水性分散体、涂膜和涂装物品的制作方法

本发明涉及水性分散体、涂膜和涂装物品。

背景技术：

1、将丙烯酸系单体作为种子聚合用单体的含氟种子聚合物发挥出所包含的氟聚合物的耐候性、耐化学药品性、耐溶剂性、耐热性、防污性以及丙烯酸系聚合物的加工性、透明性、密合性、成膜性，作为各种制品的原料、或者涂料的涂膜形成成分被用于汽车工业、半导体工业、化学工业、涂料等广泛的产业领域中。

2、在专利文献1中记载了具有羟基的含氟系共聚物水性分散液和使能够进行水分散的多异氰酸酯化合物分散在水中而成的含氟共聚物水性涂料用组合物，其中记载了，作为含氟系共聚物水性分散液是在含氟系聚合物的颗粒100重量份的存在下将下述单体混合物10～400重量份在水性介质中进行乳液聚合而得到的，所述单体混合物含有烷基的碳原子数为1～18的丙烯酸烷基酯和/或烷基的碳原子数为1～18的甲基丙烯酸烷基酯、以及能够与这些酯共聚的烯键式不饱和单体。

3、在专利文献2中记载了一种氟系聚合物水性分散液，其特征在于，其是在偏二氟乙烯系聚合物颗粒100重量份的存在下将下述单体混合物5～95重量份在水性介质中进行乳液聚合而得到的、且聚合物平均粒径为0.05μm～3μm，所述单体混合物含有烷基的碳原子数为1～18的丙烯酸烷基酯和/或烷基的碳原子数为1～18的甲基丙烯酸烷基酯、以及必要时的能够与这些单体共聚的乙烯系不饱和化合物。

4、在专利文献3中记载了一种组合物，其特征在于，其含有聚合物颗粒(a)和交联剂(b)，所述聚合物颗粒(a)是以含氟聚合物的颗粒作为种子颗粒，将选自由丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯组成的组中的至少一种单体、不饱和羧酸类、以及含水解性甲硅烷基的单体进行种子聚合而得到的，所述交联剂(b)具有选自由氮杂环丙烷基、碳化二亚胺基和噁唑啉基组成的组中的至少一种基团。

5、在专利文献4中记载了一种低污染型水性涂料用树脂组合物，其含有(a)有机合成树脂的乳液、(b)偶联剂、以及(c)除上述有机合成树脂(a)以外且具有可与上述偶联剂(b)反应的基团的亲水化用有机化合物，其中记载了，作为有机合成树脂的乳液，是在含氟聚合物颗粒的存在下将丙烯酸甲酯等具有反应性α,β-不饱和基团的单体进行种子聚合而得到的含氟种子聚合物的乳液。

6、在专利文献5中记载了一种丙烯酸-氟复合聚合物颗粒，其含有(a)偏二氟乙烯系聚合物(a)、和(b)交联性丙烯酸系聚合物(b)，所述偏二氟乙烯系聚合物(a)含有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一种氟代烯烃单元以及偏二氟乙烯单元作为结构单元，所述交联性丙烯酸系聚合物(b)含有与该偏二氟乙烯系聚合物(a)相容性的(甲基)丙烯酸酯单元、与该偏二氟乙烯系聚合物(a)非相容性的(甲基)丙烯酸酯单元以及具有能够通过加热进行交联的交联性基团的(甲基)丙烯酸系单体单元。

7、现有技术文献

8、专利文献

9、专利文献1：国际公开第2002/034849号

10、专利文献2：日本特开平3-7784号公报

11、专利文献3：国际公开第2013/047880号

12、专利文献4：日本特开2001-72928号公报

13、专利文献5：国际公开第2012/043580号

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、但是，下述的水性分散体并未为人所知，该水性分散体包含含氟种子聚合物，能够形成耐溶剂性、防污性以及与基材的密合性优异的涂膜。

3、鉴于上述现状，本发明的目的在于提供一种水性分散体，其能够形成耐溶剂性、防污性(污垢擦去性)以及与基材的密合性优异的涂膜。

4、解决课题的手段

5、本发明的水性分散体是包含复合聚合物颗粒、多异氰酸酯化合物和水的水性分散体，其特征在于，

6、上述复合聚合物颗粒由含氟聚合物(a)和丙烯酸聚合物(b)形成，含氟聚合物(a)和丙烯酸聚合物(b)中的任意一者或两者含有羟基和水解性甲硅烷基。

7、上述含氟聚合物(a)优选包含选自由氟乙烯、偏二氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯以及三氟氯乙烯组成的组中的至少一种氟代烯烃单元。

8、丙烯酸聚合物(b)优选包含含羟基的(甲基)丙烯酸酯单元和含水解性甲硅烷基的不饱和单体单元。

9、丙烯酸聚合物(b)优选包含丙烯酸酯单元、甲基丙烯酸酯单元、不饱和羧酸单元、含羟基的(甲基)丙烯酸酯单元和含水解性甲硅烷基的不饱和单体单元。

10、上述复合聚合物颗粒优选玻璃化转变温度为0℃～70℃。

11、上述水性分散体中，相对于含氟聚合物(a)和丙烯酸聚合物(b)所含有的羟基1当量，优选包含0.5当量～5.0当量的多异氰酸酯化合物。

12、上述水性分散体优选进一步包含成膜助剂。

13、上述水性分散体优选为水性涂料。

14、本发明还涉及一种涂膜，其特征在于，其由上述的水性分散体得到。

15、本发明还涉及一种涂装物品，其特征在于，其是通过将上述的水性分散体涂装在基材上而得到的。

16、本发明还涉及一种含氟涂膜，其特征在于，其具有硅氧烷键和氨基甲酸酯键。

17、本发明还涉及一种制造方法，其特征在于，其具备下述工序：通过使多异氰酸酯化合物和成膜助剂溶解或分散在溶剂中来制备溶液的工序；以及将上述溶液添加到包含含氟聚合物(a)和丙烯酸聚合物(b)的水性分散体中的工序。

18、在上述制造方法中，优选上述水性分散体包含复合聚合物颗粒和水，上述复合聚合物颗粒由含氟聚合物(a)和丙烯酸聚合物(b)形成，含氟聚合物(a)和丙烯酸聚合物(b)中的任意一者或两者含有羟基和水解性甲硅烷基。

19、发明的效果

20、本发明的水性分散体由于具备上述构成，因而能够形成耐溶剂性、防污性以及与基材的密合性优异的涂膜。

21、关于上述防污性，由后述实施例中采用的评价方法可知，是指下述特性：用油性的红、黑、蓝色记号笔在涂膜上画线，于室温放置24小时后，用浸有乙醇的纱布擦拭时，能够容易地擦去上述线。

22、本发明的涂膜由于具备上述构成，因而耐溶剂性、防污性以及与基材的密合性优异。

技术特征：

1.一种水性分散体，其是包含复合聚合物颗粒、多异氰酸酯化合物和水的水性分散体，其特征在于，所述复合聚合物颗粒由含氟聚合物(a)和丙烯酸聚合物(b)形成，含氟聚合物(a)和丙烯酸聚合物(b)中的任意一者或两者含有羟基和水解性甲硅烷基。

2.如权利要求1所述的水性分散体，其中，含氟聚合物(a)包含选自由氟乙烯、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单元。

3.如权利要求1或2所述的水性分散体，其中，丙烯酸聚合物(b)包含含羟基的(甲基)丙烯酸酯单元和含水解性甲硅烷基的不饱和单体单元。

4.如权利要求1、2或3所述的水性分散体，其中，丙烯酸聚合物(b)包含丙烯酸酯单元、甲基丙烯酸酯单元、不饱和羧酸单元、含羟基的(甲基)丙烯酸酯单元和含水解性甲硅烷基的不饱和单体单元。

5.如权利要求1、2、3或4所述的水性分散体，其中，复合聚合物颗粒的玻璃化转变温度为0℃～70℃。

6.如权利要求1、2、3、4或5所述的水性分散体，其中，相对于含氟聚合物(a)和丙烯酸聚合物(b)所含有的羟基1当量，所述水性分散体包含0.5当量～5.0当量的多异氰酸酯化合物。

7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的水性分散体，其中，所述水性分散体进一步包含成膜助剂。

8.如权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的水性分散体，其中，所述水性分散体为水性涂料。

9.一种涂膜，其特征在于，其由权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的水性分散体得到。

10.一种涂装物品，其特征在于，其是通过将权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的水性分散体涂装在基材上而得到的。

11.一种含氟涂膜，其特征在于，其具有硅氧烷键和氨基甲酸酯键。

12.一种制造方法，其特征在于，其包括下述工序：

13.如权利要求12所述的制造方法，其中，所述水性分散体包含复合聚合物颗粒和水，所述复合聚合物颗粒由含氟聚合物(a)和丙烯酸聚合物(b)形成，含氟聚合物(a)和丙烯酸聚合物(b)中的任意一者或两者含有羟基和水解性甲硅烷基。

技术总结
本发明提供水性分散体、涂膜和涂装物品，水性分散体能够形成耐溶剂性、防污性以及与基材的密合性优异的涂膜。一种水性分散体，其是包含复合聚合物颗粒、多异氰酸酯化合物和水的水性分散体，其特征在于，上述复合聚合物颗粒由含氟聚合物(A)和丙烯酸聚合物(B)形成，含氟聚合物(A)和丙烯酸聚合物(B)中的任意一者或两者含有羟基和水解性甲硅烷基。

技术研发人员：石川卓司,千田彰,井本克彦
受保护的技术使用者：大金工业株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13