても硬化できる。こ
の触媒は加熱されることにより活性化されカチオン種ま
たはルイス酸を生成しエポキシ基の開環重合を行う。こ
のような触媒としては芳香族スルホニウム塩などが挙げ
られる。またPolymer Bull.,33,347-353,1994 に記載さ
れているようなイミダゾールの銅錯体も同様に使用でき
る。When the fluorine-based copolymer has an epoxy group, it can be cured by using a cationic polymerization catalyst. The catalyst is activated by heating to generate a cationic species or Lewis acid, thereby effecting ring-opening polymerization of the epoxy group. Examples of such a catalyst include aromatic sulfonium salts. Further, a copper complex of imidazole as described in Polymer Bull., 33, 347-353, 1994 can also be used.
【0045】またフッ素系共重合体の硬化性部位が水酸
基のみである場合にはブロックイソシアネート化合物、
ウレトジオン化合物、テトラメトキシグリコールウリル
(商品名POWDERLINK 1174 :アメリカンサイアナミド社
製)などを硬化剤として用いることが好ましい。When the curable site of the fluorocopolymer is only a hydroxyl group, a blocked isocyanate compound,
It is preferable to use a uretdione compound, tetramethoxyglycoluril (trade name, POWDERLINK 1174: manufactured by American Cyanamid Co.) as a curing agent.
【0046】ブロックイソシアネート化合物としてはイ
ソシアネート基をε−カプロラクタム、フェノール、メ
チルエチルオキシムケトンなどのブロック化剤でブロッ
クしたヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジ
イソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレ
ンジイソシアネートなどのポリイソシアネート化合物、
またはこれらポリイソシアネート化合物の二量体、三量
体などのポリイソシアネート化合物が使用できる。ま
た、ジブチルスズジラウレートなどの硬化補助触媒を併
用してもよい。Examples of the blocked isocyanate compound include polyisocyanate compounds such as hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, tolylene diisocyanate, and xylylene diisocyanate in which isocyanate groups are blocked with a blocking agent such as ε-caprolactam, phenol, and methyl ethyl oxime ketone.
Alternatively, polyisocyanate compounds such as dimers and trimers of these polyisocyanate compounds can be used. Further, a curing auxiliary catalyst such as dibutyltin dilaurate may be used in combination.
【0047】フッ素系共重合体が硬化部位としてカルボ
キシル基を有する場合にはエポキシ基を有する化合物、
酸アミド基を有する化合物などが硬化剤として用いら
れ、具体的にはトリグリシジルイソシアヌレート、ポリ
エポキシドなどが挙げられる。When the fluorine-containing copolymer has a carboxyl group as a curing site, a compound having an epoxy group;
A compound having an acid amide group is used as a curing agent, and specific examples include triglycidyl isocyanurate and polyepoxide.
【0048】本発明のフッ素系共重合体を塗料用樹脂組
成物に用いる場合に親水性基を有する重合体を配合する
と塗膜に親水性を付与できるため耐雨すじ汚れ性が向上
する。ここで親水性基を有する重合体としては、ポリ酢
酸ビニルの部分加水分解物、エチレンー酢酸ビニル共重
合体の部分加水分解物、またはエチレンオキシドの付加
重合体を側鎖に有するアクリル酸エステル系またはメタ
クリル酸エステル系重合体が好ましい。When the fluorine-based copolymer of the present invention is used in a resin composition for coatings, the incorporation of a polymer having a hydrophilic group can impart hydrophilicity to the coating film, thereby improving the resistance to rain streaks. Here, as the polymer having a hydrophilic group, a partially hydrolyzed product of polyvinyl acetate, a partially hydrolyzed product of ethylene-vinyl acetate copolymer, or an acrylate or methacrylic acid having an ethylene oxide addition polymer in a side chain Acid ester polymers are preferred.
【0049】塗膜表面から脱落しにくいことおよび塗装
時の流動性が良いことなどから、親水性基を有する重合
体のMn は500〜5,000が好ましく、500〜
2,000がより好ましい。 Mn of the polymer having a hydrophilic group is preferably from 500 to 5,000, and more preferably from 500 to 5,000, because it is difficult to fall off from the surface of the coating film and the fluidity during coating is good.
2,000 is more preferred.
【0050】充分な親水性が得られることおよび吸湿性
が高すぎず粉体塗料に用いる場合に粉体がブロッキング
しにくいことなどから、上記部分加水分解物は加水分解
率70〜90%の部分加水分解物が好ましい。The partial hydrolyzate has a partial hydrolysis rate of 70 to 90% because it has sufficient hydrophilicity and the powder is hard to absorb when it is used in a powder coating because the moisture absorption is not so high. Hydrolysates are preferred.
【0051】またエチレンオキシドの付加重合体を側鎖
に有するアクリル酸エステル系またはメタクリル酸エス
テル系重合体におけるエチレンオキシドの重合度は5〜
20が好ましい。この重合体は、フルオロアルキル基を
有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル
が共重合されたものでもよい。The degree of polymerization of ethylene oxide in an acrylate or methacrylate ester polymer having an ethylene oxide addition polymer in the side chain is 5 to 5.
20 is preferred. The polymer may be a copolymer of an acrylic ester or a methacrylic ester having a fluoroalkyl group.
【0052】本発明の塗料用樹脂組成物に親水性基を有
する重合体を配合する場合の配合割合は、フッ素系共重
合体100重量部に対し1〜20重量部程度が好まし
く、1〜10重量部がより好ましい。このような配合割
合とすることにより、適切な親水性が得られ、雨すじ汚
れが発生しにくくなり、また粉体塗料に用いる場合に粉
体の吸湿性が大きすぎることもないので粉体がブロッキ
ングすることも少ない。When a polymer having a hydrophilic group is blended into the resin composition for coating of the present invention, the blending ratio is preferably about 1 to 20 parts by weight, preferably 1 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of the fluorine-based copolymer. Parts by weight are more preferred. With such a blending ratio, appropriate hydrophilicity is obtained, rain streaking is less likely to occur, and when used in powder coating, the powder does not have too large a hygroscopic property, so that the powder Less blocking.
【0053】フッ素系共重合体の硬化性部位がエポキシ
基である場合のエポキシ当量は250〜3,000mg
KOH/gの範囲にあるものが好ましく、特に600〜
1,500mgKOH/gの範囲にあるものが好まし
い。エポキシ当量が小さすぎると塗膜が硬くなりすぎ脆
くなり、大きすぎると塗膜の機械的強度が劣り、好まし
くない。When the curable site of the fluorine-based copolymer is an epoxy group, the epoxy equivalent is 250 to 3,000 mg.
Those in the range of KOH / g are preferred, especially
Those in the range of 1,500 mgKOH / g are preferred. If the epoxy equivalent is too small, the coating becomes too hard and brittle, and if it is too large, the mechanical strength of the coating deteriorates, which is not preferable.
【0054】フッ素系共重合体の硬化性部位が水酸基で
ある場合の水酸基価は10〜150mgKOH/gの範
囲にあるのが好ましく、フッ素系共重合体の硬化性部位
がカルボキシル基である場合の酸価は10〜200mg
KOH/gの範囲にあるのが好ましい。水酸基価または
酸価が小さすぎると塗膜の機械的強度が劣り、水酸基価
または酸価が大きすぎると塗膜が硬くなりすぎ脆くな
り、好ましくない。The hydroxyl value is preferably in the range of 10 to 150 mgKOH / g when the curable site of the fluorocopolymer is a hydroxyl group, and the hydroxyl value is preferably in the range of 10 to 150 mgKOH / g when the curable site of the fluorocopolymer is a carboxyl group. Acid value is 10-200mg
It is preferably in the range of KOH / g. When the hydroxyl value or the acid value is too small, the mechanical strength of the coating film is poor, and when the hydroxyl value or the acid value is too large, the coating film becomes too hard and brittle, which is not preferable.
【0055】フッ素系共重合体がエポキシ基と水酸基を
有する場合には、水酸基価は10〜100mgKOH/
gで、かつエポキシ当量が600〜3,000mgKO
H/gの範囲にあるものが好ましい。When the fluorine-containing copolymer has an epoxy group and a hydroxyl group, the hydroxyl value is 10 to 100 mgKOH /
g and an epoxy equivalent of 600 to 3,000 mg KO
Those in the range of H / g are preferred.
【0056】本発明のフッ素系共重合体を粉体塗料に用
いる場合、通常上記の硬化部位を有するフッ素系共重合
体、親水性基を有する重合体、硬化剤、触媒および各種
添加剤を粉末化する。粉末化に際し、常温で固体であり
かつブロッキング現象を起こさないためには、フッ素系
共重合体を170℃で1時間加熱したときのフッ素系共
重合体中の揮発成分(溶剤など)の残存量(加熱残量)
は3%以下、さらには2%以下、特には1%以下、であ
ることが好ましい。When the fluorine-based copolymer of the present invention is used in a powder coating, the fluorine-based copolymer having the above-mentioned cured site, a polymer having a hydrophilic group, a curing agent, a catalyst and various additives are usually used as powders. Become In the case of powdering, in order to be solid at room temperature and not to cause a blocking phenomenon, the residual amount of volatile components (solvents, etc.) in the fluorocopolymer when the fluorocopolymer is heated at 170 ° C. for 1 hour. (Remaining amount of heating)
Is preferably 3% or less, more preferably 2% or less, particularly preferably 1% or less.
【0057】加熱残量が3%を超えると貯蔵安定性が悪
く、また加熱塗装時に塗膜のふくれ、ピンホールなどの
不具合を生じるため好ましくない。この目的のためには
重合単位(b)、(c)、(d)を与える単量体の沸点
は低い方が好ましい。好ましい沸点は常圧で180℃以
下である。If the remaining amount of heating exceeds 3%, the storage stability is poor, and disadvantages such as blistering of the coating film and pinholes during heating coating are not preferred. For this purpose, it is preferable that the monomer giving the polymerized units (b), (c) and (d) has a lower boiling point. The preferred boiling point is 180 ° C. or less at normal pressure.
【0058】本発明の粉体塗料用組成物を粉末化する方
法には、フッ素系共重合体、親水性基を有する重合体、
硬化剤、触媒および各種添加剤の混合物を乾式混合し、
100〜120℃で熱溶融混練した後に粉砕、分級して
粉末化する方法、上記混合物の溶液を二酸化炭素および
極性有機溶媒を用いて超臨界相に溶解させ、急速膨張さ
せることにより粉末化する方法などがある。The method for pulverizing the powder coating composition of the present invention includes a fluorine-based copolymer, a polymer having a hydrophilic group,
Dry mixing of the mixture of curing agent, catalyst and various additives,
Hot melt kneading at 100-120 ° C. followed by pulverization, classification and pulverization, dissolving a solution of the mixture in a supercritical phase using carbon dioxide and a polar organic solvent, and pulverizing by rapid expansion and so on.
【0059】また粉体粒子のブロッキング防止や流動性
向上の目的で粒子表面を有機および/または無機の微粒
子で被覆できる。このような無機微粒子としては硫酸バ
リウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、ケイ酸カ
ルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化アンチモン、二酸
化チタン、酸化鉄、微粉末シリカなどが挙げられる。有
機微粒子としてはポリオレフィン、アクリル系共重合体
などが挙げられる。The surface of the particles can be coated with organic and / or inorganic fine particles for the purpose of preventing blocking of the powder particles and improving the fluidity. Examples of such inorganic fine particles include barium sulfate, calcium carbonate, aluminum oxide, calcium silicate, magnesium silicate, antimony oxide, titanium dioxide, iron oxide, and finely divided silica. Examples of the organic fine particles include polyolefin and acrylic copolymer.
【0060】[0060]
【実施例】実施例(例1〜7、例13、例19〜2
5)、比較例(例8〜12、例14〜17、例26〜3
0)および親水性共重合体の合成例(例18)を挙げて
本発明を詳細に説明する。以下において、一部の化合物
を表1〜2に示す略称で記載する。Examples (Examples 1 to 7, Example 13, and Examples 19 to 2)
5), Comparative Examples (Examples 8 to 12, Examples 14 to 17, and Examples 26 to 3)
The present invention will be described in detail with reference to Synthesis Examples (Example 18) and (0) and a hydrophilic copolymer. In the following, some compounds are described by abbreviations shown in Tables 1 and 2.
【0061】[0061]
【表1】 [Table 1]
【0062】[0062]
【表2】 [Table 2]
【0063】「例1」内容積2.5Lのステンレス製撹
拌機付きオートクレーブ(耐圧50kg/cm2 G)に
NBD40.3g、CHVE27.5g、AA12.7
gを仕込み、冷却脱気、窒素ガスによる加圧を繰り返し
て溶存空気を除去した。次に、HCFC225の177
7g、TFE131.3gをオートクレーブ中に導入し
昇温した。"Example 1" 40.3 g of NBD, 27.5 g of CHVE, 12.7 AA in an autoclave (withstand pressure of 50 kg / cm 2 G) with a stainless steel stirrer having an internal volume of 2.5 L
g, and cooling air degassing and pressurization with nitrogen gas were repeated to remove dissolved air. Next, 177 of HCFC225
7 g and 131.3 g of TFE were introduced into an autoclave and the temperature was raised.
【0064】オートクレーブ内の温度が60℃に達した
時点で圧力10.0kg/cm2 Gを示した。その後、
PBPVの50%HCFC225溶液2ccを添加し、
反応を開始させた。圧力の低下に伴い圧力を維持しつ
つ、TFEを218.8g、CHVEを70.0g、N
BDを100.8g、AAを31.7g連続的に加え反
応を続行させた。When the temperature in the autoclave reached 60 ° C., the pressure showed 10.0 kg / cm 2 G. afterwards,
Add 2 cc of 50% HCFC225 solution of PBPV,
The reaction was started. While maintaining the pressure with the decrease in pressure, 218.8 g of TFE, 70.0 g of CHVE, N
The reaction was continued by continuously adding 100.8 g of BD and 31.7 g of AA.
【0065】なお、反応進行中、PBPVの50%HC
FC225溶液23ccを連続的に加えた。10時間
後、各単量体の供給を停止し2kg/cm2 Gまで反応
を続行し、その後オートクレーブを水冷し、反応を停止
した。During the reaction, 50% HC of PBPV was
23 cc of FC225 solution was added continuously. After 10 hours, the supply of each monomer was stopped, the reaction was continued until 2 kg / cm 2 G, and then the autoclave was cooled with water to stop the reaction.
【0066】室温に達した後、未反応モノマーをパージ
し、オートクレーブを開放した。得られたポリマーを4
mmHgの減圧下で5時間かけて溶剤を除去した後、衝
撃式ハンマーミルで粉砕し、フッ素系共重合体の粉末を
得た。13C−NMRによる組成分析の結果を表3上段
(「/」の右)に示す。また、仕込みモノマー組成を表
3上段(「/」の左)に示す。After reaching room temperature, unreacted monomers were purged and the autoclave was opened. The obtained polymer was 4
After removing the solvent for 5 hours under reduced pressure of mmHg, the mixture was pulverized with an impact hammer mill to obtain a powder of a fluorine-based copolymer. The results of composition analysis by 13 C-NMR are shown in the upper part of Table 3 (to the right of “/”). Further, the charged monomer composition is shown in the upper part of Table 3 (left of “/”).
【0067】「例2〜17」例1と同様にして表3〜5
上段(「/」の左)に示す仕込みモノマー組成により、
共重合を行いフッ素系共重合体の粉末を得た。13C−N
MRによる組成分析の結果を同じく表3〜5上段
(「/」の右)に示す。なお、表3〜5の単量体欄のa
〜dは、それぞれ重合単位(a)〜(d)に対応する単
量体の種類を示す。"Examples 2 to 17" Tables 3 to 5
According to the charged monomer composition shown at the top (left of “/”),
Copolymerization was performed to obtain a powder of a fluorine-based copolymer. 13 CN
The results of composition analysis by MR are also shown in the upper part of Tables 3 to 5 (right of “/”). In addition, a of the monomer column of Tables 3-5
To d show the types of monomers corresponding to the polymerized units (a) to (d), respectively.
【0068】「物性測定試験」例1〜17で得られたフ
ッ素系共重合体のMn 、Tg 、熱安定性(120℃で5
時間加熱後の分子量増加率:◎は増加率1.1未満、〇
は1.2未満、△は1.4未満、×は1.4以上)を表
3〜5下段に示す。[0068] M n of "physical property measurement test" Example 1-17 obtained in the fluorocopolymer, T g, thermal stability (at 120 ° C. 5
The rate of increase in molecular weight after time heating: ◎ indicates an increase rate of less than 1.1, Δ indicates a value of less than 1.2, Δ indicates a value of less than 1.4, and X indicates a value of 1.4 or more.
【0069】「例18」内容積1Lの三口セパラブルフ
ラスコにメタクリル酸メチル23.2g、NKエステル
M−40G(商品名:新中村化学社製ポリエチレングリ
コールモノメタクリレート、エチレンオキシドの重合度
7)8.7g、スチレン26.2g、酢酸ブチル300
gを仕込み上部空間を窒素ガスで置換する。温度を80
℃まで昇温後アゾビスイソブチロニトリルを0.8g添
加して反応を開始した後、重合の進行に従ってメタクリ
ル酸メチルを70g、NKエステルM−40Gを26.
2g、スチレンを78.5gを加えて反応を進行させ
た。"Example 18" 23.2 g of methyl methacrylate and NK ester M-40G (trade name: polyethylene glycol monomethacrylate, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., degree of polymerization of ethylene oxide: 7) in a 1 L three-neck separable flask. 7 g, styrene 26.2 g, butyl acetate 300
g and the head space is replaced with nitrogen gas. 80 temperature
After the temperature was raised to 0 ° C., 0.8 g of azobisisobutyronitrile was added to start the reaction, and then 70 g of methyl methacrylate and 26 g of NK ester M-40G were added according to the progress of the polymerization.
The reaction was allowed to proceed by adding 2 g and 78.5 g of styrene.
【0070】6時間後反応が終了し、冷却後得られたポ
リマーを4mmHgの減圧下で5時間かけて溶剤を除去
した後、衝撃式ハンマーミルで粉砕し、親水性基を有す
るアクリル共重合体からなる親水性共重合体(Mn 約
2,000)の粉末を得た。After 6 hours, the reaction was completed. After cooling, the resulting polymer was removed under reduced pressure of 4 mmHg for 5 hours and then pulverized with an impact hammer mill to obtain an acrylic copolymer having a hydrophilic group. Of a hydrophilic copolymer ( Mn about 2,000) consisting of
【0071】「例19」例1で得たフッ素系共重合体の
粉末37部、親水性共重合体としてメルセンHー696
0(商品名:東ソー社製エチレン/酢酸ビニル共重合体
の部分加水分解物、Mn 約1,000、加水分解率80
%)3.7部、アダクトB−1530(商品名:ヒュル
ズ社製ε−カプロラクタムブロックイソシアネート)
9.2部、DBTDL0.12部、モダフロー2000
(商品名:モンサント社製アクリル系重合体のレベリン
グ剤)0.5部、チヌビン900(商品名:チバガイギ
ー社製ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤)2部、チヌ
ビン144(商品名:チバガイギー社製ヒンダードアミ
ン系光安定剤)0.7部をヘンシェルミキサー(商品
名:三井化工機社製ドライブレンダー)により約1分間
混合し、ついで90〜130℃の温度条件で押し出し混
練機プスコニーダーPR−46(プス社製)を用いて溶
融混合した。次に10℃に冷却した後衝撃式ハンマーミ
ルで粉砕し、180メッシュの金網でふるいにかけ熱硬
化性含フッ素粉体塗料を得た。Example 19 37 parts of the powder of the fluorine-based copolymer obtained in Example 1 and Mersen H-696 as a hydrophilic copolymer.
0 (trade name: partial hydrolyzate of ethylene / vinyl acetate copolymer manufactured by Tosoh Corporation, Mn: about 1,000, hydrolysis rate: 80
%) 3.7 parts, Adduct B-1530 (trade name: ε-caprolactam blocked isocyanate manufactured by Huls Co.)
9.2 parts, DBTDL 0.12 parts, Modaflow 2000
(Product name: Leveling agent of acrylic polymer manufactured by Monsanto) 0.5 part, Tinuvin 900 (Product name: benzotriazole-based ultraviolet absorber manufactured by Ciba Geigy) 2 parts, Tinuvin 144 (Product name: Hindered amine system manufactured by Ciba Geigy) 0.7 parts of a light stabilizer) was mixed for about 1 minute by a Henschel mixer (trade name: Drive render manufactured by Mitsui Kakoki Co., Ltd.), and then extruded and kneaded at a temperature condition of 90 to 130 ° C. Psconi Kneader PR-46 (manufactured by Pus Corporation) ) And melt-mixed. Next, the mixture was cooled to 10 ° C., pulverized with an impact hammer mill, and sieved with a 180-mesh wire net to obtain a thermosetting fluorine-containing powder coating.
【0072】次にリン酸亜鉛処理を施した厚さ1.8m
mの鉄板上に上記粉体塗料を乾燥膜厚が40μmになる
ように静電スプレー塗装し170℃で30分間乾燥硬化
させ、表8の塗膜性能試験を行った。結果を表9に示
す。Next, a zinc phosphate treated 1.8 m thick
The powder coating was electrostatically spray-coated on an iron plate with a thickness of 40 μm and dried and cured at 170 ° C. for 30 minutes. Table 9 shows the results.
【0073】「例20〜30」例2〜9および例15〜
17で得たフッ素系共重合体の粉末から表6〜7に示す
重量比の樹脂組成物を例19と同様に作製し、例19と
同様に静電塗装して表8の塗膜性能試験を行った。結果
を表9〜10に示す。Examples 20 to 30 Examples 2 to 9 and 15 to
A resin composition having a weight ratio shown in Tables 6 and 7 was prepared from the fluorine-based copolymer powder obtained in Example 17 in the same manner as in Example 19, and electrostatically coated in the same manner as in Example 19 to perform a coating film performance test in Table 8. Was done. The results are shown in Tables 9 to 10.
【0074】なお、表6〜7においてメルセンH−68
22X(商品名)は東ソー社製エチレン/酢酸ビニル共
重合体の部分加水分解物(Mn 約800、加水分解率8
0%)を、ビニルアルコール#500(商品名)は関東
化学社製ポリ酢酸ビニルの部分加水分解物(Mn 約50
0、加水分解率78%)を、ビニルアルコール#200
0(商品名)は関東化学社製ポリ酢酸ビニルの部分加水
分解物(Mn 約2000、加水分解率78%)を、コロ
ネート2507は日本ポリウレタン社製ε−カプロラク
タムブロックイソシアネートを、サンエイドSI−10
0Lは三新化学社製カチオン重合触媒を表す。In Tables 6 and 7, Mersen H-68 was used.
22X (trade name) is a partial hydrolyzate of an ethylene / vinyl acetate copolymer manufactured by Tosoh Corporation ( Mn about 800, hydrolysis rate 8
0%) and vinyl alcohol # 500 (trade name) is a partial hydrolyzate of polyvinyl acetate ( Mn about 50
0, hydrolysis rate 78%) with vinyl alcohol # 200
0 (trade name) is a partial hydrolyzate of polyvinyl acetate manufactured by Kanto Chemical Co. ( Mn: about 2000, hydrolysis rate: 78%); Coronate 2507 is ε-caprolactam blocked isocyanate manufactured by Nippon Polyurethane; Sun Aid SI-10
0 L represents a cationic polymerization catalyst manufactured by Sanshin Chemical Co., Ltd.
【0075】[0075]
【表3】 [Table 3]
【0076】[0076]
【表4】 [Table 4]
【0077】[0077]
【表5】 [Table 5]
【0078】[0078]
【表6】 [Table 6]
【0079】[0079]
【表7】 [Table 7]
【0080】[0080]
【表8】 [Table 8]
【0081】[0081]
【表9】 [Table 9]
【0082】[0082]
【表10】 [Table 10]
【0083】[0083]
【発明の効果】本発明のフッ素系共重合体は耐薬品性、
汚れ落ち性、耐候性などに優れた塗膜を与え、また粉体
塗料などの優れた貯蔵安定性や乾燥性を与える。このフ
ッ素系共重合体と親水性基を有する重合体を併用するこ
とで耐雨すじ汚れ性に優れた塗膜が得られる。The fluorocopolymer of the present invention has chemical resistance,
Gives a coating film with excellent stain removal properties and weather resistance, and gives excellent storage stability and drying properties of powder coatings and the like. By using this fluorine-based copolymer and a polymer having a hydrophilic group in combination, a coating film excellent in rain streak stain resistance can be obtained.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI //(C08F 214/18 232:08 216:08) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI // (C08F 214/18 232: 08 216: 08)
Claims (6)
位、(b)フルオロオレフィンと共重合しうる不飽和基
を環に有する環状単量体に基づく重合単位、(c)硬化
性部位を有するがエステル結合およびエーテル結合をい
ずれも有しないエチレン性不飽和化合物に基づく重合単
位、および任意に(d)エチレン、プロピレンおよびイ
ソブチレンから選ばれる1種以上のオレフィンに基づく
重合単位または脂肪族環を有するビニルエーテルに基づ
く重合単位からなり、(a)、(b)、(c)および
(d)の合計に対するそれぞれの割合が(a)35〜6
5モル%、(b)5〜45モル%、(c)1〜30モル
%および(d)0〜40モル%であり、ゲルパーミエー
ションクロマトグラフによるポリスチレン換算値による
数平均分子量が2,000〜100,000の範囲であ
るフッ素系共重合体であって、共重合体の主鎖に前記環
状単量体に基づく環を有するフッ素系共重合体。(1) a polymerization unit based on a fluoroolefin, (b) a polymerization unit based on a cyclic monomer having an unsaturated group in a ring copolymerizable with the fluoroolefin, and (c) a curing unit having a curable site. Polymerized units based on an ethylenically unsaturated compound having neither an ester bond nor an ether bond, and optionally (d) a polymerized unit based on one or more olefins selected from ethylene, propylene and isobutylene, or a vinyl ether having an aliphatic ring And the respective ratios to the total of (a), (b), (c) and (d) are (a) 35 to 6
5 mol%, (b) 5 to 45 mol%, (c) 1 to 30 mol%, and (d) 0 to 40 mol%, and the number average molecular weight in terms of polystyrene by gel permeation chromatography is 2,000. A fluorine-based copolymer having a ring based on the cyclic monomer in the main chain of the copolymer.
ある請求項1記載のフッ素系共重合体。2. The fluorine-based copolymer according to claim 1, wherein the ring of the cyclic monomer is an aliphatic ring or a heterocyclic ring.
ルボルネン類である請求項1記載のフッ素系共重合体。3. The fluorine-based copolymer according to claim 1, wherein the cyclic monomer is a norbornadiene or a norbornene.
またはカルボキシル基である請求項1、2または3記載
のフッ素系共重合体。4. The fluorine-based copolymer according to claim 1, wherein the curable site of (c) is an epoxy group, a hydroxyl group or a carboxyl group.
共重合体と硬化剤を含む塗料用樹脂組成物。5. A coating resin composition comprising the fluorine-based copolymer according to claim 1, 2, 3 or 4, and a curing agent.
共重合体と硬化剤を含む粉体塗料用樹脂組成物。6. A resin composition for powder coatings comprising the fluorinated copolymer according to claim 1, and a curing agent.
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JP9307593A JPH10231329A (en) | 1996-11-28 | 1997-11-10 | Fluorine based copolymer having ring in main chain |
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1997
- 1997-11-10 JP JP9307593A patent/JPH10231329A/en not_active Withdrawn
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