JP2016124945A - Water-repellent and oil-repellent composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撥水撥油性性組成物、および基材の表面の少なくとも一部に該組成物から形成される硬化膜を有する物品に関する。 The present invention relates to a water / oil repellent composition and an article having a cured film formed from the composition on at least a part of the surface of a substrate.
ペルフルオロポリエーテル化合物(以下、「PFPE化合物」と記す。)は、耐熱性、耐薬品性等に優れるほか、撥水撥油性、防汚性、低屈折率等の特性を有することから、各種基材の表面処理に広く用いられる。特に近年では、スマートフォンやタブレット型端末の普及に伴い、タッチパネル等の防汚コーティングや指紋付着防止技術として、PFPE化合物による表面処理が検討されている。 Perfluoropolyether compounds (hereinafter referred to as “PFPE compounds”) are not only excellent in heat resistance and chemical resistance, but also have characteristics such as water and oil repellency, antifouling properties, and low refractive index. Widely used for surface treatment of materials. Particularly in recent years, with the spread of smartphones and tablet-type terminals, surface treatment with a PFPE compound has been studied as an antifouling coating such as a touch panel and fingerprint adhesion prevention technology.
PFPE化合物のこれらの特性は、その低表面エネルギーによるものと考えられるが、一方それ故に、非フッ素系基材の表面処理に用いても、得られた硬化膜の耐久性、密着性等が充分でないという欠点があった。かかる欠点を解消するために、これまでも種々のPFPE化合物の誘導体が検討されている。 These characteristics of the PFPE compound are considered to be due to its low surface energy, however, the durability and adhesion of the obtained cured film are sufficient even when used for surface treatment of non-fluorine-based substrates. There was a drawback of not. In order to eliminate such drawbacks, various derivatives of PFPE compounds have been studied so far.
例えば、ペルフルオロエーテル構造と反応性ケイ素原子とを含有するケイ素含有有機含フッ素ポリマーを含む組成物が知られている(特許文献1)。また、(A)ジイソシアネートを3量体化させたトリイソシアネート、および(B)活性水素含有化合物を含んでなる炭素−炭素二重結合含有組成物であって、成分(B)が、少なくとも2種の活性水素含有化合物の組み合わせであり、(B−1)1つの活性水素を有するペルフルオロポリエーテル、および(B−2)活性水素と炭素−炭素二重結合を有するモノマーから本質的になる炭素−炭素二重結合含有組成物から形成されるPFPEを含有する重合体と、アクリレート(2−ヒドロキシエチルアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート等)とを含む組成物等が知られている(特許文献2)。 For example, a composition containing a silicon-containing organic fluorine-containing polymer containing a perfluoroether structure and a reactive silicon atom is known (Patent Document 1). And (A) a triisocyanate obtained by trimerizing diisocyanate, and (B) a carbon-carbon double bond-containing composition comprising an active hydrogen-containing compound, wherein component (B) is at least two kinds (B-1) a perfluoropolyether having one active hydrogen, and (B-2) a carbon- consisting essentially of a monomer having an active hydrogen and a carbon-carbon double bond. A composition containing a polymer containing PFPE formed from a carbon double bond-containing composition and an acrylate (2-hydroxyethyl acrylate, triethylene glycol diacrylate, etc.) is known (Patent Document 2). .
特許文献1には、ガラス板等の無機基材を用いた実施例が開示されているが、硬化膜の密着性については評価されておらず、また有機基材を用いた実施例の記載はない。また特許文献2には、ポリカーボネート板等の有機基材を用いた実施例が開示され、硬化膜の密着性についても評価されているが、無機基材を用いた実施例の記載はない。しかしながら本発明者によれば、特許文献1に記載の組成物から形成される硬化膜は、プラスチック等の有機基材への密着性が不充分であり、特許文献2に記載の組成物から形成される硬化膜は、ガラス、鋼板等の無機基材への密着性が不充分であった(後者については、例えば、後述の実施例における例5および例7参照)。そのため、撥水撥油性や防汚性の付与が望まれる基材の種類が多岐にわたるなか、当業者には、硬化膜を付与しようとする基材の種類に応じて、使用する組成物を変更しなければならない等、煩雑な作業が要求されていた。 Patent Document 1 discloses an example using an inorganic base material such as a glass plate, but the adhesiveness of the cured film has not been evaluated, and the description of the example using an organic base material is as follows. Absent. Moreover, although the Example using organic base materials, such as a polycarbonate board, is disclosed by patent document 2, and the adhesiveness of a cured film is evaluated, there is no description of the Example using an inorganic base material. However, according to the present inventor, the cured film formed from the composition described in Patent Document 1 has insufficient adhesion to an organic substrate such as plastic and is formed from the composition described in Patent Document 2. The cured film was insufficient in adhesion to an inorganic base material such as glass or steel plate (for example, refer to Examples 5 and 7 in Examples described later for the latter). Therefore, there are a wide variety of types of base materials for which water and oil repellency and antifouling properties are desired, and those skilled in the art will change the composition to be used according to the type of base material to which a cured film is to be applied. Complicated work was required, such as having to do.
本発明は、撥水撥油性や防汚性を付与すると共に、無機および有機基材の双方の表面の少なくとも一部に密着性が優れる硬化膜を形成できる組成物、および基材の表面の少なくとも一部に該組成物から形成される硬化膜を有する物品の提供を目的とする。 The present invention provides a composition capable of forming a cured film having water and oil repellency and antifouling properties and having excellent adhesion on at least a part of both surfaces of the inorganic and organic substrates, and at least the surface of the substrate. An object is to provide an article having a cured film formed in part from the composition.
本発明は、以下[1]〜[10]の構成を有する組成物および物品を提供する。 The present invention provides compositions and articles having the following configurations [1] to [10].
[1]少なくとも1つのエチレン性不飽和基と、ペルフルオロポリエーテル構造を有する含フッ素化合物(A)、少なくとも2つのエチレン性不飽和基を有する、フッ素を含まない化合物(B)、および少なくとも1つの極性基と、1つのエチレン性不飽和基を有し、ペルフルオロポリエーテル構造を有しない化合物(C)とを含む組成物であって、前記極性基がカルボキシ基、リン酸基、アミノ基、イソシアナート基、加水分解性シリル基およびチオール基から選択されることを特徴とする組成物。 [1] A fluorine-containing compound (A) having at least one ethylenically unsaturated group and a perfluoropolyether structure, a fluorine-free compound (B) having at least two ethylenically unsaturated groups, and at least one A composition comprising a polar group and a compound (C) having one ethylenically unsaturated group and not having a perfluoropolyether structure, wherein the polar group is a carboxy group, a phosphate group, an amino group, an isocyanate. A composition characterized in that it is selected from a narate group, a hydrolyzable silyl group and a thiol group.
[2]前記エチレン性不飽和基が、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基、スチリル基およびシンナモイル基から選択される、[1]の組成物。 [2] The composition of [1], wherein the ethylenically unsaturated group is selected from a vinyl group, an allyl group, a (meth) acryloyl group, a styryl group, and a cinnamoyl group.
[3]前記含フッ素化合物(A)が、下式(1)で表される化合物である、[1]または[2]に記載の組成物。
[D−(CmF2mO)n−]o−E ・・・ (1)
式中、
Dは、D1−Rf1−O−CH2−またはD2−O−であり、
ここで、
D1は、CF3−またはCF3−O−であり、
Rf1は、炭素数1〜20のフルオロアルキレン基、炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜20のフルオロアルキレン基、炭素数1〜20のアルキレン基、または炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜20のアルキレン基であり;
D2は、炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基であり;
mは、1〜6の整数であり;
nは、1〜200の整数であり、nが2以上のとき、(CmF2mO)nは、mの異なる2種以上のCmF2mOからなるものであってもよく;
oは、1以上の整数であり;
Eは、1つ以上の−C(=O)−CR1=CH2(ここで、R1は、水素原子またはメチル基である)を有するo価の有機基である。
[3] The composition according to [1] or [2], wherein the fluorine-containing compound (A) is a compound represented by the following formula (1).
[D- (C m F 2m O ) n -] o -E ··· (1)
Where
D is D 1 —R f1 —O—CH 2 — or D 2 —O—;
here,
D 1 is CF 3 — or CF 3 —O—,
R f1 represents a fluoroalkylene group having 1 to 20 carbon atoms, a fluoroalkylene group having 2 to 20 carbon atoms having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms, an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, or a carbon-carbon atom. An alkylene group having 2 to 20 carbon atoms having an etheric oxygen atom in between;
D 2 is a C 1-6 perfluoroalkyl group;
m is an integer from 1 to 6;
n is an integer of 1 to 200, and when n is 2 or more, (C m F 2m O) n may be composed of two or more types of C m F 2m O different from m ;
o is an integer greater than or equal to 1;
E is an o-valent organic group having one or more —C (═O) —CR 1 ═CH 2 (wherein R 1 is a hydrogen atom or a methyl group).
[4]前記含フッ素化合物(A)が、以下の化合物(A1)〜(A3)からなる群から選択される少なくとも1種である、[1]〜[3]のいずれかの組成物。
(A1)エチレン性不飽和基およびペルフルオロポリエーテル構造を、それぞれ独立して側鎖に有する、含フッ素重合体。
(A2)エチレン性不飽和基を側鎖に有し、かつペルフルオロポリエーテル構造を主鎖の両末端または片末端に有する、含フッ素重合体。
(A3)エチレン性不飽和基およびペルフルオロポリエーテル構造を、それぞれ独立して主鎖末端に有するか、または環式化合物の側鎖に有する、含フッ素化合物。
[4] The composition according to any one of [1] to [3], wherein the fluorine-containing compound (A) is at least one selected from the group consisting of the following compounds (A1) to (A3).
(A1) A fluorine-containing polymer having an ethylenically unsaturated group and a perfluoropolyether structure independently in the side chain.
(A2) A fluorine-containing polymer having an ethylenically unsaturated group in the side chain and a perfluoropolyether structure at both ends or one end of the main chain.
(A3) A fluorine-containing compound having an ethylenically unsaturated group and a perfluoropolyether structure independently at the end of the main chain or at the side chain of the cyclic compound.
[5]前記含フッ素化合物(A)の含有量が、含フッ素化合物(A)と化合物(B)と化合物(C)との合計量に対して0.01〜5質量%である、[1]〜[4]のいずれかの組成物。
[6]前記化合物(B)の含有量が、含フッ素化合物(A)と化合物(B)と化合物(C)との合計量に対して90〜99.98質量%である、[1]〜[5]のいずれかの組成物。
[7]前記化合物(C)の含有量が、含フッ素化合物(A)と化合物(B)と化合物(C)との合計量に対して0.01〜5質量%である、[1]〜[6]のいずれかの組成物。
[8]さらに、光重合開始剤を含む、[1]〜[7]のいずれかの組成物。
[5] The content of the fluorine-containing compound (A) is 0.01 to 5% by mass with respect to the total amount of the fluorine-containing compound (A), the compound (B), and the compound (C). ] The composition in any one of [4].
[6] The content of the compound (B) is 90 to 99.98% by mass with respect to the total amount of the fluorine-containing compound (A), the compound (B), and the compound (C). The composition according to any one of [5].
[7] The content of the compound (C) is 0.01 to 5% by mass with respect to the total amount of the fluorine-containing compound (A), the compound (B), and the compound (C). The composition according to any one of [6].
[8] The composition according to any one of [1] to [7], further comprising a photopolymerization initiator.
[9]基材の表面の少なくとも一部に、[1]〜[8]のいずれかの組成物から形成される硬化膜を有する物品。
[10]基材が無機基材である、[9]の物品。
[9] An article having a cured film formed from the composition of any one of [1] to [8] on at least a part of the surface of the substrate.
[10] The article according to [9], wherein the substrate is an inorganic substrate.
本発明の組成物によれば、撥水撥油性や防汚性を付与すると共に、無機および有機基材の双方の表面の少なくとも一部に密着性が優れる硬化膜を形成できる。
本発明の物品は、撥水撥油性や防汚性を有する共に、無機および有機基材の双方の表面の少なくとも一部に密着性が優れる硬化膜を有する。
According to the composition of the present invention, it is possible to form a cured film having water and oil repellency and antifouling properties and excellent adhesion to at least a part of both surfaces of the inorganic and organic substrates.
The article of the present invention has a cured film having water and oil repellency and antifouling properties and excellent adhesion on at least a part of the surfaces of both inorganic and organic substrates.
[用語の定義]
本明細書において、例えば、式(1)で表される含フッ素化合物を、(含フッ素)化合物(1)と記す場合がある。他の式で表される基、化合物等も同様である。
以下の用語の定義は、本明細書および特許請求の範囲にわたって適用される。
「エチレン性不飽和基」とは、炭素−炭素二重結合構造を含む基を意味するが、但し、ベンゼン環のようは、安定な芳香環における二重結合は含まない。
「ペルフルオロポリエーテル構造」は、2個以上のオキシペルフルオロアルキレン単位からなる基を意味する。ここで、オキシペルフルオロアルキレンの化学式は、その酸素原子をペルフルオロアルキレン基の右側に配置したものを表す。
「極性基」は、極性のある原子団を意味する。
「加水分解性シリル基」とは、加水分解反応することによって1個以上のシラノール基(Si−OH)を形成し得るシリル基を意味する。
「(メタ)アクリロイル基」とは、メタクリロイル基およびアクリロイル基の双方の態様を包含する。同様に「(メタ)アクリレート」は、メタクリレートおよびアクリレートの双方の態様を包含する。
「フルオロアルキル基」とは、アルキル基の水素原子の一部または全てがフッ素原子で置換された基を意味し、「ペルフルオロアルキル基」とは、アルキル基の水素原子の全てがフッ素原子で置換された基を意味する。なお、「フルオロアルキル基」は、「ペルフルオロアルキル基」を包含する。
「フルオロアルキレン基」とは、アルキレン基の水素原子の一部または全てがフッ素原子で置換された基を意味し、「ペルフルオロアルキレン基」とは、アルキレン基の水素原子の全てがフッ素原子で置換された基を意味する。なお、「フルオロアルキレン基」は、「ペルフルオロアルキレン基」を包含する。
「エーテル性酸素原子」とは、炭素−炭素原子間においてエーテル結合(−O−)を形成する酸素原子を意味する。
「有機基」は、炭素原子を1個以上有する基を意味する。
「分子鎖」とは、線状または分岐状に連なった複数の単位から構成される部分である。
「主鎖」とは、該主鎖以外の全ての分子鎖が側鎖と見なされるような線状分子鎖である。
「側鎖」とは、主鎖から分岐した分子鎖であるか、または環式化合物で、環に結合して分子鎖である。
「単位」とは、分子鎖の基本構造の一部を構成する原子団である。
[Definition of terms]
In this specification, for example, the fluorine-containing compound represented by the formula (1) may be referred to as a (fluorine-containing) compound (1). The same applies to groups, compounds and the like represented by other formulas.
The following definitions of terms apply throughout this specification and the claims.
The “ethylenically unsaturated group” means a group containing a carbon-carbon double bond structure, but does not include a double bond in a stable aromatic ring like a benzene ring.
“Perfluoropolyether structure” means a group consisting of two or more oxyperfluoroalkylene units. Here, the chemical formula of oxyperfluoroalkylene represents that the oxygen atom is arranged on the right side of the perfluoroalkylene group.
“Polar group” means a polar atomic group.
The “hydrolyzable silyl group” means a silyl group that can form one or more silanol groups (Si—OH) by a hydrolysis reaction.
The “(meth) acryloyl group” includes both methacryloyl groups and acryloyl groups. Similarly, “(meth) acrylate” encompasses both methacrylate and acrylate embodiments.
“Fluoroalkyl group” means a group in which some or all of the hydrogen atoms in the alkyl group are substituted with fluorine atoms, and “perfluoroalkyl group” means that all of the hydrogen atoms in the alkyl group are substituted with fluorine atoms. Means the group formed. The “fluoroalkyl group” includes a “perfluoroalkyl group”.
“Fluoroalkylene group” means a group in which some or all of the hydrogen atoms of the alkylene group are substituted with fluorine atoms. “Perfluoroalkylene group” means that all of the hydrogen atoms in the alkylene group are substituted with fluorine atoms. Means the group formed. The “fluoroalkylene group” includes a “perfluoroalkylene group”.
The “etheric oxygen atom” means an oxygen atom that forms an ether bond (—O—) between carbon-carbon atoms.
“Organic group” means a group having one or more carbon atoms.
“Molecular chain” is a portion composed of a plurality of units connected in a linear or branched manner.
The “main chain” is a linear molecular chain in which all molecular chains other than the main chain are regarded as side chains.
The “side chain” is a molecular chain branched from the main chain, or a cyclic compound that is a molecular chain bonded to a ring.
A “unit” is an atomic group that forms part of the basic structure of a molecular chain.
[組成物]
本発明の組成物(以下、「本組成物」とも記す。)は、少なくとも1つのエチレン性不飽和基と、ペルフルオロポリエーテル構造を有する含フッ素化合物(A);少なくとも2つのエチレン性不飽和基を有する、フッ素を含まない化合物(B);ならびにカルボキシ基、リン酸基、アミノ基、イソシアナート基、加水分解性シリル基およびチオール基から選択される少なくとも1つの極性基と、1つのエチレン性不飽和基を有し、かつペルフルオロポリエーテル構造を有しない化合物(C)を含有する。
[Composition]
The composition of the present invention (hereinafter also referred to as “the present composition”) comprises at least one ethylenically unsaturated group and a fluorine-containing compound (A) having a perfluoropolyether structure; at least two ethylenically unsaturated groups A fluorine-free compound (B) having at least one polar group selected from a carboxy group, a phosphate group, an amino group, an isocyanate group, a hydrolyzable silyl group and a thiol group, and one ethylenic group The compound (C) which has an unsaturated group and does not have a perfluoropolyether structure is contained.
(含フッ素化合物(A))
本発明における含フッ素化合物(A)は、少なくとも1つのエチレン性不飽和基と、ペルフルオロポリエーテル構造を有する。
前記エチレン性不飽和基としては、光照射による硬化がより速やかに進行する点から、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基、スチリル基およびシンナモイル基が挙げられ、(メタ)アクリロイル基が好ましい。
(Fluorine-containing compound (A))
The fluorine-containing compound (A) in the present invention has at least one ethylenically unsaturated group and a perfluoropolyether structure.
Examples of the ethylenically unsaturated group include a vinyl group, an allyl group, a (meth) acryloyl group, a styryl group, and a cinnamoyl group, and a (meth) acryloyl group is preferable because curing by light irradiation proceeds more rapidly. .
本含フッ素化合物(A)の数平均分子量(Mn)は、500〜80,000が好ましく、600〜40,000がより好ましく、600〜30,000がさらに好ましく、800〜10,000が特に好ましい。数平均分子量が該範囲内であれば、本含フッ素化合物(A)が本組成物における他の成分との相溶性に優れる。 The number average molecular weight (Mn) of the present fluorine-containing compound (A) is preferably 500 to 80,000, more preferably 600 to 40,000, still more preferably 600 to 30,000, and particularly preferably 800 to 10,000. . When the number average molecular weight is within this range, the fluorine-containing compound (A) is excellent in compatibility with other components in the composition.
ペルフルオロポリエーテル構造は、硬化膜に防汚性を付与する。ペルフルオロポリエーテル構造としては、(CmF2mO)nが挙げられ、ここで、mは、1〜6の整数であり、nは、1〜200の整数であり、nが2以上のとき、(CmF2mO)nは、mの異なる2種以上のCmF2mOからなるものであってもよい。nが2以上のとき、(CmF2mO)の順列は問わず、ブロック、ランダム、交互のいずれであってもよい。(CmF2mO)n中のCmF2mは、直鎖状でも分岐鎖状でもよい。
(CmF2mO)としては、例えば、(CF2O);(CF2CF2O)、(CF(CF3)O);(CF2CF2CF2O)、(C(CF3)2O)、(CF(CF3)CF2O)、(CF2CF(CF3)O);(CF2CF2CF2CF2O)、(CF(CF3)CF2CF2O)、(CF2CF(CF3)CF2O)、(CF2CF2CF(CF3)O)、(C(CF3)2CF2O)、(CF2C(CF3)2O)、(CF(CF3)CF(CF3)O)、(CF(C2F5)CF2O)、(CF2CF(C2F5)O)またはそれらの組合せ等(例えば、(CF2CF2O−CF2CF2CF2CF2O)等)が挙げられる。
The perfluoropolyether structure imparts antifouling properties to the cured film. Examples of the perfluoropolyether structure include (C m F 2m O) n , where m is an integer of 1 to 6, n is an integer of 1 to 200, and n is 2 or more. , (C m F 2m O) n may be composed of two or more types of C m F 2m O with different m . When n is 2 or more, the permutation of (C m F 2m O) may be any of block, random, and alternating. (C m F 2m O) C m F 2m in n may be either linear or branched.
Examples of (C m F 2m O) include: (CF 2 O); (CF 2 CF 2 O), (CF (CF 3 ) O); (CF 2 CF 2 CF 2 O), (C (CF 3 ) 2 O), (CF (CF 3 ) CF 2 O), (CF 2 CF (CF 3 ) O); (CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O), (CF (CF 3 ) CF 2 CF 2 O ), (CF 2 CF (CF 3 ) CF 2 O), (CF 2 CF 2 CF (CF 3 ) O), (C (CF 3 ) 2 CF 2 O), (CF 2 C (CF 3 ) 2 O ), (CF (CF 3 ) CF (CF 3 ) O), (CF (C 2 F 5 ) CF 2 O), (CF 2 CF (C 2 F 5 ) O), or combinations thereof (for example, ( CF 2 CF 2 O—CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O) and the like.
本発明の含フッ素化合物(A)としては、下式(1)で表される含フッ素化合物が好ましい。
[D−(CmF2mO)n−]o−E ・・・ (1)
式中、
Dは、D1−Rf1−O−CH2−またはD2−O−であり、
ここで、
D1は、CF3−またはCF3−O−であり、
Rf1は、炭素数1〜20のフルオロアルキレン基、炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜20のフルオロアルキレン基、炭素数1〜20のアルキレン基、または炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜20のアルキレン基であり;
D2は、炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基であり;
mは、1〜6の整数であり;
nは、1〜200の整数であり、nが2以上のとき、(CmF2mO)nは、mの異なる2種以上のCmF2mOからなるものであってもよく;
oは、1以上の整数であり;
Eは、1つ以上の−C(=O)−CR1=CH2(ここで、R1は、水素原子またはメチル基である)を有するo価の有機基である。
As the fluorine-containing compound (A) of the present invention, a fluorine-containing compound represented by the following formula (1) is preferable.
[D- (C m F 2m O ) n -] o -E ··· (1)
Where
D is D 1 —R f1 —O—CH 2 — or D 2 —O—;
here,
D 1 is CF 3 — or CF 3 —O—,
R f1 represents a fluoroalkylene group having 1 to 20 carbon atoms, a fluoroalkylene group having 2 to 20 carbon atoms having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms, an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, or a carbon-carbon atom. An alkylene group having 2 to 20 carbon atoms having an etheric oxygen atom in between;
D 2 is a C 1-6 perfluoroalkyl group;
m is an integer from 1 to 6;
n is an integer of 1 to 200, and when n is 2 or more, (C m F 2m O) n may be composed of two or more types of C m F 2m O different from m ;
o is an integer greater than or equal to 1;
E is an o-valent organic group having one or more —C (═O) —CR 1 ═CH 2 (wherein R 1 is a hydrogen atom or a methyl group).
D2のペルフルオロアルキル基は、直鎖状でも分岐状でもよい。具体例としては、CF3−、CF3CF2−、CF3(CF2)2−、CF3CF(CF3)−、CF3(CF2)3−、CF3(CF2)4−、CF3(CF2)5−等が挙げられる。
D2は、硬化膜に優れた防汚性を付与する点からは、炭素数1〜3のペルフルオロアルキル基が好ましく、CF3−またはCF3CF2−が特に好ましい。
The perfluoroalkyl group for D 2 may be linear or branched. Specific examples, CF 3 -, CF 3 CF 2 -, CF 3 (CF 2) 2 -, CF 3 CF (CF 3) -, CF 3 (CF 2) 3 -, CF 3 (CF 2) 4 - , CF 3 (CF 2 ) 5 — and the like.
D 2 is preferably a C 1 to C 3 perfluoroalkyl group, particularly preferably CF 3 — or CF 3 CF 2 — from the viewpoint of imparting excellent antifouling properties to the cured film.
Rf1は、炭素数1〜20のフルオロアルキレン基、炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜20のフルオロアルキレン基、炭素数1〜20のアルキレン基、または炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜20のアルキレン基である。硬化膜に防汚性を充分に付与する点からは、炭素数1〜20のフルオロアルキレン基、炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜20のフルオロアルキレン基が好ましい。防汚性に特に優れる点からは、炭素数1〜20のペルフルオロアルキレン基、炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜20のペルフルオロアルキレン基が特に好ましい。また、含フッ素化合物(A)と他の成分との相溶性が優れる点からは、水素原子を1個以上含む炭素数1〜20のフルオロアルキレン基、または炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有し、水素原子を1個以上含む炭素数2〜20のフルオロアルキレン基が特に好ましい。
Rf1における水素原子の数は、1以上が好ましい。Rf1における水素原子の数は、(Rf1の炭素数)×2以下であり、硬化膜の防汚性が充分に優れる点からは、(Rf1の炭素数)以下が好ましい。
Rf1が水素原子を有することによって、本組成物における含フッ素化合物(A)と他の成分との相溶性が優れる。
R f1 represents a fluoroalkylene group having 1 to 20 carbon atoms, a fluoroalkylene group having 2 to 20 carbon atoms having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms, an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, or a carbon-carbon atom. It is a C2-C20 alkylene group which has an etheric oxygen atom in between. From the viewpoint of sufficiently imparting antifouling properties to the cured film, a fluoroalkylene group having 1 to 20 carbon atoms and a fluoroalkylene group having 2 to 20 carbon atoms having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms are preferred. From the viewpoint of particularly excellent antifouling properties, a C 1-20 perfluoroalkylene group and a C 2-20 perfluoroalkylene group having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms are particularly preferred. In addition, from the viewpoint of excellent compatibility between the fluorine-containing compound (A) and other components, a C1-C20 fluoroalkylene group containing one or more hydrogen atoms, or an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms And a C2-C20 fluoroalkylene group containing at least one hydrogen atom is particularly preferred.
The number of hydrogen atoms in R f1 is preferably 1 or more. The number of hydrogen atoms in R f1 is (the number of carbon atoms in R f1 ) × 2 or less, and is preferably (the number of carbon atoms in R f1 ) or less from the viewpoint that the antifouling property of the cured film is sufficiently excellent.
When R f1 has a hydrogen atom, the compatibility between the fluorine-containing compound (A) and other components in the present composition is excellent.
Rf1が水素原子を1以上有する場合、含フッ素化合物(A)の製造のしやすさの点からは、Rf1は下式(1−1)で表される基、下式(1−2)で表される基または下式(1−3)で表される基が好ましい。なお、RFはD1に結合する基である。
−RF−O−CHFCF2−・・・(1−1)
−RF−CHFCF2−・・・(1−2)
−RF−CzH2z−・・・(1−3)
ただし、
RFは、単結合、炭素数1〜15のペルフルオロアルキレン基、または炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜15のペルフルオロアルキレン基であり、
zは1〜4の整数である。
When R f1 has one or more hydrogen atoms, R f1 is a group represented by the following formula (1-1) or a formula (1-2) from the viewpoint of easy production of the fluorine-containing compound (A). Or a group represented by the following formula (1-3). R F is a group bonded to D 1 .
-R F -O-CHFCF 2- (1-1)
-R F -CHFCF 2- (1-2)
-R F -C z H 2z- (1-3)
However,
R F is a single bond, a C 1-15 perfluoroalkylene group, or a C 2-15 perfluoroalkylene group having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms,
z is an integer of 1-4.
RFは、硬化膜に防汚性を充分に付与する点からは、炭素数1〜9のペルフルオロアルキレン基、または炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜13のペルフルオロアルキレン基が好ましい。ペルフルオロアルキレン基は、直鎖状でも分岐状でもよい。
zは、1〜3の整数が好ましい。zが3以上の場合、CzH2zは直鎖でも分岐でもよく、直鎖が好ましい。
R F is a perfluoroalkylene group having 1 to 9 carbon atoms or a perfluoroalkylene having 2 to 13 carbon atoms having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms from the viewpoint of sufficiently imparting antifouling properties to the cured film. Groups are preferred. The perfluoroalkylene group may be linear or branched.
z is preferably an integer of 1 to 3. When z is 3 or more, C z H 2z may be linear or branched, and is preferably linear.
Rf1が式(1−1)で表される場合、D1−Rf1−基の具体例としては、下記基が挙げられる。
CF3−O−CHFCF2−、
CF3−CF2−O−CHFCF2−、
CF3−CF2CF2−O−CHFCF2−、
CF3−CF2CF2CF2−O−CHFCF2−、
CF3−CF2CF2CF2CF2CF2−O−CHFCF2−、
CF3−O−CF2CF2−O−CHFCF2−、
CF3−CF2OCF2CF2−O−CHFCF2−、
CF3−O−CF2CF2OCF2CF2−O−CHFCF2−、
CF3−CF2OCF2CF2OCF2CF2−O−CHFCF2−、
CF3−CF2CF2OCF(CF3)CF2−O−CHFCF2−、
CF3−CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF(CF3)CF2−O−CHFCF2−。
When R f1 is represented by the formula (1-1), specific examples of the D 1 -R f1 -group include the following groups.
CF 3 -O-CHFCF 2 -,
CF 3 -CF 2 -O-CHFCF 2 -,
CF 3 -CF 2 CF 2 -O- CHFCF 2 -,
CF 3 -CF 2 CF 2 CF 2 -O-CHFCF 2 -,
CF 3 -CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 -O-CHFCF 2 -,
CF 3 -O-CF 2 CF 2 -O-CHFCF 2 -,
CF 3 -CF 2 OCF 2 CF 2 -O-CHFCF 2 -,
CF 3 -O-CF 2 CF 2 OCF 2 CF 2 -O-CHFCF 2 -,
CF 3 -CF 2 OCF 2 CF 2 OCF 2 CF 2 -O-CHFCF 2 -,
CF 3 -CF 2 CF 2 OCF ( CF 3) CF 2 -O-CHFCF 2 -,
CF 3 -CF 2 CF 2 OCF ( CF 3) CF 2 OCF (CF 3) CF 2 -O-CHFCF 2 -.
Rf1が式(1−2)で表される場合のD1−Rf1−基の具体例としては、下記基が挙げられる。
CF3−CHFCF2−、
CF3−CF2−CHFCF2−、
CF3−CF2CF2−CHFCF2−、
CF3−CF2CF2CF2−CHFCF2−。
Specific examples of the D 1 -R f1 — group in the case where R f1 is represented by the formula (1-2) include the following groups.
CF 3 -CHFCF 2 -,
CF 3 -CF 2 -CHFCF 2- ,
CF 3 -CF 2 CF 2 -CHFCF 2 -,
CF 3 -CF 2 CF 2 CF 2 -CHFCF 2 -.
Rf1が式(1−3)で表される場合のD1−Rf1−基の具体例としては、下記基が挙げられる。
CF3−CH2−、
CF3−CF2−CH2−、
CF3−CF2CF2−CH2−、
CF3−CF2CF2CF2−CH2−、
CF3−CF2CF2CF2CF2−CH2−、
CF3−CF2CF2CF2CF2CF2−CH2−、
CF3−CF2CF2CF2CF2CF2CF2−CH2−、
CF3−CH2CH2−、
CF3−CF2−CH2CH2−、
CF3−CF2CF2−CH2CH2−、
CF3−CF2CF2CF2−CH2CH2−、
CF3−CF2CF2CF2CF2−CH2CH2−、
CF3−CF2CF2CF2CF2CF2−CH2CH2−、
CF3−CF2CF2CF2CF2CF2CF2−CH2CH2−、
CF3−CH2CH2CH2−、
CF3−CF2−CH2CH2CH2−、
CF3−CF2CF2−CH2CH2CH2−、
CF3−CF2CF2CF2−CH2CH2CH2−、
CF3−CF2CF2CF2CF2−CH2CH2CH2−、
CF3−CF2CF2CF2CF2CF2−CH2CH2CH2−、
CF3−CF2CF2CF2CF2CF2CF2−CH2CH2CH2−、
CF3−O−CF2−CH2−、
CF3−CF2OCF2−CH2−、
CF3−O−CF2CF2OCF2−CH2−、
CF3−CF2OCF2CF2OCF2−CH2−、
CF3−O−CF2CF2OCF2CF2OCF2−CH2−、
CF3−CF2OCF2CF2OCF2CF2OCF2−CH2−。
Specific examples of the D 1 -R f1 — group in the case where R f1 is represented by the formula (1-3) include the following groups.
CF 3 —CH 2 —,
CF 3 —CF 2 —CH 2 —,
CF 3 -CF 2 CF 2 -CH 2 -,
CF 3 -CF 2 CF 2 CF 2 -CH 2- ,
CF 3 -CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 -CH 2 -,
CF 3 -CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 -CH 2 -,
CF 3 —CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 —CH 2 —,
CF 3 -CH 2 CH 2 -,
CF 3 -CF 2 -CH 2 CH 2 -,
CF 3 -CF 2 CF 2 -CH 2 CH 2 -,
CF 3 —CF 2 CF 2 CF 2 —CH 2 CH 2 —,
CF 3 -CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 -CH 2 CH 2 -,
CF 3 -CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 -CH 2 CH 2 -,
CF 3 —CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 —CH 2 CH 2 —,
CF 3 -CH 2 CH 2 CH 2 -,
CF 3 -CF 2 -CH 2 CH 2 CH 2 -,
CF 3 -CF 2 CF 2 -CH 2 CH 2 CH 2 -,
CF 3 —CF 2 CF 2 CF 2 —CH 2 CH 2 CH 2 —,
CF 3 —CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 —CH 2 CH 2 CH 2 —,
CF 3 —CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 —CH 2 CH 2 CH 2 —,
CF 3 -CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 -CH 2 CH 2 CH 2 -,
CF 3 -O-CF 2 -CH 2 -,
CF 3 -CF 2 OCF 2 -CH 2 -,
CF 3 —O—CF 2 CF 2 OCF 2 —CH 2 —,
CF 3 -CF 2 OCF 2 CF 2 OCF 2 -CH 2 -,
CF 3 -O-CF 2 CF 2 OCF 2 CF 2 OCF 2 -CH 2 -,
CF 3 -CF 2 OCF 2 CF 2 OCF 2 CF 2 OCF 2 -CH 2 -.
Rf1は、化合物(1)の製造のしやすさの点からは、式(1−1)で表される基が好ましく、D1−Rf1−基としては、CF3−CF2CF2−O−CHFCF2−またはCF3−CF2CF2CF2CF2CF2−O−CHFCF2−が特に好ましい。 R f1 is preferably a group represented by the formula (1-1) from the viewpoint of ease of production of the compound (1), and the D 1 -R f1 -group may be CF 3 -CF 2 CF 2. -O-CHFCF 2 - or CF 3 -CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 -O-CHFCF 2 - is particularly preferred.
式(1)で表される含フッ素化合物としては、以下の化合物(A1)〜(A3)が挙げられる。
(A1)ペルフルオロポリエーテル構造およびエチレン性不飽和基を、それぞれ独立して側鎖に有する、含フッ素重合体。
(A2)ペルフルオロポリエーテル構造を主鎖の両末端または片末端に有し、かつエチレン性不飽和基を側鎖に有する、含フッ素重合体。
(A3)ペルフルオロポリエーテル構造およびエチレン性不飽和基を、それぞれ独立して主鎖末端に有するか、または環式化合物の側鎖に有する、含フッ素化合物。
Examples of the fluorine-containing compound represented by the formula (1) include the following compounds (A1) to (A3).
(A1) A fluorine-containing polymer having a perfluoropolyether structure and an ethylenically unsaturated group independently in the side chain.
(A2) A fluorine-containing polymer having a perfluoropolyether structure at both ends or one end of the main chain and having an ethylenically unsaturated group in the side chain.
(A3) A fluorine-containing compound having a perfluoropolyether structure and an ethylenically unsaturated group independently at the end of the main chain or in the side chain of the cyclic compound.
<含フッ素化合物(A1)>
含フッ素化合物(A1)としては、ペルフルオロポリエーテル構造を有する単位(U1)と、エチレン性不飽和基を有する単位(U2)とを含む共重合体であることが好ましい。該共重合体は、例えば、ペルフルオロポリエーテル構造を有する単量体(M1)と、エチレン性不飽和基を有する単量体(M2)と、必要に応じて他の単量体(M1およびM2を除く)とを、共重合することで得られる。
<Fluorine-containing compound (A1)>
The fluorine-containing compound (A1) is preferably a copolymer containing a unit (U1) having a perfluoropolyether structure and a unit (U2) having an ethylenically unsaturated group. The copolymer includes, for example, a monomer (M1) having a perfluoropolyether structure, a monomer (M2) having an ethylenically unsaturated group, and other monomers (M1 and M2 as necessary). Is obtained by copolymerization.
<<単量体(M1)>>
単量体(M1)としては、下式(M11)で表される化合物(以下、単量体(M11)とも記す。)が好ましい。
G1−C(=O)C(R11)=CH2 ・・・(M11)
式(M11)中、
R11は、水素原子またはメチル基であり、
G1は、下式(G1)で表される基である。
D2−O−(CmF2mO)n−Rf2−Y11−Q11−Y12− ・・・(G1)
ここで、式(G1)中、
D2、mおよびnは、式(1)と同じであり、好ましい範囲も同じであり、
Rf2は、炭素数1〜20のフルオロアルキレン基または炭素数1〜20のアルキレン基であり、
Y11は、単結合、−C(=O)NH−(ただし、Q11はNに結合する。)、−OC(=O)NH−(ただし、Q11はNに結合する。)、−O−、−C(=O)O−(ただし、Q11はOに結合する。)、−OC(=O)O−、−NHC(=O)NH−または−NHC(=O)O−(ただし、Q11はOに結合する)であり、
Q11は、単結合または2価の有機基であり、
Y12は、−O−、−NH−または−NHC(=O)O−(CkH2k)−O−(ただし、kは1〜10の整数であり、2〜3が好ましく、2が特に好ましい。また、Q11はNに結合する)。
ただし、式(G1)において、Y11が−C(=O)NH−、−OC(=O)NH−、−O−、−C(=O)O−、−OC(=O)O−、−NHC(=O)NH−または−NHC(=O)O−であるとき、Q11は2価の有機基である。また、Y11とY12とが−O−のとき、Q11は2価の有機基である。
<< Monomer (M1) >>
As the monomer (M1), a compound represented by the following formula (M11) (hereinafter also referred to as monomer (M11)) is preferable.
G 1 -C (= O) C (R 11) = CH 2 ··· (M11)
In formula (M11),
R 11 is a hydrogen atom or a methyl group,
G 1 is a group represented by the following formula (G1).
D 2 -O- (C m F 2m O) n -R f2 -Y 11 -Q 11 -Y 12 - ··· (G1)
Here, in the formula (G1),
D 2 , m and n are the same as in formula (1), and the preferred range is also the same,
R f2 is a fluoroalkylene group having 1 to 20 carbon atoms or an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms,
Y 11 is a single bond, —C (═O) NH— (where Q 11 is bound to N), —OC (═O) NH— (where Q 11 is bound to N), — O—, —C (═O) O— (wherein Q 11 is bonded to O), —OC (═O) O—, —NHC (═O) NH— or —NHC (═O) O— (Where Q 11 binds to O),
Q 11 is a single bond or a divalent organic group,
Y 12 is —O—, —NH— or —NHC (═O) O— (C k H 2k ) —O— (where k is an integer of 1 to 10, preferably 2 to 3, preferably 2). Particularly preferred, and Q 11 binds to N).
However, in Formula (G1), Y 11 is —C (═O) NH—, —OC (═O) NH—, —O—, —C (═O) O—, —OC (═O) O— , —NHC (═O) NH— or —NHC (═O) O—, Q 11 is a divalent organic group. When Y 11 and Y 12 are —O—, Q 11 is a divalent organic group.
式(M11)において、R11は、油性インクハジキ性に優れる点から、メチル基が好ましい。 In formula (M11), R 11 is preferably a methyl group from the viewpoint of excellent oil repellent properties.
式(G1)において、−Rf2−Y11−Q11−Y12−としては、式(G1)におけるY11、Q11およびY12の組み合わせが下記1〜5のものが好ましい。
1.Y11:単結合、Q11:単結合、Y12:−O−
2.Y11:−C(=O)NH−、Q11:2価の有機基、Y12:−O−または−NH−
3.Y11:−OC(=O)NH−、Q11:2価の有機基、Y12:−O−、−NH−または−NHC(=O)O−(CH2)2−O−
4.Y11:−O−、Q11:2価の有機基、Y12:−O−
5.Y11:−C(=O)O−、Q11:2価の有機基、Y12:−O−
In the formula (G1), -R f2 -Y 11 -Q 11 -Y 12 - as a combination of Y 11, Q 11 and Y 12 in the formula (G1) preferably has the following 1-5.
1. Y 11 : single bond, Q 11 : single bond, Y 12 : —O—
2. Y 11 : —C (═O) NH—, Q 11 : divalent organic group, Y 12 : —O— or —NH—
3. Y 11 : —OC (═O) NH—, Q 11 : divalent organic group, Y 12 : —O—, —NH— or —NHC (═O) O— (CH 2 ) 2 —O—.
4). Y 11 : —O—, Q 11 : Divalent organic group, Y 12 : —O—
5). Y 11 : —C (═O) O—, Q 11 : divalent organic group, Y 12 : —O—
Rf2は、炭素数1〜10のフルオロアルキレン基が好ましく、炭素数1〜6のフルオロアルキレン基が特に好ましい。例えば、−CF2CF2CF2−、−CF2CF2CF2CH2−等が挙げられる。 R f2 is preferably a fluoroalkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and particularly preferably a fluoroalkylene group having 1 to 6 carbon atoms. For example, -CF 2 CF 2 CF 2 - , - CF 2 CF 2 CF 2 CH 2 - and the like.
Q11は単結合または2価の有機基である。2価の有機基としては、アルキレン基、ポリ(オキシアルキレン)基、シクロアルキレン基、アリーレン基、アルキレン基の水素原子の一部が水酸基に置換された基等が挙げられる。Q11としては、工業的な製造が容易な点から、炭素数2〜6のアルキレン基、該アルキレン基の水素原子の一部が水酸基に置換された基が好ましい。 Q 11 is a single bond or a divalent organic group. Examples of the divalent organic group include an alkylene group, a poly (oxyalkylene) group, a cycloalkylene group, an arylene group, and a group in which a part of hydrogen atoms of the alkylene group is substituted with a hydroxyl group. Q 11 is preferably an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms or a group in which part of the hydrogen atoms of the alkylene group is substituted with a hydroxyl group from the viewpoint of easy industrial production.
単量体(M11)としては、上述した好ましいD2と、上述した好ましい(CmF2mO)nとを組み合わせたものが好ましく、工業的に製造しやすく、取扱いやすく、硬化膜に優れた防汚性を付与できる点から、下式で表される化合物が特に好ましい。 As the monomer (M11), and preferably D 2 mentioned above it is preferably a combination of a preferred (C m F 2m O) n described above, industrially easy to manufacture, easy to handle, excellent in cured film A compound represented by the following formula is particularly preferable from the viewpoint of imparting antifouling properties.
D2−O−[(CF2CF2O−CF2CF2CF2CF2O)n−CF2CF2O]−CF2CF2CF2CH2−O−C(=O)C(R11)=CH2 ・・・(M11−1a)
D2−O−[(CF2CF2O−CF2CF2CF2CF2O)n−CF2CF2O]−CF2CF2CF2−C(=O)NH−Q11−O−C(=O)C(R11)=CH2 ・・・(M11−2a)
D2−O−[(CF2CF2O−CF2CF2CF2CF2O)n−CF2CF2O]−CF2CF2CF2−C(=O)NH−Q11−NH−C(=O)C(R11)=CH2
・・・(M11−2b)
D2−O−[(CF2CF2O−CF2CF2CF2CF2O)n−CF2CF2O]−CF2CF2CF2CH2−OC(=O)NH−Q11−O−C(=O)C(R11)=CH2 ・・・(M11−3a)
D2−O−[(CF2CF2O−CF2CF2CF2CF2O)n−CF2CF2O]−CF2CF2CF2CH2−OC(=O)NH−Q11−NHC(=O)O−(CH2)2−O−C(=O)C(R11)=CH2 ・・・(M11−3b)
D2−O−[(CF2CF2O−CF2CF2CF2CF2O)n−CF2CF2O]−CF2CF2CF2CH2−O−Q11−O−C(=O)C(R11)=CH2 ・・・(M11−4a)
D2−O−[(CF2CF2O−CF2CF2CF2CF2O)n−CF2CF2O]−CF2CF2CF2−C(=O)O−Q11−O−C(=O)C(R11)=CH2 ・・・(M11−5a)
ただし、D2はCF3−またはCF3CF2−である。
D 2 -O - [(CF 2 CF 2 O-CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O) n -CF 2 CF 2 O] -CF 2 CF 2 CF 2 CH 2 -O-C (= O) C ( R 11 ) = CH 2 (M11-1a)
D 2 -O - [(CF 2 CF 2 O-CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O) n -CF 2 CF 2 O] -CF 2 CF 2 CF 2 -C (= O) NH-Q 11 -O -C (= O) C (R 11) = CH 2 ··· (M11-2a)
D 2 -O - [(CF 2 CF 2 O-CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O) n -CF 2 CF 2 O] -CF 2 CF 2 CF 2 -C (= O) NH-Q 11 -NH -C (= O) C (R 11) = CH 2
... (M11-2b)
D 2 -O - [(CF 2 CF 2 O-CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O) n -CF 2 CF 2 O] -CF 2 CF 2 CF 2 CH 2 -OC (= O) NH-Q 11 -O-C (= O) C (R 11) = CH 2 ··· (M11-3a)
D 2 -O - [(CF 2 CF 2 O-CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O) n -CF 2 CF 2 O] -CF 2 CF 2 CF 2 CH 2 -OC (= O) NH-Q 11 —NHC (═O) O— (CH 2 ) 2 —O—C (═O) C (R 11 ) ═CH 2 (M11-3b)
D 2 -O - [(CF 2 CF 2 O-CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O) n -CF 2 CF 2 O] -CF 2 CF 2 CF 2 CH 2 -O-Q 11 -O-C ( = O) C (R 11 ) = CH 2 (M11-4a)
D 2 -O - [(CF 2 CF 2 O-CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O) n -CF 2 CF 2 O] -CF 2 CF 2 CF 2 -C (= O) O-Q 11 -O -C (= O) C (R 11) = CH 2 ··· (M11-5a)
However, D 2 is CF 3 - or CF 3 CF 2 - is.
単量体(M11)は、例えば、塩基(トリエチルアミン等)の存在下、下式(α1)で表される化合物(α1)とCl−C(=O)C(R11)=CH2とを反応させる方法によって、製造できる。
D2−O−(CmF2mO)n−Rf2−OH ・・・(α1)
化合物(α1)等は、D2−O−(CmF2mO)n−の構造に応じて公知の方法で製造できる。
For example, the monomer (M11) includes a compound (α1) represented by the following formula (α1) and Cl—C (═O) C (R 11 ) ═CH 2 in the presence of a base (such as triethylamine). It can manufacture by the method of making it react.
D 2 -O- (C m F 2m O) n -R f2 -OH ··· (α1)
Compound ([alpha] 1) or the like, D 2 -O- (C m F 2m O) n - can be prepared by known methods depending on the structure of.
<<単量体(M2)>>
単量体(M2)としては、下式(M21)で表される化合物(以下、単量体(M21)とも記す。)が好ましい。
G2−C(=O)C(R21)=CH2 ・・・(M21)
<< Monomer (M2) >>
As the monomer (M2), a compound represented by the following formula (M21) (hereinafter also referred to as monomer (M21)) is preferable.
G 2 -C (= O) C (R 21) = CH 2 ··· (M21)
式(M21)中、
R21は、水素原子またはメチル基であり、
G2:下式(G2)で表される基である。
CH2=C(R22)C(=O)−O−R23−Y21−Q21−Y22− ・・・(G2)
ここで、式(G2)中、
R22は、水素原子またはメチル基であり、
R23は、炭素数1〜10のアルキレン基、または炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜10のアルキレン基であり、
Y21は、単結合、−C(=O)NH−(ただし、Q21はNに結合する。)、−OC(=O)NH−(ただし、Q21はNに結合する。)、−O−、−C(=O)O−(ただし、Q21はOに結合する。)、−OC(=O)O−、−NHC(=O)NH−または−NHC(=O)O−(ただし、Q21はOに結合する)であり、
Q21は、単結合または2価の有機基(ただし、(CmF2mO)nを有するものを除く)であり、
Y22は、−O−、−NH−または−NHC(=O)O−(CkH2k)−O−(ここで、kは、式(G1)と同じであり、好ましい範囲も同じである。また、Q21はNに結合する)。
ただし、式(G2)において、Y21が−C(=O)NH−、−OC(=O)NH−、−O−、−C(=O)O−、−OC(=O)O−、−NHC(=O)NH−または−NHC(=O)O−であるとき、Q21は2価の有機基である。また、Y21とY22とが−O−のとき、Q21は2価の有機基である。
In formula (M21),
R 21 represents a hydrogen atom or a methyl group,
G 2 is a group represented by the following formula (G2).
CH 2 = C (R 22) C (= O) -O-R 23 -Y 21 -Q 21 -Y 22 - ··· (G2)
Here, in the formula (G2),
R 22 is a hydrogen atom or a methyl group,
R 23 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms,
Y 21 is a single bond, —C (═O) NH— (where Q 21 binds to N), —OC (═O) NH— (where Q 21 binds to N), — O—, —C (═O) O— (wherein Q 21 is bonded to O), —OC (═O) O—, —NHC (═O) NH— or —NHC (═O) O— (Where Q 21 binds to O),
Q 21 is a single bond or a divalent organic group (excluding those having (C m F 2m O) n ),
Y 22 represents —O—, —NH— or —NHC (═O) O— (C k H 2k ) —O— (wherein k is the same as in formula (G1), and the preferred range is also the same. And Q 21 binds to N).
However, in Formula (G2), Y 21 represents —C (═O) NH—, —OC (═O) NH—, —O—, —C (═O) O—, —OC (═O) O—. , —NHC (═O) NH— or —NHC (═O) O—, Q 21 is a divalent organic group. When Y 21 and Y 22 are —O—, Q 21 is a divalent organic group.
式(M21)において、R21は、油性インクハジキ性に優れる点から、メチル基が好ましい。
式(G2)において、R22は、反応性に優れる点から、水素原子が好ましい。
In Formula (M21), R 21 is preferably a methyl group from the viewpoint of excellent oil repellent properties.
In Formula (G2), R 22 is preferably a hydrogen atom from the viewpoint of excellent reactivity.
式(G2)において、−R23−Y21−Q21−Y22−としては、式(G2)におけるY21、Q21およびY22の組み合わせが下記1〜4のものが好ましい。
1.Y21:−NHC(=O)O−、Q21:2価の有機基、Y22:−O−
2.Y21:−OC(=O)NH−、Q21:2価の有機基、Y22:−O−
3.Y21:単結合、Q21:単結合、Y22:−O−
4.Y21:−O−、Q21:2価の有機基、Y22:−O−
In formula (G2), -R 23 -Y 21 -Q 21 -Y 22 - as a combination of Y 21, Q 21 and Y 22 in the formula (G2) preferably has the following 1-4.
1. Y 21 : —NHC (═O) O—, Q 21 : divalent organic group, Y 22 : —O—
2. Y 21 : —OC (═O) NH—, Q 21 : divalent organic group, Y 22 : —O—
3. Y 21 : single bond, Q 21 : single bond, Y 22 : —O—
4). Y 21 : —O—, Q 21 : divalent organic group, Y 22 : —O—
R23は炭素数1〜10のアルキレン基、または炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜10のアルキレン基である。アルキレン基は、直鎖状でも分岐状でもよい。R23としては、工業的な製造が容易な点から、炭素数2〜6のアルキレン基が好ましい。 R 23 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms. The alkylene group may be linear or branched. R 23 is preferably an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms from the viewpoint of easy industrial production.
Q21は単結合または2価の有機基である。2価の有機基としては、Q11と例示も好ましい範囲も同じである。 Q 21 is a single bond or a divalent organic group. The divalent organic group is exemplified and Q 11 is also preferred range is also the same.
G2としては、該共重合体の製造が容易であり、反応性に優れる点から、下式で表される基が好ましい。
CH2=CHC(=O)−O−R23−NHC(=O)O−Q21−O− ・・・(G2−1)
CH2=CHC(=O)−O−R23−OC(=O)NH−Q21−O− ・・・(G2−2)
CH2=CHC(=O)−O−R23−O− ・・・(G2−3)
CH2=CHC(=O)−O−R23−O−Q21−O− ・・・(G2−4)
ただし、Q21は2価の有機基(ただし、(CmF2mO)nを有するものを除く)である。
G 2 is preferably a group represented by the following formula from the viewpoint of easy production of the copolymer and excellent reactivity.
CH 2 = CHC (= O) -O-R 23 -NHC (= O) O-Q 21 -O- ··· (G2-1)
CH 2 = CHC (= O) -O-R 23 -OC (= O) NH-Q 21 -O- ··· (G2-2)
CH 2 = CHC (= O) -O-R 23 -O- ··· (G2-3)
CH 2 ═CHC (═O) —O—R 23 —OQ 21 —O— (G2-4)
However, Q 21 is a divalent organic group (provided that (excluding those with a C m F 2m O) n) is.
<<単位の組成>>
含フッ素化合物(A1)における単位(U1)の割合は、含フッ素化合物(A1)を構成する全ての単位のうち、0.1〜30モル%が好ましく、0.1〜10モル%が特に好ましい。単位(U1)の割合が上記範囲内であれば、硬化膜に優れた防汚性を付与できるとともに、含フッ素化合物(A1)が本組成物における他の成分との相溶性に優れる。
<< Unit composition >>
The proportion of the unit (U1) in the fluorine-containing compound (A1) is preferably from 0.1 to 30 mol%, particularly preferably from 0.1 to 10 mol%, of all the units constituting the fluorine-containing compound (A1). . If the ratio of the unit (U1) is within the above range, the cured film can be provided with excellent antifouling properties, and the fluorine-containing compound (A1) is excellent in compatibility with other components in the composition.
含フッ素化合物(A1)における単位(U2)の割合は、含フッ素化合物(A1)を構成する全ての単位のうち、5〜99.9モル%が好ましく、5〜90モル%が特に好ましい。単位(U2)の割合が上記範囲内であれば、含フッ素化合物(A1)が本組成物における他の成分との相溶性に優れる。 The proportion of the unit (U2) in the fluorinated compound (A1) is preferably 5 to 99.9 mol%, particularly preferably 5 to 90 mol%, of all the units constituting the fluorinated compound (A1). When the proportion of the unit (U2) is within the above range, the fluorine-containing compound (A1) is excellent in compatibility with other components in the composition.
含フッ素化合物(A1)における他の単量体(M1およびM2を除く)由来の単位の割合は、含フッ素化合物(A1)を構成する全ての単位のうち、0〜94.9モル%が好ましく、0〜80モル%が特に好ましい。他の単量体由来の単位の割合が上記範囲内であれば、本発明の効果を損なうことがない。
含フッ素化合物(A1)の最も好ましい様態は下記である。
The proportion of units derived from other monomers (excluding M1 and M2) in the fluorine-containing compound (A1) is preferably 0 to 94.9 mol% of all units constituting the fluorine-containing compound (A1). 0 to 80 mol% is particularly preferable. If the proportion of units derived from other monomers is within the above range, the effects of the present invention will not be impaired.
The most preferred embodiment of the fluorine-containing compound (A1) is as follows.
G11:CF3−O−(CmF2mO)n−CF2CF2CF2CH2−O−
G21:CH2=CHC(=O)−O−(CH2)2−NHC(=O)O−(CH2)2−O−
G31:CH3CH2CH2CH2−O−
G32:HO−(CH2)2−O−
例えば、s1は6モル%であり、s2+s4は28モル%であり、s3は66モル%である。(各単量体の仕込み量から算出した。)
G 11: CF 3 -O- (C m F 2m O) n -CF 2 CF 2 CF 2 CH 2 -O-
G 21: CH 2 = CHC ( = O) -O- (CH 2) 2 -NHC (= O) O- (CH 2) 2 -O-
G 31: CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 -O-
G 32: HO- (CH 2) 2 -O-
For example, s1 is 6 mol%, s2 + s4 is 28 mol%, and s3 is 66 mol%. (Calculated from the charged amount of each monomer.)
<含フッ素化合物(A2)>
含フッ素化合物(A2)としては、主鎖の両末端または片末端のペルフルオロポリエーテル構造を有する単位と、エチレン性不飽和基を有する単位とを含む重合体が好ましい。該重合体は、ペルフルオロポリエーテル構造を有する化合物を重合開始剤または連鎖移動剤として用い、エチレン性不飽和基を有する単量体と、必要に応じて他の単量体(エチレン性不飽和基を有する単量体を除く。)とを、重合することで得られる。
<Fluorine-containing compound (A2)>
As the fluorine-containing compound (A2), a polymer containing a unit having a perfluoropolyether structure at both ends or one end of the main chain and a unit having an ethylenically unsaturated group is preferable. The polymer uses a compound having a perfluoropolyether structure as a polymerization initiator or a chain transfer agent, and a monomer having an ethylenically unsaturated group and, if necessary, another monomer (ethylenically unsaturated group). Is obtained by polymerization.
<<ペルフルオロポリエーテル構造を有する重合開始剤>>
ペルフルオロポリエーテル構造を有する重合開始剤としては、D−(CmF2mO)n−基を有する有機過酸化物が挙げられ、ここで、D、mおよびnは、式(1)と同じであり、好ましい範囲も同じである。D−(CmF2mO)n−基を有する有機過酸化物としては、下式(SA1)で表される化合物(以下、「化合物(SA1)」とも記す。)が挙げられる。
D2−O−(CmF2mO)n−CF2−C(=O)−O−O−C(=O)−CF2−(OCmF2m)n−O−D2 ・・・(SA1)
<< Polymerization initiator having a perfluoropolyether structure >>
The polymerization initiator having a perfluoropolyether structure, D- (C m F 2m O ) n - organic peroxide having a group, and wherein, D, m and n are as defined in the formula (1) The preferred range is also the same. D- (C m F 2m O) n - Examples of the organic peroxide having a group, the compound represented by the following formula (SA1) (. Hereinafter, also referred to as "Compound (SA1)") can be mentioned.
D 2 —O— (C m F 2m O) n —CF 2 —C (═O) —O—O—C (═O) —CF 2 — (OC m F 2m ) n —O—D 2.・ (SA1)
式(SA1)中のD2、mおよびnは、式(1)におけるD2、mおよびnと同じであり、好ましい範囲も同じである。化合物(SA1)は、例えば、特開2008−44863号公報に記載の方法で製造できる。 D 2, m and n in formula (SA1) is the same as D 2, m and n in formula (1), and preferred ranges are also the same. Compound (SA1) can be produced, for example, by the method described in JP-A-2008-44863.
<<ペルフルオロポリエーテル構造を有する連鎖移動剤>>
ペルフルオロポリエーテル構造を有する連鎖移動剤としては、D−(CmF2mO)n−基と−SH基とを有する化合物が挙げられ、ここで、D、mおよびnは、式(1)と同じであり、好ましい範囲も同じである。D−(CmF2mO)n−基と−SH基とを有する化合物としては、下式(TA1)で表される化合物(以下、「化合物(TA1)」とも記す。)が挙げられる。
D−(CmF2mO)n−CF2−Q31−SH・・・(TA1)
<< Chain transfer agent having a perfluoropolyether structure >>
The chain transfer agent having a perfluoropolyether structure, D- (C m F 2m O ) n - compound having a group and -SH group, and wherein, D, m and n in Formula (1) The preferred range is also the same. D- (C m F 2m O) n - Examples of the compound having a group and -SH group, the compound represented by the following formula (TA1) (. Hereinafter, also referred to as "Compound (TA1)") can be mentioned.
D- (C m F 2m O) n -CF 2 -Q 31 -SH ··· (TA1)
式(TA1)中のD、mおよびnは、式(1)と同じであり、好ましい範囲も同じである。Q31は、単結合または−S−以外のフッ素原子を含まない2価の有機基である。 D, m and n in the formula (TA1) are the same as those in the formula (1), and the preferred range is also the same. Q 31 is a divalent organic group containing no single bond or fluorine atom other than —S—.
Q31は、含フッ素重合体の製造容易性、製造原料の入手容易の点からは、下式(TA1−1)で表される2価の有機基であることが好ましい。
−Y31−R31−・・・(TA1−1)
ただし、R31がSに結合する。
Q 31 is preferably a divalent organic group represented by the following formula (TA1-1) from the viewpoint of ease of production of the fluoropolymer and easy availability of production raw materials.
-Y 31 -R 31 - ··· (TA1-1 )
However, R 31 is bonded to S.
Y31としては、−C(=O)NH−(ただし、NがR31に結合する。)、−OC(=O)NH−(ただし、NがR31に結合する。)、−O−、−C(=O)O−(ただし、OがR31に結合する。)、−OC(=O)O−、−NHC(=O)NH−または−NHC(=O)O−(ただし、OがR31に結合する。)が挙げられる。本組成物における他の成分との相溶性に優れる点からは、−C(=O)NH−(ただし、NがR31に結合する。)が好ましい。
R31としては、単結合またはアルキレン基が挙げられ、硬化膜に優れた防汚性を付与する点からは、炭素数2〜6のアルキレン基が好ましい。
As Y 31 , —C (═O) NH— (where N binds to R 31 ), —OC (═O) NH— (where N binds to R 31 ), —O—. , —C (═O) O— (wherein O is bonded to R 31 ), —OC (═O) O—, —NHC (═O) NH— or —NHC (═O) O— (wherein , O binds to R 31 ). From the viewpoint of excellent compatibility with other components in the composition, —C (═O) NH— (wherein N is bonded to R 31 ) is preferable.
R 31 includes a single bond or an alkylene group, and an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms is preferable from the viewpoint of imparting excellent antifouling properties to the cured film.
エチレン性不飽和基を有する単量体は、前記単量体(M2)が好ましい。
含フッ素化合物(A2)の最も好ましい態様は下記である。
The monomer (M2) is preferable as the monomer having an ethylenically unsaturated group.
The most preferred embodiment of the fluorine-containing compound (A2) is as follows.
R21は、式(M21)と同じであり、好ましい範囲も同じである。n1+n2は、nであり、nは式(1)と同じである。t1は、1または2であり、片末端または両末端に存在する。 R 21 is the same as formula (M21), and the preferred range is also the same. n1 + n2 is n, and n is the same as the formula (1). t1 is 1 or 2, and exists at one end or both ends.
<含フッ素化合物(A3)>
本発明における含フッ素化合物(A3)は、E基の有する(メタ)アクリロイル基の数が1〜3であることが好ましく、1または2が特に好ましい。
含フッ素化合物(A3)としては、式(1)中のoが1であり、Eが下式(E1)〜(E3)で表される化合物が挙げられる。
<Fluorine-containing compound (A3)>
In the fluorine-containing compound (A3) in the present invention, the number of (meth) acryloyl groups of the E group is preferably 1 to 3, and 1 or 2 is particularly preferable.
Examples of the fluorine-containing compound (A3) include compounds in which o in the formula (1) is 1 and E is represented by the following formulas (E1) to (E3).
式(E1)〜(E3)中、Q41は2価の有機基、Q42は3価の有機基、Q43は4価の有機基であり、R41〜R46はそれぞれ独立して水素原子またはメチル基である。 In formulas (E1) to (E3), Q 41 is a divalent organic group, Q 42 is a trivalent organic group, Q 43 is a tetravalent organic group, and R 41 to R 46 are each independently hydrogen. An atom or a methyl group.
Q41〜Q43の炭素数はそれぞれ1〜100が好ましく、10〜60が特に好ましい。炭素数が上記範囲の下限値以上であれば、本組成物における含フッ素化合物(A3)と他の成分との相溶性が優れ、上記範囲の上限値以下であれば、硬化膜の防汚性がより優れる。Q41〜Q43はフッ素原子を有しないことが好ましい。Q41〜Q43がフッ素原子を有しないことにより、本組成物における含フッ素化合物(A3)と他の成分との相溶性が優れる。
Q41〜Q43は、直鎖状でも分岐状でもよい。また、環構造を有していてもよい。環構造を有する場合、環構造は芳香族環でも脂肪族環でもよく、脂肪族環が好ましい。
Q41〜Q43は、エーテル性酸素原子、硫黄原子、窒素原子等のヘテロ原子を有していても、カルボニル基、イミノ基、スルホニル基等の基を有していてもよい。
1 to 100 is preferable for each of Q 41 to Q 43 , and 10 to 60 is particularly preferable. If the carbon number is not less than the lower limit of the above range, the compatibility of the fluorine-containing compound (A3) and other components in the composition is excellent, and if it is not more than the upper limit of the above range, the antifouling property of the cured film Is better. Q 41 to Q 43 preferably have no fluorine atom. By Q 41 to Q 43 has no fluorine atom, the compatibility of the fluorine-containing compound in the composition and (A3) and the other ingredients is excellent.
Q 41 to Q 43 may be linear or branched. Further, it may have a ring structure. When it has a ring structure, the ring structure may be an aromatic ring or an aliphatic ring, and an aliphatic ring is preferred.
Q 41 to Q 43 may have a hetero atom such as an etheric oxygen atom, a sulfur atom or a nitrogen atom, or may have a group such as a carbonyl group, an imino group or a sulfonyl group.
上式(E1)で表される基(以下、「E1基」とも記す。)は、Q41が下式(E1−1)で表される基、下式(E1−2)で表される基または下式(E1−3)で表される基の1種以上を有することが好ましい。
−(CH2CH2O)p1−・・・(E1−1)
−(CH2CH(CH3)O)p2−・・・(E1−2)
−{C(=O)CqH2qO}p3−・・・(E1−3)
Groups represented by the above formula (E1) (hereinafter, referred to as "E1 group.") Is represented by the group Q 41 is represented by the following formula (E1-1), the following equation (E1-2) It is preferable to have one or more groups represented by the group or the following formula (E1-3).
- (CH 2 CH 2 O) p1 - ··· (E1-1)
- (CH 2 CH (CH 3 ) O) p2 - ··· (E1-2)
- {C (= O) C q H 2q O} p3 - ··· (E1-3)
p1、p2、p3およびqは、1〜20の整数である。
例えば、p1は、1〜10の整数が好ましく、1〜3の整数が特に好ましい。qは1〜8の整数が好ましく、化合物(1)の製造容易の点から、qは3〜6がより好ましく、5が特に好ましい。p3は、1〜10の整数が好ましく、2〜8の整数が特に好ましい。
p1, p2, p3 and q are integers of 1-20.
For example, p1 is preferably an integer of 1 to 10, and particularly preferably an integer of 1 to 3. q is preferably an integer of 1 to 8, and q is more preferably 3 to 6 and particularly preferably 5 from the viewpoint of easy production of the compound (1). p3 is preferably an integer of 1 to 10, particularly preferably an integer of 2 to 8.
Q41は、含フッ素化合物(A3)の製造容易の点から、式(E1−3)で表される基を少なくとも有することが好ましく、下式(E1−4)で表される基がより好ましい。
−CF2CH2O−(CH2CH2O)p1−{C(=O)CH2CH2CH2CH2CH2O}p3−・・・(E1−4)
Q 41 preferably has at least a group represented by the formula (E1-3), more preferably a group represented by the following formula (E1-4), from the viewpoint of easy production of the fluorine-containing compound (A3). .
-CF 2 CH 2 O- (CH 2 CH 2 O) p1 - {C (= O) CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O} p3 - ··· (E1-4)
式(E1−4)中のp1およびp3は、式(E1−1)および式(E1−3)におけるp1およびp3と同じであり、好ましい範囲も同じである。式(1)においては、式(E1−4)で表される基の−CF2CH2O側が、(CmF2mO)nと結合することが好ましい。 P1 and p3 in Formula (E1-4) are the same as p1 and p3 in Formula (E1-1) and Formula (E1-3), and the preferred ranges are also the same. In Formula (1), it is preferable that the —CF 2 CH 2 O side of the group represented by Formula (E1-4) be bonded to (C m F 2m O) n .
上式(E2)で表される基(以下、「E2基」ともいう。)としては、Q42が下式(E2−1)〜(E2−6)で表される基を有する基が挙げられる。 The above equation (E2), a group represented by (hereinafter referred to as "E2 group".) As is mentioned group having a group Q 42 is represented by the following formula (E2-1) ~ (E2-6) It is done.
式(E2−1)〜(E2−6)中、u1、u2、u3、v1およびv2はそれぞれ独立して2〜10の整数である。*1、*2および*3は、他の基と結合する末端であり、*1および*2の一方は、式(E2)における−C(=O)−CR42=CH2と結合し、他方は式(E2)における−C(=O)−CR43=CH2と結合し、*3は単結合または2価の有機基を介して、式(1)における(CmF2mO)nと結合することが好ましい。2価の有機基としては、炭素数1〜10のアルキレン基、フルオロアルキレン基、ペルフルオロアルキレン基が挙げられ、例えばCH2CF2−または−CH2CF2CF2−が好ましい。ただし、−CH2CF2−または−CH2CF2CF2−のCH2側が*3で表される末端に結合し、−CH2CF2−または−CH2CF2CF2−のCF2側が(CmF2mO)nと結合する。 In formulas (E2-1) to (E2-6), u1, u2, u3, v1 and v2 are each independently an integer of 2 to 10. * 1, * 2 and * 3, a terminal for coupling with other groups, one of * 1 and * 2, combined with -C (= O) -CR 42 = CH 2 in the formula (E2), -C in the other formula (E2) (= O) bonded to -CR 43 = CH 2, * 3 via a single bond or a divalent organic group, in the formula (1) (C m F 2m O) It is preferable to combine with n . Examples of the divalent organic group include an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, a fluoroalkylene group, and a perfluoroalkylene group. For example, CH 2 CF 2 — or —CH 2 CF 2 CF 2 — is preferable. However, -CH 2 CF 2 - or -CH 2 CF 2 CF 2 - bonded at the terminal represented by CH 2 side is * 3, -CH 2 CF 2 - or -CH 2 CF 2 CF 2 - a CF 2 side is bound with (C m F 2m O) n .
E基の末端の(メタ)アクリロイル基は、例えば、Q41〜Q43の水酸基変性された末端に対して、下記の方法(i)〜(iii)を適用することにより導入できる。(i)(メタ)アクリル酸または(メタ)アクリル酸クロリド等の(メタ)アクリロイル基を有し、かつ、水酸基とエステル結合を形成し得る基を有する化合物を用い、エステル結合により(メタ)アクリロイル基を導入する方法。(ii)(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート等の(メタ)アクリロイル基を有し、かつ、水酸基とウレタン結合を形成し得る基を有する化合物を用い、ウレタン結合により(メタ)アクリロイル基を導入する方法。(iii)ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートまたはヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリロイル基を有し、かつ、水酸基を有する化合物を、2官能イソシアネート化合物とともに用い、ウレタン結合を介して、(メタ)アクリロイル基を導入する方法。 The (meth) acryloyl group at the end of the E group can be introduced, for example, by applying the following methods (i) to (iii) to the hydroxyl-modified ends of Q 41 to Q 43 . (I) Using a compound having a (meth) acryloyl group such as (meth) acrylic acid or (meth) acrylic acid chloride and having a group capable of forming an ester bond with a hydroxyl group, (meth) acryloyl by an ester bond How to introduce a group. (Ii) A method of introducing a (meth) acryloyl group by a urethane bond using a compound having a (meth) acryloyl group such as (meth) acryloyloxyethyl isocyanate and a group capable of forming a urethane bond with a hydroxyl group . (Iii) A compound having a (meth) acryloyl group such as hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate or hydroxybutyl (meth) acrylate and having a hydroxyl group, together with a bifunctional isocyanate compound, and urethane A method of introducing a (meth) acryloyl group through a bond.
含フッ素化合物(A3)としては、下式(A3−1)、下式(A3−2)、下式(A3−3)、下式(A3−4)、下式(A3−5)、下式(A3−6)で表される化合物が好ましい。また、下式(A3−7)〜(A3−12)で表される化合物が好ましい。なかでも、工業的に製造しやすく、取扱いやすく、硬化膜に防汚性を充分に付与できる点で、下式(A3−1)、下式(A3−2)、下式(A3−3)、下式(A3−4)、下式(A3−5)、下式(A3−6)および下式(A3−7)で表される化合物が特に好ましい。 As the fluorine-containing compound (A3), the following formula (A3-1), the following formula (A3-2), the following formula (A3-3), the following formula (A3-4), the following formula (A3-5), the following formula A compound represented by formula (A3-6) is preferred. Moreover, the compounds represented by the following formulas (A3-7) to (A3-12) are preferred. Among these, the following formula (A3-1), the following formula (A3-2), and the following formula (A3-3) are easy to manufacture industrially, easy to handle, and can sufficiently impart antifouling properties to the cured film. The compounds represented by formula (A3-4), formula (A3-5), formula (A3-6) and formula (A3-7) are particularly preferred.
D1−RF−O−CHFCF2−O−CH2−CF2O{(CF2O)n1−1(CF2CF2O)n2}−CF2CH2O−(CH2CH2O)p1−{C(=O)CH2CH2CH2CH2CH2O}p3−C(=O)NH−CH2CH2−O−C(=O)−CH=CH2・・・(A3−1)
D1−RF−O−CHFCF2−O−CH2−CF2O{(CF2O)n1−1(CF2CF2O)n2}−CF2CH2O−(CH2CH2O)p1−{C(=O)CH2CH2CH2CH2CH2O}p3−C(=O)NH−CH2CH2−O−C(=O)−C(CH3)=CH2・・・(A3−2)
D 1 -R F -O-CHFCF 2 -O-CH 2 -CF 2 O {(CF 2 O) n1-1 (CF 2 CF 2 O) n2} -CF 2 CH 2 O- (CH 2 CH 2 O ) p1 - {C (= O ) CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O} p3 -C (= O) NH-CH 2 CH 2 -O-C (= O) -CH = CH 2 ··· (A3-1)
D 1 -R F -O-CHFCF 2 -O-CH 2 -CF 2 O {(CF 2 O) n1-1 (CF 2 CF 2 O) n2} -CF 2 CH 2 O- (CH 2 CH 2 O ) p1 - {C (= O ) CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O} p3 -C (= O) NH-CH 2 CH 2 -O-C (= O) -C (CH 3) = CH 2 ... (A3-2)
D1−RF−CHFCF2−O−CH2−CF2O{(CF2O)n1−1(CF2CF2O)n2}−CF2CH2O−(CH2CH2O)p1−{C(=O)CH2CH2CH2CH2CH2O}p3−C(=O)NH−CH2CH2−O−C(=O)−CH=CH2・・・(A3−3)
D1−RF−CHFCF2−O−CH2−CF2O{(CF2O)n1−1(CF2CF2O)n2}−CF2CH2O−(CH2CH2O)p1−{C(=O)CH2CH2CH2CH2CH2O}p3−C(=O)NH−CH2CH2−O−C(=O)−C(CH3)=CH2・・・(A3−4)
D 1 -R F -CHFCF 2 -O- CH 2 -CF 2 O {(CF 2 O) n1-1 (CF 2 CF 2 O) n2} -CF 2 CH 2 O- (CH 2 CH 2 O) p1 - {C (= O) CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O} p3 -C (= O) NH-CH 2 CH 2 -O-C (= O) -CH = CH 2 ··· (A3 -3)
D 1 -R F -CHFCF 2 -O- CH 2 -CF 2 O {(CF 2 O) n1-1 (CF 2 CF 2 O) n2} -CF 2 CH 2 O- (CH 2 CH 2 O) p1 - {C (= O) CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O} p3 -C (= O) NH-CH 2 CH 2 -O-C (= O) -C (CH 3) = CH 2 · .. (A3-4)
D1−RF−CzH2z−O−CH2−CF2O{(CF2O)n1−1(CF2CF2O)n2}−CF2CH2O−(CH2CH2O)p1−{C(=O)CH2CH2CH2CH2CH2O}p3−C(=O)NH−CH2CH2−O−C(=O)−CH=CH2・・・(A3−5)
D1−RF−CzH2z−O−CH2−CF2O{(CF2O)n1−1(CF2CF2O)n2}−CF2CH2O−(CH2CH2O)p1−{C(=O)CH2CH2CH2CH2CH2O}p3−C(=O)NH−CH2CH2−O−C(=O)−C(CH3)=CH2・・・(A3−6)
D 1 -R F -C z H 2z -O-CH 2 -CF 2 O {(CF 2 O) n1-1 (CF 2 CF 2 O) n2} -CF 2 CH 2 O- (CH 2 CH 2 O ) p1 - {C (= O ) CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O} p3 -C (= O) NH-CH 2 CH 2 -O-C (= O) -CH = CH 2 ··· (A3-5)
D 1 -R F -C z H 2z -O-CH 2 -CF 2 O {(CF 2 O) n1-1 (CF 2 CF 2 O) n2} -CF 2 CH 2 O- (CH 2 CH 2 O ) p1 - {C (= O ) CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O} p3 -C (= O) NH-CH 2 CH 2 -O-C (= O) -C (CH 3) = CH 2 ... (A3-6)
式(A3−1)〜(A3−6)中、D1は、式(1)におけるD1と同じ意味であり、好ましい範囲も同じである。RFおよびzは、式(1−1)〜(1−3)におけるRFおよびzと同じ意味であり、好ましい範囲も同じである。n1+n2はnであり、nは式(1)におけるnと同じである。p1およびp3は、式(E1−1)および式(E1−3)におけるp1およびp3と同じであり、好ましい範囲も同じである。 In formulas (A3-1) to (A3-6), D 1 has the same meaning as D 1 in formula (1), and the preferred range is also the same. R F and z have the same meanings as R F and z in formulas (1-1) to (1-3), and preferred ranges are also the same. n1 + n2 is n, and n is the same as n in the formula (1). p1 and p3 are the same as p1 and p3 in Formula (E1-1) and Formula (E1-3), and their preferred ranges are also the same.
式(A3−7)〜(A3−9)中、G10は、D1−Rf1−O−CH2CF2O{(CF2O)n1−1(CF2CF2O)n2}CF2CH2−またはD2−O−(CF2CF2CF2O)n3−CF2CF2CH2−である。u1、u2、u3、v1およびv2は、式(E2−1)〜(E2−6)と同じ意味であり、好ましい範囲も同じである。 In formulas (A3-7) to (A3-9), G 10 represents D 1 —R f1 —O—CH 2 CF 2 O {(CF 2 O) n1-1 (CF 2 CF 2 O) n2 } CF. 2 CH 2 — or D 2 —O— (CF 2 CF 2 CF 2 O) n3 —CF 2 CF 2 CH 2 —. u1, u2, u3, v1 and v2 have the same meanings as in formulas (E2-1) to (E2-6), and preferred ranges are also the same.
式(A3−10)〜(A3−12)中、G10は、D1−Rf1−O−CH2CF2O{(CF2O)n1−1(CF2CF2O)n2}CF2CH2−またはD2−O−(CF2CF2CF2O)n−CF2CF2CH2−である。u1、u2、u3、v1およびv2、式(E2−1)〜(E2−6)と同じ意味であり、好ましい範囲も同じである。 Wherein (A3-10) ~ (A3-12), G 10 is, D 1 -R f1 -O-CH 2 CF 2 O {(CF 2 O) n1-1 (CF 2 CF 2 O) n2} CF 2 CH 2 — or D 2 —O— (CF 2 CF 2 CF 2 O) n —CF 2 CF 2 CH 2 —. u1, u2, u3, v1 and v2 have the same meaning as in formulas (E2-1) to (E2-6), and preferred ranges are also the same.
化合物(1)としては、Dが、D1−Rf1−O−CH2−であり、D1−Rf1−基がCF3−CF2CF2−O−CHFCF2−であり、p1が1でp3が2である式(A3−1)の化合物(すなわち、下式(A3−1−1)の化合物)が特に好ましい。
CF3CF2CF2−O−CHFCF2−O−CH2−CF2O{(CF2O)n1−1(CF2CF2O)n2}CF2CH2O−(CH2CH2O)−{(C=O)CH2CH2CH2CH2CH2O}2−C(=O)NH−CH2CH2−O−C(=O)−CH=CH2・・・(A3−1−1)
同様に、化合物(1)としては、G10が、D2−O−(CF2CF2CF2O)n−CF2CF2CH2−であり、D2基が、CF3CF2−であり、u1、u2およびu3が、それぞれ6であり、v1およびv2が、それぞれ2である、式(A3−7)の化合物が特に好ましい。
As the compound (1), D is, D 1 -R f1 -O-CH 2 - and is, D 1 -R f1 - group CF 3 -CF 2 CF 2 -O- CHFCF 2 - a and, p1 indicates Particularly preferred is a compound of the formula (A3-1) wherein 1 and p3 is 2 (that is, a compound of the following formula (A3-1-1)).
CF 3 CF 2 CF 2 -O- CHFCF 2 -O-CH 2 -CF 2 O {(CF 2 O) n1-1 (CF 2 CF 2 O) n2} CF 2 CH 2 O- (CH 2 CH 2 O ) - {(C = O) CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O} 2 -C (= O) NH-CH 2 CH 2 -O-C (= O) -CH = CH 2 ··· ( A3-1-1)
Similarly, the compound (1), G 10 is, D 2 -O- (CF 2 CF 2 CF 2 O) n -CF 2 CF 2 CH 2 - and is, D 2 groups, CF 3 CF 2 - Especially preferred are compounds of formula (A3-7), wherein u1, u2 and u3 are each 6, and v1 and v2 are each 2.
含フッ素化合物(A3)は、例えば、国際公開公報第2003/002628号(特許文献2)に記載の方法で製造できる。
ここでは化合物(A3−1)の製造方法を説明する。
塩基性化合物の存在下、両末端にOH基を有する下式で表される化合物(β1)に、D1−RF−O−CF=CF2を反応させて、化合物(β2)、化合物(β3)および未反応の化合物(β1)の混合物を得る。
HOCH2CF2O{(CF2O)n1−1(CF2CF2O)n2}CF2CH2OH・・・(β1)
D1−RF−O−CHFCF2OCH2CF2O{(CF2O)n1−1(CF2CF2O)n2}CF2CH2OH・・・(β2)
D1−RF−O−CHFCF2OCH2CF2O{(CF2O)n1−1(CF2CF2O)n2}CF2CH2OCF2CHF−O−RF−D1・・・(β3)
The fluorine-containing compound (A3) can be produced, for example, by the method described in International Publication No. 2003/002628 (Patent Document 2).
Here, a method for producing the compound (A3-1) will be described.
In the presence of a basic compound, D 1 -R F —O—CF═CF 2 is reacted with the compound (β1) represented by the following formula having an OH group at both ends, to give a compound (β2), a compound ( A mixture of β3) and unreacted compound (β1) is obtained.
HOCH 2 CF 2 O {(CF 2 O) n1-1 (CF 2 CF 2 O) n2 } CF 2 CH 2 OH (β1)
D 1 -R F -O-CHFCF 2 OCH 2 CF 2 O {(CF 2 O) n1-1 (CF 2 CF 2 O) n2} CF 2 CH 2 OH ··· (β2)
D 1 -R F —O—CHFCF 2 OCH 2 CF 2 O {(CF 2 O) n1-1 (CF 2 CF 2 O) n2 } CF 2 CH 2 OCF 2 CHF—O—R F —D 1.・ (Β3)
上記混合物から、片末端にOH基が残存する一官能体の化合物(β2)を単離し、炭酸セシウム等の塩基性化合物の存在下、化合物(β2)にエチレンカーボネートを脱炭酸させながら付加させて、化合物(β4)を得る。
D1−RF−O−CHFCF2OCH2CF2O{(CF2O)n1−1(CF2CF2O)n2}CF2CH2O(CH2CH2O)p1H・・・(β4)
From the above mixture, a monofunctional compound (β2) having an OH group remaining at one end is isolated, and added in the presence of a basic compound such as cesium carbonate while decarboxylating ethylene carbonate to the compound (β2). To obtain the compound (β4).
D 1 -R F -O-CHFCF 2 OCH 2 CF 2 O {(CF 2 O) n1-1 (CF 2 CF 2 O) n2} CF 2 CH 2 O (CH 2 CH 2 O) p1 H ··· (Β4)
次いで、チタンテトライソブトキサイド等の金属錯体触媒の存在下、化合物(β4)にε−カプロラクトンをアニオン重合させ、化合物(β5)を得る。
D1−RF−O−CHFCF2OCH2CF2O{(CF2O)n1−1(CF2CF2O)n2}CF2CH2O(CH2CH2O)p1{C(=O)CH2CH2CH2CH2CH2O}p3H・・・(β5)
Next, in the presence of a metal complex catalyst such as titanium tetraisobutoxide, ε-caprolactone is anionically polymerized with the compound (β4) to obtain a compound (β5).
D 1 -R F -O-CHFCF 2 OCH 2 CF 2 O {(CF 2 O) n1-1 (CF 2 CF 2 O) n2} CF 2 CH 2 O (CH 2 CH 2 O) p1 {C (= O) CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O} p3 H (β5)
次いで、スズ等の金属触媒の存在下、化合物(β5)にアクリロイルオキシエチルイソシアネートを反応させ、アクリロイル基を導入し、化合物(A3−1)を得る。 Next, acryloyloxyethyl isocyanate is reacted with compound (β5) in the presence of a metal catalyst such as tin to introduce an acryloyl group to obtain compound (A3-1).
(化合物(B))
本組成物における化合物(B)は、少なくとも2つのエチレン性不飽和基を有する、フッ素を含まない化合物である。
前記エチレン性不飽和基としては、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基、スチリル基およびシンナモイル基が好ましく、(メタ)アクリロイル基が特に好ましい。化合物(B)の少なくとも2つのエチレン性不飽和基は、硬化膜中に3次元方向の架橋を形成し、耐摩耗性を付与し、外観に優れた膜を与える。また、化合物(B)は、基材、特に有機基材との間にファンデルワールス力等が働くことにより、基材と硬化膜との間の密着性の向上に寄与すると考えられる。
(Compound (B))
Compound (B) in the present composition is a fluorine-free compound having at least two ethylenically unsaturated groups.
As the ethylenically unsaturated group, a vinyl group, an allyl group, a (meth) acryloyl group, a styryl group and a cinnamoyl group are preferable, and a (meth) acryloyl group is particularly preferable. At least two ethylenically unsaturated groups of the compound (B) form a three-dimensional cross-link in the cured film, imparting abrasion resistance, and giving a film having an excellent appearance. Moreover, it is thought that a compound (B) contributes to the improvement of the adhesiveness between a base material and a cured film, when van der Waals force etc. work between a base material, especially an organic base material.
化合物(B)は、硬化膜に優れた耐摩耗性を付与する点から、エチレン性不飽和基を3個以上が有することが好ましく、3〜30個が特に好ましい。 The compound (B) preferably has three or more ethylenically unsaturated groups, particularly preferably 3 to 30 from the viewpoint of imparting excellent wear resistance to the cured film.
そのような化合物としては、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールまたはポリペンタエリスリトールと、アクリル酸またはメタクリル酸との反応生成物であり、かつ(メタ)アクリロイル基を3つ以上、より好ましくは4〜20個有する化合物が挙げられる。具体例としては、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、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Such a compound is a reaction product of trimethylolpropane, pentaerythritol or polypentaerythritol and acrylic acid or methacrylic acid, and has 3 or more, more preferably 4 to 20 (meth) acryloyl groups. The compound which has is mentioned. Specific examples include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and the like.
化合物(B)としては、ウレタン結合が水素結合の作用で疑似架橋点として働き、(メタ)アクリロイル基1つあたりの分子量が小さくなくても硬化膜に優れた耐摩耗性を付与する点から、ウレタン結合を分子内に有し、かつ(メタ)アクリロイル基を1分子中に3つ以上有する化合物も好ましい。 As the compound (B), the urethane bond acts as a pseudo-crosslinking point due to the action of a hydrogen bond, and imparts excellent wear resistance to the cured film even if the molecular weight per (meth) acryloyl group is not small. A compound having a urethane bond in the molecule and three or more (meth) acryloyl groups in one molecule is also preferable.
そのような化合物としては、トリス(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレートおよび下記の化合物等が挙げられる。
・ペンタエリスリトールまたはポリペンタエリスリトールと、ポリイソシアネートと、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとの反応生成物であり、かつ(メタ)アクリロイル基を3つ以上、より好ましくは4〜20個有する化合物。
・水酸基を有するペンタエリスリトールまたはポリペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレートと、ポリイソシアネートとの反応生成物であり、かつ(メタ)アクリロイル基を3つ以上、より好ましくは4〜20個有する化合物。
Examples of such compounds include tris (acryloyloxyethyl) isocyanurate and the following compounds.
A compound which is a reaction product of pentaerythritol or polypentaerythritol, polyisocyanate, and hydroxyalkyl (meth) acrylate, and has 3 or more, more preferably 4 to 20 (meth) acryloyl groups.
A compound which is a reaction product of pentaerythritol or polypentaerythritol poly (meth) acrylate having a hydroxyl group and polyisocyanate, and has 3 or more, more preferably 4 to 20 (meth) acryloyl groups.
(化合物(C))
本組成物における化合物(C)は、カルボキシ基、リン酸基、アミノ基、イソシアナート基、加水分解性シリル基およびチオール基から選択される少なくとも1種の極性基と、1つのエチレン性不飽和基を有し、かつペルフルオロポリエーテル構造を有しない。化合物(C)は、極性基が基材、特に無機基材の表面の極性基(例えば、水酸基等)と水素結合または共有結合を形成することにより、基材と硬化膜との間の密着性の向上に寄与すると考えられる。
前記エチレン性不飽和基としては、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基、スチリル基およびシンナモイル基が好ましく、(メタ)アクリロイル基が特に好ましい。
前記極性基は、2以上有する場合、2以上の極性基は互いに同じであっても異なっていてもよい。
(Compound (C))
Compound (C) in the present composition contains at least one polar group selected from a carboxy group, a phosphate group, an amino group, an isocyanate group, a hydrolyzable silyl group and a thiol group, and one ethylenic unsaturated group. It has a group and does not have a perfluoropolyether structure. In the compound (C), the polar group forms a hydrogen bond or a covalent bond with a polar group (for example, a hydroxyl group) on the surface of a base material, particularly an inorganic base material, thereby causing adhesion between the base material and the cured film. It is thought that it contributes to the improvement.
As the ethylenically unsaturated group, a vinyl group, an allyl group, a (meth) acryloyl group, a styryl group and a cinnamoyl group are preferable, and a (meth) acryloyl group is particularly preferable.
When the polar group has two or more, the two or more polar groups may be the same as or different from each other.
化合物(C)の具体例としては、β-カルボキシエチル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルサクシネート、2−アミノエチル(メタ)アクリレート、2−イソシアナトエチル(メタ)アクリレート、3−(トリメトキシシリル)プロピル(メタ)アクリレート、3−(トリエトキシシリル)プロピル(メタ)アクリレート、3−[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピルメタクリラート等が挙げられる。 Specific examples of the compound (C) include β-carboxyethyl (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl succinate, 2-aminoethyl (meth) acrylate, 2-isocyanatoethyl (meth) acrylate, 3 -(Trimethoxysilyl) propyl (meth) acrylate, 3- (triethoxysilyl) propyl (meth) acrylate, 3- [tris (trimethylsiloxy) silyl] propyl methacrylate and the like.
(光重合開始剤)
本組成物は、必要に応じて、光重合開始剤を含んでいてもよい。光重合開始剤としては、公知の光重合開始剤が使用できる。例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、アルキルアミノベンゾフェノン類、ベンジル類、ベンゾイン類、ベンゾインエーテル類、ベンジルジメチルケタール類、ベンゾイルベンゾエート類、α−アシルオキシムエステル類等のアリールケトン系光重合開始剤;スルフィド類、チオキサントン類等の含硫黄系光重合開始剤;アシルジアリールホスフィンオキシド等のアシルホスフィンオキシド類が挙げられる。光重合開始剤は、1種を単独で用いて、2種以上を併用してもよい。光重合開始剤は、アミン類等の光増感剤と併用してもよい。
(Photopolymerization initiator)
This composition may contain the photoinitiator as needed. A known photopolymerization initiator can be used as the photopolymerization initiator. For example, aryl ketone photopolymerization initiators such as acetophenones, benzophenones, alkylaminobenzophenones, benzyls, benzoins, benzoin ethers, benzyldimethyl ketals, benzoylbenzoates, α-acyloxime esters; sulfides And sulfur-containing photopolymerization initiators such as thioxanthones; acylphosphine oxides such as acyl diarylphosphine oxides. A photoinitiator may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. The photopolymerization initiator may be used in combination with a photosensitizer such as amines.
(媒体)
本組成物は、必要に応じて媒体を含んでいてもよい。媒体を含むことによって、本組成物の形態、粘度、表面張力等を調整でき、塗布方法に適した液物性に制御できる。
媒体としては、有機溶媒が好ましい。有機溶媒は、フッ素系有機溶媒であっても、非フッ素系有機溶媒であってもよく、両溶媒を含んでもよい。
(Medium)
The present composition may contain a medium as required. By including the medium, the form, viscosity, surface tension and the like of the present composition can be adjusted, and the liquid physical properties suitable for the coating method can be controlled.
As the medium, an organic solvent is preferable. The organic solvent may be a fluorinated organic solvent, a non-fluorinated organic solvent, or may contain both solvents.
フッ素系有機溶媒としては、フルオロアルカン、フルオロ芳香族化合物、フルオロアルキルエーテル、フルオロアルキルアミン、フルオロアルコール等が挙げられる。市販品としては、C6F13H(AC−2000:製品名、旭硝子社製)、C6F13C2H5(AC−6000:製品名、旭硝子社製)、C2F5CHFCHFCF3(バートレル:製品名、デュポン社製)、1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタン(ゼオローラH:製品名、日本ゼオン社製)、CF3CH2OCF2CF2H(AE−3000:製品名、旭硝子社製)、C4F9OCH3(ノベック−7100:製品名、3M社製)、C4F9OC2H5(ノベック−7200:製品名、3M社製)、C6F13OCH3(ノベック−7300:製品名、3M社製)等が挙げられる。
含フッ素化合物(A)が溶解しやすい点で、フルオロアルカン、フルオロアルコールおよびフルオロアルキルエーテルが好ましい。なお、これらの有機溶媒を、単独または2種以上を混合して使用してもよい。
Examples of the fluorine-based organic solvent include fluoroalkanes, fluoroaromatic compounds, fluoroalkyl ethers, fluoroalkylamines, and fluoroalcohols. As commercial products, C 6 F 13 H (AC-2000: product name, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), C 6 F 13 C 2 H 5 (AC-6000: product name, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), C 2 F 5 CHFCHFCF 3 (Bertrell: product name, manufactured by DuPont), 1,1,2,2,3,3,4-heptafluorocyclopentane (Zeorolla H: product name, manufactured by Nippon Zeon), CF 3 CH 2 OCF 2 CF 2 H (AE-3000: product name, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), C 4 F 9 OCH 3 (Novec-7100: product name, manufactured by 3M Company), C 4 F 9 OC 2 H 5 (Novec-7200: product name, 3M Company Ltd.), C 6 F 13 OCH 3 ( Novec -7300: product name, 3M Co., Ltd.).
From the viewpoint that the fluorine-containing compound (A) is easily dissolved, fluoroalkane, fluoroalcohol and fluoroalkyl ether are preferred. In addition, you may use these organic solvents individually or in mixture of 2 or more types.
非フッ素系有機溶媒としては、水素原子および炭素原子のみからなる化合物、水素原子、炭素原子および酸素原子のみからなる化合物が好ましく、含フッ素化合物(A)が溶解しやすい点で、グリコールエーテル系有機溶媒およびケトン系有機溶媒が特に好ましい。 As the non-fluorine organic solvent, a compound consisting only of a hydrogen atom and a carbon atom, a compound consisting only of a hydrogen atom, a carbon atom and an oxygen atom are preferable, and a glycol ether organic is preferable in that the fluorine-containing compound (A) is easily dissolved. A solvent and a ketone organic solvent are particularly preferable.
(他の添加剤)
本組成物は、必要に応じて他の添加剤を含んでいてもよい。
他の添加剤としては、コロイダルシリカ、光増感剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱硬化安定剤、酸化防止剤、レベリング剤、消泡剤、増粘剤、沈降防止剤、顔料、染料、分散剤、帯電防止剤、界面活性剤(防曇剤、レベリング剤等)、金属酸化物粒子、各種樹脂(エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等)等が挙げられる。
また、含フッ素化合物(A)を使用する際、含フッ素化合物の製造上不可避の化合物(以下、「不純物」と記す。)を同伴してもよい。具体的には、含フッ素化合物の製造工程で生成した副生成物および含フッ素化合物の製造工程で混入した成分である。不純物の含有量は、含フッ素化合物(100質量%)に対して5質量%以下が好ましく、2質量%以下が特に好ましい。不純物の含有量が前記範囲であれば、硬化膜に著しく優れた防汚性および潤滑性を付与できる。
(Other additives)
The present composition may contain other additives as required.
Other additives include colloidal silica, photosensitizers, UV absorbers, light stabilizers, thermosetting stabilizers, antioxidants, leveling agents, antifoaming agents, thickeners, antisettling agents, pigments, dyes , Dispersants, antistatic agents, surfactants (antifogging agents, leveling agents, etc.), metal oxide particles, various resins (epoxy resins, unsaturated polyester resins, polyurethane resins, etc.) and the like.
Moreover, when using a fluorine-containing compound (A), you may accompany the compound (henceforth "impurity") unavoidable on manufacture of a fluorine-containing compound. Specifically, it is a by-product generated in the manufacturing process of the fluorine-containing compound and a component mixed in the manufacturing process of the fluorine-containing compound. The content of impurities is preferably 5% by mass or less, particularly preferably 2% by mass or less, with respect to the fluorine-containing compound (100% by mass). When the impurity content is within the above range, the cured film can be provided with extremely excellent antifouling properties and lubricity.
(組成)
本組成物中の含フッ素化合物(A)の含有量は、含フッ素化合物(A)、化合物(B)および化合物(C)の合計(100質量%)のうち0.01〜5質量%が好ましく、0.02〜4質量%がより好ましく、0.05〜3質量%が特に好ましい。含フッ素化合物(A)の含有量が上記範囲内であれば、本組成物の貯蔵安定性、硬化膜の外観、耐摩耗性および防汚性(油性インクはじき性)に優れる。
(composition)
The content of the fluorine-containing compound (A) in the composition is preferably 0.01 to 5% by mass in the total (100% by mass) of the fluorine-containing compound (A), the compound (B) and the compound (C). 0.02 to 4% by mass is more preferable, and 0.05 to 3% by mass is particularly preferable. When the content of the fluorine-containing compound (A) is within the above range, the composition is excellent in storage stability, appearance of the cured film, abrasion resistance and antifouling property (oil-based ink repellency).
本組成物中の化合物(B)の含有量は、含フッ素化合物(A)、化合物(B)および化合物(C)の合計(100質量%)のうち90〜99.98質量%が好ましく、92〜99.96質量%がより好ましく、94〜99.9質量%が特に好ましい。化合物(B)の含有量が上記範囲内であれば、本組成物の貯蔵安定性、硬化膜の外観、耐摩耗性および防汚性(油性インクはじき性)に優れる。 The content of the compound (B) in the composition is preferably 90 to 99.98% by mass in the total (100% by mass) of the fluorine-containing compound (A), the compound (B) and the compound (C), and 92 -99.96 mass% is more preferable, and 94-99.9 mass% is especially preferable. When the content of the compound (B) is within the above range, the composition is excellent in storage stability, appearance of the cured film, abrasion resistance and antifouling property (oil-based ink repellency).
本組成物中の化合物(C)の含有量は、含フッ素化合物(A)、化合物(B)および化合物(C)の合計(100質量%)のうち0.01〜5質量%が好ましく、0.02〜4質量%がより好ましく、0.05〜3質量%が特に好ましい。化合物(C)の含有量が上記範囲内であれば、本組成物の貯蔵安定性、硬化膜の外観、耐摩耗性および防汚性(油性インクはじき性)に優れる。 The content of the compound (C) in the composition is preferably 0.01 to 5% by mass in the total (100% by mass) of the fluorine-containing compound (A), the compound (B) and the compound (C), and 0 0.02 to 4% by mass is more preferable, and 0.05 to 3% by mass is particularly preferable. When the content of the compound (C) is within the above range, the composition is excellent in storage stability, appearance of the cured film, abrasion resistance and antifouling property (oil-based ink repellency).
本組成物が光重合開始剤を含む場合、その含有量は、含フッ素化合物(A)、化合物(B)および化合物(C)の合計(100質量部)に対して0.01〜5質量部が好ましく、0.02〜4質量部がより好ましく、0.05〜3質量部が特に好ましい。光重合開始剤の含有量が上記範囲内であれば、本組成物中の各成分との相溶性に優れる。また、本組成物の硬化性に優れ、形成する硬化膜は硬度に優れる。 When this composition contains a photoinitiator, the content is 0.01-5 mass parts with respect to the sum total (100 mass parts) of a fluorine-containing compound (A), a compound (B), and a compound (C). Is preferable, 0.02 to 4 parts by mass is more preferable, and 0.05 to 3 parts by mass is particularly preferable. If content of a photoinitiator is in the said range, it is excellent in compatibility with each component in this composition. Moreover, it is excellent in sclerosis | hardenability of this composition, and the cured film to form is excellent in hardness.
本組成物が媒体を含む場合、その含有量は、本組成物(100質量%)のうち5〜80質量%が好ましく、10〜70質量%がより好ましく、20〜60質量%が特に好ましい。
本組成物が他の添加剤を含む場合、本組成物中の添加剤の含有量は、含フッ素化合物(A)、化合物(B)および化合物(C)の合計(100質量%)に対して0.5〜20質量%が好ましく、1〜15質量%がより好ましく、1〜10質量%が特に好ましい。
When this composition contains a medium, 5-80 mass% is preferable among this composition (100 mass%), 10-70 mass% is more preferable, and its content is 20-60 mass% especially preferable.
When this composition contains another additive, content of the additive in this composition is with respect to the sum total (100 mass%) of a fluorine-containing compound (A), a compound (B), and a compound (C). 0.5-20 mass% is preferable, 1-15 mass% is more preferable, and 1-10 mass% is especially preferable.
[物品]
本発明の物品としては、基材の表面の少なくとも一部に、本組成物から形成される硬化膜を有する物品が好ましい。
硬化膜の厚さは、耐摩耗性および防汚性の点から、0.5〜20μmが好ましく、1〜15μmが特に好ましい。
[Goods]
The article of the present invention is preferably an article having a cured film formed from the present composition on at least a part of the surface of the substrate.
The thickness of the cured film is preferably from 0.5 to 20 μm, particularly preferably from 1 to 15 μm, from the viewpoint of wear resistance and antifouling properties.
(基材)
基材は、撥水撥油性、防汚性が必要とされる種々の物品(光学レンズ、ディスプレイ、光記録媒体等)の本体部分、または該物品の表面を構成する部材である。
基材の材質としては、金属または金属酸化物(例えば、鉄、銅、アルミ、ITO、サファイア等)、ガラス等の無機材料;ポリエチレン樹脂(PE)、ポリプロピレン樹脂(PP)、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、ポリエチレンナフタレート樹脂(PEN)、ポリメチルメタクリレート樹脂(PMMA)、ポリスチレン樹脂(PSt)、ポリカーボネート樹脂(PC)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂(ABS)等の有機材料;またはこれらの複合材料等が挙げられる。
ガラスとしては、ソーダライムガラス、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス、ホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス、クリスタルガラス、石英ガラスが好ましく、化学強化したソーダライムガラス、化学強化したアルカリアルミノケイ酸塩ガラス、および化学強化したホウ珪酸ガラスが特に好ましい。
(Base material)
The base material is a main body part of various articles (optical lenses, displays, optical recording media, etc.) that require water / oil repellency and antifouling properties, or a member constituting the surface of the article.
The material of the base material is metal or metal oxide (for example, iron, copper, aluminum, ITO, sapphire, etc.), inorganic materials such as glass; polyethylene resin (PE), polypropylene resin (PP), polyethylene terephthalate resin (PET) ), Polyethylene naphthalate resin (PEN), polymethyl methacrylate resin (PMMA), polystyrene resin (PSt), polycarbonate resin (PC), organic materials such as acrylonitrile-butadiene-styrene resin (ABS); or a composite material thereof Is mentioned.
As the glass, soda lime glass, alkali aluminosilicate glass, borosilicate glass, alkali-free glass, crystal glass, and quartz glass are preferable, chemically strengthened soda lime glass, chemically strengthened alkali aluminosilicate glass, and chemically strengthened. Borosilicate glass is particularly preferred.
(物品の製造方法)
物品は、例えば、本組成物を基材の表面に塗布して塗膜を得て、必要に応じて媒体を除去し、光硬化させて硬化膜を形成する工程を経て製造される。
(Product manufacturing method)
The article is produced, for example, through a process of applying the present composition to the surface of a substrate to obtain a coating film, removing the medium as necessary, and photocuring to form a cured film.
塗布方法としては、バーコート法、スピンコート法、ワイプコート法、スプレーコート法、スキージーコート法、ディップコート法、ダイコート法、インクジェット法、フローコート法、ロールコート法、キャスト法、ラングミュア・ブロジェット法、グラビアコート法等が挙げられる。 Coating methods include bar coating, spin coating, wipe coating, spray coating, squeegee coating, dip coating, die coating, ink jet, flow coating, roll coating, casting, Langmuir-Blodget Method, gravure coating method and the like.
媒体の除去方法としては、加熱、減圧、減圧下で加熱する方法が挙げられる。なお、得られた乾燥膜は、媒体を10質量%未満含むことが好ましく、1質量%未満含むことが特に好ましい。
加熱する場合の温度は、50〜120℃が好ましい。
溶媒の除去時間は、0.5分間〜3時間が好ましい。
Examples of the method for removing the medium include heating, reduced pressure, and heating under reduced pressure. In addition, it is preferable that the obtained dry film contains less than 10 mass% of a medium, and it is especially preferable that it contains less than 1 mass%.
The temperature for heating is preferably 50 to 120 ° C.
The solvent removal time is preferably 0.5 minutes to 3 hours.
光硬化は、本組成物が媒体を含まない場合には塗膜に対して、本組成物が媒体を含む場合には、塗膜から媒体を除去した乾燥膜に対して行うことが好ましい。
光硬化は、活性エネルギー線を照射することによって行われる。
活性エネルギー線としては、紫外線、電子線、X線、放射線、高周波線等が挙げられ、波長180〜500nmの紫外線が経済的に好ましい。
活性エネルギー線源としては、紫外線照射装置(キセノンランプ、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアーク灯、タングステンランプ等)、電子線照射装置、X線照射装置、高周波発生装置等が使用できる。
活性エネルギー線の照射時間は、含フッ素化合物(A)、化合物(B)および化合物(C)の種類、光重合開始剤の種類、塗膜または乾燥膜の厚さ、活性エネルギー線源等の条件により適宜変え得る。通常は、0.1〜60秒間照射することにより目的が達成される。
硬化反応を完結させる目的で、活性エネルギー線の照射後に加熱してもよい。加熱温度は、50〜120℃が好ましい。
The photocuring is preferably performed on the coating film when the composition does not contain a medium, and on a dry film obtained by removing the medium from the coating film when the composition contains a medium.
Photocuring is performed by irradiating active energy rays.
Examples of active energy rays include ultraviolet rays, electron beams, X-rays, radiation, high-frequency rays, etc., and ultraviolet rays having a wavelength of 180 to 500 nm are economically preferable.
Active energy ray sources include ultraviolet irradiation devices (xenon lamps, low-pressure mercury lamps, high-pressure mercury lamps, ultra-high pressure mercury lamps, metal halide lamps, carbon arc lamps, tungsten lamps, etc.), electron beam irradiation devices, X-ray irradiation devices, high-frequency generators, etc. Can be used.
The irradiation time of the active energy ray is the conditions such as the type of the fluorine-containing compound (A), the compound (B) and the compound (C), the type of the photopolymerization initiator, the thickness of the coating film or the dried film, the active energy ray source, etc. Can be changed as appropriate. Usually, the object is achieved by irradiation for 0.1 to 60 seconds.
For the purpose of completing the curing reaction, heating may be performed after irradiation with active energy rays. The heating temperature is preferably 50 to 120 ° C.
以下、実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。以下において「%」は特に断りのない限り「質量%」である。例1、2および6が実施例であり、例3〜5および7が比較例である。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in more detail using an Example, this invention is not limited to these Examples. In the following, “%” is “% by mass” unless otherwise specified. Examples 1, 2, and 6 are examples, and examples 3-5 and 7 are comparative examples.
各例において得られた硬化膜の評価は、以下のように実施した。
[評価方法]
(硬化膜外観)
下記の基準にしたがい、目視によって硬化膜の外観を評価した。
○(良好):異物が確認できず、膜厚が均一である。
△(可) :異物は確認できないが、膜厚にムラがある。
×(不良):異物が確認され、膜厚にムラがある。
Evaluation of the cured film obtained in each example was performed as follows.
[Evaluation method]
(Appearance of cured film)
According to the following criteria, the appearance of the cured film was visually evaluated.
○ (Good): No foreign matter can be confirmed, and the film thickness is uniform.
Δ (possible): Foreign matter cannot be confirmed, but the film thickness is uneven.
X (defect): Foreign matter is confirmed, and the film thickness is uneven.
(油性インクはじき性)
硬化膜の表面にフェルトペン(ゼブラ社製、製品名:マッキー極太黒色)で線を描き、油性インクの付着状態を目視で観察することによって評価した。評価基準は下記の通りである。
◎(優良):油性インクを玉状にはじく。
○(良好):油性インクを玉状にはじかず、線状にはじき、線幅がフェルトペンのペン先の幅の50%未満である。
△(可) :油性インクを玉状にはじかず、線状にはじき、線幅がフェルトペンのペン先の幅の50%以上100%未満である。
×(不良):油性インクを玉状にも線状にもはじかず、表面にきれいに線が描ける。
(Oil-based ink repellency)
A line was drawn on the surface of the cured film with a felt pen (manufactured by Zebra Co., Ltd., product name: Mackie extra-black), and the adhesion state of the oil-based ink was visually observed for evaluation. The evaluation criteria are as follows.
◎ (Excellent): Repels oil-based ink in a ball shape.
○ (Good): Oil-based ink is not repelled in a ball shape, repelled in a linear shape, and the line width is less than 50% of the width of the pen tip of the felt pen.
Δ (possible): The oil-based ink is not repelled in a ball shape but is repelled in a linear shape, and the line width is 50% or more and less than 100% of the width of the pen tip of the felt pen.
X (defect): The oil-based ink is not repelled in a ball shape or a linear shape, and a clean line can be drawn on the surface.
(鉛筆硬度)
得られた硬化膜について、JIS K 5600に準じて測定した。
(Pencil hardness)
The obtained cured film was measured according to JIS K 5600.
(密着性)
得られた硬化膜について、JIS K−5400の一般試験法によるゴバン目セロハンテープ剥離試験により評価した。試験体に1mmの基盤目100個(10×10)を作り、基盤目上にセロハン粘着テープ(幅18mm)を完全に付着させ、直ちにテープの一端を硬化膜に直角に保ち、瞬間的に引き離し、完全に剥がれないで残った基盤目の数を調べた。剥がれないで残った碁盤目の割合が大きいほど、硬化膜の密着性が優れる。なお、表中の例えば「70/100」は基盤目100個中完全に剥がれないで残った基盤目の数が70個であることを意味する。
(Adhesion)
About the obtained cured film, it evaluated by the Goban eyes cellophane tape peeling test by the general test method of JIS K-5400. Make 100 pieces of 1mm substrate (10x10) on the test specimen, attach cellophane adhesive tape (width 18mm) completely on the substrate, immediately hold one end of the tape at right angle to the cured film, and pull it away instantly. We examined the number of bases left without being completely removed. The greater the percentage of the grids left unpeeled, the better the adhesion of the cured film. In the table, for example, “70/100” means that the number of bases that remain without being completely peeled out of 100 bases is 70.
[使用した化合物等]
(A−1):オプツールDAC−HP(製品名、有効成分濃度:20質量%、ダイキン工業社製)
(B−1):ペンタエリスリトールトリアクリレート(新中村工業社製)
(C−1):3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン(製品名:KBM−5103、信越化学工業社製)
(I−1):2−メチル−1−{4−(メチルチオ)フェニル}−2−モルホリノプロパン−1−オン
(S−1):メチルイソブチルケトン
[Used compounds]
(A-1): OPTOOL DAC-HP (Product name, active ingredient concentration: 20% by mass, manufactured by Daikin Industries, Ltd.)
(B-1): Pentaerythritol triacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Kogyo Co., Ltd.)
(C-1): 3-acryloxypropyltrimethoxysilane (product name: KBM-5103, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
(I-1): 2-methyl-1- {4- (methylthio) phenyl} -2-morpholinopropan-1-one (S-1): methyl isobutyl ketone
[例1]
100mLのバイアル管に、(A−1)の1.5g、(B−1)の29.4g、(C−1)の0.3g、光重合開始剤(I−1)の0.03g、有機溶媒(S−1)の68.8gを加え、常温および遮光にした状態で、1時間撹拌して、組成物(1)を得た。
次いで、鋼板(新日鐵住金社製、厚さ10mm、縦210mm、横297mm)上に組成物(1)をバーコートにより塗布し、塗膜を形成し、50℃のホットプレートで1分間乾燥させ、基材の表面に乾燥膜を形成した。次いで、高圧水銀ランプを用いて紫外線(光量:300mJ/cm2、波長365nmの紫外線積算エネルギー量)を照射し、基材の表面に厚さ5μmの硬化膜を形成した。
組成物(1)の組成および硬化膜の評価結果を表1に示す。
[Example 1]
In a 100 mL vial tube, 1.5 g of (A-1), 29.4 g of (B-1), 0.3 g of (C-1), 0.03 g of photopolymerization initiator (I-1), 68.8 g of the organic solvent (S-1) was added, and the mixture was stirred for 1 hour at room temperature and in the light-shielded state to obtain a composition (1).
Next, the composition (1) is applied by bar coating on a steel plate (manufactured by Nippon Steel & Sumikin Co., Ltd., thickness 10 mm, length 210 mm, width 297 mm) to form a coating film, and dried on a hot plate at 50 ° C. for 1 minute. And a dry film was formed on the surface of the substrate. Next, ultraviolet rays (light quantity: 300 mJ / cm 2 , ultraviolet accumulated energy amount having a wavelength of 365 nm) were irradiated using a high pressure mercury lamp to form a cured film having a thickness of 5 μm on the surface of the substrate.
Table 1 shows the composition of the composition (1) and the evaluation results of the cured film.
[例2]
PETフィルム(東洋紡社製、製品名:A4300、厚さ125μm、縦210mm、横297mm)上に組成物(1)をバーコートにより塗布し、塗膜を形成し、50℃のホットプレートで1分間乾燥させ、基材の表面に乾燥膜を形成した。次いで、高圧水銀ランプを用いて紫外線(光量:300mJ/cm2、波長365nmの紫外線積算エネルギー量)を照射し、基材の表面に厚さ5μmの硬化膜を形成した。
硬化膜の評価結果を表1に示す。
[Example 2]
The composition (1) is coated on a PET film (Toyobo Co., Ltd., product name: A4300, thickness 125 μm, length 210 mm, width 297 mm) by bar coating to form a coating film, and then heated on a hot plate at 50 ° C. for 1 minute. It dried and formed the dry film | membrane on the surface of a base material. Next, ultraviolet rays (light quantity: 300 mJ / cm 2 , ultraviolet accumulated energy amount having a wavelength of 365 nm) were irradiated using a high pressure mercury lamp to form a cured film having a thickness of 5 μm on the surface of the substrate.
Table 1 shows the evaluation results of the cured film.
[例3〜7]
表1に記載のとおり各化合物の種類と量を変えた以外は例1と同様にして組成物(2)〜(6)を得て、厚さ5μmの硬化膜を形成した。各組成物の組成および硬化膜の評価結果を表1に示す。
[Examples 3 to 7]
Compositions (2) to (6) were obtained in the same manner as in Example 1 except that the type and amount of each compound were changed as shown in Table 1, and a cured film having a thickness of 5 μm was formed. Table 1 shows the composition of each composition and the evaluation results of the cured film.
表1から、含フッ素化合物(A)、化合物(B)および化合物(C)を含む組成物から形成した例1、2および6の硬化膜は、外観および油性インクはじき性に優れ、かつ密着性にも優れていた。例1および2から、本発明の組成物であれば基材が無機基材である鋼板であっても有機基材であるPETフィルムであっても、硬化膜の基材への密着性に優れることが確認できる。
これに対して、含フッ素化合物(A)を含まない組成物から形成した例3の硬化膜は、油性インクはじき性が不充分であった。これは硬化膜の表面にフッ素化合物が存在しないため、硬化膜の表面エネルギーが高く、油性インクと硬化膜の親和性が高いことによると考える。化合物(B)を含まない組成物から形成した例4の硬化膜は、膜外観が不充分であった。これは硬化性部位を2つ以上有する化合物を含まない場合は、化合物が三次元方向に架橋しないため、膜を形成できないことによると考える。化合物(C)を含まない組成物から形成した例5および7の硬化膜は、密着性が不充分であった。これは硬化膜と基材表面との間に水素結合・共有結合が形成されないためと考える。
From Table 1, the cured films of Examples 1, 2, and 6 formed from the composition containing the fluorine-containing compound (A), the compound (B), and the compound (C) have excellent appearance and oil-based ink repellency, and adhesion. It was also excellent. From Examples 1 and 2, if the composition of the present invention is a steel plate as an inorganic substrate or a PET film as an organic substrate, the cured film has excellent adhesion to the substrate. I can confirm that.
On the other hand, the cured film of Example 3 formed from a composition containing no fluorine-containing compound (A) was insufficient in oil-based ink repellency. This is considered to be due to the high surface energy of the cured film and the high affinity between the oil-based ink and the cured film because there is no fluorine compound on the surface of the cured film. The cured film of Example 4 formed from a composition containing no compound (B) had an insufficient film appearance. This is considered to be because when the compound having two or more curable sites is not included, the compound does not crosslink in the three-dimensional direction, so that a film cannot be formed. The cured films of Examples 5 and 7 formed from a composition containing no compound (C) had insufficient adhesion. This is considered because a hydrogen bond and a covalent bond are not formed between the cured film and the substrate surface.
本発明の組成物は、無機および有機基材に対しても、撥水撥油性や防汚性を付与すると共に、密着性や外観に優れた硬化膜を形成できることから、種々の分野への応用が期待できる。例えば、組成物として、アルミニウム陽極酸化後の封孔処理、ハードコート、着色および防腐等を目的として用いることができる。また、タッチパネルを構成する部材としても好適である。タッチパネルとは、指等による接触によってその接触位置情報を入力する装置と表示装置とを組み合わせた入力/表示装置(タッチパネル装置)の、入力装置である。タッチパネルは、基材と、入力検出方式に応じて、透明導電膜、電極、配線、IC等とから構成されている。物品の硬化膜を有する面をタッチパネルの入力面とすることによって、優れた防汚性(油性インクはじき性、指紋汚れ除去性)を有するタッチパネルが得られる。 The composition of the present invention imparts water and oil repellency and antifouling properties to inorganic and organic substrates, and can form a cured film with excellent adhesion and appearance. Can be expected. For example, the composition can be used for the purpose of sealing treatment after aluminum anodization, hard coating, coloring, antiseptic, and the like. Moreover, it is suitable also as a member which comprises a touch panel. The touch panel is an input device of an input / display device (touch panel device) that combines a display device and a device that inputs contact position information by contact with a finger or the like. The touch panel is composed of a base material and a transparent conductive film, an electrode, a wiring, an IC, and the like depending on the input detection method. By using the surface having the cured film of the article as the input surface of the touch panel, a touch panel having excellent antifouling properties (oil-based ink repellency and fingerprint stain removability) can be obtained.
Claims (10)
前記極性基がカルボキシ基、リン酸基、アミノ基、イソシアナート基、加水分解性シリル基およびチオール基から選択されることを特徴とする組成物。 At least one ethylenically unsaturated group, a fluorine-containing compound (A) having a perfluoropolyether structure, a fluorine-free compound (B) having at least two ethylenically unsaturated groups, and at least one polar group A composition comprising one ethylenically unsaturated group and a compound (C) having no perfluoropolyether structure,
A composition wherein the polar group is selected from a carboxy group, a phosphate group, an amino group, an isocyanate group, a hydrolyzable silyl group and a thiol group.
[D−(CmF2mO)n−]o−E ・・・ (1)
式中、
Dは、D1−Rf1−O−CH2−またはD2−O−であり、
ここで、D1は、CF3−またはCF3−O−であり、
Rf1は、炭素数1〜20のフルオロアルキレン基、炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜20のフルオロアルキレン基、炭素数1〜20のアルキレン基、または炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2〜20のアルキレン基であり;
D2は、炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基であり;
mは、1〜6の整数であり;
nは、1〜200の整数であり、nが2以上のとき、(CmF2mO)nは、mの異なる2種以上のCmF2mOからなるものであってもよく;
oは、1以上の整数であり;
Eは、1つ以上の−C(=O)−CR1=CH2(ここで、R1は、水素原子またはメチル基である)を有するo価の有機基である。 The composition according to claim 1 or 2, wherein the fluorine-containing compound (A) is a compound represented by the following formula (1).
[D- (C m F 2m O ) n -] o -E ··· (1)
Where
D is D 1 —R f1 —O—CH 2 — or D 2 —O—;
Here, D 1 is CF 3 — or CF 3 —O—,
R f1 represents a fluoroalkylene group having 1 to 20 carbon atoms, a fluoroalkylene group having 2 to 20 carbon atoms having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms, an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, or a carbon-carbon atom. An alkylene group having 2 to 20 carbon atoms having an etheric oxygen atom in between;
D 2 is a C 1-6 perfluoroalkyl group;
m is an integer from 1 to 6;
n is an integer of 1 to 200, and when n is 2 or more, (C m F 2m O) n may be composed of two or more types of C m F 2m O different from m ;
o is an integer greater than or equal to 1;
E is an o-valent organic group having one or more —C (═O) —CR 1 ═CH 2 (wherein R 1 is a hydrogen atom or a methyl group).
(A1):エチレン性不飽和基およびペルフルオロポリエーテル構造を、それぞれ独立して側鎖に有する含フッ素重合体。
(A2)エチレン性不飽和基を側鎖に有し、かつペルフルオロポリエーテル構造を主鎖の両末端または片末端に有する、含フッ素重合体。
(A3)エチレン性不飽和基およびペルフルオロポリエーテル構造を、それぞれ独立して主鎖末端に有するか、または環式化合物の側鎖に有する含フッ素化合物。 The composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the fluorine-containing compound (A) is at least one selected from the group consisting of the following compounds (A1) to (A3).
(A1): A fluorinated polymer having an ethylenically unsaturated group and a perfluoropolyether structure independently in the side chain.
(A2) A fluorine-containing polymer having an ethylenically unsaturated group in the side chain and a perfluoropolyether structure at both ends or one end of the main chain.
(A3) A fluorine-containing compound having an ethylenically unsaturated group and a perfluoropolyether structure independently at the end of the main chain or in the side chain of the cyclic compound.
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