JPH1025447A - 含フッ素ポリマー塗料組成物 - Google Patents

含フッ素ポリマー塗料組成物

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JPH1025447A
JPH1025447A JP17954496A JP17954496A JPH1025447A JP H1025447 A JPH1025447 A JP H1025447A JP 17954496 A JP17954496 A JP 17954496A JP 17954496 A JP17954496 A JP 17954496A JP H1025447 A JPH1025447 A JP H1025447A
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JP
Japan
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fluoropolymer
parts
vdf
weight
coating composition
Prior art date
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Pending
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JP17954496A
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English (en)
Inventor
Masayuki Saito
正幸 斉藤
Takeo Kaneko
武夫 金子
Shozo Akutsu
昭三 阿久津
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TAIHEI KASEI KK
AGC Inc
Original Assignee
TAIHEI KASEI KK
Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】含フッ素ポリマーの優れた特性を有し、塗膜表
面の硬さが高い含フッ素ポリマー塗料組成物を得る。 【解決手段】フッ化ビニリデン系含フッ素ポリマー(弾
性率<500kg/cm2 )、フッ化ビニリデン系含フ
ッ素ポリマー(弾性率≧500kg/cm2 )、有機ポ
リヒドロキシ化合物、有機オニウム化合物、および溶剤
を含む含フッ素ポリマー塗料組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、硬さの高い含フッ
素ポリマー塗料組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】フッ化ビニリデン(以下、VdFとい
う)に基づく重合単位を有する含フッ素ポリマーは耐油
性、耐熱性、耐候性、表面特性等に優れるため幅広い分
野で用いられており、溶剤等に溶解または分散させて塗
料として用いられることも多い。塗料として用いる際
に、硬さの高い塗膜を得るためにはカーボンやシリカ等
の充填剤を多量に配合したり、架橋密度を高めるために
加硫剤を多量に使用する必要があった。しかし、従来の
方法では充分な硬さを達成するのが困難であるだけでな
く、塗膜強度が低下してしまう等の問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、充分な硬さ
を有し、しかも高い塗膜強度を有する含フッ素ポリマー
塗料組成物を提供する。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、(A)VdF
に基づく重合単位を有し25℃の弾性率が500kg/
cm2 未満である含フッ素ポリマー、(B)VdFに基
づく重合単位を有し25℃の弾性率が500kg/cm
2 以上である含フッ素ポリマー、(C)有機ポリヒドロ
キシ化合物、(D)有機オニウム化合物、(E)2価の
金属の酸化物または水酸化物、および(F)溶剤を含む
含フッ素ポリマー塗料組成物である。本発明の含フッ素
ポリマー塗料組成物は基材に塗布し、乾燥した後、加熱
して加硫することにより硬化した塗膜となる。
【0005】[含フッ素ポリマーおよびフッ素樹脂]本
発明に用いる(A)成分の含フッ素ポリマー、および
(B)成分の含フッ素ポリマーは、VdFに基づく重合
単位を有する。(A)成分はVdFと他の共重合性モノ
マーとの共重合体が好ましく、(B)成分はVdF重合
体、またはVdFと他の共重合性モノマーとの共重合体
が好ましい。この共重合体中におけるVdFに基づく重
合単位は2〜99モル%の範囲であり、共重合体の組成
により、フッ素ゴムまたはフッ素樹脂となり、フッ素ゴ
ムとフッ素樹脂の両方の特性を有する共重合体となりう
る場合もある。
【0006】共重合性モノマーとしては含フッ素系モノ
マーが好ましい。含フッ素系モノマーに加えてさらに、
炭化水素系モノマーを用いることも好ましい。
【0007】共重合性モノマーとしては、テトラフルオ
ロエチレン(以下、TFEという)、ヘキサフルオロプ
ロピレン(以下、HFPという)、(パーフルオロブチ
ル)エチレン、クロロトリフルオロエチレン等の含フッ
素オレフィン、パーフルオロ(エチルビニルエーテ
ル)、パーフルオロ(メ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)等のビニルエーテル
類、含フッ素アクリレート類や、エチレン、プロピレ
ン、ブテン等のα−オレフィンなどが挙げられる。
【0008】(A)成分の含フッ素ポリマーとしては、
VdF/TFE/プロピレン系共重合体、VdF/HF
P系共重合体、VdF/HFP/TFE系共重合体が好
ましく、(VdFに基づく重合単位)/(TFEに基づ
く重合単位)/(プロピレンに基づく重合単位)の組成
が2〜50/30〜60/15〜50(モル比)である
VdF/TFE/プロピレン系共重合体、(VdFに基
づく重合単位)/(HFPに基づく重合単位)の組成が
70〜90/10〜30(モル比)であるVdF/HF
P系共重合体、(VdFに基づく重合単位)/(HFP
に基づく重合単位)/(TFEに基づく重合単位)の組
成が40〜80/5〜40/5〜40(モル比)である
VdF/HFP/TFE系共重合体が特に好ましい。こ
れらは、単独で、または2種以上の混合物として使用で
きる。
【0009】(A)成分の含フッ素ポリマーは常温でゴ
ム状のポリマーであり、25℃の弾性率が500kg/
cm2 未満である。弾性率が低い場合は機械的特性が低
下する。好ましくは0.1〜100kg/cm2 の範囲
である。
【0010】(B)成分の含フッ素ポリマーとしては、
VdF重合体、VdF/HFP系共重合体、VdF/H
FP/TFE系共重合体、VdF/TFE/プロピレン
系共重合体が好ましく、(VdFに基づく重合単位)/
(HFPに基づく重合単位)の組成が90〜99/1〜
10(モル比)であるVdF/HFP系共重合体、(V
dFに基づく重合単位)/(HFPに基づく重合単位)
/(TFEに基づく重合単位)の組成が10〜50/1
5〜35/30〜70(モル比)であるVdF/HFP
/TFE系共重合体が特に好ましい。これらは、単独
で、または2種以上の混合物として使用できる。
【0011】(B)成分の含フッ素ポリマーは常温で樹
脂状のポリマーであり、25℃の弾性率が500kg/
cm2 以上である。好ましくは1000〜30000k
g/cm2 の範囲である。弾性率が500kg/cm2
未満では、得られる塗膜の硬さが不充分であり、300
00kg/cm2 以上では溶剤への溶解性が低下するこ
とがある。
【0012】VdF系共重合体の製造に際しては、塊状
重合、懸濁重合、乳化重合、溶液重合等の公知の各種重
合方法はすべて採用できる。
【0013】(A)成分の特性を保持するために、
(A)成分100重量部に対する(B)成分の使用量は
2〜200重量部、特には10〜60重量部が好まし
い。
【0014】[有機ポリヒドロキシ化合物]本発明に用
いる(C)成分の有機ポリヒドロキシ化合物は、(A)
成分の含フッ素ポリマーの加硫剤であり、ビスフェノー
ルAF、ビスフェノールA、ヒドロキノン等の芳香族ポ
リヒドロキシ化合物が好ましく用いられる。加硫剤の効
果を発揮させるために、(A)成分100重量部に対す
る(C)成分の使用量は0.1〜10重量部、特には
0.5〜5重量部が好ましい。
【0015】[有機オニウム化合物]有機ポリヒドロキ
シ化合物を加硫剤として有効に機能させるため、下記の
ような有機オニウム化合物が加硫促進剤として用いられ
る。トリフェニルベンジルホスホニウムクロリド、トリ
オクチルメチルホスホニウムクロリド等の4級ホスホニ
ウム塩、テトラブチルアンモニウムブロミド、硫酸水素
テトラブチルアンモニウム、8−ベンジル−1,8−ジ
アザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エニウムク
ロリド等の4級アンモニウム塩、イミニウム塩、スルホ
ニウム塩等。
【0016】(A)成分100重量部に対する(D)成
分の使用量は0.1〜10重量部、特には0.2〜5重
量部が好ましい。
【0017】[2価の金属の酸化物または水酸化物]加
硫の際には(E)成分が受酸剤として用いられ、特に酸
化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉛、水酸化カルシウム
等の2価の金属の酸化物や水酸化物が好ましく用いられ
る。(A)成分100重量部に対する(E)成分の使用
量は0.5〜50重量部、特には1〜30重量部が好ま
しい。
【0018】[溶剤]本発明に用いる(F)成分の溶剤
は、共重合体を塗料化するために使用する。その種類や
使用量は特に限定されず、用途や使用方法にあわせて適
宜選択される。この溶剤は、(A)、(B)、(C)、
(D)および(E)の各成分を溶解させるものが好まし
いが、成分の一部を分散させるものでもよい。
【0019】本発明の含フッ素ポリマー塗料組成物に
は、塗料の性能を損なわない範囲において必要に応じて
シリカ、カーボン、ガラス繊維や炭素繊維等の充填剤、
顔料、可塑剤、滑剤、接着付与剤、シランカップリング
剤やチタネート系カップリング剤等の任意の成分を混合
できる。また、他の塗料と混合して用いることもでき
る。
【0020】本発明の含フッ素ポリマー塗料組成物は、
上記の各成分を均一に混合することにより容易に製造で
きる。また、加硫剤等の一部の成分を塗料の塗布直前に
混合できるように2液化してもよい。
【0021】こうして得られた含フッ素ポリマー塗料組
成物は、ディップ、スプレー、はけ塗り等の任意の方法
により他のポリマーや木材等の有機材料や、金属、ガラ
ス、石やセラミクス等の無機材料に塗布できる。
【0022】加硫条件は、作業条件等により決められ、
たとえば、100〜400℃で数秒〜24時間程度が一
般的である。
【0023】
【作用】本発明の含フッ素ポリマー塗料組成物は、
(A)含フッ素ポリマーが架橋するとともに、(B)含
フッ素ポリマーも架橋して、硬く強固な塗膜を与えるも
のと考えられる。
【0024】
【実施例】
(参考例1)乳化重合法により、(VdFに基づく重合
単位)/(TFEに基づく重合単位)/(プロピレンに
基づく重合単位)の組成が35/40/25(モル
比)、25℃の弾性率が3.0kg/cm2 の含フッ素
ポリマー1を製造した。
【0025】(参考例2)乳化重合法により、(VdF
に基づく重合単位)/(HFPに基づく重合単位)の組
成が80/20(モル比)、25℃の弾性率が2.8k
g/cm2 の含フッ素ポリマー2を製造した。
【0026】(参考例3)懸濁重合法により、25℃の
弾性率が16000kg/cm2 のVdF単独重合体で
ある含フッ素ポリマー3を製造した。
【0027】(参考例4)懸濁重合法により、(VdF
に基づく重合単位)/(HFPに基づく重合単位)の組
成が95/5(モル比)、25℃の弾性率が2100k
g/cm2 の含フッ素ポリマー4を製造した。
【0028】[実施例1]含フッ素ポリマー1の100
部(重量部、以下同じ)、MTカーボン30重量部、キ
ョーワマグ150(酸化マグネシウム、協和化学社製)
3部、カルビット(水酸化カルシウム、近江化学社製)
6部、ビスフェノールAF2部、硫酸水素テトラブチル
アンモニウム1部、含フッ素ポリマー3の30部を2本
ロールで均一に混合した。これと表面平滑性を付与する
アミン当量(アミノ基1当量あたりの分子量)1500
0、粘度2000cStのγ−アミノプロピルメチルシ
ロキサン・ジメチルシロキサン共重合体20部とを酢酸
ブチル400部に均一に分散させ含フッ素ポリマー塗料
組成物を得た。
【0029】この含フッ素ポリマー塗料組成物をステン
レス板に0.5mmの厚さで塗布し、室温で1時間乾燥
後、170℃で10分間加熱し、硬化塗膜を得た。室温
に冷却後測定した、JIS K5400に準拠した鉛筆
引っかき値は3Hであった。また、塗膜面の水の接触角
は110°であった。
【0030】[実施例2]含フッ素ポリマー2の100
部、MTカーボン30重量部、キョーワマグ150を3
部、カルビット6部、ビスフェノールAF2部、硫酸水
素テトラブチルアンモニウム1部、含フッ素ポリマー4
の50部を2本ロールで均一に混合した。これとアミン
当量(アミノ基1当量あたりの分子量)15000、粘
度2000cStのγ−アミノプロピルメチルシロキサ
ン・ジメチルシロキサン共重合体20部とを酢酸ブチル
400部に均一に分散させ含フッ素ポリマー塗料組成物
を得た。
【0031】この含フッ素ポリマー塗料組成物をステン
レス板に0.5mmの厚さで塗布し、室温で1時間乾燥
後、170℃で10分間加熱し、硬化塗膜を得た。室温
に冷却後に測定した、鉛筆引っかき値は2Hであった。
また、塗膜面の水の接触角は112°であった。
【0032】[比較例1]含フッ素ポリマー3を用いな
い以外は実施例1と同様にして硬化塗膜を得た。室温に
冷却後に測定した、鉛筆引っかき値はBだった。また、
塗膜面の水の接触角は110°であった。
【0033】
【発明の効果】本発明の含フッ素ポリマー塗料組成物が
硬化した塗膜表面は硬さが高く、しかもVdF系含フッ
素ポリマーの優れた特性を有し、工業的にきわめて有用
である。各種の天然または合成の有機、および無機材料
等を容易に表面改質でき、各種の産業分野で使用でき
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿久津 昭三 埼玉県八潮市大字二丁目1075の1 太平化 成株式会社八潮工場内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)フッ化ビニリデンに基づく重合単位
    を有し25℃の弾性率が500kg/cm2 未満である
    含フッ素ポリマー、(B)フッ化ビニリデンに基づく重
    合単位を有し25℃の弾性率が500kg/cm2 以上
    である含フッ素ポリマー、(C)有機ポリヒドロキシ化
    合物、(D)有機オニウム化合物、(E)2価の金属の
    酸化物または水酸化物、および(F)溶剤を含む含フッ
    素ポリマー塗料組成物。
  2. 【請求項2】(A)含フッ素ポリマー100重量部に対
    し、(B)含フッ素ポリマーを2〜200重量部、
    (C)有機ポリヒドロキシ化合物を0.1〜10重量
    部、(D)有機オニウム化合物を0.1〜10重量部、
    (E)2価の金属の酸化物または水酸化物を0.5〜5
    0重量部の割合で含む請求項1の含フッ素ポリマー塗料
    組成物。
JP17954496A 1996-07-09 1996-07-09 含フッ素ポリマー塗料組成物 Pending JPH1025447A (ja)

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