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JP5122137B2 - Graft copolymer, coating agent, and method for forming coating film - Google Patents

Graft copolymer, coating agent, and method for forming coating film Download PDF

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JP5122137B2 JP2006528702A JP2006528702A JP5122137B2 JP 5122137 B2 JP5122137 B2 JP 5122137B2 JP 2006528702 A JP2006528702 A JP 2006528702A JP 2006528702 A JP2006528702 A JP 2006528702A JP 5122137 B2 JP5122137 B2 JP 5122137B2
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Description

本発明は、グラフト共重合体、コーティング剤、及びコーティング膜の形成方法に関する。   The present invention relates to a graft copolymer, a coating agent, and a method for forming a coating film.

コーティング剤等の分野において、ウレタン樹脂、アクリル樹脂等の種々の有機樹脂が用いられている(特許文献1参照)。
特開2001−226437号公報
In the field of coating agents and the like, various organic resins such as urethane resins and acrylic resins are used (see Patent Document 1).
JP 2001-226437 A

ところが、これらの樹脂のほとんどが、可燃性溶剤に溶解するものであるため、これらの樹脂を使用する場合には工場内にドラフト装置等の大規模の安全装置を設ける必要があった。また、これらの樹脂は、撥水性が低く、しかも吸水性があるため、撥水性・防湿性が要求される用途、例えば、電子基板の防湿コーティング剤や、塩水・電解液等から基材を保護する耐薬品保護コーティング剤にはあまり適していない。しかも、これらの樹脂は、吸水性を有するため、長期間の使用に伴って樹脂自体が吸水して、劣化するという問題点もあった。
また、これらの樹脂は撥油性が低いため、例えば、樹脂の撥油性を利用した用途(例えば、潤滑オイルの拡散を防止するオイルバリア剤)にも適さなかった。 もちろん、不燃性溶媒に溶解し、かつ撥水性・撥油性をもつものとしてフッ素樹脂が知られているが、この樹脂は脆く、熱による膨張収縮や、衝撃によりクラックが入りやすいという性質をもつため、その利用分野が限られていた。
However, since most of these resins are soluble in a flammable solvent, when these resins are used, it is necessary to provide a large-scale safety device such as a draft device in the factory. In addition, these resins have low water repellency and water absorption, so the base material is protected from applications that require water repellency and moisture resistance, such as moisture-proof coating agents for electronic substrates, salt water and electrolytes, etc. It is not well suited for chemical resistant protective coatings. In addition, since these resins have water absorption, there is a problem that the resin itself absorbs water and deteriorates with long-term use.
In addition, since these resins have low oil repellency, they are not suitable for applications utilizing the oil repellency of the resins (for example, oil barrier agents that prevent the diffusion of lubricating oil). Of course, fluororesin is known to be soluble in non-flammable solvents and to have water and oil repellency, but this resin is brittle and has the property of being susceptible to cracking due to thermal expansion and contraction and impact. , Its field of use was limited.

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、幅広い用途に使用でき、かつ不燃性溶媒に可溶な新規なポリマーを提供することを目的とする。   This invention is completed based on the above situations, Comprising: It aims at providing the novel polymer which can be used for a wide use and is soluble in a nonflammable solvent.

本発明者らは、幅広い用途に使用でき、かつ不燃性溶媒に可溶な新規なポリマーを開発すべく、鋭意研究を重ねた。その結果、下記一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステルと下記一般式(2)で表されるアクリル酸エステルとを共重合した幹ポリマーに、下記一般式(3)で表されるフッ素含有モノマーをグラフト重合させて得られるグラフト共重合体が、不燃性溶剤に溶解するとともに、撥水性・撥油性に優れ、さらに、柔軟性を有してクラックが入りにくく、幅広い用途に使用できることを見出した。
ここで本発明のグラフト共重合体が優れた性質を有する推定メカニズムを説明する。本発明のグラフト共重合体の幹ポリマーは、(メタ)アクリル酸エステルとアクリル酸エステルとの共重合であるから、従来のフッ素樹脂のように、主鎖中にフッ素含有モノマー由来の構成単位を持たず、クラック等が入りにくい。さらに、フッ素含有モノマーの重合体からなるグラフト鎖が形成されているから、このグラフト鎖により、不燃性溶媒への溶解性が向上するとともに、撥水性及び撥油性が良好となるものと考えられる。本発明はこの知見に基づいてなされたものである。
The present inventors have intensively studied to develop a novel polymer that can be used in a wide range of applications and is soluble in a non-flammable solvent. As a result, a trunk polymer obtained by copolymerizing a (meth) acrylic acid ester represented by the following general formula (1) and an acrylic acid ester represented by the following general formula (2) is represented by the following general formula (3). The graft copolymer obtained by graft polymerization of the fluorine-containing monomer is dissolved in a non-flammable solvent, is excellent in water and oil repellency, and has flexibility and resistance to cracking, and can be used in a wide range of applications. I found that it can be used.
Here, the presumed mechanism in which the graft copolymer of the present invention has excellent properties will be described. Since the backbone polymer of the graft copolymer of the present invention is a copolymer of (meth) acrylic acid ester and acrylic acid ester, a structural unit derived from a fluorine-containing monomer is contained in the main chain like a conventional fluororesin. Does not hold and is difficult to crack. Furthermore, since a graft chain composed of a polymer of a fluorine-containing monomer is formed, it is considered that the graft chain improves the solubility in a nonflammable solvent and improves the water repellency and oil repellency. The present invention has been made based on this finding.

すなわち、本発明のポリマーは、下記一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステルと下記一般式(2)で表されるアクリル酸エステルとを、下記一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステル:下記一般式(2)で表されるアクリル酸エステル=85:15〜35:65の重量比で、溶液重合法により共重合して得られた幹ポリマーに、下記一般式(3)で表されるフッ素含有モノマーを、溶液重合法によりグラフト重合させて得られる数平均分子量が20000〜100000のグラフト共重合体である。
That is, the polymer of the present invention is represented by the following general formula (1), the (meth) acrylic acid ester represented by the following general formula (1) and the acrylic acid ester represented by the following general formula (2). (Meth) acrylic acid ester: acrylic acid ester represented by the following general formula (2) = 85: 15 to 35:65 in a weight ratio, and a backbone polymer obtained by copolymerization by a solution polymerization method , It is a graft copolymer having a number average molecular weight of 20,000 to 100,000 obtained by graft polymerization of a fluorine-containing monomer represented by the general formula (3) by a solution polymerization method .

Figure 0005122137
(式中、Rは、メチル基であり、Rは炭素数1〜8の直鎖状または分岐状アルキル基である。)
Figure 0005122137
(In the formula, R 1 is a methyl group, and R 2 is a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.)

Figure 0005122137
(式中、Rは、炭素数6〜18の直鎖状または分岐状アルキル基である。)
Figure 0005122137
(In the formula, R 3 is a linear or branched alkyl group having 6 to 18 carbon atoms.)

Figure 0005122137
(式中、Rは、水素又はメチル基であり、nは、1〜12の整数を示す。)
Figure 0005122137
(In the formula, R 4 represents hydrogen or a methyl group, and n represents an integer of 1 to 12.)

ここで、一般式(1)の(メタ)アクリル酸エステルのRとしては、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチルが挙げられ、一般式(1)の(メタ)アクリル酸エステルとしては、メチルメタクリレート(メタクリル酸メチル)、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、n−,t−,iso−の各ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレートなどが挙げられる。Here, as R < 2 > of the (meth) acrylic acid ester of the general formula (1), for example, methyl, ethyl, propyl, and butyl may be mentioned, and as the (meth) acrylic acid ester of the general formula (1), methyl Examples thereof include methacrylate (methyl methacrylate), ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-, t-, and iso-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, and cyclohexyl acrylate.

また、一般式(2)で表されるアクリル酸エステルのRとしては、例えば2−エチルヘキシル基、ラウリル基、ステアリル基が挙げられ、アクリル酸エステルとしては、アクリル酸2−エチルヘキシル(2-エチルヘキシルアクリレート)、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレートが挙げられる。Examples of R 3 of the acrylate ester represented by the general formula (2) include 2-ethylhexyl group, lauryl group, and stearyl group. As the acrylate ester, 2-ethylhexyl acrylate (2-ethylhexyl) is exemplified. Acrylate), lauryl acrylate, stearyl acrylate.

そして、上記一般式(1)(2)のモノマーを公知の重合法によって、重合して幹ポリマーを得ることができる。例えば溶液重合法用いることができる。例えば、溶液重合法の場合には、各モノマーを所望のモノマー組成にて溶媒に溶解し、窒素雰囲気下、ラジカル重合開始剤を添加して加熱撹拌することにより幹ポリマー(ランダム共重合体)を得ることができる。
Then, the monomers of the general formulas (1) and (2) can be polymerized by a known polymerization method to obtain a trunk polymer. For example, a solution polymerization method can be used. For example, in the case of the solution polymerization method, each monomer is dissolved in a solvent with a desired monomer composition, a radical polymerization initiator is added and stirred under heating in a nitrogen atmosphere, and the trunk polymer (random copolymer) is obtained. Can be obtained.

重合の際に用いられる溶媒としては、モノマーを溶解又は懸濁し得るものであればいかなる溶媒でも用いることが可能であり、例えば、水、又はトルエン、キシレン、ヘプタン、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン等の有機溶媒があり、単独または2種以上を組み合わせて使用することができる。   As the solvent used in the polymerization, any solvent that can dissolve or suspend the monomer can be used. For example, water or an organic solvent such as toluene, xylene, heptane, cyclohexane, and tetrahydrofuran can be used. Yes, it can be used alone or in combination of two or more.

重合開始剤としては、ラジカル重合を開始する能力を有するものであれば特に制限はなく、例えば、過酸化ベンゾイル等の過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(イソ酪酸)ジメチル等のアゾ系化合物の他、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸系重合開始剤が挙げられる。   The polymerization initiator is not particularly limited as long as it has the ability to initiate radical polymerization. For example, peroxides such as benzoyl peroxide, azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (isobutyric acid) ) In addition to azo compounds such as dimethyl, persulfuric acid polymerization initiators such as potassium persulfate and ammonium persulfate may be mentioned.

重合時間は特に制限されないが、通常2〜24時間である。比較的高分子量のポリマーを得たい場合には、1日程度反応させることが望ましい。反応時間が短すぎると未反応のモノマーが残存し、分子量も比較的小さくなることがある。本発明の幹ポリマーの平均分子量(Mn)は、ポリスチレン換算で、10000〜50000程度であることが好ましい。重合度が小さくなると、グラフト共重合体を膜とした場合の膜強度が低下し、また、あまりに重合度が大きすぎるとグラフト共重合体の不燃性溶剤に対する溶解性が低下する傾向にあるからである。   The polymerization time is not particularly limited, but is usually 2 to 24 hours. When it is desired to obtain a relatively high molecular weight polymer, it is desirable to react for about one day. If the reaction time is too short, unreacted monomers may remain and the molecular weight may be relatively small. The average molecular weight (Mn) of the trunk polymer of the present invention is preferably about 10,000 to 50,000 in terms of polystyrene. When the degree of polymerization is small, the film strength when the graft copolymer is used as a film is lowered, and when the degree of polymerization is too large, the solubility of the graft copolymer in a nonflammable solvent tends to be lowered. is there.

なお、本発明の効果を損なわない範囲であれば、上記一般式(1)(2)のモノマーに加えて、他のモノマーを共重合させても構わない。   In addition to the monomers represented by the general formulas (1) and (2), other monomers may be copolymerized as long as the effects of the present invention are not impaired.

以上のようにして幹ポリマーが重合されるが、一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステルと、一般式(2)で表されるアクリル酸エステルとの重量比を、一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステル:一般式(2)で表されるアクリル酸エステル=85:15〜35:65の割合で共重合することが好ましく、更に85:15〜50:50の割合で共重合することが好ましく、特に85:15〜55:45の割合で共重合することが好ましい。一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステルは、グラフト共重合体のべたつきを抑えて、グラフト共重合体膜の性質を調整する役割を有する。よって、一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステルがこの範囲より少ないと、グラフト共重合体が柔らかくなりすぎる傾向(粘着性をおびる傾向)にあり、コーティング剤等の用途にはあまり適さないからである。   The trunk polymer is polymerized as described above. The weight ratio of the (meth) acrylic acid ester represented by the general formula (1) to the acrylic acid ester represented by the general formula (2) (Meth) acrylic acid ester represented by (1): acrylic acid ester represented by general formula (2) = 85: 15 to 35:65 It is preferable to copolymerize in a ratio of 85:15 to 50. Is preferably copolymerized at a ratio of 50, and particularly preferably at a ratio of 85:15 to 55:45. The (meth) acrylic acid ester represented by the general formula (1) has a role of suppressing the stickiness of the graft copolymer and adjusting the properties of the graft copolymer film. Therefore, if the (meth) acrylic acid ester represented by the general formula (1) is less than this range, the graft copolymer tends to be too soft (tends to be sticky), and is used for coating agents and the like. It is not very suitable.

一方、一般式(2)で表されるアクリル酸エステルは、グラフト共重合体の柔軟性を向上させる機能を有する。よって、一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステルが上記範囲より多いと、グラフト共重合体が脆くなる傾向にあり、熱による膨張収縮や、衝撃によりクラックが入りやすくなる。よって、コーティング剤等の用途にはあまり適さないからである。
なお、上記混合比で、幹ポリマーのガラス転移温度は0〜40℃程度となる。
On the other hand, the acrylic ester represented by the general formula (2) has a function of improving the flexibility of the graft copolymer. Therefore, when the (meth) acrylic acid ester represented by the general formula (1) is more than the above range, the graft copolymer tends to be brittle, and cracks are easily generated due to expansion / contraction due to heat or impact. Therefore, it is not very suitable for uses such as coating agents.
In addition, the glass transition temperature of the trunk polymer is about 0 to 40 ° C. at the above mixing ratio.

本発明では、さらに、幹ポリマーに、一般式(3)で表されるフッ素含有モノマーをグラフト重合させる。
一般式(3)で表されるフッ素含有モノマーのRは、水素又はメチル基である。また、nは1〜12であり、撥水・撥油性が高いという観点から特にn=8が好ましい。
In the present invention, the fluorine-containing monomer represented by the general formula (3) is further graft polymerized to the trunk polymer.
R 4 of the fluorine-containing monomer represented by the general formula (3) is hydrogen or a methyl group. Further, n is 1 to 12, and n = 8 is particularly preferable from the viewpoint of high water and oil repellency.

一般式(3)で表されるフッ素含有モノマーとしては、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート、トリフロロメチルエチル(メタ)アクリレート、パーフロロデシルエチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらのモノマー単独の他、これらの混合物も使用することができる。   Examples of the fluorine-containing monomer represented by the general formula (3) include perfluorooctylethyl (meth) acrylate, trifluoromethylethyl (meth) acrylate, and perfluorodecylethyl (meth) acrylate. In addition to these monomers alone, mixtures thereof can also be used.

グラフト共重合体は、幹ポリマーと一般式(3)のモノマーを公知の重合法によって、グラフト重合して調製することができる。例えば溶液重合法用いることができるが、比較的簡易な装置で行うことができることから、溶液重合法が好ましい。 The graft copolymer can be prepared by graft polymerization of the trunk polymer and the monomer of the general formula (3) by a known polymerization method. For example, it is possible to use a solution polymerization method, since it can be done in a relatively simple apparatus, a solution polymerization method is preferable.

このグラフト重合は、一般式(1)のモノマーと一般式(2)のモノマーとを反応させて幹ポリマーを合成した反応溶媒中に、一般式(3)のモノマー及び開始剤を入れて行ってもよい。あるいは、一旦、幹ポリマーを反応溶媒中から取り出して、改めて幹ポリマーを溶媒に溶解させて溶液とし、この溶液中に一般式(3)のモノマー及び開始剤を入れて行ってもよい。   This graft polymerization is carried out by putting the monomer of the general formula (3) and the initiator into the reaction solvent in which the monomer of the general formula (1) and the monomer of the general formula (2) are reacted to synthesize the trunk polymer. Also good. Alternatively, the trunk polymer may be once taken out from the reaction solvent, and the trunk polymer is dissolved again in the solvent to form a solution, and the monomer of general formula (3) and the initiator may be put into this solution.

重合の際に用いられる溶媒としては、一般式(3)のモノマーを溶解又は懸濁し得るものであればいかなる溶媒でも用いることが可能であり、例えば、水、又はトルエン、キシレン、ヘプタン、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン等の有機溶媒があり、単独または2種以上を組み合わせて使用することができる。   As the solvent used in the polymerization, any solvent can be used as long as it can dissolve or suspend the monomer of the general formula (3). For example, water, toluene, xylene, heptane, cyclohexane, There are organic solvents such as tetrahydrofuran, and they can be used alone or in combination of two or more.

グラフト重合開始剤としては、過酸化物であれば特に制限されず、例えば、t-ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、t-ブチルクメルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ジイソブチルパーオキサイド、ビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジイソプロパノールパーオキシジカーボネート等の公知のものを幅広く使用できる。これらの過酸化物は1種または2種以上組み合わせて使ってもよい。   The graft polymerization initiator is not particularly limited as long as it is a peroxide, and examples thereof include t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, t-butyl cumer peroxide, di-t-butyl peroxide, and benzoyl peroxide. A wide variety of known materials such as oxide, diisobutyl peroxide, bis (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, diisopropanol peroxydicarbonate and the like can be used. These peroxides may be used alone or in combination of two or more.

グラフト重合に、過酸化物を用いることで幹ポリマー中の水素が引き抜かれ、幹ポリマー中にラジカルが発生し、グラフト化起点が生成する。なお、過酸化物を用いることで、容易な操作、かつ低コストにてグラフト共重合体を得ることができる。なお、重合時間は特に制限されない。   By using a peroxide for graft polymerization, hydrogen in the trunk polymer is extracted, radicals are generated in the trunk polymer, and a grafting origin is generated. By using a peroxide, a graft copolymer can be obtained with easy operation and low cost. The polymerization time is not particularly limited.

以上のようにしてグラフト共重合体が重合されるが、一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステル及び一般式(2)で表されるアクリル酸エステルの合計量と、一般式(3)で表されるモノマー量の重量比が、前記合計量:一般式(3)で表されるモノマー量=95:5〜20:80の範囲であることが好ましく、更に80:20〜40:60の範囲であることが好ましく、特に70:30〜50:50の範囲であることが好ましい。グラフト鎖(枝鎖)には、フッ素が含まれており、このフッ素によりパーフルオロカーボン等の不燃性溶媒への溶解性が向上する。よって、一般式(3)で表されるモノマーが少なすぎると、不燃性溶媒への溶解性が低下する傾向にあるからである。   The graft copolymer is polymerized as described above. The total amount of the (meth) acrylic acid ester represented by the general formula (1) and the acrylic acid ester represented by the general formula (2), and the general formula The weight ratio of the monomer amount represented by (3) is preferably in the range of the total amount: the monomer amount represented by the general formula (3) = 95: 5 to 20:80, and more preferably 80:20 to A range of 40:60 is preferable, and a range of 70:30 to 50:50 is particularly preferable. The graft chain (branch chain) contains fluorine, and this fluorine improves the solubility in nonflammable solvents such as perfluorocarbon. Therefore, when there is too little monomer represented by General formula (3), it exists in the tendency for the solubility to a nonflammable solvent to fall.

一方、一般式(3)で表されるモノマーが多すぎると、グラフト共重合体が脆くなり、熱による膨張収縮や、衝撃によりクラックが入りやすくなる傾向にある。また、一般式(3)で表されるモノマーが多すぎると、グラフト共重合体からなる膜の被コーティング物への密着性が低下する傾向にあるからである。   On the other hand, when the amount of the monomer represented by the general formula (3) is too large, the graft copolymer becomes brittle and tends to be cracked by expansion and contraction due to heat or impact. Moreover, when there are too many monomers represented by General formula (3), it exists in the tendency for the adhesiveness to the to-be-coated thing of the film | membrane which consists of a graft copolymer to fall.

上記範囲において、幹ポリマーと一般式(3)のモノマーとをグラフト重合させると、グラフト鎖の分子量(Mn)は、1000〜50000程度となり、グラフト共重合体の平均分子量(Mn)は、ポリスチレン換算で、20000〜100000程度となり、そのガラス転移温度は0〜50℃程度となる。   In the above range, when the trunk polymer and the monomer of the general formula (3) are graft-polymerized, the molecular weight (Mn) of the graft chain is about 1000 to 50000, and the average molecular weight (Mn) of the graft copolymer is in terms of polystyrene. Therefore, it becomes about 20000-100,000, and the glass transition temperature becomes about 0-50 degreeC.

なお、本発明の効果を損なわない範囲であれば、上記一般式(1)〜(3)のモノマーに加えて他のモノマーを共重合させることも可能である。例えば、機能性を付与するためにカルボキシル基、ヒドロキシル基、グリシジル基、アミド基、アルコキシシリル基等の極性官能基を有する官能基含有モノマーを共重合することが可能である。具体的には、例えばアルコキシシリル基を含むγ―メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤、カルボキシル基を含むメタクリル酸、アクリル酸、グリシジル基を含むグリシジル(メタ)アクリレート、ヒドロキシル基を含むヒドロキシ(メタ)アクリレート等を例示することができる。官能基含有モノマーは1種だけでもよく、2種以上を共重合させても良い。   In addition to the monomers of the general formulas (1) to (3), other monomers can be copolymerized as long as the effects of the present invention are not impaired. For example, a functional group-containing monomer having a polar functional group such as a carboxyl group, a hydroxyl group, a glycidyl group, an amide group, or an alkoxysilyl group can be copolymerized in order to impart functionality. Specific examples include silane coupling agents such as γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane containing an alkoxysilyl group, methacrylic acid containing a carboxyl group, acrylic acid, glycidyl (meth) acrylate containing a glycidyl group, and a hydroxyl group. Hydroxy (meth) acrylate etc. can be illustrated. Only one type of functional group-containing monomer may be used, or two or more types may be copolymerized.

官能基含有モノマーをさらに共重合したグラフト共重合体を得るためには、一般式(1)のモノマーと一般式(2)のモノマーと官能基含有モノマーとを共重合して幹ポリマーを調製し、これに一般式(3)のモノマーをグラフト重合させても良い。あるいは、一般式(1)のモノマーと一般式(2)のモノマーとを共重合して幹ポリマーを調製し、これに一般式(3)のモノマーをグラフト重合する際に官能基含有モノマーを共重合させても良い。あるいは、一般式(1)のモノマーと一般式(2)のモノマーと官能基含有モノマーとを共重合して幹ポリマーを調製し、これに一般式(3)のモノマーをグラフト重合する際に官能基含有モノマーを共重合させても良い。   In order to obtain a graft copolymer obtained by further copolymerizing a functional group-containing monomer, a trunk polymer is prepared by copolymerizing the monomer of the general formula (1), the monomer of the general formula (2), and the functional group-containing monomer. In addition, the monomer of the general formula (3) may be graft polymerized. Alternatively, the monomer of the general formula (1) and the monomer of the general formula (2) are copolymerized to prepare a trunk polymer, and the monomer of the general formula (3) is copolymerized with the functional group-containing monomer. It may be polymerized. Alternatively, a monomer of the general formula (1), a monomer of the general formula (2), and a functional group-containing monomer are copolymerized to prepare a trunk polymer, which is functionalized during graft polymerization of the monomer of the general formula (3) A group-containing monomer may be copolymerized.

このようにして得られたグラフト共重合体は、幅広い用途、例えば、電子基板の防湿コーティング剤や、塩水・電解液・腐食性ガス等から基材を保護する耐薬品保護コーティング剤、マイクロモーターの軸受けに用いる潤滑オイルの拡散を防止するオイルバリア剤、HDDモーターの流体軸受けに用いる潤滑オイルの拡散を防止するオイルバリア剤、サインペン・ボールペン等のインクの漏れを防止する漏れ防止剤、コネクタ・電子部品等の汚れ防止剤、絶縁樹脂の這い上がり防止剤、MFコンデンサのリード封止樹脂の付着防止剤、金属部品の防錆剤、DVD・CD等のガイドレール用のドライ潤滑剤、表面反射防止コート剤、防水スプレー原液に使用することができる。   The graft copolymer thus obtained can be used in a wide range of applications, such as moisture-proof coatings for electronic substrates, chemical-resistant protective coatings that protect substrates from salt water, electrolytes, corrosive gases, etc. Oil barrier agent that prevents the diffusion of lubricating oil used for bearings, oil barrier agent that prevents the diffusion of lubricating oil used for fluid bearings of HDD motors, leakage preventing agents that prevent leakage of ink such as sign pens and ballpoint pens, connectors and electronics Antifouling agent for parts, anti-creeping agent for insulation resin, anti-adhesion agent for lead sealing resin of MF capacitor, anti-rust agent for metal parts, dry lubricant for guide rails such as DVD / CD, anti-reflection on surface Can be used for coating agents and waterproof spray stock solutions.

なお、コーティング剤に使用する場合には、グラフト共重合体をフッ素化された溶媒に溶解して使用する。このような溶媒としてはハイドロフルオロカーボン、ハイドロフルオロポリエーテル等の部分フッ素化溶剤が適する。また、上記のごとき溶剤を2種以上混合したものを用いてもよい。また、グラフト共重合体を溶解した溶液の2種以上を混合したものを用いても良い。そして、コーティング方法としては、浸漬法、ハケ塗り法、スプレー法、ロールコート法など公知の方法が採用可能であり、生産方法、部品の形態により適宜選択することが可能である。なお、コーティング溶液には、実用性を向上させるために、酸化防止剤、紫外線安定剤、フィラー等各種添加剤を添加することも可能である。   When used as a coating agent, the graft copolymer is dissolved in a fluorinated solvent. As such a solvent, a partially fluorinated solvent such as hydrofluorocarbon and hydrofluoropolyether is suitable. Further, a mixture of two or more solvents as described above may be used. Moreover, you may use what mixed 2 or more types of the solution which melt | dissolved the graft copolymer. And as a coating method, well-known methods, such as a dipping method, a brush coating method, a spray method, and a roll coating method, are employable, and it can select suitably according to a production method and the form of parts. In addition, it is also possible to add various additives, such as antioxidant, a ultraviolet stabilizer, and a filler, to a coating solution in order to improve practicality.

また、コーティング皮膜の形成時においては、コーティング剤を塗布後、常温で乾燥するのみでも良く、加熱処理しても良い。本発明のグラフト共重合体は、常温で乾燥させれば柔軟性を有し、加熱すれば、硬度および防錆性が付与される。したがって、加熱の有無により、柔軟性を要する用途・硬度または防錆性を要する用途の2通りに使い分けることができる。特に、官能基含有モノマーを共重合した場合において、加熱による硬度および防錆性の向上効果が顕著である。   Moreover, at the time of forming the coating film, after applying the coating agent, it may be only dried at room temperature, or may be heat-treated. The graft copolymer of the present invention has flexibility when dried at room temperature and imparts hardness and rust resistance when heated. Therefore, depending on the presence or absence of heating, it can be properly used in two ways: use requiring flexibility, hardness or use requiring rust prevention. In particular, when a functional group-containing monomer is copolymerized, the effect of improving hardness and rust prevention by heating is remarkable.

本発明のグラフト共重合体は、不燃性溶剤に溶解し、撥水性・撥油性が高く、かつ柔軟性を有するため、コーティング剤等の幅広い用途に使用できる。   Since the graft copolymer of the present invention is dissolved in a non-flammable solvent, has high water and oil repellency, and has flexibility, it can be used in a wide range of applications such as a coating agent.

以下、本発明を実施例により詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. In addition, this invention is not limited to a following example.

[実施例群1]
一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステルと一般式(2)で表されるアクリル酸エステルとを共重合した幹ポリマーに、一般式(3)で表されるフッ素含有モノマーをグラフト重合させた共重合体を調製し、試験を行なった。
[Example Group 1]
A fluorine-containing monomer represented by the general formula (3) is added to the trunk polymer obtained by copolymerizing the (meth) acrylic acid ester represented by the general formula (1) and the acrylate ester represented by the general formula (2). A graft polymerized copolymer was prepared and tested.

1.1 グラフト共重合体の調製
(グラフト共重合体1)
シクロヘキサン100g、メタクリル酸メチル61.9g、2-エチルヘキシルアクリレート0.6g、および重合開始剤としてアゾビスイソブチルニトリル250mgを、内容積500mlのガラス製フラスコに入れた(メタクリル酸メチルと2-エチルヘキシルアクリレートとの重量比は、メタクリル酸メチル:2-エチルヘキシルアクリレート=99:1である)。攪拌羽根、蓋、冷却管、及び温度計をフラスコにセットした後、系内(フラスコ内)を窒素で置換した。そして、攪拌しながら80℃で5時間重合を行った。
1.1 Preparation of graft copolymer (graft copolymer 1)
100 g of cyclohexane, 61.9 g of methyl methacrylate, 0.6 g of 2-ethylhexyl acrylate, and 250 mg of azobisisobutylnitrile as a polymerization initiator were placed in a glass flask having an internal volume of 500 ml (methyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate and The weight ratio of methyl methacrylate: 2-ethylhexyl acrylate = 99: 1). After setting the stirring blade, the lid, the condenser, and the thermometer in the flask, the system (inside the flask) was replaced with nitrogen. And it superposed | polymerized at 80 degreeC for 5 hours, stirring.

引き続き、開始剤としてのビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート250mgをトルエン1gに溶解し、この溶液をフラスコ内の重合溶液に加えた。その後、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート37.5gを1時間かけてフラスコ内の重合溶液に滴下した。なお、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレートは、上記一般式(3)で、Rがメチル基で、n=8の化合物である。Subsequently, 250 mg of bis (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate as an initiator was dissolved in 1 g of toluene, and this solution was added to the polymerization solution in the flask. Thereafter, 37.5 g of perfluorooctylethyl (meth) acrylate was added dropwise to the polymerization solution in the flask over 1 hour. Incidentally, perfluorooctyl ethyl (meth) acrylate, the above general formula (3), R 4 is a methyl group, a compound of n = 8.

パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレートの滴下終了後、さらに2時間重合を続けた。その後、重合溶液を減圧下で加熱して溶媒を除いた。このようにしてグラフト共重合体1を得た。なおグラフト共重合体1では、メタクリル酸メチル及び2-エチルヘキシルアクリレートの合計量:パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレートの量=62.5:37.5(重量比)とされている。   After completion of the dropwise addition of perfluorooctylethyl (meth) acrylate, polymerization was continued for another 2 hours. Thereafter, the polymerization solution was heated under reduced pressure to remove the solvent. Thus, graft copolymer 1 was obtained. In the graft copolymer 1, the total amount of methyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate: the amount of perfluorooctylethyl (meth) acrylate = 62.5: 37.5 (weight ratio).

なお、グラフト共重合体1を調製する際、反応により重合溶液は、上澄み部分と沈殿物に分離した。そして、上澄み由来のポリマーと、沈殿物由来のポリマーの2種類のポリマーが得られた。   In preparing the graft copolymer 1, the polymerization solution was separated into a supernatant and a precipitate by the reaction. And two types of polymers, a polymer derived from the supernatant and a polymer derived from the precipitate, were obtained.

(グラフト共重合体2)
メタクリル酸メチル60.6g、2−エチルヘキシルアクリレート1.9g、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート37.5gとした以外はグラフト共重合体1と同様に調製した。よって、メタクリル酸メチル:2-エチルヘキシルアクリレート=97:3(重量比)である。また、メタクリル酸メチル及び2-エチルヘキシルアクリレートの合計量:パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレートの量=62.5:37.5(重量比)である。
(Graft copolymer 2)
It was prepared in the same manner as graft copolymer 1 except that 60.6 g of methyl methacrylate, 1.9 g of 2-ethylhexyl acrylate, and 37.5 g of perfluorooctylethyl (meth) acrylate were used. Therefore, methyl methacrylate: 2-ethylhexyl acrylate = 97: 3 (weight ratio). Further, the total amount of methyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate: the amount of perfluorooctylethyl (meth) acrylate = 62.5: 37.5 (weight ratio).

(グラフト共重合体3)
メタクリル酸メチル53.1g、2−エチルヘキシルアクリレート9.4g、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート37.5gとした以外はグラフト共重合体1と同様に調製した。よって、メタクリル酸メチル:2-エチルヘキシルアクリレート=85:15(重量比)である。また、メタクリル酸メチル及び2-エチルヘキシルアクリレートの合計量:パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレートの量=62.5:37.5(重量比)である。
(Graft copolymer 3)
It was prepared in the same manner as graft copolymer 1 except that 53.1 g of methyl methacrylate, 9.4 g of 2-ethylhexyl acrylate, and 37.5 g of perfluorooctylethyl (meth) acrylate were used. Accordingly, methyl methacrylate: 2-ethylhexyl acrylate = 85: 15 (weight ratio). Further, the total amount of methyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate: the amount of perfluorooctylethyl (meth) acrylate = 62.5: 37.5 (weight ratio).

(グラフト共重合体4)
メタクリル酸メチル46.9g、2−エチルヘキシルアクリレート15.6g、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート37.5gとした以外はグラフト共重合体1と同様に調製した。よって、メタクリル酸メチル:2-エチルヘキシルアクリレート=75:25(重量比)である。また、メタクリル酸メチル及び2-エチルヘキシルアクリレートの合計量:パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレートの量=62.5:37.5(重量比)である。
(Graft copolymer 4)
It was prepared in the same manner as Graft copolymer 1 except that 46.9 g of methyl methacrylate, 15.6 g of 2-ethylhexyl acrylate, and 37.5 g of perfluorooctylethyl (meth) acrylate were used. Accordingly, methyl methacrylate: 2-ethylhexyl acrylate = 75: 25 (weight ratio). Further, the total amount of methyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate: the amount of perfluorooctylethyl (meth) acrylate = 62.5: 37.5 (weight ratio).

(グラフト共重合体5)
メタクリル酸メチル35.0g、2−エチルヘキシルアクリレート27.5g、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート37.5gとした以外はグラフト共重合体1と同様に調製した。よって、メタクリル酸メチル:2-エチルヘキシルアクリレート=56:44(重量比)である。また、メタクリル酸メチル及び2-エチルヘキシルアクリレートの合計量:パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレートの量=62.5:37.5(重量比)である。
(Graft copolymer 5)
It was prepared in the same manner as Graft Copolymer 1 except that 35.0 g of methyl methacrylate, 27.5 g of 2-ethylhexyl acrylate, and 37.5 g of perfluorooctylethyl (meth) acrylate were used. Therefore, methyl methacrylate: 2-ethylhexyl acrylate = 56: 44 (weight ratio). Further, the total amount of methyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate: the amount of perfluorooctylethyl (meth) acrylate = 62.5: 37.5 (weight ratio).

(グラフト共重合体6)
メタクリル酸メチル21.9g、2−エチルヘキシルアクリレート40.6g、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート37.5gとした以外はグラフト共重合体1と同様に調製した。よって、メタクリル酸メチル:2-エチルヘキシルアクリレート=35:65(重量比)である。また、メタクリル酸メチル及び2-エチルヘキシルアクリレートの合計量:パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレートの量=62.5:37.5(重量比)である。
(Graft copolymer 6)
It was prepared in the same manner as Graft copolymer 1 except that 21.9 g of methyl methacrylate, 40.6 g of 2-ethylhexyl acrylate, and 37.5 g of perfluorooctylethyl (meth) acrylate were used. Therefore, methyl methacrylate: 2-ethylhexyl acrylate = 35: 65 (weight ratio). Further, the total amount of methyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate: the amount of perfluorooctylethyl (meth) acrylate = 62.5: 37.5 (weight ratio).

(グラフト共重合体7)
メタクリル酸メチル18.7g、2−エチルヘキシルアクリレート43.8g、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート37.5gとした以外はグラフト共重合体1と同様に調製した。よって、メタクリル酸メチル:2-エチルヘキシルアクリレート=30:70(重量比)である。また、メタクリル酸メチル及び2-エチルヘキシルアクリレートの合計量:パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレートの量=62.5:37.5(重量比)である。
(Graft copolymer 7)
It was prepared in the same manner as graft copolymer 1 except that 18.7 g of methyl methacrylate, 43.8 g of 2-ethylhexyl acrylate, and 37.5 g of perfluorooctylethyl (meth) acrylate were used. Accordingly, methyl methacrylate: 2-ethylhexyl acrylate = 30: 70 (weight ratio). Further, the total amount of methyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate: the amount of perfluorooctylethyl (meth) acrylate = 62.5: 37.5 (weight ratio).

(グラフト共重合体8)
メタクリル酸メチル72.7g、2−エチルヘキシルアクリレート24.3g、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート3.0gとした以外はグラフト共重合体1と同様に調製した。よって、メタクリル酸メチル:2-エチルヘキシルアクリレート=75:25(重量比)である。また、メタクリル酸メチル及び2-エチルヘキシルアクリレートの合計量:パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレートの量=97:3(重量比)である。
(Graft Copolymer 8)
A graft copolymer 1 was prepared in the same manner except that 72.7 g of methyl methacrylate, 24.3 g of 2-ethylhexyl acrylate, and 3.0 g of perfluorooctylethyl (meth) acrylate were used. Accordingly, methyl methacrylate: 2-ethylhexyl acrylate = 75: 25 (weight ratio). Further, the total amount of methyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate: the amount of perfluorooctylethyl (meth) acrylate = 97: 3 (weight ratio).

(グラフト共重合体9)
メタクリル酸メチル71.2g、2−エチルヘキシルアクリレート23.8g、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート5.0gとした以外はグラフト共重合体1と同様に調製した。よって、メタクリル酸メチル:2-エチルヘキシルアクリレート=75:25(重量比)である。また、メタクリル酸メチル及び2-エチルヘキシルアクリレートの合計量:パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレートの量=95:5(重量比)である。
(Graft copolymer 9)
It was prepared in the same manner as Graft copolymer 1 except that 71.2 g of methyl methacrylate, 23.8 g of 2-ethylhexyl acrylate, and 5.0 g of perfluorooctylethyl (meth) acrylate were used. Accordingly, methyl methacrylate: 2-ethylhexyl acrylate = 75: 25 (weight ratio). Further, the total amount of methyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate: the amount of perfluorooctylethyl (meth) acrylate = 95: 5 (weight ratio).

(グラフト共重合体10)
メタクリル酸メチル37.5g、2−エチルヘキシルアクリレート12.5g、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート50.0gとした以外はグラフト共重合体1と同様に調製した。よって、メタクリル酸メチル:2-エチルヘキシルアクリレート=75:25(重量比)である。また、メタクリル酸メチル及び2-エチルヘキシルアクリレートの合計量:パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレートの量=50:50(重量比)である。
(Graft Copolymer 10)
A graft copolymer 1 was prepared in the same manner except that 37.5 g of methyl methacrylate, 12.5 g of 2-ethylhexyl acrylate, and 50.0 g of perfluorooctylethyl (meth) acrylate were used. Accordingly, methyl methacrylate: 2-ethylhexyl acrylate = 75: 25 (weight ratio). Further, the total amount of methyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate: the amount of perfluorooctylethyl (meth) acrylate = 50: 50 (weight ratio).

(グラフト共重合体11)
メタクリル酸メチル15.0g、2−エチルヘキシルアクリレート5g、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート80gとした以外はグラフト共重合体1と同様に調製した。よって、メタクリル酸メチル:2-エチルヘキシルアクリレート=75:25(重量比)である。また、メタクリル酸メチル及び2-エチルヘキシルアクリレートの合計量:パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレートの量=20:80(重量比)である。
(Graft copolymer 11)
A graft copolymer 1 was prepared in the same manner except that 15.0 g of methyl methacrylate, 5 g of 2-ethylhexyl acrylate, and 80 g of perfluorooctylethyl (meth) acrylate were used. Accordingly, methyl methacrylate: 2-ethylhexyl acrylate = 75: 25 (weight ratio). Further, the total amount of methyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate: the amount of perfluorooctylethyl (meth) acrylate = 20: 80 (weight ratio).

1.2 溶解性の評価試験
各グラフト共重合体10gをそれぞれハイドロフルオロカーボン(三井デュポンフロロケミカル社製、型番V−XF)90gに入れて攪拌し、不燃性溶媒中での溶解性を検討した。
1.2 Evaluation Test of Solubility 10 g of each graft copolymer was put into 90 g of hydrofluorocarbon (manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Model No. V-XF) and stirred, and the solubility in a nonflammable solvent was examined.

1.3 グラフト共重合体フィルムの物性の評価
1.3.1 接触角の評価
溶解性評価試験で調製した溶液をスライドガラス上に塗布し、その後乾燥させてグラフト重合体のフィルムを形成した。各フィルムの接触角の計測には、協和界面科学製接触角型CA-DT型を用いた(なお、測定には、水及びヘキサデカンを使用した。水に対する接触角が撥水性の程度を示し、ヘキサデカンの接触角が撥油性の程度を示す)。
1.3 Evaluation of Physical Properties of Graft Copolymer Film 1.3.1 Evaluation of Contact Angle The solution prepared in the solubility evaluation test was applied on a slide glass and then dried to form a graft polymer film. Contact angle CA-DT type manufactured by Kyowa Interface Science was used to measure the contact angle of each film (note that water and hexadecane were used for the measurement. The contact angle against water indicates the degree of water repellency, The contact angle of hexadecane indicates the degree of oil repellency).

1.3.2 機械強度の測定
各グラフト共重合体からキャスト法にて、厚さ約100μmのフィルムを作製し、JIS K7127/2/50に準拠して、強度、ヤング率、伸びの機械強度を測定した。
1.3.2 Measurement of mechanical strength A film having a thickness of about 100 μm was prepared from each graft copolymer by a casting method, and the mechanical strength of strength, Young's modulus, and elongation was determined according to JIS K7127 / 2/50. Was measured.

1.3.3 密着性の評価
接触角測定の場合と同様にして、スライドガラス上にフィルムを形成した。フィルムが付着したスライドガラスを水中に12時間浸漬して、フィルムの様子を観察した。12時間後においてもスライドガラス上でフィルムが剥がれずに密着している場合には、フィルムをティッシュペーパーで擦り、その密着性の程度を調べた。結果は、以下のように5段階で評価した。
1.3.3 Evaluation of adhesion A film was formed on a slide glass in the same manner as in the case of contact angle measurement. The slide glass with the film attached was immersed in water for 12 hours, and the state of the film was observed. Even after 12 hours, when the film adhered on the slide glass without peeling off, the film was rubbed with tissue paper, and the degree of adhesion was examined. The results were evaluated in five stages as follows.

A評価:12時間後においてもスライドガラス上にフィルムが剥がれずに密着しており、かつ、フィルムをティッシュペーパーで擦っても剥がれず、変形しない。
B評価:12時間後においてもスライドガラス上にフィルムが剥がれずに密着しているが、フィルムをティッシュペーパーで擦ると変形した。
C評価:12時間後においてもスライドガラス上にフィルムが剥がれずに密着しているが、フィルムをティッシュペーパーで強く擦ると剥がれる。
D評価:12時間後においてもスライドガラス上にフィルムが剥がれずに密着しているが、フィルムをティッシュペーパーで軽く擦ると剥がれる。
E評価:12時間後において既にスライドガラスからフィルムが剥がれている。
A evaluation: Even after 12 hours, the film adheres to the slide glass without peeling off, and even if the film is rubbed with tissue paper, it does not peel off and does not deform.
B Evaluation: Although the film did not peel off and adhered to the slide glass even after 12 hours, it was deformed when the film was rubbed with tissue paper.
C evaluation: Even after 12 hours, the film adheres to the slide glass without peeling off, but peels off when the film is rubbed strongly with tissue paper.
D evaluation: Even after 12 hours, the film adheres to the slide glass without peeling off, but peels off when the film is gently rubbed with tissue paper.
E evaluation: The film has already peeled off the slide glass after 12 hours.

また、グラフト共重合体1〜11と比較するため、下記方法によって合成したフッ素樹脂についても、グラフト共重合体1〜11と同様にフィルムを作製し、溶解性の評価試験、機械強度の測定、密着性の評価を行った。このフッ素樹脂の合成方法は以下の通りである。
トルエン100g、パーフロロオクチルエチルメタリレート80g、ベンジルメタクリレート20g、および重合開始剤としてアゾビスイソブチルニトリル250mgを、内容積500mlのガラス製フラスコに入れた。攪拌羽根、蓋をセットし、冷却管、温度計をセットした後、系内を窒素で置換し、80℃で5時間重合を行った。その後、減圧下で過熱し溶媒を除いた。
また、市販のウレタン樹脂(エアブラウン社製、型番1A27)についても、グラフト共重合体1〜11と同様にフィルムを作製し、溶解性の評価試験、機械強度の測定、密着性の評価を行った。
また、市販のアクリル樹脂(エアブラウン社製、型番1B66)についても、グラフト共重合体1〜11と同様にフィルムを作製し、溶解性の評価試験、機械強度の測定、密着性の評価を行った。
Moreover, in order to compare with the graft copolymers 1-11, also about the fluorine resin synthesize | combined by the following method, a film is produced similarly to the graft copolymers 1-11, a solubility evaluation test, the measurement of mechanical strength, The adhesion was evaluated. The method for synthesizing this fluororesin is as follows.
100 g of toluene, 80 g of perfluorooctylethyl metallate, 20 g of benzyl methacrylate, and 250 mg of azobisisobutylnitrile as a polymerization initiator were placed in a glass flask having an internal volume of 500 ml. After setting a stirring blade and a lid, and setting a cooling tube and a thermometer, the inside of the system was replaced with nitrogen, and polymerization was carried out at 80 ° C. for 5 hours. Thereafter, the solvent was removed by heating under reduced pressure.
In addition, a commercially available urethane resin (manufactured by Air Brown, model number 1A27) is prepared in the same manner as the graft copolymers 1 to 11, and a solubility evaluation test, a mechanical strength measurement, and an adhesion evaluation are performed. It was.
Moreover, also about a commercially available acrylic resin (the air brown company make, model number 1B66), a film is produced similarly to the graft copolymers 1-11, and a solubility evaluation test, a mechanical strength measurement, and adhesiveness evaluation are performed. It was.

1.3.4 分子量の測定
分子量はGPC測定(Shodex System11, カラム;KF806,RI−8020、流量1 ml/min、カラム温度40℃)より求めた。測定には溶媒としてテトラヒドロフランを用い、リファレンスとしてポリスチレンスタンダードを用いた。
1.3.4 Measurement of molecular weight Molecular weight was determined by GPC measurement (Shodex System 11, column; KF806, RI-8020, flow rate 1 ml / min, column temperature 40 ° C.). For the measurement, tetrahydrofuran was used as a solvent, and polystyrene standard was used as a reference.

1.4 結果
結果を表1及び表2に示す。なお、表及び以下の説明中、メタクリル酸メチルを「A」と表し、2-エチルヘキシルアクリレートを「B」と表し、両者重量比(メタクリル酸メチル:2-エチルヘキシルアクリレート)をA:Bと表す。また、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレートを「C」と表し、メタクリル酸メチル及び2-エチルヘキシルアクリレートの合計量:パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレートの量(重量比)を、(A+B):Cと表す。
1.4 Results The results are shown in Tables 1 and 2. In the table and the following description, methyl methacrylate is represented as “A”, 2-ethylhexyl acrylate is represented as “B”, and the weight ratio (methyl methacrylate: 2-ethylhexyl acrylate) is represented as A: B. Perfluorooctylethyl (meth) acrylate is represented as “C”, and the total amount of methyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate: the amount (weight ratio) of perfluorooctylethyl (meth) acrylate is (A + B): C It expresses.

Figure 0005122137
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Figure 0005122137
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表1に示されるように、グラフト共重合体1〜7は、いずれもハイドロフルオロカーボンに可溶であった。このように本発明のグラフト共重合体は、不燃性溶媒に可溶であることが分かった。
但し、グラフト共重合体1の上澄み部分由来のポリマーは、完全には溶解せず不溶物が残存した。よって、溶解性の観点からは、A:B=97:3よりもBが多い方が望ましいことが分かった。一方、ウレタン樹脂、アクリル樹脂は不燃性溶媒に不溶であった。
また、グラフト共重合体1〜7は、水に対する接触角及びヘキサデカンに対する接触角がウレタン樹脂、及びアクリル樹脂よりも非常に高く、撥水性・撥油性に優れていることが分かった。
また、被膜特性(機械的性質)は、表1に示されるように、メタクリル酸メチル(A)の割合が増えるほど強度及びヤング率が上がるとともに、伸びが小さくなる傾向にあることが分かる。ただ、グラフト共重合体2〜7のいずれのフィルムも、引っ張り試験機のチャックに挟んでもクラックが生じることはなかった。これに対して、上記フッ素樹脂から得られたフィルムで機械強度の測定を試みたが、フィルムが脆く、引っ張り試験機の試験片を作製した時点で、試験片に多数のクラックが生じており、物性測定をすることができなかった。
また、グラフト共重合体1から作製したフィルムは、フィルムが若干脆く、引っ張り試験機の試験片を作製した時点で、試験片に少しのクラックが生じており、物性測定をすることができなかった。ただ、試験片へのクラックの入り方が、フッ素樹脂から得られたフィルムよりは少なく、フッ素樹脂から得られたフィルムよりは脆弱性が改善されていることが確認された。
なお、グラフト共重合体7から作製したフィルムは、柔らかすぎるため引っ張り試験機のチャックに挟んだ状態で、自重で伸びてしまうため機械的強度の測定はできなかったが、撥水・撥油性の粘着剤として使用できるものであった。
従って以上のことから、グラフト共重合体1〜7は、フッ素樹脂から得られたフィルムより、脆弱性が改善されていることが確認された。
また、A:B=85:15〜35:65の割合で共重合したグラフト共重合体3〜6のフィルムは、ヤング率が1.1〜250MPaであり、適度な柔軟性を有しているため、クラックが入りにくく、しかも、べとつかないためコーティング剤としての用途に適していることが分かった。また、この割合のものは、水中での被膜密着性も良好であり、かつ接触角も水に対して110度以上、ヘキサデカンに対して69度以上と撥水性及び撥油性も特に優れていることがわかった。
As shown in Table 1, all of the graft copolymers 1 to 7 were soluble in hydrofluorocarbon. Thus, it turned out that the graft copolymer of this invention is soluble in a nonflammable solvent.
However, the polymer derived from the supernatant of the graft copolymer 1 was not completely dissolved, and insoluble matters remained. Therefore, it was found that from the viewpoint of solubility, it is desirable that B is larger than A: B = 97: 3. On the other hand, urethane resin and acrylic resin were insoluble in nonflammable solvents.
Moreover, it turned out that the graft copolymers 1-7 have the contact angle with respect to water and the contact angle with respect to hexadecane much higher than a urethane resin and an acrylic resin, and are excellent in water repellency and oil repellency.
In addition, as shown in Table 1, the film properties (mechanical properties) show that the strength and Young's modulus increase and the elongation tends to decrease as the proportion of methyl methacrylate (A) increases. However, any film of the graft copolymers 2 to 7 was not cracked even when sandwiched between chucks of a tensile tester. On the other hand, measurement of mechanical strength was attempted with the film obtained from the fluororesin, but when the film was brittle and a test piece for a tensile tester was prepared, a large number of cracks occurred in the test piece. The physical properties could not be measured.
Moreover, the film produced from the graft copolymer 1 was slightly brittle, and when the test piece of the tensile tester was produced, a few cracks were generated in the test piece, and physical properties could not be measured. . However, it was confirmed that the number of cracks in the test piece was less than that of the film obtained from the fluororesin, and the fragility was improved as compared with the film obtained from the fluororesin.
In addition, since the film produced from the graft copolymer 7 was too soft and stretched by its own weight in a state of being sandwiched between chucks of a tensile tester, the mechanical strength could not be measured. It could be used as an adhesive.
Therefore, from the above, it was confirmed that the graft copolymers 1 to 7 have improved brittleness as compared with the film obtained from the fluororesin.
Moreover, the film of the graft copolymer 3-6 copolymerized in the ratio of A: B = 85: 15-35: 65 has a Young's modulus of 1.1-250 MPa, and has a moderate softness | flexibility. Therefore, it was found that cracking is difficult to occur and it is not sticky, so that it is suitable for use as a coating agent. In addition, this ratio has good film adhesion in water, and the contact angle is 110 degrees or more with respect to water and 69 degrees or more with respect to hexadecane, and the water repellency and oil repellency are particularly excellent. I understood.

次に、(A+B):Cを変化させたグラフト共重合体8〜11の試験結果を検討する。表2に示されるように、(A+B):C=97:3のグラフト共重合体8は、不燃性溶媒中で、完全に溶解せず不溶物が残存した。よって、溶解性の観点から、(A+B+C)を100(重量部)とした場合に、Cが5(重量部)以上のグラフト重合体9〜11が望ましいことが分かった。
また、表1のグラフト共重合体3〜4、表2のグラフト重合体10〜11は、接触角が水に対して110度以上、ヘキサデカンに対して68度以上であり、撥水性・撥油性が共に優れている。よって、撥水性又は撥油性が要求される用途では、(A+B+C)を100(重量部)とした場合に、Cが37.5(重量部)以上が好ましいことが分かった。
なお、グラフト共重合体11から作製したフィルムは、フィルムが若干脆く、引っ張り試験機の試験片を作製した時点で、試験片に少しのクラックが生じており、物性測定をすることができなかった。ただ、試験片へのクラックの入り方が、フッ素樹脂から得られたフィルムよりは少なく、フッ素樹脂から得られたフィルムよりは脆弱性が改善されていることが確認された。また、グラフト共重合体11は、テトラヒドロフランに不溶なため、分子量測定をすることはできなかった。
Next, the test results of the graft copolymers 8 to 11 in which (A + B): C are changed will be examined. As shown in Table 2, the graft copolymer 8 of (A + B): C = 97: 3 was not completely dissolved in an incombustible solvent, and insoluble matter remained. Therefore, from the viewpoint of solubility, it was found that graft polymers 9 to 11 having C of 5 (parts by weight) or more are desirable when (A + B + C) is 100 (parts by weight).
The graft copolymers 3 to 4 in Table 1 and the graft polymers 10 to 11 in Table 2 have a contact angle of 110 degrees or more with respect to water and 68 degrees or more with respect to hexadecane, and are water and oil repellency. Both are excellent. Therefore, it was found that in applications where water repellency or oil repellency is required, C is preferably 37.5 (parts by weight) or more when (A + B + C) is 100 (parts by weight).
In addition, the film produced from the graft copolymer 11 was a little brittle, and when the test piece of the tensile tester was produced, the test piece had some cracks, and physical properties could not be measured. . However, it was confirmed that the number of cracks in the test piece was less than that of the film obtained from the fluororesin, and the fragility was improved as compared with the film obtained from the fluororesin. Moreover, since the graft copolymer 11 was insoluble in tetrahydrofuran, the molecular weight could not be measured.

[実施例群2]
官能基含有モノマーをさらに共重合させた共重合体を調製し、試験を行なった。
[Example group 2]
A copolymer obtained by further copolymerizing a functional group-containing monomer was prepared and tested.

2.1 グラフト共重合体の調製
(グラフト共重合体12)
シクロヘキサン100g、メタクリル酸メチル53.1g、2-エチルヘキシルアクリレート9.4g、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(官能基含有モノマーに該当)0.625g、および重合開始剤としてアゾビスイソブチルニトリル250mgを、内容積500mlのガラス製フラスコに入れた。なおメタクリル酸メチル:2-エチルヘキシルアクリレート=85:15(重量比)、メタクリル酸メチル及び2-エチルヘキシルアクリレートの合計量:3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン=100:1(重量比)である。攪拌羽根、蓋、冷却管、及び温度計をフラスコにセットした後、系内(フラスコ内)を窒素で置換した。そして、攪拌しながら80℃で5時間重合を行った。
2.1 Preparation of graft copolymer (graft copolymer 12)
100 g of cyclohexane, 53.1 g of methyl methacrylate, 9.4 g of 2-ethylhexyl acrylate, 0.625 g of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (corresponding to a functional group-containing monomer), and 250 mg of azobisisobutylnitrile as a polymerization initiator, The flask was placed in a glass flask having an internal volume of 500 ml. Note that methyl methacrylate: 2-ethylhexyl acrylate = 85: 15 (weight ratio), and total amount of methyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate: 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane = 100: 1 (weight ratio). After setting the stirring blade, the lid, the condenser, and the thermometer in the flask, the system (inside the flask) was replaced with nitrogen. And it superposed | polymerized at 80 degreeC for 5 hours, stirring.

引き続き、開始剤としてのビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート250mgをトルエン1gに溶解し、この溶液をフラスコ内の重合溶液に加えた。その後、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート37.5gと3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン0.375gとの混合溶液を1時間かけてフラスコ内の重合溶液に滴下した。なお混合溶液中のパーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート:3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン=100:1(重量比)である。   Subsequently, 250 mg of bis (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate as an initiator was dissolved in 1 g of toluene, and this solution was added to the polymerization solution in the flask. Thereafter, a mixed solution of 37.5 g of perfluorooctylethyl (meth) acrylate and 0.375 g of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane was added dropwise to the polymerization solution in the flask over 1 hour. Note that perfluorooctylethyl (meth) acrylate: 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane = 100: 1 (weight ratio) in the mixed solution.

滴下終了後、さらに2時間重合を続けた。その後、重合溶液を減圧下で加熱して溶媒を除いた。このようにしてグラフト共重合体12を得た。なおグラフト共重合体12では、メタクリル酸メチル及び2-エチルヘキシルアクリレートの合計量:パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレートの量=62.5:37.5(重量比)とされている。   After completion of the dropwise addition, polymerization was continued for another 2 hours. Thereafter, the polymerization solution was heated under reduced pressure to remove the solvent. In this way, a graft copolymer 12 was obtained. In the graft copolymer 12, the total amount of methyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate: the amount of perfluorooctylethyl (meth) acrylate = 62.5: 37.5 (weight ratio).

(グラフト共重合体13)
3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランに代えてメタクリル酸(MAA)を使用した他は、グラフト共重合体12と同様に調製した。
(Graft copolymer 13)
It was prepared in the same manner as graft copolymer 12 except that methacrylic acid (MAA) was used instead of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane.

(グラフト共重合体14)
3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランに代えてグリシジルメタクリレート(GMA)を使用した他は、グラフト共重合体12と同様に調製した。
(Graft copolymer 14)
It was prepared in the same manner as the graft copolymer 12, except that glycidyl methacrylate (GMA) was used instead of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane.

(グラフト共重合体15)
メタクリル酸メチル46.9g、2−エチルヘキシルアクリレート15.6g、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート37.5gとした以外はグラフト共重合体12と同様に調製した。よって、メタクリル酸メチル:2-エチルヘキシルアクリレート=75:25(重量比)である。また、メタクリル酸メチル及び2-エチルヘキシルアクリレートの合計量:パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレートの量=62.5:37.5(重量比)である。
(Graft copolymer 15)
It was prepared in the same manner as graft copolymer 12 except that 46.9 g of methyl methacrylate, 15.6 g of 2-ethylhexyl acrylate, and 37.5 g of perfluorooctylethyl (meth) acrylate were used. Accordingly, methyl methacrylate: 2-ethylhexyl acrylate = 75: 25 (weight ratio). Further, the total amount of methyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate: the amount of perfluorooctylethyl (meth) acrylate = 62.5: 37.5 (weight ratio).

(グラフト共重合体16)
3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランに代えてメタクリル酸(MAA)を使用した他は、グラフト共重合体15と同様に調製した。
(Graft copolymer 16)
It was prepared in the same manner as the graft copolymer 15 except that methacrylic acid (MAA) was used instead of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane.

(グラフト共重合体17)
3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランに代えてグリシジルメタクリレート(GMA)を使用した他は、グラフト共重合体15と同様に調製した。
(Graft copolymer 17)
It was prepared in the same manner as the graft copolymer 15 except that glycidyl methacrylate (GMA) was used instead of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane.

(グラフト共重合体18)
メタクリル酸メチル31.25g、2−エチルヘキシルアクリレート31.25g、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート37.5gとした以外はグラフト共重合体12と同様に調製した。よって、メタクリル酸メチル:2-エチルヘキシルアクリレート=50:50(重量比)である。また、メタクリル酸メチル及び2-エチルヘキシルアクリレートの合計量:パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレートの量=62.5:37.5(重量比)である。
(Graft copolymer 18)
A graft copolymer 12 was prepared in the same manner except that 31.25 g of methyl methacrylate, 31.25 g of 2-ethylhexyl acrylate, and 37.5 g of perfluorooctylethyl (meth) acrylate were used. Therefore, it is methyl methacrylate: 2-ethylhexyl acrylate = 50: 50 (weight ratio). Further, the total amount of methyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate: the amount of perfluorooctylethyl (meth) acrylate = 62.5: 37.5 (weight ratio).

(グラフト共重合体19)
メタクリル酸メチル21.9g、2−エチルヘキシルアクリレート40.6g、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート37.5gとした以外はグラフト共重合体12と同様に調製した。よって、メタクリル酸メチル:2-エチルヘキシルアクリレート=35:65(重量比)である。また、メタクリル酸メチル及び2-エチルヘキシルアクリレートの合計量:パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレートの量=62.5:37.5(重量比)である。
(Graft copolymer 19)
Prepared in the same manner as graft copolymer 12 except that 21.9 g of methyl methacrylate, 40.6 g of 2-ethylhexyl acrylate, and 37.5 g of perfluorooctylethyl (meth) acrylate were used. Therefore, methyl methacrylate: 2-ethylhexyl acrylate = 35: 65 (weight ratio). Further, the total amount of methyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate: the amount of perfluorooctylethyl (meth) acrylate = 62.5: 37.5 (weight ratio).

(グラフト共重合体20)
メタクリル酸メチル71.2g、2−エチルヘキシルアクリレート23.8g、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート5.0gとした以外はグラフト共重合体1と同様に調製した。よって、メタクリル酸メチル:2-エチルヘキシルアクリレート=75:25(重量比)である。また、メタクリル酸メチル及び2-エチルヘキシルアクリレートの合計量:パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレートの量=95:5(重量比)である。
(Graft Copolymer 20)
It was prepared in the same manner as Graft copolymer 1 except that 71.2 g of methyl methacrylate, 23.8 g of 2-ethylhexyl acrylate, and 5.0 g of perfluorooctylethyl (meth) acrylate were used. Accordingly, methyl methacrylate: 2-ethylhexyl acrylate = 75: 25 (weight ratio). Further, the total amount of methyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate: the amount of perfluorooctylethyl (meth) acrylate = 95: 5 (weight ratio).

(グラフト共重合体21)
メタクリル酸メチル33.75g、2−エチルヘキシルアクリレート11.25g、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート55.0gとした以外はグラフト共重合体12と同様に調製した。よって、メタクリル酸メチル:2-エチルヘキシルアクリレート=75:25(重量比)である。また、メタクリル酸メチル及び2-エチルヘキシルアクリレートの合計量:パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレートの量=45:55(重量比)である。
(Graft Copolymer 21)
It was prepared in the same manner as graft copolymer 12 except that 33.75 g of methyl methacrylate, 11.25 g of 2-ethylhexyl acrylate, and 55.0 g of perfluorooctylethyl (meth) acrylate were used. Accordingly, methyl methacrylate: 2-ethylhexyl acrylate = 75: 25 (weight ratio). Further, the total amount of methyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate: the amount of perfluorooctylethyl (meth) acrylate = 45: 55 (weight ratio).

(グラフト共重合体22)
3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを加えなかった他はグラフト共重合体12と同様に調製した。
(Graft Copolymer 22)
It was prepared in the same manner as graft copolymer 12 except that 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane was not added.

(グラフト共重合体23)
3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを加えなかった他はグラフト共重合体15と同様に調製した。
(Graft Copolymer 23)
It was prepared in the same manner as the graft copolymer 15 except that 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane was not added.

(グラフト共重合体24)
3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを加えなかった他はグラフト共重合体18と同様に調製した。
(Graft Copolymer 24)
It was prepared in the same manner as the graft copolymer 18 except that 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane was not added.

(グラフト共重合体25)
3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを加えなかった他はグラフト共重合体20と同様に調製した。
(Graft copolymer 25)
It was prepared in the same manner as graft copolymer 20, except that 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane was not added.

(グラフト共重合体26)
3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを加えなかった他はグラフト共重合体21と同様に調製した。
(Graft copolymer 26)
It was prepared in the same manner as graft copolymer 21 except that 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane was not added.

(ランダム共重合体)
シクロヘキサン100g、メタクリル酸メチル53.1g、2-エチルヘキシルアクリレート9.4g、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート37.5g、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン1.0g、および重合開始剤としてアゾビスイソブチルニトリル250mgを、内容積500mlのガラス製フラスコに入れた。攪拌羽根、蓋、冷却管、及び温度計をフラスコにセットした後、系内(フラスコ内)を窒素で置換した。そして、攪拌しながら80℃で5時間重合を行った。
その後、重合溶液を減圧下で加熱して溶媒を除いた。このようにしてランダム共重合体を得た。
(Random copolymer)
100 g of cyclohexane, 53.1 g of methyl methacrylate, 9.4 g of 2-ethylhexyl acrylate, 37.5 g of perfluorooctylethyl (meth) acrylate, 1.0 g of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and azobisisobutyl as a polymerization initiator 250 mg of nitrile was placed in a glass flask having an internal volume of 500 ml. After setting the stirring blade, the lid, the condenser, and the thermometer in the flask, the system (inside the flask) was replaced with nitrogen. And it superposed | polymerized at 80 degreeC for 5 hours, stirring.
Thereafter, the polymerization solution was heated under reduced pressure to remove the solvent. In this way, a random copolymer was obtained.

2.2 グラフト共重合体フィルムの物性の評価
2.2.1 鉛筆硬度
各グラフト共重合体およびランダム共重合体10gをそれぞれハイドロフルオロカーボン90gに入れて攪拌し、溶液を調製した。この溶液を2枚のスライドガラス上に塗布し、一方は常温乾燥してフィルムを形成した。また他方は、常温乾燥後、120℃で1時間加熱処理してフィルムを形成した。
各試料について、鉛筆硬度試験をJIS K 5600−5−4に従って行なった。
2.2 Evaluation of Physical Properties of Graft Copolymer Film 2.2.1 Pencil Hardness 10 g of each graft copolymer and random copolymer were placed in 90 g of hydrofluorocarbon and stirred to prepare a solution. This solution was applied on two glass slides, and one was dried at room temperature to form a film. The other was dried at room temperature and then heat treated at 120 ° C. for 1 hour to form a film.
About each sample, the pencil hardness test was done according to JISK5600-5-4.

2.2 グラフト共重合体フィルムの物性の評価
2.2.2 防錆試験
各グラフト共重合体およびランダム共重合体2gをそれぞれハイドロフルオロカーボン98gに入れて攪拌し、2%溶液に調製した。この溶液を幅50mm、長さ50mm、厚さ5mmの鉄(Fe含有量99%以上)に塗布し、一方は常温乾燥してフィルムを形成した。また他方は、常温乾燥後、120℃で1時間加熱処理してフィルムを形成した。
このように作製した各試験片を5%食塩水中に常温、常圧下で1時間浸漬した。浸漬終了後、試験片を食塩水から取り出して液を切り、温度85℃、湿度85%の恒温恒湿槽中で100時間放置し、錆の発生を観察した。
結果は、以下のように5段階で評価した。
2.2 Evaluation of Physical Properties of Graft Copolymer Film 2.2.2 Rust Prevention Test 2 g of each graft copolymer and random copolymer were placed in 98 g of hydrofluorocarbon and stirred to prepare a 2% solution. This solution was applied to iron (Fe content 99% or more) having a width of 50 mm, a length of 50 mm, and a thickness of 5 mm, and one was dried at room temperature to form a film. The other was dried at room temperature and then heat treated at 120 ° C. for 1 hour to form a film.
Each test piece thus prepared was immersed in 5% saline for 1 hour at room temperature and normal pressure. After completion of the immersion, the test piece was taken out from the saline solution, cut off, and left in a constant temperature and humidity chamber at 85 ° C. and 85% humidity for 100 hours to observe the occurrence of rust.
The results were evaluated in five stages as follows.

A評価:ほとんど錆が発生していない
B評価:錆の発生が全体の20%以内
C評価:錆の発生が全体の20〜40%
D評価:錆の発生が全体の40〜70%
E評価:錆の発生が全体の70%以上
2.1.4 結果
結果を表3及び表4に示す。なお、表及び以下の説明中、メタクリル酸メチルを「A」、2-エチルヘキシルアクリレートを「B」、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレートを「C」、官能基含有モノマーを「D」と表す。また、メタクリル酸メチルと2-エチルヘキシルアクリレートとの重量比(メタクリル酸メチル:2-エチルヘキシルアクリレート)をA:Bと、メタクリル酸メチル及び2-エチルヘキシルアクリレートの合計量:パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレートの量(重量比)を(A+B):Cと、メタクリル酸メチル及び2-エチルヘキシルアクリレートの合計量:官能基含有モノマーの量(重量比)を(A+B):Dと、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレートと官能基含有モノマーとの重量比をC:Dと表す。
A evaluation: almost no rust is generated B evaluation: rust is generated within 20% of the whole C evaluation: rust is generated 20 to 40% of the whole
D evaluation: Rust generation is 40 to 70% of the total
E Evaluation: Rust generation is 70% or more of the whole 2.1.4 Results Tables 3 and 4 show the results. In the tables and the following description, methyl methacrylate is represented as “A”, 2-ethylhexyl acrylate as “B”, perfluorooctylethyl (meth) acrylate as “C”, and functional group-containing monomer as “D”. The weight ratio of methyl methacrylate to 2-ethylhexyl acrylate (methyl methacrylate: 2-ethylhexyl acrylate) is the total amount of A: B and methyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate: perfluorooctylethyl (meth) acrylate. The amount (weight ratio) of (A + B): C, the total amount of methyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate: the amount (weight ratio) of functional group-containing monomer (A + B): D, and perfluorooctylethyl (meta) ) The weight ratio of acrylate to functional group-containing monomer is represented as C: D.

Figure 0005122137
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Figure 0005122137
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表3および表4より、加熱処理を施した場合、常温乾燥のみの場合よりも表面硬度、防錆性能が向上する傾向が見られた。特に、官能基含有モノマー以外のモノマーの重量比が同じグラフト共重合体どうしの比較(すなわち、グラフト共重合体12〜14と22との比較、グラフト共重合体15〜17と23との比較、グラフト共重合体18と24との比較、グラフト共重合体20と25との比較、グラフト共重合体21と26との比較)から、官能基含有モノマーを共重合したものにおいて加熱処理による表面硬度、防錆性能が向上する傾向が顕著であった。   From Table 3 and Table 4, when it heat-processed, the tendency for surface hardness and an antirust performance to improve was seen rather than the case of only normal temperature drying. In particular, comparison of graft copolymers having the same weight ratio of monomers other than the functional group-containing monomer (that is, comparison between the graft copolymers 12 to 14 and 22, comparison with the graft copolymers 15 to 17 and 23, Comparison of graft copolymers 18 and 24, comparison of graft copolymers 20 and 25, comparison of graft copolymers 21 and 26), and surface hardness by heat treatment in a copolymer of functional group-containing monomers The tendency to improve the rust prevention performance was remarkable.

また比較のため、グラフト共重合体3とほぼ同一のモノマー重量比率のランダム共重合体を調製し、試験を行なったが、鉛筆硬度試験、防錆試験のいずれもグラフト共重合体3よりも劣る結果となった。
このように、本実施形態のグラフト共重合体は、第4のモノマーとして官能基含有モノマーを重合し、さらに、加熱処理を行なうことにより、表面硬度および防錆性能を向上できることがわかった。
For comparison, a random copolymer having the same monomer weight ratio as that of the graft copolymer 3 was prepared and tested. Both the pencil hardness test and the rust prevention test were inferior to the graft copolymer 3. As a result.
Thus, it was found that the graft copolymer of this embodiment can improve the surface hardness and rust prevention performance by polymerizing a functional group-containing monomer as the fourth monomer and further performing a heat treatment.

なお、本実施形態のグラフト共重合体では、加熱温度約80〜120℃、すなわち通常のフッ素樹脂コーティングの焼き付け(200℃程度)よりもはるかに低温での加熱処理で表面硬度、防錆性能の向上が期待できる。したがって、基材がプラスチック等の耐熱性のない材質のものであっても、本実施形態のグラフト重合体をコーティング剤として使用することにより、表面硬度、防錆性能を付与することができる。   In addition, in the graft copolymer of this embodiment, the surface temperature and the antirust performance of the heating temperature are about 80 to 120 ° C., that is, the heat treatment at a much lower temperature than baking of a normal fluororesin coating (about 200 ° C.). Improvement can be expected. Therefore, even if the substrate is made of a material having no heat resistance such as plastic, the surface hardness and rust prevention performance can be imparted by using the graft polymer of this embodiment as a coating agent.

Claims (5)

下記一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステルと下記一般式(2)で表されるアクリル酸エステルとを、下記一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステル:下記一般式(2)で表されるアクリル酸エステル=85:15〜35:65の重量比で、溶液重合法により共重合して得られた幹ポリマーに、下記一般式(3)で表されるフッ素含有モノマーを、溶液重合法によりグラフト重合させて得られる数平均分子量が20000〜100000のグラフト共重合体。
Figure 0005122137
(式中、Rは、メチル基であり、Rは炭素数1〜8の直鎖状または分岐状アルキル基である。)
Figure 0005122137
(式中、Rは、炭素数6〜18の直鎖状または分岐状アルキル基である。)
Figure 0005122137
(式中、Rは、水素又はメチル基であり、nは、1〜12の整数を示す。)
A (meth) acrylic acid ester represented by the following general formula (1) and an acrylic acid ester represented by the following general formula (2) are represented by the following general formula (1): A backbone polymer obtained by copolymerization by a solution polymerization method at a weight ratio of acrylic ester represented by the following general formula (2) = 85: 15 to 35:65 is represented by the following general formula (3). A graft copolymer having a number average molecular weight of 20,000 to 100,000 obtained by graft polymerization of a fluorine-containing monomer using a solution polymerization method .
Figure 0005122137
(In the formula, R 1 is a methyl group, and R 2 is a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.)
Figure 0005122137
(In the formula, R 3 is a linear or branched alkyl group having 6 to 18 carbon atoms.)
Figure 0005122137
(In the formula, R 4 represents hydrogen or a methyl group, and n represents an integer of 1 to 12.)
前記一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステル及び一般式(2)で表されるアクリル酸エステルの合計量と、前記一般式(3)で表されるモノマー量の重量比が、前記合計量:一般式(3)で表されるモノマー量=95:5〜20:80の範囲であることを特徴とする請求項1に記載のグラフト共重合体。The weight ratio of the total amount of the (meth) acrylic acid ester represented by the general formula (1) and the acrylic acid ester represented by the general formula (2) and the monomer amount represented by the general formula (3) is The graft copolymer according to claim 1, wherein the total amount: the monomer amount represented by the general formula (3) is in the range of 95: 5 to 20:80. 極性官能基を有する官能基含有モノマーをさらに共重合させたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のグラフト共重合体。The graft copolymer according to claim 1 or 2, wherein a functional group-containing monomer having a polar functional group is further copolymerized. 請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載のグラフト共重合体を含有するコーティング剤。The coating agent containing the graft copolymer as described in any one of Claims 1 thru | or 3. 請求項4に記載のコーティング剤を用いてコーティング膜を形成する方法であって、
前記コーティング剤を前記基材に塗布する塗布工程と、
塗布された前記コーティング剤に加熱処理を施す加熱工程と、を経ることを特徴とするコーティング膜の形成方法。
A method for forming a coating film using the coating agent according to claim 4,
An application step of applying the coating agent to the substrate;
And a heating step of subjecting the applied coating agent to a heat treatment.
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