JPH0446913A - Production of fluorinated copolymer - Google Patents
Production of fluorinated copolymerInfo
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- JPH0446913A JPH0446913A JP15533990A JP15533990A JPH0446913A JP H0446913 A JPH0446913 A JP H0446913A JP 15533990 A JP15533990 A JP 15533990A JP 15533990 A JP15533990 A JP 15533990A JP H0446913 A JPH0446913 A JP H0446913A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、新規な含フッ素共重合体の製造方法に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for producing a novel fluorine-containing copolymer.
〔従来の技術]
ポリフルオロオレフィンとアルキルビニルエーテルとを
共重合させて得られる含フッ素共重合体は公知であり、
溶剤可溶性で常温硬化可能な塗料用原料として用いられ
、耐候性、耐薬品性、光沢等に優れた塗膜が得られ、か
つ基材との密着性にも優れた塗膜が得られることが知ら
れている。[Prior Art] Fluorine-containing copolymers obtained by copolymerizing polyfluoroolefins and alkyl vinyl ethers are known,
It is used as a raw material for paints that is soluble in solvents and can be cured at room temperature, and can provide coatings with excellent weather resistance, chemical resistance, gloss, etc., as well as excellent adhesion to substrates. Are known.
[発明の解決しようとする問題点]
近年、フッ素系溶剤型塗料の用途の拡がりとともに、ゴ
ム弾性を有する塗料から、表面硬度の高い塗料まで、幅
広い要求が高まりつつある。しかるに従来のフッ素系溶
剤型塗料では、表面硬度の向上に限界があり、その改良
が強く求められている。[Problems to be Solved by the Invention] In recent years, with the expansion of the uses of fluorine-based solvent-based paints, there has been an increasing demand for a wide range of paints, from paints with rubber elasticity to paints with high surface hardness. However, with conventional fluorine-based solvent-based paints, there is a limit to the improvement of surface hardness, and there is a strong need for improvement.
[問題点を解決するための手段]
本発明は、前述の問題点を解決すべ(なされたものであ
り、ラジカル重合性含フッ素単量体と一般式[I]
(R1,Rtは水素またはメチル基、Aは有機基を示す
)
で表わされるビニリデン基を有する環状単量体を、ラジ
カル重合開始源の存在下、共重合させることを特徴とす
る含フッ素共重合体の製造方法を提供するものである。[Means for Solving the Problems] The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and consists of a radically polymerizable fluorine-containing monomer and the general formula [I] (R1 and Rt are hydrogen or methyl A method for producing a fluorine-containing copolymer is provided, which comprises copolymerizing a cyclic monomer having a vinylidene group represented by (A represents an organic group) in the presence of a radical polymerization initiator. It is.
本発明に用いられるラジカル重合性含フッ素単量体とし
ては、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエ
チレン、ヘキサフルオロプロペン、パーフルオロビニル
エーテル等の含フッ素オレフィン、アクリル酸ポリフル
オロアルキルエステル、メタクリル酸ポリフルオロアル
キルエステル、ポリフルオロカルボン酸ビニルエステル
等があげられる。特に含フッ素オレフィンが、共重合反
応性、塗膜の耐候耐久性、塗膜のぬり重ね性等の面から
好ましく使用される。なお、含フッ素オレフィンとは、
フッ素置換ビニル基を有する化合物であり、上記化合物
の他、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン等が挙
げられる。The radically polymerizable fluorine-containing monomer used in the present invention includes fluorine-containing olefins such as tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, hexafluoropropene, and perfluorovinylether, polyfluoroalkyl acrylate, and polyfluoroalkyl methacrylate. Examples include ester, polyfluorocarboxylic acid vinyl ester, and the like. In particular, fluorine-containing olefins are preferably used from the viewpoints of copolymerization reactivity, weather resistance and durability of the coating film, repaintability of the coating film, and the like. In addition, fluorine-containing olefin is
It is a compound having a fluorine-substituted vinyl group, and in addition to the above compounds, examples include vinylidene fluoride and trifluoroethylene.
また、ビニリデン基を有する環状単量体としては、一般
式[I]
で表わされる単量体である。かかる単量体は、ビニリデ
ン基に炭素およびエーテル結合を形成する酸素が結合し
ていることが重要である。他の構造を有するビニリデン
基を有する環状単量体は、ラジカル重合性含フッ素単量
体との共重合が困難、共重合時に開環反応が激しく起こ
り、目的の物性が得られない、単量体の合成が困難であ
るなどの理由から採用できない0本発明におけるビニリ
デン基を有する環状単量体は、環を構成する原子の数が
4〜15程度のものが好ましい。環を構成する原子数が
3よりも少ないもの、また多すぎるものは実質上製造が
難しい、また、多すぎるものは、ラジカル重合性含フッ
素単量体との共重合性が低下し好ましくない、また、ビ
ニリデン基を有する環状単量体の環構造は少なくとも1
個のエーテル結合を有するが、他にエーテル結合、エス
テル結合などを有していてもよいし、また他に炭素−炭
素結合のみであってもよい、さらに環を構成する原子に
結合する水素の少なくとも一部がハロゲン、アルキル基
などに置換されていてもよい。Further, the cyclic monomer having a vinylidene group is a monomer represented by the general formula [I]. It is important that such a monomer has carbon and oxygen bonded to the vinylidene group to form an ether bond. Cyclic monomers with vinylidene groups having other structures are difficult to copolymerize with radically polymerizable fluorine-containing monomers, and the ring-opening reaction occurs violently during copolymerization, making it impossible to obtain the desired physical properties. The cyclic monomer having a vinylidene group in the present invention, which cannot be employed due to the difficulty in synthesizing the monomer, is preferably one in which the number of atoms constituting the ring is about 4 to 15. If the number of atoms constituting the ring is less than 3, or if it is too large, it is practically difficult to produce, and if it is too large, the copolymerizability with the radically polymerizable fluorine-containing monomer will decrease, which is undesirable. Furthermore, the ring structure of the cyclic monomer having a vinylidene group is at least one
It has ether bonds, but it may also have other ether bonds, ester bonds, etc., or it may only have carbon-carbon bonds. At least a portion thereof may be substituted with halogen, alkyl group, etc.
特に好ましいビニリデン基を有する環状単量体としては
、上記一般式[I]におけるAが−(CH2)。+(1
,(C矢、
(lはOまたは1.o+はOまたは1.nは1〜9の整
数であり、n 、m 、1の合計が1〜9の整数である
)で表わされる基(ただし、メチレン基、エーテル基、
エステル基は必ずしもこの順に並ぶ必要はない)のもの
が好ましい。具体的には、2−メチレンテトラヒドロフ
ラン、2−メチレンテトラヒドロビラン、α−メチレン
オキセタン、4−メチレン−1,3ジオキサン、ジケテ
ンなどが例示される。As a particularly preferred cyclic monomer having a vinylidene group, A in the above general formula [I] is -(CH2). +(1
, (C arrow, (l is O or 1. o+ is O or 1. n is an integer of 1 to 9, and the sum of n, m, and 1 is an integer of 1 to 9) (provided that , methylene group, ether group,
The ester groups do not necessarily have to be arranged in this order). Specific examples include 2-methylenetetrahydrofuran, 2-methylenetetrahydrobilane, α-methyleneoxetane, 4-methylene-1,3 dioxane, and diketene.
本発明では、上記ラジカル重合性含フッ素単量体および
ビニリデン基を有する環状単量体はそれぞれ一種または
複数種共重合してもよい。In the present invention, the radically polymerizable fluorine-containing monomer and the vinylidene group-containing cyclic monomer may be copolymerized singly or in combination.
また、これらと共重合可能な他のエチレン性不飽和単量
体が同時に共重合されていてもよい。Further, other ethylenically unsaturated monomers copolymerizable with these may be copolymerized at the same time.
かかるエチレン性不飽和単量体としては、ビニルエーテ
ル系化合物、ビニルエステル系化合物、アリルエーテル
系化合物、アリルエステル系化合物、イソプロペニルエ
ーテル系化合物、インプロペニルエステル系化合物、a
−オレフィン類などが例示される。かがるエチレン性不
飽和単量体は、塗膜の光沢や顔料の分散性などさらに付
加的な目的に応じて適宜選定することが好ましい、溶剤
可溶性、塗膜硬度のコントロール、耐候性などを考慮す
れば、ビニルエーテル系化合物またはビニルエステル系
化合物が好ましい。特に炭素数2〜15程度の直鎖状、
分枝状あるいは脂環状のアルキル基を有するビニルエー
テルまたはビニルエステルが好ましい。Such ethylenically unsaturated monomers include vinyl ether compounds, vinyl ester compounds, allyl ether compounds, allyl ester compounds, isopropenyl ether compounds, impropenyl ester compounds, a
-Olefins are exemplified. It is preferable to select the darkening ethylenically unsaturated monomer according to additional purposes such as gloss of the coating film and dispersibility of pigments, as well as solvent solubility, control of coating hardness, weather resistance, etc. Taking this into account, vinyl ether compounds or vinyl ester compounds are preferred. In particular, linear chains with about 2 to 15 carbon atoms,
Vinyl ethers or vinyl esters having a branched or alicyclic alkyl group are preferred.
また、本発明により得られる含フッ素共重合体を塗料用
として用いる場合には、塗膜の強靭性、耐溶剤性を高め
るためには水酸基、エポキシ基、アミノ基、活性水素含
有基、アルコキシシリル基などの硬化性官能基含有単量
体を共重合することが好ましい6かかる硬化性官能基含
有単量体としては、ヒドロキシブチルビニルエーテルの
如き水酸基含有ビニルエーテル、アリルアルコールの如
き水酸基含有アリル化合物、グリシジルビニルエーテル
の如きエポキシ基含有ビニルエーテル、アミノブチルビ
ニルエーテルの如きアミノ基含有ビニルエーテル、トリ
メトキシビニルシランの如きアルコキシシリル基含有ビ
ニル化合物など、硬化性官能基含有エチレン性不飽和単
量体が好ましく採用される。In addition, when using the fluorine-containing copolymer obtained by the present invention as a coating material, in order to improve the toughness and solvent resistance of the coating film, it is necessary to use hydroxyl groups, epoxy groups, amino groups, active hydrogen-containing groups, alkoxysilyl groups, etc. It is preferable to copolymerize a curable functional group-containing monomer such as a curable functional group such as a hydroxyl group-containing monomer such as a hydroxyl group-containing vinyl ether such as hydroxybutyl vinyl ether, a hydroxyl group-containing allyl compound such as allyl alcohol, a hydroxyl group-containing allyl compound such as glycidyl Ethylenically unsaturated monomers containing curable functional groups are preferably employed, such as vinyl ethers containing epoxy groups such as vinyl ether, vinyl ethers containing amino groups such as aminobutyl vinyl ether, and vinyl compounds containing alkoxysilyl groups such as trimethoxyvinylsilane.
また、各単量体の共重合は、含フッ素単量体とビニリデ
ン基を有する環状単量体が5/95〜9515 (モ
ル比)の割合で行うことが好ましい。上記範囲外では耐
候性、溶剤可溶性および製造効率の面などから好ましく
ない、また、含フッ素単量体、ビニリデン基を有する環
状単量体以外の単量体を共重合する場合は、全単量体に
対し50モル%以下とすることが好ましい、この範囲を
越えると本発明の当初の目的が損なわれる恐れがある。Further, the copolymerization of each monomer is preferably carried out at a ratio of 5/95 to 9515 (molar ratio) of the fluorine-containing monomer and the cyclic monomer having a vinylidene group. If it is outside the above range, it is unfavorable from the viewpoint of weather resistance, solvent solubility, and production efficiency, and when copolymerizing a monomer other than a fluorine-containing monomer or a cyclic monomer having a vinylidene group, the total monomer The content is preferably 50 mol % or less based on the body, and if this range is exceeded, the original purpose of the present invention may be impaired.
また、本発明の製造方法は次に示す方法などにより行う
ことができる。特にビニリデン基を有する環状単量体は
酸性状態で異性化、分解あるいは単独重合を引きおこす
傾向があるため、安定的に共重合を進行させるためには
塩基性条件下で行うことが好ましい。特にpH8〜9程
度で行うことが好ましい。Further, the manufacturing method of the present invention can be carried out by the following method. In particular, cyclic monomers having a vinylidene group tend to cause isomerization, decomposition, or homopolymerization in acidic conditions, so it is preferable to conduct the copolymerization under basic conditions in order to stably proceed the copolymerization. In particular, it is preferable to carry out the reaction at a pH of about 8 to 9.
本発明による共重合体は、未硬化状態でテトラヒドロフ
ラン中で30℃で測定される固有粘度が0.05〜2.
OdQ/g、好ましくは0.15〜0.8 dG!/g
、さらに好ましくは0.2〜0.5 dQ/gであるも
のである。該粘度が低すぎるものは機械的強度が低下し
、一方高すぎるものは溶液型塗料として応用する場合に
、粘度の面から溶液濃度を低(せざるをえな(なる傾向
を生じ施工性が損なわれるのでともに好ましくない。The copolymers according to the invention have an intrinsic viscosity of 0.05 to 2.0, measured in the uncured state in tetrahydrofuran at 30°C.
OdQ/g, preferably 0.15-0.8 dG! /g
, more preferably 0.2 to 0.5 dQ/g. If the viscosity is too low, the mechanical strength will decrease, while if it is too high, when applied as a solution-based paint, the solution concentration will tend to be low due to viscosity, impairing workability. Both are undesirable.
本発明の製造方法におけるラジカル重合開始源としては
、ラジカル重合開始剤及び電離性放射線が挙げられる。Examples of the radical polymerization initiation source in the production method of the present invention include a radical polymerization initiator and ionizing radiation.
ここで、重合開始剤としては、重合形式あるいは重合媒
体に応じて、水溶性のものあるいは油溶性のものが適宜
使用可能である。具体的には、水溶性開始剤としては、
過硫酸カリウムのごとき過硫酸塩、過酸化水素あるいは
これらと亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウムの
ごとき還元剤との組み合わせからなるレドックス開始剤
、さらにはこれらに少量の鉄、第一鉄塩、硝酸銀等を共
存させた系等の無機系開始剤、またはジコハク酸パーオ
キシド、ジグルタール酸パーオキシド、モノコハク酸パ
ーオキシドのごとき二塩基酸過駿化物、アゾビスイソブ
チルアミジンニ塩基酸塩等の有機系開始剤が、また、油
溶性開始剤としては、t−ブチルパーオキシイソブチレ
ート、t−ブチルパーオキシアセテートのごときパーオ
キシエステル型過酸化物、ジイソプロピルパーオキシジ
カーボネートのごときジアルキルパーオキシジカーボネ
ート、ベンゾイルパーオキシド、アゾビスイソブチロニ
トリル等が例示される。Here, as the polymerization initiator, water-soluble or oil-soluble ones can be used as appropriate depending on the polymerization type or polymerization medium. Specifically, the water-soluble initiator is
A redox initiator consisting of a persulfate such as potassium persulfate, hydrogen peroxide, or a combination of these with a reducing agent such as sodium bisulfite or sodium thiosulfate, as well as small amounts of iron, ferrous salts, silver nitrate, etc. An inorganic initiator such as a system in which a combination of dibasic acid peroxide, diglutaric acid peroxide, monosuccinic acid peroxide, and an organic initiator such as azobisisobutyramidine dibasic acid salt can also be used. As the oil-soluble initiator, peroxy ester type peroxides such as t-butyl peroxyisobutyrate and t-butyl peroxy acetate, dialkyl peroxy dicarbonates such as diisopropyl peroxy dicarbonate, benzoyl peroxide, Examples include azobisisobutyronitrile.
重合開始剤の使用量は、種類、共重合反応条件などに応
じて、適宜変更可能であるが、通常は共重合させるべき
単量体全量に対して、0.005〜5重量%、特に0.
05〜0.5重量%程度が採用される。The amount of the polymerization initiator used can be changed as appropriate depending on the type, copolymerization reaction conditions, etc., but it is usually 0.005 to 5% by weight, especially 0.005 to 5% by weight, based on the total amount of monomers to be copolymerized. ..
About 0.05 to 0.5% by weight is adopted.
上記共重合反応に際して、反応形式としては特に限定さ
れることなく、塊状重合、懸濁重合、乳化重合、溶液重
合等が採用し得るが、重合反応操作の安定性、生成共重
合体の分離の容易性等から、水性媒体中での乳化重合あ
るいはキシレン、トルエン等の芳香族化合物、t−ブタ
ノール等のアルコール類、エステル類、1個以上のフッ
素原子を含む飽和へロゲン化炭化水素類等を溶媒とする
溶液重合等が好ましく採用される。なお、水性媒体中で
共重合反応を行わせる場合には塩基性緩衝剤を添加して
、重合中の液のpH値が7、好ましくは8を下回らない
ようにすることが好ましい。溶液重合による場合にも塩
基性物質の添加は有効である。また、本発明方法は、回
分式、半連続式、連続式等の操作によって行い得ること
は勿論である。In the above copolymerization reaction, the reaction format is not particularly limited, and bulk polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization, solution polymerization, etc. can be adopted, but the stability of the polymerization reaction operation and the separation of the produced copolymer can be improved. For ease of use, emulsion polymerization in an aqueous medium or aromatic compounds such as xylene and toluene, alcohols such as t-butanol, esters, and saturated herogenated hydrocarbons containing one or more fluorine atoms, etc. Solution polymerization using a solvent is preferably employed. In addition, when carrying out a copolymerization reaction in an aqueous medium, it is preferable to add a basic buffer so that the pH value of the liquid during polymerization does not fall below 7, preferably 8. Addition of a basic substance is also effective in solution polymerization. Moreover, it goes without saying that the method of the present invention can be carried out by batchwise, semi-continuous, continuous, etc. operations.
かかる共重合反応に際して、共重合反応温度は一30℃
〜+150℃の範囲内で重合開始源、重合媒体の種類等
に応じて適宜最適値が選定され得るが、水性媒体中で共
重合反応を行わせる場合には0℃〜+100℃、好まし
くはlO℃〜90℃程度が採用され得る。また、反応圧
力は、適宜選定可能であるが、通常は1〜100 kg
/ c+a” 、 特ニハ2〜sokg/c■3程度を
採用するのが望ましい。In this copolymerization reaction, the copolymerization reaction temperature is -30°C.
The optimum value can be appropriately selected within the range of ~+150°C depending on the polymerization initiation source, the type of polymerization medium, etc.; however, when the copolymerization reaction is carried out in an aqueous medium, the temperature is 0°C ~ +100°C, preferably lO C. to about 90.degree. C. may be employed. In addition, the reaction pressure can be selected as appropriate, but is usually 1 to 100 kg.
/c+a'', it is desirable to adopt niha2~sokg/c■3.
また、生成共重合体の固有粘度を前記範囲に抑えるため
に、適宜連鎖移動剤の共存下に共重合反応を行わしめる
ことも可能である。Furthermore, in order to suppress the intrinsic viscosity of the resulting copolymer within the above range, the copolymerization reaction may be carried out in the presence of an appropriate chain transfer agent.
該共重合体は、共重合体中に硬化性官能基として水酸基
、エポキシ基等が導入された場合、硬化剤を用いて約0
〜250 ”Cで硬化させ、架橋構造を有する塗膜を形
成させることができる。When a hydroxyl group, an epoxy group, etc. are introduced into the copolymer as a curable functional group, the copolymer can be cured by using a curing agent.
It can be cured at ~250''C to form a coating film having a crosslinked structure.
即ち、アクリル塗料に用いられているかのごときメラミ
ン硬化剤、尿素樹脂硬化剤、多塩基酸硬化剤等を用いて
加熱硬化させることができる。メラミン硬化剤としては
、ブチル化メラミン、メチル化メラミン、エポキシ変性
メラミン等が例示され、用途に応じて、0〜6の各種変
性度のものが使用可能であり、自己縮合度も適宜選ぶこ
とができる。尿素樹脂としては、メチル化尿素、ブチル
化尿素等が例示される。また多塩基酸硬化剤としては、
長鎖脂肪族ジカルボン酸、芳香族多価カルボン酸類ある
いはその無水物、ブロック多価イソシアネート類等が有
用である。メラミンあるいは尿素系硬化剤の使用にあた
っては、酸性触媒の添加によって硬化を促進することも
できる。That is, it can be heated and cured using a melamine curing agent, a urea resin curing agent, a polybasic acid curing agent, etc., such as those used in acrylic paints. Examples of the melamine curing agent include butylated melamine, methylated melamine, epoxy-modified melamine, etc. Depending on the application, various degrees of modification can be used from 0 to 6, and the degree of self-condensation can also be selected appropriately. can. Examples of the urea resin include methylated urea, butylated urea, and the like. In addition, as a polybasic acid curing agent,
Long-chain aliphatic dicarboxylic acids, aromatic polycarboxylic acids or their anhydrides, block polyvalent isocyanates, and the like are useful. When using melamine or urea hardeners, curing can be accelerated by adding an acidic catalyst.
本発明による共重合体はさらに多価イソシアナート類を
用いて常温で硬化させることも可能である。多価インシ
アナートとしては、ヘキサメチレンジイソシアナート、
イソホロンジイソシアナート等の無黄変ジイソシアナー
ト類ならびにその付加物が特に有用である。イソシアナ
ート類を用いて常温硬化を行なわせる場合には、ジブチ
ルチンジラウレート等の公知触媒の添加によって硬化を
促進させることも可能である。The copolymer according to the present invention can also be further cured at room temperature using polyvalent isocyanates. As polyvalent incyanate, hexamethylene diisocyanate,
Non-yellowing diisocyanates such as isophorone diisocyanate and adducts thereof are particularly useful. When curing is carried out at room temperature using isocyanates, it is also possible to accelerate curing by adding a known catalyst such as dibutyltin dilaurate.
本発明による共重合体を溶液型塗料とするにあたっては
、種々の溶媒が使用可能であり、キシレン、トルエンの
ごとき芳香族炭化水素類、n−ブタノールのごときアル
コール類、酢酸ブチルのごときエステル類、メチルイソ
ブチルケトンのごときケトン類、エチルセロソルブのご
ときグリコールエーテル類等に加えて、市販の各種シン
ナーも使用可能である。In making the copolymer of the present invention into a solution-type coating, various solvents can be used, including aromatic hydrocarbons such as xylene and toluene, alcohols such as n-butanol, esters such as butyl acetate, In addition to ketones such as methyl isobutyl ketone, glycol ethers such as ethyl cellosolve, and the like, various commercially available thinners can also be used.
かかる共重合体と溶媒との混合は、ボールミル、ペイン
トシェーカー、サンドミル、ジェットミル、三本ロール
、ニーダ−等の通常の塗料化に用いられる種々の機器を
用いて行なうことができる。この際、顔料、分散安定剤
、粘度調節剤、レベリング剤、ゲル化防止剤、紫外線吸
収剤等を添加することもできる。Mixing of the copolymer and the solvent can be carried out using various equipment commonly used for forming paints, such as a ball mill, paint shaker, sand mill, jet mill, three-roll mill, kneader, and the like. At this time, pigments, dispersion stabilizers, viscosity modifiers, leveling agents, gelling inhibitors, ultraviolet absorbers, etc. can also be added.
本発明による共重合体を加熱硬化型のいわゆる焼付塗料
とする場合には、上記混合に際して、メラミン、尿素樹
脂、多塩基酸あるいはその無水物、ブロック多価インシ
アネート類等の硬化剤も同時に混合されて一液型の塗料
として使用される。When the copolymer of the present invention is used as a heat-curable so-called baking paint, a curing agent such as melamine, urea resin, polybasic acid or its anhydride, or block polyvalent incyanate is also mixed at the same time. It is used as a one-component paint.
一方、非ブロツク多価イソシアナート類を用いる常温硬
化型塗料とする場合には、硬化剤成分は別個に調合され
、二液型塗料とされる。この場合、イソシアナートおよ
び触媒の種類および添加量、さらには共重合体濃度、共
重合体中のヒドロキシアルキルビニルエーテルに基づく
単位の含量等を調節することによって、1〜10時間程
度の可使時間を有し、数時間〜数日で室温硬化して良好
な物性を有する塗膜を与える塗料とすることができる。On the other hand, in the case of a room-temperature curable coating material using non-blocking polyvalent isocyanates, the curing agent component is prepared separately and a two-component coating material is prepared. In this case, by adjusting the type and amount of isocyanate and catalyst added, the copolymer concentration, the content of units based on hydroxyalkyl vinyl ether in the copolymer, etc., the pot life can be increased from about 1 to 10 hours. It is possible to produce a coating that cures at room temperature in several hours to several days and provides a coating film with good physical properties.
本発明による共重合体は、塗料ベースとして使用する場
合に、表面硬度、光沢に優れるとともに、耐溶剤性、耐
汚染性に優れ、かつ耐候性に優れた塗膜を温和な条件下
に与えることができるものであり、カラー鋼板、カラー
アルミ板、アルミサツシ等を対象とする焼付塗料として
ばかりではなく、現場施工可能な常乾型塗料としても有
用であり、基材の材質も金属に限らず、ガラス、セメン
ト、コンクリート等の無機材料、FRP、ポリエチレン
、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ナ
イロン、アクリル、ポリエステル、エチレン−ポリビニ
ルアルコール共重合体、塩ビ、塩化ビニリデン等のプラ
スチック、木材等の有機材料の塗装にも極めて有用であ
る。これらは、またアルミブール、外装用色ガラス、セ
メントガワラ等の特定の用途においても有用である。When used as a paint base, the copolymer of the present invention provides a coating film with excellent surface hardness and gloss, as well as excellent solvent resistance, stain resistance, and weather resistance under mild conditions. It is useful not only as a baking paint for colored steel plates, colored aluminum plates, aluminum sash, etc., but also as an air-drying paint that can be applied on-site, and the base material is not limited to metal. Inorganic materials such as glass, cement, and concrete, plastics such as FRP, polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, nylon, acrylic, polyester, ethylene-polyvinyl alcohol copolymer, vinyl chloride, vinylidene chloride, and organic materials such as wood. It is also extremely useful for coating materials. They are also useful in certain applications such as aluminum boules, exterior colored glass, and cement girders.
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.
[実施例]
実施例1
内容積200 ccのステンレス製撹拌機付きオートク
レーブ(耐圧25 kg/ cta″)にキシレン39
.1g 、エチルアルコール11.0g 、 2−メチ
レンテトラヒドロフラン(2M−THF)9.9g、炭
酸カリウム0.275g 、アゾビスイソブチロニトリ
ル(A I B N ) 0.11gを仕込み、液体チ
ッソによる固化、脱気により溶在空気を除去する。しか
るのちに、クロロトリフルオロエチレン22.0gをオ
ートクレーブ中に導入し徐々に昇温する。オートクレー
ブ中の温度が65℃に達した時点で圧力3.2kg/
cm”Gを示す。その後、3時間攪拌下に反応を続け、
圧力が1.5kg /c+o”Gに低下した時点でオー
トクレーブを水冷し、反応を停止する。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す
る。得られたポリマー溶液を水に投入し、ポリマーを析
出させた後、洗浄、乾燥を行ないポリマーを回収する。[Example] Example 1 Xylene 39 was placed in a stainless steel autoclave with an internal volume of 200 cc (pressure resistance 25 kg/cta'') and equipped with a stirrer.
.. 1 g of ethyl alcohol, 9.9 g of 2-methylenetetrahydrofuran (2M-THF), 0.275 g of potassium carbonate, and 0.11 g of azobisisobutyronitrile (AIBN), solidified with liquid nitrogen, Dissolved air is removed by degassing. Thereafter, 22.0 g of chlorotrifluoroethylene was introduced into the autoclave and the temperature was gradually raised. When the temperature in the autoclave reached 65℃, the pressure was increased to 3.2kg/
cm"G. Then, the reaction was continued with stirring for 3 hours,
When the pressure drops to 1.5 kg/c+o”G, the autoclave is cooled with water to stop the reaction. After reaching room temperature, unreacted monomers are purged and the autoclave is opened. The resulting polymer solution is poured into water. After the polymer is deposited, the polymer is recovered by washing and drying.
ポリマー収量は13.5 gであり、ポリマー濃度18
,9%、モノマー反応率57.1%、平均重合速度14
.0 g/(!−hであった。The polymer yield was 13.5 g, and the polymer concentration was 18
, 9%, monomer reaction rate 57.1%, average polymerization rate 14
.. It was 0 g/(!-h.
得られたポリマーの固有粘度(テトラヒドロフラン中。Intrinsic viscosity of the obtained polymer (in tetrahydrofuran.
30℃)([η])はo、lo di/gでガラス転移
温度(フリコ型粘弾性測定器)は90℃であった。”C
−n m rで組成分析の結果、CTFE/2M−TH
Fのモル比は51.0/49.0であった。得られたポ
リマー10 gをキシレンl。30°C) ([η]) was o, lo di/g, and the glass transition temperature (Frico viscoelasticity meter) was 90°C. "C.
- As a result of composition analysis with mr, CTFE/2M-TH
The molar ratio of F was 51.0/49.0. 10 g of the obtained polymer was mixed with 1 xylene.
gに溶解させ、アプリケーターを用いてクロメート処理
アルミ板に塗布、140℃X30分で乾燥した。得られ
た塗膜(膜厚2011)の鉛筆硬度(傷付き)は2Hで
あった。It was applied to a chromate-treated aluminum plate using an applicator and dried at 140°C for 30 minutes. The pencil hardness (scratches) of the resulting coating film (film thickness: 2011) was 2H.
実施例2〜6、比較例1〜2
実施例1と同様の条件で重合を実施した。条件及び結果
を表1に示す。Examples 2 to 6, Comparative Examples 1 to 2 Polymerization was carried out under the same conditions as in Example 1. The conditions and results are shown in Table 1.
[実施例7]
内容積ZOOccのステンレス製撹拌機付きオートクレ
ーブ(耐圧25 kg/ Cm″)にキシレン77.3
g 、エタノール27.6g 、 2−メチレンテトラ
ヒドロフラン(2−MT HF) 7.9g、エチルビ
ニルエーテル(EVE)6.8g%W−ヒドロキシブチ
ルビニル、T−−チル(HBVE)10.9g、炭酸カ
リウム0.58g 、アゾビスイソブチロニトリル(A
I B N) 0.22gを仕込み、液体チッソによ
る固化、脱気により溶存空気を除去する。[Example 7] Xylene 77.3 was placed in a stainless steel autoclave with an internal volume of ZOOcc (pressure resistance 25 kg/cm'') and equipped with a stirrer.
g, ethanol 27.6 g, 2-methylenetetrahydrofuran (2-MT HF) 7.9 g, ethyl vinyl ether (EVE) 6.8 g% W-hydroxybutyl vinyl, T-thyl (HBVE) 10.9 g, potassium carbonate 0 .58g, azobisisobutyronitrile (A
I B N ) 0.22 g was charged, solidified with liquid nitrogen, and dissolved air was removed by degassing.
しかるのちに、クロロトリフルオロエチレン27、3g
をオートクレーブ中に導入し徐々に昇温する。オートク
レーブ内の温度が65℃に達した時点で圧力3.5 k
g/clI″Gを示す、その後6時間撹拌下に反応を続
け、圧力が 0.0 kg/ cm”Gに低下した時点
でオートクレーブを水冷し、反応を停止する。室温に達
した後、未反応上ツマ−をパージし、オートクレーブを
開放する。得られたポリマー溶液を水中に投入し、ポリ
マーを析出させた後、洗浄、乾燥を行ないポリマーを回
収する。ポリマー収率は16.8gであり、ポリマー濃
度29.0%、モノマー反応率82.5%、平均重合速
度43.8 g/Q−hであった。得られたポリマーの
固有粘度(テトラヒドロフラン中、30℃)([η])
は、0.11d(!/gでガラス転移温度(フリコ型粘
弾性測定器)は、56℃であった。”C−norで組成
分析の結果、CTFE/2−MTHF/EVE/HBV
EのT4比は、50、9/ 14.3/ 14.1/
20.7であった。Afterwards, 27.3 g of chlorotrifluoroethylene
into the autoclave and gradually raise the temperature. When the temperature inside the autoclave reaches 65℃, the pressure increases to 3.5K.
g/clI"G. Then, the reaction is continued under stirring for 6 hours, and when the pressure drops to 0.0 kg/cm"G, the autoclave is cooled with water to stop the reaction. After reaching room temperature, purge the unreacted tops and open the autoclave. The resulting polymer solution is poured into water to precipitate the polymer, which is then washed and dried to recover the polymer. The polymer yield was 16.8 g, the polymer concentration was 29.0%, the monomer reaction rate was 82.5%, and the average polymerization rate was 43.8 g/Q-h. Intrinsic viscosity of the obtained polymer (in tetrahydrofuran, 30°C) ([η])
was 0.11 d(!/g) and the glass transition temperature (Frico viscoelasticity meter) was 56°C."As a result of composition analysis with C-nor, CTFE/2-MTHF/EVE/HBV
The T4 ratio of E is 50, 9/ 14.3/ 14.1/
It was 20.7.
本共重合体logをキシレン4g、メチルイソブチルケ
トン12gの混合溶媒に溶解し、酸化チタン(6原産業
製CR−90)を4.2g加えてペイントシェーカーに
て1時間混合する。得られた塗料は分散の良好(粒ゲー
ジ5μ以下)な状態である。これに、ヘキサメチレンジ
イソシアネートo、 8g、ジブチルチンジラウレート
1.5X l’l−’gを加えアプリケーターを用い
てクロメート処理アルミ板に塗布した。約7時間後に塗
膜はタックフリーとなり、3日後には厚さ20μのキシ
レンで拭っても侵食されない堅牢な塗膜を得た。表面光
沢は60°−60°、鏡面反射で80%であった。塗膜
なJIS及び通常行なわれている各種試験に供した結果
、表2の結果を得た。This copolymer log was dissolved in a mixed solvent of 4 g of xylene and 12 g of methyl isobutyl ketone, and 4.2 g of titanium oxide (CR-90 manufactured by 6 Hara Sangyo) was added and mixed for 1 hour in a paint shaker. The resulting paint has good dispersion (particle gauge 5μ or less). To this, 8 g of hexamethylene diisocyanate O and 1.5×l'l-'g of dibutyltin dilaurate were added and applied to a chromate-treated aluminum plate using an applicator. After about 7 hours, the coating film became tack-free, and after 3 days, a robust coating film with a thickness of 20 μm that would not be eroded even when wiped with xylene was obtained. Surface gloss was 60°-60° and specular reflection was 80%. As a result of subjecting the coating film to JIS and various commonly performed tests, the results shown in Table 2 were obtained.
表2
[実施例8〜11、比較例3〜4]
実施例7と同様の条件で重合及び塗膜評価試験を実施し
た。条件及び結果を表3に示す。Table 2 [Examples 8 to 11, Comparative Examples 3 to 4] Polymerization and coating film evaluation tests were carried out under the same conditions as in Example 7. The conditions and results are shown in Table 3.
表
A、あとが残らない
B:あとがほとんど残らない
C1あとが若干残る
D・あとが完全に残る
[発明の効果]
本発明によって得られる共重合体は、従来の含フッ素オ
レフィンとアルキルビニルエーテル、ビニルエステル共
重合体に匹敵する耐候性、耐薬品性、防汚性を有すると
ともに塗膜強度を広く (とくに高硬度)コントロール
できる。Table A, No trace left B: Almost no trace left C1 Some trace left D: Completely left a trace [Effects of the invention] The copolymer obtained by the present invention is a combination of conventional fluorine-containing olefin and alkyl vinyl ether, It has weather resistance, chemical resistance, and antifouling properties comparable to vinyl ester copolymers, and the strength of the coating film can be controlled over a wide range (especially at high hardness).
Claims (3)
[ I ] (R_1、R_2は水素またはメチル基、Aは有機基を
示す) で表わされるビニリデン基を有する環状単量体を、ラジ
カル重合開始源の存在下、共重合させることを特徴とす
る含フッ素共重合体の製造方法。(1) Radically polymerizable fluorine-containing monomer and general formula [I] ▲Mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. are available▼・・・・・・・・・
[I] (R_1, R_2 are hydrogen or methyl groups, A is an organic group) A cyclic monomer having a vinylidene group represented by the following is copolymerized in the presence of a radical polymerization initiator. Method for producing fluorine copolymer.
[ I ] (R_1、R_2は水素基またはメチル基、Aは有機基
を示す) で表わされるビニリデン基を有する環状単量体およびこ
れらと共重合可能な他のエチレン性不飽和単量体をラジ
カル重合開始源の存在下、共重合させることを特徴とす
る含フッ素共重合体の製造方法。(2) Radically polymerizable fluorine-containing monomer, general formula [I] ▲Mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. are available▼・・・・・・・・・
[I] A cyclic monomer having a vinylidene group represented by (R_1, R_2 is a hydrogen group or a methyl group, and A is an organic group) and other ethylenically unsaturated monomers copolymerizable with these are radicalized. A method for producing a fluorine-containing copolymer, which comprises copolymerizing in the presence of a polymerization initiation source.
求項1または2記載の含フッ素共重合体の製造方法。(3) The method for producing a fluorine-containing copolymer according to claim 1 or 2, wherein the copolymerization is carried out under basic conditions.
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| JP2155339A JP3046325B2 (en) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | Method for producing fluorine-containing copolymer |
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| JPH0446913A true JPH0446913A (en) | 1992-02-17 |
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