JPH06104704B2 - 含フツ素共重合体の製造方法 - Google Patents

含フツ素共重合体の製造方法

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JPH06104704B2
JPH06104704B2 JP1140486A JP1140486A JPH06104704B2 JP H06104704 B2 JPH06104704 B2 JP H06104704B2 JP 1140486 A JP1140486 A JP 1140486A JP 1140486 A JP1140486 A JP 1140486A JP H06104704 B2 JPH06104704 B2 JP H06104704B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、常温硬化型フッ素樹脂塗料に用いられる含フ
ッ素共重合体の製造方法に関する。
〔従来の技術〕
近年、常温で硬化することができる含フッ素共重合体が
フッ素樹脂塗料として用いられ始めている。常温硬化型
フッ素樹脂塗料に実際によく使用されている含フッ素共
重合体は、フルオロオレフインと各種ビニルエーテル化
合物の交互共重合体(特開昭49−13229号、特開昭57−3
4107号および特開昭59−189108号公報参照)で、有機媒
体中溶液重合で製造されている。
ビニルエーテルより安価な脂肪族カルボン酸ビニルエス
テルを一部のビニルエーテルに代えてフルオロオレフイ
ンと共重合すると、フルオロオレフインの重合性が良く
ないので、共重合体に含有されるフルオロオレフイン量
は、ビニルエーテルのみを共重合する場合より少ない。
含フッ素共重合体に含有されるフルオロオレフイン量が
少ないということは、フルオロオレフインのロスが多い
ということであり、また、共重合体のフルオロオレフイ
ン含有量が少ないと、この共重合体を主成分にする塗膜
の硬度や耐候性等が良くない。
〔発明の目的〕
本発明者らは、フルオロオレフイン/脂肪族カルボン酸
ビニルエステル/ビニルエーテル系共重合体の製造方法
について鋭意検討したところ、重合系内に存在するフル
オロオレフイン、脂肪族カルボン酸ビニルエステル、ビ
ニルエーテル等の単量体の全濃度により、共重合体に含
有されるフルオロオレフイン量が変化するという新たな
知見を得、本発明に達したものである。
本発明の目的は、フルオロオレフイン含有量が多い、含
フッ素共重合体を得る方法を提供することである。
〔発明の構成〕
本発明の要旨は、フルオロオレフイン、脂肪族カルボン
酸ビニルエステルおよびヒドロキシアルキルビニルエー
テルを有機媒体中共重合するに際し、前記単量体を前記
単量体と有機媒体合計100モルに対し45モル以上用いる
ことを特徴とする含フッ素共重合体の製造方法に存す
る。
フルオロオレフイン、脂肪族カルボン酸ビニルエステル
およびヒドロキシアルキルビニルエーテルの使用量が、
フルオロオレフイン、脂肪族カルボン酸ビニルエステ
ル、ヒドロキシアルキルビニルエーテルおよび有機媒体
合計100モルに対し45モル未満であると、フルオロオレ
フイン、脂肪族カルボン酸ビニルエステルおよびヒドロ
キシアルキルビニルエーテルの使用モル比が、45モル以
上の場合と同じであっても、生成する共重合体に含まれ
るフルオロオレフイン量は、45モル以上の場合に比べ少
ない。共重合体に含まれるフルオロオレフイン量が少な
いと、塗料として十分な物理的および化学的性質を得る
ことができない。共重合体に含有されるフルオロオレフ
インの好ましい量は、50〜80モル%である。
前記フルオロオレフインとしては、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
ロペン、フルオロアルキルビニルエーテル、フッ化ビニ
ル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン等公知の
含フッ素単量体が使用可能である。フルオロオレフイン
の使用量は、通常全単量体100モルに対し20〜50モル、
好ましくは25〜40モルである。
前記脂肪族カルボン酸ビニルエステルは、通常炭素数6
〜18のもので、例えばバーサチック酸ビニル、ラウリン
酸ビニル、ステアリン酸ビニル等である。脂肪族カルボ
ン酸ビニルエステルの使用量は、通常全単量体100モル
に対し1〜20モル、好ましくは3〜18モルである。
前記ヒドロキシアルキルビニルエーテルのヒドロキシア
ルキル基の炭素数は通常2〜6である。ヒドロキシル基
は、通常ω位に結合しているが、その他の位置にあって
もよい。ヒドロキシアルキルビニルエーテルの使用量
は、通常全単量体100モルに対し1〜20モル、好ましく
は3〜18モルである。
前記ヒドロキシアルキルビニルエーテルのヒドロキシア
ルキル基の炭素数は通常2〜6である。ヒドロキシル基
は、通常ω位に結合しているが、その他の位置にあって
もよい。ヒドロキシアルキルビニルエーテルの使用量
は、通常全単量体100モルに対し1〜20モル、好ましく
は3〜18モルである。
前記有機媒体としては、一般に含フッ素重合体を調製す
る際使用されるものを使用することができる。有機媒体
を例示すると、エステル類、芳香族類、ケトン類、グラ
イム類、アルコール類、アミド類、スルホキシド類等で
ある。有機媒体は、混合物であってもよい。
本発明を実施する際、生成した共重合体からフルオライ
ドアニオンが脱離し、これが触媒になってヒドロキシア
ルキルビニルエーテルが環化することがあるので、この
環化反応を抑制するため、通常重合系内に有機または無
機の弱塩基性物質、例えば第3アミン、炭酸塩等を添加
する。弱塩基性物質の使用量は、通常有機媒体100重量
部に対し0.01〜5重量部、好ましくは0.1〜1重量部で
ある。
本発明の重合は、ラジカル開始剤を使用して行う。ラジ
カル開始剤の例としては、アゾビスイソブチロニトリ
ル、アゾビスバレロニトリル等のアゾ系化合物、イソブ
チリルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、
ジ−イソプロピルパーオキサイド等の過酸化物等が挙げ
られる。ラジカル開始剤は、通常全単量体に対し0.1〜
3重量部を使用する。
本発明の重合の重合温度は、0〜150℃、好ましくは5
〜95℃、重合圧力は、0〜50kg/cm2G、好ましくは0〜
15kg/cm2Gである。
本発明の製法で得られる含フッ素共重合体は、そのまま
ラツカー型塗料として使用できるが、共重合体に含有さ
れるヒドロキシル基と反応することができる基を二以上
有する硬化剤を添加して使用することができる。硬化剤
としては、例えばヘキサメチレン−ジ−イソシアネート
三量体、トリレン−ジ−イソシアネート、イソホロン−
ジ−イソシアネート、ブロツク型イソシアネート等のイ
ソシアネート類、メチロールメラミン、ブチロールメラ
ミン等のメラミン類、尿素樹脂、ヘキサメチレン−ジ−
カルボニルクロライド等の酸ハロゲン化物がある。硬化
剤は、通常ヒドロキシル基1当量に対し0.5〜2当量使
用する。
本発明の製法で得られる含フッ素共重合体を塗料材料と
して使用する場合、上記硬化剤の他、硬化促進剤、顔
料、粘度調節剤、レベリング剤、ゲル化防止剤、皮ばり
防止剤、紫外線吸収剤、溶剤等を加えることができる。
〔実施例〕
実施例1 攪拌機を備えた1000mlのオートクレーブに酢酸ブチル19
7.2g(1.698mol)、酢酸エチル84.5g(0.959mol)、ト
ルエン28.1g(0.305mol)、ジメチルベンジルアミン0.5
ml(0.003mol)、バーサチック酸ビニル(シェル石油化
学製ベオバー10、以下、VAという。)174.2g(0.880mo
l)およびヒドロキシブチルビニルエーテル(以下、HBV
Eという。)43.6g(0.376mol)を仕込み、密封後窒素ガ
スでパージし、クロロトリフルオロエチレン(以下、CT
FEという。)220g(1.897mol)を仕込んだ。この場合、
VA、HBVE、CTFEの単量体のモル数はこれら単量体および
有機媒体合計100モルに対し51.6モルである。
オートクレーブを65℃に加熱後、アゾビスイソブチロニ
トリル2.5gを添加し重合を開始した。攪拌しながら該温
度に18時間保った。オートクレーブの圧力は、最初5.9k
g/cm2Gであったが、徐々に低下し、最後は4.3kg/cm2G
であった。
冷却後、残存する単量体を放出した。固形分濃度が52.7
重量%の含フッ素共重合体溶液650gを得た。
得られた溶液の一部をイソプロパノールに注ぎ含フッ素
共重合体を凝固させた。次いで、イソプロパノールで洗
浄し、乾燥後、下に結果を示す元素分析および1H−NM
R分析を行った。その結果、該含フッ素共重合体は、CTF
E52.8モル%、VA32.2モル%およびHBVE14.9モル%から
なるものであり、CTFEは仕込み量の67.2%含まれている
ことがわかった。
元素分析:炭素48.9%、塩素13.2%およびフッ素20.9%1 H−NMR分析:δ(ppm);0.7〜2.0(側鎖のメチル基
およびメチン基)、3.4〜4.1(側鎖のメチレン基)。
実施例2 実施例1のCTFE量を146.8g(1.266mol)に変え、VA、HB
VE、CTFEの単量体のモル数をこれら単量体および有機媒
体合計100モルに対し46.0%とした他は実施例1と同様
の操作で含フッ素共重合体溶液を調製した。固形分濃度
が50.3重量%の含フッ素共重合体溶液615gを得た。
得られた溶液の一部を取り、実施例1と同様の方法で含
フッ素共重合体を得、下に結果を示す元素分析および1
H−NMR分析を行った。その結果、該含フッ素共重合体
は、CTFE45.4モル%、VA41.1モル%およびHBVE13.5モル
%からなるものであり、CTFEは仕込み量の74.3%含まれ
ていることがわかった。
元素分析:炭素53.3%、塩素10.8%およびフッ素17.1
%。1 H−NMR分析:δ(ppm);0.7〜2.0(側鎖のメチル基
およびメチン基)、3.4〜4.1(側鎖のメチレン基)。
比較例 実施例1と同じオートクレーブに実施例1と同量の酢酸
ブチル、酢酸エチル、トルエンおよびジメチルベンジル
アミン並びにVA125g(0.631mol)およびHBVE29.3g(0.2
52mol)を仕込み、密封後窒素ガスでパージし、CTFE155
g(1.336mol)を仕込んだ。この場合、VA、HBVE、CTFE
の単量体のモル数は、これら単量体および有機媒体合計
100モルに対し42.8モルである。
オートクレーブを65℃に加熱後、アゾビスイソブチロニ
トリル2.5gを添加し重合を開始した。攪拌しながら該温
度に18時間保った。
冷却後、残存する単量体を放出した。固形分濃度が42.9
重量%の含フッ素共重合体溶液543gを得た。
得られた溶液の一部を取り、実施例1と同様の方法で含
フッ素共重合体を得、下に結果を示す元素分析および1
H−NMR分析を行った。その結果、該含フッ素共重合体
は、CTFE45.2モル%、VA40.3モル%およびHBVE14.5モル
%からなるものであり、CTFEは仕込み量の53.0%含まれ
ていることがわかった。
元素分析:炭素53.3%、塩素10.9%およびフッ素17.1
%。1 H−NMR分析:δ(ppm);0.7〜2.0(側鎖のメチル基
およびメチン基)、3.4〜4.1(側鎖のメチレン基)。
参考例および比較参考例 前記実施例1と比較例で調製した含フッ素共重合体溶液
に酢酸ブチルを加え、45重量%に希釈した。希釈溶液10
0gにルチル型酸化チタン35gおよびキシレン8gを加え、
ペイントシエーカーで1時間混合した。それぞれの混合
物にジブチルチンラウレート2mgを加え、前記実施例1
の含フッ素共重合体溶液から調製した混合物にヘキサメ
チレン−ジ−イソシアネート三量体(日本ポリウレタン
株式会社製コロネートEH)8.6g、比較例の含フッ素共重
合体溶液から調製した混合物に前記と同じヘキサメチレ
ン−ジ−イソシアネート三量体10.1gを添加した。それ
ぞれの混合物にさらにキシレンを加え、混合物の粘度を
約300センチポイズにした。
前記調製したそれぞれの混合物をアルミニウム板(日本
テストパネル社製BT−712処理)に刷毛で塗布し、25℃
で24時間、80℃で8時間放置し、硬化させた。硬化後の
塗膜の平均厚みは、30μmであった。塗膜を有するアル
ミニウム板を試料として、鉛筆硬度試験(JIS K 5400)
と耐候性試験を行った。なお、耐候性試験としては、デ
ユーサイクル試験機(スガ試験機株式会社製、光源:サ
ンシャインカーボン、パネル温度:63℃、サイクル:60分
/60分〔点灯/消灯〕)を使用し、360時間暴露処理前後
の60°−60°鏡面光沢度(JIS Z8741)を測定し、光沢
保持率を調べた。結果を表に示す。
〔発明の効果〕 本発明の製造方法によれば、単にフルオロオレフイン、
脂肪族カルボン酸ビニルエステルおよびヒドロキシアル
キルビニルエーテルを、フルオロオレフイン、脂肪族カ
ルボン酸ビニルエステル、ヒドロキシアルキルビニルエ
ーテルおよび有機媒体の全量に対し一定量以上用いるこ
とにより、フルオロオレフインを多く含有する含フッ素
共重合体を得ることができ、フルオロオレフインのロス
が少ない。
フルオロオレフインの仕込み比を増加すると含フッ素共
重合体に含有されるフルオロオレフイン量は増加する
が、この方法ではフルオロオレフインのロスが多い。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フルオロオレフイン、脂肪族カルボン酸ビ
    ニルエステルおよびヒドロキシアルキルビニルエーテル
    を有機媒体中共重合するに際し、前記単量体を前記単量
    体と有機媒体合計100モルに対し45モル以上用いること
    を特徴とする含フッ素共重合体の製造方法。
JP1140486A 1986-01-22 1986-01-22 含フツ素共重合体の製造方法 Expired - Lifetime JPH06104704B2 (ja)

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