JPS5941315A - グラフト共重合体の製造法 - Google Patents

グラフト共重合体の製造法

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JPS5941315A
JPS5941315A JP15229182A JP15229182A JPS5941315A JP S5941315 A JPS5941315 A JP S5941315A JP 15229182 A JP15229182 A JP 15229182A JP 15229182 A JP15229182 A JP 15229182A JP S5941315 A JPS5941315 A JP S5941315A
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fluorine
copolymer
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reactive double
containing resin
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Yukihisa Hoshino
幸久 星野
Shigeki Tanaka
田中 重喜
Kengo Kobayashi
謙吾 小林
「も」上 正幸
Masayuki Mogami
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Hitachi Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、フッ素含有樹脂にエチレン性不飽和単量体を
反応させるグラフト共重合体の製造法に関する。
近年、塗料業界でも省資源、省エネルギーという観点か
ら、塗膜のメンテナンスフリー即ち高耐候性である塗料
が強<9J、望されている。従来、耐映性が要求される
用途には、アクリル樹脂が一般的に使用されているが、
より一層のレベルアップが望まれている。
−また。アクリル樹脂は、一般的に吸油性の大きな顔料
とのなじみが悪く、とくにカーボンブラック等の顔料に
対しては顔料分散が著1.<劣り、均一分散に長時間を
要したり、保存中に顔料分離を起こしたりするという欠
薇をもっている。そこで、顔料分散性を改良するために
不飽和炭素−炭素二重結合を有するアルキド樹脂の存在
下に、アクリル樹脂を合成する方法が従来より報告され
行なわれているが、アクリル樹脂本来の性能に比べて耐
候性、耐薬品性等を損うという問題を有している。
一方、フルオロオレフィン、ヒドロキシアルキルビニル
エーテル、アルキルビニルエーテルおよびンクロヘキシ
ルビニルエーテルを必須成分とする共重合体が知られて
おり、これは耐候性に優れ、党利への利用が考えられて
いるが。
顔料の分散性が劣るという問題係を有している。
本発明は、−このような問題点を解決するものであり、
アクリル樹脂のもつ耐候性を−1−向上させると共に顔
料分散性に優れた塗料用等に有用な重合体を提供するも
のである。
すなわち9本発明は。
+Al  反応性の炭素−炭素二重結合を樹脂1002
当り0.001〜0.055モルおよびアルコキシ基ま
たはシ、クロヘキシルオキシ基を有するフッ素含有樹脂
0.5〜50重°針係の存在下に。
(B)  (A3成分の二屯結合と共重合可能なエチレ
ン性不飽和単量体99.5〜50は#係を重合させるこ
とを特徴とするグラフト共重合体の製造法に関する。
本発明の(Al成分であるフッ素含有樹脂は、該樹脂1
00y−当り1反応性の炭素−炭素二重結合を0.00
1〜0.055モル、好′ましくけ0.005〜0.0
31モル有する。0. On 1モル未満でP;1゜(
Bl成分と共に重合させる際、グラフト重合が困難にな
り、0.055モルを越えると重合の際。
ゲル化が起こり昂くなる。また、該フッ素含有樹脂は、
アルコキン基またはノクロへキシルオキシ基を有する。
これにより、キシレン、トルエン、酢酸ブチル、メチル
イソブチルケトン等の有機溶剤に可溶とすることができ
る。さらに。
フッ素を含有することにより1本発明により得られるグ
ラフト共重合体を使用【また話料の塗膜は耐候性が優れ
る。
(Al成分のフッ素含有樹脂としては1分子量が約1.
 OOO〜200.000であるものが好ましく、特に
約10.000〜100.000のものが好ましい。分
子量が低過ぎると耐候性、面子薬品性が低下する傾向に
あり、高過ぎると(Al成分の存在下に(団成分を重合
させる際、ゲル化しやすくなる傾向がある。
(至))成分であるフッ素詮有樹脂は、水酸基を有する
下記共L1合体(alに無水マレイン酸、アクリル酸、
メタクリル酸、無水アクリル酸、無水メタクリル酸、こ
れらの酸クロライド等のα、β−不飽和カル、ボン酸ま
たtまその水酸45と反応性のIJj導体を反応させて
得ることができる。
この場合、α、β−不飽和カルボン酸着たけその水酸基
と反応性の誘導体は、水酸基を有する共重合体fal 
10 (l yに対して0.001〜0.055モル反
応させられる。
上記共重合体(alは、クロロトリフルオロエチレン、
トリノルオロエチレン、テトラフルオロエチレン等のフ
ルオロオレフィン、ヒドロキシエチルビニルエーテル、
ヒドロキシプロピルビニルエーテル、ヒドロキシブチル
ビニルエーテル。
ヒドロキンヘキシルビニルエーテル等のヒドロキシアル
キルビニルエーテルおよびエチルビニルニーデル、フロ
ビルビニルエーテル、フチルビニルエーテル、ヘキシル
ビニルエーテル等、これらのアルキル基またはビニル基
の水素をフッ素で置換したものなどのアルキルビニルエ
ーテル若しくはンクロヘキシルビニルエーテルを共重合
させて得られる共重合体であり、他の成分としてエチレ
ン、プロピンン、インブチレン、塩化ビニル、塩化ビニ
リチン、酢酸ビニル、11−酪酸ビニル、メチルメタク
リレ−1・等を共重合成分として含んでいてもよい。
フルオロオレフィンは共Tj合体fal中、40〜60
モル襲およびヒドロキシアルキルビニルエーテルは水酸
基が0.57〜100.特に3〜70になるように使用
されるのが好ましい。フルオロオレフィンが少なすぎる
と耐候性改善の効果が低下しやすくなり、また多垣に導
入するのは製造士困難な点がある。
共重合体fa)の水酸基価は0.57〜100であリ、
好ましくは3〜70である。水酸基価が0.57未膚で
はα、β−不飽和カルボン酸またはその水酸基と反応性
の誘導体が必要酸完全に反応しに<<、100を越える
とヒドロキシアルギルビニルエーテルの便用酸が増える
ため。
有機溶剤への溶?)イ1生が限られ−やすくなる。有機
高削への溶晴性の鑞でヒドロキ’/−fルギルピニルエ
ーテルは15モル係以Fで便用されるのが好、之しい。
! ;’4 、シクロヘキシルビニル−[−チルお、r
びアルキルビニルニーデルは、あわせて共を自体(a)
中に5〜60モルφになるように使用するのが好ましい
。シクロヘキシルビニルニーデルおよびアルキルビニル
エーテルが少なすぎると。
共重合体(a)が有(3!溶剤に溶解しにくくなり、多
すぎるとフルオロオレフィン′またはヒドロキシアルギ
ルビニルエーテルの使用11が低下する。
−17”c 、シクロヘキシルビニルニーデルおよびア
ルキルビニルエーテルは、それぞれ5〜45モル餐にな
るように1史用するのが特性上好ましい。
共重合体(Al中に、 flitの成分は30モルφ以
下で1史用されるのが好ましい。
(I]l I&分としてtま、メチルアクリレート、エ
チルアクリレート、ブチルアクリレート、イソプロピル
了クリレート、2−エチルへキシルアクリl/−)・等
のアルキルアクリレート、同様のアルギルメタクリL/
−1・、ぺf−1/ン若しくはビニルトルエン、α−メ
チルスチレン、クロ「1スチレン等のIJ換スチレン、
アタリロニトリル、メメタリロニトリル、1.=化ビニ
ル、 酢f+ジビニル。
マレイン酸シアルギルエステルを1史用することができ
、さらに、2−ヒドロキノエチルアクリレート、2−ヒ
ドロキングLlビルアクリンート。
ルメタクリ1/−ト、グリセリン、トリメチロールプロ
パン等の多価アルコールのモノアクリレートまたはモノ
メタクリレート、N−メチロールアクリルアミド、N−
メチロールメタクリルアミドなどの水酸基を有するエチ
1/ン件不飽和単lit体を用いることができる。また
、必要に応じアクリルアミド、メタクリルアミド等の不
飽和アミド、グリシンルメタクリレート、グリシジルア
クリ1ノート等のオギシラン基を有する不I−′(和単
着体、゛γクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸モノγ
ルキルエステル等のα、β−不飽411カルボン酸を用
いることができる。不飽和アミドおよびオギノラン基を
含有する不飽和単M・体は多すぎると塗膜の耐水性が低
ドしたり1反応溶媒が限定されたりする傾向が生じるた
め。
(Al成分および(Bl成分の総針に対して30屯けφ
1.1Fで1史用するのが好ましく、α、β−不飽和カ
ルボン酸は多すぎると塗膜の耐水性が低ドする峨向があ
るため、10重−φ以下で使用するのが好−ましい3゜ 本発明のグラフト共償金体ニL、上記fAl成分の存在
下に(13)成分を一11工合させて得られる。ここで
(Al成分は()5〜50重針係および(11)成分は
99.5〜50市紹φ使用される。(A)成分と(13
重成分の比が(Al/IB) (重量比)で0.5 /
 99.5未満になると塗膜の耐候性、耐薬品性等が低
下し、50150を越えると重き時にゲル化しやすくな
る。
fA+Al成分び(Bl成分は、それぞれ、5〜30重
計係および95〜70重量係になるように使用されるの
が好ましい。
なお、グラフト共重合1本の水酸病は(Al成分の水酸
基価とその使用酸および(131成分のうち水酸基を有
するエチレン性不飽和l M、体の使用酸に、1:って
調整でき、酸価を旧1()成分のうち、α、β−不飽和
カルボン酸の使用肝によって調整できる。
本発明により得られるグラフト共重合体は。
有MM剤に溶解させてラッカー塗料とすることができ、
また、アクリル樹脂塗料の硬化剤として知られる硬化剤
と適宜組み合わせて硬化系塗料とすることができる。こ
のように、塗料として使用する場合、必要に応じてチタ
ン白、カドミウムイエロー、カーボンブラック等の無機
顔料、フタロシアニン系、アゾ系等の有機顔料を添加す
ることができる。このような顔料は、予め、グラフト共
ノ1(合体とよく混練して使用するのが好ましい。以上
のような塗料は9行に木材。
金属、スレート、瓦等の建材用塗料に適している。
(5)成分の存在下での(Bl成分の1部合は、必要に
応シてトルエン、キヅレン、メチルイソブチルケトン、
酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸セロソルブ、ブチルセロ
ソルブ、1−ブタノール、2−ブタノール、1−プロパ
ツール、2−プロパツール等の有機溶剤を反応溶媒とし
2重合触媒として、過酸化ベンゾイル、ジター/ヤリー
ブ等のアゾビス系化合物を用い、50〜200℃で1〜
10時間加熱反応させることにより行なうことができる
。反応は、′a素ガス等の不l古性ガスの雰囲気または
気流下に行なうのが好ましく9重合触媒としてはグラフ
ト化率をよくする点で過酸化物が好ましく、残存モノマ
ーを少なくするためにtま、過酸化物とアゾビス系化合
物を併用するのが好ましい。重合は、このように塊状重
合および溶液重合だけでなく、必要に応じ懸濁重合、乳
化重合等によシ行なうことができる。
次に9本発明に関する合成例および実施例を示す。以下
、1部」は1−重量部」を意味する。
合成例1 水酸基を有するフッ素含有共重合体〔水酸基価52、分
子量約so、ooo(ゲルパーミェーション分析二標準
ポリスチレンで検量)、トリフルオロエチレン、ヒドロ
キシアルキルビニルエーテルおよびアルキルビニルエー
テルの共重合体であす。
トリフルオロエチレンは約50モルチ含まれる〕のキシ
レンとメチルイソブチルケトンの混合溶媒溶液〔固形分
50チ、ルミフロンLF−200D。
(旭硝子■商品名)使用〕100部、無水マレイン酸1
部およびキシレン1部を温度計、攪拌機および還流冷却
器を備えたフラスコに仕込み、50℃で1時間、ついで
120℃で2時間反応させて。
重合性炭素−炭素二重結合を樹脂100y−中に0.0
2モル有するフッ素含有樹脂を合成し、それを含む樹脂
溶液(固形分50襲)を得た。この樹脂浴液は、酸価8
および水酸基価24でめった。
実b(It例1〜3および比較例1〜3衣1に示す配合
物を温度計、撹拌機、窒累ガス吹き込み管および還流冷
却器を備えたフラスコに仕込み、攪拌しつつ窒素気流下
に110℃で6時間加熱し、ついでアゾビスイソブチロ
ニトリル0.5部を添加して100℃で2時間加熱して
反応させ、共重合体を得た。この後酢酸ブチルを加え。
適蟲な固形分とした。得られた共重合体の溶液の固形分
および酸価を表1に示す。
比較例4〜6 合成例1で得たフッ素自゛有樹脂をぎむ樹脂溶液(固形
分50気)および比較例1〜3で(fJた共重a体の浴
液を表2に示す割ばで配合しfC8この結、+8:、(
υられた(☆1脂醒液の固形分および酸1i11iを表
2に示す。
表2 配合と特性 実力0例1〜3および比較例1〜3で得られた共重合体
の溶液、比較例4〜6で得られた樹脂溶液並びに−り記
した水酸基を有するフッ素含有共重合体のキシレン−イ
ソブチルケトン混合溶媒M ?ff1(固形分50俤)
を使用して促進耐候性試験お主び顔料分散性試験を行な
った。この結果を表3に示す。
以1・゛全白 く試験条件〉 (1)促進耐候性試験 1)各溶液を固形分が30俤を越えるものは。
トルエンで固形分30チに調整し、ボンデライト+14
4処理軟鋼板(日本テストパネル社製)にバーコーター
4−60にて膜厚が30μmになるように塗布し、20
分間セツティング後、80℃で20分間乾燥し。
試験板とした。
11)作製した試験板をQ−UV促進耐候性試験機(米
国、Q−Pane1社製)を使用シ。
紫外腺照射50℃で4時間−結露50℃で4時間のサイ
クル条件下に所定時間さらした後、60度鏡面反射率を
測定した。
(2)顔料分散性試験 各溶液50部(固形分t)刹李部、カーボンブラック3
部を混合し、三本ロールにて混練して1粒ゲージで粒径
が10μ以下になるまでの混練回数を測定した。続いて
、調整した塗料を室温で3日静置し顔料の分離(沈降)
性を調べた。
判定 O:分離せず。×:分離した。
本発明により得られるグラフト共重合体は、塗料の原料
として使用でき、耐候性に潰れた塗膜を与え、それ自身
は顔t1分散性が1賢れる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、fA)  反応性の炭素−炭素二重結合を樹脂10
    0?当り0001〜0055モルおよびアルコキシ基ま
    たはシクロへギシルオキシ基を有するフッ素含有樹脂0
    .5〜50市−係のtf在下νこ (R1’ (Al成分の二重結合と共ポ合可能なエチレ
    ン性不飽和単量体99.5〜50市敏係を償金させるこ
    とを+!j徴とするグラフト共重合740〜60モル係
    、ヒドロキンアルキルビニルエーテルおヨヒノクロヘキ
    /ルビニルエーテル若しくはアルキルビニルエーテルf
     b’Z分としてきみ、水酸基価057〜100である
    共重合体に。該共重合11005F−に対してα、β−
    不飽和カルボン酸またはその水酸基と反応性の誘導体0
    .001〜0.055モルを度忘させて得られるフッ素
    含有樹脂である特許請求の範囲第1項記載のグラフト共
    重合体の製造法。
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