[发明专利]含氟种子聚合物颗粒的水性分散液的制造方法、和水性涂料组合物以及涂装物品

说明书

技术领域

本发明涉及一种含氟种子聚合物颗粒的水性分散液的制造方法，该方法使用了在具有表面活性能的非氟系化合物的存在下得到的含氟聚合物颗粒。

背景技术

含氟聚合物由于显示出其卓越的耐化学药品性、耐溶剂性、耐热性、防污性，从而作为利用了这些特性的各种制品的原料而用于汽车工业、半导体工业、化学工业、涂料等广阔的工业领域中。

这些含氟聚合物的制造通过对氟代烯烃进行乳液聚合、悬浮聚合或溶液聚合来进行。通常，乳液聚合法中使用表面活性剂，但表面活性剂的用量越多，则在乳液聚合的初期生成的聚合物颗粒的数量增加，其聚合速度变快，含氟聚合物的生产效率提高。但是，大量使用表面活性剂时，存在表面活性剂使所得到的含氟聚合物的耐水性等各种物性降低的倾向。因此，一直以来，期望开发出一种能够在少量的表面活性剂的存在下高效聚合、且不会对含氟聚合物的各种物性造成不良影响的制造方法。

在这种状况下，为了代替通常在含氟聚合物的乳液聚合中所使用的昂贵的全氟辛酸铵，有文献提出使用直链的脂肪族磺酸盐系表面活性剂的含氟聚合物的制造方法(专利文献1)。但是，该方法中存在产生颗粒数少的问题。

另外，还有文献提出了以下方法：作为非氟系的表面活性剂，使用烷基磷酸或其酯的制造方法(专利文献2、3)；使用季碳原子上键合了磷酸、磺酸、羧酸等所形成的化合物的方法(专利文献4)；等。

但是，使用烷基磷酸或其酯时，从产生颗粒数、聚合速度、所得到的聚合物的分子量、水性分散液的聚合物浓度、聚合温度、聚合压力等方面出发未必充分，另外，在使用季碳原子上键合了磷酸、磺酸、羧酸等所形成的化合物的方法中，期望进一步增加产生颗粒数。

然而，由于氟系的材料非常昂贵，因此一直努力减少其用量。其方法之一为，使含氟聚合物颗粒与丙烯酸等烯键式不饱和单体进行种子聚合(专利文献5)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第6512063号说明书

专利文献2：美国专利申请公开第2007/0032591号说明书

专利文献3：美国专利申请公开第2007/0018783号说明书

专利文献4：国际公开第2005/063827号小册子

专利文献5：日本特开平8-67795号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在使用通过上述现有制法得到的含氟聚合物颗粒进行种子聚合、并将聚合得到的含氟种子聚合物用于涂料组合物时，存在与基材的密合性不充分、涂装后立即下雨时乳化剂溶入到雨水中而过度起泡等情况。

本发明的目的在于提供一种制造含氟种子聚合物颗粒的水性分散液的方法，所述水性分散液在用作涂料组合物的涂膜形成成分时，发泡性低，所得到的涂膜的光泽优异，与基材的密合性也优异。

即，本发明涉及一种含氟种子聚合物(B)颗粒的水性分散液的制造方法，该方法包括以下工序：

(I)在式(1)所示的化合物(1)的存在下，使含有至少一种氟代烯烃的单体进行水性分散聚合，制造含氟聚合物(A)颗粒的水性分散液的工序，

CH₂＝CHCH₂-O-R    (1)

(式中，R为具有或不具有氧原子、氮原子和/或极性基团的烃基。)；以及

(II)在该含氟聚合物(A)颗粒的水性分散液中使烯键式不饱和单体与含氟聚合物(A)颗粒进行种子聚合的工序。

本发明的工序(II)中，还优选使化合物(1)存在于聚合体系中。

另外，本发明中，作为氟代烯烃，优选含有选自由氟乙烯、偏二氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯和三氟氯乙烯组成的组中的至少一种氟代烯烃。

另外，本发明还涉及一种水性涂料组合物，其含有利用本发明的制造方法得到的含氟种子聚合物(B)颗粒；以及一种涂装物品，其具有涂布本发明的水性涂料组合物而形成的涂膜。

发明效果

根据本发明，能够制造一种含氟种子聚合物颗粒的水性分散液，其在用作水性涂料组合物的涂膜形成成分时，发泡性低，所得到的涂膜的光泽优异，与基材的密合性也优异。

具体实施方式

本发明的制造方法包括以下工序：

工序(I)：在上述式(1)所示的化合物(1)的存在下，使含有至少一种氟代烯烃的单体进行水性分散聚合，制造含氟聚合物(A)颗粒的水性分散液；以及