JPH11302334A - Fluorocopolymer - Google Patents

Fluorocopolymer

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JPH11302334A
JPH11302334A JP12400098A JP12400098A JPH11302334A JP H11302334 A JPH11302334 A JP H11302334A JP 12400098 A JP12400098 A JP 12400098A JP 12400098 A JP12400098 A JP 12400098A JP H11302334 A JPH11302334 A JP H11302334A
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JP
Japan
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acrylate
mol
fluorine
copolymer
coating film
Prior art date
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Pending
Application number
JP12400098A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Etsuzo Marumoto
悦造 丸本
Akihito Iida
晃人 飯田
Koshin Maruyama
康臣 丸山
Hiroshi Inukai
宏 犬飼
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.)
Toagosei Co Ltd
Original Assignee
Toagosei Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toagosei Co Ltd filed Critical Toagosei Co Ltd
Priority to JP12400098A priority Critical patent/JPH11302334A/en
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a new fluorocopolymer with excellent storage stability, capable of affording coating film with a combination of high gloss with weatherability when used as a coating resin. SOLUTION: This new fluorocopolymer is such one that the respective proportions of the essential constituent units are as follows (based on the total amount of all of the monomer units): (a) a fluoroolefin: 10-70 mol.%, (b) cyclohexyl acrylate optionally bearing substituent (s) on the cyclohexyl group: 20-80 mol.%, and (c) a hydroxyalkyl acrylate and/or a hydroxyalkyl crotonate: 1-30 mol.%.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、含フッ素共重合体
に関するものであり、この共重合体は特に、耐候性塗料
用樹脂およびフィルム等として有用である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluorine-containing copolymer, and this copolymer is particularly useful as a resin and a film for a weather-resistant paint.

【0002】[0002]

【従来の技術】有機溶剤に可溶で水酸基を含有する含フ
ッ素共重合体は、耐久性が極めて高い塗料基材として多
様な用途で用いられている。この種の含フッ素共重合体
としては、フルオロオレフィン、水酸基含有単量体およ
びその他のラジカル重合性単量体を必須構成成分とする
ものが提案されており(特開昭57−34107号公
報、特開昭61−57609号公報および特開平3−2
31906号公報)、このうち水酸基含有単量体はイソ
シアネート化合物およびメラミン等の硬化剤と架橋して
強靭な塗膜を与えるための成分となる。しかしながら、
水酸基含有単量体として、ヒドロキシアルキルビニルエ
ーテルまたはヒドロキシアルキルアリルエーテルを用い
る含フッ素共重合体は保存安定性が悪く、保存中に発生
する酸によりゲル化してしまう問題がある。また、かか
る含フッ素共重合体をベースとする塗料は耐候性に優
れ、塗膜光沢が長期暴露によっても低下しない特長を有
しているが、塗装初期の塗膜光沢がアクリルウレタン塗
料よりも低いため、高い塗膜光沢を得ることができる含
フッ素共重合体が望まれていた。
2. Description of the Related Art Fluorine-containing copolymers which are soluble in an organic solvent and contain a hydroxyl group are used in various applications as coating materials having extremely high durability. As this kind of fluorinated copolymers, those containing a fluoroolefin, a hydroxyl group-containing monomer and other radically polymerizable monomers as essential components have been proposed (JP-A-57-34107, JP-A-61-57609 and JP-A-3-2609
No. 31906), among which the hydroxyl group-containing monomer is a component for providing a tough coating film by crosslinking with a curing agent such as an isocyanate compound and melamine. However,
Fluorine-containing copolymers using hydroxyalkyl vinyl ethers or hydroxyalkyl allyl ethers as hydroxyl group-containing monomers have poor storage stability and have a problem of gelling due to acids generated during storage. In addition, paints based on such a fluorine-containing copolymer have excellent weather resistance, and have the feature that the coating film gloss does not decrease even after long-term exposure, but the coating film gloss in the initial stage of coating is lower than that of the acrylic urethane paint. Therefore, a fluorinated copolymer capable of obtaining high coating film gloss has been desired.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする問題】本発明の目的は、新規
な共重合体であって、優れた保存安定性を有し、例え
ば、塗料用樹脂として用いたときに、高光沢および耐候
性を兼ね備えた塗膜を形成する含フッ素共重合体を提供
することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a novel copolymer having excellent storage stability and, for example, high gloss and weather resistance when used as a coating resin. An object of the present invention is to provide a fluorine-containing copolymer which forms a coating film having the same function.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
した結果、フルオロオレフィン、シクロヘキシル基に置
換基を有しても良いアクリル酸シクロヘキシルエステ
ル、ならびにアクリル酸ヒドロキシアルキルエステルお
よび/またはクロトン酸ヒドロキシアルキルエステルを
必須の構成成分とする含フッ素共重合体が、前記課題を
解決することを見出し、本発明を完成するに至った。す
なわち、本発明は、全単量体の合計量を基準とする必須
構成単量体の割合が、(a)フルオロオレフィン:10
〜70モル%、(b)シクロヘキシル基に置換基を有し
ても良いアクリル酸シクロヘキシルエステル:20〜8
0モル%、ならびに(c)アクリル酸ヒドロキシアルキ
ルエステルおよび/またはクロトン酸ヒドロキシアルキ
ルエステル:1〜30モル%である含フッ素共重合体で
ある。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have found that fluoroolefins, cyclohexyl acrylates which may have a substituent on the cyclohexyl group, hydroxyalkyl acrylates and / or crotonic acid. The present inventors have found that a fluorine-containing copolymer containing a hydroxyalkyl ester as an essential component solves the above problems, and have completed the present invention. That is, in the present invention, the ratio of the essential constituent monomers based on the total amount of all the monomers is (a) 10
To 70 mol%, (b) cyclohexyl acrylate which may have a substituent in cyclohexyl group: 20 to 8
0 mol%, and (c) hydroxyalkyl acrylate and / or hydroxyalkyl crotonate: 1 to 30 mol%.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下、本発明について更に詳しく
説明する。本発明における(a)フルオロオレフィンと
しては、クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロ
エチレン、ヘキサフルオロプロピレン、トリフルオロエ
チレン、フッ化ビニリデンおよびフッ化ビニルなどが例
示される。これらの中でも、取扱いの容易さの面からク
ロロトリフルオロエチレンおよびテトラフルオロエチレ
ンが好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail. Examples of the (a) fluoroolefin in the present invention include chlorotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, trifluoroethylene, vinylidene fluoride, and vinyl fluoride. Among these, chlorotrifluoroethylene and tetrafluoroethylene are preferable from the viewpoint of easy handling.

【0006】本発明における(b)シクロヘキシル基に
置換基を有しても良いアクリル酸シクロヘキシルエステ
ルとしては、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸te
rt−ブチルシクロヘキシル、アクリル酸ヒドロキシメチ
ルシクロヘキシル、アクリル酸イソボルニル、アクリル
酸アダマンチルおよびアクリル酸トリシクロデニシルア
クリレートなどが挙げられ、これらの中でも共重合性の
面から、アクリル酸シクロヘキシルが好ましい。
The (b) cyclohexyl acrylate which may have a substituent in the cyclohexyl group in the present invention includes cyclohexyl acrylate, te
Examples thereof include rt-butylcyclohexyl, hydroxymethylcyclohexyl acrylate, isobornyl acrylate, adamantyl acrylate, and tricyclodenisyl acrylate. Of these, cyclohexyl acrylate is preferable from the viewpoint of copolymerizability.

【0007】本発明における(c)アクリル酸ヒドロキ
シアルキルエステルとしては、アクリル酸2−ヒドロキ
シエチル、アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、アクリ
ル酸3−ヒドロキシブチル、アクリル酸4−ヒドロキシ
ブチルおよびこれらのカプロラクトン変成物などが挙げ
られ、それらの中でも共重合性の面からアクリル酸2−
ヒドロキシエチルおよびアクリル酸4−ヒドロキシブチ
ルが好ましい。また、クロトン酸ヒドロキシアルキルエ
ステルとしては、クロトン酸2−ヒドロキシエチル、ク
ロトン酸3−ヒドロキシプロピルおよびクロトン酸4−
ヒドロキシブチルなどが挙げられ、これらの中でも共重
合性の面からクロトン酸2−ヒドロキシエチルが好まし
い。上記アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルおよび
クロトン酸ヒドロキシアルキルエステルは、2種類以上
併用することができる。
In the present invention, (c) hydroxyalkyl acrylate includes 2-hydroxyethyl acrylate, 3-hydroxypropyl acrylate, 3-hydroxybutyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate and modified caprolactone thereof. And the like. Among them, acrylic acid 2-
Hydroxyethyl and 4-hydroxybutyl acrylate are preferred. Examples of the hydroxyalkyl crotonic acid ester include 2-hydroxyethyl crotonic acid, 3-hydroxypropyl crotonic acid and 4-hydroxy crotonic acid.
Hydroxybutyl and the like are mentioned, and among these, 2-hydroxyethyl crotonate is preferable from the viewpoint of copolymerizability. The hydroxyalkyl acrylate and the hydroxyalkyl crotonate may be used in combination of two or more.

【0008】本発明における含フッ素共重合体の上記必
須構成単量体の割合は、全単量体の合計量を基準とし
て、(a):10〜70モル%、(b):20〜80モ
ル%、および(c):1〜30モル%であり、好ましく
は、(a):20〜60モル%、(b):30〜60モ
ル%、および(c):5〜20モル%である。上記の必
須構成単量体からなる共重合体を例えば、塗料用樹脂と
して使用した場合、(a)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、10モル%未満である
と耐候性が低下する。(b)が80モル%を超えると耐
候性が低下し、20モル%未満であると塗膜の光沢が低
下する。また、(c)が20モル%を超えると、耐候性
が低下し、1モル%未満であると塗膜の強度が低下す
る。
In the present invention, the ratio of the above-mentioned essential constituent monomers of the fluorine-containing copolymer is (a): 10 to 70 mol%, and (b): 20 to 80, based on the total amount of all the monomers. Mol%, and (c): 1 to 30 mol%, preferably (a): 20 to 60 mol%, (b): 30 to 60 mol%, and (c): 5 to 20 mol%. is there. When a copolymer comprising the above essential constituent monomers is used, for example, as a coating resin, if (a) exceeds 70 mol%, the solubility of the fluorinated copolymer decreases, and if it is less than 10 mol%, If it is, the weather resistance is reduced. If (b) exceeds 80 mol%, the weather resistance decreases, and if it is less than 20 mol%, the gloss of the coating film decreases. On the other hand, when (c) exceeds 20 mol%, the weather resistance decreases, and when it is less than 1 mol%, the strength of the coating film decreases.

【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よ
く、かかる重合可能な単量体としては、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、メチルメタクリレート、エチルメタクリレートおよ
びシクロヘキシルメタクリレートなどのメタクリレート
類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
プロビル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブ
チル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸s−ブチル、
アクリル酸t−ブチル、アクリル酸ネオペンチル、アク
リル酸エチルヘキシル、アクリル酸イソデシル、アクリ
ル酸ラウリル、アクリル酸トリデシル、アクリル酸ステ
アリル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸テトラヒドロ
フルフリル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸ジ
メチルアミノエチル、アクリル酸クロロエチル、アクリ
ル酸トリフルオロエチルおよびアクリル酸ヘプタデカフ
ルオロオクチルエチルなどが挙げられる。
The fluorine-containing copolymer of the present invention may be copolymerized with other monomers as long as the physical properties are not impaired. Examples of such polymerizable monomers include ethylene, propylene and isobutylene. α-olefins, chloroethylenes such as vinyl chloride and vinylidene chloride, alkyl vinyl ethers such as ethyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, t-butyl vinyl ether and cyclohexyl vinyl ether, vinyl propionate, vinyl caproate, and pivalic acid Vinyl, Veova-9 (trade name, manufactured by Shell Chemical Co., Ltd.), vinyl carboxylate such as vinyl cyclohexanecarboxylate and vinyl benzoate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate and cyclohexyl methacrylate Methacrylates such relations, methyl acrylate, ethyl acrylate, Purobiru acrylate, isopropyl acrylate, n- butyl acrylate, isobutyl acrylate, s- butyl acrylate,
T-butyl acrylate, neopentyl acrylate, ethylhexyl acrylate, isodecyl acrylate, lauryl acrylate, tridecyl acrylate, stearyl acrylate, benzyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, methoxyethyl acrylate, dimethylaminoethyl acrylate Chloroethyl acrylate, trifluoroethyl acrylate and heptadecafluorooctylethyl acrylate.

【0010】本発明における含フッ素共重合体のガラス
転移温度(以下、Tgという)は10〜60℃の範囲が
好適であり、また、その分子量は、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3000〜10万が好
ましく、5000〜5万がより好ましい。Tgが60℃
を超えると塗膜の加工性が低下し、10℃未満であると
塗膜の耐汚染性が低下し、一方、分子量が10万を超え
ると作業性が悪くなり、3000未満であると塗膜の強
度が低下して、いずれも例えば塗料用樹脂としての有用
性が低下する恐れがある。
The glass transition temperature (hereinafter, referred to as Tg) of the fluorine-containing copolymer in the present invention is preferably in the range of 10 to 60 ° C., and its molecular weight is determined by gel permeation chromatography (hereinafter, referred to as GPC). The number average molecular weight (in terms of polystyrene) is preferably 3000 to 100,000, and more preferably 5000 to 50,000. Tg is 60 ° C
When the molecular weight exceeds 100, the workability of the coating film decreases, and when the molecular weight exceeds 100,000, the workability deteriorates. In any case, the usefulness as, for example, a resin for a coating material may be reduced.

【0011】本発明における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および乳化重
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、ターシャリーブチルパー
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などの過酸化物、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など
のアゾ化合物、過硫酸アンモニウムおよび過硫酸カリウ
ムなどの無機過酸化物が使用でき、その使用量は全単量
体に対して、0.0001〜10モル%の範囲であるこ
とが好ましい。乳化重合における乳化剤としては、パー
フルオロオクタノイックアシッドナトリウム塩、カリウ
ム塩またはアンモニウム塩、パーフルオロオクタンスル
ホン酸ナトリウム塩またはアンモニウム塩、ラウリル硫
酸アンモニウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ジアル
キルスルホコハク酸ナトリウム、ポリオキシエチレンア
ルキルエーテル硫酸ナトリウムおよびアルカンスルホン
酸ナトリウムなどがが例示され、その使用量は全単量体
量100重量部に対して0.1〜50重量部の範囲であ
ることが好ましい。溶液重合における有機溶媒として
は、テトラヒドロフランおよびジオキサンなどの環状エ
ーテル類;ミネラルターペンおよびシクロヘキサンなど
の炭化水素類;ベンゼン、トルエンおよびキシレンなど
の芳香族炭化水素化合物;酢酸エチルおよび酢酸ブチル
などのエステル類;アセトン、メトルエチルケトンおよ
びシクロヘキサノンなどのケトン類;メタノール、エタ
ノール、イソプロパノール、n−ブタノールおよびn−
ブチルセロソルブなどのアルコール類;1,1,2−ト
リクロロ−1,2,2−トリフルオロエタンなどのフロ
ン類などが挙げられ、これらの1種または2種以上を用
いることができる。また、有機溶剤の使用量は全単量体
量100重量部に対して20〜200重量部の範囲であ
ることが好ましい。これらの重合方法の中でも、本発明
における含フッ素共重合体の主な使用形態が溶液型塗料
であることを考慮すれば、共重合の方法としては溶液重
合が好適に採用される。
The fluorinated copolymer of the present invention can be produced by a method of copolymerizing the above-mentioned components (a) to (c) in the presence of a radical-generating polymerization initiator. As the polymerization method, methods such as bulk polymerization, suspension polymerization and emulsion polymerization in an aqueous medium, and solution polymerization in an organic solvent can be adopted. Examples of radical-generating polymerization initiators include peroxides such as diisopropyl peroxydicarbonate, tertiary butyl peroxypivalate, benzoyl peroxide and lauroyl peroxide, azobisisobutyronitrile and azobisisovaleronitrile. Inorganic peroxides such as azo compounds, ammonium persulfate and potassium persulfate can be used, and the amount used is preferably in the range of 0.0001 to 10 mol% based on all monomers. Examples of the emulsifier in the emulsion polymerization include sodium perfluorooctanoic acid, potassium salt or ammonium salt, sodium or ammonium perfluorooctanesulfonate, ammonium lauryl sulfate, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium alkylnaphthalenesulfonate, and dialkylsulfosuccinate. Examples thereof include sodium acid, sodium polyoxyethylene alkyl ether sulfate, and sodium alkane sulfonate, and the amount thereof is preferably in the range of 0.1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of monomers. . Examples of the organic solvent in the solution polymerization include cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; hydrocarbons such as mineral terpene and cyclohexane; aromatic hydrocarbon compounds such as benzene, toluene and xylene; esters such as ethyl acetate and butyl acetate; Ketones such as acetone, metholethylketone and cyclohexanone; methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol and n-
Alcohols such as butyl cellosolve; freons such as 1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoroethane; and one or more of these can be used. The amount of the organic solvent used is preferably in the range of 20 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the monomers. Among these polymerization methods, considering that the main use form of the fluorinated copolymer in the present invention is a solution type paint, solution polymerization is suitably employed as the copolymerization method.

【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しても良いし、重合の
進行と共に一部の単量体を逐次添加しても良い。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
などを加えてもよい。
The polymerization conditions are not particularly limited.
The preferred polymerization temperature in the preferred reaction is 20-100 ° C
The preferred pressure is 1 to 200 kg / cm 2 and the preferred polymerization time is 3 to 40 hours. The monomers used in the polymerization may be initially charged in batches at the beginning, or some of the monomers may be added sequentially as the polymerization proceeds. Also,
If necessary, potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate, hydrotalcite, an anion exchange resin and the like may be added as a pH adjuster.

【0013】本発明によって得られる含フッ素共重合体
は、適宜な硬化剤を併用することにより、常温硬化型塗
料または加熱硬化型塗料として使用される。硬化剤とし
ては、多価イソシアネート化合物またはアミノプラスト
樹脂等の水酸基との反応性基を1分子中に複数個有する
化合物である。多価イソシアネート化合物としては、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
ネートおよびブロックイソシアネートなどが挙げられ、
アミノプラスト樹脂としては、メチル化メラミン、ブチ
ル化メラミンなどのメラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹
脂および尿素樹脂などが挙げられる。多価イソシアネー
ト化合物の好ましい量は、該イソシアネート化合物に由
来するイソシアネート基が含フッ素共重合体に由来する
水酸基とほぼ等モルとなる量であり、またアミノプラス
ト樹脂を使用する場合には、含フッ素共重合体100重
量部あたり10〜30重量部程度が好ましい。また、こ
れら硬化剤とともに、ジブチル錫ジラウレートまたはp
−トルエンスルホン酸などの硬化反応を促進させる化合
物を用いても良い。
The fluorine-containing copolymer obtained by the present invention is used as a room temperature-curable paint or a heat-curable paint by using an appropriate curing agent in combination. The curing agent is a compound having a plurality of reactive groups with hydroxyl groups in one molecule, such as a polyvalent isocyanate compound or an aminoplast resin. Examples of the polyvalent isocyanate compound include hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, and blocked isocyanate.
Examples of the aminoplast resin include melamine resins such as methylated melamine and butylated melamine, benzoguanamine resins and urea resins. The preferred amount of the polyvalent isocyanate compound is such that the isocyanate group derived from the isocyanate compound is substantially equimolar to the hydroxyl group derived from the fluorine-containing copolymer, and when an aminoplast resin is used, the fluorine-containing It is preferably about 10 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the copolymer. In addition, together with these curing agents, dibutyltin dilaurate or p
-A compound that promotes a curing reaction such as toluenesulfonic acid may be used.

【0014】塗料の調製にあたっては、含フッ素共重合
体の溶液中に酸化チタン、酸化鉄、フタロシアニンブル
ー、ベンジジンイエロー、キナクリドンレッドおよびカ
ーボンブラック等の顔料、ステンレス粉、アルミニウム
粉およびブロンズ粉等の金属粉、顔料分散剤、紫外線吸
収剤および表面調整剤などの各種添加剤、ならびに必要
に応じて他の樹脂を加えても良い。なお、含フッ素共重
合体をワニスとして使用する場合には、固形分濃度を4
0〜60重量%にすることが好ましい。上記含フッ素共
重合体から得られた塗料用組成物は、塗料分野で通常、
行われている方法で使用することができ、例えば、鋼
板、ステンレス、アルミ、コンクリート、モルタル、プ
ラスチックおよび木材等の塗装基材にスプレー、はけお
よびロール等により塗装することができる。
In preparing the paint, a pigment such as titanium oxide, iron oxide, phthalocyanine blue, benzidine yellow, quinacridone red and carbon black, a metal such as stainless steel powder, aluminum powder and bronze powder are added to a solution of the fluorocopolymer. Various additives such as powder, a pigment dispersant, an ultraviolet absorber and a surface conditioner, and other resins may be added as required. When the fluorinated copolymer is used as a varnish, the solid content concentration is 4%.
The content is preferably set to 0 to 60% by weight. The coating composition obtained from the fluorine-containing copolymer is usually used in the coating field.
It can be used in a conventional method, and for example, it can be applied to a coating substrate such as a steel plate, stainless steel, aluminum, concrete, mortar, plastic and wood by spraying, brushing and rolling.

【実施例】以下に、実施例および比較例により本発明を
さらに具体的に説明する。
The present invention will be described more specifically with reference to the following Examples and Comparative Examples.

【0015】実施例1 (1)含フッ素共重合体の調製 攪拌機を備えた1.5リットルのオートクレーブに、キ
シレン200g、アクリル酸シクロヘキシルエステル
(以下、CHAという)16g、クロトン酸2−ヒドロ
キシエチルエステル(以下、HEという)20gを仕込
み、窒素ガスで空間部を置換した後、クロロトリフルオ
ロエチレン(以下、CTFEという)280gを加え、
オートクレーブを40℃に加熱した。ついで、キシレン
100g、CHA147g、アクリル酸4−ヒドロキシ
ブチル(以下、HBAという)37gの混合液およびキ
シレン30g、ジ−2−エトキシエチルパーオキシジカ
ーボネート〔日本油脂(株)製のパーロイルEEP、以
下、EEPという〕6gの混合液をそれぞれ高圧定流量
マイクロポンプで6時間かけて仕込んだ。その後、6時
間攪拌しながら、40℃の温度に保持した。未反応のC
TFEをパージし、オートクレーブを開放して、720
gの重合反応液を得た。
Example 1 (1) Preparation of fluorinated copolymer In a 1.5 liter autoclave equipped with a stirrer, 200 g of xylene, 16 g of cyclohexyl acrylate (hereinafter referred to as CHA), 2-hydroxyethyl crotonate were added. After charging 20 g (hereinafter referred to as HE) and replacing the space with nitrogen gas, 280 g of chlorotrifluoroethylene (hereinafter referred to as CTFE) was added,
The autoclave was heated to 40 ° C. Then, a mixed solution of 100 g of xylene, 147 g of CHA, 37 g of 4-hydroxybutyl acrylate (hereinafter, referred to as HBA) and 30 g of xylene, di-2-ethoxyethylperoxydicarbonate [Perloyl EEP manufactured by NOF Corporation, hereinafter, 6 g of a mixed solution was charged by a high-pressure constant-flow micropump over 6 hours. Thereafter, the temperature was maintained at 40 ° C. while stirring for 6 hours. Unreacted C
Purge the TFE, open the autoclave and allow 720
g of a polymerization reaction solution was obtained.

【0016】(2)含フッ素共重合体の物性評価 上記重合反応液の一部を採り、共重合体の数平均分子量
(ゲルパーミエーションクロマトグラフ法)、フッ素含
有量(フッ素定量分析法)および水酸基価の測定、核磁
気共鳴分析を行った。その結果、数平均分子量は120
00(ポリスチレン換算値)、フッ素含有量は21.4
重量%、水酸基価は59(mg−KOH/g−レジン)
であった。さらに、1H−NMRおよび13C−NMRの
測定結果とも併せて重合体の組成解析を行ったところ、
共重合体の組成は、CTFE/CHA/HBA/HE=
50/36/9/5(モル%)であることが確認され
た。
(2) Evaluation of Physical Properties of Fluorine-Containing Copolymer A part of the above polymerization reaction solution was taken and the number average molecular weight of the copolymer (gel permeation chromatography), fluorine content (fluorine quantitative analysis) and Measurement of hydroxyl value and nuclear magnetic resonance analysis were performed. As a result, the number average molecular weight was 120
00 (in terms of polystyrene), the fluorine content is 21.4
Weight%, hydroxyl value 59 (mg-KOH / g-resin)
Met. Further, when the composition of the polymer was analyzed together with the measurement results of 1 H-NMR and 13 C-NMR,
The composition of the copolymer is CTFE / CHA / HBA / HE =
It was confirmed to be 50/36/9/5 (mol%).

【0017】(3)含フッ素共重合体および塗料塗膜の
評価 上記重合反応液をガラス瓶に入れ、密栓した後、60℃
に保ち粘度変化を経時的に調べた結果、30日後も粘度
の増加は認められず、初期粘度のままであった。上記の
重合反応液50gにキシレン30g、酸化チタン20g
および顔料分散剤であるディスパービック−110(ビ
ックケミー社製)0.4gを加えてペイントコンディシ
ョナーで1時間混合した。この溶液にジブチル錫ジラウ
レート0.3mgおよびコロネートHX〔日本ポリウレ
タン工業(株)製〕6.2g[NCO/OH=1/1
(当量比)]を添加して塗料用組成物を調製した。得ら
れた塗料用組成物をクロメート処理した0.6mm厚の
アルミ板にバーコーターで塗布し、常温で1週間自然乾
燥し硬化させて、厚さ20μmの塗膜を得た。塗膜の評
価をJIS−K5400ならびに常用の各種方法で行
い、その結果を後記表1に示す。
(3) Evaluation of fluorinated copolymer and paint film The above polymerization reaction solution was placed in a glass bottle, sealed and then sealed at 60 ° C.
As a result, the viscosity was not increased even after 30 days, and the initial viscosity was maintained. 30 g of xylene and 20 g of titanium oxide are added to 50 g of the above polymerization reaction solution.
Then, 0.4 g of Disperbic-110 (manufactured by Big Chemie) as a pigment dispersant was added, and the mixture was mixed with a paint conditioner for 1 hour. To this solution, 0.3 mg of dibutyltin dilaurate and 6.2 g of Coronate HX (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) [NCO / OH = 1/1
(Equivalent ratio)] to prepare a coating composition. The obtained composition for coating was applied to a chromate-treated aluminum plate having a thickness of 0.6 mm with a bar coater, allowed to dry naturally at room temperature for one week, and cured to obtain a coating film having a thickness of 20 μm. The coating film was evaluated by JIS-K5400 and various conventional methods, and the results are shown in Table 1 below.

【0018】実施例2 (1)含フッ素共重合体の調製 攪拌機を備えた1.5リットルのオートクレーブに、キ
シレン200g、アクリル酸4−ターシャリーブチルシ
クロヘキシルエステル(以下、t−BCHAという)2
2g、HE20gを仕込み、窒素ガスで空間部を置換し
た後、CTFE280gを加え、オートクレーブを40
℃に加熱した。ついで、キシレン100g、t−BCH
A200g、アクリル酸2−ヒドロキシエチルエステル
(以下、HEAという)18gの混合液およびキシレン
30g、EEP6gの混合液をそれぞれ高圧定流量マイ
クロポンプで6時間かけて仕込んだ。その後、6時間攪
拌しながら、40℃の温度に保持した。未反応のCTF
Eをパージし、オートクレーブを開放して、740gの
重合反応液を得た。
Example 2 (1) Preparation of Fluorine-Containing Copolymer In a 1.5-liter autoclave equipped with a stirrer, 200 g of xylene and 4-tert-butylcyclohexyl acrylate (hereinafter referred to as t-BCHA) 2
After charging 2 g and 20 g of HE and replacing the space with nitrogen gas, 280 g of CTFE was added, and the autoclave was cooled to 40 g.
Heated to ° C. Then, 100 g of xylene, t-BCH
A mixed solution of 200 g of A, 18 g of acrylic acid 2-hydroxyethyl ester (hereinafter referred to as HEA), and a mixed solution of 30 g of xylene and 6 g of EEP were each charged over 6 hours by a high-pressure constant flow micropump. Thereafter, the temperature was maintained at 40 ° C. while stirring for 6 hours. Unreacted CTF
E was purged, and the autoclave was opened to obtain 740 g of a polymerization reaction solution.

【0019】(2)含フッ素共重合体の物性評価 上記重合反応液の一部を採り、実施例1と同様にして物
性評価を行った結果、数平均分子量は15000、フッ
素含有量は18.6重量%、水酸基価は42であった。
共重合体の組成は、CTFE/t−BCHA/HEA/
HE=50/40/5/5(モル%)であることが確認
された。
(2) Evaluation of Physical Properties of Fluorine-Containing Copolymer A portion of the above polymerization reaction solution was taken and the physical properties were evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, the number average molecular weight was 15,000 and the fluorine content was 18. 6% by weight and a hydroxyl value of 42.
The composition of the copolymer is CTFE / t-BCHA / HEA /
It was confirmed that HE = 50/40/5/5 (mol%).

【0020】(3)含フッ素共重合体および塗料塗膜の
評価 上記の重合反応液をガラス瓶に入れ、密栓した後、60
℃に保ち粘度変化を経時に調べた結果、30日後も粘度
の増加は認められず、初期粘度のままであった。実施例
1と同様の方法で塗膜を作製し、塗膜の評価を行い、そ
の結果を表1に示す。
(3) Evaluation of fluorinated copolymer and paint film The above polymerization reaction solution was placed in a glass bottle, sealed and then sealed.
As a result of examining the change in viscosity over time while keeping the temperature at ° C, no increase in viscosity was observed even after 30 days, and the initial viscosity was maintained. A coating film was prepared in the same manner as in Example 1, and the coating film was evaluated. The results are shown in Table 1.

【0021】実施例3 (1)含フッ素共重合体の調製 攪拌機を備えた1.5リットルのオートクレーブに、キ
シレン200g、CHA10g、アクリル酸エチルエス
テル(以下、EAという)4gを仕込み、窒素ガスで空
間部を置換した後、CTFE280gを加え、オートク
レーブを40℃に加熱した。ついで、キシレン100
g、CHA90g、EA37g、HEA40gの混合液
およびキシレン30g、EEP6gの混合液をそれぞれ
高圧定流量マイクロポンプで6時間かけて仕込んだ。そ
の後、6時間攪拌しながら、40℃の温度に保持した。
未反応のCTFEをパージし、オートクレーブを開放し
て、670gの重合反応液を得た。
Example 3 (1) Preparation of Fluorine-Containing Copolymer In a 1.5-liter autoclave equipped with a stirrer, 200 g of xylene, 10 g of CHA, and 4 g of ethyl acrylate (hereinafter referred to as EA) were charged, and nitrogen gas was used. After replacing the space, 280 g of CTFE was added, and the autoclave was heated to 40 ° C. Then, xylene 100
g, 90 g of CHA, 37 g of EA, and 40 g of HEA and a mixed solution of 30 g of xylene and 6 g of EEP were charged over 6 hours by a high-pressure constant flow micropump. Thereafter, the temperature was maintained at 40 ° C. while stirring for 6 hours.
Unreacted CTFE was purged, and the autoclave was opened to obtain 670 g of a polymerization reaction solution.

【0022】(2)含フッ素共重合体の物性評価 上記重合反応液の一部を採り、実施例1と同様にして物
性評価を行った結果、数平均分子量は14000、フッ
素含有量は23.3重量%、水酸基価は56であった。
共重合体の組成は、CTFE/CHA/EA/HEA=
50/23/15/12(モル%)であることが確認さ
れた。
(2) Evaluation of Physical Properties of Fluorine-Containing Copolymer A portion of the above polymerization reaction solution was subjected to physical properties evaluation in the same manner as in Example 1. As a result, the number average molecular weight was 14,000 and the fluorine content was 23. The hydroxyl value was 3% by weight and the hydroxyl value was 56.
The composition of the copolymer is CTFE / CHA / EA / HEA =
It was confirmed to be 50/23/15/12 (mol%).

【0023】(3)含フッ素共重合体および塗料塗膜の
評価 上記の重合反応液をガラス瓶に入れ、密栓した後、60
℃に保ち粘度変化を経時に調べた結果、30日後も粘度
の増加は認められず、初期粘度のままであった。実施例
1と同様の方法で塗膜を作製し、塗膜の評価を行い、そ
の結果を表1に示した。
(3) Evaluation of Fluorine-Containing Copolymer and Paint Film The above polymerization reaction solution was placed in a glass bottle, sealed and then sealed.
As a result of examining the change in viscosity over time while keeping the temperature at ° C, no increase in viscosity was observed even after 30 days, and the initial viscosity was maintained. A coating film was prepared in the same manner as in Example 1, and the coating film was evaluated. The results are shown in Table 1.

【0024】比較例1 (1)含フッ素共重合体の調製 攪拌機を備えた1.5リットルのオートクレーブに、キ
シレン200g、CHA16gを仕込み、窒素ガスで空
間部を置換した後、CTFE280gを加え、オートク
レーブを40℃に加熱した。ついで、キシレン100
g、CHA147g、4−ヒドロキシブチルビニルエー
テル(以下、HBVEという)40gの混合液およびキ
シレン30g、EEP6gの混合液をそれぞれ高圧定流
量マイクロポンプで6時間かけて仕込んだ。その後、6
時間攪拌しながら、40℃の温度に保持した。未反応の
CTFEをパージし、オートクレーブを開放して、69
0gの重合反応液を得た。
Comparative Example 1 (1) Preparation of Fluorine-Containing Copolymer In a 1.5-liter autoclave equipped with a stirrer, 200 g of xylene and 16 g of CHA were charged, the space was replaced with nitrogen gas, and 280 g of CTFE was added. Was heated to 40 ° C. Then, xylene 100
g, 147 g of CHA, 40 g of 4-hydroxybutyl vinyl ether (hereinafter referred to as HBVE) and a mixed solution of 30 g of xylene and 6 g of EEP were charged over 6 hours by a high-pressure constant flow micropump. Then 6
While stirring for an hour, the temperature was maintained at 40 ° C. Purge unreacted CTFE, open autoclave,
0 g of a polymerization reaction solution was obtained.

【0025】(2)含フッ素共重合体の物性評価 上記重合反応液の一部を採り、実施例1と同様にして物
性評価を行った結果、数平均分子量は16000、フッ
素含有量は21.8重量%、水酸基価は52であった。
共重合体の組成は、CTFE/CHA/HBVE=50
/38/12(モル%)であることが確認された。
(2) Evaluation of Physical Properties of Fluorine-Containing Copolymer An aliquot of the above polymerization reaction solution was subjected to physical properties evaluation in the same manner as in Example 1. As a result, the number average molecular weight was 16,000 and the fluorine content was 21. 8% by weight and hydroxyl value were 52.
The composition of the copolymer is CTFE / CHA / HBVE = 50
/ 38/12 (mol%).

【0026】(3)含フッ素共重合体および塗料塗膜の
評価 上記の重合反応液をガラス瓶に入れ、密栓した後、60
℃に保ち粘度変化を経時に調べた結果、10日後にゲル
化が認められた。実施例1と同様の方法で塗膜を作製
し、塗膜の評価を行い、その結果を表1に示した。
(3) Evaluation of Fluorine-Containing Copolymer and Paint Film The above polymerization reaction solution was placed in a glass bottle, sealed and then sealed.
As a result of examining the change in viscosity over time while maintaining the temperature at 0 ° C, gelation was observed after 10 days. A coating film was prepared in the same manner as in Example 1, and the coating film was evaluated. The results are shown in Table 1.

【0027】比較例2 (1)含フッ素共重合体の調製 攪拌機を備えた1.5リットルのオートクレーブに、キ
シレン200g、シクロヘキシルビニルエーテル(以
下、CHVEという)13gを仕込み、窒素ガスで空間
部を置換した後、CTFE280gを加え、オートクレ
ーブを40℃に加熱した。ついで、キシレン100g、
CHVE120g、HBA50gの混合液およびキシレ
ン30g、EEP6gの混合液をそれぞれ高圧定流量マ
イクロポンプで6時間かけて仕込んだ。その後、6時間
攪拌しながら、40℃の温度に保持した。未反応のCT
FEをパージし、オートクレーブを開放して、675g
の重合反応液を得た。
Comparative Example 2 (1) Preparation of Fluorine-Containing Copolymer In a 1.5-liter autoclave equipped with a stirrer, 200 g of xylene and 13 g of cyclohexylvinyl ether (hereinafter referred to as CHVE) were charged, and the space was replaced with nitrogen gas. After that, 280 g of CTFE was added, and the autoclave was heated to 40 ° C. Then, 100 g of xylene,
A mixed solution of 120 g of CHVE and 50 g of HBA and a mixed solution of 30 g of xylene and 6 g of EEP were charged over 6 hours by a high-pressure constant flow micropump. Thereafter, the temperature was maintained at 40 ° C. while stirring for 6 hours. Unreacted CT
Purge FE, open autoclave, 675g
Was obtained.

【0028】(2)含フッ素共重合体の物性評価 上記重合反応液の一部を採り、実施例1と同様にして物
性評価を行った結果、数平均分子量は16000、フッ
素含有量は23.1重量%、水酸基価は56であった。
共重合体の組成は、CTFE/CHVE/HBA=50
/38/12(モル%)であることが確認された。
(2) Evaluation of Physical Properties of Fluorine-Containing Copolymer An aliquot of the above polymerization reaction solution was subjected to physical property evaluation in the same manner as in Example 1. As a result, the number average molecular weight was 16,000, and the fluorine content was 23.0. 1% by weight and a hydroxyl value of 56.
The composition of the copolymer is CTFE / CHVE / HBA = 50
/ 38/12 (mol%).

【0029】(3)含フッ素共重合体および塗料塗膜の
評価 上記の重合反応液をガラス瓶に入れ、密栓した後、60
℃に保ち粘度変化を経時に調べた結果、3日後にゲル化
が認められた。実施例1と同様の方法で塗膜を作製し、
塗膜の評価を行い、その結果を表1に示した。
(3) Evaluation of Fluorine-Containing Copolymer and Paint Film The above polymerization reaction solution was placed in a glass bottle, sealed and then sealed.
As a result of examining the change in viscosity over time while maintaining the temperature at 0 ° C, gelation was observed after 3 days. A coating film was prepared in the same manner as in Example 1,
The coating film was evaluated, and the results are shown in Table 1.

【0030】[0030]

【表1】 *1 60゜光沢:JIS−K5400に記載の方法で測定した。 *2 鉛筆硬度 :JIS−5400に記載の方法で試験した。 *3 耐溶剤性 :ラビングテスターを使用しキシレンラビング試験を行った。 *4 促進耐候性:蛍光紫外線湿潤サイクル試験機を用い下記条件で3000時 間試験を行った後の光沢保持率を示す。 暗黒/照射サイクル:4時間/4時間 温湿度条件 :照射時 63℃,50%RH 暗黒時 50℃,98%RH以上[Table 1] * 1 60 ° gloss: measured by the method described in JIS-K5400. * 2 Pencil hardness: Tested by the method described in JIS-5400. * 3 Solvent resistance: A xylene rubbing test was performed using a rubbing tester. * 4 Accelerated weathering resistance: The gloss retention after a 3000 hour test using the fluorescent ultraviolet ray wetting cycle tester under the following conditions. Dark / irradiation cycle: 4 hours / 4 hours Temperature / humidity condition: Irradiation 63 ° C, 50% RH Dark 50 ° C, 98% RH or more

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明による含フッ素共重合体は、保存
安定性に優れるだけでなく、耐候性に優れ、かつ高光沢
性を有する塗膜を形成するので、各種塗料用途など、工
業的に利用価値が高い。
Industrial Applicability The fluorine-containing copolymer of the present invention not only has excellent storage stability, but also has excellent weather resistance and high glossiness. High utility value.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 犬飼 宏 愛知県名古屋市港区船見町1番地の1 東 亞合成株式会社名古屋総合研究所内 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Hiroshi Inukai 1 in Funami-cho, Minato-ku, Nagoya-shi, Aichi, Japan

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】全単量体の合計量を基準とする必須構成単
量体の割合が、(a)フルオロオレフィン:10〜70
モル%、(b)シクロヘキシル基に置換基を有しても良
いアクリル酸シクロヘキシルエステル:20〜80モル
%、ならびに(c)アクリル酸ヒドロキシアルキルエス
テルおよび/またはクロトン酸ヒドロキシアルキルエス
テル:1〜30モル%である含フッ素共重合体。
(1) The ratio of the essential constituent monomers based on the total amount of all the monomers is (a) fluoroolefin: 10 to 70
Mol%, (b) cyclohexyl acrylate which may have a substituent in the cyclohexyl group: 20 to 80 mol%, and (c) hydroxyalkyl acrylate and / or hydroxyalkyl crotonate: 1 to 30 mol. % Of the fluorine-containing copolymer.
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