JPH0830164B2 - 塗料用組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、耐候性に優れたフッ素樹脂塗料用組成物に
関する。

［従来の技術］ 従来、耐候性の優れた塗膜を与える塗料用組成物とし
て溶剤可溶性の水酸基含有含フッ素共重合体を必須成分
として含む塗料用組成物が知らている。たとえば、特開
昭57−34107号公報、特開昭58−136662号公報などに、
塗料用組成物の必須成分となる溶剤可溶性の含フッ素共
重合体および含フッ素共重合体を含有する被覆組成物が
記載されている。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の耐候性の優れた塗膜は、風雨にさらされた時な
ど、雨水、泥水などに含まれる汚れが、塗膜表面に斑点
状あるいはすじ状に残り、外観が損われる。また、この
汚れは簡単な水拭きでは容易に除去されないなどの問題
点が指摘されている。一方、親水性のアクリル樹脂で塗
膜を形成することにより上記汚れの問題を解消する方法
も知られているが、この塗膜は耐水性、耐候性が著しく
悪いという問題点があった。

本発明は、耐候性の優れ、風雨により外観が損なわれ
ない塗膜を与える塗料用組成物を提供しようとするもの
である。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、前述の問題点を解決すべくなされたもので
あり、活性水素含有基、エポキシ基、ハロゲン含有基お
よび二重結合から選ばれる架橋可能な官能基を有する単
量体、フルオロオレフィン、Ｎ−ビニル−ラクタム化合
物、およびこれらと共重合可能な単量体がそれぞれ２〜
40モル％、30〜70モル％、５〜68モル％、０〜63モル％
の割合で共重合された含フッ素共重合体および硬化剤を
含むことを特徴とする塗料用組成物を提供するものであ
る。

本発明において、フルオロオレフィンとしては、テト
ラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ト
リフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオ
ロプロピレン、ペンタフルオロプロピレンなど、炭素数
２〜４程度のフルオロオレフィンが好ましく採用され
る。特に、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ピレンが好ましい。

Ｎ−ビニル−ラクタム化合物は、 なる原子団を環内に含む有機環式化合物であり、具体的
には、Ｎ−ビニル−β−プロピオラクタム、Ｎ−ビニル
−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−γ−バレロラクタム、
Ｎ−ビニル−２−ピペリドン、Ｎ−ビニル−ε−カプロ
ラクタム、Ｎ−ビニル−ヘプトラクタムなどが例示され
る。あまりに環の大きなものは、親水性が充分に発揮さ
れず、７員環以下のＮ−ビニル−ラクタム化合物が好ま
しく、特に、フルオロオレフィンとの共重合性、生成物
の安定性などの点からＮ−ビニル−２−ピロリドンが好
ましく採用される。

架橋可能な官能基を有する単量体において、架橋可能
な官能基は、水酸基、カルボン酸基、アミノ基、酸アミ
ド基などの活性水素含有基、エポキシ基、ハロゲン含有
基および二重結合から選ばれる。中でも、通常塗料用硬
化剤として用いられるイソシアネート系硬化剤、アミノ
プラスト系硬化剤との反応性の面から活性水素含有基が
好ましく、特に水酸基が好ましく採用される。これらの
架橋可能な官能基を有する単量体としては、ヒドロキシ
アルキルビニルエーテル、ヒドロキシアルキルアリルエ
ーテル、ヒドロキシアルキルビニルエーテルまたはヒド
ロキシアルキルアリルエーテルとラクトン化合物の反応
物または無水ジカルボン酸との反応物や、グリシジルビ
ニルエーテルまたはグリシジルアリルエーテルとフェノ
ールとの反応物、グリシジルビニルエーテル、グリシジ
ルアリルエーテル、アミノアルキルビニルエーテル、ア
クリル酸アミド、ヒドロキシアルキルビニルエーテルと
イソシアネートアルキルメタクリレートの反応物、アリ
ルビニルエーテルなどが例示される。また、架橋可能な
官能基は、共重合体製造後、高分子反応により他の架橋
可能な官能基に変換することもできる。

また、本発明における特定の含フッ素共重合体は、上
述のフルオロオレフィン、Ｎ−ビニル−ラクタム化合
物、架橋可能な官能基を有する単量体の他にこれらと共
重可能な単量体が共重合されていてもよいし、共重合さ
れていなくともよい。かかる単量体としては、アルキル
ビニルエーテル、アルキルビニルエステル、アルキルア
リルエーテル、フルオロアルキルビニルエーテル、アク
リル酸エステル、メタクリル酸エステルなどが挙げられ
るが、フルオロオレフィンなどとの共重合性が優れたビ
ニルエーテル類、ビニルエステル類、アリルエーテル類
を選ぶことが好ましい。特に、炭素数２〜10程度の直鎖
状、分岐状あるいは脂環状のアルキル基を有するビニル
エーテル、ビニルエステルまたはアリルエーテルが好ま
しい。場合によっては、塗膜の光沢、可撓性など、また
塗料としての顔料の分散性などを向上せしめる目的で共
重合せしめることもある。

本発明における特定の含フッ素共重合体において、フ
ルオロオレフィン、Ｎ−ビニル−ラクタム化合物、架橋
可能な官能基を有する単量体およびこれらと共重合可能
な単量体は、それぞれ、30〜70モル％、５〜68モル％、
２〜40モル％、０〜63モル％の割合で共重合されてい
る。フルオロオレフィンの共重合割合が少ない場合に
は、耐候性塗料として充分な耐候性が得られず、また、
多すぎる場合には、溶剤への溶解性が低下し、塗装性も
悪くなる。Ｎ−ビニル−ラクタム化合物の量が少なすぎ
る場合には、本発明の改良効果が充分に得られず、また
多すぎる場合には、耐候性、耐水性が悪くなり好ましく
ない。また、架橋可能な官能基を有する単量体の量が少
なすぎると、充分な架橋密度が得られず、塗膜の耐溶剤
性が低下し、好ましくなく、多すぎると、貯蔵安定性が
悪化する、可使時間が短くなる、塗膜が硬くなるなどの
問題がある。

本発明における特定の含フッ素共重合体の製造は、塊
状重合、懸濁重合、乳化重合、溶液重合など各種重合方
式の採用が可能であり、フリーラジカル開始剤を使用す
る触媒重合方、電離性放射線重合法、レドックス系重合
法などが適宜採用され得る。

また、本発明において、含フッ素共重合体は、ラクタ
ムの部分が加水分解されていてもよい。ラクタム部分が
加水分解されると、２級のアミノ基とカルボン酸基とが
生成するため極めて親水性が高くなり、電着塗料、水性
塗料への応用も可能になる。

本発明の組成物は、硬化剤を含有している。かかる硬
化剤としては、含フッ素共重合体の架橋可能な官能基と
反応し得るアミノプラスト化合物、多価イソシアネート
化合物、エポキシ基含有化合物、多塩基酸あるいはその
無水物、金属アルコキサイドまたはその誘導体などが例
示されるが、耐候性などの点からアミノプラスト化合
物、多価イソシアネート化合物が好ましく採用される。
アミノプラスト化合物としては、メラミン樹脂、尿素樹
脂、ベンゾグアナミン樹脂、アセトグアナミン樹脂など
があげられ、多価イソシアネート化合物としては、ヘキ
サメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシ
アネート、イソホロンジイソシアネートなどがあげられ
る。また、多価イソシアネート化合物としては、アルコ
ール類、フェノール類、オキシム類、アミン類などのブ
ロック化剤でブロックされたブロック多価イソシアネー
トも採用できる。硬化剤の添加混合量は、硬化剤の官能
基の数／含フッ素共重合体の架橋可能な官能基の数が、
0.5〜1.5程度の量であることが好ましい。硬化剤の量が
少なすぎる場合には、得られる塗膜の機械的性質、耐薬
品性が低下し、また多すぎる場合には、硬化塗膜中に、
未反応の官能基が残存するため、塗膜の耐候性が低下す
る。

本発明の組成物は、溶媒を含有していることが塗装作
業の容易性等の理由から好ましい。かかる溶媒として
は、種々の溶媒体が使用可能であり、キシレン、トルエ
ンのごとき芳香族炭化水素類、ｎ−ブタノールのごとき
アルコール類、酢酸ブチルのごときエステル類、メチル
イソブチルケトンのごときケトン類、エチルセロソルブ
のごときグリコールエーテル類、等に加えて、市販の各
種シンナーも採用可能であり、これらを種々の割合で混
合して使用することも可能である。かかる有機溶媒は被
塗物の状態、蒸発速度、作業環境等を勘案して適宜選定
することが望ましい。

本発明の塗料用組成物の調合に際しては、ボールミ
ル、ペイントシェーカー、サンドミル、ジェットミル、
三本ロール、ニーダー等の通常の塗料化に用いられる種
々の機器を用いることができる。この際、顔料、分散安
定剤、粘度調節剤、レベリング剤、ゲル化防止剤、紫外
線吸収剤等を添加することもできる。

本発明の塗料用組成物を加熱硬化型のいわゆる焼付塗
料として使用する場合には、上記調合に際して、アミノ
プラスト化合物、多塩基酸あるいはその無水物、ブロッ
ク多価イソシアネート類等の硬化剤も同時に混合され
て、一液型の塗料として使用される。

［実施例］ 合成例（含フッ素共重合体の合成） 第１表に示した組成の単量体を、耐圧反応器中で、ブ
タノールを溶媒とし、アゾビスイソブチロニトリルを開
始剤として、65℃において７〜10時間反応せしめて、含
フッ素共重合体Ａ−１〜Ａ−6,B−１〜Ｂ−３を得た。

実施例１〜6,比較例１〜３ 上記合成例で合成した含フッ素共重合体を用い第２表
に示す配合割合（重量部）、硬化条件で、アロジン処理
したアルミ板上へ塗膜を形成した。

これら塗膜の物性を測定した結果を第３表に示した。

なお、水性マジックはじき性、汚れ性、耐候性、水性
ペイント付着性の試験はそれぞれ以下に示す方法で行っ
た。

水性マジックはじき性 塗膜上に水性マジックで線を引いた時のはじめの有、
無を観察した。

汚れ性 付着性は、カーボンブラツク0.1重量％蒸留水分散液
をスプレーして塗膜面に噴霧後、90℃の乾燥器にて10分
間乾燥するサイクルを６回繰り返した後の塗膜のカーボ
ンによる汚れの状態を観察した。

（◎…汚れが全体に広がる、 ○…汚れがやや斑点状となる、 △…汚れが斑点状となる、 ×…汚れがはっきりと斑点状になる。） また、洗浄性は、上記付着性試験後、汚れた塗膜面を
水拭きした後の塗膜面を観察した。

（◎…汚れの跡が残らない、 ○…ほとんど跡が残らない、 △…跡が残る、 ×…はっきりと跡が残る。） 耐候性 サンシャインウエザーオーメーター3000時間後の光沢
保持率（％）を測定した。

水性ペイント付着性 塗膜上に水性ペイント（関西ペイント社製商品名アス
カ；アクリルエマルジョン系ペイント）を塗布、乾燥硬
化後、JIS H8602に準拠して付着性の試験をした。

［発明の効果］ 本発明の塗料用組成物は、耐候性塗料としての耐候性
を損うことなく、従来、耐候性塗料の問題点であった斑
点状やすじ状の目立つ汚れが生じにくく、また汚れが落
ち易い塗膜を与えることができる。また、塗膜の耐候性
が優れかつ、水性マジックをはじかないため、屋内外の
表示板（例えば伝言板など）の表面コーティングなどに
も有用である。さらに、主成分である含フッ素共重合体
がメタノールなどの極性溶媒に可溶であるため、水との
混合溶媒を用いた水性塗料とすることができる。また、
水性ペイントの付着性も優れているため、塗膜が破損し
た場合など、簡単に水性ペイントによる補修を行うこと
ができる。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｄ 133/24 ＰＦＷ 139/04 ＰＧＬ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】活性水素含有基、エポキシ基、ハロゲン含
   有基および二重結合から選ばれる架橋可能な官能基を有
   する単量体、フルオロオレフィン、Ｎ−ビニル−ラクタ
   ム化合物、およびこれらと共重合可能な単量体がそれぞ
   れ２〜40モル％、30〜70モル％、５〜68モル％、０〜63
   モル％の割合で共重合された含フッ素共重合体および硬
   化剤を含むことを特徴とする塗料用組成物。
2. 【請求項２】含フッ素共重合体が溶剤に可溶である特許
   請求の範囲第１項記載の組成物。