JPH0867795A - ビニリデンフルオライド系共重合体水性分散液、ビニリデンフルオライド系シード重合体水性分散液およびそれらの製法 - Google Patents
ビニリデンフルオライド系共重合体水性分散液、ビニリデンフルオライド系シード重合体水性分散液およびそれらの製法Info
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Abstract
さく、固形分濃度が30〜60重量%と高く、沈降安定
性に優れたビニリデンフルオライド(VdF)系共重合
体水性分散液、シード重合体の平均粒子径が250nm
以下と小さく、固形分濃度が30〜60重量%と高く、
沈降安定性に優れたVdF系シード重合体水性分散液お
よびそれらの製法を提供する。 【構成】 VdF単量体と反応性乳化剤とを乳化重合さ
せるか、またはVdF単量体と反応性乳化剤を乳化重合
させてえられた粒子の存在下にエチレン性不飽和単量体
をシード重合する。
Description
ド系共重合体水性分散液、ビニリデンフルオライド系シ
ード重合体水性分散液およびそれらの製法に関する。前
記ビニリデンフルオライド系共重合体水性分散液および
前記ビニリデンフルオライド系シード重合体水性分散液
は、たとえば水性コーティング用塗料などに好適に用い
られうる。
性、耐候性に優れているフッ素系塗料が用いられいる。
しかし、前記フッ素系塗料としては有機溶剤タイプのも
のが多く、安全性や環境保護の観点から水性タイプのも
のが要求されている。この水性タイプのフッ素系塗料の
ベースとなるフッ素系重合体水性分散液またはその製法
としては多くの提案がなされている。
は、
たはアルカリ金属)で示される重合性二重結合を有する
フッ素系界面活性剤の存在下に、粒子径が0.02μm
のビニリデンフルオライド−テトラフルオロエチレン−
ヘキサフルオロプロピレン系含フッ素エラストマーの水
性分散体の製法が記載されているが、小粒子径の水性分
散体はえられてはいるものの、該分散体の該エラストマ
ーの濃度は25重量%以下のために水性塗料用としては
粘度調整剤による増粘効果が不足する点で不充分であ
り、さらに固形分濃度を増加させた際の分散体の安定性
に関する記載が見あたらず、水性塗料としての記載もな
い。
水性媒体中においてフッ素系共重合体粒子の存在下にエ
チレン性不飽和単量体を乳化重合させる方法が、特開平
3−7784号公報では、水性媒体中においてビニリデ
ンフルオライド系共重合体の粒子の存在下にエチレン性
不飽和単量体を乳化重合させる方法がそれぞれ記載され
てはいるが、これらはいずれもアクリル系モノマーをシ
ード重合する記載はあるものの、シード重合に用いる種
粒子の粒子径の制御に関する記載や反応性乳化剤を用い
た種粒子をシード重合に使用する記載はない。さらに、
50nm以下の種粒子を用いると、えられる水性分散体
の粘度が高くなるために高固形分濃度の水性分散体はえ
られず、高剪断下で使用するときに凝析が生じるなどの
問題点がある。
アクリル系エマルジョンにおいて、重合時にアクリル酸
を共重合し、生成したエマルジョンをアンモニアで中和
することにより、50nm以下の平均粒子径をもつマイ
クロエマルジョンをうる方法が記載されているが、フッ
素系オレフィン、とくにビニリデンフルオライド系モノ
マーの重合においては、アクリル酸などの非フッ素系カ
ルボン酸モノマーが存在すると該重合が著しく阻害され
るために、このような系におけるフッ素系オレフィンの
重合は実現していない。
は、線状飽和フッ素系弾性樹脂に架橋基を導入するため
に、側鎖に−COOH基を持つフッ素系ビニル化合物を
共重合させる方法が記載されているが、水性分散体、該
分散体中の粒子の粒子径制御、水性塗料についての記載
はない。
号、729〜737頁(1979年)では、エマルジョ
ン重合の際に各種界面活性剤を多量に使用すればポリマ
ーの粒子が小さくなることが、さらにアクリル系モノマ
ーの重合において陰イオン系界面活性剤と非イオン系界
面活性剤との混合物を用いても陰イオン系界面活性剤を
用いたときと同様の効果がえられることが記載されてい
るが、該界面活性剤を多量に使うと、エマルジョン型塗
料として塗膜を形成したときに、該界面活性剤が析出し
たり、塗膜の耐水性が低下するなどの悪影響が生じる。
平5−85575号公報、特開平5−255222号公
報では、
OOM(Mはアミン塩またはアルカリ金属)、XはFま
たはCF3 である]などをテトラフルオロエチレンと共
重合させて、イオン交換膜として用いることが開示され
ているが、イオン交換膜をうるために、溶液重合などの
例はあげられているが、水性媒体中における乳化重合の
例はなく、水性塗料についての記載もない。
合体の平均粒子径が200nm以下と小さく、水性分散
液の固形分濃度が30〜60重量%と高い、沈降安定性
に優れたビニリデンフルオライド系共重合体水性分散
液、シード重合体の平均粒子径が250nm以下と小さ
く、シード重合体の水性分散液の固形分濃度が30〜6
0重量%と高い、ビニリデンフルオライド系シード重合
体水性分散液およびそれらの製法を提供し、さらにそれ
ぞれの分散液を用いて製造された水性塗料に耐水性、耐
候性、耐薬品性および高光沢の塗膜形成性を与えうるこ
とにある。
ルオライド単量体と、一般式(I):
MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアルカリ金
属)である]、一般式(II):
の整数、YはSO3 MまたはCOOM(MはH、NH4
またはアルカリ金属)である]、一般式(III) :
0の整数、YはSO3 MまたはCOOM(MはH、NH
4 またはアルカリ金属)である]、一般式(IV):
0の整数、YはSO3 MまたはCOOM(MはH、NH
4 またはアルカリ金属)である]、一般式(V):
はSO3 MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアル
カリ金属)である]および一般式(VI):
MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアルカリ金
属)である]よりなる群から選ばれた少なくとも1種の
反応性乳化剤とのビニリデンフルオライド系共重合体の
水性分散液の固形分濃度が30〜60重量%であり、か
つ該共重合体の平均粒子径が200nm以下であること
を特徴とするビニリデンフルオライド系共重合体水性分
散液に関する。
量体と反応性乳化剤とを乳化重合させてビニリデンフル
オライド系共重合体の水性分散液を製造するに際して、
該反応性乳化剤として、一般式(I):
MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアルカリ金
属)である]、一般式(II):
の整数、YはSO3 MまたはCOOM(MはH、NH4
またはアルカリ金属)である]、一般式(III) :
0の整数、YはSO3 MまたはCOOM(MはH、NH
4 またはアルカリ金属)である]、一般式(IV):
0の整数、YはSO3 MまたはCOOM(MはH、NH
4 またはアルカリ金属)である]、一般式(V):
はSO3 MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアル
カリ金属)である]および一般式(VI):
MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアルカリ金
属)である]よりなる群から選ばれた少なくとも1種を
水に対して0.00001〜10重量%用い、かつ水性
分散液の固形分濃度が30〜60重量%、該共重合体の
平均粒子径を200nm以下に調製することを特徴とす
るビニリデンフルオライド系共重合体水性分散液の製法
に関する。
系共重合体粒子の存在下にエチレン性不飽和単量体を乳
化重合させてえられるビニリデンフルオライド系シード
重合体の水性分散液において、該ビニリデンフルオライ
ド系共重合体がビニリデンフルオライド単量体と一般式
(I):
MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアルカリ金
属)である]、一般式(II):
の整数、YはSO3 MまたはCOOM(MはH、NH4
またはアルカリ金属)である]、一般式(III) :
0の整数、YはSO3 MまたはCOOM(MはH、NH
4 またはアルカリ金属)である]、一般式(IV):
0の整数、YはSO3 MまたはCOOM(MはH、NH
4 またはアルカリ金属)である]、一般式(V):
はSO3 MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアル
カリ金属)である]および一般式(VI):
MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアルカリ金
属)である]よりなる群から選ばれた少なくとも1種の
反応性乳化剤との共重合体であって、該シード重合体の
水性分散液の固形分濃度が30〜60重量%であり、か
つ該シード共重合体の平均粒子径が250nm以下であ
ることを特徴とするビニリデンフルオライド系シード重
合体水性分散液に関する。
イド系共重合体粒子の存在下にエチレン性不飽和単量体
を乳化重合させてビニリデンフルオライド系シード共重
合体の水性分散液を製造するに際して、該ビニリデンフ
ルオライド系共重合体を、ビニリデンフルオライド単量
体と水に対して0.00001〜10重量%の一般式
(I):
MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアルカリ金
属)である]、一般式(II):
の整数、YはSO3 MまたはCOOM(MはH、NH4
またはアルカリ金属)である]、一般式(III) :
0の整数、YはSO3 MまたはCOOM(MはH、NH
4 またはアルカリ金属)である]、一般式(IV):
0の整数、YはSO3 MまたはCOOM(MはH、NH
4 またはアルカリ金属)である]、一般式(V):
はSO3 MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアル
カリ金属)である]および一般式(VI):
MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアルカリ金
属)である]よりなる群から選ばれた少なくとも1種の
反応性乳化剤とを乳化重合させて製造し、かつ該シード
重合体水性分散液の固形分濃度を30〜60重量%、該
シード重合体の平均粒子径を250nm以下に調製する
ことを特徴とするビニリデンフルオライド系シード重合
体水性分散液の製法に関する。
重合体水性分散液は、ビニリデンフルオライド(Vd
F)単量体と反応性乳化剤とのVdF系共重合体の水性
分散液である。
二重結合および親水基を有するフッ素化合物であり、前
記一般式(I):
MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアルカリ金
属)である]、一般式(II):
の整数、YはSO3 MまたはCOOM(MはH、NH4
またはアルカリ金属)である]、一般式(III) :
0の整数、YはSO3 MまたはCOOM(MはH、NH
4 またはアルカリ金属)である]、一般式(IV):
0の整数、YはSO3 MまたはCOOM(MはH、NH
4 またはアルカリ金属)である]、一般式(V):
はSO3 MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアル
カリ金属)である]および一般式(VI):
MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアルカリ金
属)である]よりなる群から選ばれた少なくとも1種で
示される化合物である。
化剤の界面活性能の点から1〜5の整数であることが好
ましく、Yは化合物の安定性の点からCOOMが好まし
く、Mは塗膜の耐水性の点からH、NH4 が好ましい。
例としては、たとえばCF2 =CF−CF2 −COON
H4 、CF2 =CF−CF2 −COOH、CF2 =CF
−CF2 CF2 COOH、CF2 =CF−CF2 −CO
ONa、CF2 =CF−CF2 −SO3 NH4 、CF2
=CF−CF2 −SO3 H、CF2 =CF−CF2 CF
2 SO3 H、CF2 =CF−CF2 CF2 SO3 Naな
どがあげられるが、高濃度、小粒子径のVdF系共重合
体の水性分散液がえられるという点からCF2=CFC
F2 COONH4 が好ましい。
安定性の点からCF3 が好ましく、bは反応性乳化剤の
界面活性能の点から1〜3の整数であることが好まし
く、Yは化合物の安定性の点からCOOM、SO3 Mが
好ましく、Mは塗膜の耐水性の点からH、NH4 が好ま
しい。
例としては、たとえば
共重合体の水性分散液がえられるという点から
安定性、耐候性の点からF、CF3が好ましく、cは反
応性乳化剤の界面活性能の点から1〜5の整数であるこ
とが好ましく、Yは化合物の安定性の点からCOOM、
SO3 Mが好ましく、Mは塗膜の耐水性の点からH、N
H4 であることが好ましい。
例としては、たとえばCF2 =CF−OCF2 CF2 C
F2 COOH、CF2 =CF−OCF2 CF2 COON
H4、CF2 =CF−OCF2 COOHなどがあげられ
るが、小粒子径のVdF系共重合体の水性分散液がえら
れるという点からCF2 =CF−OCF2 CF2 CF2
COOHが好ましい。
安定性、耐候性の点からF、CF3が好ましく、dは反
応性乳化剤の界面活性能の点から1〜5の整数であるこ
とが好ましく、Yは化合物の安定性の点からCOOM、
SO3 Mが好ましく、Mは塗膜の耐水性の点からH、N
H4 が好ましい。
例としては、たとえば
られるが、小粒子径のVdF系共重合体の水性分散液が
えられるという点から
化剤の界面活性能の点から1〜5の整数であることが好
ましく、Yは化合物の安定性の点からCOOMが好まし
く、Mは塗膜の耐水性の点からNa、NH4 が好まし
い。
例としては、たとえば
共重合体の水性分散液がえられるという点からCH2 =
CFCF2 OCF(CF3 )COONH4 、CH2 =C
FCF2 OCF(CF3 )CF2 OCF(CF3 )CO
ONH4 が好ましい。
剤の界面活性能の点から1〜5の整数であることが好ま
しく、Yは化合物の安定性の点からCOOMが好まし
く、Mは塗膜の耐水性の点からH、NH4 が好ましい。
としては、たとえば
共重合体の水性分散液がえられるという点から
は、前記VdF単量体と前記反応性乳化剤に加えて他の
フッ素系モノマーを含む共重合体であってもよく、該他
のフッ素系モノマーとしては、たとえばテトラフルオロ
エチレン(TFE)、トリフルオロエチレン(TrF
E)、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)、ヘキ
サフルオロプロピレン(HFP)、フッ化ビニル(V
F)などがあげられるが、VdFモノマーの共重合反応
性の点からTFE、HFP、CTFEが好ましい。
前記他のフッ素系モノマーと前記反応性乳化剤との組み
合わせとしては、たとえばVdF/TFE、VdF/T
FE/HFP、VdF/TFE/CTFE、VdF/T
FE/TrFE、VdF/CTFE、VdF/HFP、
VdF/TFE/HFP/CTFEなどのいずれかと、
CF2 =CFCF2 COONH4 、CH2 =CFCF2
OCF(CF3 )CF2 OCF(CF3 )COON
H4 、CH2 =CFCF2 OCF(CF3 )COONH
4 などのいずれかとの組み合わせがあげられるが、コー
ティングに用いたばあいの塗膜硬度の点からVdF/T
FE/CTFEとCH2 =CFCF2 OCF(CF3 )
CF2 OCF(CF3 )COONH4 との組み合わせが
好ましい。
Fと前記他のフッ素系モノマーの共重合比率としては6
0/40〜95/5重量%、好ましくは70/30〜9
5/5重量%であり、該VdFが60重量%未満ではV
dF重合体の特徴であるアクリル系重合体との相溶性が
低下する傾向があり、95重量%を超えるとシード粒子
のアクリル酸エステルおよび/またはメタクリル酸エス
テルへの溶解性がわるいため、シード重合の際にシード
粒子への単量体の膨潤が速やかに行なわれず、えられた
エマルジョンからのキャストフィルムは透明性がわる
く、塗料から塗膜を調製した際にも光沢がえられない傾
向がある。
合わせに対して0.001〜0.1モル%を含むように
すればよい。
は200nm以下であり、10〜200nmが好まし
く、50〜150nmがさらに好ましい。前記平均粒子
径が10nm未満になるとVdF系共重合体の形状が球
形になりにくく、また造膜性を低下させる傾向があり、
200nmを超えるとVdF系共重合体水性分散液の保
存安定性、機械的安定性、化学的安定性が低下する傾向
がある。
としては、30〜60%(重量%、以下同様)であり、
35〜55%であるのが好ましく、35〜50であるの
がさらに好ましい。前記濃度が30%未満では、塗料化
の際に粘度調整が難しく塗料の乾燥が遅くなる傾向があ
り、60%を超えると分散体系の安定性が低下する傾向
がある。
液には、公知のフッ素系界面活性剤が含有されていても
よい。
中にフッ素原子を含み、界面活性能をもつ化合物の1種
または2種以上の混合物のことである。たとえばX(C
F2)n COOH(XはFまたはH、nは6〜20整
数)で示される酸およびそのアルカリ金属塩、アンモニ
ウム塩、アミン塩または第四級アンモニウム塩、Y(C
H2 CF2 )m COOH(YはFまたはCl、mは6〜
13の整数)で示される酸、そのアルカリ金属塩、アン
モニウム塩、アミン塩または第四級アンモニウム塩など
があげられるが、パーフルオロオクタン酸のアンモニウ
ム塩、パーフルオロノナン酸のアンモニウム塩が耐候
性、耐水性の点から好ましい。
対して1.0%以下、好ましくは0.5%以下、より好
ましくは0.2%以下である。前記フッ素界面活性剤の
使用量が1.0%を超えると、水性分散液から成膜した
際に、フィルムに該フッ素系界面活性剤が析出したり、
また吸水率が増加し、水中で白濁する傾向があるので好
ましくない。
液は、VdF系共重合体が水に分散されたものである
が、親水性有機溶剤を添加することも可能である。
各種添加剤を配合して水性塗料とすることができる。前
記添加剤としては、たとえば顔料、増粘剤、分散剤、消
泡剤、凍結防止剤、造膜助剤などの一般に水性塗料用に
用いられている添加剤を配合することにより、建築外装
用塗料、土木構造物用塗料として用いることができる。
化剤とを乳化重合させてVdF系共重合体水性分散液を
うる製法である。
二重結合および親水基を有するフッ素化合物であり、前
記一般式(I):
MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアルカリ金
属)である]、一般式(II):
の整数、YはSO3 MまたはCOOM(MはH、NH4
またはアルカリ金属)である]、一般式(III) :
0の整数、YはSO3 MまたはCOOM(MはH、NH
4 またはアルカリ金属)である]、一般式(IV):
0の整数、YはSO3 MまたはCOOM(MはH、NH
4 またはアルカリ金属)である]、一般式(V):
はSO3 MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアル
カリ金属)である]および一般式(VI):
MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアルカリ金
属)である]よりなる群から選ばれた少なくとも1種で
示される化合物である。
化剤の界面活性能の点から1〜5の整数であることが好
ましく、Yは化合物の安定性の点からCOOMが好まし
く、Mは塗膜の耐水性の点からH、NH4 が好ましい。
例としては、たとえばCF2 =CF−CF2 −COON
H4 、CF2 =CF−CF2 −COOH、CF2 =CF
−CF2 CF2 COOH、CF2 =CF−CF2 −CO
ONa、CF2 =CF−CF2 −SO3 NH4 、CF2
=CF−CF2 −SO3 H、CF2 =CF−CF2 CF
2 SO3 H、CF2 =CF−CF2 CF2 SO3 Naな
どがあげられるが、高濃度、小粒子径のVdF系共重合
体の水性分散液がえられるという点からCF2=CFC
F2 COONH4 が好ましい。
安定性の点からCF3 が好ましく、bは反応性乳化剤の
界面活性能の点から1〜3の整数であることが好まし
く、Yは化合物の安定性の点からCOOM、SO3 Mが
好ましく、Mは塗膜の耐水性の点からH、NH4 が好ま
しい。
例としては、たとえば
共重合体の水性分散液がえられるという点から
安定性、耐候性の点からF、CF3が好ましく、cは反
応性乳化剤の界面活性能の点から1〜5の整数であるこ
とが好ましく、Yは化合物の安定性の点からCOOM、
SO3 Mが好ましく、Mは塗膜の耐水性の点からH、N
H4 であることが好ましい。
例としては、たとえばCF2 =CF−OCF2 CF2 C
F2 COOH、CF2 =CF−OCF2 CF2 COON
H4、CF2 =CF−OCF2 COOHなどがあげられ
るが、小粒子径のVdF系共重合体の水性分散液がえら
れるという点からCF2 =CF−OCF2 CF2 CF2
COOHが好ましい。
安定性、耐候性の点からF、CF3が好ましく、dは反
応性乳化剤の界面活性能の点から1〜5の整数であるこ
とが好ましく、Yは化合物の安定性の点からCOOM、
SO3 Mが好ましく、Mは塗膜の耐水性の点からH、N
H4 が好ましい。
例としては、たとえば
共重合体の水性分散液がえられるという点から
化剤の界面活性能の点から1〜5の整数であることが好
ましく、Yは化合物の安定性の点からCOOMが好まし
く、Mは塗膜の耐水性の点からNa、NH4 が好まし
い。
例としては、たとえば
共重合体の水性分散液がえられるという点から CH2 =CFCF2 OCF(CF3 )COONH4 、 CH2 =CFCF2 OCF(CF3 )CF2 OCF(C
F3 )COONH4 が好ましい。
剤の界面活性能の点から1〜5の整数であることが好ま
しく、Yは化合物の安定性の点からCOOMが好まし
く、Mは塗膜の耐水性の点からH、NH4 が好ましい。
としては、たとえば
共重合体の水性分散液がえられるという点から
乳化重合させるときに、VdF以外の他のフッ素系モノ
マーを用いることも可能であり、たとえばテトラフルオ
ロエチレン(TFE)、トリフルオロエチレン(TrF
E)、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)、ヘキ
サフルオロプロピレン(HFP)、フッ化ビニル(V
F)などがあげられるが、VdFモノマーの共重合反応
性の点からTFE、CTFE、HFPが好ましい。
面活性剤を用いることが可能である。
中にフッ素原子を含み、界面活性能をもつ化合物の1種
または2種以上の混合物のことである。たとえばX(C
F2)n COOH(XはFまたはH、nは6〜20整
数)で示される三およびそのアルカリ金属塩、アンモニ
ウム塩、アミン塩または第四アンモニウム塩、Y(CH
2 CF2 )m COOH(YはFまたはCl、mは6〜1
3の整数)で示される酸、そのアルカリ金属塩、アンモ
ニウム塩、アミン塩または第四アンモニウム塩などがあ
げられるが、パーフルオロオクタン酸のアンモニウム
塩、パーフルオロノナン酸のアンモニウム塩が耐候性、
耐水性の点から好ましい。
対して1.0%以下、好ましくは0.5%以下、より好
ましくは0.2%以下である。前記フッ素界面活性剤の
使用量が1.0%を超えると、水性分散液から成膜した
際に、フィルムに該フッ素系界面活性剤が析出したり、
また吸水率が増加し、水中で白濁する傾向があるので好
ましくない。
るには、反応容器に重合溶媒として水を投入し、前記反
応性乳化剤を該重合媒体に対して0.00001〜10
%、好ましくは0.0001〜1.0%、さらに好まし
くは0.001〜0.5%仕込み、チッ素圧入、脱気を
繰り返し、溶存空気を除去する。
0.00001%未満では、沈降安定性が不充分な大き
な粒子となる傾向があり、10%を超えると粒子の形状
が球形とならず水性分散体を乾燥するときの造膜性の低
下を招く傾向がある。
フッ素系モノマーとの混合モノマーを1.0〜50kg
f/cm2 の圧力まで加圧して供給する。
合割合は0〜30モル%であればよい。
酸アンモニウムなどの過硫酸塩、過酸化水素、ジイソプ
ロピルパーオキシジーカーボネートまたはアゾビスイソ
ブチロニトリルなどを水に対して0.005〜1.0
%、好ましくは0.01〜0.5%仕込む。前記重合開
始剤の仕込み量が0.005%未満では重合速度が極端
に遅くなる傾向があり、1.0%を超えると電解質濃度
が増加し、粒子径が大きくなる傾向がある。
kgf/cm2 の範囲で一定になるように前記VdF単
量体または前記混合モノマーを連続的に供給する。
し、重合を終了してVdF系共重合体水性分散液がえら
れる。
水性分散液のVdF系共重合体の平均粒子径としては、
200nm以下に制御することが可能であり、該平均粒
子径を制御するには、前記反応性乳化剤の仕込み量によ
り制御することが可能である。
重合体水性分散液の固形分濃度は30〜60%に制御す
ることが可能であり、該濃度を制御するには、連続的に
供給する前記VdF単量体または前記混合モノマーの所
定量を反応容器に供給した時点で、VdF単量体または
混合モノマーをブローし、撹拌を停止して反応を終了す
ることで制御することが可能である。
体水性分散液は、VdF系共重合体粒子の存在下にエチ
レン性不飽和単量体を乳化重合してえられるVdF系シ
ード重合体の水性分散液であり、該VdF系共重合体
は、VdF単量体と反応性乳化剤との共重合体である。
二重結合および親水基を有するフッ素化合物であり、前
記一般式(I):
MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアルカリ金
属)である]、一般式(II):
の整数、YはSO3 MまたはCOOM(MはH、NH4
またはアルカリ金属)である]、一般式(III) :
0の整数、YはSO3 MまたはCOOM(MはH、NH
4 またはアルカリ金属)である]、一般式(IV):
0の整数、YはSO3 MまたはCOOM(MはH、NH
4 またはアルカリ金属)である]、一般式(V):
はSO3 MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアル
カリ金属)である]および一般式(VI):
MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアルカリ金
属)である]よりなる群から選ばれた少なくとも1種で
示される化合物である。
化剤の界面活性能の点から1〜5の整数であることが好
ましく、Yは化合物の安定性の点からCOOMが好まし
く、Mは塗膜の耐水性の点からH、NH4 が好ましい。
例としては、たとえばCF2 =CF−CF2 −COON
H4 、CF2 =CF−CF2 −COOH、CF2 =CF
−CF2 CF2 COOH、CF2 =CF−CF2 −CO
ONa、CF2 =CF−CF2 −SO3 NH4 、CF2
=CF−CF2 −SO3 H、CF2 =CF−CF2 CF
2 SO3 H、CF2 =CF−CF2 CF2 SO3 Naな
どがあげられるが、高濃度、小粒子径のVdF系共重合
体の水性分散液がえられるという点からCF2=CFC
F2 COONH4 が好ましい。
安定性の点からCF3 が好ましく、bは反応性乳化剤の
界面活性能の点から1〜3の整数であることが好まし
く、Yは化合物の安定性の点からCOOM、SO3 Mが
好ましく、Mは塗膜の耐水性の点からH、NH4 が好ま
しい。
例としては、たとえば
共重合体の水性分散液がえられるという点から
安定性、耐候性の点からF、CF3が好ましく、cは反
応性乳化剤の界面活性能の点から1〜5の整数であるこ
とが好ましく、Yは化合物の安定性の点からCOOM、
SO3 Mが好ましく、Mは塗膜の耐水性の点からH、N
H4 であることが好ましい。
例としては、たとえばCF2 =CF−OCF2 CF2 C
F2 COOH、CF2 =CF−OCF2 CF2 COON
H4、CF2 =CF−OCF2 COOHなどがあげられ
るが、小粒子径のVdF系共重合体の水性分散液がえら
れるという点からCF2 =CF−OCF2 CF2 CF2
COOHが好ましい。
安定性、耐候性の点からF、CF3が好ましく、dは反
応性乳化剤の界面活性能の点から1〜5の整数であるこ
とが好ましく、Yは化合物の安定性の点からCOOM、
SO3 Mが好ましく、Mは塗膜の耐水性の点からH、N
H4 が好ましい。
例としては、たとえば
共重合体の水性分散液がえられるという点から
化剤の界面活性能の点から1〜5の整数であることが好
ましく、Yは化合物の安定性の点からCOOMが好まし
く、Mは塗膜の耐水性の点からNa、NH4 が好まし
い。
例としては、たとえば
共重合体の水性分散液がえられるという点からCH2 =
CFCF2 OCF(CF3 )COONH4 、CH2 =C
FCF2 OCF(CF3 )CF2 OCF(CF3 )CO
ONH4 が好ましい。
剤の界面活性能の点から1〜5の整数であることが好ま
しく、Yは化合物の安定性の点からCOOMが好まし
く、Mは塗膜の耐水性の点からH、NH4 が好ましい。
としては、たとえば
共重合体の水性分散液がえられるという点から
前記VdF系共重合体の粒子を種としたエチレン性不飽
和単量体のシード重合体であって、該エチレン性不飽和
単量体としては、たとえば官能基を持つ単量体とビニル
化合物があげられる。前記官能基を持つ単量体として
は、たとえばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、
クロトン酸などの不飽和カルボン酸、アクリル酸メチル
などのアクリル酸エステル、メタクリル酸メチル(MM
A)などのメタクリル酸エステル、アクリルアミド、メ
タクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N−メチ
ロールアクリルアミド、N−ブトキシメチルアクリルア
ミド、N−メチロールメタクリルアミド、N−メチルメ
タクリルアミド、N−ブトキシメチルメタクリルアミド
などのアミド化合物、アクリル酸ヒドロキシエチル、メ
タクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプ
ロピル、メタクリル酸ヒドロキシプロピルなどの水酸基
含有単量体、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリ
シジルなどのエポキシ基含有単量体、γ−トリメトキシ
シランメタクリレート、γ−トリエトキシシランメタク
リレートなどのシラノール基含有単量体、アクロレイン
などのアルデヒド基含有単量体などがあげられ、前記ビ
ニル化合物としては、たとえばスチレン(St)、アク
リロニトリルなどがあげられるが、VdF系共重合体と
の相溶性の点からアクリル酸エステルおよび/またはメ
タクリル酸エステルが好ましい。
の部分としてのVdF系共重合体は、前記VdFと前記
反応性乳化剤と他のフッ素系モノマーとからなる共重合
体であってもよく、該他のフッ素系モノマーとしては、
たとえばテトラフルオロエチレン(TFE)、トリフル
オロエチレン(TrFE)、クロロトリフルオロエチレ
ン(CTFE)、ヘキサフルオロプロピレン(HF
P)、フッ化ビニル(VF)などがあげられるが、Vd
Fモノマーの共重合反応性の点からTFE、HFP、C
TFEが好ましい。
前記他のフッ素系モノマーと前記反応性乳化剤との組み
合わせとしては、たとえばVdF/TFE、VdF/T
FE/HFP、VdF/TFE/CTFE、VdF/T
FE/TrFE、VdF/CTFE、VdF/HFP、
VdF/TFE/HFP/CTFEなどのいずれかと、
CF2 =CFCF2 COONH4 、CH2 =CFCF2
OCF(CF3 )CF2 OCF(CF3 )COON
H4 、CH2 =CFCF2 OCF(CF3 )COONH
4 などのいずれかとの組み合わせがあげられるが、アク
リル樹脂との相溶性の点からVdF/TFE/CTFE
とCH2 =CFCF2 OCF(CF3 )CF2 OCF
(CF3 )COONH4 との組み合わせが好ましい。
Fと前記他のフッ素系モノマーの共重合比率としては6
0/40〜95/5%、好ましくは70/30〜95/
5%であり、該VdFが60%未満ではVdF重合体の
特徴であるアクリル系重合体との相溶性が低下する傾向
があり、95%を超えるとシード粒子のアクリル酸エス
テルおよび/またはメタクリル酸エステルへの溶解性が
わるいため、シード重合の際にシード粒子への単量体の
膨潤が速やかに行なわれず、えられたエマルジョンから
のキャストフィルムは透明性がわるく、塗料から塗膜を
調製した際にも光沢がえられない傾向がある。
合わせに対して0.001〜0.1モル%を含むように
すればよい。
としてのVdF系共重合体100重量部の存在下に、エ
チレン性不飽和単量体が20〜100重量部重合したも
のである。
しては250nm以下であり、50〜250nmが好ま
しく、100〜160nmがさらに好ましい。前記平均
粒子径が50nm未満になると水性分散液の粘度が上昇
し、高濃度の水性分散液がえられなくなる傾向があり、
250nmを超えると水性分散液の保存時に粒子の沈降
や凝固を生じ、さらには塗膜調製時に光沢がでなくなる
傾向がある。
dF系シード重合体の濃度としては、30〜60%であ
り、35〜55%であるのが好ましく、35〜50%で
あるのがさらに好ましい。前記濃度が30%未満では、
塗料化の際に粘度調整が難しく塗料の乾燥が遅くなる傾
向があり、60%を超えると分散体系の安定性が低下す
る傾向がある。
分散液には、公知のフッ素系界面活性剤含有されていて
もよい。
中にフッ素原子を含み、界面活性能をもつ化合物の1種
または2種以上の混合物のことである。たとえばX(C
F2)n COOH(XはFまたはH、nは6〜20整
数)で示される三およびそのアルカリ金属塩、アンモニ
ウム塩、アミン塩または第四アンモニウム塩、Y(CH
2 CF2 )m COOH(YはFまたはCl、mは6〜1
3の整数)で示される酸、そのアルカリ金属塩、アンモ
ニウム塩、アミン塩または第四アンモニウム塩などがあ
げられるが、パーフルオロオクタン酸のアンモニウム
塩、パーフルオロノナン酸のアンモニウム塩が耐候性、
耐水性の点から好ましい。
対して1.0%以下、好ましくは0.5%以下、より好
ましくは0.2%以下である。前記フッ素界面活性剤の
使用量が1.0%を超えると、水性分散液から成膜した
際に、フィルムに該フッ素系界面活性剤が析出したり、
また吸水率が増加し、水中で白濁する傾向があるので好
ましくない。
分散液は、VdF系シード共重合体が水に分散されたも
のであるが、親水性有機溶剤を添加することも可能であ
る。
は、各種添加剤を配合して水性塗料とすることができ
る。前記添加剤としては、たとえば顔料、増粘剤、分散
剤、消泡剤、凍結防止剤、造膜助剤などの一般に水性塗
料用に用いられている添加剤を配合することにより、建
築外装用塗料、土木構造物用塗料として用いることがで
きる。
存在下にエチレン性不飽和単量体を乳化重合させてVd
F系シード重合体水性分散液をうる製法である。
量体と反応性乳化剤とを乳化重合させればよく、前記反
応性乳化剤は、その分子中に重合性二重結合および親水
基を有するフッ素化合物であり、前記一般式(I):
MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアルカリ金
属)である]、一般式(II):
の整数、YはSO3 MまたはCOOM(MはH、NH4
またはアルカリ金属)である]、一般式(III) :
0の整数、YはSO3 MまたはCOOM(MはH、NH
4 またはアルカリ金属)である]、一般式(IV):
0の整数、YはSO3 MまたはCOOM(MはH、NH
4 またはアルカリ金属)である]、一般式(V):
はSO3 MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアル
カリ金属)である]および一般式(VI):
MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアルカリ金
属)である]よりなる群から選ばれた少なくとも1種で
示される化合物である。
化剤の界面活性能の点から1〜5の整数であることが好
ましく、Yは化合物の安定性の点からCOOMが好まし
く、Mは塗膜の耐水性の点からH、NH4 が好ましい。
例としては、たとえばCF2 =CF−CF2 −COON
H4 、CF2 =CF−CF2 −COOH、CF2 =CF
−CF2 CF2 COOH、CF2 =CF−CF2 −CO
ONa、CF2 =CF−CF2 −SO3 NH4 、CF2
=CF−CF2 −SO3 H、CF2 =CF−CF2 CF
2 SO3 H、CF2 =CF−CF2 CF2 SO3 Naな
どがあげられるが、高濃度、小粒子径のVdF系共重合
体の水性分散液がえられるという点からCF2=CFC
F2 COONH4 が好ましい。
安定性の点からCF3 が好ましく、bは反応性乳化剤の
界面活性能の点から1〜3の整数であることが好まし
く、Yは化合物の安定性の点からCOOM、SO3 Mが
好ましく、Mは塗膜の耐水性の点からH、NH4 が好ま
しい。
例としては、たとえば
共重合体の水性分散液がえられるという点から
安定性、耐候性の点からF、CF3が好ましく、cは反
応性乳化剤の界面活性能の点から1〜5の整数であるこ
とが好ましく、Yは化合物の安定性の点からCOOM、
SO3 Mが好ましく、Mは塗膜の耐水性の点からH、N
H4 であることが好ましい。
例としては、たとえばCF2 =CF−OCF2 CF2 C
F2 COOH、CF2 =CF−OCF2 CF2 COON
H4、CF2 =CF−OCF2 COOHなどがあげられ
るが、小粒子径のVdF系共重合体の水性分散液がえら
れるという点からCF2 =CF−OCF2 CF2 CF2
COOHが好ましい。
安定性、耐候性の点からF、CF3が好ましく、dは反
応性乳化剤の界面活性能の点から1〜5の整数であるこ
とが好ましく、Yは化合物の安定性の点からCOOM、
SO3 Mが好ましく、Mは塗膜の耐水性の点からH、N
H4 が好ましい。
例としては、たとえば
共重合体の水性分散液がえられるという点から
化剤の界面活性能の点から1〜5の整数であることが好
ましく、Yは化合物の安定性の点からCOOMが好まし
く、Mは塗膜の耐水性の点からNa、NH4 が好まし
い。
例としては、たとえば
共重合体の水性分散液がえられるという点からCH2 =
CFCF2 OCF(CF3 )COONH4 、CH2 =C
FCF2 OCF(CF3 )CF2 OCF(CF3 )CO
ONH4 が好ましい。
剤の界面活性能の点から1〜5の整数であることが好ま
しく、Yは化合物の安定性の点からCOOMが好まし
く、Mは塗膜の耐水性の点からH、NH4 が好ましい。
としては、たとえば
共重合体の水性分散液がえられるという点から
乳化重合させるときに、VdF以下の他のフッ素系モノ
マーを用いることも可能であり、たとえばテトラフルオ
ロエチレン(TFE)、トリフルオロエチレン(TrF
E)、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)、ヘキ
サフルオロプロピレン(HFP)、フッ化ビニル(V
F)などがあげられるが、VdFモノマーの共重合反応
性の点からTFE、CTFE、HFPが好ましい。
活性剤を用いることが可能である。
中にフッ素原子を含み、界面活性能をもつ化合物の1種
または2種以上の混合物のことである。たとえばX(C
F2)n COOH(XはFまたはH、nは6〜20整
数)で示される三およびそのアルカリ金属塩、アンモニ
ウム塩、アミン塩または第四アンモニウム塩、Y(CH
2 CF2 )m COOH(YはFまたはCl、mは6〜1
3の整数)で示される酸、そのアルカリ金属塩、アンモ
ニウム塩、アミン塩または第四アンモニウム塩などがあ
げられるが、パーフルオロオクタン酸のアンモニウム
塩、パーフルオロノナン酸のアンモニウム塩が耐候性、
耐水性の点から好ましい。
対して1.0%以下、好ましくは0.5%以下、より好
ましくは0.2%以下である。前記フッ素界面活性剤の
使用量が1.0%を超えると、水性分散液から成膜した
際に、フィルムに該フッ素系界面活性剤が析出したり、
また吸水率が増加し、水中で白濁する傾向があるので好
ましくない。
造するには、反応容器に重合溶媒として水を投入し、前
記反応性乳化剤を該重合溶媒に対して0.00001〜
10%、好ましくは0.0001〜1.0%、さらに好
ましくは0.001〜0.5%仕込み、チッ素圧入、脱
気を繰り返し、溶存空気を除去する。
0.00001%未満では、沈降安定性が不充分な大き
な粒子となる傾向があり、10%を超えると粒子の形状
が球形とならず水性分散体を乾燥するときの造膜性の低
下を招く傾向がある。
フッ素系モノマーとの混合モノマーを1.0〜50kg
f/cm2 の圧力まで加圧して供給する。
合割合は0〜30モル%であればよい。
酸アンモニアなどの過硫酸塩、過酸化水素、ジイソプロ
ピルパーオキシジーカーボネートまたはアゾビスイソブ
チロニトリルなどを水に対して0.0001〜0.5
%、好ましくは0.001〜0.1%仕込む。前記重合
開始剤の仕込み量が0.0001%未満では実用に供さ
れうる重合速度がえられない傾向があり、0.5%を超
えると反応熱の制御が困難となる傾向がある。
f/cm2 、好ましくは5〜40kgf/cm2 の範囲
で一定になるように前記VdF単量体または前記混合モ
ノマーを連続的に供給する。前記圧力が1kgf/cm
2 未満では実用に供されうる重合速度がえられない傾向
があり、50kgf/cm2 を超えると反応熱の制御が
困難となる傾向がある。
う。
し、重合を終了してVdF系共重合体水性分散液がえら
れる。
に、この中のVdF系共重合体100重量部に対して前
記エチレン性不飽和単量体20〜100重量部、好まし
くは30〜100重量部、さらに好ましくは40〜10
0重量部を添加する。
が20重量部未満では透明性および塗膜化時の光沢が低
くなる傾向がある。
とえば過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩などを前記エ
チレン性不飽和単量体100重量部に対して0.05〜
2.0重量部添加して重合を開始した。重合は20〜9
0℃の温度において0.5〜6時間行なったのち、アル
カリ水溶液によりpH調整し、金網で濾過してVdF系
シード重合体水性分散液をうる。
合体水性分散液のVdF系シード重合体の平均粒子径と
しては、250nm以下に制御することが可能であり、
該平均粒子径を制御するには、前記反応性乳化剤の仕込
み量により制御することが可能である。
ード重合体水性分散液のVdF系シード重合体の濃度は
30〜60%に制御することが可能であり、該濃度を制
御するには、連続的に供給する前記VdF単量体または
前記混合モノマーの所定量を反応容器に供給した時点
で、VdF単量体または混合モノマーをブローし、撹拌
を停止して、反応を終了することで制御することが可能
である。
体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるも
のではない。
る反応性乳化剤の番号および構造式を表1に示してお
く。
水500ミリリットルおよび表1に示す反応性乳化剤
(番号1)5.0gを仕込み、チッ素ガスの圧入、脱気
を繰り返して、溶存空気を除去したのち、VdF(80
モル%)とTFE(20モル%)の混合モノマーを、6
0℃で該容器の内圧が10kgf/cm2になるまで圧
入した。つぎに、過硫酸アンモニウム0.2gを仕込
み、前記容器の内圧が10kgf/cm2 で一定となる
ように前記混合モノマーを連続して供給し、20時間重
合を行なったのち、該容器内を常温、常圧に戻し重合を
終了し、本発明のVdF系共重合体水性分散液をえ、づ
きの試験を行なった。
中150℃で1時間乾燥し、乾燥後の重量を乾燥前の水
性分散液の重量に対する百分率で表した。
(大塚電子(株)製、商品名ELS−3000)を用い
て測定した。
(大塚電子(株)製、商品名ELS−3000)を用い
て測定し、数平均粒子径dnに対する重量平均粒子径d
wの比(dw/dn)を粒度分布とした。
0日間静置したのち、つぎのように評価した。
とし、粒子が沈降して相分離が生じるが、振とうにより
再分散が可能なときを△とし、さらに粒子が沈降して相
分離が生じ、振とうしても再分散できないときを×とし
た。
以外は実施例1と同様の方法により、本発明のVdF系
共重合体水性分散液をえ、実施例1と同様の試験を行な
った。結果を表2に示す。
以外は実施例1と同様の方法により、VdF系共重合体
水性分散液またはテトラフルオロエチレン−プロピレン
共重合体水性分散液をえ、実施例1と同様の試験を行な
った。結果を表2に示す。
トルの四つ口フラスコに、実施例7でえられたVdF系
共重合体水性分散液70gを仕込み、これにシード重合
の際の種粒子の安定性確保のために重合性乳化剤として
アルキルアリルスルホサクシネートのアルカリ塩(三洋
化成工業(株)製、商品名エレミノールJS2)を樹脂
固形分に対して0.5%添加した。攪拌下に水浴中で加
温し、該フラスコ内の温度が80℃に達したところで、
メタクリル酸メチル(以下、MMAと略す)モノマー1
1.2gとポリオキシエチレンメタクリル酸エステル
(日本油脂(株)製、商品名PME400、エチレンオ
キサイドの付加モル数9)1.5gを該アルキルアリル
スルホサクシネートのアルカリ塩の0.5%水溶液で乳
化したエマルジョンを1時間かけて滴下した。その直後
に、過硫酸アンモニウムの2%水溶液1ミリリットルを
添加し重合を開始した。重合開始後3時間後に、前記フ
ラスコ内の温度を85℃に上げ、1時間保持したのち冷
却し、アンモニア水でpHを7に調整し、300メッシ
ュの金網で濾過して青白色の本発明のVdF系シード重
合体水性分散液をえ、つぎの試験を行なった。
ついての試験 固形分濃度、平均粒子径:実施例1と同じ方法により行
なった。
なった。
(理学工業(株)製)により連続な膜になったときの最
低温度を測定した。
液から成膜してえられたフィルムについての試験 透明性:水性分散液を直径10cmのシャーレに、乾燥
フィルムの膜厚が200μmになるように流し込み、8
0℃で24時間乾燥した。このフィルムの800nmの
波長の光線透過率を測定し、つぎのように評価した。
透明(透過率60〜90%)なときを△、白濁(透過率
60%以下)しているときを×とした。
切出し、50℃の温水中に1週間浸漬して、下式により
算出される重量の増加割合を吸水率とした。
量)/初期重量)×100 また、再乾燥後、下式により算出される重量の減少割合
を溶出分率とした。
重量)/初期重量)×100 (3)前記VdF系シード重合体水性分散液からえられ
る塗膜についての試験 実施例14でえられた水性分散体の、樹脂固形分100
重量部に対して、充填剤として酸化チタン(石原産業
(株)製、商品名CR90)50重量部、分散剤として
ディスコートH−14(日本乳化剤(株)製)2重量
部、凍結防止剤としてエチレングリコール1重量部、消
泡剤としてFSアンチフォーム013B(日本乳化剤
(株)製)0.5重量部、増粘剤としてSNシックナー
A−818(サンノプコ(株)製)0.5重量部、成膜
助剤としてテキサノールCS12(チッソ(株)製)1
0重量部を加え、ディスパー攪拌機を用いて充分混合し
て塗料を製造し、つぎの試験を行なった。
プリケーターを用いて、塗膜厚さが20μmになるよう
に伸展し、室温で一週間乾燥後、光沢計(スガ試験器
(株)製)を用いて反射角60°の光沢を測定した。
シーラーEM−0150(三洋化成工業(株)製)でシ
ーラー処理したスレート板上にエアレススプレーガンに
て乾燥後の塗膜の厚さが100μmになるように塗布し
た。塗布したスレート板は、室温にて24時間乾燥した
のち、80℃で2時間乾燥した。この塗板を促進耐候性
試験装置(SUV)中で1000時間経過後の光沢保持
率を測定し、つぎのように評価した。
保持率が60〜80%のときを△、光沢保持率が60%
以下のときを×とした。
よりえられた塗板を、3%NaOH水溶液に、50℃で
一週間浸漬後の塗膜の着色、膨れを目視により判定し
た。
られた塗板を、1%酸性溶液に50℃で一週間浸漬後の
塗膜の着色、フクレを目視により判定した。
用したこと以外は、実施例14と同様の方法により本発
明のVdF系シード重合体水性分散液をえ、実施例14
と同様の試験を行なった。結果を表3に示す。
用したこと以外は、実施例14と同様の方法によりVd
F系シード重合体水性分散液をえ、実施例14と同様の
試験を行なった。結果を表3に示す。
ないパーフルオロオクタン酸アンモニウム塩のみを乳化
剤としたばあいには、少量の使用では粒子径が大きくな
り高光沢塗膜はえられておらず、多量に使用したばあい
には成膜されたフィルムの透明性が低下し、塗膜の光沢
がでないことがわかる。また塗膜の耐水性、耐候性の低
下も認められる。
剤を用いたばあいには、前記性質をいずれも満足するの
みならず、同一組成の樹脂でもMFTの低い水性分散体
塗膜がえられている。
は、該分散液中のVdF系共重合体の平均粒子径が20
0nm以下と小さく、該分散液の固形分濃度が30〜6
0%と高いものであり、沈降安定性に優れている。
液の製法は、反応性乳化剤とVdF単量体とを共重合さ
せることにより、VdF系共重合体の平均粒子径が20
0nm以下と小さく、該分散液の固形分濃度が30〜6
0%と高く、沈降安定性に優れた該分散液を製造する方
法を提供できうる。
分散液は、該分散液中のVdF系シード重合体の平均粒
子径が250nm以下と小さく、該分散液の固形分濃度
が30〜60%と高いものであり、沈降安定性に優れ、
該分散液からえられるフィルムは透明性に優れ、耐水性
がよく、また該分散液からえられる水性塗料は、高光沢
性で、耐候性、耐酸性、耐アルカリ性に優れたものであ
る。
水性分散液の製法は、VdF単量体と反応性乳化剤とを
共重合させてえられたVdF系共重合体の粒子の存在下
に、エチレン性不飽和単量体をシード重合させてえられ
るVdF系シード重合体水性分散液の製法を提供でき、
該分散液中の該VdF系シード重合体の平均粒子径が2
50nm以下と小さく、該分散液の固形分濃度が30〜
60%と高いもので、沈降安定性に優れた該分散液を製
造する方法を提供できうる。
Claims (4)
- 【請求項1】 ビニリデンフルオライド単量体と、一般
式(I): 【化1】 [式中、aは1〜10の整数、YはSO3 MまたはCO
OM(MはH、NH4 またはアルカリ金属)である]、
一般式(II): 【化2】 [式中、XはFまたはCF3 、bは1〜5の整数、Yは
SO3 MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアルカ
リ金属)である]、一般式(III) : 【化3】 [式中、XはFまたはCF3 、cは1〜10の整数、Y
はSO3 MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアル
カリ金属)である]、一般式(IV): 【化4】 [式中、XはFまたはCF3 、dは1〜10の整数、Y
はSO3 MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアル
カリ金属)である]、一般式(V): 【化5】 [式中、eは0または1〜10の整数、YはSO3 Mま
たはCOOM(MはH、NH4 またはアルカリ金属)で
ある]および一般式(VI): 【化6】 [式中、fは1〜10の整数、YはSO3 MまたはCO
OM(MはH、NH4 またはアルカリ金属)である]よ
りなる群から選ばれた少なくとも1種の反応性乳化剤と
のビニリデンフルオライド系共重合体の水性分散液の固
形分濃度が30〜60重量%であり、かつ該共重合体の
平均粒子径が200nm以下であることを特徴とするビ
ニリデンフルオライド系共重合体水性分散液。 - 【請求項2】 ビニリデンフルオライド単量体と反応性
乳化剤とを乳化重合させてビニリデンフルオライド系共
重合体の水性分散液を製造するに際して、該反応性乳化
剤として、一般式(I): 【化7】 [式中、aは1〜10の整数、YはSO3 MまたはCO
OM(MはH、NH4 またはアルカリ金属)である]、
一般式(II): 【化8】 [式中、XはFまたはCF3 、bは1〜5の整数、Yは
SO3 MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアルカ
リ金属)である]、一般式(III) : 【化9】 [式中、XはFまたはCF3 、cは1〜10の整数、Y
はSO3 MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアル
カリ金属)である]、一般式(IV): 【化10】 [式中、XはFまたはCF3 、dは1〜10の整数、Y
はSO3 MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアル
カリ金属)である]、一般式(V): 【化11】 [式中、eは0または1〜10の整数、YはSO3 Mま
たはCOOM(MはH、NH4 またはアルカリ金属)で
ある]および一般式(VI): 【化12】 [式中、fは1〜10の整数、YはSO3 MまたはCO
OM(MはH、NH4 またはアルカリ金属)である]よ
りなる群から選ばれた少なくとも1種を水に対して0.
00001〜10重量%用い、かつ該水性分散液の固形
分濃度が30〜60重量%、該共重合体の平均粒子径を
200nm以下に調製することを特徴とするビニリデン
フルオライド系共重合体水性分散液の製法。 - 【請求項3】 ビニリデンフルオライド系共重合体粒子
の存在下にエチレン性不飽和単量体を乳化重合させてえ
られるビニリデンフルオライド系シード重合体の水性分
散液において、該ビニリデンフルオライド系共重合体が
ビニリデンフルオライド単量体と一般式(I): 【化13】 [式中、aは1〜10の整数、YはSO3 MまたはCO
OM(MはH、NH4 またはアルカリ金属)である]、
一般式(II): 【化14】 [式中、XはFまたはCF3 、bは1〜5の整数、Yは
SO3 MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアルカ
リ金属)である]、一般式(III) : 【化15】 [式中、XはFまたはCF3 、cは1〜10の整数、Y
はSO3 MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアル
カリ金属)である]、一般式(IV): 【化16】 [式中、XはFまたはCF3 、dは1〜10の整数、Y
はSO3 MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアル
カリ金属)である]、一般式(V): 【化17】 [式中、eは0または1〜10の整数、YはSO3 Mま
たはCOOM(MはH、NH4 またはアルカリ金属)で
ある]および一般式(VI): 【化18】 [式中、fは1〜10の整数、YはSO3 MまたはCO
OM(MはH、NH4 またはアルカリ金属)である]よ
りなる群から選ばれた少なくとも1種の反応性乳化剤と
の共重合体であって、該シード重合体の水性分散液の固
形分濃度が30〜60重量%であり、かつ該シード重合
体の平均粒子径が250nm以下であることを特徴とす
るビニリデンフルオライド系シード重合体水性分散液。 - 【請求項4】 ビニリデンフルオライド系共重合体粒子
の存在下にエチレン性不飽和単量体を乳化重合させてビ
ニリデンフルオライド系シード重合体の水性分散液を製
造するに際して、該ビニリデンフルオライド系共重合体
を、ビニリデンフルオライド単量体と水に対して0.0
0001〜10重量%の一般式(I): 【化19】 [式中、aは1〜10の整数、YはSO3 MまたはCO
OM(MはH、NH4 またはアルカリ金属)である]、
一般式(II): 【化20】 [式中、XはFまたはCF3 、bは1〜5の整数、Yは
SO3 MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアルカ
リ金属)である]、一般式(III) : 【化21】 [式中、XはFまたはCF3 、cは1〜10の整数、Y
はSO3 MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアル
カリ金属)である]、一般式(IV): 【化22】 [式中、XはFまたはCF3 、dは1〜10の整数、Y
はSO3 MまたはCOOM(MはH、NH4 またはアル
カリ金属)である]、一般式(V): 【化23】 [式中、eは0または1〜10の整数、YはSO3 Mま
たはCOOM(MはH、NH4 またはアルカリ金属)で
ある]および一般式(VI): 【化24】 [式中、fは1〜10の整数、YはSO3 MまたはCO
OM(MはH、NH4 またはアルカリ金属)である]よ
りなる群から選ばれた少なくとも1種の反応性乳化剤と
を乳化重合させて製造し、かつ該シード重合体水性分散
液の固形分濃度を30〜60重量%、該シード重合体の
平均粒子径を250nm以下に調製することを特徴とす
るビニリデンフルオライド系シード重合体水性分散液の
製法。
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