JPH0411617A - 含フッ素共重合体およびその製造方法 - Google Patents
含フッ素共重合体およびその製造方法Info
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は硬化可能な含フッ素共重合体に関するものであ
り、さらに詳しくはフルオロオレフィン、脂肪酸ビニル
エステルまたは脂肪酸インプロペニルエステル、アリル
グリシジルエーテルおよびヒドロキシアルキルアリルエ
ーテルを必須成分として含有する硬化可能な含フッ素共
重合体およびその製造方法に関するものである。
り、さらに詳しくはフルオロオレフィン、脂肪酸ビニル
エステルまたは脂肪酸インプロペニルエステル、アリル
グリシジルエーテルおよびヒドロキシアルキルアリルエ
ーテルを必須成分として含有する硬化可能な含フッ素共
重合体およびその製造方法に関するものである。
(従来の技術)
従来から含フッ素重合体は耐熱性、機械的特性、耐薬品
性、耐候性等が非常に優れた樹脂として使用されてきた
。含フッ素重合体の塗料としての利用の試みは、古くは
テトラフルオロエチレン重合体、クロロトリフルオロエ
チレン重合体を始めとして、最近ではフッ化ビニリデン
系共重合体さらにはフッ素系重合体を他の合成樹脂塗料
に添加変性した変性フッ素樹脂塗料が市販され、主とし
て潤滑性、非粘着性、耐候性および耐薬品性を生かした
コーテイング材として化学工業、食品、建築、機械分野
等に使用されている。
性、耐候性等が非常に優れた樹脂として使用されてきた
。含フッ素重合体の塗料としての利用の試みは、古くは
テトラフルオロエチレン重合体、クロロトリフルオロエ
チレン重合体を始めとして、最近ではフッ化ビニリデン
系共重合体さらにはフッ素系重合体を他の合成樹脂塗料
に添加変性した変性フッ素樹脂塗料が市販され、主とし
て潤滑性、非粘着性、耐候性および耐薬品性を生かした
コーテイング材として化学工業、食品、建築、機械分野
等に使用されている。
しかるにこれらの塗料はほとんどが水あるいは特殊な有
機溶剤に粉体を分散させた形態かあるいは粉体そのもの
を使用する形態であるため、樹脂の融点以上に加温する
ことによって初めて均一な膜となり得る。したがってか
なり専門化された技術者やメーカーによってのみ施工が
可能であり、熟練度を要する技術となっている。
機溶剤に粉体を分散させた形態かあるいは粉体そのもの
を使用する形態であるため、樹脂の融点以上に加温する
ことによって初めて均一な膜となり得る。したがってか
なり専門化された技術者やメーカーによってのみ施工が
可能であり、熟練度を要する技術となっている。
一方近年脚光をあびているものに溶剤可溶型フッ素樹脂
塗料がある。これらは有機溶剤に対する溶解性を上げ、
通常の塗料用溶媒に溶解できるようにした硬化型の塗料
であり、その耐候性、耐薬品性を生かした長期メンテナ
ンスフリーの塗料として建築土木および機械金属用とし
て伸長しつつある。
塗料がある。これらは有機溶剤に対する溶解性を上げ、
通常の塗料用溶媒に溶解できるようにした硬化型の塗料
であり、その耐候性、耐薬品性を生かした長期メンテナ
ンスフリーの塗料として建築土木および機械金属用とし
て伸長しつつある。
(発明が解決しようとする問題点)
フッ素樹脂を有機溶剤に可能なものとするためには、通
常共重合体等の製法によりフン素樹脂の結晶性を乱し、
内部可塑化する必要がある。
常共重合体等の製法によりフン素樹脂の結晶性を乱し、
内部可塑化する必要がある。
さらにこれを塗料とするためには、樹脂本来の性質であ
る剛性をいかにして保持するかといった問題や塗料の粘
度を調整するための樹脂の分子量の問題あるいは耐薬品
性の保持や重ね塗りを可能にするためには樹脂中に官能
基を導入して硬化させる必要があり、その場合の官能基
の種類と量をいかに選択するかといった問題や価格の問
題があげられる。
る剛性をいかにして保持するかといった問題や塗料の粘
度を調整するための樹脂の分子量の問題あるいは耐薬品
性の保持や重ね塗りを可能にするためには樹脂中に官能
基を導入して硬化させる必要があり、その場合の官能基
の種類と量をいかに選択するかといった問題や価格の問
題があげられる。
以上のような問題を解決し、フッ素系樹脂を溶剤型塗料
へ応用した試みとしては特開昭5734107 、特開
昭57−34108を始め種々の方法が提案されている
。
へ応用した試みとしては特開昭5734107 、特開
昭57−34108を始め種々の方法が提案されている
。
(問題点を解決するための手段)
本発明者らはクロロトリフルオロエチレンと脂肪酸ビニ
ルエステルの共重合体が広い波長範囲にわたって高い透
明性を示し、また高い引張強度、すぐれた耐衝撃性を有
すること、加温することにより有機溶剤に比較的容易に
溶解すること等が英国特許888.104あるいは−、
H,TOMAS等(J、 Polymer 5cien
ce、 11(5)、 455(1953))の文献に
記載されていたことから、かねてより含フッ素系塗料の
原料として注目していた。しかしながらクロロトリフル
オロエチレンと脂肪酸ビニルエステルの共重合体のみで
は透明で光沢があり硬い塗膜が生成するものの、重ね塗
りができないといった欠点があった。そこで上記のよう
な物性をそこなわない範囲でかつ硬化反応を起こすこと
ができる官能基をもった単量体との共重合の検討を鋭意
行った結果、OH基含有モノマーを添加することにより
硬化可能な共重合体を得る方法を提案(特開昭6l−5
7609) したが、その後さらに基板との密着性、
特にガラスとの密着性の改善を鋭意検討した結果官能基
としてエポキシ基を含有する共重合体ではガラスとの密
着性をより改善し良好な硬化塗膜が得られることが明ら
かとなった(特開昭62〜250016)。
ルエステルの共重合体が広い波長範囲にわたって高い透
明性を示し、また高い引張強度、すぐれた耐衝撃性を有
すること、加温することにより有機溶剤に比較的容易に
溶解すること等が英国特許888.104あるいは−、
H,TOMAS等(J、 Polymer 5cien
ce、 11(5)、 455(1953))の文献に
記載されていたことから、かねてより含フッ素系塗料の
原料として注目していた。しかしながらクロロトリフル
オロエチレンと脂肪酸ビニルエステルの共重合体のみで
は透明で光沢があり硬い塗膜が生成するものの、重ね塗
りができないといった欠点があった。そこで上記のよう
な物性をそこなわない範囲でかつ硬化反応を起こすこと
ができる官能基をもった単量体との共重合の検討を鋭意
行った結果、OH基含有モノマーを添加することにより
硬化可能な共重合体を得る方法を提案(特開昭6l−5
7609) したが、その後さらに基板との密着性、
特にガラスとの密着性の改善を鋭意検討した結果官能基
としてエポキシ基を含有する共重合体ではガラスとの密
着性をより改善し良好な硬化塗膜が得られることが明ら
かとなった(特開昭62〜250016)。
本発明はフルオロオレフィンと脂肪酸ビニルエステルま
たは脂肪酸インプロペニルエステルおよびヒドロキシア
ルキルアリルエーテルに通常ラジカル共重合しにくいと
言われているアリルグリシジルエーテルを前記七ツマ−
と共重合させることにより、官能基を導入することがで
きることを見い出し、本発明に至った。
たは脂肪酸インプロペニルエステルおよびヒドロキシア
ルキルアリルエーテルに通常ラジカル共重合しにくいと
言われているアリルグリシジルエーテルを前記七ツマ−
と共重合させることにより、官能基を導入することがで
きることを見い出し、本発明に至った。
本発明の共重合体は、フルオロオレフィンと(R,=H
またはCHl、R+=CnHzn++ n = 1〜
12の整数)で示される脂肪族ビニルエステルまたは脂
肪族イソプロペニルエステルおよび弐CH2=CH−C
H2−0−CH,〜C)l−CH2で示されるアリルグ
リシジ\1 ルエーテルおよび式CHz=CH−CHz−0−R:+
−OHで示されるヒドロキシアルキルアリルエーテルを
必須成分とし、これにその他の共単量体を配合してなる
含フッ素共重合体であり、フルオロオレフィン、脂肪酸
ビニルエステルまたは脂肪酸イソプロペニルエステル、
アリルグリシジルエーテル、ヒドロキシアルキルアリル
エーテルおよびその他の重合可能な共単量体に基づく単
位の含有量が生成共重合体組成でそれぞれ25〜75モ
ル%、10〜70モル%、3〜70モル%、3〜40モ
ル%および0〜20モル%の割合で含有するものであり
、テトラヒドロフラン中30℃で測定される極限粘度が
0.03〜2.0d l /gである硬化可能な含フッ
素共重合体である。好ましくはフルオロオレフィン、脂
肪酸ビニルエステルまたは脂肪酸イソフロベニルエステ
ル、アリルグリシジルエーテル、ヒドロキシアルキルア
リルエーテルおよびその他の重合可能な共単量体に基づ
く単位の含有量が40〜60モル%、20〜50モル%
、5〜30モル%、5〜30モル%およヒ0−15モル
%の割合で含有するものである。
またはCHl、R+=CnHzn++ n = 1〜
12の整数)で示される脂肪族ビニルエステルまたは脂
肪族イソプロペニルエステルおよび弐CH2=CH−C
H2−0−CH,〜C)l−CH2で示されるアリルグ
リシジ\1 ルエーテルおよび式CHz=CH−CHz−0−R:+
−OHで示されるヒドロキシアルキルアリルエーテルを
必須成分とし、これにその他の共単量体を配合してなる
含フッ素共重合体であり、フルオロオレフィン、脂肪酸
ビニルエステルまたは脂肪酸イソプロペニルエステル、
アリルグリシジルエーテル、ヒドロキシアルキルアリル
エーテルおよびその他の重合可能な共単量体に基づく単
位の含有量が生成共重合体組成でそれぞれ25〜75モ
ル%、10〜70モル%、3〜70モル%、3〜40モ
ル%および0〜20モル%の割合で含有するものであり
、テトラヒドロフラン中30℃で測定される極限粘度が
0.03〜2.0d l /gである硬化可能な含フッ
素共重合体である。好ましくはフルオロオレフィン、脂
肪酸ビニルエステルまたは脂肪酸イソフロベニルエステ
ル、アリルグリシジルエーテル、ヒドロキシアルキルア
リルエーテルおよびその他の重合可能な共単量体に基づ
く単位の含有量が40〜60モル%、20〜50モル%
、5〜30モル%、5〜30モル%およヒ0−15モル
%の割合で含有するものである。
フルオロオレフィン含量は仕込む際の単量体の量によっ
て任意に変更が可能であるが、高過ぎる共重合体は有機
溶剤への溶解性が下がり、また製造面での共重合体収率
で問題が出てくる。
て任意に変更が可能であるが、高過ぎる共重合体は有機
溶剤への溶解性が下がり、また製造面での共重合体収率
で問題が出てくる。
逆に少ない場合には耐候性、耐薬品性といった物性面か
ら好ましくない。また脂肪酸ビニルエステルまたは脂肪
酸イソプロペニルエステルの含量の高過ぎる共重合体は
耐候性、耐薬品性といった物性面から好ましくなく、低
過ぎる共重合体は分子量の低下を招き製造面からも好ま
しくない。アリルグリシジルエーテルおよびヒドロキシ
アルキルアリルエーテルの含量が高過ぎるものは分子量
の低下を招き、また製造面でも問題が生じる。一方その
含量が低過ぎるものについては、硬化反応が起こりにく
くなりその結果耐薬品性、耐候性等の物性の低下をを招
き、重ね塗り等がしにくくなる。
ら好ましくない。また脂肪酸ビニルエステルまたは脂肪
酸イソプロペニルエステルの含量の高過ぎる共重合体は
耐候性、耐薬品性といった物性面から好ましくなく、低
過ぎる共重合体は分子量の低下を招き製造面からも好ま
しくない。アリルグリシジルエーテルおよびヒドロキシ
アルキルアリルエーテルの含量が高過ぎるものは分子量
の低下を招き、また製造面でも問題が生じる。一方その
含量が低過ぎるものについては、硬化反応が起こりにく
くなりその結果耐薬品性、耐候性等の物性の低下をを招
き、重ね塗り等がしにくくなる。
本発明からなる化合物の特徴はエポキシ基を含有すると
共にヒドロキシアルキルアリルエーテルに基づく水酸基
を含有することである。該水酸基を含有することにより
、硬化の促進効果が著しく向上し、下地との密着性が向
上する。
共にヒドロキシアルキルアリルエーテルに基づく水酸基
を含有することである。該水酸基を含有することにより
、硬化の促進効果が著しく向上し、下地との密着性が向
上する。
またこの時の水酸基の含量を調整することにより、硬化
速度をコントロールすることが可能である。
速度をコントロールすることが可能である。
本発明における化合物は、水酸基やアミノ基、イソシア
ネート基を有する他の樹脂と混合し加熱硬化させること
が可能である。ここで水酸基やアミノ基、イソシアネー
ト基を含有する樹脂としては、例えば、メラミン樹脂や
ポリイソシアネート等があげられるが、通常含フッ素共
重合体は必ずしもこれらのメラミン樹脂やポリイソシア
ネート等(以後硬化剤と呼ぶ)とは目的にかなった相溶
性を示さないことも知られている。本発明における化合
物は、水酸基の量、すなわち、ヒドロキシアルキルアリ
ルエーテルの含有量を調整することにより本発明におけ
る化合物の極性を調整し、相溶性を改善することが可能
である。すなわち、水酸基の含有量を増やすことでより
極性の高い硬化剤と、また、水酸基の含有量を減らすこ
とでより極性の低い硬化剤とそれぞれ相溶性の良好な化
合物を製造することが可能である。
ネート基を有する他の樹脂と混合し加熱硬化させること
が可能である。ここで水酸基やアミノ基、イソシアネー
ト基を含有する樹脂としては、例えば、メラミン樹脂や
ポリイソシアネート等があげられるが、通常含フッ素共
重合体は必ずしもこれらのメラミン樹脂やポリイソシア
ネート等(以後硬化剤と呼ぶ)とは目的にかなった相溶
性を示さないことも知られている。本発明における化合
物は、水酸基の量、すなわち、ヒドロキシアルキルアリ
ルエーテルの含有量を調整することにより本発明におけ
る化合物の極性を調整し、相溶性を改善することが可能
である。すなわち、水酸基の含有量を増やすことでより
極性の高い硬化剤と、また、水酸基の含有量を減らすこ
とでより極性の低い硬化剤とそれぞれ相溶性の良好な化
合物を製造することが可能である。
塗料用樹脂として、一般的に良く使用されるメチルメタ
クリレート共重合体などの欠点を解消するために、当該
メチルメタクリレート共重合体などとフッ素樹脂とを混
合させることが試みられているが、通常これらの樹脂は
相溶性が悪く十分混合できない。そこで相溶性を改善す
るために種々の方法が検討されており、例えば特開平2
−605では特殊なフン素含有モノマーと共重合させる
ことで相溶性の向上を図ることが提唱されている。本発
明における共重合体は、水酸基の量、すなわちヒドロキ
シアルキルアリルエーテルの含有量を調整することによ
り、メチルメタクリレート共重合体などとの相溶性の向
上を図ることが可能である。なお、水酸基の含有量の多
いメチルメタクリレート共重合体としては、水酸基量の
多い本発明の共重合体を製造して相溶性を向上させ、水
酸基の含有量の少ないメチルメタクリレート共重合体と
しては、水酸基量の少ない本発明の共重合体を製造して
相溶性を調整させることができる。
クリレート共重合体などの欠点を解消するために、当該
メチルメタクリレート共重合体などとフッ素樹脂とを混
合させることが試みられているが、通常これらの樹脂は
相溶性が悪く十分混合できない。そこで相溶性を改善す
るために種々の方法が検討されており、例えば特開平2
−605では特殊なフン素含有モノマーと共重合させる
ことで相溶性の向上を図ることが提唱されている。本発
明における共重合体は、水酸基の量、すなわちヒドロキ
シアルキルアリルエーテルの含有量を調整することによ
り、メチルメタクリレート共重合体などとの相溶性の向
上を図ることが可能である。なお、水酸基の含有量の多
いメチルメタクリレート共重合体としては、水酸基量の
多い本発明の共重合体を製造して相溶性を向上させ、水
酸基の含有量の少ないメチルメタクリレート共重合体と
しては、水酸基量の少ない本発明の共重合体を製造して
相溶性を調整させることができる。
また、本発明の共重合体は、その水酸基量すなわち、ヒ
ドロキシアルキルアリルエーテルの含有量を調整するこ
とにより、塗料化に必要な各種有機溶剤への溶解性を制
御することも可能である。
ドロキシアルキルアリルエーテルの含有量を調整するこ
とにより、塗料化に必要な各種有機溶剤への溶解性を制
御することも可能である。
本発明の共重合体は30℃テトラヒドロフラン(TI(
F)中で測定される極限粘度が0.03〜2.OdJ/
gの範囲にあり、さらに好ましくは0.05〜0.5d
1!/gであることが肝要である。極限粘度が低過ぎる
場合は塗膜物性の低下、作業性の悪化等を招き、逆に高
過ぎる場合は溶剤への溶解性の減少をそれぞれ引き起こ
す。
F)中で測定される極限粘度が0.03〜2.OdJ/
gの範囲にあり、さらに好ましくは0.05〜0.5d
1!/gであることが肝要である。極限粘度が低過ぎる
場合は塗膜物性の低下、作業性の悪化等を招き、逆に高
過ぎる場合は溶剤への溶解性の減少をそれぞれ引き起こ
す。
特に、極限粘度が高過ぎる場合には塗装の仕上りが悪く
なり、また高い塗膜光沢が得られないため塗料用樹脂と
しては好ましくない。
なり、また高い塗膜光沢が得られないため塗料用樹脂と
しては好ましくない。
なお、共重合体の極限粘度を前記範囲に抑えるために連
鎖移動剤の共存下に共重合反応を行わせることが行なわ
れている。例えば、特開昭57−34108ではフルオ
ロオレフィン、シクロヘキシルビニルエーテル、グリシ
ジルビニルエーテルを必須構成成分とする共重合体が提
案されているが、当該成分はその重合反応活性が高いた
めに、重合度が高くなり極限粘度が前述の範囲を越えて
しまう。このため、該発明においては極限粘度を下げる
ためにトリクロロフルオロエタン、四塩化炭素等の連鎖
移動剤の共存下に共重合反応を行なわしめることにより
問題点の解消を計っている。しかしながら、これらの連
鎖移動剤を共存させると製品中に当該連鎖移動剤が残存
し、製品の性能を悪(することがある。
鎖移動剤の共存下に共重合反応を行わせることが行なわ
れている。例えば、特開昭57−34108ではフルオ
ロオレフィン、シクロヘキシルビニルエーテル、グリシ
ジルビニルエーテルを必須構成成分とする共重合体が提
案されているが、当該成分はその重合反応活性が高いた
めに、重合度が高くなり極限粘度が前述の範囲を越えて
しまう。このため、該発明においては極限粘度を下げる
ためにトリクロロフルオロエタン、四塩化炭素等の連鎖
移動剤の共存下に共重合反応を行なわしめることにより
問題点の解消を計っている。しかしながら、これらの連
鎖移動剤を共存させると製品中に当該連鎖移動剤が残存
し、製品の性能を悪(することがある。
特に、有機溶液中で共重合反応を行なわせる溶液重合法
においては、重合生成溶液をそのまま塗料等の製品とし
て供するため、これら不純物として作用するものの混入
は好ましくない。−方、本発明の共重合物は、その必須
成分であるグリシジルアリルエーテルはその連鎖移動能
が適度に大きいため、特に他の連鎖移動剤を共存させず
に重合反応を行なわせても、前記の好ましい極限粘度範
囲の共重合体を容易に得ることができる。
においては、重合生成溶液をそのまま塗料等の製品とし
て供するため、これら不純物として作用するものの混入
は好ましくない。−方、本発明の共重合物は、その必須
成分であるグリシジルアリルエーテルはその連鎖移動能
が適度に大きいため、特に他の連鎖移動剤を共存させず
に重合反応を行なわせても、前記の好ましい極限粘度範
囲の共重合体を容易に得ることができる。
本発明におけるフルオロオレフィンとしては、トリフル
オロエチレン、テトラフルオロエチレン、クロロトリフ
ルオロエチレン、ヘキサフルオロプロペン、フッ化ビニ
ルおよびフッ化ビニリデン等があげられるが、重合反応
性の面からクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオ
ロエチレンが好ましい。
オロエチレン、テトラフルオロエチレン、クロロトリフ
ルオロエチレン、ヘキサフルオロプロペン、フッ化ビニ
ルおよびフッ化ビニリデン等があげられるが、重合反応
性の面からクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオ
ロエチレンが好ましい。
脂肪酸ビニルエステルとしては酢酸ビニル、乳酸ビニル
、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、イ
ソカプロン酸ビニル、ビバリソク酸ビニル、カプリル酸
ビニル、カブリリック酸ビニル、カプロイック酸ビニル
、ベオバー9、ベオバー10(シェル化学−!!り等で
あるがアルキル基の炭素数が1〜12であるものが好ま
しい。脂肪酸イソプロペニルエステルとしては、酢酸イ
ソプロペニル、プロピオン酸イソプロペニル等であるが
、製造面からは酢酸イソプロペニルが好ましい。
、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、イ
ソカプロン酸ビニル、ビバリソク酸ビニル、カプリル酸
ビニル、カブリリック酸ビニル、カプロイック酸ビニル
、ベオバー9、ベオバー10(シェル化学−!!り等で
あるがアルキル基の炭素数が1〜12であるものが好ま
しい。脂肪酸イソプロペニルエステルとしては、酢酸イ
ソプロペニル、プロピオン酸イソプロペニル等であるが
、製造面からは酢酸イソプロペニルが好ましい。
また、ヒドロキシアルキルアリルエーテルとしては、例
えばアリルアルコール、エチレングリコールモノアリル
エーテル、ジエチレングリコールモノアリルエーテル、
ヒドロキシブチルアリルエーテル、ヒドロキシプロピル
アリルエーテル、ヒドロキシブチルアリルエーテル、ヒ
ドロキシへキシルアリルエーテルなどがある。
えばアリルアルコール、エチレングリコールモノアリル
エーテル、ジエチレングリコールモノアリルエーテル、
ヒドロキシブチルアリルエーテル、ヒドロキシプロピル
アリルエーテル、ヒドロキシブチルアリルエーテル、ヒ
ドロキシへキシルアリルエーテルなどがある。
本発明のフルオロオレフィン、脂肪酸ビニルエステルま
たは脂肪酸イソプロペニルエステル、アリルグリシジル
エーテルおよびヒドロキシアルキルアリルエーテルの必
須成分の他に、その他の重合可能な共単量体としてエチ
ルアクリレート、メチルメタクリレート、グリシジルメ
タクリレート等のアクリル酸またはメタクリル酸のエス
テル、アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド
等のアクリルアミド類、エチルビニルエーテル、ブチル
ビニルエーテル等のビニルエーテル類、ビニル酢酸、ア
リル酢酸等のカルボン酸類が挙げられる。
たは脂肪酸イソプロペニルエステル、アリルグリシジル
エーテルおよびヒドロキシアルキルアリルエーテルの必
須成分の他に、その他の重合可能な共単量体としてエチ
ルアクリレート、メチルメタクリレート、グリシジルメ
タクリレート等のアクリル酸またはメタクリル酸のエス
テル、アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド
等のアクリルアミド類、エチルビニルエーテル、ブチル
ビニルエーテル等のビニルエーテル類、ビニル酢酸、ア
リル酢酸等のカルボン酸類が挙げられる。
単量体の純度は通常のラジカル重合に支障のない不純物
を含まなければ98%以上のガスクロマトグラフィー純
度でよい。
を含まなければ98%以上のガスクロマトグラフィー純
度でよい。
本発明の共重合体は、通常のラジカル開始剤の存在下、
溶液重合、乳化重合、懸濁重合または塊状重合等の方法
により該単量体を共重合させて得ることができるが、前
述のように重合生成物をそのまま塗料等の製品として供
することの可能な溶液重合法は工業的に優れた製造方法
である。
溶液重合、乳化重合、懸濁重合または塊状重合等の方法
により該単量体を共重合させて得ることができるが、前
述のように重合生成物をそのまま塗料等の製品として供
することの可能な溶液重合法は工業的に優れた製造方法
である。
共重合体製造における重合温度は−30〜100℃好ま
しくは0〜70℃が適当である。ラジカル開始剤の種類
としては、油溶性ラジカル開始剤として例えばジイソプ
ロピルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパ
ーオキシジカーボネート、ターシャリイブチルパーオキ
シビバレート、ジー2−エチルヘキシルパーオキシジカ
ーボネート、ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパー
オキシド、パーフルオロオクタノイルパーオキシド等の
過酸化物、アゾイソブチロニトリル、アゾビス−2,4
−ジメチルバレロニトリル等のアブ化合物、あるいはト
リエチルボロン−酸素または過酸化物等の有機ボロン系
化合物があげられる。
しくは0〜70℃が適当である。ラジカル開始剤の種類
としては、油溶性ラジカル開始剤として例えばジイソプ
ロピルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパ
ーオキシジカーボネート、ターシャリイブチルパーオキ
シビバレート、ジー2−エチルヘキシルパーオキシジカ
ーボネート、ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパー
オキシド、パーフルオロオクタノイルパーオキシド等の
過酸化物、アゾイソブチロニトリル、アゾビス−2,4
−ジメチルバレロニトリル等のアブ化合物、あるいはト
リエチルボロン−酸素または過酸化物等の有機ボロン系
化合物があげられる。
溶媒は特に限定しないが、通常の有機炭化水素化合物あ
るいはフッ素系有機化合物あるいはこれらを組み合わせ
た系が使用される。
るいはフッ素系有機化合物あるいはこれらを組み合わせ
た系が使用される。
本発明の共重合反応は、重合中の液のpH値が4〜IL
好ましくは5〜10の範囲であることが必要である。p
H値がこの範囲より低いかもしくは高い場合には、グリ
シジル基や水酸基が反応をし生成物共重合体がゲル化す
ることがある。
好ましくは5〜10の範囲であることが必要である。p
H値がこの範囲より低いかもしくは高い場合には、グリ
シジル基や水酸基が反応をし生成物共重合体がゲル化す
ることがある。
かかる問題点を解消するため、重合液に塩基性緩衝剤を
添加することが必要である。塩基性緩衝剤としては例え
ば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム
、ホウ酸ナトリウム、シリカ、セライトなどを使うこと
ができる。添加量としては、重合液が前記のpH値の範
囲内になるように適宜状めることができるが通常は、仕
込み単量体の全量に対して0.05〜5重量%の範囲で
添加される。
添加することが必要である。塩基性緩衝剤としては例え
ば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム
、ホウ酸ナトリウム、シリカ、セライトなどを使うこと
ができる。添加量としては、重合液が前記のpH値の範
囲内になるように適宜状めることができるが通常は、仕
込み単量体の全量に対して0.05〜5重量%の範囲で
添加される。
本発明の共重合化合物は硬化部位としてエポキシ環と水
酸基を含有するものであり、アミン、カルボン酸、フェ
ノール類、アルコール類などの添加により硬化が可能で
ある。さらに、加温することにより硬化速度は一層速く
なる。
酸基を含有するものであり、アミン、カルボン酸、フェ
ノール類、アルコール類などの添加により硬化が可能で
ある。さらに、加温することにより硬化速度は一層速く
なる。
また、本共重合体の溶液には顔料、紫外線吸収剤、酸化
防止側、分散安定剤などを添加することもできいずれも
良好な分散性を示す。
防止側、分散安定剤などを添加することもできいずれも
良好な分散性を示す。
なお、本発明の共重合体はテトラヒドロフラン、ジオキ
サン等の環状エーテル、ベンゼン、トルエン、キシレン
等の芳香族炭化水素、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエス
テル類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、
ジメチルホルムアミド、ピリジン等の含窒素溶剤、1.
1.1トリクロロエタン、トリクロロエチレン等の含ハ
ロゲン溶剤に溶解可能である。さらにこれらの溶剤に溶
解させて得られる溶液はいずれの場合も無色透明である
。
サン等の環状エーテル、ベンゼン、トルエン、キシレン
等の芳香族炭化水素、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエス
テル類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、
ジメチルホルムアミド、ピリジン等の含窒素溶剤、1.
1.1トリクロロエタン、トリクロロエチレン等の含ハ
ロゲン溶剤に溶解可能である。さらにこれらの溶剤に溶
解させて得られる溶液はいずれの場合も無色透明である
。
以下実施例によって本発明の詳細な説明するがこれらに
よって限定されるものではない。
よって限定されるものではない。
実施例1
電磁攪拌器付きの内容積0.51のステンレス製オート
クレーブに酢酸ビニル(VAc) 51.6 g、アリ
ルグリシジエーテル(AGE) 17.1g、エチレン
グリコールモノアリルエーテル(EGMAE) 15.
3g。
クレーブに酢酸ビニル(VAc) 51.6 g、アリ
ルグリシジエーテル(AGE) 17.1g、エチレン
グリコールモノアリルエーテル(EGMAE) 15.
3g。
酢酸ブチル(BuAc) 150g、炭酸ナトリウム2
.0g、ラウロイルパーオキシド(LPO) 1.og
を仕込み窒素ガスでオートクレーブ内を3回置換した。
.0g、ラウロイルパーオキシド(LPO) 1.og
を仕込み窒素ガスでオートクレーブ内を3回置換した。
ついで内部を脱気し、クロロトリフルオロエチレン(C
TFE) 115.6gを導入し徐々に昇温した。60
℃で24時間重合を行なった後、未反応のCTFEを除
去しオートクレーブを開放したところ固型分濃度58.
0wt%の共重合体溶液を得た。この共重合体溶液のp
H値は6.0であった。
TFE) 115.6gを導入し徐々に昇温した。60
℃で24時間重合を行なった後、未反応のCTFEを除
去しオートクレーブを開放したところ固型分濃度58.
0wt%の共重合体溶液を得た。この共重合体溶液のp
H値は6.0であった。
この共重合体溶液をn−ヘキサンで再沈したところ、第
1表に示す透明な固型共重合体154.5gを得た。こ
の共重合体のTHF中30℃で測定した極限粘度は0.
23d l /gであり、またエポキシ基の直接滴定法
で測定したエポキシ当量は1386g/eqiv、 、
水酸基の滴定法で測定したOH価は35.3■KOH/
gであった。また、赤外線吸収スペクトルには3530
cm−’に−OH13050cm−’に末端エポキシ環
のメチレン基のC−H11760cI11 ’にC=0
の吸収がそれぞれ認められた。さらに、DSC−TGに
よる熱分析の結果融点は認められずTGによる減量の開
始は250℃以上であった。
1表に示す透明な固型共重合体154.5gを得た。こ
の共重合体のTHF中30℃で測定した極限粘度は0.
23d l /gであり、またエポキシ基の直接滴定法
で測定したエポキシ当量は1386g/eqiv、 、
水酸基の滴定法で測定したOH価は35.3■KOH/
gであった。また、赤外線吸収スペクトルには3530
cm−’に−OH13050cm−’に末端エポキシ環
のメチレン基のC−H11760cI11 ’にC=0
の吸収がそれぞれ認められた。さらに、DSC−TGに
よる熱分析の結果融点は認められずTGによる減量の開
始は250℃以上であった。
実施例2
実施Nlと同様の方法で酪酸ビニル(VBu) 73.
0g、 AGE 1B、2g、 EGMAE 16.3
g、 CTFE 121.1g、キシ1y (XL)
140g、炭酸カリウム1.0g、 LPO5,Ogを
仕込み反応させ、固型分58%の共重合体溶液を得た。
0g、 AGE 1B、2g、 EGMAE 16.3
g、 CTFE 121.1g、キシ1y (XL)
140g、炭酸カリウム1.0g、 LPO5,Ogを
仕込み反応させ、固型分58%の共重合体溶液を得た。
この共重合体溶液のpH値は6.0であった。この共重
合体溶液をn−へキサンで再沈したところ第1表に示す
透明な固型共重合体168.2gを得た。この共重合体
のTHF中30℃で測定した極限粘度は0.07d l
/g、エポキシ当量は1260g/aqiv、、01
1面は32.3rngKOH/gであった。また、赤外
線吸収スペクトルでは3530 am刊、3050cm
柑1760aa−’にそれぞれ実施例1と同様な固有の
吸収が認められた。
合体溶液をn−へキサンで再沈したところ第1表に示す
透明な固型共重合体168.2gを得た。この共重合体
のTHF中30℃で測定した極限粘度は0.07d l
/g、エポキシ当量は1260g/aqiv、、01
1面は32.3rngKOH/gであった。また、赤外
線吸収スペクトルでは3530 am刊、3050cm
柑1760aa−’にそれぞれ実施例1と同様な固有の
吸収が認められた。
実施例3
実施例1と同じ方法でVBu 36.5g、八GE 1
8.2g、EGMAE 16.3g、 CTFE 12
1.1g、 BuAc 200g1 ベオパー10(シ
ェル化学■製)mO)63.4g、炭酸ナトリウム1.
5gおよびLPO2,Ogを仕込み反応させ固型分55
%の共重合体溶液を得た。この共重合体溶液のpH値は
565であった。この共重合体溶液をn−へキサンで再
沈したところ第1表に示す透明な固型状共重合体176
.1gを得た。この共重合体のTHF中30℃で測定し
た極限粘度は0.10df/g、エポキシ当量は103
7g/eqiv、、OH価は28■KO)I/gであっ
た。また、赤外線吸収スペクトルでは3530C111
−’、3050CIl+−’、1760ae−’にそれ
ぞれ実施例1と同様な固有の吸収が認められた。
8.2g、EGMAE 16.3g、 CTFE 12
1.1g、 BuAc 200g1 ベオパー10(シ
ェル化学■製)mO)63.4g、炭酸ナトリウム1.
5gおよびLPO2,Ogを仕込み反応させ固型分55
%の共重合体溶液を得た。この共重合体溶液のpH値は
565であった。この共重合体溶液をn−へキサンで再
沈したところ第1表に示す透明な固型状共重合体176
.1gを得た。この共重合体のTHF中30℃で測定し
た極限粘度は0.10df/g、エポキシ当量は103
7g/eqiv、、OH価は28■KO)I/gであっ
た。また、赤外線吸収スペクトルでは3530C111
−’、3050CIl+−’、1760ae−’にそれ
ぞれ実施例1と同様な固有の吸収が認められた。
(以下余白−)−
第1表
比較例1
実施例1と同じ方法で炭酸ナトリウムの量を0.3gに
変えて、他は全て同じ仕込量にし、反応させた。24時
間後にオートクレーブを開放したところ、内容物はゲル
化し目的の共重合体は得られなかった。ゲル化物の溶液
pH値は2.0であった。
変えて、他は全て同じ仕込量にし、反応させた。24時
間後にオートクレーブを開放したところ、内容物はゲル
化し目的の共重合体は得られなかった。ゲル化物の溶液
pH値は2.0であった。
実施例4
実施例1で得られた共重合体25gを、BuAc25g
に溶解させた溶液にヘキサメチレンジアミン(HMDA
)の50重量%、BuAc溶液1.9gを添加した混合
液をアルミニウム板上に塗布し、140℃で30分間加
熱して硬化させた。その結果透明で密着性の良い塗膜が
得られた。得られた塗膜の諸物性を第2表に示した。
に溶解させた溶液にヘキサメチレンジアミン(HMDA
)の50重量%、BuAc溶液1.9gを添加した混合
液をアルミニウム板上に塗布し、140℃で30分間加
熱して硬化させた。その結果透明で密着性の良い塗膜が
得られた。得られた塗膜の諸物性を第2表に示した。
実施例5〜7
実施例1〜3で得られた各共重合体の50重量%キシレ
ン溶液100部とニーパン205E−60(三井東圧■
製、メラミン樹脂)25部とを混合し、ツルペッツ”1
00(エッソ化学■製、溶剤)を加えて濃度を調整した
後、スプレー法によりアルミ板上に塗装し140℃で3
0分間加熱して硬化させた。その結果、透明で密着性の
良い塗膜が得られた。得られた塗膜の諸物性を第2表に
示した。
ン溶液100部とニーパン205E−60(三井東圧■
製、メラミン樹脂)25部とを混合し、ツルペッツ”1
00(エッソ化学■製、溶剤)を加えて濃度を調整した
後、スプレー法によりアルミ板上に塗装し140℃で3
0分間加熱して硬化させた。その結果、透明で密着性の
良い塗膜が得られた。得られた塗膜の諸物性を第2表に
示した。
(以下鉦ω。
第
表
但し、表中の○印は目視により表面形状に変化が認めら
れない状態を示す。
れない状態を示す。
但し、表中の○印は、目視により、表面形状に変化が認
められない状態を示す。
められない状態を示す。
実施例8
実施例5と同じ混合液をガラス板上に塗布し140℃で
30分間加熱して硬化させた後、塗膜を剥離させて、厚
さ40μmの無色透明なフィルムを得た。このフィルム
の紫外・可視光線の透過率を第1図に示す。
30分間加熱して硬化させた後、塗膜を剥離させて、厚
さ40μmの無色透明なフィルムを得た。このフィルム
の紫外・可視光線の透過率を第1図に示す。
(発明の効果)
本発明の含フッ素共重合体は分子鎖中にCF結合を含有
しているため、耐候性、耐薬品性等にすぐれ、またエス
テル基を含有しているため鉄、アルミ等への接着性にす
ぐれており、さらに硬化部位としてエポキシ基と水酸基
を含有しているため、エポキシ基または水酸基と反応す
る官能基をもった化合物と反応し硬化させることができ
る。しかも得られた塗膜は透明で硬くかつ光沢があるた
め鉄、アルミ等への焼付塗料として使用できるばかりで
なくコンクリート、木材等へのコーティングも可能であ
る。
しているため、耐候性、耐薬品性等にすぐれ、またエス
テル基を含有しているため鉄、アルミ等への接着性にす
ぐれており、さらに硬化部位としてエポキシ基と水酸基
を含有しているため、エポキシ基または水酸基と反応す
る官能基をもった化合物と反応し硬化させることができ
る。しかも得られた塗膜は透明で硬くかつ光沢があるた
め鉄、アルミ等への焼付塗料として使用できるばかりで
なくコンクリート、木材等へのコーティングも可能であ
る。
第1図はフィルムの紫外、可視光線の透過率を示すグラ
フである。
フである。
Claims (6)
- (1)フルオロエチレンと 式▲数式、化学式、表等があります▼ (R_1=HまたはCH_3、R_2=CnH_2n+
_1n=1〜12の整数)で示される脂肪酸ビニルエス
テルまたは脂肪酸イソプロペニルエステル、式▲数式、
化学式、表等があります▼ で示されるアリルグリシ ジルエーテル、および式CH_2=CH−CH_2−O
−R_3−OH(R_3=CnH_2n+_1n=0〜
5の整数)で示されるヒドロキシアルキルアリルエーテ
ルを必須成分とする共重合体であって、フルオロオレフ
ィン、脂肪酸ビニルエステルまたは脂肪酸イソプロペニ
ルエステル、アリルグリシジルエーテル、ヒドロキシア
ルキルアリルエーテルおよび他の重合可能な共単量体に
基づく単位の含有量が生成共重合体組成でそれぞれ25
〜75モル%、10〜70モル%、3〜70モル%、3
〜40モル%、および0〜20モル%であり、テトラヒ
ドロフラン中30℃で測定される極限粘度が0.03〜
2.0dl/gである硬化可能な含フッ素共重合体。 - (2)フルオロオレフィンがクロロトリフルオロエチレ
ンである請求項1記載の含フッ素共重合体。 - (3)フルオロオレフィンと脂肪酸ビニルエステルまた
は脂肪酸イソプロペニルエステル、アリルグリシジルエ
ーテル、ヒドロキシアルキルアリルエーテルおよび他の
重合可能な共単量体に基づく単位の含有量が、生成共重
合体組成でそれぞれ25〜75モル%、10〜70モル
%、3〜40モル%および0〜20モル%となるよう仕
込み、反応温度−30〜100℃にて反応せしめること
を特徴とする含フッ素共重合体の製造方法。 - (4)有機溶剤中で重合することを特徴とする請求項3
記載の含フッ素共重合体の製造方法。 - (5)重合中の反応液のpH値が4〜11の範囲にある
ことを特徴とする請求項3記載の含フッ素共重合体の製
造方法。 - (6)重合中の反応液のpH値を、塩基性緩衝剤を添加
することにより調整することを特徴とする請求項3記載
の含フッ素共重合体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11353990A JPH0411617A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 含フッ素共重合体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11353990A JPH0411617A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 含フッ素共重合体およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0411617A true JPH0411617A (ja) | 1992-01-16 |
Family
ID=14614885
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11353990A Pending JPH0411617A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 含フッ素共重合体およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0411617A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0453808A (ja) * | 1990-06-20 | 1992-02-21 | Central Glass Co Ltd | 含フッ素共重合体 |
-
1990
- 1990-04-27 JP JP11353990A patent/JPH0411617A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0453808A (ja) * | 1990-06-20 | 1992-02-21 | Central Glass Co Ltd | 含フッ素共重合体 |
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