JP3355639B2 - Aqueous curable resin composition - Google Patents
Aqueous curable resin compositionInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は新規にして有用なる水性
硬化性樹脂組成物に関する。さらに詳細には、硬化性部
位を有するフッ素樹脂の水性分散体を主成分とする、と
りわけ、低温での硬化が可能で、耐候性、耐薬品性およ
び耐アルカリ性などの塗膜の耐久性にも優れるし、しか
も、耐汚染性などにも優れる、極めて実用性の高い、硬
化可能なる水性硬化性樹脂組成物に関する。The present invention relates to a novel and useful aqueous curable resin composition. More specifically, it is mainly composed of an aqueous dispersion of a fluororesin having a curable site, and in particular, can be cured at a low temperature, and has excellent durability such as weather resistance, chemical resistance, and alkali resistance. The present invention relates to an extremely practical and curable aqueous curable resin composition which is excellent and has excellent stain resistance and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、建築外装材や産業資材などのよう
な、いわゆる屋外に曝露される物品への塗装剤として
は、耐久性に優れた、長期に亘ってのメンテナンス・フ
リーのものが要求されている。2. Description of the Related Art In recent years, as a coating agent for articles exposed to the outdoors, such as building exterior materials and industrial materials, those which have excellent durability and are maintenance-free for a long period of time are required. Have been.
【0003】そうした中にあって、フルオロオレフィン
系共重合体は、高耐候性ならびに高耐薬品性を有するバ
インダーとして、よく知られているものであり、有機溶
剤溶液の形態のものが、すでに、市販されている。Under these circumstances, fluoroolefin copolymers are well known as binders having high weather resistance and high chemical resistance, and those in the form of an organic solvent solution have already been used. It is commercially available.
【0004】しかしながら、有機溶剤を多量に含むもの
である処から、火災の危険性、有害性あるいは大気の汚
染などの問題があり、水性のフルオロオレフィン系バイ
ンダーが要求されるようになって来ている。[0004] However, from a place containing a large amount of an organic solvent, there is a problem of fire danger, harmfulness or air pollution, and an aqueous fluoroolefin-based binder has been required.
【0005】これまでにも、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
のフルオロオレフィン類のポリマー(フルオロオレフィ
ン・ポリマー)の水分散体が、提唱されては居る。[0005] So far, tetrafluoroethylene,
Aqueous dispersions of polymers of fluoroolefins such as vinylidene fluoride or hexafluoropropylene (fluoroolefin polymers) have been proposed.
【0006】しかし、これらのポリマー分散体は、造膜
過程において、高温での焼付けが必須となるものであ
る。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も、フッ化ビニリデンとヘキサフ
ルオロプロピレン共重合体の場合には、180〜230
℃なる範囲の温度での焼付けを、必要としている。However, these polymer dispersions require baking at a high temperature during the film formation process. For example, even in the invention described in JP-A-57-38845, in the case of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene copolymer, 180-230
Baking at a temperature in the range of ° C. is required.
【0007】このような高温焼付けは、現場で塗装する
常乾塗料の分野では、勿論、不可能でああると言える
し、また、加熱乾燥が主体であるような工場ライン塗装
においても、経済的に不利であると言えよう。[0007] Such high-temperature baking is, of course, impossible in the field of ordinary dry paints to be painted on site, and economical baking is also possible in factory line painting in which heating and drying are mainly performed. Can be said to be disadvantageous.
【0008】一方、特開昭61−261367号公報に
記載されている発明は、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なる乳化重合体ベー
スの塗料組成物なる技術についての開示を為しており、
それによれば、造膜性が、大幅に改善されている。On the other hand, the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-26167 discloses a coating composition based on an emulsion polymer comprising a fluoroolefin, an alkyl vinyl ether and a vinyl carboxylate as a method for solving such a problem. We are making disclosure about physical technology,
According to this, the film forming property is greatly improved.
【0009】しかしながら、屋外に曝露される被塗物の
塗装剤は、耐久性のみならず、媒煙などによる塗膜の汚
染に伴う外観低下を来たさないこともまた、重要なこと
である。[0009] However, it is important that the coating agent for the object to be exposed outdoors is not only durable, but also does not cause deterioration in appearance due to contamination of the coating film due to medium smoke or the like. .
【0010】一般に、低温での造膜性を得るためには、
樹脂のガラス転移点や、最低造膜温度を下げなければな
らず、その結果は、得られる塗膜が軟質になり、ひいて
は、耐汚染性などが欠如するということになる。Generally, in order to obtain film forming properties at a low temperature,
The glass transition temperature and the minimum film forming temperature of the resin must be lowered, which results in a softened coating film and, consequently, a lack of stain resistance and the like.
【0011】したがって、低温で造膜が可能であって、
しかも、耐候性、耐薬品性、耐水性、耐沸水性ならびに
耐アルカリ性などの、いわゆる塗膜の耐久性と、耐汚染
性との両者の性能を、充分に、満足させる水系の塗装剤
の出現が、切に、要望されている。Therefore, it is possible to form a film at a low temperature,
In addition, the emergence of water-based coating agents that fully satisfies both the so-called coating durability and stain resistance, such as weather resistance, chemical resistance, water resistance, boiling water resistance, and alkali resistance. However, there is an urgent need.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来技術
に従う限りは、どうしても、かかる耐久性と耐汚染性と
を併せ有するような、極めて実用性の高い、フッ素樹脂
の水性分散体を主たる成分とする、水性硬化性樹脂組成
物を得ることは、至極、困難であるというのが、実状で
あった。As described above, as far as the prior art is concerned, the essential component is an extremely practical aqueous dispersion of a fluororesin which has both such durability and stain resistance. In fact, it was extremely difficult to obtain an aqueous curable resin composition.
【0013】しかるに、本発明の目的とする処は、室温
のような、いわゆる低温での造膜が可能であり、しか
も、耐候性、耐薬品性、耐水性、耐沸水性ならびに耐ア
ルカリ性などの、塗膜の全体的なる耐久性と、耐汚染性
とに優れる、水系フルオロオレフィン系の塗装剤を提供
することである。However, the object of the present invention is to form a film at a so-called low temperature, such as at room temperature, and to further improve weather resistance, chemical resistance, water resistance, boiling water resistance and alkali resistance. Another object of the present invention is to provide a water-based fluoroolefin-based coating agent which is excellent in overall durability and stain resistance of a coating film.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
上述したような従来技術の長所ならびに短所を直視し
て、鋭意、検討を重ねた結果、主成分として、フッ素樹
脂水性分散体を用い、かつ、このフッ素樹脂を硬化させ
得るような特定の水溶性硬化剤を用い、これらの両成分
を必須の成分として含んで成る樹脂組成物が、上記した
問題点を、悉く、見事に解決し克服し得ることを見い出
して、ここに、本発明を完成させるに到った。Means for Solving the Problems Accordingly, the present inventors have:
Directly looking at the advantages and disadvantages of the prior art as described above, as a result of diligent studies, as a main component, using a fluororesin aqueous dispersion as a main component, and a specific water solubility such that this fluororesin can be cured Using a curing agent, a resin composition comprising both of these components as essential components has been found to be able to solve and overcome all of the above-mentioned problems, and complete the present invention. Reached.
【0015】すなわち、本発明は、硬化性部位(a)を
有するフッ素樹脂の水性分散体(A)と、該フッ素樹脂
の水性分散体(A)の硬化性部位(a)と相互に反応し
得る官能基(b)を有する硬化剤(B)とを必須の成分
として含有してなる水性硬化性樹脂組成物であって、該
硬化性部位(a)がカルボキシル基であり、該フッ素樹
脂が、クロトン酸及び又はイタコン酸を必須の酸基含有
単量体成分とし、かつ該フッ素樹脂の水性分散体(A)
がアルキルベンゼンスルホン酸塩およびビニルスルホン
酸塩からなる群から選ばれる1種または2種以上及び/
又はポリオキシエチレンアルキルエーテルからなる乳化
剤の存在下に硬化性部位(a)を有する単量体を水性媒
体中で重合した水性分散体であることを特徴とする、水
性硬化性樹脂組成物を提供しようとするものである。That is, the present invention provides an aqueous dispersion (A) of a fluororesin having a curable site (a) and a curable site (a) of the aqueous dispersion (A) of the fluororesin. An aqueous curable resin composition containing, as an essential component, a curing agent (B) having a functional group (b) to be obtained, wherein the curable site (a) is a carboxyl group, and the fluororesin is , Crotonic acid and / or itaconic acid as an essential acid group-containing monomer component, and an aqueous dispersion of the fluororesin (A)
Is at least one member selected from the group consisting of alkylbenzenesulfonates and vinylsulfonates; and / or
Or an aqueous curable resin composition characterized by being an aqueous dispersion obtained by polymerizing a monomer having a curable site (a) in an aqueous medium in the presence of an emulsifier comprising a polyoxyethylene alkyl ether. What you want to do.
【0016】[0016]
【構成】ここで言う、硬化性部位を有するフッ素樹脂水
性分散体(A)とは、後述する水溶性硬化剤(B)中に
含有させる官能基と相互に反応し得る官能基を有するフ
ッ素樹脂水性分散体を指称するものである。The aqueous dispersion of a fluororesin having a curable site (A) is a fluororesin having a functional group capable of mutually reacting with a functional group contained in a water-soluble curing agent (B) described later. It refers to an aqueous dispersion.
【0017】相互に反応させ得る官能基の組み合わせと
して特に代表的なもののみを例示するに留めれば、
(1)カルボキシル基と、エポキシ基であり、(2)カ
ルボキシル基とブロック化イソシアネート基である。そ
の他、必要に応じ、他の官能基の組み合わせを併用する
ことができる。すなわち、他の官能基の組み合わせとし
ては、(3)エポキシ基と、アミノ基とであり、[0017] Only typical representative combinations of functional groups which can react with each other are exemplified.
(1) a carboxyl group and an epoxy group; and (2) a carboxyl group and a blocked isocyanate group. In addition, a combination of other functional groups can be used as needed. That is, the combination of other functional groups is (3) an epoxy group and an amino group,
【0018】(4)エポキシ基と、水酸基であり、
(5)水酸基と、アミノ基とであり、そして、(6)水
酸基と、ブロック化イソシアネート基などである。(4) an epoxy group and a hydroxyl group,
(5) a hydroxyl group and an amino group; and (6) a hydroxyl group and a blocked isocyanate group.
【0019】これらの組み合わせのうちのカルボキシル
基を、フッ素樹脂水性分散体(A)中に存在せしめ、こ
のカルボキシル基と反応する官能基を、水溶性硬化剤
(B)中に含有させればよい。The carboxyl group of these combinations may be present in the fluororesin aqueous dispersion (A), and the functional group which reacts with the carboxyl group may be contained in the water-soluble curing agent (B). .
【0020】すなわち、かかるカルボキシル基を有する
単量体を、当該フッ素樹脂(A)を構成する単量体類と
共重合せしめることによって、導入するという方法であ
る。That is, the method is such that the monomer having such a carboxyl group is introduced by copolymerizing with the monomers constituting the fluororesin (A).
【0021】この方法では、媒体が水である処から、水
により容易に反応するような官能基の組合わせは適当で
ない。In this method, a combination of functional groups which reacts easily with water from a place where the medium is water is not suitable.
【0022】上記(1)カルボキシル基を有する単量体
としては、本発明は、クロトン酸、イタコン酸であり、
このイタコン酸には無水イタコン酸を含むものである。
これらの他に、他の酸を併用することができる。他の酸
としては、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル
酸、シトラコン酸、無水マレイン酸、グリコールとの付
加物の如き、不飽和基含有ヒドロキシアルキルエステル
モノカルボン酸のような、種々のカルボキシル基含有単
量体またはジカルボン酸などが例示できる。カルボキシ
ル基含有単量体を導入する目的は、硬化性部位として利
用する場合のほかに、水性分散体の安定性を向上せしめ
るためと、最終的に利用される場面での、基材に対する
密着性を向上せしめるためとである。その他、官能基を
有する単量体として、カルボキシル基以外の官能基、例
えばエポキシ基含有単量体、アミノ基含有単量体、スル
ホン酸基含有単量体、水酸基含有単量体、ブロックイソ
シアネート基含有単量体を併用することができる。In the present invention, (1) the monomer having a carboxyl group includes crotonic acid and itaconic acid,
The itaconic acid contains itaconic anhydride.
In addition to these, other acids can be used in combination. Other acids include various carboxyls such as unsaturated group-containing hydroxyalkyl ester monocarboxylic acids such as (meth) acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, maleic anhydride, and adducts with glycols. Examples include a group-containing monomer or a dicarboxylic acid. The purpose of introducing the carboxyl group-containing monomer is not only to use it as a curable site, but also to improve the stability of the aqueous dispersion, and to adhere to the substrate in the final use. In order to improve In addition, as a monomer having a functional group, a functional group other than a carboxyl group, for example, an epoxy group-containing monomer, an amino group-containing monomer, a sulfonic acid group-containing monomer, a hydroxyl group-containing monomer, a blocked isocyanate group Containing monomers can be used in combination.
【0023】(2)エポキシ基含有単量体としては、ア
リルグリシジルエーテルまたはグリシジル(メタ)アク
リレートが例示できる。 (3)アミノ基含有単量体としては、アリルアミン、
(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アク
リルアミド、N−アルコキシメチル化(メタ)アクリル
アミド、N,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミド、
ジアセトンアクリルアミド、N,N−ジアルキルアミノ
アルキル(メタ)アクリレートまたは無水マレイン酸の
如き、各種の多価カルボン酸無水基含有単量体類と、こ
れらと反応しうる活性水素基ならびに第3級アミノ基を
併せ有する化合物との付加物などで代表される、種々の
第3級アミノ基含有単量体などが例示できる。 (4)スルホン酸基含有単量体としては、2−アクリル
アミド−2−メチルプロパンスルホン酸などが例示でき
る。(2) Examples of the epoxy group-containing monomer include allyl glycidyl ether and glycidyl (meth) acrylate. (3) As the amino group-containing monomer, allylamine,
(Meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N-alkoxymethylated (meth) acrylamide, N, N-dialkyl (meth) acrylamide,
Various polycarboxylic acid anhydride group-containing monomers such as diacetone acrylamide, N, N-dialkylaminoalkyl (meth) acrylate or maleic anhydride, active hydrogen groups capable of reacting with these, and tertiary amino acids Examples include various tertiary amino group-containing monomers, such as adducts with compounds having a group. (4) Examples of the sulfonic acid group-containing monomer include 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid.
【0024】(5)水酸基含有単量体としては、ヒドロ
キシエチルビニ−ルエ−テル、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
エーテルなどの水酸基含有ビニルエ−テル類をはじめ、
2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ−ト、2−ヒド
ロキシプロピル(メタ)アクリレ−ト、3−ヒドロキシ
プロピル(メタ)アクリレ−ト、2−ヒドロキシブチル
(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)
アクリレ−ト、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレ
−ト、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)ア
クリレ−ト、ポリエチレングリコ−ルモノ(メタ)アク
リレ−トなどが例示できる。 (6)ブロック化イソシアネート基含有単量体として
は、イソシアネートアルキル(メタ)アクリレートのブ
ロック化物などが例示できる。(5) Examples of the hydroxyl group-containing monomer include hydroxyl group-containing vinyl ethers such as various hydroxyalkyl vinyl ethers such as hydroxyethyl vinyl ether and 4-hydroxybutyl vinyl ether.
2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 3-hydroxybutyl (meth)
Examples thereof include acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, and polyethylene glycol mono (meth) acrylate. (6) Examples of the blocked isocyanate group-containing monomer include a blocked isocyanate alkyl (meth) acrylate.
【0025】本発明を構成する(A)成分を得るには、
カルボキシル基等の硬化性部位を有する単量体類を、全
単量体原料中(以下同様)に、1〜35重量%、以下に
記載するフルオロオレフィン系単量体を30〜70重量
%、そして50重量%を越えない範囲で、そのほかの単
量体を重合させればよい。To obtain the component (A) constituting the present invention,
Monomers having a curable site such as a carboxyl group are contained in all monomer raw materials (the same applies hereinafter) in an amount of 1 to 35% by weight, a fluoroolefin monomer described below in an amount of 30 to 70% by weight, Other monomers may be polymerized within a range not exceeding 50% by weight.
【0026】そのほかの単量体として、好ましくは、エ
チレンもしくはプロピレンの如き、各種のオレフィン
類;または酢酸ビニルもしくはバーサティック酸ビニル
の如き、各種のカルボン酸ビニルエステル類などの使用
が適切であり、より好ましくは、これらのほかに、粒子
内架橋を、予め、行うための架橋性単量体などとの併用
が、良好な結果をもたらす。As the other monomer, preferably, various olefins such as ethylene or propylene; or various carboxylic acid vinyl esters such as vinyl acetate or vinyl versatate are suitably used. More preferably, in addition to the above, the use of a crosslinkable monomer or the like for performing intraparticle crosslinking in advance gives good results.
【0027】(A)成分を構成する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
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、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が
挙げられる。If only typical typical examples of the fluoroolefin constituting the component (A) are exemplified, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, 1,1,3,3
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 the like.
【0028】これらのうち、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
化ビニリデンなどのフルオロオレフィン類が挙げられ
る。より好ましくは、重合時の反応制御の点から、クロ
ロトリフルオロエチレンを使用すべきである。Of these, preferred are fluoroolefins such as hexafluoropropylene, chlorotrifluoroethylene and vinylidene fluoride. More preferably, chlorotrifluoroethylene should be used from the viewpoint of controlling the reaction during polymerization.
【0029】そのほかの単量体としては、エチレン、塩
化ビニル、塩化ビニリデン、プロピレン、ブテン−1な
どの(ハロゲン化)オレフィン類;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、バーサチック酸ビニル
(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、シクロヘキサンカル
ボン酸ビニル、p−tーブチル安息香酸ビニル、または
「ベオバ」(シェル社製のビニルエステル)などのカル
ボン酸のビニルエステル類が挙げられる。Other monomers include (halogenated) olefins such as ethylene, vinyl chloride, vinylidene chloride, propylene, and butene-1; vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, and vinyl pivalate. , Vinyl caproate, vinyl versatate (vinyl neononanoate, vinyl neodecanoate), vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl cyclohexanecarboxylate, vinyl p-t-butylbenzoate, or "Veova" (a vinyl ester manufactured by Shell Inc.) ) And vinyl esters of carboxylic acids.
【0030】これらのうち、カルボン酸のビニルエステ
ル系単量体のカルボン酸は、炭素数が5以上なる直鎖
状、分岐状ないしは環状のカルボン酸であることが、皮
膜の耐候性などを高めるためには好ましく、さらに好ま
しくは、炭素数が6以上のものがよい。Of these, the carboxylic acid of the vinyl ester monomer of the carboxylic acid is a linear, branched or cyclic carboxylic acid having 5 or more carbon atoms, which enhances the weather resistance of the film. Therefore, those having 6 or more carbon atoms are more preferable.
【0031】すなわち、炭素数が5以上なる直鎖状、分
岐状ないしは環状のカルボン酸のビニルエステル系単量
体は、分子構造上、バルキーなアルキル基を有するため
に、最終的に得られる塗膜の撥水性を向上させ、たとえ
ば、高温の水や塩基性物質などによるエステル結合の加
水分解を抑制する効果がある。That is, a linear, branched or cyclic carboxylic acid vinyl ester monomer having 5 or more carbon atoms has a bulky alkyl group in the molecular structure, so that the finally obtained coating is obtained. This has the effect of improving the water repellency of the film and suppressing the hydrolysis of ester bonds due to, for example, high-temperature water or basic substances.
【0032】したがって、当該単量体を使用することに
より、造膜させたのちの長期に亘る耐沸水性や、高温で
の耐アルカリ性などの諸性能を、一層、満足すること出
来るようになる。Therefore, by using the monomer, various properties such as long-term boiling water resistance after film formation and alkali resistance at high temperature can be further satisfied.
【0033】[0033]
【0034】[0034]
【0035】[0035]
【0036】このほかにも、さらに、最終皮膜の性能を
向上させるために、予め、樹脂分散体の粒子内の架橋を
目的として、次に示すような架橋性単量体の利用もま
た、出来る。In addition to the above, in order to further improve the performance of the final film, the following crosslinkable monomers can be used for the purpose of crosslinking in the particles of the resin dispersion in advance. .
【0037】その一例としては、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、エチレングリコールジ
(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、トリメチロ−ルプロパントリ(メ
タ)アクリレ−ト、ジビニルベンゼン、トリビニルベン
ゼン、ジアリルフタレートなどの如き、1分子中にラジ
カル反応性差の無い重合性不飽和基を2個以上有する単
量体類;Examples thereof include hexadiene, octadiene, decadiene, tetradecadiene, 2-methyl-
Radical reactivity difference in one molecule such as octadiene, decatriene, ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, divinylbenzene, trivinylbenzene, diallyl phthalate, etc. Monomers having two or more polymerizable unsaturated groups having no polymer;
【0038】またはビニルトリエトキシシラン、トリメ
トキシシリルビニルエーテル、γ−(メタ)アクリロイ
ルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)ア
クリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ
−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシ
ラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチル
ジエトキシシラン、トリス(2−メトキシエトキシ)ビ
ニルシランの如き、加水分解性シリル基含有単量体類な
どが例示できる。Or vinyltriethoxysilane, trimethoxysilyl vinyl ether, γ- (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ- (meth) acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, γ
Examples thereof include hydrolyzable silyl group-containing monomers such as-(meth) acryloyloxypropyltriethoxysilane, γ- (meth) acryloyloxypropylmethyldiethoxysilane, and tris (2-methoxyethoxy) vinylsilane.
【0039】これらのうち、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
タジエンおよびデカトリエンより選ばれる、1種もしく
は2種以上の混合物および/またはビニルトリエトキシ
シラン、トリメトキシシリルビニルエーテル、γ−(メ
タ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジメト
キシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピル
トリエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシ
プロピルメチルジエトキシシラン、トリス(2−メトキ
シエトキシ)ビニルシランの如き、各種の加水分解性シ
リル基含有単量体類の使用により、安定なる水性分散体
が得られることから、好ましい。Among them, one or a mixture of two or more selected from hexadiene, octadiene, decadiene, tetradecadiene, 2-methyl-octadiene and decatriene and / or vinyltriethoxysilane, trimethoxysilylvinylether, γ -(Meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane,
Various types such as [gamma]-(meth) acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, [gamma]-(meth) acryloyloxypropyltriethoxysilane, [gamma]-(meth) acryloyloxypropylmethyldiethoxysilane, and tris (2-methoxyethoxy) vinylsilane Use of a hydrolyzable silyl group-containing monomer is preferable because a stable aqueous dispersion can be obtained.
【0040】粒子内架橋の目的は、耐水性、耐アルカリ
性ならびに耐溶剤性などの耐久性を向上させる為である
し、あるいは、低いガラス転移点の重合体で、かつその
重合体から得られる皮膜に靱性を持たせるためである。The purpose of intra-particle crosslinking is to improve durability such as water resistance, alkali resistance and solvent resistance, or to use a polymer having a low glass transition point and a film obtained from the polymer. This is for giving the toughness.
【0041】勿論、これらの耐久性が不要なる場合に
は、使用する必要が無い。架橋性単量体の使用量として
は、概ね、3%未満、好ましくは、2%未満の量が好適
である。Of course, when these durability are not required, there is no need to use them. The amount of the crosslinkable monomer used is generally less than 3%, preferably less than 2%.
【0042】そのほかに、使用可能なる単量体を例示す
ると、トリフルオロメチルビニルエーテル、1,1,1
−トリフルオロエチルビニルエーテル、2,2−ジフル
オロエチルビニルエーテル、テトラ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
ーフルオロブチルビニルエーテル、パーフルオロヘキシ
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、パーフルオロドデシルビニルエーテル、2,2,
3,3−テトラフルオロプロピルビニルエーテル、2,
2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチル
ビニルエーテル、2,2,3,3,4,4,5,5,
6,6,7,7,8,8,9,9−ヘキサデカフルオロ
ノニルビニルエーテル、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;Other examples of usable monomers include trifluoromethyl vinyl ether, 1,1,1
-Trifluoroethyl vinyl ether, 2,2-difluoroethyl vinyl ether, tetrafluoroethyl vinyl ether, perfluoropropyl vinyl ether, perfluorobutyl vinyl ether, perfluorohexyl vinyl ether, perfluorooctyl vinyl ether, perfluorododecyl vinyl ether, 2,2
3,3-tetrafluoropropyl vinyl ether, 2,
2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl vinyl ether, 2,2,3,3,4,4,5,5
Various types such as 6,6,7,7,8,8,9,9-hexadecafluorononyl vinyl ether, perfluoromethyl vinyl ether, perfluoroethyl vinyl ether, perfluoropropyl vinyl ether, perfluorooctyl vinyl ether or perfluorocyclohexyl vinyl ether (Per) fluoroalkyl vinyl ethers;
【0043】水素原子の一部をフッ素原子で置換した、
炭素数が3〜12なるフルオロアルキル基を有するビニ
ルエーテル類;「ビスコ−ト8F,8FM,3F,3F
M」[大阪有機化学(株)製の含フッ素(メタ)アクリ
ル単量体]、パ−フルオロシクロヘキシル(メタ)アク
リレ−ト、N−i−プロピルパーフルオロオクタンスル
ホンアミドエチル(メタ)アクリレートなどの如き(パ
ー)フルオロアルキル基を有するアルコールと(メタ)
アクリル酸とのエステル化反応によって得られる(メ
タ)アクリル酸エステル類;A part of the hydrogen atoms has been replaced by fluorine atoms;
Vinyl ethers having a fluoroalkyl group having 3 to 12 carbon atoms; "Biscoat 8F, 8FM, 3F, 3F
M "[fluorinated (meth) acrylic monomer manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.], perfluorocyclohexyl (meth) acrylate, Ni-propyl perfluorooctanesulfonamidoethyl (meth) acrylate, etc. Such as alcohol having (per) fluoroalkyl group and (meth)
(Meth) acrylic esters obtained by an esterification reaction with acrylic acid;
【0044】トリフルオロ酢酸ビニルエステル、ジーパ
ーフルオロシクロヘキシルフマレートの如き、各種の
(パー)フルオロアルキル基を有するビニルエステル
類;メチル−、エチル−、n−プロピル−、イソプロピ
ル−、n−ブチル−、イソアミル−、n−ヘキシル−、
n−オクチル−もしくは2−エチルヘキシルービニルエ
ーテルの如き、各種の直鎖状ないしは分岐状のアルキル
基を有するアルキルビニルエーテル類;Vinyl esters having various (per) fluoroalkyl groups, such as vinyl trifluoroacetate and diperfluorocyclohexyl fumarate; methyl-, ethyl-, n-propyl-, isopropyl-, n-butyl-, Isoamyl-, n-hexyl-,
alkyl vinyl ethers having various linear or branched alkyl groups, such as n-octyl- or 2-ethylhexyl vinyl ether;
【0045】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もしくはメチルシクロヘキシルビ
ニルエーテルの如き、各種の(アルキル置換された)環
状のアルキル基を有するシクロアルキルビニルエーテル
類;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、各種のアラルキルビニルエーテル類;
p−スチレンスルホンアミド、N−メチル−p−スチレ
ンスルホンアミド、N,N−ジメチル−p−スチレンス
ルホンアミドなどで代表されるスルホン酸アミド基含有
単量体類;Various (alkyl-substituted) cycloalkyl vinyl ethers having a cyclic alkyl group, such as cyclopentyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether or methylcyclohexyl vinyl ether; various aralkyl vinyl ethers, such as benzyl vinyl ether or phenethyl vinyl ether;
Sulfonamide group-containing monomers represented by p-styrenesulfonamide, N-methyl-p-styrenesulfonamide, N, N-dimethyl-p-styrenesulfonamide and the like;
【0046】(メタ)アクリロニトリルなどで代表され
るシアノ基含有単量体類;(メタ)アクリル酸ヒドロキ
シアルキルエステルの如き、α,β−エチレン性不飽和
カルボン酸のヒドロキシアルキルエステル類とリン酸エ
ステル類との縮合反応によって得られる、種々のリン酸
エステル基含有単量体類;メチル(メタ)アクリレ−
ト、エチル(メタ)アクリレ−ト、ブチル(メタ)アク
リレ−ト、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレ−ト、
シクロヘキシル(メタ)アクリレ−トの如き、C1〜C8
なる直鎖状、分岐状ないしは環状のアルキル基を有す
る(メタ)アクリル酸アルキルエステル類;Cyano group-containing monomers represented by (meth) acrylonitrile and the like; hydroxyalkyl esters of α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acids such as hydroxyalkyl (meth) acrylate and phosphate esters Phosphoric acid ester group-containing monomers obtained by a condensation reaction with phenols;
, Ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate,
C1 to C8, such as cyclohexyl (meth) acrylate
(Meth) acrylic acid alkyl esters having a linear, branched or cyclic alkyl group;
【0047】スチレン、α−メチルスチレン、p−te
rt−ブチル−スチレン、p−メチルスチレンの如きス
チレンまたはその誘導体の如き、各種の芳香族ビニル化
合物;ベンジル(メタ)アクリレ−トの如き、各種の
(置換)芳香核含有(メタ)アクリル酸エステル類;あ
るいはマレイン酸、フマル酸、イタコン酸の如き、不飽
和ジカルボン酸と1価アルコ−ルのジエステル類などが
挙げられる。Styrene, α-methylstyrene, p-te
Various aromatic vinyl compounds such as styrene such as rt-butyl-styrene and p-methylstyrene or derivatives thereof; various (substituted) aromatic nucleus-containing (meth) acrylates such as benzyl (meth) acrylate And diesters of unsaturated dicarboxylic acid and monohydric alcohol such as maleic acid, fumaric acid and itaconic acid.
【0048】これらの単量体類は、最終的に得られる共
重合体のガラス転移点や、最低造膜温度などを調節する
ために、適宜、選択して使用されるものであり、これら
の1種類または2種類以上の混合物として用いられる。These monomers are appropriately selected and used in order to adjust the glass transition point, the minimum film-forming temperature, and the like of the finally obtained copolymer. It is used as one kind or a mixture of two or more kinds.
【0049】本発明の硬化性部位としてカルボキシル基
を有するフッ素樹脂水性分散体(A)は、以上に述べた
ような単量体類を、乳化剤の存在下に、水性媒体中で重
合することによって得られる。The fluororesin aqueous dispersion (A) having a carboxyl group as a curable site of the present invention can be obtained by polymerizing the above-mentioned monomers in an aqueous medium in the presence of an emulsifier. can get.
【0050】ここで言う乳化剤とは、上述した各種の単
量体を水性媒体中に安定に分散させ、かつ、最終の利用
態様において、塗膜性能を充分に発揮されるために利用
されるものであり、アルキル(ベンゼン)スルホン酸塩
および/またはポリオキシエチレンアルキル(フェニ
ル)エーテルが使用できる。The term "emulsifier" used herein is used to stably disperse the above-mentioned various monomers in an aqueous medium and, in the final use mode, to sufficiently exhibit coating film performance. And alkyl (benzene) sulfonate and / or polyoxyethylene alkyl (phenyl) ether can be used.
【0051】アルキル(ベンゼン)スルホン酸塩として
は、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン
酸塩またはこれらの誘導体、さらにこれらの一部を置換
した置換体などが挙げられる。ここで言う塩とは、アル
カリ金属の水酸化物による塩、あるいはアンモニアまた
はトリエチルアミンなどの揮発性塩基による塩を指称す
る。Examples of the alkyl (benzene) sulfonate include an alkyl sulfonate, an alkylbenzene sulfonate, a derivative thereof, and a substituted product obtained by partially substituting the derivative. As used herein, the salt refers to a salt derived from an alkali metal hydroxide or a salt derived from a volatile base such as ammonia or triethylamine.
【0052】またポリオキシエチレンアルキル(フェニ
ル)エーテルとしては、ポリオキシエチレンエーテル、
ポリオキシエチレンフェニルエーテルまたはこれらの誘
導体、さらにこれらの一部を置換した置換体などが挙げ
られる。The polyoxyethylene alkyl (phenyl) ether includes polyoxyethylene ether,
Examples thereof include polyoxyethylene phenyl ether or derivatives thereof, and substituted products obtained by partially substituting them.
【0053】その他、アルキルサルフェート塩、ポリオ
キシエチレンアルキルフェノールサルフェート塩、スチ
レンスルホン酸塩、ビニルサルフェート塩またはこれら
の誘導体等のアニオン性乳化剤(反応性乳化剤を含
む)、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−プロピレンオキサイドブロック共重合体
などのノニオン性乳化剤(反応性乳化剤を含む)が挙げ
られ、上記乳化剤と併用できる。In addition, anionic emulsifiers (including reactive emulsifiers) such as alkyl sulfate salts, polyoxyethylene alkylphenol sulfate salts, styrene sulfonate salts, vinyl sulfate salts and derivatives thereof, polyoxyethylene higher fatty acid esters, ethylene oxide A nonionic emulsifier (including a reactive emulsifier) such as a propylene oxide block copolymer, which can be used in combination with the above emulsifier.
【0054】そのほかに、パーフルオロオクタン酸塩で
代表されるようなフルオロアルキルカルボン酸塩や、フ
ルオロアルキル硫酸塩のようなフッ素原子含有乳化剤を
併用することもできる。In addition, a fluorine atom-containing emulsifier such as a fluoroalkyl carboxylate represented by perfluorooctanoate or a fluoroalkyl sulfate can be used in combination.
【0055】これらの乳化剤の使用量としては、アニオ
ン系とノニオン系乳化剤とを合わせて、単量体総量に対
して、0.5〜10重量%の範囲が適切である。さら
に、これらの乳化剤と併用して、ポリカルボン酸ないし
はスルホン酸塩よりなる水溶性オリゴマーや、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、いわゆる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。An appropriate amount of these emulsifiers is in the range of 0.5 to 10% by weight, based on the total amount of the monomers, including the anionic and nonionic emulsifiers. Further, in combination with these emulsifiers, a water-soluble oligomer composed of a polycarboxylic acid or a sulfonate, or a so-called water-soluble polymer substance such as polyvinyl alcohol or hydroxyethyl cellulose can be used as a protective colloid.
【0056】重合開始剤としては、一般に、乳化重合に
使用されているものであれば、特に限定されない。そう
した中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;過
硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、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、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルハイドロ
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、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、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。The polymerization initiator is not particularly limited as long as it is generally used for emulsion polymerization. Among them, particularly typical ones are exemplified, and various water-soluble inorganic peroxides such as hydrogen peroxide; various persulfates such as ammonium persulfate, potassium persulfate and sodium persulfate; Various organic peroxides such as cumene hydroperoxide, benzoyl peroxide, t-butyl hydroperoxide; azobisisobutyronitrile, azobiscyanovaleric acid,
Various azo initiators and the like may be used alone or in combination of two or more.
【0057】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によっても良いことは、
勿論である。The amount used is based on the total amount of the monomers.
A range of 0.1 to 2% by weight is appropriate. It should be noted that it is also possible to use a so-called redox polymerization method using a combination of these polymerization initiators and metal ions and a reducing agent,
Of course.
【0058】還元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、ナトリウムビサルファイト、ナトリ
ウムメタビサルファイト、ナトリウムビチオサルフェー
ト、ナトリウムハイドロサルフェート、スルホキシル酸
ホルムアルデヒドナトリウムまたは還元糖などである。As typical reducing agents, only typical ones are exemplified by sodium bisulfite, sodium metabisulfite, sodium bithiosulfate, sodium hydrosulfate, sodium formaldehyde sulfoxylate or reducing sugar.
【0059】また、金属イオ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、硫酸銅、塩化第2鉄、硫
酸第2鉄または硝酸銀などである。さらに、各種の連鎖
移動剤もまた、使用できることは、勿論である。Further, only typical representative examples of metal ions include copper sulfate, ferric chloride, ferric sulfate and silver nitrate. In addition, of course, various chain transfer agents can also be used.
【0060】当該フッ素樹脂水性分散体たる(A)成分
は、水性媒体、好ましくは、イオン交換水と乳化剤との
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、一括に、ないしは分割して、または連続
的に、反応容器中に滴下し、前記した重合開始剤の存在
下に、約1kg/cm2〜100kg/cm2なるゲージ
圧で、かつ、約50℃〜150℃なる反応温度で以て、
重合させれば良い。The component (A), which is the fluororesin aqueous dispersion, is prepared by separately preparing monomers individually or in an emulsified state in the presence of an aqueous medium, preferably ion-exchanged water and an emulsifier. Drops are dropped into the reaction vessel all at once, dividedly or continuously, and in the presence of the above-mentioned polymerization initiator, at a gauge pressure of about 1 kg / cm2 to 100 kg / cm2, and at about 50 ° C to 150 ° C. At a reaction temperature of
What is necessary is just to polymerize.
【0061】場合によっては、これ以上の圧力でも差し
支えないし、あるいは、これ以下の温度条件でも差し支
えは無い。総単量体量と水との比率は、最終固形分量が
1〜60重量%、好ましくは、15〜55重量%の範囲
になるように設定すべきである。In some cases, a higher pressure may be used, or a lower temperature condition may be used. The ratio of total monomer to water should be set so that the final solids content is in the range of 1-60% by weight, preferably 15-55% by weight.
【0062】また、乳化重合をするに当たり、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、いわゆる
シード重合法によっても良い。In the emulsion polymerization, a so-called seed polymerization method may be used in which emulsion particles are previously present in an aqueous phase and polymerized in order to grow or control the particle diameter.
【0063】ここで用られる水性媒体中の水としては、
基本的には、イオン交換水を用いるが、その使用量とし
ては、水性媒体中の70重量%以上と為すべきである。
ここで、残りの30重量%未満が、有機溶剤との併用で
あってもよい。As the water in the aqueous medium used here,
Basically, ion-exchanged water is used, but its amount should be 70% by weight or more in the aqueous medium.
Here, the remaining less than 30% by weight may be used in combination with an organic solvent.
【0064】ここで言う有機溶剤としては、特に限定さ
れるものではなく、汎用の有機溶剤であれば、いずれの
ものも使用できるが、それら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、アセトン、メチルエチ
ルケトン、メチルアミルケトンの如きケトン系;酢酸エ
チル、酢酸ブチルの如きエステル系;ベンゼン、トルエ
ン、キシレンの如き芳香族炭化水素系;ヘキサン、ヘプ
タンの如き脂肪族炭化水素系;メタノール、エタノー
ル、イソプロパノール、ブタノールの如きアルコール
系;または四塩化炭素、メチレンジクロリド、ヘキサフ
ルオロイソプロパノールの如き、フロン系溶剤をも含
む、含ハロゲン系有機溶剤などである。The organic solvent mentioned here is not particularly limited, and any organic solvent can be used as long as it is a general-purpose organic solvent. Among them, only typical ones are exemplified. If it is, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl amyl ketone; esters such as ethyl acetate and butyl acetate; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; aliphatic hydrocarbons such as hexane and heptane; methanol Alcohol-based solvents such as ethanol, isopropanol and butanol; and halogen-containing organic solvents such as carbon tetrachloride, methylene dichloride and hexafluoroisopropanol, including chlorofluorocarbon-based solvents.
【0065】これらのうち、水に対する親和性が大き
く、あるいは、オレフィン類やフルオロオレフィン類な
どを、水性媒体中で溶解する能力が大きい有機溶剤の使
用が好適である。Of these, it is preferable to use an organic solvent having a high affinity for water or a high ability to dissolve olefins and fluoroolefins in an aqueous medium.
【0066】すなわち、特に推奨できる有機溶剤として
は、アセトン、メチルエチルケトン、メタノール、エタ
ノール、イソプロパノールの如き、種々の親水性溶剤
や、ヘキサフルオロイソプロパノールの如きフロン系溶
剤などである。That is, particularly recommended organic solvents include various hydrophilic solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methanol, ethanol and isopropanol, and chlorofluorocarbon solvents such as hexafluoroisopropanol.
【0067】ここで、四塩化炭素やヘプタンなどは、テ
ロゲンとして作用する場合があるので、分子量を調節す
る際には、その使用量に特に注意すべきである。重合反
応は、官能基などによる副反応が進行しない条件で実施
しなければいけない。たとえば、pHは、燐酸2ナトリ
ウム、ボラックス、炭酸水素ナトリウム、あるいはアン
モニアなどのpH緩衝剤を用いて調節すればよい。Here, carbon tetrachloride, heptane and the like sometimes act as a telogen. Therefore, when adjusting the molecular weight, special attention should be paid to the amount used. The polymerization reaction must be carried out under conditions where side reactions due to functional groups and the like do not proceed. For example, the pH may be adjusted using a pH buffer such as disodium phosphate, borax, sodium bicarbonate, or ammonia.
【0068】特に、ビニルエーテル系の単量体を共重合
に利用する際には、低pH領域あるいは高pH領域で副
反応を惹起することがあるので、この場合には、4〜1
0なるpH条件下で行うべきである。In particular, when a vinyl ether-based monomer is used for copolymerization, a side reaction may be caused in a low pH region or a high pH region.
It should be carried out under zero pH conditions.
【0069】このようにして、本発明の(A)成分であ
るフッ素樹脂水性分散体が得られるが、反応終了後の系
中の状態は、エマルジョン粒子中に、未反応のガス状単
量体が、ごく一部ながら、残存している。In this manner, the fluororesin aqueous dispersion which is the component (A) of the present invention is obtained. The state of the system after the completion of the reaction is such that unreacted gaseous monomer is contained in the emulsion particles. However, only a small portion remains.
【0070】残存している単量体の大部分は、未反応の
フルオロオレフィンであるが、このエマルジョンを破壊
しないように、安全に、当該ガス状単量体を除去するた
めには、次の操作を行う。Most of the remaining monomers are unreacted fluoroolefins. In order to safely remove the gaseous monomers so as not to destroy the emulsion, the following is required. Perform the operation.
【0071】すなわち、得られた分散体が酸性基を含有
するものであるような場合には、塩基性物質で以て、重
合体に転化された酸基含有単量体の酸性基の全部あるい
は一部分を中和したのち、未反応の単量体類を除去した
り、あるいはシリコン系および/または鉱油系化合物を
添加したのちに、未反応の単量体類を除去するという手
段を講ずれば良い。That is, in the case where the obtained dispersion contains an acidic group, all or all of the acidic groups of the acid group-containing monomer converted into the polymer by the basic substance. After neutralizing a part, remove unreacted monomers, or take measures to remove unreacted monomers after adding silicon-based and / or mineral oil-based compounds. good.
【0072】ここで言う塩基性物質とは、水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウムなどの無機のアルカリ金属の水酸
化物、あるいはトリエチルアミンなどの有機アミン類
や、アンモニアなどが例示できる。Examples of the basic substance include inorganic alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, organic amines such as triethylamine, and ammonia.
【0073】このうち、トリエチルアミンなどの有機ア
ミン類や、アンモニアなどの揮発性塩基物質が好まし
い。シリコン系および/または鉱油系化合物としては、
市販されている公知慣用の水性用消泡剤を利用すればよ
い。Of these, organic amines such as triethylamine and volatile base substances such as ammonia are preferred. As the silicon-based and / or mineral oil-based compounds,
A known and commonly used aqueous antifoaming agent may be used.
【0074】未反応の単量体を除去する方法としては、
室温もしくは100℃以下の加温の条件下において、常
圧ないしは減圧下で、未反応のガス状単量体を除去した
り、あるいは、水蒸気蒸留法などの手段によることも出
来る。As a method for removing unreacted monomers,
At room temperature or at a heating temperature of 100 ° C. or lower, unreacted gaseous monomers may be removed at normal pressure or reduced pressure, or by means such as steam distillation.
【0075】このとき、窒素ガスなどの不活性ガスを、
系中にバブリングさせて、未反応のガス状単量体の除去
を促進させることも出来る。このようにして得られる、
本発明のフッ素樹脂水性分散体(A)は、粒子内の架橋
性単量体を含有しない状態に換算して、概ね、数平均分
子量が5,000〜1,000,000で、重量平均分
子量が10,000〜3,000,000で、かつ、最
低造膜温度が約−10℃〜+60℃なる範囲内のもので
ある。At this time, an inert gas such as a nitrogen gas is
Bubbling in the system can also facilitate removal of unreacted gaseous monomers. Obtained in this way,
The fluororesin aqueous dispersion (A) of the present invention generally has a number average molecular weight of 5,000 to 1,000,000 and a weight average molecular weight of not containing a crosslinkable monomer in particles. Is from 10,000 to 3,000,000, and the minimum film forming temperature is in a range from about -10 ° C to + 60 ° C.
【0076】また、その粒子径としては、概ね、0.0
2〜0.5ミクロンなる範囲内が適切である。次ぎに、
本発明の(A)成分中の硬化性部位としてのカルボキシ
ル基と相互に反応し得る官能基を有する水溶性硬化剤
(B)とは、1分子中にカルボキシル基と反応し得る2
個の官能基を有する水溶性(高分子)化合物である。Further, the particle diameter is generally about 0.0
A range of 2 to 0.5 microns is appropriate. Next,
The water-soluble curing agent (B) having a functional group capable of mutually reacting with a carboxyl group as a curable site in the component (A) of the present invention refers to a compound capable of reacting with a carboxyl group in one molecule.
It is a water-soluble (polymer) compound having three functional groups.
【0077】当該化合物として特に代表的なものとして
は、(1)エポキシ基含有化合物、(2)ブロック化イ
ソシアネート基含有化合物である。 (1)エポキシ基含有化合物としては、ソルビトールポ
リグリシジルエーテルの如き、各種の水溶性エポキシ樹
脂などが例示できる。 (2)ブロック化イソシアネート基含有化合物として
は、イソシアネートエチルメタクリレートをメチルエチ
ルケトンでブロック化し、低温溶液重合で酸性基含有単
量体などと重合させたのちに、水溶化せしめて得られる
ような水溶性ブロック化イソシアネート基含有アクリル
樹脂などを例示できる。また、カルボキシル基以外の硬
化性部位を導入する場合、これらの硬化性部位と相互に
反応する官能基を有する水溶性硬化剤を用いることがで
きる。これらの水溶性硬化剤としては、上記の(1)エ
ポキシ基含有化合物及び(2)ブロック化イソシアネー
ト基含有化合物の他に、(3)カルボキシル基含有化合
物、(4)アミノ基含有化合物、(5)スルホン酸基含
有化合物、(6)水酸基含有化合物等が挙げられる。Particularly typical examples of the compound include (1) an epoxy group-containing compound, and (2) a blocked compound.
It is a compound containing a cyanate group . (1) Examples of the epoxy group-containing compound include various water-soluble epoxy resins such as sorbitol polyglycidyl ether. (2) As a blocked isocyanate group-containing compound
Replaces isocyanatoethyl methacrylate with methyl
Block with chloroketone, and acid group containing
After polymerizing with a monomer, etc., it is obtained by making it water-soluble
Such water-soluble blocked isocyanate group-containing acrylic
Resins and the like can be exemplified. When a curable site other than a carboxyl group is introduced, a water-soluble curing agent having a functional group that reacts with these curable sites can be used. These water-soluble curing agents include the above (1)
Poxy group-containing compound and (2) blocked isocyanate
Other preparative group-containing compound, (3) a carboxyl group-containing compound
Products, (4) an amino group-containing compound, (5) a sulfonic acid group-containing compound, and (6) a hydroxyl group-containing compound .
【0078】(3)カルボキシル基含有化合物として
は、水溶性カルボキシル基含有アクリル樹脂や、ポリエ
ステル樹脂などが例示できる。 (4) アミノ基含有化合物としては、メチルエーテル化
メラミン樹脂、水溶性ベンゾグアナミン樹脂などが例示
できる。(5) スルホン酸基含有化合物としては、ナフタレンジ
スルホン酸などが例示できる。(6)水酸基含有化合物としては、水溶性水酸基含有ア
クリル樹脂や、ポリエステル樹脂などが例示できる。 (3) As a carboxyl group-containing compound
Are water-soluble carboxyl group-containing acrylic resins and polyethers.
Steal resin and the like can be exemplified. (4) Examples of the amino group-containing compound include a methyl etherified melamine resin and a water-soluble benzoguanamine resin. (5) Examples of the sulfonic acid group-containing compound include naphthalenedisulfonic acid. (6) As the hydroxyl group-containing compound, water-soluble hydroxyl group-containing compounds
Examples include a krill resin and a polyester resin.
【0079】(A)成分と(B)成分の配合比率は、そ
れぞれの成分中に含まれる、相互に反応しうる官能基の
モル比で決定される。その比率は、(A)成分中の官能
基に対して、(B)成分中の官能基が、概ね、0.1〜
10なる範囲内が適切である。The mixing ratio of the components (A) and (B) is determined by the molar ratio of the mutually reactive functional groups contained in each component. The ratio is such that the functional group in the component (B) is about 0.1 to less than the functional group in the component (A).
A range of 10 is appropriate.
【0080】勿論、厳しい性能が要求されない場合に
は、これ以下でも、これ以上の範囲であってもよい。ま
た、架橋反応を促進させる上で、前記した官能基間の素
反応を触媒する、公知慣用の硬化触媒を添加させること
も出来る。Of course, if strict performance is not required, the range may be lower or higher. In order to accelerate the crosslinking reaction, a well-known and commonly used curing catalyst that catalyzes the above-described elementary reaction between the functional groups can be added.
【0081】このようにして得られる水性硬化性樹脂組
成物には、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;アゾ
系、フタロシアニン系、キナクリドン系などの有機顔
料;あるいはプラスチック顔料;さらには、これらを乳
化剤や分散剤などで、水中に分散せしめた形の、いわゆ
る分散顔料の使用が可能であり、それぞれの最終目的に
応じて、選択して使用される。The aqueous curable resin composition thus obtained includes titanium oxide, mica, talc, clay, precipitated barium sulfate, silica powder, calcium carbonate, iron oxide,
Inorganic pigments such as zinc oxide, aluminum powder, and carbon; organic pigments such as azo, phthalocyanine, and quinacridone; and plastic pigments; and further, these are dispersed in water with an emulsifier, a dispersant, or the like. Dispersed pigments can be used, and are selectively used according to their respective final purposes.
【0082】また、塗料化に必要なる各種の添加剤、た
とえば、分散剤、湿潤剤、造膜助剤、増粘剤、チクソ化
剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、撥水剤、凍結防止剤、
防腐・防ばい剤または消泡剤などの使用は、得られる塗
膜の性能を考慮しつつ、選択して使用される。Further, various additives necessary for forming a coating material, for example, a dispersing agent, a wetting agent, a film-forming aid, a thickening agent, a thixotropic agent, an ultraviolet absorber, an antioxidant, a water repellent, an antifreeze. Agent,
The use of an antiseptic / deodorant or an antifoaming agent is selected and used in consideration of the performance of the obtained coating film.
【0083】本発明の水性硬化性樹脂組成物を用いて被
覆される基材としては、金属、プラスチック、木材、ガ
ラス、セメント基材、紙または繊維などが、特に代表的
なものである。Examples of the substrate coated with the aqueous curable resin composition of the present invention include metal, plastic, wood, glass, cement substrate, paper and fiber, and the like.
【0084】被覆する方法としては、刷毛塗り、スプレ
ー塗装、ロールあるいはフローコーターによる塗装、さ
らには、デッピングなどの浸漬塗装などが、特に代表的
なものである。[0084] As a coating method, brush coating, spray coating, coating with a roll or a flow coater, and dip coating such as dipping are particularly typical.
【0085】被覆後、必要に応じて、セッテイング時間
を経た上で、低温で加熱乾燥させるか、あるいは常温で
乾燥させることによって硬化皮膜を得ることが出来る。
加熱乾燥させる場合には、概ね、120℃以下の任意の
温度で、任意の時間、乾燥させればよい。After coating, if necessary, after a setting time, a cured film can be obtained by drying by heating at a low temperature or by drying at room temperature.
In the case of drying by heating, drying may be performed at an arbitrary temperature of about 120 ° C. or lower for an arbitrary time.
【0086】本発明の水性硬化性樹脂組成物は、その高
度な塗膜の耐候性、耐薬品性ならびに耐汚染性や、さら
には、長期間に亘る耐沸水性や、高温での耐アルカリ性
などに優れるという特徴を有するものである処から、外
装ないしは内装用の水性塗料組成物として、あるいは、
金属、プラスチック、木材、無機基材、紙または繊維な
どに対する被覆剤もしくは処理剤として使用することが
出来る。The water-based curable resin composition of the present invention has a high degree of weather resistance, chemical resistance, and stain resistance of the coating film, as well as long-term boiling water resistance and alkali resistance at high temperatures. From a place that has the characteristic of being excellent, as an exterior or interior water-based paint composition, or
It can be used as a coating or treating agent for metals, plastics, wood, inorganic substrates, paper or fibers.
【0087】[0087]
【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、具体的に説明するが、以下において、部
および%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 described more specifically with reference examples, examples and comparative examples. In the following, all parts and percentages are by weight unless otherwise specified. There is.
【0088】参考例 1〔硬化性部位を有するフッ素樹
脂水性分散体(A)の調製例〕 攪拌装置、窒素導入管、温度計および温度調節装置を備
えた2lのステンレス製の耐圧反応容器(オートクレー
ブ)を、窒素ガスで系内を充分に置換し、イオン交換水
の800g、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダの20
g、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルの20
g、pH緩衝剤としてのボラックスの10gを加えて溶
解させる。Reference Example 1 [Preparation Example of Fluororesin Aqueous Dispersion (A) Having Curable Site] A 2 liter stainless steel pressure-resistant reaction vessel (autoclave equipped with a stirrer, nitrogen introduction tube, thermometer and temperature controller) ) Was sufficiently replaced with nitrogen gas, 800 g of ion-exchanged water, 20 g of sodium dodecylbenzenesulfonate.
g, 20 of polyoxyethylene nonylphenyl ether
g, 10 g of Borax as a pH buffer is added and dissolved.
【0089】次いで、ネオデカン酸ビニルの300g、
酢酸ビニルの100g、クロトン酸の30gおよび液化
捕集したクロロトリフルオロエチレンの500gを仕込
む。さらに、エチレンガスを15kg/cm2になるま
で圧入して、オートクレーブの内温を80℃になるまで
昇温する。Next, 300 g of vinyl neodecanoate
100 g of vinyl acetate, 30 g of crotonic acid and 500 g of chlorinated trifluorotrifluoroethylene are charged. Further, ethylene gas is injected until the pressure becomes 15 kg / cm 2, and the internal temperature of the autoclave is raised to 80 ° C.
【0090】この時、反応時の系内圧力が、ほぼ30k
g/cm2になるように、エチレンガスを調節する。次
いで、同温度で、過硫酸カリウムの5gを200gのイ
オン交換水に溶解した触媒水溶液を、反応容器中に、3
時間に亘って圧入する。触媒水溶液の添加後も、同温度
に10時間、保持して重合反応を進行させる。At this time, the pressure in the system during the reaction is approximately 30 k
The ethylene gas is adjusted to be g / cm2. Next, at the same temperature, an aqueous catalyst solution obtained by dissolving 5 g of potassium persulfate in 200 g of ion-exchanged water was placed in a reaction vessel at a temperature of 3 g.
Press in over time. After addition of the catalyst aqueous solution, the polymerization reaction is allowed to proceed at the same temperature for 10 hours.
【0091】反応中のpHは3.5で進行した。反応中
に、単量体の消費に伴って、系中の圧力が下降して行く
が、その都度、エチレンの導入によって、反応系の圧力
を30kg/cm2に保持する。The pH during the reaction proceeded at 3.5. During the reaction, the pressure in the system decreases as the monomer is consumed. In each case, the pressure in the reaction system is maintained at 30 kg / cm 2 by introducing ethylene.
【0092】反応終了後は、室温にまで冷却して、14
%アンモニア水を、pHがほぼ7.0になるまで添加
し、さらに、「ノプコ 8034L」[サンノプコ社製
のシリコン系消泡剤]の5%水分散液の1gを添加し
て、よく攪拌する。After the completion of the reaction, the mixture is cooled to room temperature and
% Ammonia water until the pH becomes approximately 7.0, and 1 g of a 5% aqueous dispersion of "NOPCO 8034L" [a silicon-based defoaming agent manufactured by San Nopco] is added, followed by thorough stirring. .
【0093】次いで、未反応のガスを系中から、徐々に
取り出して、系内圧力を常圧まで戻し、減圧下に、分散
体中に溶解している未反応のガスを留去する。得られた
目的分散体は、硬化性部位としてカルボキシル基を有す
る、不揮発分が48%で、pHが7.0で、最低造膜温
度が28℃で、かつ、平均粒子径が80nmなる白色の
水性分散体であった。以下、これを(A−1)と称す
る。Next, the unreacted gas is gradually taken out of the system, the pressure in the system is returned to normal pressure, and the unreacted gas dissolved in the dispersion is distilled off under reduced pressure. The obtained target dispersion has a carboxyl group as a curable site, a nonvolatile content of 48%, a pH of 7.0, a minimum film-forming temperature of 28 ° C., and a white particle having an average particle diameter of 80 nm. It was an aqueous dispersion. Hereinafter, this is referred to as (A-1).
【0094】参考例2[硬化性部位を有するフッ素樹脂
水性分散体(A)の調製例] 単量体の仕込み組成を、第1表に示されるように変更し
た以外は、参考例1と同様の操作で、目的とする樹脂水
性分散体(A)を合成した。Reference Example 2 [Preparation Example of Aqueous Fluororesin Dispersion Having Curable Site (A)] Same as Reference Example 1 except that the charged composition of the monomers was changed as shown in Table 1. By the above operation, the desired aqueous resin dispersion (A) was synthesized.
【0095】なお、これらの例の場合も、エチレンの供
給条件は、参考例1と同様である。組成および得られた
分散体の分析値を、併せて、同表に示す。 参考例3(硬化性部位を有しないフッ素樹脂水性分散体
の調製例) 撹拌装置、窒素導入管、温度計および温度調節装置を備
えた2リットルのステンレス性耐圧反応容器(オートク
レーブ)を、窒素ガスで系内を充分に置換し、イオン交
換水の800g、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダの
20g、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルの
20g、pH緩衝剤としてのボラックスの10gを加え
て溶解させる。[0095] Also in these examples, the supply conditions of ethylene are the same as in Reference Example 1. The composition and the analysis value of the obtained dispersion are shown together in the same table. Reference Example 3 (Preparation Example of Fluororesin Aqueous Dispersion Having No Curable Site) A 2-liter stainless steel pressure-resistant reaction vessel (autoclave) equipped with a stirrer, a nitrogen inlet tube, a thermometer, and a temperature controller was charged with nitrogen gas. Then, 800 g of ion-exchanged water, 20 g of sodium dodecylbenzenesulfonate, 20 g of polyoxyethylene nonylphenyl ether, and 10 g of borax as a pH buffer are added and dissolved.
【0096】次いで、ネオデカン酸ビニルの300g、
酢酸ビニルの130gおよび液化捕集したクロロトリフ
ルオロエチレンの500gを仕込んで、さらに、エチレ
ンガスを15kg/cm2になるまで圧入する。Next, 300 g of vinyl neodecanoate was added.
130 g of vinyl acetate and 500 g of liquefied and collected chlorotrifluoroethylene are charged, and ethylene gas is further injected until the pressure becomes 15 kg / cm 2.
【0097】オートクレーブの内温を80℃になるまで
昇温する。この時、反応時の系内圧力が、ほぼ30kg
/cm2になるように、エチレンガスを調節する。しか
るのち、同温度で、過硫酸カリウムの5gを200gの
イオン交換水に溶解した触媒水溶液を、反応容器中に、
3時間に亘って圧入する。The internal temperature of the autoclave is raised to 80 ° C. At this time, the pressure in the system during the reaction was approximately 30 kg.
/ Cm 2 is adjusted to ethylene gas. Thereafter, at the same temperature, an aqueous catalyst solution obtained by dissolving 5 g of potassium persulfate in 200 g of ion-exchanged water was placed in a reaction vessel.
Press in for 3 hours.
【0098】触媒水溶液の添加後も、同温度に10時
間、保持して重合反応を進行させる。反応中のpHは
3.5で進行した。反応中に、単量体の消費に伴って、
系中の圧力が下降して行くが、その都度、エチレンの導
入によって、反応系の圧力を30kg/cm2に保持す
る。After the addition of the catalyst aqueous solution, the polymerization reaction is allowed to proceed at the same temperature for 10 hours. The pH during the reaction proceeded at 3.5. During the reaction, with the consumption of the monomer,
As the pressure in the system decreases, the pressure of the reaction system is maintained at 30 kg / cm @ 2 by introducing ethylene each time.
【0099】反応終了後は、室温まで冷却して、14%
アンモニア水を、pHがほぼ7.0になるまで添加し、
さらに、「ノプコ 8034L」の5%水分散液の1g
を添加して、よく攪拌する。After the completion of the reaction, the mixture is cooled to room temperature and
Aqueous ammonia is added until the pH is approximately 7.0,
Further, 1 g of a 5% aqueous dispersion of “Nopco 8034L”
And mix well.
【0100】次いで、未反応のガスを、系中から、徐々
に取り出して、系内圧力を常圧まで戻してから、減圧下
に、分散体中に溶解している、未反応のガスを留去す
る。得られた分散体は、不揮発分が48%で、pHが
7.0で、最低造膜温度が29℃で、かつ、平均粒子径
が82nmなる、白色の水性分散体であった。以下、こ
れを(R−1)と称する。Next, the unreacted gas is gradually removed from the system, the pressure in the system is returned to normal pressure, and the unreacted gas dissolved in the dispersion is distilled off under reduced pressure. Leave. The obtained dispersion was a white aqueous dispersion having a nonvolatile content of 48%, a pH of 7.0, a minimum film-forming temperature of 29 ° C, and an average particle size of 82 nm. Hereinafter, this is referred to as (R-1).
【0101】参考例4(同上) 単量体の仕込み組成を、第1表に示されるように変更し
た以外は、参考例3と同様の操作で、対照用の、硬化性
部位を有しない水性分散体を合成した。組成および得ら
れた分散体の分析値を、併せて、同表に示す。Reference Example 4 (same as above) A control aqueous solution having no curable site was prepared in the same manner as in Reference Example 3 except that the charged composition of the monomer was changed as shown in Table 1. A dispersion was synthesized. The composition and the analysis value of the obtained dispersion are shown together in the same table.
【0102】[0102]
【表1】 [Table 1]
【0103】《第1表の脚注》 CTFE :クロロトリフルオロエチレンの略号 HFP :ヘキサフルオロプロピレンの略号 VAc :酢酸ビニルの略号 VV−10 :炭素数が10なるバーサティック酸のビ
ニルエステルの略号 BVE :ブチルビニルエーテルの略号 CrA :クロトン酸の略号 AGE :アリルグリシジルエーテルの略号 DMAEMA:ジメチルアミノエチルメタクリレート略
号 HBVE :ヒドロキシブチルビニルエーテルの略号 NV :不揮発分(%)の略号 MFT :最低造膜温度(℃)の略号 Dia :平均粒子径(nm)の略号<< Footnotes to Table 1 >> CTFE: abbreviation for chlorotrifluoroethylene HFP: abbreviation for hexafluoropropylene VAc: abbreviation for vinyl acetate VV-10: abbreviation for vinyl ester of versatic acid having 10 carbon atoms BVE: Abbreviation of butyl vinyl ether CrA: Abbreviation of crotonic acid AGE: Abbreviation of allyl glycidyl ether DMAEMA: Abbreviation of dimethylaminoethyl methacrylate HBVE: Abbreviation of hydroxybutyl vinyl ether NV: Abbreviation of nonvolatile content (%) MFT: Minimum film formation temperature (° C.) Abbreviation Dia: Abbreviation of average particle diameter (nm)
【0104】[0104]
【表2】 [Table 2]
【0105】実施例1〜4(水性硬化性樹脂組成物の配
合) 参考例1、2で得られた、硬化性部位としてのカルボキ
シル基を有するフッ素樹脂水性分散液(A−1〜A−
2)と第2表に示されるような水溶性硬化剤とを、それ
ぞれに、不揮発分が45%となるように希釈したのち、
同表に示される通りの配合で以て配合して、各種の水性
組成物を得た。Examples 1 to 4 (Blending of Aqueous Curable Resin Composition) Aqueous fluororesin dispersions (A-1 to A-) having carboxyl groups as curable parts obtained in Reference Examples 1 and 2
2) and a water-soluble curing agent as shown in Table 2 were each diluted so that the non-volatile content was 45%.
Various aqueous compositions were obtained by blending with the formulations shown in the same table.
【0106】次いで、得られた各組成物を、ガラス板上
に、3ミルアプリケーターで塗布し、同表に所載の乾燥
条件で以て乾燥させて、諸性能の評価試験を実施した。
それらの結果は、まとめて、同表に示す。Next, each of the obtained compositions was applied on a glass plate with a 3 mil applicator, and dried under the drying conditions described in the same table, and various performance evaluation tests were performed.
The results are summarized in the same table.
【0107】[0107]
【表3】 [Table 3]
【0108】《第2表の脚注》 *1………実施例にあっては、2成分間中に存在する、
相互に反応し得る官能基の当量比が1になるように配合
した。<< Footnotes in Table 2 >> * 1..., In the examples, there exists between the two components.
The compounds were blended such that the equivalent ratio of the mutually reactive functional groups became 1.
【0109】また参考例3は、A−1から官能基を除い
たものであり、参考例1の比較対象例である。参考例4
は、A−2から官能基を除いたものであって、参考例2
の比較対象例である。Reference Example 3 is obtained by removing the functional group from A-1 and is a comparative example of Reference Example 1. Reference example 4
Is a product obtained by removing a functional group from A-2.
Is a comparative example.
【0110】*2…………下に示される各硬化剤は、い
ずれも、不揮発分が4.5%なる水溶液ろして用いた。* 2 Each of the curing agents shown below was used by filtering an aqueous solution having a nonvolatile content of 4.5%.
【0111】硬化剤−1:水溶性エポキシ樹脂である、
数平均分子量が406で、かつ、1分子中の平均官能基
数(エポキシ基)が4なる、ソルビトールポリグリシジ
ルエーテルを用いた。Curing agent-1: a water-soluble epoxy resin,
Sorbitol polyglycidyl ether having a number average molecular weight of 406 and an average number of functional groups (epoxy group) in one molecule of 4 was used.
【0112】硬化剤−2:水溶性メラミン樹脂である、
数平均分子量が390で、かつ、1分子中の平均官能基
数(メトキシメチル基)が6なる、ヘキサメトキシメチ
ロール化メラミンを用いた。Curing agent-2: a water-soluble melamine resin,
Hexamethoxymethylolated melamine having a number average molecular weight of 390 and an average number of functional groups (methoxymethyl group) in one molecule of 6 was used.
【0113】硬化剤−3:数平均分子量が5,000な
る、n−ブチルアクリレート/アクリル酸/イソシアネ
ートエチルメタクリレート・メチルエチルケトンアダク
ト=50/20/30(重量比)からなる重合体を、ア
ンモニアで中和することによって得られた水溶性硬化剤
を用いた。Curing agent-3: A polymer having a number average molecular weight of 5,000 and consisting of n-butyl acrylate / acrylic acid / isocyanate ethyl methacrylate / methyl ethyl ketone adduct = 50/20/30 (weight ratio) was mixed with ammonia. The water-soluble curing agent obtained by summing was used.
【0114】[0114]
【0115】*3………BcAcは、ブチルカルビトー
ル・アセテートの略称である。使用した分散体の総量に
対して、2%なる割合で添加した。 *4………酸化チタンの70%ペーストを、顔料体積濃
度が20%になるように配合した。* 3... BcAc is an abbreviation for butyl carbitol acetate. 2% was added to the total amount of the used dispersion. * 4: A 70% paste of titanium oxide was blended so that the pigment volume concentration was 20%.
【0116】また、顔料ペーストを配合したものについ
ては、「ボンコート3750」[大日本インキ化学工業
(株)製のポリカルボン酸系増粘剤]を用い、ストマー
粘度が75KUとなるように調節して、試験に供した。[0116] In the case of the pigment paste, "Boncoat 3750" (a polycarboxylic acid thickener manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) was used to adjust the stoma viscosity to 75 KU. And provided for the test.
【0117】*5………硬化触媒−1:トリエチルアミ
ンを使用し、分散体の総量に対して、0.5%添加し
た。 硬化触媒−2:ナフタレンジスルホン酸を使用し、分散
体の総量に対して、2%添加した。* 5: Curing catalyst-1: Triethylamine was used, and 0.5% was added to the total amount of the dispersion. Curing catalyst-2: Naphthalenedisulfonic acid was used, and 2% was added to the total amount of the dispersion.
【0118】*6………A(室温で1週間の乾燥)、B
(60℃で20分の乾燥後、室温で1週間の乾燥)、C
(100℃で20分の乾燥後、室温で1週間の乾燥) *7………このゲル分率は、ガラス板上に得られた乾燥
フイルムを剥離してアセトン中に24時間浸漬せしめた
のち、アセトン中に溶解しないで残存したフイルムのゲ
ル分を秤量し、初期の乾燥フイルムの重量に対する百分
率で以て表示した。* 6: A (dry for one week at room temperature), B
(After drying at 60 ° C. for 20 minutes, drying at room temperature for 1 week), C
(After drying at 100 ° C. for 20 minutes, then drying at room temperature for 1 week) * 7 This gel fraction is obtained by peeling the dried film obtained on a glass plate and immersing it in acetone for 24 hours. The gel portion of the film remaining undissolved in acetone was weighed and expressed as a percentage of the initial dry film weight.
【0119】*8………耐汚染性:ガラス板上に得られ
た乾燥フイルムの上に、1cm×1cmのカーボン紙を
乗せ、その上にガラス板を置いて、2kgの分銅を乗せ
る。次いで、80℃の乾燥機に入れて、20分間放置し
たのち取り出して、この乾燥フイルムにおける、カーボ
ン紙の汚れの付着状態を観察する。* 8: Stain resistance: A carbon paper of 1 cm × 1 cm is placed on the dried film obtained on the glass plate, and the glass plate is placed on the carbon paper, and a 2 kg weight is placed thereon. Then, the film is put in a dryer at 80 ° C., left for 20 minutes, taken out, and the state of adhesion of carbon paper stain on the dried film is observed.
【0120】全く汚れの無いものを、「◎」とし、僅か
に汚れが認められるものを、「○」とし、全面的に、汚
れが付着しているものとか、あるいは、カーボン紙が乾
燥フイルムから剥がれない状態のものを、「×」として
評価した。A sample without any stain was marked with “◎”, and a sample with slight stain was marked with “○”, and the sample was completely stained or carbon paper was removed from the dry film. Those that were not peeled were evaluated as "x".
【0121】*9………促進耐候性:デユーパネル光コ
ントロールウェザーメーターにて、3,000時間の曝
露試験後の、それぞれの塗膜の外観を、目視により判定
した。* 9: Accelerated weather resistance: The appearance of each coating film after a 3,000-hour exposure test was visually determined using a Du Panel light control weather meter.
【0122】乾燥フイルムに変色や剥がれなどの異状が
認められないものを、「◎」とし、僅かに、ブリスター
や剥がれなどが認められるものを、「○」とし、全面的
に、ブリスタが発生して劣化が著しいものを、「×」と
して評価した。When the dried film was free from any abnormalities such as discoloration or peeling, it was marked with “◎”. When the blister or peeling was slightly observed, it was marked with “○”. Those that were markedly deteriorated were evaluated as “x”.
【0123】[0123]
【表4】 [Table 4]
【0124】比較例 1〜2 参考例3および4で得られた、それぞれの水性分散液
(R−1〜R−2)を、実施例1〜4と同様にして、不
揮発分45%に希釈したのち、第2表に記載のような配
合で、対象用の水性組成物を得た。Comparative Examples 1-2 Each of the aqueous dispersions (R-1 to R-2) obtained in Reference Examples 3 and 4 was diluted to a nonvolatile content of 45% in the same manner as in Examples 1 to 4. After that, an aqueous composition for a subject was obtained with the composition shown in Table 2.
【0125】得られた各組成物を、ガラス板上に、3ミ
ルアプリケーターで塗布し、同表所載の乾燥条件で乾燥
させて、各種の性能評価試験に供した。それらの結果
は、まとめて、同表に示す。Each of the obtained compositions was applied on a glass plate with a 3 mil applicator, dried under the drying conditions described in the same table, and subjected to various performance evaluation tests. The results are summarized in the same table.
【0126】[0126]
【表5】 比較例2は、実施例1のA−1から官能基を除いたもの
と、架橋剤との組み合わせになるものであり、実施例1
の比較対象例である。[Table 5] Comparative Example 2 is a combination of A-1 of Example 1 from which the functional groups were removed and a crosslinking agent.
Is a comparative example.
【0127】フッ素樹脂水性分散体と、その硬化剤と
を、主たる成分とする、本発明の水性硬化性樹脂組成物
を用いて得られる塗膜は、いずれの試験においても、卓
越した性能を有するものであることが知れよう。A coating film obtained by using the aqueous curable resin composition of the present invention containing a fluororesin aqueous dispersion and its curing agent as main components has excellent performance in any of the tests. It will be known that it is.
【0128】[0128]
【発明の効果】以上のようにして得られるフッ素樹脂水
性分散体は、いままで、困難であったフルオロオレフィ
ン系乳化共重合体の比較的低温での硬化性を可能とし、
耐汚染性を損なうことなく、長期間に亘る耐候性を有す
る塗膜を与えるものである。The fluororesin aqueous dispersion obtained as described above enables the curability of a fluoroolefin emulsion copolymer at a relatively low temperature, which has been difficult so far,
The purpose of the present invention is to provide a coating film having long-term weather resistance without impairing stain resistance.
【0129】このことは、取りも直さず、本発明の水性
硬化性樹脂組成物が、かかる実用性の高いフッ素樹脂水
性分散体をベース樹脂成分とするものである処から、本
発明組成物の抜群なる有用性を保証するものである、と
言えよう。The fact that the aqueous curable resin composition of the present invention comprises such a highly practical aqueous fluororesin dispersion as a base resin component is not corrected. It can be said that it guarantees outstanding utility.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−88882(JP,A) 特開 昭61−261367(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 27/12 - 27/20 C09D 5/00 - 5/46 C09D 127/12 - 127/20 Continuation of the front page (56) References JP-A-3-88882 (JP, A) JP-A-61-261367 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C08L 27 / 12-27/20 C09D 5/00-5/46 C09D 127/12-127/20
Claims (2)
性分散体(A)と、該フッ素樹脂の水性分散体(A)の
硬化性部位(a)と相互に反応し得る官能基(b)を有
する水溶性の硬化剤(B)とを必須の成分として含有し
てなる水性硬化性樹脂組成物であって、該硬化性部位
(a)がカルボキシル基であり、該フッ素樹脂がクロト
ン酸及び/又はイタコン酸を必須の酸基含有単量体成分
とし、かつ該フッ素樹脂の水性分散体(A)がアルキル
ベンゼンスルホン酸塩およびビニルスルホン酸塩からな
る群から選ばれる1種または2種以上及び/又はポリオ
キシエチレンアルキルエーテルからなる乳化剤の存在下
に、該硬化性部位(a)を有する単量体を水性媒体中で
重合した水性分散体であることを特徴とする、水性硬化
性樹脂組成物。An aqueous dispersion (A) of a fluororesin having a curable site (a) and a functional group capable of mutually reacting with the curable site (a) of the aqueous dispersion (A) of the fluororesin. An aqueous curable resin composition comprising, as an essential component, a water-soluble curing agent (B) having b), wherein the curable site (a) is a carboxyl group, and the fluororesin is croton. An acid and / or itaconic acid as an essential acid group-containing monomer component, and wherein the aqueous dispersion (A) of the fluororesin is one or two selected from the group consisting of alkylbenzenesulfonates and vinylsulfonates An aqueous dispersion obtained by polymerizing a monomer having the curable site (a) in an aqueous medium in the presence of an emulsifier comprising a polyoxyethylene alkyl ether as described above and / or Resin composition.
(a)と相互に反応し得る官能基(b)が、エポキシ基
又はブロック化イソシアネート基である請求項1記載の
水性硬化性樹脂組成物。2. The aqueous curing method according to claim 1, wherein the functional group (b) capable of reacting with the curable site (a) in the water-soluble curing agent (B) is an epoxy group or a blocked isocyanate group. Resin composition.
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