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JP2015199881A - Method of producing fluorine resin-containing aqueous dispersion liquid - Google Patents

Method of producing fluorine resin-containing aqueous dispersion liquid Download PDF

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JP2015199881A
JP2015199881A JP2014080912A JP2014080912A JP2015199881A JP 2015199881 A JP2015199881 A JP 2015199881A JP 2014080912 A JP2014080912 A JP 2014080912A JP 2014080912 A JP2014080912 A JP 2014080912A JP 2015199881 A JP2015199881 A JP 2015199881A
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Japan
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monomer
fluororesin
aqueous dispersion
group
dispersion
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Pending
Application number
JP2014080912A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
瑞菜 豊田
Mizuna Toyoda
瑞菜 豊田
鷲見 直子
Naoko Washimi
直子 鷲見
祐二 原
Yuji Hara
祐二 原
俊 齋藤
Takashi Saito
俊 齋藤
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.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】高硬度で優れた耐擦傷性を有する塗膜を形成できる含フッ素樹脂水性分散液の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】乳化重合によってフッ素樹脂を含む含フッ素樹脂水性分散液を製造する工程(x)、および前記含フッ素樹脂水性分散液を合成吸着剤に接触させる工程(y)を有する、含フッ素樹脂水性分散液の製造方法。
【選択図】なし
An object of the present invention is to provide a method for producing a fluororesin aqueous dispersion capable of forming a coating film having high hardness and excellent scratch resistance.
A fluorine-containing resin comprising a step (x) of producing a fluorine-containing resin aqueous dispersion containing a fluorine resin by emulsion polymerization, and a step (y) of bringing the fluorine-containing resin aqueous dispersion into contact with a synthetic adsorbent. A method for producing an aqueous dispersion.
[Selection figure] None

Description

本発明は、含フッ素樹脂水性分散液の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing an aqueous fluororesin dispersion.

従来、建材用のコンクリート製品、外壁材(金属系サイディング材等)、建築用ガラス、ガードレール、橋梁等の土木用部材、タンク、プラント等は、外部の環境に曝されて使用されるため、その表面に耐候性、耐薬品性(耐酸性雨性)、耐温水性に優れた含フッ素樹脂塗料が塗装されている。   Conventionally, concrete products for building materials, outer wall materials (metal siding materials, etc.), architectural glass, guard rails, civil engineering members such as bridges, tanks, plants, etc. are used by being exposed to the external environment. The surface is coated with a fluorine-containing resin paint excellent in weather resistance, chemical resistance (acid rain resistance), and warm water resistance.

含フッ素樹脂塗料としては、たとえば、フッ素樹脂を含む含フッ素樹脂水性分散液をベースとするものが知られている。具体的には、下記のものが提案されている。
(1)親水性部位を有するマクロモノマーに基づく重合単位を必須構成成分とする含フッ素系共重合体が水に分散されている含フッ素樹脂水性分散液を塗料ベースとして含む塗料(特許文献1)。
(2)フルオロオレフィンに基づく重合単位、プロピレンに基づく重合単位、エチレンに基づく重合単位、ブチレンに基づく重合単位を含むフッ素系共重合体が水に分散されている含フッ素樹脂水性分散液を塗料ベースとして含む塗料(特許文献2)。
(3)含フッ素樹脂エマルションとアクリル共重合体の水溶液または分散体からなる塗料(特許文献3)。
As the fluorine-containing resin paint, for example, a paint based on a fluorine-containing resin aqueous dispersion containing a fluorine resin is known. Specifically, the following have been proposed.
(1) A paint containing, as a paint base, an aqueous fluorine-containing resin dispersion in which a fluorine-containing copolymer having a polymer unit based on a macromonomer having a hydrophilic site as an essential constituent is dispersed in water (Patent Document 1) .
(2) A paint-based fluororesin aqueous dispersion in which a fluorocopolymer containing polymer units based on fluoroolefin, polymer units based on propylene, polymer units based on ethylene, polymer units based on butylene is dispersed in water (Patent Document 2)
(3) A paint comprising an aqueous solution or dispersion of a fluororesin emulsion and an acrylic copolymer (Patent Document 3).

特開平2−225550号公報JP-A-2-225550 特開2001−164173号公報JP 2001-164173 A 特開2004−250637号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-250637

しかし、特許文献1〜3のような含フッ素樹脂水性分散液を用いる塗料では、当該分散液を乳化重合により製造する際に低分子量体が生じることで、形成される塗膜の硬度が低下し、耐擦傷性が低くなることがある。   However, in paints using fluororesin aqueous dispersions as in Patent Documents 1 to 3, low molecular weight substances are produced when the dispersions are produced by emulsion polymerization, so that the hardness of the formed coating film decreases. The scratch resistance may be lowered.

本発明は、高硬度で優れた耐擦傷性を有する塗膜を形成できる含フッ素樹脂水性分散液の製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a method for producing an aqueous fluororesin dispersion capable of forming a coating film having high hardness and excellent scratch resistance.

本発明の含フッ素樹脂水性分散液の製造方法は、下記の工程(x)および工程(y)を有する方法である。
(x)乳化重合によってフッ素樹脂を含む含フッ素樹脂水性分散液を製造する工程。
(y)前記含フッ素樹脂水性分散液を合成吸着剤に接触させる工程。
The method for producing an aqueous fluororesin dispersion of the present invention is a method having the following step (x) and step (y).
(X) The process of manufacturing the fluororesin aqueous dispersion containing a fluororesin by emulsion polymerization.
(Y) A step of bringing the aqueous fluororesin dispersion into contact with a synthetic adsorbent.

本発明の含フッ素樹脂水性分散液の製造方法によれば、高硬度で優れた耐擦傷性を有する塗膜を形成できる含フッ素樹脂水性分散液が得られる。   According to the method for producing an aqueous fluororesin dispersion of the present invention, an aqueous fluororesin dispersion capable of forming a coating film having high hardness and excellent scratch resistance can be obtained.

以下の用語の定義は、本明細書および特許請求の範囲にわたって適用される。
「含フッ素樹脂水性分散液」とは、含フッ素樹脂が水性媒体に分散したものを意味する。
「構成単位」とは、単量体が重合することによって形成された該単量体に由来する単位を意味する。重合反応によって直接形成された単位であってもよく、重合体を処理することによって該単位の一部が別の構造に変換された単位であってもよい。
「単量体」とは、ラジカル重合性不飽和基を有する化合物を意味する。
「架橋性基」とは、硬化剤と反応することにより架橋構造を形成可能な基、または架橋性基同士が反応して架橋構造を形成可能な基を意味する。
「マクロモノマー」とは、片末端にラジカル重合性不飽和基を有する低分子量のポリマーまたはオリゴマーを意味する。
「親水性部位」とは、親水性基を有する部位、親水性の結合を有する部位、またはこれらの組み合わせからなる部位を意味する。
「合成吸着剤」とは、多孔質構造を持たせた球状の架橋性高分子からなる成形体を意味する。
「低分子量体」とは、重合中に発生したラジカルが主鎖上に移動することで主鎖が切れ、分子量が小さくなったオリゴマーを意味する。
「硬化剤」とは、「架橋性基」と反応可能な基を2個以上有し、架橋性基と反応することにより架橋構造を形成可能な化合物を意味する。
The following definitions of terms apply throughout this specification and the claims.
The “fluorinated resin aqueous dispersion” means a dispersion of a fluorine-containing resin in an aqueous medium.
“Structural unit” means a unit derived from a monomer formed by polymerization of the monomer. It may be a unit directly formed by a polymerization reaction, or may be a unit in which a part of the unit is converted into another structure by treating the polymer.
“Monomer” means a compound having a radically polymerizable unsaturated group.
The “crosslinkable group” means a group capable of forming a crosslinked structure by reacting with a curing agent, or a group capable of forming a crosslinked structure by reacting with each other.
The “macromonomer” means a low molecular weight polymer or oligomer having a radical polymerizable unsaturated group at one end.
The “hydrophilic part” means a part having a hydrophilic group, a part having a hydrophilic bond, or a part composed of a combination thereof.
The “synthetic adsorbent” means a molded body made of a spherical crosslinkable polymer having a porous structure.
The “low molecular weight body” means an oligomer having a molecular weight reduced by radicals generated during polymerization moving onto the main chain to break the main chain.
The “curing agent” means a compound having two or more groups capable of reacting with the “crosslinkable group” and capable of forming a crosslinked structure by reacting with the crosslinkable group.

<含フッ素樹脂水性分散液の製造方法>
本発明の含フッ素樹脂水性分散液の製造方法は、下記の工程(x)および工程(y)を有する。
(x)乳化重合によってフッ素樹脂を含む含フッ素樹脂水性分散液を製造する工程。
(y)前記含フッ素樹脂水性分散液を合成吸着剤に接触させる工程。
<Method for producing fluororesin aqueous dispersion>
The method for producing an aqueous fluororesin dispersion of the present invention includes the following step (x) and step (y).
(X) The process of manufacturing the fluororesin aqueous dispersion containing a fluororesin by emulsion polymerization.
(Y) A step of bringing the aqueous fluororesin dispersion into contact with a synthetic adsorbent.

[工程(x)]
工程(x)では、乳化重合を行うことでフッ素樹脂を含む含フッ素樹脂水性分散液を得る。具体的には、水性媒体および重合開始剤の存在下で、フッ素樹脂を製造するための単量体を乳化重合させて、フッ素樹脂を含む含フッ素樹脂水性分散液を得る。
[Step (x)]
In the step (x), a fluororesin aqueous dispersion containing a fluororesin is obtained by performing emulsion polymerization. Specifically, a monomer for producing a fluororesin is emulsion polymerized in the presence of an aqueous medium and a polymerization initiator to obtain an aqueous fluororesin dispersion containing the fluororesin.

(フッ素樹脂)
工程(x)で製造する含フッ素樹脂水性分散液に含まれるフッ素樹脂としては、特に限定されないが、後述の含フッ素共重合体(I)、含フッ素モノマーに基づく構成単位と必要に応じてオレフィンに基づく構成単位を含有し、前記含フッ素モノマーが、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレンおよびパーフルオロアルキルビニルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも1種である、含フッ素重合体(ただし、含フッ素共重合体(I)を除く。)等が挙げられる。
フッ素樹脂としては、耐候性、耐水性、耐薬品性、耐熱性に優れた塗膜を形成できる点から、下記の単量体(a)に基づく構成単位(A)(以下、構成単位(A)と記す。)と、下記の単量体(b)に基づく構成単位(B)(以下、構成単位(B)と記す。)とを有し、必要に応じて下記の単量体(c)に基づく構成単位(C)を有する含フッ素共重合体(I)が好ましい。
単量体(a):フルオロオレフィン。
単量体(b):架橋性基を有し、フッ素原子を有しない単量体。
単量体(c):単量体(a)および単量体(b)以外の単量体。
すなわち、工程(x)では、単量体(a)と単量体(b)とを含み、必要に応じて単量体(c)を含む単量体混合物を乳化重合に用いることが好ましい。
(Fluorine resin)
The fluororesin contained in the fluororesin aqueous dispersion produced in the step (x) is not particularly limited, but the fluorocopolymer (I) described later, a structural unit based on the fluoromonomer, and an olefin as necessary. A fluorine-containing polymer (provided that the fluorine-containing monomer is at least one selected from the group consisting of tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride, hexafluoropropylene and perfluoroalkyl vinyl ether). And fluorine copolymer (I) are excluded.).
As the fluororesin, the structural unit (A) based on the following monomer (a) (hereinafter referred to as the structural unit (A) is used because it can form a coating film excellent in weather resistance, water resistance, chemical resistance, and heat resistance. And a structural unit (B) based on the following monomer (b) (hereinafter referred to as the structural unit (B)), and the following monomer (c) The fluorine-containing copolymer (I) having a structural unit (C) based on
Monomer (a): fluoroolefin.
Monomer (b): A monomer having a crosslinkable group and having no fluorine atom.
Monomer (c): Monomer other than monomer (a) and monomer (b).
That is, in the step (x), it is preferable to use a monomer mixture containing the monomer (a) and the monomer (b) and, if necessary, the monomer (c) for emulsion polymerization.

単量体(a):
単量体(a)は、フルオロオレフィンである。単量体(a)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
フルオロオレフィンは、オレフィン炭化水素(一般式C2n)の水素原子の1個以上がフッ素原子で置換された化合物である。フルオロオレフィンにおいては、フッ素原子で置換されていない水素原子の1個以上が塩素原子で置換されていてもよい。
フルオロオレフィンにおけるフッ素原子の数は、2以上が好ましく、3〜6がより好ましく、3または4がさらに好ましい。フルオロオレフィンにおけるフッ素原子の数が2以上であれば、耐候性に優れた塗膜を形成しやすい。
Monomer (a):
The monomer (a) is a fluoroolefin. A monomer (a) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
A fluoroolefin is a compound in which one or more hydrogen atoms of an olefin hydrocarbon (general formula C n H 2n ) are substituted with a fluorine atom. In the fluoroolefin, one or more hydrogen atoms not substituted with fluorine atoms may be substituted with chlorine atoms.
The number of fluorine atoms in the fluoroolefin is preferably 2 or more, more preferably 3 to 6, and even more preferably 3 or 4. When the number of fluorine atoms in the fluoroolefin is 2 or more, it is easy to form a coating film excellent in weather resistance.

フルオロオレフィンとしては、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ペンタフルオロプロピレン、ヘキサフルオロプロピレン等の炭素数2〜4のフルオロオレフィン等が挙げられる。なかでも、耐候性の点から、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く、クロロトリフルオロエチレンがより好ましい。   Examples of the fluoroolefin include fluoroolefins having 2 to 4 carbon atoms such as vinylidene fluoride, trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene, pentafluoropropylene, and hexafluoropropylene. Of these, chlorotrifluoroethylene and tetrafluoroethylene are preferable from the viewpoint of weather resistance, and chlorotrifluoroethylene is more preferable.

単量体(b):
単量体(b)は、架橋性基を有し、フッ素原子を有しない単量体である。単量体(b)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
架橋性基としては、特に限定されず、たとえば、水酸基、アルコキシシリル基、カルボキシ基、アミノ基、イソシアネート基、エポキシ基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基等のラジカル重合性不飽和基が挙げられる。
架橋性基としては、含フッ素樹脂水性分散液の機械的安定性、化学的安定性が良好となり、架橋性も優れることから、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、エポキシ基が好ましく、水酸基が特に好ましい。
Monomer (b):
The monomer (b) is a monomer having a crosslinkable group and not having a fluorine atom. A monomer (b) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
The crosslinkable group is not particularly limited, and examples thereof include a hydroxyl group, an alkoxysilyl group, a carboxy group, an amino group, an isocyanate group, an epoxy group, a vinyl group, an allyl group, a propenyl group, an isopropenyl group, an acryloyl group, and a methacryloyl group. These radically polymerizable unsaturated groups are mentioned.
As the crosslinkable group, a hydroxyl group, a carboxy group, an amino group, and an epoxy group are preferable, and a hydroxyl group is particularly preferable because the mechanical stability and chemical stability of the fluororesin aqueous dispersion are improved and the crosslinkability is also excellent. .

水酸基を有する単量体(b)としては、下記の単量体(b1)、単量体(b2)が好ましい。
単量体(b1):下式(b1)で表される水酸基含有単量体。
単量体(b2):親水性部位を有するマクロモノマー。
X−Y−Z ・・・(b1)
ただし、Xはラジカル重合性不飽和基であり、Yはn−ノニレン基またはシクロヘキサン−1,4−ジメチレン基であり、Zは水酸基である。
As the monomer (b) having a hydroxyl group, the following monomer (b1) and monomer (b2) are preferable.
Monomer (b1): A hydroxyl group-containing monomer represented by the following formula (b1).
Monomer (b2): a macromonomer having a hydrophilic site.
XYZ (b1)
However, X is a radically polymerizable unsaturated group, Y is an n-nonylene group or a cyclohexane-1,4-dimethylene group, and Z is a hydroxyl group.

Xは、ラジカル重合性不飽和基と、必要に応じてラジカル重合性不飽和基とYとを連結する連結基とを有する。ラジカル重合性不飽和基としては、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基等が挙げられる。連結基は、エーテル結合が好ましい。   X has a radically polymerizable unsaturated group and, if necessary, a linking group that links the radically polymerizable unsaturated group and Y. Examples of the radical polymerizable unsaturated group include a vinyl group, an allyl group, a propenyl group, an isopropenyl group, an acryloyl group, and a methacryloyl group. The linking group is preferably an ether bond.

単量体(b1)としては、たとえば、下記のものが挙げられる。
(1)CH=CHOCH−cycloC10−CHOH
(2)CH=CHCHOCH−cycloC10−CHOH
(3)CH=CHOC18OH
(4)CH=CHCHOC18OH
Examples of the monomer (b1) include the following.
(1) CH 2 = CHOCH 2 -cycloC 6 H 10 -CH 2 OH
(2) CH 2 = CHCH 2 OCH 2 -cycloC 6 H 10 -CH 2 OH
(3) CH 2 = CHOC 9 H 18 OH
(4) CH 2 = CHCH 2 OC 9 H 18 OH

単量体(b1)としては、単量体(a)との交互共重合性に優れ、含フッ素樹脂水性分散液により形成する塗膜の耐候性が良好になることから、ビニルエーテル型の構造を有するものが好ましい。   The monomer (b1) is excellent in alternating copolymerization with the monomer (a), and the weather resistance of the coating film formed from the fluororesin aqueous dispersion is improved. What has is preferable.

単量体(b2)としては、片末端にラジカル重合性不飽和基を有し、主鎖にオキシエチレン単位等の構成単位を少なくとも2個有する化合物が挙げられる。構成単位の数は、重合性、耐水性等の点から、100個以下が好ましい。   Examples of the monomer (b2) include compounds having a radically polymerizable unsaturated group at one end and having at least two structural units such as oxyethylene units in the main chain. The number of structural units is preferably 100 or less from the viewpoint of polymerizability, water resistance and the like.

親水性部位を構成する親水性基としては、イオン性、ノニオン性、両性およびこれらの組み合わせのいずれであってもよい。含フッ素樹脂水性分散液の化学的安定性の点からは、ノニオン性または両性の親水性基を有する部位とイオン性の親水性基を有する部位とを組み合わせるか、または親水性基を有する部位と親水性の結合を有する部位とを組み合わせることが好ましい。   The hydrophilic group constituting the hydrophilic portion may be any of ionic, nonionic, amphoteric and a combination thereof. From the viewpoint of chemical stability of the fluororesin aqueous dispersion, a portion having a nonionic or amphoteric hydrophilic group and a portion having an ionic hydrophilic group are combined, or a portion having a hydrophilic group It is preferable to combine with a site having a hydrophilic bond.

単量体(b2)としては、たとえば、下記のマクロモノマーが挙げられる。
単量体(b21):主鎖にポリエーテル鎖またはポリエステル鎖を有し、片末端にラジカル重合性不飽和基を有するマクロモノマー。
単量体(b22):親水性のエチレン性不飽和モノマーがラジカル重合した鎖を有し、片末端にラジカル重合性不飽和基(ビニルオキシ基またはアリルオキシ基)を有するマクロモノマー。
Examples of the monomer (b2) include the following macromonomer.
Monomer (b21): a macromonomer having a polyether chain or a polyester chain in the main chain and a radically polymerizable unsaturated group at one end.
Monomer (b22): a macromonomer having a chain obtained by radical polymerization of a hydrophilic ethylenically unsaturated monomer and having a radical polymerizable unsaturated group (vinyloxy group or allyloxy group) at one end.

単量体(b21)としては、たとえば、下記のものが挙げられる。
(1)CH=CHO(CH[O(CHOR
ただし、aは1〜10の整数であり、bは1〜4の整数であり、cは2〜20の整数であり、Rは水素原子または炭素数1〜10のアルキル基(以下、低級アルキル基と記す。)である。
(2)CH=CHCHO(CH[O(CHOR
ただし、dは1〜10の整数であり、eは1〜4の整数であり、fは2〜20の整数であり、Rは水素原子または低級アルキル基である。
(3)CH=CHO(CH(OCHCH(OCHCH(CH))OR
ただし、gは1〜10の整数であり、hは2〜20の整数であり、kは0〜20の整数であり、Rは水素原子または低級アルキル基であり、オキシエチレン単位およびオキシプロピレン単位はブロック、ランダムのいずれの型で配列されていてもよい。
(4)CH=CHCHO(CH(OCHCH(OCHCH(CH))OR
ただし、mは1〜10の整数であり、nは2〜20の整数であり、pは0〜20の整数であり、Rは水素原子または低級アルキル基であり、オキシエチレン単位とオキシプロピレン単位はブロック、ランダムのいずれの型で配列されていてもよい。
(5)CH=CHO(CHO(CO(CHO)
ただし、qは1〜10の整数であり、rは1〜10の整数であり、sは1〜30の整数である。
Examples of the monomer (b21) include the following.
(1) CH 2 = CHO (CH 2 ) a [O (CH 2 ) b ] c OR 1
However, a is an integer of from 1 to 10, b is an integer of 1 to 4, c is an integer from 2 to 20, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (hereinafter, lower This will be referred to as an alkyl group.).
(2) CH 2 = CHCH 2 O (CH 2) d [O (CH 2) e] f OR 2
However, d is an integer from 1 to 10, e is an integer from 1 to 4, f is an integer of 2 to 20, R 2 is a hydrogen atom or a lower alkyl group.
(3) CH 2 = CHO (CH 2 ) g (OCH 2 CH 2 ) h (OCH 2 CH (CH 3 )) k OR 3
However, g is an integer of from 1 to 10, h is an integer of 2 to 20, k is an integer of 0 to 20, R 3 is a hydrogen atom or a lower alkyl group, oxyethylene units and oxypropylene The unit may be arranged in either block or random form.
(4) CH 2 = CHCH 2 O (CH 2) m (OCH 2 CH 2) n (OCH 2 CH (CH 3)) p OR 4
However, m represents an integer of 1 to 10, n is an integer of 2 to 20, p is an integer of 0 to 20, R 4 is a hydrogen atom or a lower alkyl group, oxyethylene units and oxypropylene The unit may be arranged in either block or random form.
(5) CH 2 = CHO ( CH 2) q O (CO (CH 2) r O) s H
However, q is an integer of 1-10, r is an integer of 1-10, and s is an integer of 1-30.

単量体(b21)としては、単量体(a)との共重合性に優れている点から、片末端がビニルエーテル型の構造を有するものが好ましく、親水性に優れている点から、ポリエーテル鎖部分が、オキシエチレン単位からなるもの、またはオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位からなるものが特に好ましい。
単量体(b21)としては、安定性等の諸性質が良好になる点から、オキシエチレン単位を2個以上有するものが好ましい。なお、オキシアルキレン単位の数が大きすぎると、塗膜の耐水性、耐候性等が低下するおそれがある。
As the monomer (b21), one having a vinyl ether type structure at one end is preferable from the viewpoint of excellent copolymerizability with the monomer (a), and from the viewpoint of excellent hydrophilicity, Particularly preferred are those in which the ether chain portion is composed of oxyethylene units, or composed of oxyethylene units and oxypropylene units.
The monomer (b21) is preferably one having two or more oxyethylene units from the viewpoint that various properties such as stability are improved. If the number of oxyalkylene units is too large, the water resistance, weather resistance, etc. of the coating film may be reduced.

単量体(b21)は、水酸基を有するビニルエーテルもしくはアリルエーテルに、ホルムアルデヒドもしくはジオールを重合させる方法、またはアルキレンオキシドもしくはラクトン環を有する化合物を開環重合させる方法等により製造できる。   The monomer (b21) can be produced by a method of polymerizing formaldehyde or diol with a vinyl ether or allyl ether having a hydroxyl group, or a method of ring-opening polymerization of a compound having an alkylene oxide or a lactone ring.

単量体(b22)は、たとえば、下記の方法により製造できる。
縮合可能な官能基を有する開始剤および連鎖移動剤の存在下に親水性基を有するエチレン性不飽和モノマーをラジカル重合させることにより、縮合可能な官能基を有する重合体を製造し、縮合可能な官能基にグリシジルビニルエーテル、グリシジルアリルエーテル等を反応させ、末端にラジカル重合性不飽和基を導入する方法(山下ら,Polym.Bull.,5.335(1981))。
A monomer (b22) can be manufactured by the following method, for example.
A polymer having a condensable functional group can be produced by radical polymerization of an ethylenically unsaturated monomer having a hydrophilic group in the presence of an initiator having a condensable functional group and a chain transfer agent. A method in which a functional group is reacted with glycidyl vinyl ether, glycidyl allyl ether or the like to introduce a radical polymerizable unsaturated group at the terminal (Yamashita et al., Polym. Bull., 5.335 (1981)).

親水性基を有するエチレン性不飽和モノマーとしては、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、2−メトキシエチルアクリレート、2−メトキシエチルメタクリレート、ジアセトンアクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート、多価アルコールのアクリレート、多価アルコールのメタクリレート、ビニルピロリドン等が挙げられる。   Examples of the ethylenically unsaturated monomer having a hydrophilic group include acrylamide, methacrylamide, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, 2-methoxyethyl acrylate, 2-methoxyethyl methacrylate, diacetone acrylamide, hydroxyethyl acrylate, hydroxy Examples include propyl acrylate, hydroxybutyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxybutyl methacrylate, polyhydric alcohol acrylate, polyhydric alcohol methacrylate, and vinylpyrrolidone.

単量体(c):
単量体(c)は、単量体(a)および単量体(b)以外の単量体である。
単量体(c)としては、特に限定されず、たとえば、オレフィン類(エチレン、プロピレン等)、ビニルエーテル類(エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル等)、ビニルエステル類(ブタン酸ビニルエステル、オクタン酸ビニルエステル等)、アリルエーテル類(エチルアリルエーテル等)、アリルエステル類(エチルアリルエステル等)、芳香族ビニル化合物類(スチレン、ビニルトルエン等)、(メタ)アクリル酸エステル類(アクリル酸ブチル、メタクリル酸エチル等)等が挙げられる。
Monomer (c):
The monomer (c) is a monomer other than the monomer (a) and the monomer (b).
The monomer (c) is not particularly limited, and examples thereof include olefins (ethylene, propylene, etc.), vinyl ethers (ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, butyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, etc.), vinyl esters (butanoic acid vinyl ester). , Octanoic acid vinyl ester, etc.), allyl ethers (ethyl allyl ether, etc.), allyl esters (ethyl allyl ester, etc.), aromatic vinyl compounds (styrene, vinyl toluene, etc.), (meth) acrylic acid esters (acrylic) Acid butyl, ethyl methacrylate, etc.).

単量体(c)としては、オレフィン類、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、アリルエーテル類、アリルエステル類が好ましい。
オレフィン類としては、炭素数が2〜10のオレフィン類が好ましい。
ビニルエーテル類、ビニルエステル類、アリルエーテル類、アリルエステル類としては、炭素数が2〜15の直鎖状、分岐状または脂環状のアルキル基を有するものが好ましい。
As the monomer (c), olefins, vinyl ethers, vinyl esters, allyl ethers, and allyl esters are preferable.
As olefins, olefins having 2 to 10 carbon atoms are preferable.
As vinyl ethers, vinyl esters, allyl ethers, and allyl esters, those having a linear, branched or alicyclic alkyl group having 2 to 15 carbon atoms are preferred.

構成単位の割合:
構成単位(B)のモル数に対する構成単位(A)のモル数の比(A/B)は、0.5〜800が好ましく、1.5〜300がより好ましい。A/Bが前記下限値以上であれば、塗膜の耐候性、耐水性がより良好になる。A/Bが前記上限値以下であれば、分散性がより良好になる。
構成単位(A)と構成単位(B)の総モル数に対する構成単位(C)のモル数の比(C/(A+B))は、0.01〜1が好ましい。
Composition unit ratio:
The ratio (A / B) of the number of moles of the structural unit (A) to the number of moles of the structural unit (B) is preferably 0.5 to 800, more preferably 1.5 to 300. When A / B is not less than the lower limit, the weather resistance and water resistance of the coating film become better. If A / B is not more than the above upper limit value, the dispersibility becomes better.
The ratio (C / (A + B)) of the number of moles of the structural unit (C) to the total number of moles of the structural unit (A) and the structural unit (B) is preferably 0.01-1.

(水性媒体)
水性媒体としては、水、水と水溶性有機溶媒との混合物等が挙げられる。
水溶性有機溶媒としては、tert−ブタノール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコール等が挙げられる。
(Aqueous medium)
Examples of the aqueous medium include water, a mixture of water and a water-soluble organic solvent, and the like.
Examples of the water-soluble organic solvent include tert-butanol, propylene glycol, dipropylene glycol, dipropylene glycol monomethyl ether, and tripropylene glycol.

水性媒体に水溶性有機溶媒が含まれると、単量体の分散性、および生成したフッ素樹脂の分散性が向上し、生産性が高まる。
水性媒体が水溶性有機溶媒を含む場合、水溶性有機溶媒の含有量は、水の100質量部に対して、1〜40質量部が好ましく、3〜30質量部がより好ましい。
When a water-soluble organic solvent is contained in the aqueous medium, the dispersibility of the monomer and the dispersibility of the generated fluororesin are improved, and the productivity is increased.
When an aqueous medium contains a water-soluble organic solvent, 1-40 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of water, and, as for content of a water-soluble organic solvent, 3-30 mass parts is more preferable.

(重合開始剤)
重合開始剤としては、公知のラジカル重合開始剤が挙げられる。具体的には、たとえば、過硫酸塩(過硫酸アンモニウム塩等)、レドックス開始剤(過酸化水素と亜硫酸水素ナトリウム等との組み合わせ等)、これらに無機系開始剤(第一鉄塩、硝酸銀等)を共存させた系、二塩基酸過酸化物(ジコハク酸パーオキシド、ジグルタール酸パーオキシド等)、有機系開始剤(アゾビスブチロニトリル等)等が挙げられる。
(Polymerization initiator)
Examples of the polymerization initiator include known radical polymerization initiators. Specifically, for example, persulfate (ammonium persulfate, etc.), redox initiator (a combination of hydrogen peroxide and sodium hydrogen sulfite, etc.), and inorganic initiators (ferrous salts, silver nitrate, etc.) , A dibasic acid peroxide (disuccinic acid peroxide, diglutaric acid peroxide, etc.), an organic initiator (azobisbutyronitrile, etc.) and the like.

重合開始剤の使用量は、特に限定されず、使用する単量体の総量100質量部に対して、0.01〜5質量部が好ましい。   The usage-amount of a polymerization initiator is not specifically limited, 0.01-5 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of total amounts of the monomer to be used.

(連鎖移動剤)
工程(x)の乳化重合では、連鎖移動剤を用いてもよい。連鎖移動剤を用いることにより、フッ素樹脂の重合度(分子量)を調節できる。また、水性媒体中の単量体の濃度の合計が高まる。
連鎖移動剤としては、たとえば、アルキルメルカプタン(tert−ドデシルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、ステアリルメルカプタン等)、アミノエタンチオール、メルカプトエタノール、3−メルカプトプロピオン酸、2−メルカプトプロピオン酸、チオリンゴ酸、チオグリコール酸、3,3’−ジチオ−ジプロピオン酸、チオグリコール酸2−エチルヘキシル、チオグリコール酸n−ブチル、チオグリコール酸メトキシブチル、チオグリコール酸エチル、2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン、四塩化炭素等が挙げられる。
(Chain transfer agent)
In the emulsion polymerization in the step (x), a chain transfer agent may be used. By using a chain transfer agent, the degree of polymerization (molecular weight) of the fluororesin can be adjusted. Moreover, the sum total of the density | concentration of the monomer in an aqueous medium increases.
Examples of the chain transfer agent include alkyl mercaptans (tert-dodecyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, stearyl mercaptan, etc.), aminoethanethiol, mercaptoethanol, 3-mercaptopropionic acid, 2-mercaptopropionic acid, thiomalic acid, thioglycol. Acid, 3,3′-dithio-dipropionic acid, 2-ethylhexyl thioglycolate, n-butyl thioglycolate, methoxybutyl thioglycolate, ethyl thioglycolate, 2,4-diphenyl-4-methyl-1- Examples include pentene and carbon tetrachloride.

連鎖移動剤の使用量は、特に限定されず、使用する単量体の総量100質量部に対して0〜2質量部が好ましい。   The usage-amount of a chain transfer agent is not specifically limited, 0-2 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of total amounts of the monomer to be used.

(乳化剤)
工程(x)の乳化重合においては、乳化剤を用いてもよく、乳化剤を用いなくても乳化重合が可能であれば乳化剤を用いなくてもよい。
乳化剤としては、アニオン性乳化剤、ノニオン性乳化剤、カチオン性乳化剤等が挙げられる。乳化剤としては、ノニオン性乳化剤、アニオン性乳化剤が好ましい。
(emulsifier)
In the emulsion polymerization in the step (x), an emulsifier may be used, and an emulsifier may not be used as long as emulsion polymerization is possible without using an emulsifier.
Examples of the emulsifier include an anionic emulsifier, a nonionic emulsifier, and a cationic emulsifier. As the emulsifier, a nonionic emulsifier and an anionic emulsifier are preferable.

ノニオン性乳化剤としては、アルキルフェノールエチレンオキシド付加物、高級アルコールエチレンオキシド付加物、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのブロックコポリマー等が挙げられる。
アニオン性乳化剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸エステル塩、リン酸エステル塩等が挙げられる。
Nonionic emulsifiers include alkylphenol ethylene oxide adducts, higher alcohol ethylene oxide adducts, block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, and the like.
Examples of the anionic emulsifier include alkyl benzene sulfonate, alkyl naphthalene sulfonate, higher fatty acid salt, alkyl sulfate ester salt, alkyl ether sulfate ester salt, and phosphate ester salt.

乳化剤を使用する場合、乳化剤の使用量は、含フッ素樹脂水性分散液の総量100質量%に対して、0.01〜10質量%となる量が好ましい。   When using an emulsifier, the usage-amount of an emulsifier is the quantity used as 0.01-10 mass% with respect to 100 mass% of total amounts of a fluororesin aqueous dispersion.

乳化重合の方式としては、特に限定されず、たとえば、バッチ重合、単量体滴下重合、乳化単量体滴下重合等による方式が挙げられる。
乳化重合の条件は、特に限定されない。たとえば、重合開始温度は、0〜100℃が好ましく、10〜90℃がより好ましい。また、反応圧力は、0.1〜10MPaが好ましく、0.2〜5MPaがより好ましい。
乳化重合に用いる反応器としては、ステンレス製撹拌機付きオートクレーブ(耐圧硝子工業(株)製)等が挙げられる。
The method of emulsion polymerization is not particularly limited, and examples thereof include batch polymerization, monomer dropping polymerization, emulsion monomer dropping polymerization, and the like.
The conditions for emulsion polymerization are not particularly limited. For example, the polymerization start temperature is preferably 0 to 100 ° C, more preferably 10 to 90 ° C. Further, the reaction pressure is preferably 0.1 to 10 MPa, and more preferably 0.2 to 5 MPa.
Examples of the reactor used for emulsion polymerization include a stainless steel autoclave with a stirrer (manufactured by Pressure Glass Industrial Co., Ltd.).

[工程(y)]
工程(y)では、工程(x)で得た含フッ素樹脂水性分散液を合成吸着剤に接触させる。合成吸着剤は、架橋性高分子の細孔表面と被吸着物質間の物理的相互作用により溶液中から種々の有機物を吸着する性質を有するため、含フッ素樹脂水性分散液を合成吸着剤に接触させることで、該含フッ素樹脂水性分散液中に生じた低分子量体が吸着除去される。それにより、合成吸着剤と接触後の含フッ素樹脂水性分散液を用いることで、低分子量体に起因する硬度の低下が抑制され、優れた耐擦傷性を有する塗膜を形成できる。
[Step (y)]
In the step (y), the fluororesin aqueous dispersion obtained in the step (x) is brought into contact with the synthetic adsorbent. Synthetic adsorbents have the property of adsorbing various organic substances from the solution due to physical interaction between the pore surface of the crosslinkable polymer and the adsorbed substance, so the fluororesin aqueous dispersion is brought into contact with the synthetic adsorbent. By doing so, the low molecular weight substance produced in the fluororesin aqueous dispersion is adsorbed and removed. Thereby, by using the fluororesin aqueous dispersion after contact with the synthetic adsorbent, a decrease in hardness due to the low molecular weight body is suppressed, and a coating film having excellent scratch resistance can be formed.

含フッ素樹脂水性分散液と合成吸着剤とを接触させる方法としては、たとえば、下記の方法が挙げられる。
・含フッ素樹脂水性分散液に合成吸着剤を投入し、撹拌する方法(バッチ法)。
・合成吸着剤を充填した充填塔に、含フッ素樹脂水性分散液を通す方法(連続法)。
Examples of the method for bringing the fluororesin aqueous dispersion into contact with the synthetic adsorbent include the following methods.
-A method in which a synthetic adsorbent is introduced into an aqueous fluororesin dispersion and stirred (batch method).
-A method of passing a fluororesin aqueous dispersion through a packed tower packed with a synthetic adsorbent (continuous method).

含フッ素樹脂水性分散液と合成吸着剤との接触時間は、10〜420分が好ましく、10〜360分がより好ましく、30〜360分がさらに好ましい。接触時間が前記下限値以上であれば、低分子量体が充分に除去されやすく、高硬度で耐擦傷性が良好な塗膜を形成しやすくなる。接触時間が前記上限値以下であれば、短時間で効率良く処理が行える。
また、合成吸着剤は酸・アルカリ条件に対しての耐久性に優れているため、広範囲な吸着・溶離条件の適用が可能である。
The contact time between the fluororesin aqueous dispersion and the synthetic adsorbent is preferably 10 to 420 minutes, more preferably 10 to 360 minutes, and even more preferably 30 to 360 minutes. When the contact time is equal to or greater than the lower limit, the low molecular weight substance is easily removed sufficiently, and a coating film having high hardness and good scratch resistance is easily formed. If the contact time is less than or equal to the above upper limit value, the treatment can be performed efficiently in a short time.
Further, since the synthetic adsorbent is excellent in durability against acid and alkali conditions, a wide range of adsorption and elution conditions can be applied.

合成吸着剤と含フッ素樹脂水性分散液の量の比(合成吸着剤の質量/含フッ素樹脂水性分散液の質量)は、形成される塗膜の硬度および耐擦傷性の点から、1/50〜1/3000が好ましく、1/50〜1/2000がより好ましく、1/100〜1/2000がさらに好ましい。   The ratio of the amount of the synthetic adsorbent to the fluororesin aqueous dispersion (the mass of the synthetic adsorbent / the mass of the fluororesin aqueous dispersion) is 1/50 from the viewpoint of the hardness and scratch resistance of the coating film to be formed. ~ 1/3000 is preferable, 1/50 to 1/2000 is more preferable, and 1/100 to 1/2000 is more preferable.

(合成吸着剤)
合成吸着剤としては、特に限定されず、たとえば、芳香族系合成吸着剤、メタクリル酸エステル系合成吸着剤等が挙げられる。なかでも、塗膜の硬度および耐擦傷性の点から、芳香族系合成吸着剤が好ましく、スチレン−ジビニルベンゼン系合成吸着剤がより好ましい。
合成吸着剤は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
(Synthetic adsorbent)
The synthetic adsorbent is not particularly limited, and examples thereof include aromatic synthetic adsorbents and methacrylic ester synthetic adsorbents. Of these, aromatic synthetic adsorbents are preferable and styrene-divinylbenzene synthetic adsorbents are more preferable from the viewpoints of the hardness and scratch resistance of the coating film.
A synthetic adsorbent may be used alone or in combination of two or more.

合成吸着剤の比表面積は、300〜900m/gが好ましく、400〜800m/gがより好ましい。合成吸着剤の比表面積が前記下限値以上であれば、吸着物を遊離することなく吸着することができる。合成吸着剤の比表面積が前記上限値以下であれば、小さな分子を効率良く吸着することができる。
なお、合成吸着剤の比表面積は、窒素吸着によるBET法により測定される。
The specific surface area of the synthetic adsorbent is preferably from 300~900m 2 / g, 400~800m 2 / g is more preferable. If the specific surface area of the synthetic adsorbent is not less than the lower limit, the adsorbate can be adsorbed without liberation. If the specific surface area of the synthetic adsorbent is not more than the above upper limit value, small molecules can be adsorbed efficiently.
The specific surface area of the synthetic adsorbent is measured by the BET method using nitrogen adsorption.

合成吸着剤の形状は、球状であることが好ましい。
合成吸着剤の平均粒子径は、100〜1600μmが好ましく、300〜1300μmがより好ましい。合成吸着剤の平均粒子径が前記下限値以上であれば、低分子量の不純物を効率良く吸着できる。合成吸着剤の平均粒子径が前記上限値以下であれば、含フッ素樹脂水性分散液に接触させても閉塞することなく効率良く吸着できる。
なお、合成吸着剤の平均粒子径は、篩を積み重ねた篩別により測定される。
The shape of the synthetic adsorbent is preferably spherical.
The average particle size of the synthetic adsorbent is preferably 100 to 1600 μm, and more preferably 300 to 1300 μm. If the average particle diameter of the synthetic adsorbent is not less than the lower limit, low molecular weight impurities can be efficiently adsorbed. If the average particle size of the synthetic adsorbent is not more than the above upper limit value, it can be adsorbed efficiently without being clogged even if it is brought into contact with the aqueous fluororesin dispersion.
In addition, the average particle diameter of a synthetic adsorbent is measured by sieving in which sieves are stacked.

合成吸着剤の市販品としては、たとえば、三菱化学社製の商品名「HP20」、「HP30」、「SP800」、「SP205」、ピュロライト社製の商品名「PAD600」、「PAD900」等が挙げられる。なかでも、塗膜の硬度および耐擦傷性の点から、三菱化学社製の商品名「HP20」、「HP30」、「SP800」、「SP205」が好ましく、含フッ素樹脂水性分散液の安定性の点から、「HP20」がより好ましい。   Examples of commercially available synthetic adsorbents include trade names “HP20”, “HP30”, “SP800”, “SP205” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, and trade names “PAD600”, “PAD900” manufactured by Purolite. It is done. Among them, from the viewpoint of the hardness and scratch resistance of the coating film, trade names “HP20”, “HP30”, “SP800”, “SP205” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation are preferable, and stability of the fluororesin aqueous dispersion is improved. From the viewpoint, “HP20” is more preferable.

[任意成分の添加]
本発明の製造方法では、得られる含フッ素樹脂水性分散液に、フッ素樹脂以外の他の重合体、着色剤、硬化剤、その他の添加剤を添加してもよい。これら任意成分の添加は、工程(y)の前に行ってもよく、工程(y)の後に行ってもよい。
[Addition of optional components]
In the production method of the present invention, a polymer other than the fluororesin, a colorant, a curing agent, and other additives may be added to the resulting fluororesin aqueous dispersion. These optional components may be added before step (y) or after step (y).

(他の重合体)
他の重合体としては、特に限定されず、たとえば、アクリル系重合体、ポリエステル重合体等が挙げられる。
他の重合体の添加量は、特に限定されず、フッ素樹脂100質量部に対して、0〜200質量部が好ましい。
(Other polymers)
The other polymer is not particularly limited, and examples thereof include an acrylic polymer and a polyester polymer.
The addition amount of another polymer is not specifically limited, 0-200 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of fluororesins.

(着色剤)
着色剤としては、染料、有機顔料、無機顔料等が挙げられる。
着色剤の添加量は、特に限定されず、含フッ素樹脂水性分散液の総量100質量部に対して、0〜100質量部が好ましい。
(Coloring agent)
Examples of the colorant include dyes, organic pigments, and inorganic pigments.
The addition amount of the colorant is not particularly limited, and is preferably 0 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the fluororesin aqueous dispersion.

(硬化剤)
含フッ素樹脂水性分散液には、耐候性、耐水性、耐薬品性、耐熱性等をさらに向上させるために、硬化剤を添加してもよい。本発明の製造方法で得られる含フッ素樹脂水性分散液は、一液型の塗料としてもよく、二液型の塗料としてもよいが、硬化剤を含ませる場合、二液型の塗料とし、使用直前に両液を混合することが好ましい。
(Curing agent)
In order to further improve the weather resistance, water resistance, chemical resistance, heat resistance and the like, a curing agent may be added to the fluororesin aqueous dispersion. The fluororesin aqueous dispersion obtained by the production method of the present invention may be a one-component paint or a two-component paint, but when a curing agent is included, a two-component paint is used. It is preferable to mix both solutions immediately before.

硬化剤としては、たとえば、ブロックイソシアネート(ヘキサメチレンイソシアネート三量体等)またはその乳化分散体、メラミン樹脂(メチル化メラミン、メチロール化メラミン、ブチロール化メラミン等)、尿素樹脂(メチル化尿素、ブチル化尿素等)等が挙げられる。
硬化剤の添加量は、特に限定されず、フッ素樹脂100質量部に対して、0.1〜20質量部が好ましい。
Examples of the curing agent include block isocyanate (hexamethylene isocyanate trimer, etc.) or an emulsified dispersion thereof, melamine resin (methylated melamine, methylolated melamine, butyrolated melamine, etc.), urea resin (methylated urea, butylated) Urea) and the like.
The addition amount of a hardening | curing agent is not specifically limited, 0.1-20 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of fluororesins.

その他の添加剤としては、アルカリ化合物由来の成分、可塑剤、紫外線吸収剤、レベリング剤、ハジキ防止剤、皮バリ防止剤、顔料分散剤、消泡剤、増粘剤等が挙げられる。
アルカリ化合物由来の成分とは、pHの調整に用いられるアルカリ化合物の他、該アルカリ化合物が他の成分と塩を形成した場合の該アルカリ化合物由来のイオン等も含むことを意味する。
Examples of other additives include components derived from alkali compounds, plasticizers, UV absorbers, leveling agents, repellency inhibitors, anti-burr agents, pigment dispersants, antifoaming agents, and thickeners.
The component derived from an alkali compound means that, in addition to the alkali compound used for adjusting the pH, an ion derived from the alkali compound in the case where the alkali compound forms a salt with other components.

[作用効果]
以上説明した本発明の含フッ素樹脂水性分散液の製造方法によれば、乳化重合で含フッ素樹脂水性分散液中に生じた低分子量体が合成吸着剤によって充分に除去されるため、高硬度で耐擦傷性に優れた塗膜を形成できる含フッ素樹脂水性分散液が得られる。
また、本発明では、フッ素樹脂として構成単位(A)および構成単位(B)を有する含フッ素共重合体(I)を製造することで、耐候性、耐水性、耐薬品性、耐熱性等に優れた塗膜を形成できる含フッ素樹脂水性分散液が得られる。
[Function and effect]
According to the above-described method for producing an aqueous fluororesin dispersion of the present invention, the low molecular weight produced in the aqueous fluororesin dispersion by emulsion polymerization is sufficiently removed by the synthetic adsorbent. A fluororesin aqueous dispersion capable of forming a coating film excellent in scratch resistance is obtained.
Further, in the present invention, by producing the fluorinated copolymer (I) having the structural unit (A) and the structural unit (B) as the fluororesin, the weather resistance, water resistance, chemical resistance, heat resistance, etc. are improved. An aqueous fluororesin dispersion capable of forming an excellent coating film is obtained.

以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。なお、実施例中の「部」は「質量部」を意味する。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited by the following description. In the examples, “part” means “part by mass”.

[塗膜評価]
酸化チタン(ディポン社製Tipure R−706)の210部、顔料分散剤Disperbyk190(ビックケミー社製、顔料に親和性のある共重合物、酸価10mgKOH/g)の21部、消泡剤デヒドラン1620(コグニス社製)の4.5部、イオン交換水の64.5部、およびガラスビーズの300部を混合し、分散機を用いて分散し、ガラスビーズを濾過により除去して顔料組成物を調製した。該顔料組成物の55gに、各例で得た含フッ素樹脂水性分散液の193g、増粘剤ベルモドール2150(アクゾノーベル社製)の0.5部、ジプロピレングリコールモノn−ブチルエーテルの10g、および水分散型イソシアネート硬化剤バイヒジュール(登録商標)3100(住化バイエル社製)の15部を加えて混合し、塗料組成物を得た。
クロメート処理したアルミニウム板の片面に前記塗料組成物を膜厚20μmになるように塗装し、80℃で1時間乾燥させて塗膜を形成した。
(ペンデュラム硬度)
塗膜のペンデュラム硬度は、Elcometer Instruments Ltd社製ペンデュラム硬度試験機を用いてASTM D4366に従って測定した。
[Coating evaluation]
210 parts of titanium oxide (Tipure R-706 manufactured by Dupont), 21 parts of pigment dispersant Disperbyk190 (manufactured by Big Chemie, copolymer having affinity for pigment, acid value of 10 mgKOH / g), defoamer dehydrane 1620 ( 4.5 parts of Cognis), 64.5 parts of ion exchange water, and 300 parts of glass beads are mixed, dispersed using a disperser, and the glass beads are removed by filtration to prepare a pigment composition. did. To 55 g of the pigment composition, 193 g of the fluororesin aqueous dispersion obtained in each example, 0.5 part of the thickener Vermodol 2150 (manufactured by Akzo Nobel), 10 g of dipropylene glycol mono n-butyl ether, And 15 parts of a water-dispersed isocyanate curing agent, Bihijoule (registered trademark) 3100 (manufactured by Sumika Bayer) were added and mixed to obtain a coating composition.
The coating composition was applied on one side of a chromate-treated aluminum plate to a thickness of 20 μm and dried at 80 ° C. for 1 hour to form a coating film.
(Pendulum hardness)
The pendulum hardness of the coating film was measured according to ASTM D4366 using a pendulum hardness tester manufactured by Elcometer Instruments Ltd.

[pHの測定]
各例で得られた含フッ素樹脂水性分散液について、撹拌直後のpHを測定した。また、含フッ素樹脂水性分散液を保存し、1週間後と2週間後にpHを測定した。
[Measurement of pH]
About the fluororesin aqueous dispersion obtained in each example, the pH immediately after stirring was measured. Further, the fluororesin aqueous dispersion was stored, and the pH was measured after 1 week and 2 weeks.

[原料]
(単量体(a))
CTFE:クロロトリフルオロエチレン(旭硝子(株)製)。
TFE:テトラフルオロエチレン(旭硝子(株)製)。
(単量体(b))
EOVE:CH=CHOCH−cycloC10−CHO(CHCHO)H、平均分子量830(親水性マクロモノマー)(日本乳化剤(株)製)。
HCVE:CH=CHOCH−cycloC10−CHOH(水酸基含有単量体)(BASF社製)。
(単量体(c))
CHVE:シクロヘキシルビニルエーテル(BASF社製)。
2−EHVE:2−エチルヘキシルビニルエーテル(BASF社製)。
(非フッ素系乳化剤)
SLS:ラウリル硫酸ナトリウム(アニオン性非フッ素系乳化剤)(日光ケミカルズ(株)製)。
[material]
(Monomer (a))
CTFE: chlorotrifluoroethylene (Asahi Glass Co., Ltd.).
TFE: Tetrafluoroethylene (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.).
(Monomer (b))
EOVE: CH 2 = CHOCH 2 -cycloC 6 H 10 -CH 2 O (CH 2 CH 2 O) n H, average molecular weight 830 (hydrophilic macromonomer) (manufactured by Nippon Emulsifier Co.).
HCVE: CH 2 = CHOCH 2 -cycloC 6 H 10 -CH 2 OH ( hydroxyl group-containing monomer) (manufactured by BASF).
(Monomer (c))
CHVE: cyclohexyl vinyl ether (manufactured by BASF).
2-EHVE: 2-ethylhexyl vinyl ether (manufactured by BASF).
(Non-fluorine emulsifier)
SLS: Sodium lauryl sulfate (anionic non-fluorinated emulsifier) (manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.).

[例1]
工程(x):
内容積2500mLのステンレス製撹拌機付きオートクレーブ(耐圧硝子工業(株)製)中に、CHVEの330g、2−EHVEの183.5g、EOVEの16.6g、HCVEの27.1g、イオン交換水の1020g、炭酸カリウム(KCO)の2.5g、過硫酸アンモニウム(APS)の0.7g、ノニオン性乳化剤(Newcol−1110:日本乳化剤(株)製)の51g、SLSの0.1gを仕込み、氷で冷却して、窒素ガスを0.7MPaになるよう加圧し、脱気した。この加圧脱気を2回繰り返し、0.01MPaまで脱気して溶存空気を除去した後、CTFE、TFEの470gを仕込み、50℃で24時間、重合反応を行った。重合反応後、未反応の単量体を除去して、含フッ素樹脂水性分散液−1を得た。
工程(y):
200mLビーカーに、合成吸着剤(三菱化学社製、商品名「HP20」)の1gと、含フッ素樹脂水性分散液−1の100gと、撹拌子を入れ、200rpmで1時間撹拌した。
[Example 1]
Step (x):
In an autoclave with a stainless steel stirrer with an internal volume of 2500 mL (manufactured by Pressure Glass Industrial Co., Ltd.), 330 g of CHVE, 183.5 g of 2-EHVE, 16.6 g of EOVE, 27.1 g of HCVE, ion-exchanged water 1020 g, 2.5 g of potassium carbonate (K 2 CO 3 ), 0.7 g of ammonium persulfate (APS), 51 g of nonionic emulsifier (Newcol-1110: manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.), 0.1 g of SLS are charged. The mixture was cooled with ice, pressurized with nitrogen gas to 0.7 MPa, and degassed. This pressure degassing was repeated twice, and after degassing to 0.01 MPa to remove dissolved air, 470 g of CTFE and TFE were charged, and a polymerization reaction was performed at 50 ° C. for 24 hours. After the polymerization reaction, unreacted monomers were removed to obtain a fluororesin aqueous dispersion-1.
Step (y):
In a 200 mL beaker, 1 g of a synthetic adsorbent (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, trade name “HP20”), 100 g of the fluororesin aqueous dispersion-1 and a stirrer were placed, and stirred at 200 rpm for 1 hour.

[例2]
例1と同様に工程(x)を行い、含フッ素樹脂水性分散液−1を得た。
合成吸着剤(三菱化学社製、商品名「HP20」)を用いなかった以外は、例1と同様にして工程(y)を行った。
[Example 2]
Step (x) was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a fluororesin aqueous dispersion-1.
The step (y) was performed in the same manner as in Example 1 except that the synthetic adsorbent (trade name “HP20” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was not used.

各例の評価結果を表1に示す。なお、表1中の略号は以下の意味を示す。
HP20:合成吸着剤(三菱化学社製、商品名「HP20」)。
The evaluation results of each example are shown in Table 1. In addition, the symbol in Table 1 shows the following meaning.
HP20: synthetic adsorbent (trade name “HP20” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).

Figure 2015199881
Figure 2015199881

表1に示すように、合成吸着剤と接触させた例1の含フッ素樹脂水性分散液は、合成吸着剤と接触させなかった例2の含フッ素樹脂水性分散液と比較して、高硬度な塗膜を形成できた。
また、例1の含フッ素樹脂水性分散液は、例2の含フッ素樹脂水性分散液に比べて保存後のpHの低下度合いが小さく、pHが6超に保たれていた。含フッ素樹脂水性分散液のpHが6超に保たれていれば、塗膜を形成する際に硬化速度が速くなりすぎることを抑制でき、均一性が高い塗膜を形成できる。また、酸成分による基材の錆の発生も抑制できる。
As shown in Table 1, the aqueous fluororesin dispersion of Example 1 brought into contact with the synthetic adsorbent has a higher hardness than the aqueous fluororesin dispersion of Example 2 not brought into contact with the synthetic adsorbent. A coating film could be formed.
Further, the aqueous fluororesin dispersion of Example 1 had a lower degree of pH decrease after storage than the aqueous fluororesin dispersion of Example 2, and the pH was kept above 6. If the pH of the fluororesin aqueous dispersion is maintained at more than 6, it is possible to prevent the curing rate from becoming too high when forming the coating film, and it is possible to form a coating film with high uniformity. Moreover, generation | occurrence | production of the rust of the base material by an acid component can also be suppressed.

Claims (1)

下記の工程(x)および工程(y)を有する、含フッ素樹脂水性分散液の製造方法。
(x)乳化重合によってフッ素樹脂を含む含フッ素樹脂水性分散液を製造する工程。
(y)前記含フッ素樹脂水性分散液を合成吸着剤に接触させる工程。
The manufacturing method of the fluororesin aqueous dispersion which has the following process (x) and process (y).
(X) The process of manufacturing the fluororesin aqueous dispersion containing a fluororesin by emulsion polymerization.
(Y) A step of bringing the aqueous fluororesin dispersion into contact with a synthetic adsorbent.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2025187824A1 (en) * 2024-03-07 2025-09-12 ダイキン工業株式会社 Method for producing aqueous fluoropolymer dispersion
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