JP6075433B2 - 含フッ素共重合体組成物 - Google Patents
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Description
本発明の含フッ素共重合体組成物は、フルオロオレフィンに基づく繰り返し単位とフッ素原子を有しない単量体に基づく繰り返し単位とを有する含フッ素共重合体(A)(以下、「含フッ素共重合体(A)」という)、炭酸カリウム及び有機溶媒を含有する組成物であって、炭酸カリウムの含有量が上記含フッ素共重合体(A)に対してK2O換算値で5〜80ppmである組成物である。
本願において含フッ素共重合体(A)は、フルオロオレフィン(以下、「フルオロオレフィン(a1)」ともいう。)に基づく繰り返し単位とフッ素原子を有しない単量体に基づく繰り返し単位とを有する共重合体である。含フッ素共重合体(A)に含有されるフルオロオレフィン(a1)は、1種のみでもよく、2種以上でもよい。
本発明におけるフルオロオレフィン(a1)は、オレフィン炭化水素の炭素原子に結合している水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されている化合物である。フルオロオレフィン(a1)は、塩素等のフッ素原子以外のハロゲン原子を有していてもよい。フルオロオレフィン(a1)に含まれているフッ素原子数は2以上が好ましく、2〜6がより好ましく、3〜4がさらに好ましい。該フッ素原子数が2以上であると、本発明の含フッ素共重合体組成物を塗料として用いた場合、得られた塗膜の耐候性が充分となる。
本発明における架橋性基を有する単量体(a2)は、フッ素原子を有しない架橋性基を有する単量体であり、上記フルオロオレフィン(a1)と共重合可能な二重結合を有する単量体である。
CH2=CX(CH2)n−Q−R−Y (1)
本発明における含フッ素共重合体(A)は、上記フルオロオレフィン(a1)及び上記架橋性基を有する単量体(a2)以外に、本願の含フッ素共重合体組成物の硬度や柔軟性を調整する目的で、これら以外の、フッ素原子及び架橋性基を有しない単量体(a3)を用いて得られる共重合体としてもよい。単量体(a3)は、上記フルオロオレフィン(a1)と上記架橋性基を有する単量体(a2)と共重合可能な二重結合を有する単量体である。
CH2=CX(CH2)n−Q−R−H (2)
本発明の含フッ素共重合体組成物は、有機溶媒を含有する。有機溶媒は、炭酸カリウムの含有量を含フッ素共重合体(A)に対してK2O換算で5〜80ppmとすることができる溶媒であれば特に限定されない。
含フッ素共重合体組成物の製造方法は以下(1)〜(3)の工程を含む。
含フッ素共重合体組成物の製造方法における重合工程は、フルオロオレフィン、及びフッ素原子を有しない単量体を含む単量体混合物を、ラジカル重合開始剤、炭酸カリウム、炭素数1〜6のアルコール溶媒と該炭素数1〜6のアルコール溶媒以外の溶媒とを含有する重合溶媒の存在下に、前記炭酸カリウムの少なくとも一部が上記重合溶媒に溶解した状態で共重合させて、含フッ素共重合体(A)の溶液を得る工程である。
上記(1)重合工程後に、上記炭素数1〜6のアルコール溶媒を除去して、好ましくは重合溶媒に対して0〜0.03質量%に低減し、炭酸カリウムを溶液中に析出させる工程を行う。
含フッ素共重合体組成物の製造方法における炭酸カリウム低減工程は、上記(2)炭酸カリウム析出工程で得られた、アルコール溶媒を除去した含フッ素共重合体(A)の溶液を濾過して、溶解していない炭酸カリウムを除去して、溶液(組成物)中の炭酸カリウムの含有量を含フッ素共重合体(A)に対してK2O換算で5〜80ppmとした含フッ素共重合体組成物を得る工程である。
本発明の含フッ素共重合体組成物は、クリア塗料として好適に用いることができる。本発明の含フッ素共重合体組成物を塗料として用いる場合、硬化剤、上記含フッ素共重合体(A)以外の樹脂等の塗料配合成分をさらに含むことが好ましい。これらは2種以上を併用しても良い。
硬化剤としては、含フッ素共重合体(A)中の架橋性基を有する単量体(a2)が有する架橋性基と架橋可能な硬化剤が好ましい。
含フッ素共重合体(A)以外の樹脂は、塗料に配合される公知の樹脂を適宜用いることができる。
その他にも、添加物としてシランカップリング剤、紫外線吸収剤、硬化促進剤、光安定剤、着色剤、つや消し剤等、塗料に配合される公知の成分を必要に応じて配合することができる。
(カリウム濃度の測定)
カリウム濃度の測定は、原子吸光度測定法を用いて行うが、具体的には、試料を有機溶媒に希釈してカリウムイオンを水に抽出し、炎光光度計でカリウムイオンを測定する。定量は原子吸光度用標準液の塩化カリウム水溶液で検量線を作製して行った。
含フッ素共重合体(A)の数平均分子量は、ポリスチレンを標準物質としてゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定した。
重合溶媒に対する炭素数1〜6のアルコール溶媒の含有量は、GC分析により確認した。
純度98%以上のp−キシレンと純度98%以上のエチルベンゼンを用いて、混合キシレンの調製を行った。
混合キシレンB:エチルベンゼン濃度10質量%
混合キシレンC:エチルベンゼン濃度80質量%
混合キシレンD:エチルベンゼン濃度5質量%
*1:混合キシレンAとはo−、m−、p−キシレンが50質量%とエチルベンゼンが50質量%の工業用キシレンを使用した。
(実施例1)
攪拌機が装着された内容積2500mLのステンレス鋼製耐圧反応器に、上記で調製した混合キシレンA587g、エタノール168g、エチルビニルエーテル(EVE)206g、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル(HBVE)129g、シクロヘキシルビニルエーテル(CHVE)208g、炭酸カリウム11g及びtert−ブチルパーオキシピバレート(PBPV)3.5gを仕込み、窒素による加圧・パージ及び脱気により液中の溶存酸素を除去した。
攪拌機が装着された内容積2500mLのステンレス鋼製耐圧反応器に、上記で調製した混合キシレンA668g、エタノール188g、2−エチルヘキシルビニルエーテル(2EHVE)195g、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル(HBVE)87g、シクロヘキシルビニルエーテル(CHVE)272g、炭酸カリウム10g及びtert−ブチルパーオキシピバレート(PBPV)3.5gを仕込み、窒素による加圧・パージ及び脱気により液中の溶存酸素を除去した。
攪拌機が装着された内容積2500mLのステンレス鋼製耐圧反応器に、上記で調製した混合キシレンA674g、エタノール190g、エチルビニルエーテル(EVE)308g、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル(HBVE)124g、炭酸カリウム13g及びtert−ブチルパーオキシピバレート(PBPV)3.5gを仕込み、窒素による加圧・パージ及び脱気により液中の溶存酸素を除去した。
攪拌機が装着された内容積2500mLのステンレス鋼製耐圧反応器に、上記で調製した混合キシレンB587g、エタノール168g、エチルビニルエーテル(EVE)206g、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル(HBVE)129g、シクロヘキシルビニルエーテル(CHVE)208g、炭酸カリウム11g及びtert−ブチルパーオキシピバレート(PBPV)3.5gを仕込み、窒素による加圧・パージ及び脱気により液中の溶存酸素を除去した。
攪拌機が装着された内容積2500mLのステンレス鋼製耐圧反応器に、上記で調製した混合キシレンC587g、エタノール168g、エチルビニルエーテル(EVE)206g、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル(HBVE)129g、シクロヘキシルビニルエーテル(CHVE)208g、炭酸カリウム11g及びtert−ブチルパーオキシピバレート(PBPV)3.5gを仕込み、窒素による加圧・パージ及び脱気により液中の溶存酸素を除去した。
攪拌機が装着された内容積2500mLのステンレス鋼製耐圧反応器に、エチルベンゼン587g、エタノール168g、エチルビニルエーテル(EVE)206g、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル(HBVE)129g、シクロヘキシルビニルエーテル(CHVE)208g、炭酸カリウム11g及びtert−ブチルパーオキシピバレート(PBPV)3.5gを仕込み、窒素による加圧・パージ及び脱気により液中の溶存酸素を除去した。
攪拌機が装着された内容積2500mLのステンレス鋼製耐圧反応器に、上記で調製した混合キシレンA587g、エタノール168g、エチルビニルエーテル(EVE)206g、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル(HBVE)129g、シクロヘキシルビニルエーテル(CHVE)208g、炭酸カリウム11g及びtert−ブチルパーオキシピバレート(PBPV)3.5gを仕込み、窒素による加圧・パージ及び脱気により液中の溶存酸素を除去した。
攪拌機が装着された内容積2500mLのステンレス鋼製耐圧反応器に、上記で調製した混合キシレンA587g、エタノール168g、エチルビニルエーテル(EVE)206g、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル(HBVE)129g、シクロヘキシルビニルエーテル(CHVE)208g、炭酸カリウム11g及びtert−ブチルパーオキシピバレート(PBPV)3.5gを仕込み、窒素による加圧・パージ及び脱気により液中の溶存酸素を除去した。
攪拌機が装着された内容積2500mLのステンレス鋼製耐圧反応器に、上記で調製した混合キシレンA587g、エタノール168g、エチルビニルエーテル(EVE)206g、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル(HBVE)129g、シクロヘキシルビニルエーテル(CHVE)208g、炭酸カリウム11g及びtert−ブチルパーオキシピバレート(PBPV)3.5gを仕込み、窒素による加圧・パージ及び脱気により液中の溶存酸素を除去した。
攪拌機が装着された内容積2500mLのステンレス鋼製耐圧反応器に、上記で調製した混合キシレンA587g、エタノール168g、エチルビニルエーテル(EVE)206g、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル(HBVE)129g、シクロヘキシルビニルエーテル(CHVE)208g、炭酸カリウム11g及びtert−ブチルパーオキシピバレート(PBPV)3.5gを仕込み、窒素による加圧・パージ及び脱気により液中の溶存酸素を除去した。
攪拌機が装着された内容積2500mLのステンレス鋼製耐圧反応器に、上記で調製した混合キシレンD587g、エタノール168g、エチルビニルエーテル(EVE)206g、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル(HBVE)129g、シクロヘキシルビニルエーテル(CHVE)208g、炭酸カリウム11g及びtert−ブチルパーオキシピバレート(PBPV)3.5gを仕込み、窒素による加圧・パージ及び脱気により液中の溶存酸素を除去した。
上記で得られた実施例1〜6及び比較例1〜5の含フッ素共重合体組成物の貯蔵安定性、外観の評価を以下のように行った結果を表1に示す。なお、各含フッ素共重合体組成物の配合量、濾過工程で用いた珪藻土等についても表1に示す。
得られた含フッ素共重合体組成物を70℃で14日間の条件で貯蔵した後の溶液を目視で観察し、ゲル化の有無を評価した。
得られた含フッ素共重合体組成物を目視で観察し、ヘイズの度合いを評価した。
本出願は、2011年5月30日出願の日本特許出願2011−120523に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
Claims (4)
- フルオロオレフィンに基づく繰り返し単位とフッ素原子を有しない単量体に基づく繰り返し単位とを有する含フッ素共重合体(A)、炭酸カリウム、及び有機溶媒を含有する組成物であって、前記有機溶媒中の炭素数1〜6のアルコールの含有量は0〜0.03質量%であり、炭酸カリウムの含有量が前記含フッ素共重合体(A)に対してK2O換算値で5〜80ppmである含フッ素共重合体組成物。
- 前記フッ素原子を有しない単量体の少なくとも一部が架橋性基を有する単量体である請求項1に記載の含フッ素共重合体組成物。
- 前記含フッ素共重合体(A)中の全繰り返し単位に対して、前記フルオロオレフィンに基づく繰り返し単位が30〜70モル%、前記架橋性基を有する単量体に基づく繰り返し単位が5〜40モル%、フッ素原子及び架橋性基を有しない単量体に基づく繰り返し単位が0〜45モル%である請求項2に記載の含フッ素共重合体組成物。
- 前記含フッ素共重合体(A)と前記有機溶媒との質量比率(含フッ素共重合体(A)/有機溶媒)が1/9〜9/1である請求項1〜3のいずれか一項に記載の含フッ素共重合体組成物。
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