水性分散体及其制造方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种能够形成与基材的密合性和耐水性优异的涂膜的水性分散体。本发明涉及一种水性分散体，其特征在于，其包含含氟复合聚合物颗粒，所述含氟复合聚合物颗粒由聚合物(A)和聚合物(B)构成，该聚合物(A)包含基于偏二氟乙烯的重复单元，该聚合物(B)包含基于选自由丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸酯组成的组中的至少1种丙烯酸类单体的重复单元，所述水性分散体的酸值为3mgKOH/g以上。
【专利说明】水性分散体及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水性分散体及其制造方法。
【背景技术】
[0002]以往，作为各种建筑物用的涂料，使用了耐水性和耐候性优异的氟系涂料。另一方面，氟系涂料具有与基材的密合性和耐水性不充分的缺点。
[0003]专利文献I中记载了一种含氟系聚合物水性分散液，其是在含氟系聚合物的颗粒的存在下、在水性介质中对含有丙烯酸烷基酯和/或甲基丙烯酸烷基酯以及能够与这些酯共聚的烯键式不饱和单体的单体混合物进行乳液聚合而得到的，并且记载了:作为烯键式不饱和单体，具有环己基的单体对于密合性的改良起到显著的效果。
[0004]专利文献2中记载了一种包含含氟种子聚合物颗粒的水性涂料组合物，所述含氟种子聚合物颗粒是通过包括下述工序的制造方法得到的:工序(1)，在表面活性剂的存在下对至少1种氟代烯烃进行水性分散聚合，制造含氟聚合物颗粒的水性分散液；和工序
(2)，在所得到的含氟聚合物颗粒的水性分散液中将烯键式不饱和单体种子聚合为含氟聚合物颗粒。并且记载了:作为工序(1)中使用的表面活性剂，通过使用CH2=CHCH2-O-R(R是可以具有氧原子、氮原子和/或极性基团的烃基)表示的化合物，与基材的密合性、发泡性和光泽提闻。
[0005]这样，以密合性的改良为目的的技术开发正在进行，要求进一步改善密合性和耐水性。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开平8-259773号公报
[0009]专利文献2:国际公开第2010/104142号小册子
【发明内容】
[0010]发明要解决的问题
[0011]鉴于上述现状，本发明的目的在于提供一种能够形成与基材的密合性和耐水性优异的涂膜的水性分散体。
[0012]用于解决问题的方案
[0013]如上所述，现有技术通过将构成氟系涂料中所包含的聚合物的单体的种类和组合进行最佳化，使涂膜与基材的密合性和耐水性提高。但是，本发明人对用于解决上述问题的方案进行了深入研究，结果发现，水性分散体的酸值对涂膜与基材的密合性和耐水性产生大幅影响，由此完成了本发明。
[0014]即，本发明涉及一种水性分散体，其特征在于，其包含含氟复合聚合物颗粒，所述含氟复合聚合物颗粒由聚合物(A)和聚合物(B)构成，该聚合物(A)包含基于偏二氟乙烯的重复单元，该聚合物(B)包含基于选自由丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸酯组成的组中的至少I种丙烯酸类单体的重复单元，所述水性分散体的酸值为3mgK0H/g以上。
[0015]聚合物(B)优选包含基于甲基丙烯酸酯的重复单元和基于选自由丙烯酸和丙烯酸酯组成的组中的至少I种丙烯酸类单体的重复单元。
[0016]聚合物(A)优选还包含基于选自由四氟乙烯单元、六氟丙烯单元和三氟氯乙烯单元组成的组中的至少I种氟代烯烃的重复单元。
[0017]水性分散体优选包含20质量％~65质量％的含氟复合聚合物颗粒。
[0018]含氟复合聚合物颗粒的平均粒径优选为50nm~300nm。
[0019]水性分散体优选还包含无机硅化合物。
[0020]本发明还涉及一种包含上述水性分散体的水性涂料用组合物。
[0021]本发明还涉及上述水性分散体的制造方法。本发明的制造方法的特征在于，所述制造方法包括下述工序:在包含由聚合物(A)构成的颗粒的水性分散体中添加丙烯酸类单体和聚合引发剂的工序，其中，所述聚合物(A)包含基于偏二氟乙烯的重复单元；以及通过使丙烯酸类单体聚合，得到包含含氟复合聚合物颗粒的水性分散体的工序，其中，所述含氟复合聚合物颗粒由聚合物(A)和聚合物(B)构成，该聚合物(A)包含基于偏二氟乙烯的重复单元，该聚合物(B)包含基于丙烯酸类单体的重复单元。
[0022]发明效果
[0023]本发明的水性分散体由于具有上述构成，因此在涂布于基材时能够形成显示出优异的密合性的涂膜。另外，所得到的涂膜的耐`水性也优异。本发明的制造方法由于具有上述构成，因此可以制造能够形成显示出优异的密合性和耐水性的涂膜的水性分散体。
【具体实施方式】
[0024]下面，具体地说明本发明。
[0025]本发明的水性分散体的特征在于酸值为3mgK0H/g以上。酸值优选为4mgK0H/g以上，更优选为9mgK0H/g以上，进一步优选为12mgK0H/g以上。另一方面，作为酸值的上限，优选为 18mgK0H/g。
[0026]本发明的水性分散体包含由聚合物(A)和聚合物(B)构成的含氟复合聚合物颗粒。聚合物(A)和聚合物(B)存在于单一颗粒中。在这点上，本发明的包含含氟复合聚合物颗粒的水性分散体与仅仅将聚合物(A)和聚合物(B)混合所形成的水性分散体不同。聚合物(A)和聚合物(B)不以化学方式结合。
[0027]聚合物(A)包含基于偏二氟乙烯的重复单元。聚合物(A)优选包含构成聚合物(A)的全部单体单元的20摩尔％~95摩尔％的基于偏二氟乙烯的重复单元，更优选包含65摩尔％~85摩尔％。
[0028]除了基于偏二氟乙烯(VDF)的重复单元以外，聚合物㈧优选还包含基于选自由四氟乙烯(TFE)单元、六氟丙烯(HFP)单元和三氟氯乙烯(CTFE)单元组成的组中的至少I种氟代烯烃的重复单元，更优选还包含基于TFE和CTFE的重复单元、基于TFE的重复单元或基于HFP的重复单元。
[0029]作为聚合物(A)，可以举出VDF/TFE共聚物、VDF/TFE/CTFE共聚物、VDF/HFP共聚物、VDF/TFE/HFP共聚物、VDF/CTFE共聚物等。[0030]聚合物(A)可以包含基于上述氟代烯烃以外的氟代烯烃的重复单元，可以举出例如全氟(烷基乙烯基醚)、
[0031]【化学式I】
[0032]
【权利要求】
1.一种水性分散体，其特征在于，其包含含氟复合聚合物颗粒，所述含氟复合聚合物颗粒由聚合物(A)和聚合物(B)构成，该聚合物(A)包含基于偏二氟乙烯的重复单元，该聚合物(B)包含基于选自由丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸酯组成的组中的至少I种丙烯酸类单体的重复单元， 所述水性分散体的酸值为3mgK0H/g以上。
2.如权利要求1所述的水性分散体，其中，聚合物(B)包含基于甲基丙烯酸酯的重复单元和基于选自由丙烯酸和丙烯酸酯组成的组中的至少I种丙烯酸类单体的重复单元。
3.如权利要求1或2所述的水性分散体，其中，聚合物㈧还包含基于选自由四氟乙烯单元、六氟丙烯单元和三氟氯乙烯单元组成的组中的至少I种氟代烯烃的重复单元。
4.如权利要求1、2或3所述的水性分散体，其中，该水性分散体包含20质量％~65质量％的含氟复合聚合物颗粒。
5.如权利要求1、2、3或4所述的水性分散体，其中，含氟复合聚合物颗粒的平均粒径为50nm ~300nm。
6.如权利要求1、2、3、4或5所述的水性分散体，其中，该水性分散体还包含无机娃化合物。
7.一种水性涂料用组合物，其包含权利要求1、2、3、4、5或6所述的水性分散体。
8.权利要求1、2、3、4、5或6所述的水性分散体的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括下述工序: 在包含由聚合物(A)构成的颗粒的水性分散体中添加丙烯酸类单体和聚合引发剂的工序，其中，所述聚合物(A)包含基于偏二氟乙烯的重复单元；以及 通过使丙烯酸类单体聚合，得到包含含氟复合聚合物颗粒的水性分散体的工序，其中，所述含氟复合聚合物颗粒由聚合物(A)和聚合物(B)构成，该聚合物(A)包含基于偏二氟乙烯的重复单元，该聚合物(B)包含基于丙烯酸类单体的重复单元。
【文档编号】C08L33/02GK103842453SQ201280046636
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年9月14日 优先权日:2011年9月27日
【发明者】吉田秀实, 井本克彦 申请人:大金工业株式会社