JP2013082780A - CURING METHOD OF CURABLE COMPOSITION CONTAINING FLUORINE-CONTAINING (α-SUBSTITUTED) ACRYLIC COMPOUND - Google Patents
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Abstract
Description
含フッ素(α置換)アクリル化合物を含む硬化性組成物の硬化方法に関する。 The present invention relates to a method for curing a curable composition containing a fluorine-containing (α-substituted) acrylic compound.
紫外線などの光照射により硬化可能で、かつフッ素化合物の優れた特性を有すると共に、非フッ素系有機化合物との相溶性に優れた含フッ素(α置換)アクリル化合物が種々知られている。該含フッ素(α置換)アクリル化合物を紫外線硬化型の非フッ素系ハードコート組成物と混合して基材に塗工すると、表面自由エネルギーの差によりフッ素基が表面側に移行する。その結果、膜の最表面にフッ素基の特長を有する硬化皮膜が得られる。この被膜は、ハードコート由来の高硬度、耐摩耗性、耐久性等に加え、フッ素基由来の汚れ防止性、汚れ拭き取り性、すべり性、防曇性等の機能を併せ持っているため、防汚性を付与したハードコート剤として有用である。 Various fluorine-containing (α-substituted) acrylic compounds that are curable by irradiation with light such as ultraviolet rays and have excellent properties of fluorine compounds and excellent compatibility with non-fluorine organic compounds are known. When the fluorine-containing (α-substituted) acrylic compound is mixed with an ultraviolet curable non-fluorine hard coat composition and applied to a substrate, the fluorine group moves to the surface side due to the difference in surface free energy. As a result, a cured film having the characteristics of a fluorine group on the outermost surface of the film is obtained. In addition to high hardness, wear resistance, durability, etc. derived from hard coats, this film has functions such as anti-stain, wiping, slipping, and anti-fogging properties derived from fluorine groups. It is useful as a hard coat agent imparted with properties.
含フッ素(α置換)アクリル化合物と非フッ素系有機溶剤の相溶性を更に向上させるために、非フッ素化セグメントを嵩高くしたり、パーフルオロポリエーテル鎖長を短くした含フッ素(α置換)アクリル化合物や、紫外線硬化性を向上させるために架橋基数を増加させた含フッ素(α置換)アクリル化合物がある(特許文献1〜3)。 In order to further improve the compatibility of fluorine-containing (α-substituted) acrylic compounds and non-fluorinated organic solvents, the fluorine-containing (α-substituted) acrylic with a non-fluorinated segment made bulky or a perfluoropolyether chain length shortened There are compounds and fluorine-containing (α-substituted) acrylic compounds in which the number of crosslinking groups is increased in order to improve ultraviolet curability (Patent Documents 1 to 3).
しかし、特許文献1〜3に記載されているような含フッ素(α置換)アクリル化合物は、非フッ素系の紫外線硬化性化合物との相溶性が高い反面、フッ素基が基材表面に移行しにくくなるという問題を有する。そのため、硬化皮膜に十分な撥水・撥油性、すべり性等が得られ難い。従って、本発明は、含フッ素(α置換)アクリル化合物を含有する硬化性組成物の硬化方法であり、表面特性に優れた塗膜を形成する事ができる硬化方法を提供することを目的とする。 However, the fluorine-containing (α-substituted) acrylic compounds as described in Patent Documents 1 to 3 are highly compatible with non-fluorine ultraviolet curable compounds, but the fluorine groups hardly migrate to the substrate surface. Have the problem of becoming. Therefore, it is difficult to obtain sufficient water repellency / oil repellency, slipperiness and the like for the cured film. Accordingly, the present invention is a method for curing a curable composition containing a fluorine-containing (α-substituted) acrylic compound, and an object thereof is to provide a curing method capable of forming a coating film having excellent surface characteristics. .
本発明者らは鋭意努力を重ねた結果、含フッ素(α置換)アクリル化合物を含む硬化性組成物を硬化する際に、紫外線を照射する工程の前に該組成物を50℃以上の温度で加熱し、かつ、紫外線を照射する工程を不活性ガス雰囲気下で行うことで上記目的を達成できる事を見出した。 As a result of intensive efforts by the inventors, when curing a curable composition containing a fluorine-containing (α-substituted) acrylic compound, the composition is heated at a temperature of 50 ° C. or higher before the step of irradiating with ultraviolet rays. It has been found that the above object can be achieved by performing the heating and the step of irradiating ultraviolet rays in an inert gas atmosphere.
即ち、本発明は、含フッ素(α置換)アクリル化合物を含む硬化性組成物を硬化する方法において、
(ii)該組成物を50℃以上の温度で加熱する工程、そして
(iv)不活性ガス雰囲気下で紫外線を照射して該組成物を硬化する工程を含む方法である。
That is, the present invention provides a method for curing a curable composition containing a fluorine-containing (α-substituted) acrylic compound,
(Ii) a method comprising heating the composition at a temperature of 50 ° C. or higher, and (iv) curing the composition by irradiating with ultraviolet rays in an inert gas atmosphere.
本発明の硬化方法によれば、含フッ素(α置換)アクリル化合物を含有する硬化性組成物を良好に硬化することができ、十分な撥水・撥油性、及びすべり性等を有する硬化皮膜を形成する事ができる。 According to the curing method of the present invention, a curable composition containing a fluorine-containing (α-substituted) acrylic compound can be cured satisfactorily, and a cured film having sufficient water repellency / oil repellency, slipperiness, and the like can be obtained. Can be formed.
本発明は、紫外線を照射して組成物を硬化する工程を不活性ガス雰囲気下で行う方法であって、組成物に紫外線を照射する工程の前に、組成物を50℃以上の温度で加熱する工程を含むことを特徴とする方法である。本発明の方法は、前記工程(ii)の前に、(i)基材に該組成物を塗工する工程を含んでいてもよく、基材上に硬化皮膜を形成する方法として好適に使用することができる。本発明において、不活性ガスの種類は特に限定されないが、入手の容易さなどから窒素ガスが好ましい。加熱温度は50℃以上160℃以下、好ましくは60℃以上120℃以下であるのがよい。加熱温度が上記下限値未満である場合、フッ素基が基材表面に十分に移行せず、十分な防汚性が得られない可能性がある。一方、加熱温度が上記上限値超である場合、組成物中の化合物が熱分解したり、一部熱硬化が起こったり、用いる基材によっては基材自体が熱変形したりして、均一な硬化皮膜が得られない可能性がある。 The present invention is a method for performing a step of irradiating ultraviolet rays to cure the composition in an inert gas atmosphere, and heating the composition at a temperature of 50 ° C. or higher before the step of irradiating the composition with ultraviolet rays. It is the method characterized by including the process to do. The method of the present invention may include a step of (i) applying the composition to a substrate before the step (ii), and is suitably used as a method of forming a cured film on the substrate. can do. In the present invention, the kind of the inert gas is not particularly limited, but nitrogen gas is preferable from the viewpoint of availability. The heating temperature is 50 ° C. or higher and 160 ° C. or lower, preferably 60 ° C. or higher and 120 ° C. or lower. When heating temperature is less than the said lower limit, a fluorine group may not fully transfer to the substrate surface, and sufficient antifouling property may not be obtained. On the other hand, when the heating temperature exceeds the above upper limit value, the compound in the composition is thermally decomposed, partially thermoset, or the base material itself is thermally deformed depending on the base material used. A cured film may not be obtained.
加熱する手法は特に制限されないが、例えば、バッチ式あるいはコンベア式の熱風乾燥炉、遠赤外線乾燥炉、近赤外線乾燥炉、オーブン等任意のものを使用することが出来る。加熱時間は特に制限されないが、通常、10秒〜10分程度、好ましくは30秒間〜3分間が好適である。加熱時間が上記範囲より短いと、加熱不十分でフッ素基が基材表面に十分に移行せず、十分な防汚性が得られない可能性があり、加熱時間が上記範囲より長いと一部熱硬化が起こり均一な硬化皮膜が得られない可能性がある。 The heating method is not particularly limited, and for example, a batch type or conveyor type hot air drying furnace, a far infrared drying furnace, a near infrared drying furnace, an oven, or the like can be used. The heating time is not particularly limited, but is usually about 10 seconds to 10 minutes, preferably 30 seconds to 3 minutes. If the heating time is shorter than the above range, there is a possibility that the fluorine group does not sufficiently migrate to the substrate surface due to insufficient heating, and sufficient antifouling properties may not be obtained. There is a possibility that heat curing occurs and a uniform cured film cannot be obtained.
組成物に紫外線を照射する方法は従来公知の方法に従えばよい。紫外線の光源としては高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、LED、及びレーザー等公知の光源を使用できる。紫外線照射量は該硬化性組成物を硬化させるのに十分であり、かつ、硬化物層あるいは基材を劣化させない範囲であれば特に制限されないが、通常、100mJ/cm2〜3000mJ/cm2、特に好ましくは200mJ/cm2〜2000mJ/cm2である。紫外線の照射線量が前記上限値超である場合、得られる硬化皮膜が黄変する恐れがあり、照射線量が前記下限値未満では硬化が不十分となる恐れがある。 The method of irradiating the composition with ultraviolet rays may follow a conventionally known method. As the ultraviolet light source, a known light source such as a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, an LED, or a laser can be used. The amount of ultraviolet irradiation is not particularly limited as long as it is sufficient to cure the curable composition and does not deteriorate the cured product layer or the substrate, but usually 100 mJ / cm 2 to 3000 mJ / cm 2 , particularly preferably 200mJ / cm 2 ~2000mJ / cm 2 . When the irradiation dose of ultraviolet rays exceeds the upper limit, the resulting cured film may be yellowed, and when the irradiation dose is less than the lower limit, curing may be insufficient.
本発明は、さらに、前記工程(ii)の後、工程(iv)の前に、(iii)不活性ガス雰囲気下で該組成物の温度を50℃未満とする工程を含む方法を提供する。前記工程は、例えば、加熱した後すぐに紫外線照射をしない場合を想定するものである。含フッ素(α置換)アクリル化合物を含む硬化性組成物を加熱した後、一旦空気中で保管あるいは冷却する場合、温度が下がった状態で紫外線を照射しても組成物を十分に硬化することができない。しかし、組成物を加熱した後、不活性ガス雰囲気下に置くことにより、その後、組成物の温度が下がった状態で紫外線照射しても良好に硬化することができる。従って、本発明の方法によれば、組成物を加熱した後すぐに硬化しなくても、再度加熱することなく優れた表面特性を有する膜を提供することができる。 The present invention further provides a method comprising the step of (iii) setting the temperature of the composition to less than 50 ° C. under an inert gas atmosphere after the step (ii) and before the step (iv). The said process assumes the case where ultraviolet irradiation is not performed immediately after heating, for example. When a curable composition containing a fluorine-containing (α-substituted) acrylic compound is heated and then stored or cooled in the air, the composition can be sufficiently cured even when irradiated with ultraviolet rays in a state where the temperature is lowered. Can not. However, by heating the composition and placing it in an inert gas atmosphere, the composition can be cured well even when irradiated with ultraviolet rays in a state where the temperature of the composition is lowered. Therefore, according to the method of the present invention, a film having excellent surface characteristics can be provided without being heated again even if the composition is not cured immediately after being heated.
本発明において、紫外線照射時の硬化性組成物の温度は0〜160℃、好ましくは10〜120℃であればよい。前記上限値を超える温度で紫外線照射を行うと、組成物中の化合物が熱分解したり、それに伴い硬化皮膜が黄変してしまったりして、均一で良好な外観を有する硬化皮膜が得られない可能性がある。また下限値以下の温度では、硬化性の低下により良好な硬化皮膜が得られない可能性がある。 In this invention, the temperature of the curable composition at the time of ultraviolet irradiation may be 0-160 degreeC, Preferably it may be 10-120 degreeC. When UV irradiation is performed at a temperature exceeding the upper limit, the compound in the composition is thermally decomposed or the cured film is yellowed accordingly, and a cured film having a uniform and good appearance is obtained. There is no possibility. Moreover, at the temperature below the lower limit value, a good cured film may not be obtained due to a decrease in curability.
本発明において、基材は特に制限されるものではなく、例えば、外装用のプラスチックフィルム、ガラス、板、又は、液晶表示素子や有機EL素子用基板等の光学用途で用いられる基材が挙げられる。例えば、ABS樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリスチレン樹脂等の樹脂成形体、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、及びポリ塩化ビニルなどのフィルム、及びガラスが挙げられる。 In the present invention, the substrate is not particularly limited, and examples thereof include substrates used in optical applications such as exterior plastic films, glass, plates, or substrates for liquid crystal display elements and organic EL elements. . For example, ABS resin, acrylic resin, polyethersulfone resin, polycarbonate resin, polyarylate resin, polyester resin, polyolefin resin, epoxy resin, polyimide resin, polyvinyl alcohol resin, polystyrene resin, etc., polyester, polytetrafluoro Examples include films such as ethylene, polyimide, polyphenylene sulfide, polyamide, polycarbonate, polystyrene, polypropylene, polyethylene, and polyvinyl chloride, and glass.
本発明において、組成物を基材に塗工する方法としては、例えばロールコート、グラビアコート、ディップコート、スプレーコート、スピンコート、バーコート、スクリーン印刷等、従来の塗工方法を用いることができる。この時、形成する被膜の膜厚は、通常、数nm〜100μmであり、好ましくは数nm〜30μmである。得られる膜厚が上記下限値未満の場合、十分な表面硬度は得られず、また上記上限値超であるとハードコート膜の機械的強度が低下し、クラックが入りやすくなる。尚、硬化性組成物が溶剤を含む場合は、基材に組成物を塗工した後で、該組成物を乾燥し溶剤を除去する工程を含んでいてもよい。 In the present invention, as a method for coating the composition on a substrate, for example, conventional coating methods such as roll coating, gravure coating, dip coating, spray coating, spin coating, bar coating, and screen printing can be used. . At this time, the film thickness of the coating film to be formed is usually several nm to 100 μm, preferably several nm to 30 μm. When the obtained film thickness is less than the lower limit, sufficient surface hardness cannot be obtained, and when it exceeds the upper limit, the mechanical strength of the hard coat film is lowered and cracks are easily generated. In addition, when a curable composition contains a solvent, after apply | coating a composition to a base material, the process of drying this composition and removing a solvent may be included.
また、本発明の方法は、組成物を硬化し、成形品を形成する方法に使用することもできる。本発明の方法により組成物を硬化して成形品を形成する態様は、従来公知の装置や鋳型等を使用して行えばよい。当該使用態様における組成物の厚さは特に制限されないが、典型的には、5〜10mm程度を上限とする。前記上限値を超えると硬化不十分になるおそれがあるため好ましくない。 Moreover, the method of this invention can also be used for the method of hardening a composition and forming a molded article. An embodiment in which the composition is cured by the method of the present invention to form a molded article may be performed using a conventionally known apparatus, mold or the like. The thickness of the composition in the use mode is not particularly limited, but typically the upper limit is about 5 to 10 mm. Exceeding the upper limit is not preferable because it may cause insufficient curing.
本発明の方法により硬化される硬化性組成物は、組成物中に含フッ素(α置換)アクリル化合物を含み、紫外線や電子線など活性エネルギー線で硬化可能である樹脂組成物であれば如何なるものも用いることができる。含フッ素(α置換)アクリル化合物は、フッ素化合物の優れた特性を有し、非フッ素系有機化合物との相溶性に優れた化合物であるのが良い。例えば、特開2010−138112号公報、特開2010−53114号公報、及び特開2010−285501号公報に開示されているような含フッ素(α置換)アクリル化合物を使用する事ができる。硬化性組成物は、市販品のハードコート剤に含フッ素(α置換)アクリル化合物を添加したものであってもよい。特には、(A)含フッ素(α置換)アクリル化合物、(B)フッ素を含まない紫外線硬化性化合物、及び(C)光重合開始剤を含む組成物が挙げられる。以下、各成分について詳細に説明する。 The curable composition cured by the method of the present invention is any resin composition that contains a fluorine-containing (α-substituted) acrylic compound in the composition and is curable with active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams. Can also be used. The fluorine-containing (α-substituted) acrylic compound is preferably a compound having excellent characteristics of a fluorine compound and excellent compatibility with a non-fluorine organic compound. For example, fluorine-containing (α-substituted) acrylic compounds as disclosed in JP 2010-138112 A, JP 2010-53114 A, and JP 2010-285501 A can be used. The curable composition may be obtained by adding a fluorine-containing (α-substituted) acrylic compound to a commercially available hard coat agent. In particular, a composition containing (A) a fluorine-containing (α-substituted) acrylic compound, (B) an ultraviolet curable compound not containing fluorine, and (C) a photopolymerization initiator is included. Hereinafter, each component will be described in detail.
(A)含フッ素(α置換)アクリル化合物
含フッ素(α置換)アクリル化合物は、末端に、アクリル基、メタクリル基、及びα−フルオロアクリル基を少なくとも1個以上有し、分子中にフルオロアルキル基またはフルオロポリエーテル基を有するものがよい。中でも、下記式で示される単位のうち少なくとも一つを2回以上繰り返す単位を有する化合物が好ましい。
本発明の含フッ素(α置換)アクリル化合物は下記式(1)または(2)で表すことができる。
式(1)及び(2)において、R1はアクリル基、メタクリル基、およびα−フルオロアクリル基の少なくとも1を含む1価の有機基であり、好ましくは、下記式(3)または(4)で表す基である。
上記R1としては下記に示す基が挙げられる。
式(1)及び(2)において、R2はアクリル基、メタクリル基、およびα−フルオロアクリル基のいずれも含まない1価の有機基であり、好ましくは、下記式(5)で表される基である。
このようなR2としては、下記式で示される基が好ましい。
式(1)及び(2)において、Q及びQ’は、互いに独立に、酸素原子、窒素原子、またはケイ素原子を有していてよいa+b+1価の有機基である。aは1〜5の整数であり、bは0から5の整数である。c及びdはそれぞれ0〜5の整数であり、但しc+d=0ではない。従って、Q及びQ’は2〜11価の有機基であり、好ましくは2〜6価の有機基である。Q及びQ’は、水酸基、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、及びウレタン結合を含んでいても良く、途中、環状構造や分岐を含んでいても良い。Q及びQ’は同一でも異なっていても良い。 In the formulas (1) and (2), Q and Q ′ are independently an a + b + 1 valent organic group which may have an oxygen atom, a nitrogen atom, or a silicon atom. a is an integer of 1 to 5, and b is an integer of 0 to 5. c and d are each an integer of 0 to 5, provided that c + d = 0 is not satisfied. Therefore, Q and Q 'are 2 to 11 valent organic groups, preferably 2 to 6 valent organic groups. Q and Q ′ may include a hydroxyl group, an ether bond, an ester bond, an amide bond, and a urethane bond, and may include a cyclic structure or a branch on the way. Q and Q ′ may be the same or different.
Q及びQ’の一態様としては、酸素原子、窒素原子、またはケイ素原子を有していてよい、炭素数1〜40、好ましくは炭素数1〜30の2価の有機基であり、たとえば以下のような基が挙げられる。
また、Q及びQ’の別の態様としては、以下に示す基が挙げられる。
また、Q及びQ’の別の態様としては、下記式(6)で示される基が挙げられる。
式(2)において、vは1〜5の整数である。Q”は酸素原子、窒素原子、またはケイ素原子を有していてよいc’+d’+2価の有機基である。c’及びd’はそれぞれ0〜5の整数であり、但しc’+d’=0ではない。従って、Q”は3〜12価の有機基であり、好ましくは3〜5価の有機基である。Q”は、水酸基、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、及びウレタン結合を含んでいても良く、途中、環状構造や分岐を含んでいても良い。 In Formula (2), v is an integer of 1-5. Q ″ is a c ′ + d ′ + divalent organic group that may have an oxygen atom, a nitrogen atom, or a silicon atom. C ′ and d ′ are each an integer of 0 to 5, provided that c ′ + d ′. = 0. Accordingly, Q ″ is a 3 to 12 valent organic group, preferably a 3 to 5 valent organic group. Q ″ may include a hydroxyl group, an ether bond, an ester bond, an amide bond, and a urethane bond, and may include a cyclic structure or a branch on the way.
Q”としては、下記式(7)で示される基が好ましい。
式(6)及び(7)中、Q1は下記式で表わされる基であるのが好ましい。
式(6)及び(7)中、Zは下記式で表わされる基であるのが好ましい。
中でも、下記式で示される基が好ましい。
特に、下記式で示される基が好ましい。
式(1)及び(2)において、Rfは1価又は2価の、フルオロアルキル基、またはフルオロアルキルエーテル基を有する基である。フルオロアルキル基は炭素数2〜20、好ましくは4〜8であるものがよい。フルオロアルキルエーテル基を有する基は、下記式で示される単位のうち少なくとも一つを2回以上繰り返す単位を有するものが好ましい。
1価のフルオロアルキルエーテル基を有する基は、下記式で表すことができる。
好ましい1価のRfとしては下記の基が挙げられる。
2価のフルオロアルキルエーテル基を有する基は、下記式で表すことができる。
好ましい2価のRfとしては下記の基が挙げられる。
上記式(1)で示され、1価のRfを有する化合物としては、以下の化合物を挙げることができる。
また、以下に示す化合物を挙げることができる。
上記式(1)で示され、2価のRfを有する化合物としては、以下の化合物を挙げることができる。
また、以下に示す化合物を挙げることができる。
また、本発明で用いる含フッ素(α置換)アクリル化合物として、上述の含フッ素(α置換)アクリル化合物と、反応性基を有する非含フッ素(α置換)アクリル化合物を重合させて得られる共重合体に、(メタ)アクリル基及び反応性基を有する化合物をさらに反応させて得られる共重合体を使用する事ができる。当該共重合体は、上記含フッ素アクリレート化合物と、2−ヒドロキシエチルアクリレートのような水酸基を有するアクリル類や、2−イソシアナトエチルアクリレートのようなイソシアネート基を有するアクリレート類、グリシジルメタクリレートのようなエポキシ基を有するアクリレート類等とを共重合し、得られた共重合体の官能基に対して反応性を有する基を持つ(メタ)アクリル化合物をさらに反応させて得ることができる。例えば水酸基に対してはイソシアネート基を有するアクリレート類、イソシアネート基に対しては水酸基をもつアクリレート類、エポキシ基に対してはアクリル酸を反応させればよい。 Further, as the fluorine-containing (α-substituted) acrylic compound used in the present invention, a copolymer obtained by polymerizing the above-mentioned fluorine-containing (α-substituted) acrylic compound and a non-fluorine-containing (α-substituted) acrylic compound having a reactive group. A copolymer obtained by further reacting a compound having a (meth) acrylic group and a reactive group with the coalescence can be used. The copolymer includes the above fluorine-containing acrylate compound, acrylics having a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl acrylate, acrylates having an isocyanate group such as 2-isocyanatoethyl acrylate, and epoxy such as glycidyl methacrylate. It can be obtained by copolymerizing a group-containing acrylate and the like, and further reacting with a (meth) acrylic compound having a group reactive to the functional group of the obtained copolymer. For example, an acrylate having an isocyanate group may be reacted with a hydroxyl group, an acrylate having a hydroxyl group with an isocyanate group, and acrylic acid with an epoxy group.
また、本発明で用いる含フッ素(α置換)アクリル化合物として、以下の繰り返し単位(a)
と、以下の繰り返し単位(b)
(メタ)アクリル基を有するイソシアネート化合物(E)を反応させて得られる含フッ素(α置換)アクリル化合物を使用する事ができる。
Further, as the fluorine-containing (α-substituted) acrylic compound used in the present invention, the following repeating unit (a)
And the following repeating unit (b)
A fluorine-containing (α-substituted) acrylic compound obtained by reacting an isocyanate compound (E) having a (meth) acryl group can be used.
上記繰り返し単位(a)中、X1、X2およびX3は、フッ素原子、または塩素原子であるのが好ましく、特に、単位(a)がテトラフルオロエチレンおよび/またはクロロトリフルオロエチレンであることが好ましい。上記繰り返し単位(a)及び(b)は、1種単独でもよく、また2種以上を併用してもよい。含フッ素共重合体(D)はイソシアネート化合物(E)と反応するために、少なくとも1の水酸基を有する。上記繰り返し単位(b)中、Yで表わされる基としては、−OCH2CH2OH、−OCH2CH2CH2CH2OH、−OCH2CH2OCH2CH2OH、−COOCH2CH2OH、及び−COOCH2CH2CH2CH2OH、が挙げられる。中でも、−OCH2CH2CH2CH2OH、及び−COOCH2CH2OHが好ましい。R1は水素原子または炭素数1〜6のアルキル基であり、好ましくは水素原子、及びメチル基である。 In the repeating unit (a), X 1 , X 2 and X 3 are preferably fluorine atoms or chlorine atoms, and in particular, the unit (a) is tetrafluoroethylene and / or chlorotrifluoroethylene. Is preferred. The repeating units (a) and (b) may be used alone or in combination of two or more. The fluorine-containing copolymer (D) has at least one hydroxyl group in order to react with the isocyanate compound (E). In the above repeating unit (b), the group represented by Y includes —OCH 2 CH 2 OH, —OCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 OH, —OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OH, —COOCH 2 CH 2. OH, and -COOCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 OH, it can be cited. Of these, -OCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 OH, and -COOCH 2 CH 2 OH is preferred. R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, preferably a hydrogen atom or a methyl group.
含フッ素共重合体(D)は、重量平均分子量が500〜50000、好ましくは1000〜20000であるのがよく、1分子中に繰り返し単位(a)を2〜200個、好ましくは4〜100個、繰返し単位(b)を2〜200個、好ましくは4〜100個含有するのがよい。 The fluorine-containing copolymer (D) has a weight average molecular weight of 500 to 50000, preferably 1000 to 20000, and 2 to 200, preferably 4 to 100, repeating units (a) in one molecule. The repeating unit (b) should contain 2 to 200, preferably 4 to 100.
含フッ素共重合体(D)は、従来公知の方法により単位(a)の原料化合物と単位(b)の化合物とを共重合させることで製造することができる。単位(a)の原料としては、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ジクロロジフルオロエチレン、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フルオロオレフィンが挙げられる。単位(b)の原料としては、ヒドロキシブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、グリシジルビニルエーテル、グリシジルアリルエーテル、ヒドロキシエチルアリルエーテル、ヒドロキシエチルメタクリレート、メタクリル酸、10−ウンデセン酸、アルコキシビニルシラン等が挙げられる。含フッ素共重合体(D)は、上記単位(a)および単位(b)以外の重合単位を含有してもよい。 The fluorine-containing copolymer (D) can be produced by copolymerizing the raw material compound of the unit (a) and the compound of the unit (b) by a conventionally known method. Examples of the raw material for the unit (a) include fluoroolefins such as vinyl fluoride, vinylidene fluoride, trifluoroethylene, tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, dichlorodifluoroethylene, pentafluoropropylene, and hexafluoropropylene. Examples of the raw material for the unit (b) include hydroxybutyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, glycidyl vinyl ether, glycidyl allyl ether, hydroxyethyl allyl ether, hydroxyethyl methacrylate, methacrylic acid, 10-undecenoic acid, and alkoxyvinylsilane. The fluorine-containing copolymer (D) may contain polymerized units other than the unit (a) and the unit (b).
上記含フッ素共重合体(D)と、アクリル基及びまたはメタクリル基を有するイソシアネート化合物(E)とを反応させることで、含フッ素(α置換)アクリル化合物を得ることが出来る。上記化合物を簡便に得る為には、市販品として入手できる「ルミフロン」(旭硝子株式会社)、「フルオネート」(DIC株式会社)、「ゼッフル」(ダイキン工業株式会社)、「セラフルコート」(セントラル硝子株式会社)、「ザフロン」(東亞合成株式会社)等、水酸基を有する含フッ素ポリマーと、アクリル基及びまたはメタクリル基を有するイソシアネート化合物とを反応させる方法が好適である。 A fluorine-containing (α-substituted) acrylic compound can be obtained by reacting the fluorine-containing copolymer (D) with an isocyanate compound (E) having an acrylic group and / or a methacrylic group. In order to easily obtain the above compounds, commercially available products such as “Lumiflon” (Asahi Glass Co., Ltd.), “Fluonate” (DIC Corporation), “Zeffle” (Daikin Industries Co., Ltd.), “Ceraful Coat” (Central Glass) A method of reacting a fluorine-containing polymer having a hydroxyl group with an isocyanate compound having an acrylic group and / or a methacrylic group, such as “Zaflon” (Toagosei Co., Ltd.), is preferable.
含フッ素共重合体(D)の水酸基とイソシアネート化合物(E)の反応は、0〜70℃の温和な条件下で両者を混合することで進行させることができる。反応の速度は、適切な触媒系、例えば酢酸第1錫、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジオクテート、ジブチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジオクテート、ジオクチル錫ジアセテート、ジオクタン酸第1錫のようなスズ誘導体、鉄アセチルアセトネートのような鉄誘導体、チタンテトライソプロピレートのようなチタンアルコレート、トリエチルアミンのような第三級アミン、またはN−メチルモリホリンを、反応物総重量に対して0.001〜2重量%、好ましくは0.001〜0.5重量%で加えることによって増加させることができる。また必要に応じて各種溶媒で希釈して、反応を行っても良い。 The reaction of the hydroxyl group of the fluorine-containing copolymer (D) and the isocyanate compound (E) can be allowed to proceed by mixing both under mild conditions of 0 to 70 ° C. The rate of the reaction is determined by a suitable catalyst system such as stannous acetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin dioctate, dibutyltin diacetate, dioctyltin dilaurate, dioctyltin dioctate, dioctyltin diacetate, stannous dioctanoate. A tin derivative, an iron derivative such as iron acetylacetonate, a titanium alcoholate such as titanium tetraisopropylate, a tertiary amine such as triethylamine, or N-methylmorpholine is added to the total reactant weight. It can be increased by adding from 001 to 2% by weight, preferably from 0.001 to 0.5% by weight. Moreover, you may dilute with various solvents as needed, and may react.
(B)フッ素を含まない紫外線硬化性化合物
フッ素を含まない紫外線硬化性化合物は、上記含フッ素(α置換)アクリル化合物と混合でき、硬化可能であれば特に制限されるものではない。特には、アクリレート類であるのが好ましく、例えば、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキシド変性ジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸EO変性トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、トリス(メタ)アクリロイルオキシエチルフォスフェート、フタル酸水素−(2,2,2−トリ−(メタ)アクリロイルオキシメチル)エチル、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ソルビトールヘキサ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラ(メタ)アクリレート等の2〜6官能の(メタ)アクリル化合物、これらの(メタ)アクリル化合物をエチレンオキシド、プロピレンオキシド、エピクロルヒドリン、脂肪酸、アルキル変性品、エポキシ樹脂にアクリル酸を付加させて得られるエポキシアクリレート類、及びアクリル酸エステル共重合体の側鎖に(メタ)アクリロイル基を導入した共重合体等を含むものが挙げられる。
(B) UV curable compound containing no fluorine The UV curable compound containing no fluorine is not particularly limited as long as it can be mixed with the above fluorine-containing (α-substituted) acrylic compound and can be cured. In particular, acrylates are preferable. For example, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, isocyanuric acid ethylene oxide modified di (meth) Acrylate, isocyanuric acid EO-modified tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, tris (meth) acryloyloxyethyl phosphate, hydrogen phthalate (2,2,2-tri- (meth) acryloyloxymethyl) ethyl, glycerol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, ditrimethylolpropante 2-6 functional (meth) acrylic such as la (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, sorbitol hexa (meth) acrylate, pentaerythritol ethoxytetra (meth) acrylate Compounds, ethylene oxide, propylene oxide, epichlorohydrin, fatty acids, alkyl-modified products, epoxy acrylates obtained by adding acrylic acid to epoxy resins, and side chains of acrylic ester copolymers ( Examples include those containing a copolymer into which a (meth) acryloyl group has been introduced.
また、ウレタンアクリレート類、ポリイソシアネートに水酸基を有する(メタ)アクリレートを反応させて得られるもの、ポリイソシアネートと末端ジオールのポリエステルに水酸基を有する(メタ)アクリレートを反応させて得られるもの、ポリオールに過剰のジイソシアネートと反応させて得られるポリイソシアネートに、水酸基を有する(メタ)アクリレートを反応させて得られるものを使用することもできる。中でも、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−アクリロイロキシプロピルメタクリレート、及びペンタエリスリトートリアクリレートから選ばれる水酸基を有する(メタ)アクリレートと、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、及びジフェニルメタンジイソシアネートから選ばれるポリイソシアネートを反応させたウレタンアクリレート類が好ましい。上記化合物は単独でも2種以上を併用してもよい。また組成物の物性調整のため1官能のアクリレート類を配合しても良い。 Also, urethane acrylates, those obtained by reacting polyisocyanate with (meth) acrylate having hydroxyl group, those obtained by reacting polyisocyanate and terminal diol polyester with hydroxyl group (meth) acrylate, excess in polyol It is also possible to use a polyisocyanate obtained by reacting with a diisocyanate obtained by reacting a (meth) acrylate having a hydroxyl group. Among them, (meth) acrylate having a hydroxyl group selected from 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-acryloyloxypropyl methacrylate, and pentaerythritol triacrylate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, tolylene diene Urethane acrylates obtained by reacting isocyanate and polyisocyanate selected from diphenylmethane diisocyanate are preferred. The above compounds may be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may mix | blend monofunctional acrylates for the physical property adjustment of a composition.
(C)光重合開始剤
光重合開始剤は、紫外線照射によりアクリル化合物を硬化させることができるものであれば特に制限されるものではない。好ましくは、例えばアセトフェノン、ベンゾフェノン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、1.2−オクタンジオン−1−[4−(フェニルチオ)−2−(o−ベンゾイルオキシム)]、エタノン−1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(0−アセチルオキシム)、2−ヒロドキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン等が挙げられ、単独でも2種以上を併用してもよい。
(C) Photopolymerization initiator
A photoinitiator will not be restrict | limited especially if an acrylic compound can be hardened by ultraviolet irradiation. Preferably, for example, acetophenone, benzophenone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane-1 -One, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpho Linopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1, 2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1 -[4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide Bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, 1.2-octanedione-1- [4- (phenylthio) -2- (o-benzoyloxime)], ethanone-1- [9 -Ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (0-acetyloxime), 2-hydroxy-1- {4- [4- (2-hydroxy-2-methyl) -Propionyl) -benzyl] phenyl} -2-methyl-propan-1-one and the like, and may be used alone or in combination of two or more.
硬化性組成物中、含フッ素(α置換)アクリル化合物の配合量は、所望する撥油性、組成物の溶解性、硬化条件に応じて適宜調製されればよい。成分(A)、成分(B)、及び成分(C)の配合比率は特に制限はされないが、成分(B)100質量部に対し、成分(A)は0.01〜30質量部、好ましくは0.05〜5質量部、成分(C)は0.1〜10質量部、好ましくは0.5〜5質量部とすることが好適である。含フッ素(α置換)アクリル化合物の配合量が上記上限値超では、含フッ素アクリレート成分層が厚くなり、ハードコート剤としての性能を損なう可能性がある。また上記下限値未満では、フッ素基がハードコート層の表面を十分に覆うことが出来ず、十分な撥水・撥油性、すべり性が得られない可能性がある。また、成分(C)の配合量が上記上限値超では、硬化後の被膜が黄変し外観の劣化等を招く可能性がある。また上記下限値未満では、硬化が不十分となりハードコート剤としての性能を損なう可能性がある。 The blending amount of the fluorine-containing (α-substituted) acrylic compound in the curable composition may be appropriately adjusted according to the desired oil repellency, solubility of the composition, and curing conditions. The mixing ratio of the component (A), the component (B), and the component (C) is not particularly limited, but the component (A) is 0.01 to 30 parts by mass, preferably 100 to 30 parts by mass, preferably 0.05 to 5 parts by mass, component (C) is 0.1 to 10 parts by mass, preferably 0.5 to 5 parts by mass. When the blending amount of the fluorine-containing (α-substituted) acrylic compound exceeds the above upper limit, the fluorine-containing acrylate component layer becomes thick and the performance as a hard coat agent may be impaired. If the amount is less than the lower limit, the fluorine group cannot sufficiently cover the surface of the hard coat layer, and sufficient water / oil repellency and slipperiness may not be obtained. Moreover, when the compounding quantity of a component (C) exceeds the said upper limit, the film after hardening yellows and there exists a possibility of causing deterioration of an external appearance. Moreover, if it is less than the said lower limit, hardening may become inadequate and the performance as a hard-coat agent may be impaired.
本発明の紫外線硬化性組成物は用途に応じ、その性能を損なわない範囲で、その他の成分として有機溶剤、重合禁止剤、帯電防止剤、消泡剤、粘度調整剤、耐光安定剤、耐熱安定剤、酸化防止剤、界面活性剤、着色剤、フィラー等の配合を行ってもよい。有機溶剤としては、1−プロパノール、2−プロパノール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、イソブタノール、t−ブタノール、ジアセトンアルコールなどのアルコール類;メチルプロピルケトン、ジエチルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類;ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、アニソール、ジオキサン、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエーテル類;酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸シクロヘキシルなどのエステル類などを挙げることができる。上記溶剤は、1種を単独で又は2種以上を混合してもよい。溶剤の使用量は特に制限されるものではないが、成分(A)、成分(B)、及び成分(C)の合計100質量部に対し、50〜10000質量部、特に100〜1000質量部となるような量であることが好ましい。 The ultraviolet curable composition of the present invention is an organic solvent, a polymerization inhibitor, an antistatic agent, an antifoaming agent, a viscosity modifier, a light-resistant stabilizer, a heat-resistant stabilizer, as other components, as long as the performance is not impaired depending on the application. You may mix | blend an agent, antioxidant, surfactant, a coloring agent, a filler, etc. Examples of organic solvents include alcohols such as 1-propanol, 2-propanol, isopropyl alcohol, n-butanol, isobutanol, t-butanol, diacetone alcohol; methyl propyl ketone, diethyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, etc. Ketones; ethers such as dipropyl ether, dibutyl ether, anisole, dioxane, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate; propyl acetate, butyl acetate, cyclohexyl acetate, etc. And the like. The said solvent may be individual 1 type or may mix 2 or more types. Although the usage-amount of a solvent is not restrict | limited in particular, 50-10000 mass parts with respect to a total of 100 mass parts of a component (A), a component (B), and a component (C), Especially 100-1000 mass parts and Preferably, the amount is such that
上記成分(B)及び(C)が配合されたハードコート剤は各社からさまざまなものが市販されている。本発明の硬化性組成物は、該市販品のハードコート剤に上記含フッ素(α置換)アクリル化合物を添加したものであっても良い。市販品のハードコート剤として、例えば、荒川化学工業(株)「ビームセット」、大橋化学工業(株)「ユービック」、オリジン電気(株)「UVコート」、カシュー(株)「カシューUV」、JSR(株)「デソライト」、大日精化工業(株)「セイカビーム」、日本合成化学(株)「紫光」、藤倉化成(株)「フジハード」、三菱レイヨン(株)「ダイヤビーム」、武蔵塗料(株)「ウルトラバイン」等が挙げられる。該ハードコート剤にはさらに、目的に応じて、有機溶剤、重合禁止剤、帯電防止剤、消泡剤、粘度調整剤、耐光安定剤、耐熱安定剤、酸化防止剤、界面活性剤、着色剤、及びフィラー等を配合することも出来る。 Various hard coat agents containing the components (B) and (C) are commercially available from various companies. The curable composition of the present invention may be one obtained by adding the above fluorine-containing (α-substituted) acrylic compound to the commercially available hard coat agent. Examples of commercially available hard coat agents include Arakawa Chemical Industries, Ltd. “Beam Set”, Ohashi Chemical Industries, Ltd. “Ubic”, Origin Electric Co., Ltd. “UV Coat”, Cashew Co., Ltd., “Cashew UV” JSR Co., Ltd. “Desolite”, Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd. “Seika Beam”, Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd. “Shikou”, Fujikura Kasei Co., Ltd. “Fuji Hard”, Mitsubishi Rayon Co., Ltd. “Diabeam”, Musashi Paint "Ultravine" etc. are mentioned. The hard coat agent further includes an organic solvent, a polymerization inhibitor, an antistatic agent, an antifoaming agent, a viscosity modifier, a light-resistant stabilizer, a heat-resistant stabilizer, an antioxidant, a surfactant, and a colorant depending on the purpose. , And fillers can also be blended.
本発明より得られる硬化皮膜は、塗工表面に優れた撥水、撥油性、耐指紋性を与えるため、塗工面が指紋、皮脂、汗などの人脂、化粧品等により汚れ難くなり、たとえ汚れが付着した場合であっても拭き取り性に優れたハードコート表面を与える。このため、例えば人体が触れて人脂、化粧品等により汚される可能性のある物品の表面を保護する目的で使用される。このような物品としては、例えば、光磁気ディスク、CD・LD・DVD・ブルーレイディスクなどの光ディスク、ホログラム記録などに代表される光記録媒体;メガネレンズ、プリズム、レンズシート、ペリクル膜、偏光板、光学フィルター、レンチキュラーレンズ、フレネルレンズ、反射防止膜、光ファイバーや光カプラーなどの光学部品・光デバイス;CRT、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、背面投写型ディスプレイ、蛍光表示管(VFD)、フィールドエミッシプロジェクションディスプレイ、トナー系ディスプレイ等の各種画面表示機器、特にPC、携帯電話、携帯情報端末、ゲーム機、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、自動現金引出し預け入れ装置、現金自動支払機、自動販売機自動車用等のナビゲーション装置、セキュリティーシステム端末等の画像表示装置、及びその操作も行うタッチパネル(タッチセンサー、タッチスクリーン)式画像表示入力装置;携帯電話、携帯情報端末、携帯音楽プレイヤー、携帯ゲーム機、リモートコントローラ、コントローラ、キーボード等、車載装置用パネルスイッチなどの入力装置;携帯電話、携帯情報端末、カメラ、携帯音楽プレイヤー、携帯ゲーム機などの筐体表面;自動車の外装、ピアノ、高級家具、大理石などの塗装及び表面;美術品展示用保護ガラス、ショーウインドー、ショーケース、広告用カバー、フォトスタンド用のカバー、腕時計、自動車用フロントガラス、列車、航空機等の窓ガラス、自動車ヘッドライト、テールランプなどの透明なガラス製または透明なプラスチック製(アクリル、ポリカーボネートなど)部材、各種ミラー部材等が挙げられる。 The cured film obtained from the present invention gives the coated surface excellent water repellency, oil repellency and fingerprint resistance, so that the coated surface is difficult to be stained by human fat such as fingerprints, sebum, sweat, cosmetics, etc. Even if it adheres, the hard coat surface excellent in wiping off is given. For this reason, for example, it is used for the purpose of protecting the surface of an article that may be touched by a human body and contaminated with human fat, cosmetics, or the like. Such articles include, for example, magneto-optical discs, optical discs such as CD / LD / DVD / Blu-ray discs, optical recording media represented by hologram recording, etc .; glasses lenses, prisms, lens sheets, pellicle films, polarizing plates, Optical components, optical devices such as optical filters, lenticular lenses, Fresnel lenses, antireflection films, optical fibers and optical couplers; CRTs, liquid crystal displays, plasma displays, electroluminescence displays, rear projection displays, fluorescent display tubes (VFDs), fields Various screen display devices such as emissive projection display and toner display, especially PCs, mobile phones, personal digital assistants, game machines, digital cameras, digital video cameras, automatic cash withdrawal and deposit devices, automatic cash payments , Navigation devices for automobiles, image display devices such as security system terminals, and touch panel (touch sensors, touch screen) type image display input devices that also operate; mobile phones, portable information terminals, portable music players, Input devices such as portable game machines, remote controllers, controllers, keyboards, panel switches for in-vehicle devices; mobile phone, portable information terminals, cameras, portable music players, portable game consoles, etc .; automobile exteriors, pianos, High-quality furniture, painting and surfaces of marble, etc .; protective glass for art exhibits, show windows, showcases, advertising covers, covers for photo stands, watches, windshields for automobiles, window glass for trains, aircraft, etc., automotive headlights Transparent glass such as tail lamps Or transparent plastic (acrylic, polycarbonate, etc.) member, various mirrors member, and the like.
以下、実施例を示し、本発明を詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is shown and this invention is demonstrated in detail, this invention is not restrict | limited to the following Example.
[調製例1]
(A1)含フッ素アクリレート化合物1の調製
特開2010−285501号公報の段落0052〜段落0061に記載されている実施例2の方法に従い下記式(10)で表される化合物を得た。
(A1) Preparation of fluorinated acrylate compound 1 A compound represented by the following formula (10) was obtained according to the method of Example 2 described in paragraphs 0052 to 0061 of JP2010-285501A.
[調製例2]
(A2)含フッ素アクリレート化合物2の調製
特開2010−285501号公報の段落0057に記載されているアクリロイルオキシエチルイソシアネートの代わりに、1,1−(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネートを用いた以外は特開2010−285501号公報の段落0052〜段落0057に記載されている実施例1と同様の方法で、下記式(11)で表される化合物を得た。
[Preparation Example 2]
(A2) Preparation of fluorinated acrylate compound 2 Except for using 1,1- (bisacryloyloxymethyl) ethyl isocyanate instead of acryloyloxyethyl isocyanate described in paragraph 0057 of JP2010-285501A A compound represented by the following formula (11) was obtained in the same manner as in Example 1 described in paragraphs 0052 to 0057 of JP2010-285501A.
[調製例3]
(A3)含フッ素アクリレート化合物3の調製
特開2010−285501号公報の段落0053に記載の式(16)で示される化合物の代わりに、下記式(12)
(A3) Preparation of fluorinated acrylate compound 3 Instead of the compound represented by formula (16) described in paragraph 0053 of JP2010-285501A, the following formula (12)
硬化性組成物の調製
表1に示す組成で各成分を配合し、混合し攪拌した後で、0.45ミクロンの疎水性PTFEフィルターでろ過し、組成物1〜3を得た。
Preparation of curable composition The ingredients shown in Table 1 were mixed, mixed and stirred, and then filtered through a 0.45 micron hydrophobic PTFE filter to obtain compositions 1 to 3. .
硬化皮膜の作製
[実施例1、2及び3]
組成物1〜3をポリカーボネート基板上にNo.7のワイヤーバーで塗工し(ウエット膜厚16.0μm)、80℃のオーブン中で1分間加熱した後、窒素中で室温付近まで冷却した。その後、窒素雰囲気中で、コンべア型紫外線照射装置(パナソニック電工社製)にて1.6J/cm2の紫外線を6秒間照射して硬化皮膜を作製した。
Preparation of cured film [Examples 1, 2 and 3]
Compositions 1 to 3 were placed on a polycarbonate substrate with No. 7 was applied with a wire bar (wet film thickness 16.0 μm), heated in an oven at 80 ° C. for 1 minute, and then cooled to near room temperature in nitrogen. Thereafter, in a nitrogen atmosphere, a cured film was prepared by irradiating 1.6 J / cm 2 of ultraviolet rays for 6 seconds with a conveyor type ultraviolet irradiation device (manufactured by Panasonic Electric Works Co., Ltd.).
[比較例1、2及び3]
組成物1〜3をポリカーボネート基板上にNo.7のワイヤーバーで塗工し(ウエット膜厚16.0μm)、窒素中で室温付近まで冷却し、コンべア型紫外線照射装置(パナソニック電工社製)にて窒素雰囲気中1.6J/cm2の紫外線を6秒間照射して硬化皮膜を作製した。
[Comparative Examples 1, 2, and 3]
Compositions 1 to 3 were placed on a polycarbonate substrate with No. 1 7 (wet film thickness 16.0 μm), cooled to near room temperature in nitrogen, and 1.6 J / cm 2 in a nitrogen atmosphere with a conveyor type ultraviolet irradiation device (manufactured by Panasonic Electric Works Co., Ltd.). Were cured for 6 seconds to produce a cured film.
[比較例4]
組成物1をポリカーボネート基板上にNo.7のワイヤーバーで塗工し(ウエット膜厚16.0μm)、80℃のオーブン中で1分間加熱した後、空気中雰囲気下で室温付近まで冷却した。その後、空気中雰囲気下でコンべア型紫外線照射装置(パナソニック電工社製)にて1.6J/cm2の紫外線を6秒間照射したところ、組成物が硬化しなかったため、以後の評価は中断した。
[Comparative Example 4]
Composition 1 was prepared on a polycarbonate substrate with No. 1 7 was applied with a wire bar (wet film thickness 16.0 μm), heated in an oven at 80 ° C. for 1 minute, and then cooled to near room temperature in an air atmosphere. Thereafter, the composition was not cured when irradiated with ultraviolet rays of 1.6 J / cm 2 for 6 seconds with a conveyor type ultraviolet irradiation device (manufactured by Panasonic Electric Works Co., Ltd.) in an air atmosphere. did.
硬化皮膜の防汚性能評価
各硬化皮膜について以下の評価を行った。結果を表2に示す。
Evaluation of antifouling performance of cured film Each cured film was evaluated as follows. The results are shown in Table 2.
[接触角測定]
各硬化皮膜の水接触角、オレイン酸接触角及びオレイン酸転落角を、自動接触角計(協和界面科学社製)を用いて測定した。
[Contact angle measurement]
The water contact angle, oleic acid contact angle, and oleic acid tumbling angle of each cured film were measured using an automatic contact angle meter (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).
[動摩擦係数]
ベンコット(旭化成社製商品名)に対する動摩擦係数を表面性試験機(新東科学社製)にて測定した。
[Dynamic friction coefficient]
The dynamic friction coefficient for Bencott (trade name, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) was measured with a surface property tester (manufactured by Shinto Kagaku Co.).
[マジックインクはじき性]
油性マーカー(ゼブラ社製商品名)、及びハイマッキー(ゼブラ社製商品名)で被膜上に線を引き、インキのはじかれ具合を目視により観察した。評価は以下の指標でおこなった。
○:良くはじく
△:一部はじかない部分がある
×:全くはじかない
[Magic ink repellency]
A line was drawn on the film with an oil marker (trade name, manufactured by Zebra Corporation) and Himackey (trade name, manufactured by Zebra Corporation), and the degree of ink repelling was visually observed. The evaluation was performed using the following indicators.
○: Repels well △: Some parts do not repel ×: Does not repel at all
表2に示す通り、紫外線照射前に組成物を加熱しなかった比較例1〜3の方法により得られた硬化皮膜に比べ、本発明の方法により得られた硬化皮膜は撥水・撥油性、及びすべり性が優れている。また、組成物を基材に塗工した後、空気中で冷却した比較例4の方法では硬化皮膜を得ることができなかったが、本発明の方法では優れた表面特性を有する硬化皮膜を得ることができる。 As shown in Table 2, the cured film obtained by the method of the present invention has water and oil repellency compared to the cured film obtained by the methods of Comparative Examples 1 to 3 in which the composition was not heated before ultraviolet irradiation. In addition, the slipperiness is excellent. In addition, a cured film having excellent surface characteristics was obtained by the method of the present invention, although it was not possible to obtain a cured film by the method of Comparative Example 4 which was applied to the substrate and then cooled in air. be able to.
本発明の硬化方法によれば、優れた表面特性を有する膜を形成することが可能になる。特に、アクリルハードコートの表面に、撥水・撥油性、防汚性を付与するのに有用である。このため、本発明の方法は、人体が触れて人脂、化粧品等により汚される可能性のある物品の表面に塗装膜もしくは保護膜を形成するための方法として有用である。 According to the curing method of the present invention, a film having excellent surface characteristics can be formed. In particular, it is useful for imparting water / oil repellency and antifouling properties to the surface of an acrylic hard coat. Therefore, the method of the present invention is useful as a method for forming a paint film or a protective film on the surface of an article that may be touched by a human body and contaminated with human fat, cosmetics, or the like.
Claims (19)
(ii)該組成物を50℃以上の温度で加熱する工程、そして
(iv)不活性ガス雰囲気下で紫外線を照射して該組成物を硬化する工程を含む方法。 In a method of curing a curable composition containing a fluorine-containing (α-substituted) acrylic compound,
(Ii) a method comprising heating the composition at a temperature of 50 ° C. or higher, and (iv) irradiating the composition with an ultraviolet ray in an inert gas atmosphere to cure the composition.
または下記一般式(2)
で表されることを特徴とする、請求項5に記載の方法。 The fluorine-containing (α-substituted) acrylic compound has the following general formula (1)
Or the following general formula (2)
The method of claim 5, wherein:
The method according to claim 6, wherein Rf has a unit in which at least one of units represented by the following formula is repeated twice or more.
と、以下の繰り返し単位(b)
(メタ)アクリル基を有するイソシアネート化合物(E)を反応させて得られる含フッ素(α置換)アクリル化合物である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。 The fluorine-containing (α-substituted) acrylic compound has the following repeating unit (a)
And the following repeating unit (b)
The method of any one of Claims 1-4 which is a fluorine-containing ((alpha) substituted) acrylic compound obtained by making the isocyanate compound (E) which has a (meth) acryl group react.
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