JPH0641490A - Cold-curable fluororesin water-based coating composition and article coated with the composition - Google Patents
Cold-curable fluororesin water-based coating composition and article coated with the compositionInfo
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- JPH0641490A JPH0641490A JP4370793A JP4370793A JPH0641490A JP H0641490 A JPH0641490 A JP H0641490A JP 4370793 A JP4370793 A JP 4370793A JP 4370793 A JP4370793 A JP 4370793A JP H0641490 A JPH0641490 A JP H0641490A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 フルオロオレフィンと、クロトンアルデヒド
および/またはアルケナール類と、その他の共重合性単
量体類とを共重合せしめて得られる水性樹脂分散体と、
たとえば、ヒドラジンまたはエチレン−1,2−ジヒド
ラジンなどとを含んで成る、常温硬化型フッ素樹脂水性
塗料組成物、ならびに当該組成物が被覆された物品。
【効果】 耐候性は勿論のこと、粒子間架橋による強固
な造膜状態によって、とりわけ、耐沸水性ならびに耐溶
剤性などにも優れるし、しかも、これらの諸性能を長期
に亘って保持できるという、極めて実用性の高い塗料お
よび被覆物品が得られる。(57) [Summary] [Structure] An aqueous resin dispersion obtained by copolymerizing a fluoroolefin, crotonaldehyde and / or alkenals, and other copolymerizable monomers,
For example, a room temperature curable fluororesin water-based coating composition comprising hydrazine or ethylene-1,2-dihydrazine and the like, and an article coated with the composition. [Effect] Not only the weather resistance but also the strong film-forming state due to the interparticle cross-linking makes it particularly excellent in boiling water resistance and solvent resistance, and further, these properties can be maintained for a long time. Thus, highly practical paints and coated articles can be obtained.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、新規にして有用なる常
温硬化型フッ素樹脂水性塗料組成物、ならびに該水性樹
脂組成物が被覆された物品に関する。さらに詳細には、
本発明は、フルオロオレフィンと、クロトンアルデヒド
および/またはアルケナールという、特定のホルミル基
含有エチレン性単量体とをベースとし、必要により、架
橋性単量体をもベースとする単量体類を共重合せしめて
得られるフッ素樹脂の水性分散体と;ヒドラジンおよび
/または一分子中に少なくとも2個のヒドラジル基を有
する化合物とを;必須の成分とする、とりわけ、塗膜の
耐候性、耐水性ならびに耐溶剤性などに優れる、常温硬
化型フッ素樹脂水性塗料組成物ならびに該水性塗料組成
物が被覆された物品に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel and useful room temperature-curable fluororesin aqueous coating composition, and an article coated with the aqueous resin composition. More specifically,
The present invention is based on a fluoroolefin and a specific formyl group-containing ethylenic monomer such as crotonaldehyde and / or alkenal, and, if necessary, a monomer based on a crosslinkable monomer. An aqueous dispersion of a fluororesin obtained by polymerization; a hydrazine and / or a compound having at least two hydrazyl groups in one molecule; as an essential component, in particular, weather resistance and water resistance of a coating film and The present invention relates to a room temperature curable fluororesin water-based coating composition having excellent solvent resistance and the like, and an article coated with the water-based coating composition.
【0002】[0002]
【従来の技術】金属やセメントなどの、いわゆるアルカ
リ性無機硬化体、あるいはプラスチックなどの表面を被
覆する目的は、主として、基材の耐候性、耐薬品性また
は耐水性などの、いわゆる耐久性を向上せしめるためで
あるが、勿論、保護ならびに美装をも併せた、トータル
な形で以て、考慮されている。2. Description of the Related Art The purpose of coating the surface of a so-called alkaline inorganic hardened material such as metal or cement or plastic is mainly to improve the so-called durability such as weather resistance, chemical resistance or water resistance of a base material. This is for the sake of brevity, but of course, it is considered in a total form that also includes protection and beauty.
【0003】近年、とみに、建築外装材や産業資材など
の、屋外に曝露されるものの塗装剤として、とりわけ、
耐久性に優れた、長期間メンテナンス・フリーのものが
要求されるようになって来ている。In recent years, in particular, as a coating agent for outdoor exposure such as building exterior materials and industrial materials,
Long-term maintenance-free products with excellent durability have been demanded.
【0004】そうした中で、フルオロオレフィン系共重
合体(いわゆる、フッ素樹脂)は、高耐候性ならびに高
耐薬品性をもたらすバインダーとして公知であり、主と
して、有機溶剤溶液の形態のものが市販されている。Of these, fluoroolefin copolymers (so-called fluororesins) are known as binders that provide high weather resistance and high chemical resistance, and are mainly sold in the form of an organic solvent solution on the market. There is.
【0005】しかしながら、有機溶剤を多量に含むため
に、火災の危険性とか、有害性とか、大気の汚染などの
問題がある処から、水性のバインダーが要求されてい
る。However, since a large amount of organic solvent is contained, there are problems such as fire hazard, harmfulness, and air pollution, so that an aqueous binder is required.
【0006】テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデ
ンまたはヘキサフルオロプロピレンなどを用いて得られ
る、種々のフルオロオレフィン系ポリマーの水分散体が
提唱されては居るが、これらは、いずれも、造膜過程
で、高温での焼き付けが必要であり、たとえば、特開昭
57−38845号公報に記載されている発明にあって
は、フッ化ビニリデンと、ヘキサフルオロプロピレンと
の共重合体の場合に、その固有粘度[η]が0.1〜
0.5という低分子量物にも拘らず、なおも、180〜
230℃なる温度での焼付けが、余儀なくされている。Although aqueous dispersions of various fluoroolefin polymers obtained by using tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride, hexafluoropropylene, etc. have been proposed, all of these are Baking at high temperature is necessary. For example, in the invention described in JP-A-57-38845, in the case of a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene, its intrinsic viscosity is [Η] is 0.1
Despite the low molecular weight of 0.5, still 180 ~
Baking at a temperature of 230 ° C is inevitable.
【0007】勿論、かかる高温焼付けは、現場で塗装す
る、常乾塗料の分野では不可能であるし、加えて、加熱
乾燥を原則とする工場ライン塗装においても、経済的に
不利である。Of course, such high temperature baking is not possible in the field of normally dry paints that are painted on site, and in addition, it is economically disadvantageous even in factory line painting which is basically dried by heating.
【0008】一方、特開昭61−261367号公報に
は、このような問題点の解決方法として、フルオロオレ
フィン、アルキルビニルエーテルおよびカルボン酸ビニ
ルエステルから成る乳化重合体ベースの塗料組成物が提
唱されており、低温での造膜性も、大幅に改善されては
居るものの、常温で、充分なる成膜度のものを得ること
が難しく、耐溶剤性も不十分である。On the other hand, JP-A-61-261367 proposes a coating composition based on an emulsion polymer composed of fluoroolefin, alkyl vinyl ether and vinyl carboxylic acid ester as a solution to such a problem. Therefore, although the film-forming property at low temperature has been greatly improved, it is difficult to obtain a film having a sufficient film-forming degree at room temperature, and the solvent resistance is also insufficient.
【0009】また一方で、特開平2−214756号公
報には、分子中にカルボニル基を有するフッ素樹脂樹脂
水性分散体と、ヒドラジン系化合物とを含有する形の水
性塗料組成物が提唱されては居るが、粒子間の架橋こそ
起こるものの、カルボニル基含有単量体の共重合性が悪
く、ひいては、重合度ならびに重合率の低下などを招来
し、結局の処、塗膜物性が低下してしまうために、依然
として、充分なものであるとは言い得ない。On the other hand, JP-A-2-214756 proposes an aqueous coating composition containing an aqueous dispersion of a fluororesin resin having a carbonyl group in the molecule and a hydrazine compound. Although there is cross-linking between particles, the copolymerizability of the carbonyl group-containing monomer is poor, which leads to a decrease in the degree of polymerization and the polymerization rate, and eventually the physical properties of the coating film deteriorate. Therefore, it cannot be said to be sufficient.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】したがって、常温にお
いても、強靱なる粒子間結合を有し、耐水性ならびに耐
溶剤性などの、塗膜の耐久性を充分に満足させ得るよう
な、水系の塗装剤は、現在の処、存在しないと言うの
が、実状である。Therefore, a water-based coating having a strong intergranular bond even at room temperature and capable of sufficiently satisfying the durability of the coating film such as water resistance and solvent resistance. The reality is that the agent does not currently exist.
【0011】しかるに、本発明者らは、常温乾燥の条件
下で、エマルジョン粒子間の架橋を形成せしめることに
よって、耐水性、殊に、耐沸水性、ならびに耐溶剤性な
どに優れる常温硬化型フッ素樹脂水性塗料組成物および
被覆された物品を提供するという、斬新なる技術を求め
て、鋭意、研究を開始した。However, the present inventors have made room temperature-curable fluorine excellent in water resistance, especially boiling water resistance, solvent resistance, etc. by forming crosslinks between emulsion particles under the condition of room temperature drying. In earnest, the research was started in search of a novel technique of providing a resin water-based coating composition and a coated article.
【0012】そのために、本発明の目的ならびに本発明
が解決しようとする課題は、一にかかって、耐候性と、
トータルな意味での耐久性に優れる、つまり、耐沸水性
をはじめとする耐水性、ならびに耐溶剤性および耐薬品
性などとに優れる、極めて実用性の高い常温硬化型フッ
素樹脂水性塗料組成物、ならびに当該組成物が被覆され
た物品を提供することである。[0012] Therefore, the object of the present invention and the problems to be solved by the present invention are, in essence, weather resistance and
Excellent durability in a total sense, that is, water resistance including boiling water resistance, and excellent solvent resistance and chemical resistance, etc., a highly practical room temperature curable fluororesin water-based coating composition, And to provide an article coated with the composition.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
従来技術の長所および短所の存在に鑑み、しかも、上述
した本発明が解決しようとする課題に照準を合わせて、
鋭意、検討を重ねた結果、これまでのフルオロオレフィ
ン系水性樹脂分散体の造膜性上の欠点を、特定の単量体
混合物を乳化重合せしめた形の水性樹脂分散体と、特定
の硬化剤とから成る水性塗料組成物が、目的とする、常
温の乾燥条件下においても、粒子間架橋を起こし、造膜
状態を強固なものと為し得ること、加えて、耐水性なら
びに耐溶剤性などの、塗膜の耐久性も向上させ得ること
が認められるに及んで、ここに、本発明を完成させるに
到った。Therefore, the present inventors have
In view of the advantages and disadvantages of the conventional technology, moreover, focusing on the problems to be solved by the present invention described above,
As a result of earnest and repeated studies, the drawbacks of the conventional fluoroolefin-based aqueous resin dispersions in film-forming property, the aqueous resin dispersions in the form of emulsion polymerization of a specific monomer mixture, and a specific curing agent The water-based coating composition consisting of and, even under intended dry conditions at room temperature, can cause interparticle cross-linking to form a strong film-forming state, as well as water resistance and solvent resistance, etc. However, it was found that the durability of the coating film could be improved, and the present invention was completed here.
【0014】[構成]すなわち、本発明は、基本的に
は、フルオロオレフィンと、クロトンアルデヒドおよび
/またはアルケナールという、特定のホルミル基含有エ
チレン性単量体類と、その他の共重合可能なる単量体類
とを乳化重合せしめて得られる水性樹脂分散体と、ヒド
ラジンおよび/または一分子中に少なくとも2個のヒド
ラジド基を有する化合物とを、必須の被膜形成成分とし
て含んで成る、常温硬化型フッ素樹脂水性塗料組成物を
提供しようとするものであるし、併せて、当該常温硬化
型フッ素樹脂水性塗料組成物が被覆された物品をも提供
しようとするものである。[Structure] That is, the present invention basically comprises a fluoroolefin, crotonaldehyde and / or alkenal, a specific formyl group-containing ethylenic monomer, and other copolymerizable monomer. A room temperature curable fluorine comprising an aqueous resin dispersion obtained by emulsion-polymerizing a body and hydrazine and / or a compound having at least two hydrazide groups in one molecule as essential film-forming components. The present invention is intended to provide a resin water-based coating composition, and also to provide an article coated with the room temperature-curable fluororesin water-based coating composition.
【0015】このように、本発明は、まず、特定の単量
体成分の混合物を乳化重合せしめて得られる水性樹脂分
散体と、ジカルボン酸のジヒドラジドに代表される、一
分子中に少なくとも2個のヒドラジド基を有する化合物
および/またはヒドラジンとを混合することによって、
常温硬化型フッ素樹脂水性分散体を調製するとうもので
ある。As described above, according to the present invention, first, an aqueous resin dispersion obtained by emulsion-polymerizing a mixture of specific monomer components and at least two in a molecule, represented by dihydrazide of dicarboxylic acid. By mixing with a compound having a hydrazide group and / or hydrazine,
A normal temperature-curable fluororesin aqueous dispersion is prepared.
【0016】ここで言う、上記したフルオロオレフィン
として特に代表的なもののみを例示するにとどめれば、
フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチ
レン、ヘキサフルオロプロピレン、1,1,3,3,3
−ペンタフルオロプロピレン、2,2,3,3−テトラ
フルオロプロピレン、1,1,2−トリフルオロプロピ
レンまたは3,3,3−トリフルオロプロピレンの如
き、純粋なる意味でのフルオロオレフィンをはじめ、To cite only the particularly representative fluoroolefins mentioned above,
Vinyl fluoride, vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, 1,1,3,3,3
-Including fluoroolefins in the pure sense, such as pentafluoropropylene, 2,2,3,3-tetrafluoropropylene, 1,1,2-trifluoropropylene or 3,3,3-trifluoropropylene,
【0017】さらには、クロロトリフルオロエチレン、
ブロモトリフルオロエチレン、1−クロロ−1,2−ジ
フルオロエチレンまたは1,1−ジクロロ−2,2−ジ
フルオロエチレンの如き、フッ素原子以外のハロゲン原
子をも有する形の化合物までを包含した、いわゆる広義
のフルオロオレフィン類などである。Further, chlorotrifluoroethylene,
A so-called broad sense including compounds having a halogen atom other than a fluorine atom, such as bromotrifluoroethylene, 1-chloro-1,2-difluoroethylene or 1,1-dichloro-2,2-difluoroethylene. And fluoroolefins.
【0018】就中、ヘキサフルオロプロピレン、1,
1,3,3,3−ペンタフルオロプロピレン、2,2,
3,3−テトラフルオロプロピレン、1,1,2−トリ
フルオロプロピレン、3,3,3−トリフルオロプロピ
レン、クロロトリフルオロエチレン、ブロモトリフルオ
ロエチレン、1−クロロ−1,2−ジフルオロエチレン
または1,1−ジクロロ−2,2−ジフルオロエチレン
などのフルオロオレフィン類が、さらに好ましくは、ヘ
キサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン
またはフッ化ビニリデンなどが、重合時の反応制御など
の面からも、適切である。Hexafluoropropylene, 1, among others
1,3,3,3-pentafluoropropylene, 2,2
3,3-tetrafluoropropylene, 1,1,2-trifluoropropylene, 3,3,3-trifluoropropylene, chlorotrifluoroethylene, bromotrifluoroethylene, 1-chloro-1,2-difluoroethylene or 1 , 1-dichloro-2,2-difluoroethylene and other fluoroolefins, more preferably hexafluoropropylene, chlorotrifluoroethylene, vinylidene fluoride and the like are suitable from the viewpoint of reaction control during polymerization. is there.
【0019】当該フルオロオレフィン系共重合体中に占
めるフッ素原子の割合、すなわち、当該共重合体中のフ
ッ素含有率は、それ自体が、得られる塗膜の、とりわ
け、耐候性などに与える影響が大きい処から、このフッ
素含有率としては、概ね、4重量%以上であることが望
ましい。The proportion of fluorine atoms in the fluoroolefin copolymer, that is, the fluorine content in the copolymer, itself has an influence on the coating film obtained, especially on the weather resistance. From a large point, it is desirable that the fluorine content is approximately 4% by weight or more.
【0020】こうした観点から、フルオロオレフィン類
の使用量としては、全単量体類中、10〜80重量%な
る範囲内が適切である。From this point of view, the amount of fluoroolefins used is appropriately in the range of 10 to 80% by weight based on the total monomers.
【0021】他方、かかるフルオロオレフィン類と共重
合可能なるその他の単量体類のうちでも特に主要なるも
のとしては、種々のものが考えられるが、その種類と量
とは、高度なる耐候性、耐薬品性、耐水性、耐アルカリ
性、耐熱性ならびに柔軟性などの、諸々の皮膜性能を考
慮して選択されるべきものであり、そうした主要なる共
重合性単量体類として特に代表的なもののみを例示する
にとどめれば、次の通りである。On the other hand, among the other monomers copolymerizable with the fluoroolefins, various kinds can be considered as particularly main ones, and the kind and amount thereof have high weather resistance, It should be selected in consideration of various film performances such as chemical resistance, water resistance, alkali resistance, heat resistance and flexibility, and it is particularly typical as such a main copolymerizable monomer. The following is only an example.
【0022】(1)クロトン酸、イタコン酸、無水シト
ラコン酸もしくは無水イタコン酸の如き、各種の不飽和
カルボン酸類およびそれらのエステル類、(2)シトラ
コン酸もしくはイタコン酸の如き、各種の不飽和基含有
多価カルボン酸のジ−ヒドロキシアルキルエステル類の
ような、種々の不飽和基含有ポリヒドロキシアルキルエ
ステル類、(3)メチルビニルエーテル、エチルビニル
エーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピル
ビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソアミ
ルビニルエーテル、n−ヘキシルビニルエーテル、n−
オクチルビニルエーテル、2−エチルヘキシル−ビニル
エーテル、シクロペンチルビニルエーテル、シクロヘキ
シルビニルエーテル、メチルシクロヘキシルビニルエー
テル、ベンジルビニルエーテルもしくはフェネチルビニ
ルエーテルの如き、各種のアルキルビニルエーテル類、(1) Various unsaturated carboxylic acids and their esters such as crotonic acid, itaconic acid, citraconic anhydride or itaconic anhydride, and (2) various unsaturated groups such as citraconic acid or itaconic acid. Various unsaturated group-containing polyhydroxyalkyl esters such as di-hydroxyalkyl esters of contained polycarboxylic acids, (3) methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, Isoamyl vinyl ether, n-hexyl vinyl ether, n-
Various alkyl vinyl ethers such as octyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, cyclopentyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, methylcyclohexyl vinyl ether, benzyl vinyl ether or phenethyl vinyl ether,
【0023】パーフルオロメチルビニルエーテル、パー
フルオロエチルビニルエーテル、パーフルオロプロピル
ビニルエーテル、パーフルオロオクチルビニルエーテル
もしくはパーフルオロシクロヘキシルビニルエーテルの
如き、各種の(パー)フルオロアルキルビニルエーテル
類、または4−ヒドロキシブチルビニルエーテルの如
き、各種のヒドロキシアルキルビニルエーテル類など
の、種々のビニルエーテル類、(4)酢酸ビニル、プロ
ピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリ
ン酸ビニル、カプロン酸ビニル、ネオノナン酸ビニル、
ネオデカン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸
ビニル、2−エチルヘキサン酸ビニル、p−t−ブチル
安息香酸ビニル、サリチル酸ビニル、モノクロル酢酸ビ
ニルもしくはシクロヘキサンカルボン酸ビニルの如き、
各種のカルボン酸ビニルエステル類、Various (per) fluoroalkyl vinyl ethers such as perfluoromethyl vinyl ether, perfluoroethyl vinyl ether, perfluoropropyl vinyl ether, perfluorooctyl vinyl ether or perfluorocyclohexyl vinyl ether, or various kinds such as 4-hydroxybutyl vinyl ether. Various vinyl ethers such as hydroxyalkyl vinyl ethers of (4) vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl pivalate, vinyl caproate, vinyl neononanoate,
Such as vinyl neodecanoate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl 2-ethylhexanoate, vinyl pt-butyl benzoate, vinyl salicylate, vinyl monochloroacetate or vinyl cyclohexanecarboxylate,
Various carboxylic acid vinyl esters,
【0024】(5)塩化ビニル、塩化ビニリデン、エチ
レン、プロピレン、1−ブテン、イソブテンの如き、各
種の(ハロゲン化)オレフィン類、あるいは、(6)ブ
タジエン、ヘキサジエン、オクタジエン、デカジエン、
テトラデカジエン、2−メチルオクタジエン、デカトリ
エンもしくはジアリルフタレートの如き、分子中に重合
性不飽和基を2個以上有する、各種の架橋性単量体類と
か、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシ
ランもしくはビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シ
ランの如き、各種の加水分解性シリル基含有単量体類な
どのような、上記とは別の種類の、種々の架橋性単量体
類である。(5) Various (halogenated) olefins such as vinyl chloride, vinylidene chloride, ethylene, propylene, 1-butene and isobutene, or (6) butadiene, hexadiene, octadiene, decadiene,
Various crosslinkable monomers having two or more polymerizable unsaturated groups in the molecule, such as tetradecadiene, 2-methyloctadiene, decatriene or diallylphthalate, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane. Alternatively, there are various crosslinkable monomers of a different type from the above, such as various hydrolyzable silyl group-containing monomers such as vinyltris (2-methoxyethoxy) silane.
【0025】上掲した如き、各種の共重合性単量体類の
うち、好ましくは、ビニルエーテル類および/またはビ
ニルエステル類を、さらには、オレフィン類を、それぞ
れ、好ましくは、5〜90重量%なる範囲内で、さらに
好ましくは、5〜20重量%なる範囲内で使用するのが
適切である。Of the various copolymerizable monomers described above, preferably vinyl ethers and / or vinyl esters, and further olefins, preferably 5 to 90% by weight, respectively. It is suitable to use within the range of, and more preferably within the range of 5 to 20% by weight.
【0026】また、こうした各種の共重合性単量体類の
うち、ビニルエーテル類は、水性媒体中で使用する場合
には、或る条件によっては、容易に、加水分解を起こす
ために、ビニルエーテエル類を除いた、そのほかの共重
合性単量体類を使用することが、さらに望ましい。Among these various copolymerizable monomers, vinyl ethers are easily hydrolyzed under certain conditions when used in an aqueous medium. It is further desirable to use other copolymerizable monomers other than the Els.
【0027】そのほかにも、当該共重合可能なる単量体
類としては、フルオロアルキル基含有エチレン性単量体
などが挙げられるが、その際には、フルオロオレフィン
との共重合性や、最終的に得られる水性塗料組成物の塗
膜の耐久性などを考慮しつつ、選択されるべきである。In addition to the above, examples of the copolymerizable monomers include fluoroalkyl group-containing ethylenic monomers. In that case, the copolymerizability with fluoroolefin and the final It should be selected in consideration of the durability of the coating film of the aqueous coating composition obtained in 1.
【0028】いわゆるホルミル基含有単量体類として特
定のものである、前記したクロトンアルデヒドおよび/
またはアルケナールのうち、アルケナールとして特に代
表的なもののみを例示するにとどめれば、6−ヘプテナ
ールまたは10−ウンデセナールなどである。The above-mentioned crotonaldehyde and / or the specific formyl group-containing monomers
Alternatively, among alkenals, 6-heptenal, 10-undecenal, and the like are given as examples of only typical alkenals.
【0029】アクロレイン、ジアセトンアクリルアミド
もしくはホルミルスチレンの如き、各種のアクリル酸誘
導体や、スチレン誘導体などのような、カルボニル基お
よびホルミル基含有単量体類は、フルオロオレフィン
や、カルボン酸ビニルエステル類などとの共重合性が充
分では無い処から、好ましいものでは無く、したがっ
て、それらの化合物の使用は、慎むべきである。Carbonyl group- and formyl group-containing monomers such as various acrylic acid derivatives such as acrolein, diacetone acrylamide or formyl styrene, styrene derivatives, etc. are fluoroolefins, carboxylic acid vinyl esters, etc. It is not preferred because the copolymerizability with and is not sufficient, and therefore the use of these compounds should be avoided.
【0030】かかるホルミル基含有単量体類の使用量と
しては、全単量体中、0.01〜20重量%、好ましく
は、0.5〜10重量%、さらに好ましくは、0.5〜
7重量%なる範囲内が適切である。The amount of the formyl group-containing monomers to be used is 0.01 to 20% by weight, preferably 0.5 to 10% by weight, and more preferably 0.5 to 10% by weight based on all the monomers.
A range of 7% by weight is suitable.
【0031】0.01重量%未満の場合には、どうして
も、当該単量体類の使用の効果が発現され難くなるし、
一方、20重量%を超えて余りに多量に使用する場合に
は、効果が飽和するばかりか、どうしても、得られる塗
膜の柔軟性が低下するようになり易いので、いずれの場
合も好ましくない。If the amount is less than 0.01% by weight, the effect of using the monomers is difficult to be realized.
On the other hand, when it is used in an excessively large amount exceeding 20% by weight, not only the effect is saturated, but also the flexibility of the obtained coating film is liable to be decreased, which is not preferable.
【0032】架橋性単量体類は、得られる塗膜の耐久性
を高める上で、望ましいものであり、乳化重合時に、か
かる架橋性単量体類を、単量体混合物の0.1〜2重量
%なる範囲内で用いることも可能である。0.1重量%
未満の使用量では、架橋効果が充分でなく、一方、2重
量%を超える量を使用しても、効果が飽和するばかり
か、むしろ、造膜性が損なわれる傾向が出て来るように
なるので、いずれの場合も好ましくない。The crosslinkable monomers are desirable in order to enhance the durability of the coating film obtained, and the crosslinkable monomers are preferably added to the monomer mixture in an amount of 0.1 to 0.1 at the time of emulsion polymerization. It is also possible to use within the range of 2% by weight. 0.1% by weight
If the amount used is less than the above, the crosslinking effect is not sufficient. On the other hand, if the amount used exceeds 2% by weight, not only the effect is saturated, but also the film-forming property tends to be impaired. Therefore, either case is not preferable.
【0033】ここで言う、前記した架橋性単量体類と
は、エマルジョン粒子内の架橋を行わせるものであり、
こうした架橋を通して、粒子の耐久性を向上化せしめる
為のものである。The above-mentioned crosslinkable monomers referred to here are those which cause crosslinking within the emulsion particles,
Through such crosslinking, the durability of the particles is improved.
【0034】そうした意味において、本発明の常温硬化
型フッ素樹脂水性塗料組成物を、塗料として用いること
によって達成される、ホルミル基を介して行われる、い
わゆる「粒子間架橋」は、上述したような、いわゆる架
橋性単量体類による「粒子内架橋」とは、全く、別次元
のものである、と言えよう。In this sense, the so-called "inter-particle cross-linking", which is achieved by using the room temperature-curable fluororesin water-based coating composition of the present invention as a coating and is carried out via a formyl group, is as described above. It can be said that the so-called "intraparticle crosslinking" by the crosslinkable monomers is a completely different dimension.
【0035】また、本発明の常温硬化型フッ素樹脂水性
塗料組成物(以下、水性樹脂分散体あるいは水性分散体
ともいう。)の固型分には、特に制限こそ無いものの、
該固型分としては、20〜60重量%なる範囲内にある
ことが、実用上、好ましい。The solid content of the room temperature-curable fluororesin aqueous coating composition of the present invention (hereinafter, also referred to as an aqueous resin dispersion or an aqueous dispersion) is not particularly limited.
Practically, the solid content is preferably in the range of 20 to 60% by weight.
【0036】本発明の水性樹脂分散体を構成している共
重合体のTgは、特に制限はないが、得られる塗膜の造
膜性を考慮して、−20℃〜+60℃なる範囲内にある
のが、望ましい。The Tg of the copolymer constituting the aqueous resin dispersion of the present invention is not particularly limited, but within the range of -20 ° C to + 60 ° C in consideration of the film forming property of the coating film obtained. Is desirable.
【0037】当該水性樹脂分散体を調製するためには、
上掲した各種の単量体群から選ばれる、所要量の単量体
を、乳化剤、重合開始剤および水の存在下に、以下に示
されるような乳化重合法によって、行えば良い。To prepare the aqueous resin dispersion,
A required amount of monomers selected from the above-mentioned various monomer groups may be carried out in the presence of an emulsifier, a polymerization initiator and water by an emulsion polymerization method as shown below.
【0038】その際に使用される、上記乳化剤として特
に代表的なものは、アニオン型乳化剤、非イオン型乳化
剤またはカチオン型乳化剤、あるいは、その他の反応性
乳化剤またはフッ素系界面活性剤などの、種々の乳化剤
類であるし、さらには、アクリル・オリゴマー類など
の、界面活性能を有する種々の物質などであるが、これ
らのうち、非イオン型および/またはアニオン型乳化剤
が、重合中における凝集物の生成が少ないこと、ならび
に安定なるエマルジョンが得られることから、特に望ま
しいものである。The representative emulsifiers used in this case are anionic emulsifiers, nonionic emulsifiers or cationic emulsifiers, or other reactive emulsifiers or fluorine-based surfactants. And various substances having surface-active properties such as acrylic oligomers. Among them, nonionic and / or anionic emulsifiers are aggregates during polymerization. It is particularly desirable since it produces less emulsion and a stable emulsion can be obtained.
【0039】上記した非イオン型乳化剤として特に代表
的なもののみを例示するにとどめれば、ポリオキシエチ
レンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレン
アルキルエーテル、ポリオキシエチレン高級脂肪酸エス
テル、エチレンオキサイドープロピレンオキサイドブロ
ック共重合体などであり、また、上記したアニオン型乳
化剤として特に代表的なもののみを例示するにとどめれ
ば、アルキル(ベンゼン)スルホン酸アルカリ金属塩、
アルキルサルフェートアルカリ金属塩、ポリオキシエチ
レンアルキルフェノールサルフェートアルカリ金属塩な
どである。As the above-mentioned nonionic emulsifiers, only typical ones are exemplified. Polyoxyethylene alkylphenol ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene higher fatty acid ester, ethylene oxide-propylene oxide block copolymer Examples of the anionic emulsifying agent include polymers such as alkyl (benzene) sulfonic acid alkali metal salts, and the like.
Alkyl sulfate alkali metal salts, polyoxyethylene alkylphenol sulfate alkali metal salts and the like.
【0040】さらに、上掲された如きアニオン型乳化剤
の代わりに、あるいは、併用の形で、ポリカルボン酸ま
たはスルホン酸塩よりなる、種々の水溶性オリゴマー類
の利用もできる。Further, various water-soluble oligomers composed of polycarboxylic acid or sulfonate can be used instead of the above-mentioned anionic emulsifier or in combination with them.
【0041】さらにまた、ポリビニルアルコールまたは
ヒドロキシエチルセルロースなどの、種々の水溶性高分
子物質を、保護コロイドとして用いることが出来る。以
上に掲げられた乳化剤などの使用量としては、総単量体
量に対して、0.1〜10重量%程度である。Furthermore, various water-soluble polymeric substances such as polyvinyl alcohol or hydroxyethyl cellulose can be used as the protective colloid. The amount of the emulsifiers and the like listed above is about 0.1 to 10% by weight based on the total amount of the monomers.
【0042】次に、前記した重合開始剤としては、乳化
重合において一般に使用されているものであれば、特に
限定されないけれども、そのうちでも特に代表的なもの
のみを例示するにとどめれば、過酸化水素の如き、各種
の水溶性無機過酸化物類;過硫酸アンモニウム、過硫酸
カリウムもしくは過硫酸ナトリウムの如き、各種の過硫
酸塩類;クメンハイドロパーオキサイドもしくはベンゾ
イルパーオキサイドの如き、各種の有機過酸化物類;ア
ゾビスイソブチロニトリルもしくはアゾビスシアノ吉草
酸の如き、各種のアゾ系開始剤類などであり、これらは
単独使用でも、2種以上の併用でも良いことは、勿論で
ある。Next, the above-mentioned polymerization initiator is not particularly limited as long as it is one generally used in emulsion polymerization, but if only typical ones among them are given as examples, the peroxidation will be carried out. Various water-soluble inorganic peroxides such as hydrogen; Various persulfates such as ammonium persulfate, potassium persulfate or sodium persulfate; Various organic peroxides such as cumene hydroperoxide or benzoyl peroxide Kinds; various azo initiators such as azobisisobutyronitrile or azobiscyanovaleric acid, and these may be used alone or in combination of two or more.
【0043】当該重合開始剤の使用量としては、総単量
体量に対して、0.1〜2重量%なる範囲内が適切であ
る。なお、これらの重合開始剤と、金属イオンおよび還
元剤との併用による、いわゆるレドックス重合法として
良く知られている方法によっても良いことは、勿論であ
る。The amount of the polymerization initiator used is appropriately within the range of 0.1 to 2% by weight based on the total amount of the monomers. It is needless to say that a method well known as a so-called redox polymerization method in which these polymerization initiators are used in combination with a metal ion and a reducing agent may be used.
【0044】本発明は水、好ましくは、イオン交換水の
存在下に、必要により、乳化剤の共存下に、単量体類
を、各別に、そのまま、あるいは、乳化した状態で、一
括で、ないしは分割して、または連続的に、反応容器中
に滴下せしめ、前掲した重合開始剤の存在下に、0〜1
00℃、好ましくは、30〜90℃なる温度で以て、3
〜100Kg/cm2、好ましくは、6〜50Kg/c
m2なる圧力で以て、重合させれば良い。In the present invention, in the presence of water, preferably ion-exchanged water, optionally in the coexistence of an emulsifier, the monomers are separately or in an emulsified state, either collectively or collectively. It is added dropwise to the reaction vessel in a divided manner or continuously, and 0-1 in the presence of the above-mentioned polymerization initiator.
At a temperature of 00 ° C, preferably 30 to 90 ° C, 3
~ 100 Kg / cm 2 , preferably 6-50 Kg / c
Polymerization may be performed at a pressure of m 2 .
【0045】総単量体量と水との比率は、最終固形分量
が20〜60重量%の範囲になるように設定すべきであ
る。また、乳化重合を行うに当たり、粒子径を成長ない
しは制御させるために、予め、水相中に、エマルジョン
粒子を存在させて重合させるという、シード重合法によ
っても良い。The ratio of total monomer content to water should be set so that the final solid content is in the range of 20 to 60% by weight. Further, in carrying out emulsion polymerization, a seed polymerization method may be used in which emulsion particles are preliminarily allowed to exist in an aqueous phase for polymerization in order to grow or control the particle diameter.
【0046】このようにして得られる、当該水性樹脂分
散体の粒子径としては、概ね、0.05〜3ミクロン
(μm)なる範囲内が適切である。ヒドラジンおよびヒ
ドラジル基を1分子中に少なくとも2つ含有する化合物
は塗膜が乾燥するに従い水性樹脂分散体中に含まれるホ
ルミル基と架橋反応を起こし造膜をより強固にし、塗膜
形成初期の機械的強度、耐水性などの塗膜物性を向上さ
せるためのものである。The particle size of the aqueous resin dispersion thus obtained is generally in the range of 0.05 to 3 microns (μm). A compound containing at least two hydrazine and hydrazyl groups in one molecule undergoes a cross-linking reaction with the formyl groups contained in the aqueous resin dispersion as the coating film dries, making the film formation stronger and improving the mechanical properties of the initial film formation. It is for improving physical properties of the coating film such as dynamic strength and water resistance.
【0047】したがって、こうしたヒドラジンおよび/
または一分子中にヒドラジル基(−NHNH2)を2個
以上有する化合物(以下、ヒドラジル基含有化合物とも
いう。)として特に代表的なもののみを例示するにとど
めれば、しゅう酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジ
ド、コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、
アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジドの如
き、ジカルボン酸の種々のジヒドラジド類;トリカルボ
ン酸のジ−ないしはトリヒドラジド類;ビス(ヒドラジ
ンスルホニル)ベンゼンの如き、ジスルホン酸の種々の
ジヒドラジド類;トリスルホン酸のジ−ないしはトリヒ
ドラジド類;Therefore, such hydrazine and / or
Or, if only representative examples of compounds having two or more hydrazyl groups (—NHNH 2 ) in one molecule (hereinafter also referred to as hydrazyl group-containing compounds) are given, oxalic acid dihydrazide, malonic acid Dihydrazide, succinic acid dihydrazide, glutaric acid dihydrazide,
Various dihydrazides of dicarboxylic acids such as adipic acid dihydrazide and sebacic acid dihydrazide; Di- or trihydrazides of tricarboxylic acids; Various dihydrazides of disulfonic acids such as bis (hydrazinesulfonyl) benzene; Disulfonic acids of trisulfonic acid -Or trihydrazides;
【0048】ジグリシジルエーテルの如き、ジヒドラジ
ン付加物のような、ジエポキシ化合物の各種のジヒドラ
ジン付加物類;トリエポキシ化合物のジ−ないしはトリ
ヒドラジン付加物類;C2 〜C5 なる炭酸ジヒドラジド
類;ビスセミカルバジド類;エチレン−1,2−ジヒド
ラジン、プロピレン−1,3−ジヒドラジン、ブチレン
−1,4−ジヒドラジンや、さらには、ポリカルボン酸
のポリヒドラジド類;ポリスルホン酸のポリヒドラジド
類などの、いわゆる高分子化合物などである。Various dihydrazine adducts of diepoxy compounds such as dihydrazine adducts such as diglycidyl ether; di- or trihydrazine adducts of triepoxy compounds; C 2 -C 5 carbonic dihydrazides Bissemicarbazides; ethylene-1,2-dihydrazine, propylene-1,3-dihydrazine, butylene-1,4-dihydrazine, and further polycarboxylic acid polyhydrazides; polysulfonic acid polyhydrazides And so-called polymer compounds.
【0049】当該ヒドラジル基含有化合物の使用量とし
ては、ヒドラジル基に由来するアミノ基が、水性樹脂分
散体中に含有されるホルミル基の1モル当たり、0.0
1〜5モルに当たる量が適切であり、さらに好ましく
は、0.1〜2モルに当たる量が適切である。0.01
モル未満の量では、架橋の効果が不十分であるし、一
方、5モルを超えるような量では、効果が飽和するばか
りか、むしろ、塗膜の強度を低下させる処となるので、
いずれの場合も好ましくない。The amount of the hydrazyl group-containing compound used is such that the amino group derived from the hydrazyl group is 0.0 per 1 mol of the formyl group contained in the aqueous resin dispersion.
The amount corresponding to 1 to 5 mol is suitable, and more preferably, the amount corresponding to 0.1 to 2 mol is suitable. 0.01
If the amount is less than the molar amount, the effect of crosslinking is insufficient, while if the amount exceeds 5 mol, not only the effect is saturated, but rather the strength of the coating film is lowered.
Either case is not preferable.
【0050】また、ヒドラジル基含有化合物の、より好
ましい種類としては、或る程度、水溶性を有しているよ
うなものが適切であり、そのような例としては、ヒドラ
ジン、マロン酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジ
ド、炭酸ジヒドラジド、ビスセミカルバジド、エチレン
−1,2−ジヒドラジン、プロピレン−1,3−ジヒド
ラジンまたはブチレン−1,4−ジヒドラジンなどがあ
り、さらに好ましくは、ヒドラジン、炭酸ジヒドラジ
ド、ビスセミカルバジド、エチレン−1,2−ジヒドラ
ジンまたはプロピレン−1,3−ジヒドラジンなどであ
る。Further, as a more preferable kind of the hydrazyl group-containing compound, one having a certain degree of water solubility is suitable, and examples thereof include hydrazine, malonic acid dihydrazide and glutar. There are acid dihydrazide, carbonic acid dihydrazide, bissemicarbazide, ethylene-1,2-dihydrazine, propylene-1,3-dihydrazine, butylene-1,4-dihydrazine, and the like, and more preferably hydrazine, carbonic acid dihydrazide, bissemicarbazide. , Ethylene-1,2-dihydrazine or propylene-1,3-dihydrazine.
【0051】次に、水性塗料組成物の、さらなる主要構
成成分の一つである、前記した顔料類についても、説明
をすることにする。かかる顔料類は、塗膜の硬さ、隠ぺ
い性、着色による美観の向上化、基材に対する付着性、
耐薬品性あるいは耐候性の向上化などの目的により、適
宜、選択し使用されるものであるが、その使用量として
は、前述した水性樹脂分散体の固形分に対して、200
重量%以下であることが望ましい。200重量%を超え
る量を使用すると、得られる塗膜がポーラスになり易
く、ひいては、耐水性などの、長期の耐久性が劣るよう
になるので、いずれの場合も好ましくない。Next, the above-mentioned pigments, which are one of the further main constituents of the aqueous coating composition, will be explained. Such pigments have a coating film hardness, hiding property, improved aesthetics due to coloring, adhesion to a substrate,
It is appropriately selected and used according to the purpose of improving chemical resistance or weather resistance, and the amount thereof is 200% based on the solid content of the above-mentioned aqueous resin dispersion.
It is desirable that the content is not more than weight%. If the amount is more than 200% by weight, the resulting coating film tends to be porous, and the long-term durability such as water resistance is deteriorated.
【0052】使用される当該顔料類として特に代表的な
もののみを例示するにとどめれば、酸化チタン、マイ
カ、タルク、クレー、沈降性硫酸バリウム、シリカ末、
炭酸カルシウム、酸化鉄、酸化亜鉛、アルミ末、カーボ
ンなどの無機顔料類;またはフタロシアニンブルーなど
の有機顔料類などであるし、あるいは、これらの種々の
顔料類を、乳化剤および/または分散剤などで以て、水
中に分散化せしめた形の、いわゆる分散顔料類の使用も
可能であり、それぞれの目的に応じて、適宜、選択され
て使用される。As the pigments to be used, only typical ones are exemplified, and titanium oxide, mica, talc, clay, precipitated barium sulfate, silica powder,
Inorganic pigments such as calcium carbonate, iron oxide, zinc oxide, aluminum powder, and carbon; or organic pigments such as phthalocyanine blue, or these various pigments with an emulsifier and / or a dispersant. Thus, so-called dispersed pigments in the form of being dispersed in water can be used, and they are appropriately selected and used according to their respective purposes.
【0053】また、塗料化に必要なる各種の添加剤類と
しての、たとえば、分散剤類、湿潤剤類、造膜助剤類、
増粘剤類、チクソ化剤類、紫外線吸収剤類、酸化防止剤
類、撥水剤類、凍結防止剤類、防腐ないしは防媒剤類ま
たは消泡剤類などの使用は、得られる塗膜の諸性能を考
慮しつつ、適宜、選択して使用されるべきである。As various additives necessary for forming a coating material, for example, dispersants, wetting agents, film-forming aids,
The use of thickeners, thixotropic agents, ultraviolet absorbers, antioxidants, water repellents, antifreezing agents, antiseptic or anti-foaming agents, defoaming agents, etc. is a coating film obtained. It should be appropriately selected and used in consideration of various performances.
【0054】次に、塗装方法であるが、まず、基材とし
ては、コンクリート躯体、壁材または屋根材の如き、各
種のアルカリ性無機硬化体類、あるいは金属板などのよ
うな、一般の建築用基材ならば、特に制限はされ得ない
し、次いで、塗装手段としては、刷毛塗り、ローラー塗
装、スプレー塗装、ロールコーター塗装またはシャワリ
ング塗装などのような、公知慣用の手段が採用できる
が、それぞれの基材と手段とを、状況に応じて、適宜、
選択すれば良い。Next, regarding the coating method, first, as the base material, various kinds of alkaline inorganic hardened materials such as concrete skeleton, wall material or roof material, or metal plates, etc. As long as it is a base material, it is not particularly limited, and then, as the coating means, known and commonly used means such as brush coating, roller coating, spray coating, roll coater coating or showering coating can be adopted. Depending on the situation, the base material and means of
Just select it.
【0055】その際に、建築現場などでの施工用の組成
物、いわゆる常温乾燥タイプとしては、当該常温硬化型
フッ素樹脂水性塗料組成物の最低造膜温度が、0℃以下
となるようにすることが望ましく、塗装法としては、刷
毛、ローラーまたはスプレーなどの方法によるのが良
い。乾燥条件としては、0℃以上で、好ましくは、20
℃以上で、7日間乾燥させれば、完全に硬化の進んだ塗
膜になる。At this time, as a composition for construction at a construction site, so-called room temperature drying type, the minimum film forming temperature of the room temperature curable fluororesin water-based coating composition is 0 ° C. or lower. It is desirable to use a brush, a roller, or a spray as a coating method. The drying condition is 0 ° C. or higher, preferably 20.
Drying at 7 ° C or above for 7 days gives a completely cured coating film.
【0056】一方、瓦の如き屋根材や、壁材などにおけ
る、いわゆる工場ライン塗装用としてもまた使用可能で
あって、一般に行われている加熱強制乾燥法に従い、そ
の乾燥条件に応じた、当該水性塗料組成物の最低造膜温
度が、概ね、60℃以下、好ましくは、50℃以下とな
るように調製された塗料を、選択して用いるのが望まし
く、塗装法としては、ロールコーター、ローラー、スプ
レーまたはシャワリングなどの方法に依るのが良い。On the other hand, it can also be used for so-called factory line painting on roofing materials such as roof tiles and wall materials, and according to the drying conditions according to the generally used forced heating drying method. It is desirable to select and use a paint prepared so that the minimum film-forming temperature of the water-based paint composition is generally 60 ° C. or lower, preferably 50 ° C. or lower. As a coating method, a roll coater, a roller It is better to use a method such as spraying or showering.
【0057】また、基材の上に直接、当該水性塗料組成
物を、1コートで以て、または重ね塗りで以て、塗布し
ても良いし、あるいは、アクリル系、アクリル−スチレ
ン共重合体系、アクリル−ウレタン併用系、シリコン−
アクリル併用系、エポキシ系、ウレタン系またはシリコ
ン系などの、概して、耐アルカリ性の良好なるバインダ
ーを含有する形の塗材を下塗り剤としたプライマーない
しはベースコート(アンダーコート)の上に、トップコ
ートとしての、当該水性塗料組成物を塗装せしめ、こう
した塗装システム全体の耐候性などの改善向上化を図る
ようにしても良い。Further, the aqueous coating composition may be directly coated on the substrate in one coat or in multiple coats, or an acrylic or acrylic-styrene copolymer system. , Acrylic-urethane combination system, silicone-
Generally, a primer or base coat (undercoat) using a coating material containing a binder with good alkali resistance, such as an acrylic combination type, epoxy type, urethane type or silicon type, as a top coat Alternatively, the water-based coating composition may be applied to improve the weather resistance of the entire coating system.
【0058】かかる各塗装システムのいずれに依った場
合においても、当該水性塗料組成物の乾燥厚膜として
は、5μm以上が適切である。5μm未満の場合には、
どうしても、皮膜の長期耐久性などが不十分となり易い
からである。Regardless of which coating system is used, a dry thick film of the aqueous coating composition of 5 μm or more is suitable. If it is less than 5 μm,
This is because the long-term durability of the coating tends to be inadequate.
【0059】かくして、本発明の方法に従えば、超耐候
性をはじめ、耐水性ならびに耐沸水性などの、諸々の皮
膜性能の優れた、極めて実用性の高い、当該常温硬化型
フッ素樹脂水性塗料組成物が被覆された物品が得られ
る。Thus, according to the method of the present invention, the room-temperature-curable fluororesin water-based coating composition is excellent in various film properties such as super weather resistance, water resistance and boiling water resistance, and has extremely high practicality. An article coated with the composition is obtained.
【0060】[0060]
【実施例】次に、本発明を参考例、実施例および比較例
により、一層、具体的に説明することにする。なお、以
下において、部とあるのは特に断りの無い限り、すべて
重量基準であるものとする。EXAMPLES Next, the present invention will be explained more concretely by reference examples, examples and comparative examples. In the following, all parts are based on weight unless otherwise specified.
【0061】参考例 1 2リットルのステンレス製オートクレーブに、イオン交
換水の720部と、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウムの16部と、ポリオキシエチレンノニルフェノール
エーテル(HLB=17)の8部と、炭酸水素アンモニ
ウムの3部とを仕込んで溶解させ、器内を窒素で脱気し
た。Reference Example 1 In a 2-liter stainless steel autoclave, 720 parts of ion-exchanged water, 16 parts of sodium dodecylbenzenesulfonate, 8 parts of polyoxyethylene nonylphenol ether (HLB = 17) and ammonium hydrogencarbonate were added. Was charged and dissolved, and the inside of the container was degassed with nitrogen.
【0062】次いで、クロトン酸の8部、「ベオバ
9」(オランダ国シェル社製の、分岐状飽和脂肪族カル
ボン酸のビニルエステル)の424部およびクロトンア
ルデヒドの16部と、液化捕集したフッ化ビニリデンの
320部とを、耐圧滴下槽に入れ、さらに、エチレン
を、オートクレーブ内に、15気圧になるように圧入せ
しめた。Then, 8 parts of crotonic acid, "Veoba
9 "(a vinyl ester of a branched saturated aliphatic carboxylic acid manufactured by Shell Co., Netherlands) and 16 parts of crotonaldehyde and 320 parts of liquefied and collected vinylidene fluoride were put in a pressure-resistant dropping tank. Further, ethylene was forced into the autoclave at a pressure of 15 atm.
【0063】しかるのち、オートクレーブを80℃に昇
温し、攪拌しながら、5.6部の過硫酸アンモニウムを
80部のイオン交換水に溶解したものと、耐圧滴下槽に
入れた単量体とを、3時間に亘って滴下し、同温度に、
さらに3時間保持して反応を完結せしめた。Thereafter, the autoclave was heated to 80 ° C., and while stirring, 5.6 parts of ammonium persulfate dissolved in 80 parts of ion-exchanged water and the monomer placed in the pressure-resistant dropping tank were mixed. Drop it over 3 hours at the same temperature,
The reaction was completed by holding it for another 3 hours.
【0064】かくして得られた生成物は、不揮発分が5
0%で、かつ、pHが1.6なる乳化重合体であった。
室温まで冷却してから、14%アンモニア水で、反応混
合物のpHを7.5に調節する一方で、さらに、ヒドラ
ジン8部を添加し、最後に、イオン交換水で以て、不揮
発分を45%に調整し、Tgが0℃で、軟化点が70℃
で、かつ、粒子径が0.08μmなる水性樹脂分散体I
を得た。The product thus obtained has a nonvolatile content of 5
The emulsion polymer was 0% and had a pH of 1.6.
After cooling to room temperature, the pH of the reaction mixture was adjusted to 7.5 with 14% aqueous ammonia, while 8 parts of hydrazine was further added, and finally, the non-volatile content was adjusted to 45 with ion-exchanged water. %, Tg is 0 ° C, softening point is 70 ° C
And an aqueous resin dispersion I having a particle size of 0.08 μm
Got
【0065】参考例 2〜10 第1表に示されるような各種の単量体類と、種々の乳化
剤との、種類および使用量を変更するようにした以外
は、参考例1と同様にして、それぞれ、水性樹脂分散体
II、III、IV、VおよびVI(以上、本発明用水
性樹脂分散体)ならびにVII、VIII、IX、Xお
よびXI(以上、対照用水性樹脂分散体)を得た。これ
らの各種の水性樹脂分散体についての特性値を、まとめ
て、同表に示す。Reference Examples 2 to 10 In the same manner as in Reference Example 1 except that the types and amounts of various monomers and various emulsifiers shown in Table 1 were changed. Aqueous resin dispersions II, III, IV, V and VI (above, aqueous resin dispersion for the present invention) and VII, VIII, IX, X and XI (above, aqueous resin dispersion for control) were obtained, respectively. . The characteristic values of these various aqueous resin dispersions are summarized in the same table.
【0066】[0066]
【表1】 [Table 1]
【0067】[0067]
【表2】 [Table 2]
【0068】[0068]
【表3】 [Table 3]
【0069】[0069]
【表4】 [Table 4]
【0070】[0070]
【表5】 [Table 5]
【0071】[0071]
【表6】 [Table 6]
【0072】[0072]
【表7】 [Table 7]
【0073】[0073]
【表8】 [Table 8]
【0074】[0074]
【表9】 [Table 9]
【0075】実施例 1〜6ならびに比較例 1〜5 参考例1〜11で得られた、それぞれの水性樹脂分散体
を用い、下記に示すような塗料配合AおよびBに従って
配合し、それぞれ、常温乾燥用の白色ないしは黒色艶有
塗料を調製した。Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 Using the respective aqueous resin dispersions obtained in Reference Examples 1 to 11 and blending according to the coating formulations A and B as shown below, each was at room temperature. A white or black glossy paint for drying was prepared.
【0076】なお、これらのフッ素樹脂水性塗料の調製
用諸成分の種類とその使用量は、第2表に示す。Table 2 shows the types and amounts of the various components for the preparation of these fluororesin water-based paints.
【0077】 〔塗料配合A〕(常温乾燥用白色艶有塗料配合) 水 7.84部 25%アンモニア水 0.15部 「ノイゲン EA−120」 0.33部 [第一工業製薬(株)製の湿潤剤] 「タモール 731」(25%水溶液) 1.34部 (米国ローム・アンド・ハース社製の分散剤) エチレングリコール 7.46部 「タイペーク R−930」 41.00部 [石原産業(株)製の二酸化チタン] 「ベストサイド FX」 0.22部 [大日本インキ化学工業(株)製の防腐剤] 「ノプコ 8034」 0.30部 [サン・ノプコ(株)製の消泡剤][Coating Formulation A] (White gloss coating for room temperature drying) Water 7.84 parts 25% ammonia water 0.15 parts “Neugen EA-120” 0.33 parts [Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.] Wetting agent] "Tamol 731" (25% aqueous solution) 1.34 parts (Dispersant manufactured by Rohm and Haas Company, USA) Ethylene glycol 7.46 parts "Taipec R-930" 41.00 parts [Ishihara Sangyo ( Manufactured by Titanium dioxide] "Bestside FX" 0.22 parts [Dainippon Ink and Chemicals, Inc. preservative] "Nopco 8034" 0.30 parts [San Nopco's antifoaming agent] ]
【0078】次いで、以上の諸成分を、サンド・グライ
ンダーで分散せしめたものに、 「セロサイズ QP−4400」(3%水溶液) 7.46部および (米国UCC社製の増粘剤) 水性樹脂分散体(固形分=45%) 100.00部 を加え、ブチルカルビトールアセテート(造膜助剤)
を、MFT(最低造膜温度)が0℃になるような量で以
て加え、水で、塗料不揮発分が50%となるように希釈
し、攪拌機で均一に攪拌せしめた。Then, the above components were dispersed in a sand grinder, and 7.46 parts of "Cellosize QP-4400" (3% aqueous solution) and (thickener manufactured by UCC, USA) aqueous resin dispersion Add 100.00 parts of body (solid content = 45%), and add butyl carbitol acetate (film forming aid).
Was added in an amount such that the MFT (minimum film forming temperature) was 0 ° C., diluted with water to a nonvolatile content of the coating of 50%, and uniformly stirred with a stirrer.
【0079】 〔塗料配合B〕(常温乾燥用黒色艶有塗料配合) 水性樹脂分散体(固形分=45%) 100.00部 「ディスパーズ・カラー SD−9020」 0.50部 [大日本インキ化学工業(株)製のカーボン分散顔料] 「ノプコ 8034L」 0.01部 [サンノプコ(株)製の消泡剤] 「ベストサイド FX」 0.20部 「ノイゲン EA−120」 0.33部 を、攪拌機で均一に攪拌せしめ、ブチルカルビトールア
セテート(造膜助剤)を、MFTが0℃となるような量
で以て加え、水で、塗料不揮発分が40%になるように
希釈し、攪拌機で均一に攪拌した。[Coating Mixture B] (Black glossy coating for room temperature drying) Aqueous resin dispersion (solid content = 45%) 100.00 parts "Disperse Color SD-9020" 0.50 part [Dainippon Ink Co., Ltd.] Carbon dispersion pigment manufactured by Kagaku Kogyo Co., Ltd.] Nopco 8034L 0.01 part [Defoamer manufactured by San Nopco] 0.20 parts Bestside FX 0.23 parts Neugen EA-120 0.33 parts , Stir evenly with a stirrer, add butyl carbitol acetate (film forming aid) in an amount such that the MFT becomes 0 ° C., and dilute with water to a nonvolatile content of the coating of 40%, Stir evenly with a stirrer.
【0080】[0080]
【表10】 [Table 10]
【0081】《第2表の脚注》 「ホルミル基含有単量体」………「水性樹脂分散体に使
用したホルミル基含有単量体」の略記<< Footnote of Table 2 >> Abbreviation of "formyl group-containing monomer" ... "Formyl group-containing monomer used in aqueous resin dispersion"
【0082】[0082]
【表11】 [Table 11]
【0083】[0083]
【表12】 [Table 12]
【0084】[0084]
【表13】 [Table 13]
【0085】実施例 7〜12ならびに比較例 6〜1
0 実施例1〜6ならびに比較例1〜5で得られた、それぞ
れの水性塗料組成物(つまり、水性塗料)を、種々の基
材に塗装せしめて、各種の被覆物品を得た。Examples 7-12 and Comparative Examples 6-1
Each of the aqueous coating compositions (that is, the aqueous coating compositions) obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 was applied to various base materials to obtain various coated articles.
【0086】それぞれの被覆物品について、塗膜の諸性
能の評価試験を行った。それらの結果は、第3表(白色
艶有塗料)および第4表(黒色艶有塗料)に分けて示
す。Each coated article was evaluated for various properties of the coating film. The results are shown separately in Table 3 (white glossy paint) and Table 4 (black glossy paint).
【0087】〔基材〕 基材a………スレート板 基材b………磨軟綱板[Substrate] Substrate a: Slate plate Substrate b: Polished soft steel plate
【0088】〔塗装方法〕基材aおよびbなる、それぞ
れの基材に、各別に、室温で、各種の水性塗料組成物
(水性塗料)を、120g/m2 なる量で以て塗装し、
室温で1日乾燥したのち、さらに、80g/m2 なる量
で以て塗装し、室温で7日間乾燥して、各種の被覆物品
を得た。[Coating Method] Each of the base materials a and b was coated with various water-based coating compositions (water-based coating materials) individually at room temperature in an amount of 120 g / m 2 .
After being dried at room temperature for 1 day, it was further coated with an amount of 80 g / m 2 and dried at room temperature for 7 days to obtain various coated articles.
【0089】次いで、それぞれの被覆物品を、下記する
如き種々の試験に供した。Each coated article was then subjected to various tests as described below.
【0090】〔塗膜試験要領〕 耐沸水性………沸騰水中に、2時間浸漬したのちの塗面
の変化状態を、目視により判定 ○………変化なし △………やや不良 ×………白化やブリスターなどが発生して、全く不良[Film coating test procedure] Boiling resistance: Visually judge the change state of the coated surface after being immersed in boiling water for 2 hours. O: No change. … Blanching and blister etc. occur and it is completely defective
【0091】耐溶剤性………トルエンを含浸させた脱脂
綿を用いて、3Kg/cm2 で、20回(20往復)に
亘って、塗膜面を摩擦(ラビング)したのちの塗面の変
化状態を、目視により判定 ○………変化なし △………やや溶解 ×………完全に溶解Solvent resistance: The change of the coated surface after rubbing the coated surface 20 times (20 reciprocations) at 3 Kg / cm 2 using absorbent cotton impregnated with toluene Visually judge the condition ○ ……… No change △ ……… Slightly dissolved × ………… Completely dissolved
【0092】促進耐候性……サンシャイン・ウェザーメ
ーターにて、3,000時間に及ぶ促進試験の前後にお
ける光沢保持率を測定 ○………90%以上 △………70%以上90%未満 ×………70%未満Accelerated weather resistance: Measured with a sunshine weather meter, gloss retention before and after the accelerated test for 3,000 hours was measured. …… Less than 70%
【0093】[0093]
【表14】 [Table 14]
【0094】[0094]
【表15】 [Table 15]
【0095】[0095]
【表16】 [Table 16]
【0096】[0096]
【表17】 [Table 17]
【0097】[0097]
【表18】 [Table 18]
【0098】[0098]
【表19】 [Table 19]
【0099】[0099]
【表20】 [Table 20]
【0100】[0100]
【表21】 [Table 21]
【0101】[0101]
【発明の効果】以上のように、本発明の常温硬化型フッ
素樹脂水性塗料組成物は、耐候性は勿論のこと、粒子間
架橋による強固な造膜状態により、とりわけ、優れた耐
沸水性ならびに耐溶剤性などを、長期に亘って、維持で
きるという、極めて実用性の高い水性塗料、ならびに被
塗物を与えるものである。As described above, the room temperature-curable fluororesin water-based coating composition of the present invention has not only weather resistance but also a strong film-forming state due to interparticle cross-linking. The present invention provides an extremely highly practical water-based coating material and an article to be coated which can maintain solvent resistance and the like for a long period of time.
Claims (8)
ヒドおよび/またはアルケナールと、その他の共重合可
能なる単量体類とを共重合せしめて得られる水性樹脂分
散体と、ヒドラジンおよび/または一分子中に少なくと
も2個のヒドラジル基を有する化合物とを必須の成分と
して含有し、必要に応じて、顔料類をも含有することを
特徴とする、常温硬化型フッ素樹脂水性塗料組成物。1. An aqueous resin dispersion obtained by copolymerizing a fluoroolefin, crotonaldehyde and / or alkenal, and other copolymerizable monomers, and at least hydrazine and / or at least one molecule. A room-temperature-curable fluororesin water-based coating composition comprising a compound having two hydrazyl groups as an essential component and, if necessary, pigments.
ヒドおよび/またはアルケナールと、架橋性単量体類
と、その他の共重合可能なる単量体類とを共重合せしめ
て得られる水性樹脂分散体と、ヒドラジンおよび/また
は一分子中に少なくとも2個のヒドラジル基を有する化
合物とを必須の成分として含有し、必要に応じて、顔料
類をも含有することを特徴とする、常温硬化型フッ素樹
脂水性塗料組成物。2. An aqueous resin dispersion obtained by copolymerizing a fluoroolefin, crotonaldehyde and / or alkenal, a crosslinkable monomer and other copolymerizable monomers, and hydrazine. And / or a compound having at least two hydrazyl groups in one molecule as an essential component and, if necessary, also pigments, a room temperature curable fluororesin aqueous coating composition Stuff.
た常温硬化型フッ素樹水性樹脂分散体の固型分に対し
て、10〜80重量%なる範囲内で以て共重合されてい
る、請求項1または2に記載の水性塗料組成物。3. The fluoroolefin is copolymerized in an amount of 10 to 80% by weight based on the solid content of the room temperature-curable fluorinated resinous resin dispersion. Or the water-based coating composition according to item 2.
トリフルオロエチレン、フッ化ビニリデンおよびヘキサ
フルオロプロピレンよりなる群から選ばれる、少なくと
も1種のものである、請求項1または2に記載の水性塗
料組成物。4. The aqueous coating composition according to claim 1, wherein the fluoroolefin is at least one selected from the group consisting of chlorotrifluoroethylene, vinylidene fluoride and hexafluoropropylene. .
たはアルケナールが、前記した常温硬化型フッ素樹脂水
性樹脂分散体の固型分に対して、0.01〜20重量%
なる範囲内で以て共重合されている、請求項1または2
に記載の水性塗料組成物。5. The crotonaldehyde and / or alkenal is contained in an amount of 0.01 to 20% by weight based on the solid content of the room temperature-curable fluororesin aqueous resin dispersion.
The copolymer is copolymerized within the following range.
The water-based coating composition according to 1.
子中に少なくとも2個のヒドラジル基を有する化合物中
のヒドラジル基に由来するアミノ基が、前記した常温硬
化型フッ素樹脂水性樹脂分散体中に含有されるホルミル
基の1モル当たり、0.01〜5モルなる割合で以て含
有されている、請求項1または2に記載の水性塗料組成
物。6. The room temperature-curable fluororesin aqueous resin dispersion, wherein the hydrazine and / or the amino group derived from the hydrazyl group in the compound having at least two hydrazyl groups in one molecule is contained in the room temperature-curable fluororesin aqueous resin dispersion. The aqueous coating composition according to claim 1 or 2, which is contained in an amount of 0.01 to 5 mol per mol of the formyl group.
温硬化型フッ素樹脂水性樹脂分散体の固型分に対して、
0.1〜2重量%なる範囲内で共重合されている、請求
項2に記載の水性塗料組成物。7. The crosslinkable monomers are added to the solid content of the room temperature curable fluororesin aqueous resin dispersion,
The aqueous coating composition according to claim 2, which is copolymerized in the range of 0.1 to 2% by weight.
性塗料組成物が被覆された物品。8. An article coated with the aqueous coating composition according to any one of claims 1 to 7.
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| JP9785292 | 1992-04-17 | ||
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000011094A1 (en) * | 1998-08-20 | 2000-03-02 | Asahi Glass Company Ltd. | Aqueous dispersion of fluorocopolymer and composition for water-based coating material |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2010131897A (en) * | 2008-12-05 | 2010-06-17 | Asahi Kasei Chemicals Corp | Aqueous rustproof coating film |
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