JPH11124535A - 架橋性含フッ素樹脂水性分散組成物 - Google Patents

架橋性含フッ素樹脂水性分散組成物

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JPH11124535A
JPH11124535A JP9292510A JP29251097A JPH11124535A JP H11124535 A JPH11124535 A JP H11124535A JP 9292510 A JP9292510 A JP 9292510A JP 29251097 A JP29251097 A JP 29251097A JP H11124535 A JPH11124535 A JP H11124535A
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aqueous dispersion
monomer
polymer
seed
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JP9292510A
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Nobuhiko Tsuda
暢彦 津田
Katsuhiko Imoto
克彦 井本
Hiroo Mitsuhata
啓男 光畑
Masaru Nagato
大 長門
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Daikin Industries Ltd
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Daikin Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 汚染付着防止性、汚染除去性に優れかつ充分
な光沢および硬度をもつ塗膜を形成する貯蔵安定性に優
れた塗料を与える含フッ素系重合体の水性分散組成物を
提供する。 【解決手段】 含フッ素系重合体(A)の粒子の存在下
に水性媒体中で、カルボキシル基および/またはアセト
アセチル基および反応性α,β−不飽和基を有する非フ
ッ素系単量体(a)を含む非フッ素系単量体をシード重
合してえられる含フッ素系シード重合体(B)の水性分
散液および金属架橋形成可能な多価金属化合物からなる
架橋性含フッ素樹脂水性分散組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、建築内外装用など
に有用な水性塗料に使用される架橋性含フッ素樹脂水性
分散組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、塗料などの分野において各種の水
性分散液が提案されている。特開平5−32841号、
特公昭47−15597号、特公昭49−1458号各
公報には金属架橋性の合成樹脂と多価金属化合物を必須
成分とする組成物が記載されているが、建築内外装用途
に使用する場合、水性アルカリ媒体で容易に塗膜が劣化
するため特にコンクリート、ALC、スレートなどのア
ルカリ基材上には適用しにくいという欠点があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記のよう
な点に鑑みて、特定の含フッ素系重合体と金属架橋形成
可能な多価金属化合物を組み合わせることにより、成膜
性、耐汚染性、耐候性、耐薬品性、貯蔵安定性に優れた
塗料用バインダーとして有用な室温架橋性の含フッ素樹
脂水性分散組成物をうることを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、含フッ素系重
合体(A)の粒子の存在下に水性媒体中で、カルボキシ
ル基および/またはアセトアセチル基および反応性α,
β−不飽和基を有する非フッ素系単量体(a)を含む非
フッ素系単量体をシード重合してえられる含フッ素系シ
ード重合体(B)の水性分散液および金属架橋形成可能
な多価金属化合物からなる架橋性含フッ素樹脂水性分散
体組成物に関する。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明の水性分散組成物は、含フ
ッ素重合体(A)の粒子の存在下に特定の官能基を有す
る非フッ素系単量体(a)を含む非フッ素系単量体をシ
ード重合してえられる含フッ素系シード重合体(B)の
水性分散液と金属架橋形成可能な多価金属化合物とから
なる。以下、各成分について説明する。
【0006】1.含フッ素系共重合体(A)の粒子の水
性分散液 含フッ素系重合体(A)としては、フルオロオレフィン
を必須成分として重合してえられる重合体があげられ
る。
【0007】前記フルオロオレフィンとしては、たとえ
ばフッ化ビニル、ビニリデンフルオライド(VdF)、
テトラフルオロエチレン(TFE)、クロロトリフルオ
ロエチレン(CTFE)、ヘキサフルオロプロピレン
(HFP)、トリフルオロエチレンなどの炭素数2〜4
程度のフルオロオレフィンが使用される。
【0008】前記フルオロオレフィンの重合体として
は、たとえば前記フルオロオレフィンの単独重合体、2
種以上のフルオロオレフィンの共重合体で公知のものが
あげられ、VdF、TFE、CTFEなどの単独重合体
のほか、VdF/TFE共重合体、VdF/HFP共重
合体、VdF/CTFE共重合体、VdF/TFE/C
TFE共重合体、VdF/TFE/HFP共重合体、T
FE/HFP共重合体などがあげられる。
【0009】これらのフルオロオレフィンの重合体の粒
子の水性分散液は、通常の乳化重合によって製造され
る。すなわち、水に対して、5重量%以下、好ましくは
1重量%以下の乳化剤の存在下、フルオロオレフィンの
単量体または単量体混合物を乳化重合させることにより
えられる。
【0010】その際使用する水は、脱イオン水であるこ
とが好ましい。また、乳化剤はフッ素系の界面活性剤で
あることが好ましい。さらに、反応性のフッ素系乳化剤
を使用することもできる。また、非フッ素系の非イオン
乳化剤を微量併用することもできる。
【0011】フッ素系乳化剤とは、構造中にフッ素原子
を含み界面活性能を有する化合物の1種あるいは2種以
上の混合物のことである。たとえば、X(CF2nCO
OH(nは6〜20の整数、XはF、H)で示される酸
およびその金属塩、アンモニウム塩、アミン塩、または
第4アンモニウム塩:Y(CH2CF2mCOOH(m
は6〜13の整数、YはF、Cl)で示される酸および
その金属塩、アンモニウム塩、アミン塩、または第4ア
ンモニウム塩などが例示される。また、特開平8−67
795号公報に例示されている反応性乳化剤の単独使
用、あるいは前記フッ素系乳化剤と併用して使用するこ
ともできる。また、特開平7−90153号公報に記載
の非フッ素系ノニオン乳化剤を併用することもできる。
【0012】またフルオロオレフィンの重合体の他の例
としては、たとえばフルオロオレフィンと共重合可能な
非フッ素系の単量体(ただし、前記官能基含有非フッ素
系単量体(a)を除く)との共重合体がある。
【0013】前記フルオロオレフィンと共重合可能な非
フッ素系の単量体としては、たとえばエチレン、プロピ
レン、イソブチレンなどのαオレフィン類;エチルビニ
ルエーテル(EVE)、シクロヘキシルビニルエーテル
(CHVE)、ヒドロキシブチルビニルエーテル(HB
VE)、ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエー
テル、メチルビニルエーテル、ポリオキシエチレンビニ
ルエーテルなどのビニルエーテル類;ポリオキシエチレ
ンアリルエーテル、エチルアリルエーテル、ヒドロキシ
エチルアリルエーテル、アリルアルコール、アリルエー
テルなどのアルケニル類;酢酸ビニル、乳酸ビニル、酪
酸ビニル、ピバリン酸ビニル、安息香酸ビニル、VEO
VA9、VEOVA10(シェル化学社の製品名)など
のビニルエステル類などがあげられる。特に、αオレフ
ィン類、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、アルケ
ニル類が好ましく使用される。
【0014】この共重合体の例としては、TFE/プロ
ピレン共重合体、TFE/エチレン共重合体、TFE/
ビニルエステル共重合体、TFE/ビニルエーテル共重
合体、HFP/ビニルエーテル共重合体、HFP/ビニ
ルエステル共重合体、CTFE/ビニルエーテル共重合
体などが例示され、さらにこれらの共重合体に変性モノ
マーとして前記フルオロオレフィンと共重合可能な単量
体を30モル%以下含む3元以上の共重合体などが例示
される。
【0015】これらのフルオロオレフィンの共重合体粒
子の水性分散液は、通常の乳化重合によって製造され
る。乳化重合法は、フルオロオレフィンとフルオロオレ
フィンと共重合可能な単量体混合物を用いるほかは、前
記(1)のフルオロオレフィンの重合体の重合法と同じ
でよい。
【0016】該フルオロオレフィンと非フッ素系単量体
との共重合体中には、フルオロオレフィン単量体が20
〜80モル%含まれていることが好ましい。フルオロオ
レフィン単量体が20モル%未満では耐候性が十分に発
揮されず、80モル%を超えると塗料化して塗膜を形成
した際に外観が低下する傾向がある。
【0017】本発明における含フッ素系シード重合体
(B)の水性分散液は、前記含フッ素系重合体(A)の
粒子の存在下に水性媒体中で、カルボキシル基および/
またはアセトアセチル基ならびに反応性α,β−不飽和
基を有する非フッ素系単量体(a)を含む非フッ素系単
量体をシード重合してえられる。
【0018】カルボキシル基および/またはアセトアセ
チル基を有する非フッ素系α,β−不飽和単量体(a)
は金属化合物と配位結合し架橋構造を形成することによ
り、えられる塗膜に汚染付着防止性や汚染除去性を付与
する働きをする。
【0019】カルボキシル基含有非フッ素系α,β−不
飽和単量体としては、たとえばアクリル酸、メタクリル
酸、イタコン酸、コハク酸、無水コハク酸、フマル酸、
無水フマル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン
酸などのα,β−不飽和カルボン酸などがあげられる。
これらのうち共重合反応性の点からアクリル酸、メタク
リル酸が好ましい。
【0020】アセトアセチル基含有非フッ素系α,β−
不飽和単量体としては、たとえばアセトアセトキシエチ
ルメタクリレート(AAEM)が好ましい。
【0021】前記単量体(a)は1種または2種以上使
用する。
【0022】シード重合用の非フッ素系単量体は単量体
(a)以外の他の非フッ素系単量体を含んでいることが
好ましい。
【0023】かかる他の非フッ素系単量体としては、ア
ルキル基の炭素数が1〜18のアクリル酸アルキルエス
テルやアルキル基の炭素数が1〜18のメタクリル酸ア
ルキルエステルなどの反応性α,β−不飽和単量体これ
らと共重合可能なエチレン性不飽和単位を有する単量体
などがあげられる。
【0024】アルキル基の炭素数が1〜18のアクリル
酸アルキルエステルとしては、たとえばアクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル
酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸2−
エチルヘキシル、アクリル酸ラウリルなどをあげること
ができる。
【0025】アルキル基の炭素数が1〜18のメタクリ
ル酸アルキルエステルとしては、たとえばメタクリル酸
メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、
メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸イソブチル、
メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ラウリルな
どをあげることができる。
【0026】また、耐溶剤性、耐水性向上の目的で、エ
チレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコ
ールジメタクリレートなどの多官能性単量体を共重合す
ることもできる。
【0027】アクリル酸エステルおよび/またはメタク
リル酸エステルと共重合可能なエチレン性不飽和単位を
有する単量体としては、たとえばエチレン、プロピレ
ン、イソブチレンなどのαオレフィン類;エチルビニル
エーテル(EVE)、シクロヘキシルビニルエーテル
(CHVE)、ヒドロキシブチルビニルエーテル(HB
VE)、ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエー
テル、メチルビニルエーテル、ポリオキシエチレンビニ
ルエーテルなどのビニルエーテル類;ポリオキシエチレ
ンアリルエーテル、エチルアリルエーテル、ヒドロキシ
エチルアリルエーテル、アリルアルコール、アリルエー
テルなどのアルケニル類;酢酸ビニル、乳酸ビニル、酪
酸ビニル、ピバリン酸ビニル、安息香酸ビニル、VEO
VA9、VEOVA10(シェル社の製品名)などのビ
ニルエステル類;スチレン、αメチルスチレン、p−t
ert−ブチルスチレンなどの芳香族ビニル化合物類;
アクリロニトリルなどをあげることができる。
【0028】単量体(a)は、えられる含フッ素系シー
ド重合体(B)中に0.1〜10重量%、特に0.5〜
5重量%含まれるのが好ましい。単量体(a)の含有量
が少なくなると汚染付着防止性や汚染除去性の改善効果
が小さくなり、多くなると塗料の安定性が低下し塗膜外
観が損われる傾向にある。
【0029】本発明においてシード重合体(B)は、シ
ード重合体全体に対してフルオロオレフィン単量体が2
0〜90モル%を占めていることが好ましい。フルオロ
オレフィン単量体が20モル%未満では、耐候性が十分
に発揮されず、90モル%を超えると塗料化して塗膜を
形成した際に外観が低下する傾向がある。
【0030】単量体(a)を含む非フッ素系単量体のシ
ード重合は、通常の乳化重合と同様の条件で行なうこと
ができる。たとえば、含フッ素系重合体(A)の粒子を
含む水媒体中に、界面活性剤、重合開始剤、連鎖移動
剤、場合によってはキレート化剤、pH調整剤および溶
剤などを添加し、温度20〜90℃程度で0.5〜6時
間程度反応を行なう。
【0031】非フッ素系単量体を含フッ素系重合体粒子
の存在下に乳化重合させると、まず単量体の含フッ素系
重合体粒子への膨潤が起り、この時点で単量体に均一溶
解した含フッ素系重合体粒子の水性分散液の状態とな
り、開始剤の添加によって非フッ素系単量体が重合し、
分子鎖のからまりあった相溶体粒子が形成されると考え
られる。
【0032】界面活性剤としては、アニオン性、非イオ
ン性またはアニオン性−非イオン性の組み合せが用いら
れ、場合によっては両性界面活性剤を用いることもでき
る。
【0033】非イオン界面活性剤としては、高級アルコ
ール硫酸エステル、アルキルスルホン酸ナトリウム塩、
アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、コハク酸ジ
アルキルエステルスルホン酸ナトリウム塩、アルキルジ
フェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム塩などが用い
られる。ノニオン系の界面活性剤として、ポリオキシエ
チレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキ
ルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエ
ステル類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエステ
ル類、ソルビタンアルキルエステル類、グリセリンエス
テル類またはその誘導体などが例示される。
【0034】両性界面活性剤としてはラウリルベタイン
などがあげられる。またエチレン性不飽和単量体と共重
合可能な、いわゆる反応性乳化剤を用いることもでき
る。
【0035】反応乳化剤として市販されているもので
は、ブレンマーPE−350、ブレンマーPME−40
0、ブレンマー70PEP350B(日本油脂(株)
製)、NKエステルM−40G、NKエステルM−90
G、NKエステルM−230G(新中村化学(株)
製)、RMA450M(日本乳化剤(株)製)、アクア
ロンHS10、アクアロンHS20、アクアロンHS1
025、アクアロンRN10、アクアロンRN20、ア
クアロンRN30、アクアロンRN50、アクアロンR
N2025(第一工業製薬(株)製)、NKエステルA
MP−60G、NKエステルCB−1、NKエステルS
A、NKエステルA−SA、エレミノ−ルJS2、エレ
ミノ−ルRS30(三洋化成工業(株)製)、ラテムル
WX((株)花王製)などが例示される。
【0036】界面活性剤の使用量は、通常エチレン性不
飽和単量体100重量部あたり、0.05〜5.0重量
部程度である。
【0037】開始剤は、水性媒体中でフリーラジカル反
応に供しうるラジカルを20〜90℃のあいだで発生す
るものであれば特に限定されず、場合によっては、還元
剤と組み合せて用いることも可能である。水溶性の開始
剤としては、たとえば過硫酸塩、過酸化水素、2,2−
アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸塩(AIB
A);還元剤としては、ピロ重亜硫酸ナトリウム、亜硫
酸水素ナトリウム、L−アスコルビン酸ナトリウムなど
をあげることができる。油溶性の開始剤としては、ジイ
ソプロピルパーオキシジカーボネート(IPP)、過酸
化ベンゾイル、過酸化ジブチル、アゾビスイソブチロニ
トリル(AIBN)などがあげられる。開始剤の使用量
は、通常エチレン性不飽和単量体100重量部当り、
0.05〜2.0重量部程度である。
【0038】重合温度は20〜90℃の範囲がよい。
【0039】連鎖移動剤としてはハロゲン化炭化水素
(たとえばクロロホルム、四塩化炭素など)、メルカプ
タン類(たとえばn−ラウリルメルカプタン、t−ラウ
リルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン)などが
用いられる。連鎖移動剤の使用量は、エチレン性不飽和
単量体100重量部あたり通常0〜5.0重量部程度で
ある。
【0040】溶剤として、作業性、防災安全性、環境安
全性、製造安全性を損なわない範囲で少量のメチルエチ
ルケトン、アセトン、トリクロロトリフルオロエタン、
メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチ
ルなどを使用してもよい。溶剤の添加によってシード重
合用の含フッ素重合体粒子への単量体の膨潤性が改良さ
れることがある。
【0041】シード重合は、公知の方法、たとえばシー
ド用重合体(A)の粒子の存在下に反応系に単量体全量
を一括して仕込む方法、単量体の一部を仕込み反応させ
たのち、残りを連続あるいは分割して仕込む方法、単量
体全量を連続して仕込む方法によって行なうことができ
る。
【0042】シード重合に用いる含フッ素系重合体
(A)粒子の水性分散液中の重合体粒子径は、シード重
合後の粒子径を200nm以下に抑えるために180n
m以下であり、濃度が30〜50重量%の範囲にあるこ
とが好ましく、さらには150nm以下で、濃度が35
〜60重量%の範囲にあることがより好ましい。シード
重合後の粒子径が200nmを超えると水性分散体の沈
降安定性がわるくなり、同じ組成の樹脂構成であっても
水性分散組成物の最低成膜温度の上昇を招くことがあ
る。
【0043】2.金属架橋形成可能な多価金属化合物 本発明に使用される金属架橋形成可能な多価金属化合物
としては、金属錯体、金属キレート、金属塩などがあげ
られ、特にその化合物が水中で解離して多価金属イオン
を生成するものが好ましい。また、塩基性あるいは酸性
の水溶液として用いることもできる。金属化合物を構成
する金属としては、ベリリウム、マグネシウム、カルシ
ウム、ストロンチウム、バリウム、カドミウム、ニッケ
ル、銅、亜鉛、ジルコニウム、アルミニウム、ビスマ
ス、アンチモン、鉛、コバルト、鉄などの多価金属を用
いることができる。さらに周期表の第四周期の金属、お
よびアルカリ土類金属などの多価金属が好ましい。
【0044】金属錯体としては、前記金属とモルホリ
ン、モノエタノールアミン、ジエチルアミノエタノー
ル、エチレンジアミンなどのアミンとの錯体などがあげ
られ、金属キレートとしては、グリシナート、アラニナ
ートのような二座配位子の状態で配位しているキレート
などがあげられる。
【0045】また金属塩としては、酢酸亜鉛、酢酸ジル
コニウム、酢酸マグネシウム、酢酸カドミウム、酢酸銅
などの酢酸塩;硝酸亜鉛、硝酸カルシウム、硝酸ニッケ
ル、硝酸ジルコニルなどの硝酸塩;硫酸カルシウム、硫
酸マグネシウムなどの硫酸塩;塩化亜鉛、塩化カルシウ
ムなどの塩化物;炭酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸カド
ミウム、炭酸バリウムなどの炭酸塩などの無機塩のほ
か、グリシン酸、安息香酸、サリチル酸などの有機酸の
前記金属塩が例示される。
【0046】これらの中でもえられる塗膜の耐水性の面
から、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、亜
鉛、ジルコニウムなどの金属の化合物が好ましく、さら
にこれらの金属と酢酸、硝酸、炭酸、硫酸などとの塩お
よび塩化物が好ましい。具体的には、酢酸亜鉛、硝酸ジ
ルコニウム、硫酸マグネシウム、塩化カルシウムなどが
好ましい。
【0047】添加方法は、多価金属化合物を水中に溶解
させて含フッ素系シード重合体水性分散液に添加する方
法、多価金属化合物を水中に懸濁させて含フッ素系シー
ド重合体水性分散液に添加する方法、粉末状の多価金属
化合物を直接含フッ素系シード重合体水性分散液に添加
する方法などが適宜選択される。
【0048】この多価金属化合物は、含フッ素系シード
重合体(B)に導入されているカルボキシル基および/
またはアセトアセチル基が多価金属化合物から生ずる金
属イオンに配位し、金属架橋結合を生ずる。その結果、
塗膜の耐水性向上、ブロッキング性の向上、耐汚染性の
向上という作用を果たす。
【0049】多価金属化合物の添加量は、金属イオンと
系シード重合体(B)中のカルボキシル基やアセトアセ
チル基という官能基が配位する機構上、該官能基に対し
て0.1〜3当量程度添加することが好ましい。0.1
当量より下では架橋による汚染付着防止性、汚染除去性
の効果が小さく、3当量を超えると塗膜の耐水性、水性
分散体の貯蔵安定性が低下する傾向がある。
【0050】本発明の架橋性含フッ素樹脂水性分散組成
物は、水性塗料として、顔料、増粘剤、分散剤、消泡
剤、凍結防止剤、成膜助剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤
など一般に水性エマルジョン型塗料に用いられている添
加剤を配合することによって、またコンクリート、スレ
ート、ALC板などの無機質基材、金属基材の表面保護
コーティングとして、さらに塗工紙用コーティング材な
どとして用いることができる。また、ツヤ消し用の合成
樹脂ビーズ、天然石などを配合することにより、意匠性
コーティング材としても用いることができる。
【0051】また中低層建物の外装および/または内装
用水性塗料用としても用いることができる。
【0052】塗料用の配合割合としては、塗料の形態や
塗装方法などによって異なるが、本発明の水性分散組成
物中の固形分が塗料の約5〜95重量%、通常20〜9
0重量%を占めるようにすればよい。
【0053】かかる水性塗料の塗装方法としては従来の
公知の塗装方法が採用できる。塗装には、ハケ、ローラ
ー、ロールコーター、エアースプレー、エアレススプレ
ー、静電塗装機、浸漬塗装機、電着塗装機など従来公知
の塗装器具を使用することができる。
【0054】前記水性塗料は、鉄、アルミニウム、銅あ
るいはこれらの合金類などの金属に限らず、ガラス、セ
メント、コンクリートなどの無機材料、FRP、アクリ
ル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ
ウレタン樹脂などの樹脂類、木材、繊維などの種々の基
材に適用可能である。また、必要に応じて基材に公知の
水性樹脂エマルション塗料、溶剤型塗料などの下塗り剤
を塗布するなどの予備処理や表面処理を行なってもよ
く、適宜アンダーコートやプレコートを施したのちに本
発明の塗料組成物を塗装することができる。塗装システ
ムは各種公知の凹凸や色模様などの意匠性をもたせた基
材上へのクリア塗料としての塗布、エナメル塗料として
の塗布などを行なうことができる。塗膜は塗装後、通常
5〜300℃で30秒〜1週間乾燥して硬化させる。塗
膜の膜厚はとくに制限されないが、通常1〜200μ
m、好ましくは5〜100μm、より好ましくは10〜
50μm程度である。
【0055】かくしてえられる塗装物は汚染付着防止
性、汚染除去性、密着性、耐侯性、耐薬品性に優れ、塗
膜表面は光沢、潤滑性、硬度もあるので幅広い用途で使
用可能である。すなわち、電気製品(電子レンジ、トー
スター、冷蔵庫、洗濯機、ヘアードライアー、テレビ、
ビデオ、アンプ、ラジオ、電気ポット、炊飯機、ラジオ
カセット、カセットデッキ、コンパクトディスクプレー
ヤー、ビデオカメラなど)の内外装、エアーコンディシ
ョナーの室内機、室外機、吹き出口およびダクト、空気
清浄機、暖房機などのエアーコンディショナーの内外
装、蛍光燈、シャンデリア、反射板などの照明器具、家
具、機械部品、装飾品、くし、めがねフレーム、天然繊
維、合成繊維(糸状のものおよびこれらからえられる織
物)、事務機器(電話機、ファクシミリ、複写機(ロー
ルを含む)、写真機、オーバーヘッドプロジェクター、
実物投影機、時計、スライド映写機、机、本棚、ロッカ
ー、書類棚、いす、ブックエンド、電子白板など)の内
外装、自動車(ホイール、ドアミラー、モール、ドアの
ノブ、ナンバープレート、ハンドル、インスツルメンタ
ルパネルなど)、あるいは厨房器具類(レンジフード、
流し台、調理台、包丁、まな板、水道の蛇口、ガスレン
ジ、換気扇など)の塗装用として、間仕切り、バスユニ
ット、シャッター、ブラインド、カーテンレール、アコ
ーディオンカーテン、壁、天井、床などの屋内塗装用と
して、外装用としては外壁、手摺り、門扉、シャッター
などの一般住宅外装、ビル外装など、窯業系サイジング
材、発泡コンクリートパネル、コンクリートパネル、ア
ルミカーテンウォール、鋼板、亜鉛メッキ鋼板、ステン
レス鋼板、塩ビシートなどの建築用外装材、窓ガラス、
その他に広い用途を有する。
【0056】
【実施例】
合成例1 内容量1リットルの攪拌機付耐圧反応容器に、脱イオン
水500ミリリットル、パーフルオロオクタン酸アンモ
ニウム塩0.5g、モノステアリン酸ポリオキシエチレ
ン(POE40)0.05gを仕込み、窒素圧入、脱気
を繰返し、溶存空気を除去したのち、VdF/TFE/
CTFEの74/14/12モル%比の混合モノマーに
て、60℃で10kgf/cm2まで加圧した。つぎ
に、過硫酸アンモニウム1%水溶液20gと酢酸エチル
1.5gを仕込み、槽内圧力が10kgf/cm2で一
定となるようにVdF/TFE/CTFEの74/14
/12モル%比の混合モノマーを連続供給して反応を継
続し、12時間毎に過硫酸アンモニウム1%水溶液5g
を追加しながら41時間反応を行なったのち、槽内を常
温、常圧に戻し、含フッ素重合体(A)の粒子の水性分
散液(固形分濃度42重量%)をえた。この水性分散液
について以下の項目を測定した。
【0057】粒子径:レーザー光散乱粒径測定装置(大
塚電子DLS−3000)を用いて測定した。
【0058】結果は平均粒子径134nmであった。
【0059】合成例2 攪拌機、冷却管、温度計を備えた内容量500ミリリッ
トルの四つ口フラスコに、合成例1でえられた含フッ素
系重合体水性分散体120gを仕込み、これにアルキル
アリルスルホサクシネートアルカリ塩水溶液(三洋化成
工業(株)製、商品名エレミノールJS2、固形分38
%)を固形分に対して1.0g添加した。攪拌下に水浴
中で加温し、槽温が80℃に達したところで、メタクリ
ル酸メチル(MMA)24g、アクリル酸ブチル(B
A)3.0g、アクリル酸(AAc)0.05g、nラ
ウリルメルカプタン(n−LM)0.02gの混合モノ
マーをアルキルアリルスルホサクシネートアルカリ塩の
0.5%水溶液で乳化し、この乳化液を1時間かけて滴
下した。さらにポリオキシエチレンメタクリレート(日
本乳化剤(株)製、商品名RMA450M)の50%水
溶液3.0gを添加し、その直後に、過硫酸アンモニウ
ムの2%水溶液1ミリリットルを添加し反応を開始し
た。反応開始3時間後に、槽内温度を85℃に上げ1時
間保持したのち減圧下で水を回収濃縮し、冷却し、アン
モニア水でpHを7に、固形分濃度を50%調整し、3
00メッシュの金網で濾過して青白色の含フッ素シード
重合体(B)の粒子の水性分散液をえた。この水性分散
液について、官能基含有単量体(a)の濃度、平均粒子
径を測定した。結果を表1に示す。
【0060】官能基含有単量体(a)濃度:含フッ素系
シード重合体の固形分に対する官能基含有単量体の仕込
み重量% 合成例3〜9 表1に示す各成分を使用したほかは合成例2と同様にし
て含フッ素シード重合体(B)の粒子の水性分散液を
え、各性質を測定した。結果を表1に示す。
【0061】表1中の略号はつぎのものを示す。
【0062】MMA:メチルメタクリレート BA:ブチルアクリレート AAc:アクリル酸 AAEM:アセトアセトキシエチルメタクリレート n−LM:nラウリルメルカプタン
【0063】
【表1】
【0064】実施例1〜11、比較例1〜4 白塗料の調製 合成例2〜9でそれぞれえられた水性分散液100部に
対し、表2に示す割合で多価金属化合物を添加し混合
し、これに顔料ペースト(充填剤として酸化チタン(石
原産業(株)製、商品名CR97)70部、分散剤とし
てソルスパース20000(ゼネカ(株)製)1部、凍
結防止剤としてエチレングリコール1部、消泡剤として
FSアンチフォーム013B(ダウコーニング社製)
0.5部、水27.5部を混合分散したもの)47部お
よび粘度調整剤としてUH420(旭電化(株)製)
0.2部、成膜助剤としてアジピン酸ジエチル5部を加
え、ディスパー攪拌機を用いて充分混合し、塗料を調製
した。
【0065】この白塗料を使って以下の項目を測定し
た。結果を表2に示す。
【0066】(白塗膜の初期の特性) 光沢:えられた塗料を、ガラス板上に、10milアプ
リケーターを用いて伸展し、80℃の送風乾燥機中で2
0分間乾燥後、光沢計(スガ試験器(株)製)を用いて
60°の反射率による光沢値を測定した。
【0067】鉛筆硬度:JISK5400の鉛筆硬度試
験に準じて測定した。
【0068】耐アルカリ性:えられた塗料をスレート板
上に120g/m2になるようにエアスプレーで塗布、
80℃の送風乾燥機中で20分間乾燥し、試験体を作製
した。この塗膜に対して5%水酸化ナトリウム水溶液によ
るスポット試験を30℃で1週間行ない、クロマネチッ
ク指数を色彩色差計(色差計CR300(ミノルタ(株)
製)で測定、曝露前後の明度差Δbを耐アルカリ性の指
標とした。数値の少ないほうが耐アルカリ性に優れるこ
とを示す。
【0069】耐沸騰水性:各実施例および比較例でえた
水性分散液200gに粘度調整剤としてUH420(旭
電化(株)製)0.5部、成膜助剤としてアジピン酸ジ
エチル10部を加え、ディスパー攪拌機を用いて充分混
合し、クリア塗料を調整した。えられた塗料をガラス板
上に10milアプリケーターを用いて伸展し、80℃
の送風乾燥機中で20分間乾燥して透明な塗膜をえた。
えられた塗膜を、沸騰水中に20分間浸漬後取り出し、
塗膜の600nmの可視光の透過率を測定し以下のように
評価した。
【0070】 ○:可視光透過率85%以上 △:可視光透過率70%以上85%未満 ×:可視光透過率70%未満 (白塗板の耐汚染性)えられた塗料を化成処理アルミ板
上に10milアプリケーターを用いて伸展し、室温で
一週間乾燥して試験体とした。
【0071】汚染付着防止性:曝露前および大阪府摂津
市地内で南面30°傾斜の屋外曝露を3カ月行なった曝
露後のクロマネチック指数を色彩色差計(色差計CR3
00(ミノルタ(株)製)で測定、曝露前後の明度差Δ
Lを汚染性の指標とした。数値の少ないほうが汚染付着
が少ないことを示す。
【0072】汚染除去性:試験体に水分散したカーボン
をスプレー塗布し、60℃の送風乾燥機中で2時間乾燥
後、流水下で刷毛で洗浄、試験前後のクロマネチック指
数を色彩色差計(色差計CR300(ミノルタ(株)
製)で測定、明度差ΔLを汚染性の指標とした。数値の
少ないほうが汚染除去性に優れることを示す。
【0073】貯蔵安定性:えられた塗料を、50mlの
ガラス製スクリュービンに入れ、50℃の恒温器中で2
週間保存前後の塗料粘度をB型粘度計で測定、結果を以
下のように分類した。
【0074】A:塗料粘度変化が初期粘度の80%〜1
50%であるもの B:塗料粘度変化が初期粘度の150%をこえ200%
を超えないもの C:塗料粘度変化が初期粘度の200%以上になるもの D:塗料全体が凝集するもの 通常の使用条件下で使用に耐えるのは、A〜Bレベルの
ものと考えられる。
【0075】
【表2】
【0076】
【発明の効果】本発明によれば、汚染付着防止性、汚染
除去性に優れかつ充分な光沢および硬度をもつ塗膜を形
成する貯蔵安定性に優れた塗料を与える架橋性含フッ素
樹脂水性分散組成物を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 光畑 啓男 大阪府摂津市西一津屋1番1号 ダイキン 工業株式会社淀川製作所内 (72)発明者 長門 大 大阪府摂津市西一津屋1番1号 ダイキン 工業株式会社淀川製作所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 含フッ素系重合体(A)の粒子の存在下
    に水性媒体中で、カルボキシル基および/またはアセト
    アセチル基および反応性α,β−不飽和基を有する非フ
    ッ素系単量体(a)を含む非フッ素系単量体をシード重
    合してえられる含フッ素系シード重合体(B)の水性分
    散液および金属架橋形成可能な多価金属化合物からなる
    架橋性含フッ素樹脂水性分散組成物。
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