JPH05255453A

JPH05255453A - フッ素含有アクリル樹脂の製造法

Info

Publication number: JPH05255453A
Application number: JP30863292A
Authority: JP
Inventors: Yoshiya Hatsutori; 善哉服部; Yoshimasu Tanaka; 愛益田中; Osami Deguchi; 修身出口
Original assignee: Sunstar Engineering Inc
Current assignee: Sunstar Engineering Inc
Priority date: 1992-11-18
Filing date: 1992-11-18
Publication date: 1993-10-05

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、従来のフッ素樹脂や変性フッ素樹
脂の優れた属性に遜色のない新しいフッ素含有アクリル
樹脂の製造法を提供する。【構成】本発明の製造法は、(a)アルキルアクリレー
トおよびアルキルメタクリレートの群から選ばれる１種
または２種以上の混合物５０〜８０モル％と、(b)フル
オロアルキルアクリレートおよびフルオロアルキルメタ
クリレートの群から選ばれる１種または２種以上の混合
物１５〜３０モル％と、(c)グリシジルアクリレート、
グリシジルメタクリレート、テトラヒドロフリルアクリ
レートおよびテトラヒドロフリルメタクリレートの群か
ら選ばれる１種または２種以上の混合物５〜２０モル％
とを溶液共重合することにより、分子量８００００〜１
５００００、ガラス転移点３０〜６０℃を有するフッ素
含有アクリル樹脂を得ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はフッ素含有アクリル樹脂
の製造法、更に詳しくは、特に外壁弾性仕上構造用トッ
プ塗料に有用なフッ素含有アクリル樹脂の製造法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、フ
ッ素樹脂は耐光性、耐熱性、耐薬品性等に優れることか
ら、該樹脂を主成分とする塗料は近時、各種産業分野の
多方面で実用化されるようになっている。しかし、一般
にフッ素樹脂としてはパーフルオロエチレン、クロロト
リフルオロエチレン、パーフルオロプロピレンといった
フルオロオレフィンのホモポリマーもしくはコポリマー
が多用されているが、これらは有機溶剤に不溶のため塗
装使用時に加熱溶融が必要なため作業性に難点があり、
あるいは材料コスト高といった問題がある。そこで、フ
ルオロオレフィンと塩化ビニル、酢酸ビニル、アルキル
アクリレート、アルキルメタクリレートなどと共重合せ
しめた変性フッ素樹脂が提案されているが、塗料用途で
の下地に対する接着性に難点があり、また得られる塗膜
が硬いため下地の振動や伸縮挙動が発生する場合に対し
て追随することができなく、塗膜表面に亀裂が入った
り、ハガレが生じるなどの欠陥が起生する。

【０００３】一方、建築物の外壁材における仕上塗装に
おいては、美粧性と下地保護性以外に、特に防水機能性
(即ち、塗膜が振動や伸縮変位に追随して上述の塗膜欠
陥の発生を回避することにより防水効果を得る)の要求
が高まっている。本発明の目的は、従来のフッ素樹脂や
変性フッ素樹脂の優れた属性に遜色のない新しい含フッ
素系樹脂を創製し、その塗料化を開発することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる目
的を達成するため鋭意研究を進めた結果、通常のアクリ
ル樹脂に用いられているアルキルアクリレートやアルキ
ルメタクリレートに含フッ素アクリル系モノマーおよび
グリシジルやテトラヒドロフリルを含有するアクリル系
モノマーを溶液共重合することにより、所期目的の含フ
ッ素系樹脂が得られる点、および該樹脂を塗料化すれば
フッ素樹脂の耐候性を損なうことなく、下地接着性が向
上し、しかも弾性が付与できる点を見出し、本発明を完
成させるに至った。

【０００５】即ち、本発明は、(a)アルキルアクリレー
トおよびアルキルメタクリレートの群から選ばれる１種
または２種以上の混合物５０〜８０モル％と、(b)フル
オロアルキルアクリレートおよびフルオロアルキルメタ
クリレートの群から選ばれる１種または２種以上の混合
物１５〜３０モル％と、(c)グリシジルアクリレート、
グリシジルメタクリレート、テトラヒドロフリルアクリ
レートおよびテトラヒドロフリルメタクリレートの群か
ら選ばれる１種または２種以上の混合物５〜２０モル％
とを溶液共重合することにより、分子量８００００〜１
５００００、ガラス転移点３０〜６０℃を有するフッ素
含有アクリル樹脂を得ることを特徴とするフッ素含有ア
クリル樹脂の製造法を提供するものである。

【０００６】本発明の製造法は、(a)アルキル(メタ)ア
クリレート(以下、(メタ)アクリレートとはアクリレー
トおよびメタクリレートを指称する)の群から選ばれる
１種または２種以上の混合物と、(b)フルオロアルキル
(メタ)アクリレートの群から選ばれる１種または２種以
上の混合物と、(c)グリシジル(メタ)アクリレートおよ
びテトラヒドロフリル(メタ)アクリレートの群から選ば
れる１種または２種以上の混合物とを溶液共重合するこ
とにより実施される。また、かかる必須モノマー(a〜c)
以外に、必要に応じてアクリル酸および／またはメタク
リル酸を共重合させてもよい。

【０００７】上記(a)モノマーのアルキル(メタ)アクリ
レートの具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、
エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレー
ト、イソブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、
２−エチルブチルアクリレート、ペンチル(メタ)アクリ
レート、２−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オク
チル(メタ)アクリレート、イソオクチルアクリレート、
ノニルアクリレート等が挙げられる。特に、高いガラス
転移温度を付与するモノマーと低いガラス転移温度を付
与するモノマーとをそれぞれ適宜選択、組合せて使用
し、目的樹脂のガラス転移温度を所望範囲に調整するこ
とが好ましい。かかる(a)モノマーの共重合比率は、全
モノマー中５０〜８０モル％、好ましくは６０〜７５モ
ル％となるように設定する。この比率であれば、目的樹
脂に含まれるフッ素原子の特徴を阻害せず且つ弾性付与
が可能で、また経済性の点で有利である。

【０００８】上記(b)モノマーのフルオロアルキル(メ
タ)アクリレートの具体例としては、２,２,２−トリフ
ルオロエチル(メタ)アクリレート、２,２,３,３−テト
ラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、１Ｈ,１Ｈ,５
Ｈ−オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、１
Ｈ,１Ｈ,２Ｈ,２Ｈ−ヘプタデカフルオロデシル(メタ)
アクリレート等が挙げられ、特に２,２,３,３−テトラ
フルオロプロピルアクリレートや１Ｈ,１Ｈ,５Ｈ−オク
タフルオロペンチルアクリレートが好ましい。かかる
(b)モノマーは従来のフルオロオレフィンと同様、その
フッ素原子に起因して表面エネルギーを低下させるた
め、塗膜表面に付着する粉塵を低減し、汚れを防止する
のに効果的であり、しかも液体を濡れにくくし、撥水機
能を向上させることができる。またその共重合比率は、
全モノマー中１５〜３０モル％、好ましくは２０〜２５
モル％となるように設定する。この比率であれば、当該
モノマーの上記作用効果と経済性との兼合から有利であ
る。

【０００９】上記(c)モノマーは、目的樹脂の下地に対
する接着性を向上するものであり、その共重合比率は全
モノマー中５〜２０モル％、好ましくは７〜１５モル％
となるように設定する。かかる(c)モノマーはそのグリ
シジル基あるいはテトラヒドロフリル基が開環反応もし
くは架橋反応を起こしうるので、上記接着性向上の他に
塗膜物性の向上にも寄与する。特に、目的樹脂の塗料化
に際し、顔料等の常用添加剤を配合する場合には、当該
モノマーの共重合比率を１０〜２０モル％に設定すれ
ば、接着性の信頼性が向上する。

【００１０】上記必要に応じて共重合されるアクリル酸
やメタクリル酸は、目的樹脂の硬さやガラス転移温度の
調整あるいはコストダウンために使用されるが、余り多
いと耐薬品性を低下させるので、通常、その共重合比率
は全モノマー中１０モル％以下に設定すればよい。

【００１１】上記溶液共重合は、反応溶媒中重合開始剤
の存在下、所定比率の共重合モノマーを通常７０〜１０
０℃の温度にて４〜２４時間加熱撹拌(残存未反応モノ
マーが０．５重量％以下となるまで)することにより行
う。この場合、反応溶媒中の固形分を３０〜６０重量％
に設定しておけば、重合中のゲル化を防止することがで
きる。上記反応溶媒としては、例えばケトン系(メチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサ
ノンなど)、エステル系(酢酸エチル、セロソルブアセテ
ートなど)、芳香族系(トルエン、キシレンなど)、アル
コール系(n−ブタノール、メチルセロソルブ、ブチルセ
ロソルブなど)等が挙げられ、特に溶液共重合体の粘度
低下の点でメチルエチルケトンや酢酸エチルが好まし
い。上記重合開始剤としては、例えばベンゾイルパーオ
キサイド、クメンハイドロパーオキサイド、t−ブチル
ハイドロパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキ
サイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、ジクミルパ
ーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチ
ルパーオキサイドアセテート、アセチルパーオキサイ
ド、アゾビスイソブチロニトリル等が挙げられる。重合
開始剤の使用量は、その種類や重合条件に応じて適宜に
設定されてよく、通常、共重合モノマー全量に対し０．
０１〜５重量％の範囲で選定されてよく、特に所望の弾
性付与を得るには高分子量化が必要なので０．１〜１．
０重量％が好ましい。

【００１２】このようにして製造されるフッ素含有アク
リル樹脂は、Ｇ．Ｐ．Ｃ．法による分子量８００００〜
１５００００、示差熱分析法によるガラス転移温度３０
〜６０℃を有し、外壁弾性仕上構造用トップ塗料に使用
することができる。

【００１３】

【実施例】次に実施例を挙げて本発明をより具体的に説
明する。なお、例文中「部」とあるは「重量部」を意味す
る。実施例１〜７下記表１,２に示す部数の共重合モノマー、反応溶媒(ト
ルエン、酢酸エチル)および重合開始剤(ベンゾイルパー
オキサイド)を精秤し、これらを反応容器に入れ窒素雰
囲気下、８０℃で８時間加熱撹拌してフッ素含有アクリ
ル樹脂を得る。かかる樹脂の分子量およびガラス転移温
度を表１,２に併記する。

【表１】

【表２】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 (a)アルキルアクリレートおよびアルキ
ルメタクリレートの群から選ばれる１種または２種以上
の混合物５０〜８０モル％と、 (b)フルオロアルキルアクリレートおよびフルオロアル
キルメタクリレートの群から選ばれる１種または２種以
上の混合物１５〜３０モル％と、 (c)グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレー
ト、テトラヒドロフリルアクリレートおよびテトラヒド
ロフリルメタクリレートの群から選ばれる１種または２
種以上の混合物５〜２０モル％とを溶液共重合すること
により、分子量８００００〜１５００００、ガラス転移
点３０〜６０℃を有するフッ素含有アクリル樹脂を得る
ことを特徴とするフッ素含有アクリル樹脂の製造法。