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JP2000017022A - Fluororesin and fluororesin composition - Google Patents

Fluororesin and fluororesin composition

Info

Publication number
JP2000017022A
JP2000017022A JP10184878A JP18487898A JP2000017022A JP 2000017022 A JP2000017022 A JP 2000017022A JP 10184878 A JP10184878 A JP 10184878A JP 18487898 A JP18487898 A JP 18487898A JP 2000017022 A JP2000017022 A JP 2000017022A
Authority
JP
Japan
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mol
fluorine
vinyl
containing resin
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10184878A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazufumi Kai
和史 甲斐
Keisuke Ota
啓介 太田
Hiroshi Uchida
博 内田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Denko KK filed Critical Showa Denko KK
Priority to JP10184878A priority Critical patent/JP2000017022A/en
Publication of JP2000017022A publication Critical patent/JP2000017022A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve solubility in organic solvents, adhesion to a base material and surface hardness by copolymerizing a fluoroolefin, a specific propenyl ether and an another monomer containing a vinyl group. SOLUTION: A composition comprises a fluororesins which has a number- average mol.wt. 500-50,000 (gel permeation chromtography), preferably 2,000-20,000 and a hydroxyl value of 20-120 mg KOH/g obtained by copolymerizing 30-80 mol.% of a fluoroolefin, 10-50 mol.% of a propenyl ether represented by the formula CH3CH=CH-(OR1)n-OH (wherein R1 is a 2C-4C alkylene or a 5C-12C cycloalkylene; and (n) is 1-10) and 0-30 mol.% of an another monomer containing a vinyl group in an aqueous or organic solvent at -20 to 150 deg.C in the presence of a catalyst for polymerization under the atmospheric pressure or a pressurization. The fluororesin composition is obtained by combining a crosslinking agent to a fluororesin so that a ratio of isocyanate groups to hydroxyl groups of the fluororesin is set to 1-2 equivalents.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、耐候性、光沢、耐
汚染性、基材との密着性に優れ、塗料、コーティング材
料、保護膜、被覆膜などに使用されるフッ素含有共重合
体(フッ素含有樹脂)およびその共重合を含有する樹脂
組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluorine-containing copolymer which is excellent in weather resistance, gloss, stain resistance and adhesion to a substrate, and is used for paints, coating materials, protective films, coating films, etc. (Fluorine-containing resin) and a resin composition containing a copolymer thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、焼き付けが不要な常温硬化型のフ
ッ素樹脂系塗料に使われるフッ素樹脂としては、フルオ
ロオレフィン、シクロヘキシルビニルエーテルの共重合
体が報告されているが(特開昭55-254114号公報な
ど)、アクリル系樹脂との相溶性が悪いことや、各種有
機溶剤への溶解性についても十分ではなく、満足できる
レベルではなかった。
2. Description of the Related Art A fluoroolefin and cyclohexyl vinyl ether copolymer has been reported as a fluororesin used in a room temperature-curable fluororesin coating which does not require baking (Japanese Patent Laid-Open No. 55-254114). Gazettes, etc.), poor compatibility with acrylic resins, and solubility in various organic solvents were not sufficient and were not at a satisfactory level.

【0003】また、有機溶剤への溶解性や、基材への密
着性を改良するために、ヒドロキシアルキルビニルエー
テルをフルオロオレフィンに共重合させたフッ素含有樹
脂が報告されている(特開昭55-108789号公報)。該フ
ッ素含有樹脂では、基材との密着性が上がる水酸基が存
在することや、水酸基とイソシアネート基を反応させて
ウレタン基を形成することができるために基材への密着
性が向上する利点がある。しかし、塗膜用途において
は、基材の種類によっては(例えばプラスチック材料に
対しては)必ずしも密着性は十分なものではなかった。
また、密着性を上げるために、ヒドロキシアルキルビニ
ルエーテル含量を増やすと、硬度などの物性を低下させ
る問題があった。
Further, a fluorine-containing resin obtained by copolymerizing a hydroxyalkyl vinyl ether with a fluoroolefin has been reported in order to improve solubility in an organic solvent and adhesion to a substrate (Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 55-55). No. 108789). In the fluorine-containing resin, there is an advantage that the adhesion to the substrate is improved because there is a hydroxyl group that increases the adhesion to the substrate, and the urethane group can be formed by reacting the hydroxyl group with the isocyanate group. is there. However, in a coating film application, the adhesion is not always sufficient depending on the type of the substrate (for example, for a plastic material).
Further, when the content of hydroxyalkyl vinyl ether is increased in order to increase the adhesion, there is a problem that physical properties such as hardness are reduced.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、有機
溶剤に対する溶解性が良好で、塗膜に応用した場合、基
材との密着性が優れ、表面硬度にも十分な性能を付与す
るフッ素含有共重合体(樹脂)およびその共重合体を含
有する樹脂組成物を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide good solubility in an organic solvent and, when applied to a coating film, provide excellent adhesion to a substrate and impart sufficient performance to surface hardness. An object of the present invention is to provide a fluorine-containing copolymer (resin) and a resin composition containing the copolymer.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
を行なった結果、プロペニルエーテル基と水酸基を有す
る化合物をフルオロオレフィンと共重合させたフッ素含
有共重合体を使用することにより上記課題が解決できる
ことを見出し本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have found that the use of a fluorine-containing copolymer obtained by copolymerizing a compound having a propenyl ether group and a hydroxyl group with a fluoroolefin allows the above problem to be solved. And found that the present invention could be solved, and completed the present invention.

【0006】本発明は、 1)フルオロオレフィンと、一般式(1) CH3CH=CH−(OR1)n−OH (1) (式中、R1はC2〜C4のアルキレン基またはC5〜
C12のシクロアルキレン基を表わし、nは1〜10の
整数である。)で示されるプロペニルエーテルと 、他のビニル基含有モノマーとを共重合して得られるフ
ッ素含有樹脂。 2)下記(a)〜(f)のモノマー成分を共重合するこ
とで得られる前記1記載のフッ素含有樹脂: (a)フルオロオレフィン 30〜80モル%、 (b)一般式(1) CH3CH=CH−(OR1)n−OH (1) (式中の記号は前記1の記載と同じ意味を表わす。) で示されるプロペニルエーテル 10〜50モル% (c)アルキルビニルエーテルおよび/またはシクロヘキシルビニルエーテル 10〜45モル% (d)ヒドロキシアルキルビニルエーテルおよび/またはヒドロキシアルキル( メタ)アクリレート 0〜25モル% (e)ビニルエステル、(メタ)アクリル酸エステルおよびプロペニルオキシア ルキルエステルの中から選ばれる少なくとも一種 0〜30モル% (f)カルボキシル基またはグリシジル基を有し、前記(a)〜(e)のモノマ ー成分と共重合可能なビニル系モノマー 0〜30モル%、 3)フルオロオレフィンがテトラフルオロエチレン、フ
ッ化ビニリデン、クロルトリフルオロエチレンおよびヘ
キサフルオロプロピレンから選ばれる少なくとも一つの
化合物である前記1または2に記載のフッ素含有樹脂、 4)アルキルビニルエーテルがフルオロアルキルビニル
エーテルである前記2または3に記載のフッ素含有樹
脂、 5)ゲルパーエションクロマトグラフィー(GPC)の
測定による数平均分子量が500〜50,000で、かつ水酸
基価(mgKOH/g)が20〜120である前記1乃
至4のいずれかに記載のフッ素含有樹脂、および 6)前記1乃至5のいずれかに記載のフッ素含有樹脂と
架橋剤を含有するフッ素含有樹脂組成物に関する。
According to the present invention, 1) a fluoroolefin and a compound represented by the following general formula (1): CH 3 CH = CH— (OR 1 ) n —OH (1) wherein R 1 is a C2-C4 alkylene group or C5-C5
Represents a C12 cycloalkylene group, and n is an integer of 1 to 10. A fluorine-containing resin obtained by copolymerizing the propenyl ether represented by the formula) with another vinyl group-containing monomer. 2) The fluorine-containing resin according to the above 1, which is obtained by copolymerizing the following monomer components (a) to (f): (a) 30 to 80 mol% of a fluoroolefin, (b) general formula (1) CH 3 CH = CH— (OR 1 ) n —OH (1) (The symbols in the formula have the same meanings as described in the above 1.) 10 to 50 mol% of (c) alkyl vinyl ether and / or cyclohexyl Vinyl ether 10 to 45 mol% (d) hydroxyalkyl vinyl ether and / or hydroxyalkyl (meth) acrylate 0 to 25 mol% (e) at least one selected from vinyl esters, (meth) acrylates and propenyloxyalkyl esters (F) having a carboxyl group or a glycidyl group, 0) to 30 mol% of a vinyl monomer copolymerizable with the monomer components of (a) to (e). 3) The fluoroolefin is at least one selected from tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride, chlorotrifluoroethylene and hexafluoropropylene. The fluorine-containing resin according to the above 1 or 2, which is a compound; 4) the fluorine-containing resin according to the above 2 or 3, wherein the alkyl vinyl ether is a fluoroalkyl vinyl ether; 5) a number measured by gel permeation chromatography (GPC) The fluorine-containing resin according to any one of the above items 1 to 4, which has an average molecular weight of 500 to 50,000 and a hydroxyl value (mgKOH / g) of 20 to 120; The present invention relates to a fluorine-containing resin composition containing a resin and a crosslinking agent.

【0007】本発明によれば、一般式(1)のプロペニ
ルエーテルをフッ素樹脂中の構造中に導入することで、
溶剤への溶解性や、硬化後の基材への密着性を高めるこ
とができる。
According to the present invention, by introducing a propenyl ether of the general formula (1) into a structure in a fluororesin,
The solubility in a solvent and the adhesion to a substrate after curing can be improved.

【0008】本発明に係る一般式(1)で示されるプロ
ペニルエーテルは、例えば対応するポリアルキレングリ
コールモノアリルエーテルまたはポリシクロアルキレン
グリコールモノアリルエーテルを異性化することによっ
て製造することが出来る。このようなアリルエーテルか
らプロペニルエーテルへの異性化は、例えばRuやR
h、Pd金属錯体を触媒に用いて高温下で行なう反応
や、溶媒中t−ブトキシドカリウムなどのアルカリ触媒
を用いる公知の方法により行なうことができる。
The propenyl ether represented by the general formula (1) according to the present invention can be produced, for example, by isomerizing the corresponding polyalkylene glycol monoallyl ether or polycycloalkylene glycol monoallyl ether. Such isomerization of allyl ether to propenyl ether is carried out by, for example, Ru or R
The reaction can be performed at a high temperature using a h, Pd metal complex as a catalyst, or by a known method using an alkali catalyst such as potassium t-butoxide in a solvent.

【0009】一般式(1)中、nは2〜10の整数であ
るが、好ましくはn=1〜3である。また、R1は、C
2〜C4のアルキレン基またはC5〜C12のシクロア
ルキレン基であり、アルキレン基としては、例えば、−
CH2−CH2−、−(CH3)CH−CH2−、−(CH
23−、−(CH24−、−(CH3)CH−(CH2
2−が挙げられ、シクロアルキレン基としては、例え
ば、シクロヘキシレン基、シクロオクチレン基、シクロ
ドデシレン基が挙げられる。フッ素含有樹脂の溶解性と
物性を保持するバランスの優れるものとして特に好まし
いのは、R1が−CH2−CH2−、−(CH3)CH−C
2−、−(CH23−で、n=1〜3のものである。
具体例としては、エチレングリコールモノプロペニルエ
ーテル、ジエチレングリコールモノプロぺニルエーテ
ル、トリエチレングリコールモノプロペニルエーテル、
プロピレングリコールモノプロペニルエーテル、ジプロ
ピレングリコールモノプロペニルエーテル、トリプロピ
レングリコールモノプロペニルエーテル等がある。
In the general formula (1), n is an integer of 2 to 10, preferably n = 1 to 3. R 1 is C
A C2-C4 alkylene group or a C5-C12 cycloalkylene group; examples of the alkylene group include-
CH 2 —CH 2 —, — (CH 3 ) CH—CH 2 —, — (CH
2) 3 -, - (CH 2) 4 -, - (CH 3) CH- (CH 2)
2-, and examples of the cycloalkylene group include a cyclohexylene group, a cyclooctylene group, and a cyclododecylene group. It is particularly preferable that the fluorine-containing resin has an excellent balance of maintaining the solubility and the physical properties, when R 1 is —CH 2 —CH 2 —, — (CH 3 ) CH—C
H 2 —, — (CH 2 ) 3 —, where n = 1 to 3.
Specific examples include ethylene glycol monopropenyl ether, diethylene glycol monopropenyl ether, triethylene glycol monopropenyl ether,
Examples include propylene glycol monopropenyl ether, dipropylene glycol monopropenyl ether, and tripropylene glycol monopropenyl ether.

【0010】一般式(1)のプロペニルエーテルの組成
比は、共重合体を構成するモノマー全体の10〜50モ
ル%であり、好ましくは10〜30モル%である。10
モル%以下では、フッ素樹脂の溶剤への溶解性が低下し
たり、基材への密着性が低下する。50モル%を超える
と、耐熱性、耐候性などの物性低下につながるので好ま
しくない。
The composition ratio of the propenyl ether of the general formula (1) is from 10 to 50 mol%, preferably from 10 to 30 mol%, based on the total monomers constituting the copolymer. 10
If it is at most mol%, the solubility of the fluororesin in the solvent will decrease, and the adhesion to the substrate will decrease. If it exceeds 50 mol%, it is not preferable because physical properties such as heat resistance and weather resistance are reduced.

【0011】本発明で使用するフルオロオレフィンの例
としては、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデ
ン、クロルトリフルオロエチレン、モノフルオロエチレ
ン、ヘキサフルオロプロピレン、ヘキサフルオロイソブ
テン、フッ化ビニルなどが挙げられる。
Examples of the fluoroolefin used in the present invention include tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride, chlorotrifluoroethylene, monofluoroethylene, hexafluoropropylene, hexafluoroisobutene, vinyl fluoride and the like.

【0012】フルオロオレフィンの組成比は、共重合体
を構成するモノマー全体の30〜80モル%であり、好
ましくは40〜60モル%である。80モル%よりも多
い場合は、フッ素含有樹脂の溶剤に対する溶解性が極端
に低下するので好ましくない。また、30モル%より少
ない場合は、耐候性、耐薬品性が低下するので好ましく
ない。
[0012] The composition ratio of the fluoroolefin is 30 to 80 mol%, preferably 40 to 60 mol%, based on the total monomers constituting the copolymer. If it is more than 80 mol%, the solubility of the fluorine-containing resin in the solvent is extremely reduced, which is not preferable. On the other hand, if it is less than 30 mol%, weather resistance and chemical resistance are undesirably reduced.

【0013】本発明に係る共重合体用のヒドロキシビニ
ルエーテルとしては、例えば、ヒドロキシエチルビニル
エーテル、ヒドロキシプロピルビニルエーテル、ヒドロ
キシブチルビニルエーテル、ヒドロキシヘキシルビニル
エーテル、ヒドロキシペンチルビニルエーテルなどが挙
げられる。
The hydroxyvinyl ether for the copolymer according to the present invention includes, for example, hydroxyethyl vinyl ether, hydroxypropyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, hydroxyhexyl vinyl ether, hydroxypentyl vinyl ether and the like.

【0014】ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート
としては、ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、ヒ
ドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチ
ル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
Examples of the hydroxyalkyl (meth) acrylate include hydroxymethyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate and the like.

【0015】アルキルビニルエーテルとしては、メチル
ビニルエーテル、エチルビニルエーテル、イソプロピル
ビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニ
ルエーテル等、またはアルキルビニルエーテルのアルキ
ル水素原子の一部がフッ素原子で置換されたフルオロア
ルキルビニルエーテルであり、例えば、2,2,2−ト
リフルオロエチルビニルエーテル、2,2,3,3−テ
トラフルオロプロピルビニルエーテル、2,2,3,
3,3−ペンタフルオロペンチルビニルエーテル、2,
2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチル
ビニルエーテルなどのフルオロアルキル基の炭素数が1
〜10、好ましくは2〜6のフルオロアルキルビニルエ
ーテルなどが挙げられる。
The alkyl vinyl ether is, for example, methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, propyl vinyl ether, butyl vinyl ether, or the like, or a fluoroalkyl vinyl ether in which a part of the alkyl hydrogen atoms of the alkyl vinyl ether is substituted with a fluorine atom. , 2,2-trifluoroethyl vinyl ether, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl vinyl ether, 2,2,3
3,3-pentafluoropentyl vinyl ether, 2,
Fluoroalkyl groups such as 2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl vinyl ether have 1 carbon atom
And 10, preferably 2 to 6 fluoroalkyl vinyl ethers.

【0016】本発明で使用するビニルエステルは、ビニ
ル基を有するエステル化合物なら何れでもよく、例え
ば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピ
バリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、カプロン酸ビニ
ル等の脂肪族カルボン酸のビニルエステル、シクロヘキ
サンカルボン酸ビニルエステル等の脂環式ビニルエステ
ル、安息香酸ビニルエステル、t−ブチル安息香酸ビニ
ルエステル等の芳香族ビニルエステル、ヒドロキシエチ
ルビニルエステル、ヒドロキシプロピルビニルエステ
ル、ヒドロキシブチルビニルエステル等のヒドロキシア
ルキルビニルエステルが挙げられる。
The vinyl ester used in the present invention may be any ester compound having a vinyl group, for example, an aliphatic compound such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl pivalate, vinyl stearate and vinyl caproate. Vinyl esters of carboxylic acids, alicyclic vinyl esters such as cyclohexane carboxylic acid vinyl ester, etc., aromatic vinyl esters such as vinyl benzoate, vinyl t-butyl benzoate, hydroxyethyl vinyl ester, hydroxypropyl vinyl ester, hydroxybutyl Examples include hydroxyalkyl vinyl esters such as vinyl esters.

【0017】本発明で使用する(メタ)アクリル酸エス
テルとしては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)ア
クリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メ
タ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ア
リル等が挙げられる。
The (meth) acrylate used in the present invention includes methyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic acid. Allyl and the like.

【0018】プロペニルオキシアルキルエステルは、プ
ロペニルオキシアルキル基を有するエステル化合物なら
何れでもよく、例えば、酢酸プロペニルオキシエチルエ
ステル、酢酸プロペニルオキシプロピルエステル、プロ
ピオン酸オキシエチルエステル、プロピオン酸プロペニ
ルオキシプロピルエステル、安息香酸プロペニルオキシ
エチルエステル、安息香酸プロペニルオキシプロピルエ
ステル、シクロヘキサンカルボン酸プロペニルオキシエ
チルエステル、シクロヘキサンカルボン酸プロペニルオ
キシプロピルエステル等が挙げられる。
The propenyloxyalkyl ester may be any ester compound having a propenyloxyalkyl group, for example, propenyloxyethyl acetate, propenyloxypropyl acetate, oxyethyl propionate, propenyloxypropyl propionate, benzoate Acid propenyloxyethyl ester, benzoic acid propenyloxypropyl ester, cyclohexanecarboxylic acid propenyloxyethyl ester, cyclohexanecarboxylic acid propenyloxypropyl ester, and the like.

【0019】本発明で使用するカルボキシル基またはグ
リシジル基を有し、(a)〜(e)のモノマー成分と共
重合可能なビニル系モノマーとしては、ビニル基とカル
ボキシル基またはグリシジル基を有する化合物であれば
特に限定されない。例えば、ビニル酢酸、デセン酸、ク
ロトン酸、ウンデシレン酸、ドデシレン酸、アリルグリ
シジルエーテル、ビニルグリシジルエーテル、3,4−
エポキシシクロヘキシルメチルビニルエーテル、3,4
−エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート等が挙
げられる。これらのモノマーは、基材への密着性の向上
に寄与する。
The vinyl monomer having a carboxyl group or glycidyl group and copolymerizable with the monomer components (a) to (e) used in the present invention is a compound having a vinyl group and a carboxyl group or a glycidyl group. There is no particular limitation as long as it exists. For example, vinyl acetic acid, decenoic acid, crotonic acid, undecylenic acid, dodecylenic acid, allyl glycidyl ether, vinyl glycidyl ether, 3,4-
Epoxy cyclohexyl methyl vinyl ether, 3,4
-Epoxycyclohexyl (meth) acrylate and the like. These monomers contribute to improving the adhesion to the substrate.

【0020】上記共重合可能なモノマーは、単独で使用
してもよいし、2種類以上合わせて使用してもよい。
The above copolymerizable monomers may be used alone or in combination of two or more.

【0021】本発明のフッ素共重合体は、重合触媒を用
いて、−20〜150℃の温度で、常圧もしくは加圧下
にて、溶液重合、乳化重合、懸濁重合または塊重合等の
方法により共重合させることにより得ることができる。
The fluorine copolymer of the present invention can be prepared by a method such as solution polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization or bulk polymerization using a polymerization catalyst at a temperature of -20 to 150 ° C. under normal pressure or pressure. To obtain a copolymer.

【0022】重合触媒としては、アシルパーオキサイ
ド、アルキルパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイ
ドのような有機系パーオキサイド、過酸化水素、過硫酸
カリウム、過硫酸アンモニウム、過炭酸塩のような無機
系パーオキサイド、アゾビスイソブチロニトリルのよう
なアゾ化合物等が挙げられる。
Examples of the polymerization catalyst include organic peroxides such as acyl peroxide, alkyl peroxide and dialkyl peroxide, inorganic peroxides such as hydrogen peroxide, potassium persulfate, ammonium persulfate and percarbonate, and azo peroxides. An azo compound such as bisisobutyronitrile is exemplified.

【0023】重合時に使用する溶媒として水系および有
機溶媒が使用できる。有機溶媒としてはトルエン、キシ
レン等の芳香族炭化水素、テトラヒドロフラン、ジエチ
ルエーテルなどエーテル類、メタノール、エタノール、
イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール
類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエス
テル類、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ジメチ
ルホルムアミド、N−メチル−ピロリドン等が使用でき
る。また、水系で重合を行なう場合は、乳化剤や懸濁剤
を使用する。
Aqueous and organic solvents can be used as the solvent used in the polymerization. Organic solvents include toluene, aromatic hydrocarbons such as xylene, tetrahydrofuran, ethers such as diethyl ether, methanol, ethanol,
Alcohols such as isopropyl alcohol and butanol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, dimethylformamide, N-methyl-pyrrolidone and the like can be used. When polymerization is carried out in an aqueous system, an emulsifier or a suspending agent is used.

【0024】このような重合反応において、重合を進行
させるために炭酸カリウムや炭酸ナトリウムなどの弱塩
基性のアルカリ金属塩を添加してもよい。
In such a polymerization reaction, a weakly basic alkali metal salt such as potassium carbonate or sodium carbonate may be added to promote the polymerization.

【0025】本発明のフッ素含有共重合体は、ゲルパー
ミュエーションクロマトグラフィー(GPC)測定によ
る数平均分子量(Mn)が500〜50,000、好ましくは
2,000〜20,000の範囲のものである。Mnが500以下
では、架橋させた場合の塗膜樹脂の物性低下を引き起こ
す。また50,000以上では、塗膜時のハンドリングが悪く
なる。
The fluorine-containing copolymer of the present invention has a number average molecular weight (Mn) of from 500 to 50,000, preferably by gel permeation chromatography (GPC).
It is in the range of 2,000-20,000. When Mn is 500 or less, the physical properties of the coating resin when crosslinked are reduced. If it is more than 50,000, handling at the time of coating becomes poor.

【0026】本発明では、水酸基を含有した重合性モノ
マーを用いて、重合することでフッ素含有の共重合体が
得られるが、共重合体中に水酸基を含むので、その水酸
基と反応する架橋剤、および所望によりその他の成分を
含有する樹脂組成物として、用途に応じた硬化性樹脂組
成物を得ることができる。水酸基含有量については、架
橋剤の種類や、硬化温度、硬化触媒の種類により決定さ
れ、目的に応じた上記組成範囲の中から選択することが
望ましい。
In the present invention, a fluorine-containing copolymer is obtained by polymerizing using a polymerizable monomer having a hydroxyl group. However, since the copolymer contains a hydroxyl group, a crosslinking agent which reacts with the hydroxyl group is obtained. As a resin composition containing, and, if desired, other components, a curable resin composition suitable for the intended use can be obtained. The hydroxyl group content is determined by the type of the crosslinking agent, the curing temperature, and the type of the curing catalyst, and is desirably selected from the above composition range according to the purpose.

【0027】本発明のフッ素含有共重合体は、水酸基価
(mgKOH/g)で、20〜120の範囲である。2
0未満では、架橋度が低下して、硬化膜の物性を低下さ
せる。
The fluorine-containing copolymer of the present invention has a hydroxyl value (mg KOH / g) in the range of 20 to 120. 2
If it is less than 0, the degree of cross-linking is reduced, and the physical properties of the cured film are reduced.

【0028】架橋剤としては、官能基を2以上を持って
いる化合物が挙げられ、例えば、ヘキサメチレンジソシ
アネート、ヘキサメチレンジイソシアネートの三量体、
キシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネー
ト、イソホロンジイソシアネート、ジフェニルメタンジ
イソシナネート、ブロック型イソシアネート等のポリイ
ソシアネート類、無水フタル、無水ヘキサヒドロフタル
酸等の酸無水物、多価アミン類、アミノ樹脂、エポキシ
樹脂などがある。架橋剤の配合量は、フッ素含有共重合
体の水酸基に対して1〜2当量(イソシアネート基で)
である。
Examples of the crosslinking agent include compounds having two or more functional groups, for example, hexamethylene dissocyanate, trimer of hexamethylene diisocyanate,
Polyisocyanates such as xylylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, blocked isocyanate, acid anhydrides such as phthalic anhydride and hexahydrophthalic anhydride, polyamines, amino resins, epoxy resins and so on. The compounding amount of the crosslinking agent is 1 to 2 equivalents (in the isocyanate group) based on the hydroxyl group of the fluorine-containing copolymer.
It is.

【0029】硬化反応は、室温から180℃の温度下で
あり、硬化触媒を加えることで反応を促進させる。
The curing reaction is carried out at a temperature of from room temperature to 180 ° C., and the reaction is accelerated by adding a curing catalyst.

【0030】本発明のフッ素含有樹脂組成物は、塗料や
コーテイング材料として適用する場合は、溶剤へ溶かし
て使用することができる。溶剤としては、トルエン、キ
シレン等の芳香族炭化水素、エタノール、イソプロピル
アルコール、ブタノール等のアルコール類、アセトン、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケト
ン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、エチル
セロソルブ、ブチルセロソルブ、等が使用できる。
When the fluorine-containing resin composition of the present invention is applied as a coating material or a coating material, it can be used by dissolving it in a solvent. Examples of the solvent include toluene, aromatic hydrocarbons such as xylene, ethanol, isopropyl alcohol, alcohols such as butanol, acetone,
Ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, ethyl cellosolve, butyl cellosolve and the like can be used.

【0031】また、用途によっては、必要に応じて着色
剤、顔料、金属粉末、ガラス、紫外線吸収剤、分散安定
剤、平滑剤、増粘剤、消泡剤などの添加剤や充填剤など
を添加することもできる。
Depending on the application, additives such as colorants, pigments, metal powders, glass, ultraviolet absorbers, dispersion stabilizers, leveling agents, thickeners, defoamers, fillers, etc. may be added as necessary. It can also be added.

【0032】[0032]

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例1:2リットルの撹拌装置付きステンレス製オー
トクレーブに、ピバリン酸ビニルを59g(15モル
%)、エチレングリコールモノプロペニルエーテル10
3g(20モル%)、エチルビニルエーテル54g(1
5モル%)、酢酸ブチル300g、炭酸カリウム2g、
アゾビスイソブチロニトリル4gを仕込んで、オートク
レーブ内を窒素置換した。液体窒素でオートクレーブ内
を冷却して内部を脱気し、クロロトリフルオロエチレン
を290g(50モル%)を導入した。その後、慎重に
昇温をして反応容器内温を60〜70℃にコントロール
して反応を18時間行なった。その後、室温まで冷却し
て、未反応の原料を除去して開放した。得られた共重合
体溶液をメンブランフィルターで濾過後、貧溶媒のヘキ
サンによる再沈処理で濾過を行ない、共重合体の固形分
を得た。水酸基価、分子量等を表1に記す。なお、分子
量Mnについては、ゲルパーミエーションクロマトグラ
フィー(GPC)を用いて求めた。この共重合体10g
を酢酸ブチル50重量%で溶かし、ヘキサメチレンジイ
ソシアネートをフッ素含有共重合体の水酸基価の1.5等
量に相当する量を加え、さらに触媒にジブチル錫オキサ
イド0.001gを混合して、アルミ板上に塗装して、30
ミクロンの塗膜を一週間常温乾燥して作成した。この塗
膜の密着性、鉛筆硬度の物性を測定した結果を表1に記
す。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 59 g (15 mol%) of vinyl pivalate and ethylene glycol monopropenyl ether 10 in a 2-liter stainless steel autoclave equipped with a stirrer
3 g (20 mol%), 54 g of ethyl vinyl ether (1
5 mol%), 300 g of butyl acetate, 2 g of potassium carbonate,
4 g of azobisisobutyronitrile was charged and the inside of the autoclave was replaced with nitrogen. The inside of the autoclave was cooled with liquid nitrogen to degas the inside, and 290 g (50 mol%) of chlorotrifluoroethylene was introduced. Thereafter, the temperature was carefully raised to control the internal temperature of the reaction vessel at 60 to 70 ° C., and the reaction was carried out for 18 hours. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature to remove unreacted raw materials and opened. The obtained copolymer solution was filtered through a membrane filter, and then filtered by reprecipitation treatment with hexane as a poor solvent to obtain a solid content of the copolymer. Table 1 shows the hydroxyl value, molecular weight and the like. The molecular weight Mn was determined by using gel permeation chromatography (GPC). 10 g of this copolymer
Was dissolved in 50% by weight of butyl acetate, hexamethylene diisocyanate was added in an amount corresponding to 1.5 equivalents of the hydroxyl value of the fluorine-containing copolymer, and 0.001 g of dibutyltin oxide was further mixed with the catalyst, followed by painting on an aluminum plate. Then 30
A micron coating was dried at room temperature for one week to produce a coating. Table 1 shows the results obtained by measuring the adhesion and physical properties of the pencil hardness of the coating film.

【0033】実施例2〜4:原料の種類と仕込み組成比
を表1に示すように変えて実施例1と同様の方法で、重
合を行ないフッ素含有共重合体を得た。アルミ板上への
塗膜も同様な方法で実施した。物性、評価結果について
も表1に併せて記す。
Examples 2 to 4: Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the types of raw materials and the charged composition ratio were changed as shown in Table 1, to obtain a fluorine-containing copolymer. The coating on the aluminum plate was performed in the same manner. Physical properties and evaluation results are also shown in Table 1.

【0034】比較例1:実施例1と同様な方法で、一般
式(1)で示されるプロペニルエーテルを使用せずに、
フッ素含有樹脂を表1記載の配合系で実施した。塗膜し
た物性結果についても併せて表1に記す。
Comparative Example 1 In the same manner as in Example 1, without using the propenyl ether represented by the general formula (1),
The fluorine-containing resin was used in the compounding system shown in Table 1. The results of the physical properties of the coated film are also shown in Table 1.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】表1に示した諸物性の評価方法は以下の通
りである。 [溶解性]フッ素含有樹脂と架橋剤と溶剤を混合した時
の溶解性。透明なものを○、不透明名なもの×とした。 [密着性]JIS−K5400の碁盤目剥離試験を行な
い、1mmの升目100をセロハンテープではがして、
剥離された升目を確認した。100個の升目について、
剥がれていない部分を確認することにより以下のような
判定法で行なった。 ○:100/100(全く剥がれていない)、 △:90〜99/100、 ×:0〜89/100。 [鉛筆硬度]JIS−K5400に従った。 [耐溶剤性]メチルエチルケトンを含んだ脱脂綿で塗膜
面を拭いたときその面に変化がある場合を×、ない場合
を○とした。
The methods for evaluating various physical properties shown in Table 1 are as follows. [Solubility] Solubility when a fluorine-containing resin, a crosslinking agent and a solvent are mixed. Transparent ones were marked with ○, and opaque ones were marked with x. [Adhesion] A cross-cut peeling test according to JIS-K5400 was conducted, and the 1 mm square 100 was peeled off with a cellophane tape.
The peeled cells were confirmed. For 100 squares,
The following judgment method was carried out by confirming a part which was not peeled off. :: 100/100 (not peeled off at all), Δ: 90 to 99/100, ×: 0 to 89/100. [Pencil hardness] According to JIS-K5400. [Solvent resistance] When the surface of the coating film was wiped with absorbent cotton containing methyl ethyl ketone, there was no change in the surface, and when there was no change, the case was not good.

【0037】[0037]

【発明の効果】実施例および比較例からわかるように、
フルオロオレフィンと一般式(1)で示されるプロペニ
ルエーテルとを必須モノマー成分とする本発明のフッ素
含有共重合体を含有する樹脂組成物は、従来得られてい
るフッ素樹脂系塗膜の物性を損なうことなく、基板への
密着性、硬度に優れた塗膜を与えることができる。
As can be seen from the examples and comparative examples,
The resin composition containing the fluorine-containing copolymer of the present invention containing a fluoroolefin and a propenyl ether represented by the general formula (1) as essential monomer components impairs the physical properties of a conventionally obtained fluororesin-based coating film. Without this, a coating film having excellent adhesion to a substrate and excellent hardness can be provided.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 博 大分県大分市大字中の洲2番地 昭和電工 株式会社大分工場内 Fターム(参考) 4J002 BD121 BD141 BD151 BD161 EL136 ET006 FD146 4J100 AC24P AC26P AC27P AC30P AE09Q AE09R AE09T AE19S AG02T AG04T AG05T AG08T AL03T AL08T AL09S BA03Q BA08Q BB17R BC04R BC04T BC43T BC54T DA01 DA30 JA01  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Hiroshi Uchida 2nd floor in Oita City, Oita Prefecture Showa Denko Oita Plant F-term (reference) 4J002 BD121 BD141 BD151 BD161 EL136 ET006 FD146 4J100 AC24P AC26P AC27P AC30P AE09Q AE09R AE09T AE19S AG02T AG04T AG05T AG08T AL03T AL08T AL09S BA03Q BA08Q BB17R BC04R BC04T BC43T BC54T DA01 DA30 JA01

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】フルオロオレフィンと、一般式(1) CH3CH=CH−(OR1)n−OH (1) (式中、R1はC2〜C4のアルキレン基またはC5〜
C12のシクロアルキレ ン基を表わし、nは1〜10の整数である。)で示され
るプロペニルエーテルと 、他のビニル基含有モノマーとを共重合して得られるフ
ッ素含有樹脂。
1. A fluoroolefin and a compound represented by the general formula (1): CH 3 CH = CH— (OR 1 ) n —OH (1) wherein R 1 is a C2-C4 alkylene group or C5-C4
Represents a cycloalkylene group of C12, and n is an integer of 1 to 10. A fluorine-containing resin obtained by copolymerizing the propenyl ether represented by the formula) with another vinyl group-containing monomer.
【請求項2】下記(a)〜(f)のモノマー成分を共重
合することで得られ る請求項1記載のフッ素含有樹脂: (a)フルオロオレフィン 30〜80モル%、 (b)一般式(1) CH3CH=CH−(OR1)n−OH (1) (式中の記号は請求項1の記載と同じ意味を表わす。) で示されるプロペニルエーテル 10〜50モル% (c)アルキルビニルエーテルおよび/またはシクロヘキシルビニルエーテル 10〜45モル% (d)ヒドロキシアルキルビニルエーテルおよび/またはヒドロキシアルキル( メタ)アクリレート 0〜25モル% (e)ビニルエステル、(メタ)アクリル酸エステルおよびプロペニルオキシア ルキルエステルの中から選ばれる少なくとも一種 0〜30モル% (f)カルボキシル基またはグリシジル基を有し、前記(a)〜(e)のモノマ ー成分と共重合可能なビニル系モノマー 0〜30モル%。
2. The fluorine-containing resin according to claim 1, which is obtained by copolymerizing the following monomer components (a) to (f): (a) 30 to 80 mol% of a fluoroolefin; (1) CH 3 CH = CH- (OR 1) n-OH (1) propenyl ether 10-50 mol% represented by (the symbols in the formula. where the same meanings as described claim 1) (c) Alkyl vinyl ether and / or cyclohexyl vinyl ether 10 to 45 mol% (d) hydroxyalkyl vinyl ether and / or hydroxyalkyl (meth) acrylate 0 to 25 mol% (e) vinyl ester, (meth) acrylate ester and propenyloxyalkyl ester At least one selected from the group consisting of 0 to 30 mol% (f) a carboxyl group or a glycidyl group; And 0 to 30 mol% of a vinyl monomer copolymerizable with the monomer components (a) to (e).
【請求項3】フルオロオレフィンが、テトラフルオロエ
チレン、フッ化ビニリデン、クロルトリフルオロエチレ
ンおよびヘキサフルオロプロピレンから選ばれる少なく
とも一つの化合物である請求項1または2に記載のフッ
素含有樹脂。
3. The fluorine-containing resin according to claim 1, wherein the fluoroolefin is at least one compound selected from tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride, chlorotrifluoroethylene and hexafluoropropylene.
【請求項4】アルキルビニルエーテルが、フルオロアル
キルビニルエーテルである請求項2または3に記載のフ
ッ素含有樹脂。
4. The fluorine-containing resin according to claim 2, wherein the alkyl vinyl ether is a fluoroalkyl vinyl ether.
【請求項5】ゲルパーエションクロマトグラフィー(G
PC)の測定による数平均分子量が500〜50,000で、
かつ水酸基価(mgKOH/g)が20〜120である
請求項1乃至4のいずれかに記載のフッ素含有樹脂。
5. A gel permeation chromatography (G
PC) has a number average molecular weight of 500 to 50,000,
The fluorine-containing resin according to any one of claims 1 to 4, wherein the hydroxyl value (mgKOH / g) is 20 to 120.
【請求項6】請求項1乃至5のいずれかに記載のフッ素
含有樹脂と架橋剤を含有するフッ素含有樹脂組成物。
6. A fluorine-containing resin composition comprising the fluorine-containing resin according to claim 1 and a crosslinking agent.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010077444A (en) * 2000-02-02 2001-08-20 안원술 Compositions for coating wiper
FR2980479A1 (en) * 2011-09-22 2013-03-29 Commissariat Energie Atomique Copolymer containing vinyl ether repeating units, useful in electrolytic membranes for lithium batteries in computer, television, mobile telephone, transportation e.g. electric and hybrid vehicles, medical fields and microelectronics
CN117003925A (en) * 2023-08-08 2023-11-07 上海华谊三爱富新材料有限公司 Fluorine-containing copolymers and preparation methods and uses thereof

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FR2980479A1 (en) * 2011-09-22 2013-03-29 Commissariat Energie Atomique Copolymer containing vinyl ether repeating units, useful in electrolytic membranes for lithium batteries in computer, television, mobile telephone, transportation e.g. electric and hybrid vehicles, medical fields and microelectronics
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