JP2005170936A - Method of manufacturing (meth)acrylate with fluorinated alkyl group - Google Patents

Method of manufacturing (meth)acrylate with fluorinated alkyl group Download PDF

Info

Publication number
JP2005170936A
JP2005170936A JP2004334443A JP2004334443A JP2005170936A JP 2005170936 A JP2005170936 A JP 2005170936A JP 2004334443 A JP2004334443 A JP 2004334443A JP 2004334443 A JP2004334443 A JP 2004334443A JP 2005170936 A JP2005170936 A JP 2005170936A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
meth
alkyl group
acrylate
group
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004334443A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4766296B2 (en
Inventor
Yoko Otaguro
庸行 太田黒
Koji Kinoshita
宏司 木下
Satoshi Takano
聖史 高野
Hirobumi Yamaguchi
博文 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd filed Critical Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority to JP2004334443A priority Critical patent/JP4766296B2/en
Publication of JP2005170936A publication Critical patent/JP2005170936A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4766296B2 publication Critical patent/JP4766296B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of easily manufacturing a (meth)acrylate with a fluorinated alkyl group under mild conditions, which can be preferably used for an optical material, a coating material or the like. <P>SOLUTION: In the method, of manufacturing the (meth)acrylate with the fluorinated alkyl group, the (meth)acrylate with fluorinated alkyl group is manufactured through Michael addition reaction, using a compound (a1) with two or more (meth)acryloyl group, and a compound (a2) with a fluorinated alkyl group and an active hydrogen. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、温和で且つ簡便なフッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレートの製造方法に関する。   The present invention relates to a mild and simple method for producing a fluorinated alkyl group-containing (meth) acrylate.

従来、反射防止膜等の光学材料として、屈折率を低下させる等の光学特性と架橋反応によって三次元構造を形成し力学特性を発現させるために、フッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレートの単独使用、或いはこれを含む硬化性組成物を用いることは有用であり、種々の該化合物、その製造方法及びそれを含有する組成物が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、前記特許文献1記載のフッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレートは、その製造方法としてポリオールとパーフルオロアルキルカルボン酸及び(メタ)アクリル酸との縮合反応を利用するため、合成触媒として硫酸等の強酸を使用しなければならず、また該縮合反応が平衡反応であることから合成反応を円滑に進行させるために系中に副生する水を除外する必要があり、その結果85℃以上の高温に加熱する為、反応条件が過酷になるばかりでなく、使用できる設備に制約がある等の問題がある。   Conventionally, fluorinated alkyl group-containing (meth) acrylates are used alone as optical materials such as anti-reflective coatings in order to form a three-dimensional structure through cross-linking reactions with optical properties such as reducing the refractive index. Alternatively, it is useful to use a curable composition containing the same, and various compounds, production methods thereof, and compositions containing the same have been proposed (see, for example, Patent Document 1). However, the fluorinated alkyl group-containing (meth) acrylate described in Patent Document 1 uses a condensation reaction between a polyol, perfluoroalkylcarboxylic acid, and (meth) acrylic acid as a production method thereof, so that sulfuric acid or the like is used as a synthesis catalyst. In addition, since the condensation reaction is an equilibrium reaction, it is necessary to exclude water produced as a by-product in the system in order to make the synthesis reaction proceed smoothly. Since it is heated to a high temperature, there are problems such as not only severe reaction conditions but also limited equipment that can be used.

特開平9−157326号公報(第3頁)JP-A-9-157326 (page 3)

この様な状況に鑑み、本発明の課題は、より温和で且つ簡便なフッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレートの製造方法を提供することにある。   In view of such a situation, an object of the present invention is to provide a milder and simpler method for producing a fluorinated alkyl group-containing (meth) acrylate.

本発明者等は、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物と、フッ素化アルキル基と活性水素とを有する化合物とを用いてマイケル付加反応によりフッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレートを製造する方法が、これらの問題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。   The present inventors diligently studied to solve the above-described problems, and as a result, a Michael addition reaction was performed using a compound having two or more (meth) acryloyl groups and a compound having a fluorinated alkyl group and active hydrogen. The inventors have found that a method for producing a fluorinated alkyl group-containing (meth) acrylate can solve these problems, and have completed the present invention.

即ち、本発明は2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物(a1)と、フッ素化アルキル基と活性水素とを有する化合物(a2)とを用いて、マイケル付加反応を経由してフッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレートを製造することを特徴とするフッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレートの製造方法を提供するものである。   That is, the present invention uses a compound (a1) having two or more (meth) acryloyl groups and a compound (a2) having a fluorinated alkyl group and active hydrogen, and then fluorinated via a Michael addition reaction. The present invention provides a method for producing a fluorinated alkyl group-containing (meth) acrylate, characterized by producing an alkyl group-containing (meth) acrylate.

本発明によれば、光学材料用、コーティング材料用等に好適に用いることのできるフッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレートを、温和な条件で簡便に製造する方法を提供することができる。この製造方法は、市販若しくは製造可能な多官能(メタ)アクリレートを原料として用いることができ、且つマイケル付加反応を応用するものであるから副生する成分がなく化学量論的に反応が進行し、所望のフッ素原子含有率を有するフッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレートが得られるものであり、工業的応用価値が高い。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the method of manufacturing simply the fluorinated alkyl group containing (meth) acrylate which can be used suitably for optical materials, a coating material, etc. on mild conditions can be provided. In this production method, a commercially available or manufacturable polyfunctional (meth) acrylate can be used as a raw material, and since the Michael addition reaction is applied, there is no by-product component and the reaction proceeds stoichiometrically. A fluorinated alkyl group-containing (meth) acrylate having a desired fluorine atom content can be obtained, and has high industrial application value.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において、(メタ)アクリロイル基は、アクリロイル基とメタクリロイル基とを総称するものである。また、フッ素化アルキル基は、アルキル基中の全ての水素原子がフッ素原子に置換されたもの(パーフルオロアルキル基)と、アルキル基中の一部の水素原子がフッ素原子で置換されたもの(例えば、HCFCFCFCF−等)との総称である。尚、該フッ素化アルキル基中に酸素原子を含むもの(例えば、CF−(OCFCF−等)も本定義中に含めるものとする。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the present invention, the (meth) acryloyl group is a generic term for an acryloyl group and a methacryloyl group. In addition, the fluorinated alkyl group is one in which all hydrogen atoms in the alkyl group are substituted with fluorine atoms (perfluoroalkyl group), and one in which some hydrogen atoms in the alkyl group are substituted with fluorine atoms ( For example, HCF 2 CF 2 CF 2 CF 2 — and the like. Incidentally, those containing an oxygen atom in the fluorinated alkyl group (e.g., CF 3 - (OCF 2 CF 2) 2 - , etc.) is also included in this definition.

本発明の製造方法は、(メタ)アクリロイル基に対する活性水素含有基のマイケル付加反応を利用するものであり、具体的には、2個以上の(メタ)アクリロイル基を含有する化合物(a1)に対するフッ素化アルキル基と活性水素とを有する化合物(a2)とのマイケル付加反応を利用したものである。該反応は付加反応であるため、反応により副生する化合物はなく、後述する反応条件も温和な条件下で進行させることが可能である。   The production method of the present invention utilizes a Michael addition reaction of an active hydrogen-containing group to a (meth) acryloyl group, and specifically, to a compound (a1) containing two or more (meth) acryloyl groups. This utilizes a Michael addition reaction between the compound (a2) having a fluorinated alkyl group and active hydrogen. Since this reaction is an addition reaction, there are no compounds by-produced by the reaction, and the reaction conditions described below can be allowed to proceed under mild conditions.

本発明に用いる2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物(a1)としては、分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を含有していれば特に制限はなく目的とする用途により適宜選択されるものであるが、原料の工業的入手が容易であり、且つ温和な反応条件を選択できる等の観点から、下記一般式(3)   The compound (a1) having two or more (meth) acryloyl groups used in the present invention is not particularly limited as long as it contains two or more (meth) acryloyl groups in the molecule. Although selected, from the viewpoint of easy industrial availability of raw materials and the ability to select mild reaction conditions, the following general formula (3)

Figure 2005170936
〔式中、R’は炭素数1〜24のアルキル基、炭素数1〜24のアルキルカルボニルオキシ基、CH=CHCOCH−、CH=C(CH)COCH−、繰り返し数が1以上で末端が水素原子或いは炭素数1〜18のアルキル基で封鎖された(ポリ)オキシアルキレン基、炭素数1〜12のアルキロール基、又は下記一般式(4)
Figure 2005170936
[Wherein, R ′ represents an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, an alkylcarbonyloxy group having 1 to 24 carbon atoms, CH 2 ═CHCO 2 CH 2 —, CH 2 ═C (CH 3 ) CO 2 CH 2 —, (Poly) oxyalkylene group having 1 or more repeats and the end blocked with a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkylol group having 1 to 12 carbon atoms, or the following general formula (4)

Figure 2005170936
(式中、Rは(メタ)アクリロイル基であり、Rは水素原子又は炭素数1〜18のアルキルカルボニル基であり、tは0〜3の整数であり、uは0〜3の整数であって且つt+u=3である。)
で表される基であり、Rは(メタ)アクリロイル基であり、Rは水素原子又は炭素数1〜18のアルキルカルボニル基であり、rは2又は3であり、sは0又は1であって且つr+s=3である。〕
で表される化合物(a1−1)、シアヌレート環含有トリ(メタ)アクリレート(a1−3)、又はリン酸トリ(メタ)アクリレート(a1−4)であることが好ましい。
Figure 2005170936
(In the formula, R 3 is a (meth) acryloyl group, R 4 is a hydrogen atom or an alkylcarbonyl group having 1 to 18 carbon atoms, t is an integer of 0 to 3, and u is an integer of 0 to 3) And t + u = 3.)
R 1 is a (meth) acryloyl group, R 2 is a hydrogen atom or an alkylcarbonyl group having 1 to 18 carbon atoms, r is 2 or 3, and s is 0 or 1 And r + s = 3. ]
It is preferable that it is a compound (a1-1) represented by these, a cyanurate ring containing tri (meth) acrylate (a1-3), or phosphoric acid tri (meth) acrylate (a1-4).

これらの中でも、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物(a1)が、前記一般式(3)〔但し、R’が炭素数1〜4の直鎖状のアルキル基、CH=CHCOCH−、CH=C(CH)COCH−、若しくは炭素数1〜3のアルキロール基である、或いは前記一般式(4)で表される基であって且つRが水素原子若しくは炭素数1〜12のアルキルカルボニル基である。〕で表される化合物であることが特に好ましい。 Among these, the compound (a1) having two or more (meth) acryloyl groups is represented by the general formula (3) [wherein R ′ is a linear alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, CH 2 ═CHCO 2 CH 2 —, CH 2 ═C (CH 3 ) CO 2 CH 2 —, or an alkylol group having 1 to 3 carbon atoms, or a group represented by the general formula (4), and R 3 Is a hydrogen atom or an alkylcarbonyl group having 1 to 12 carbon atoms. It is especially preferable that it is a compound represented by this.

2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物(a1)としては、具体的には以下の化合物が挙げられる。   Specific examples of the compound (a1) having two or more (meth) acryloyl groups include the following compounds.

まず、2官能の(メタ)アクリレートとしては、例えば、1,3−ブチレングリコールジアクリレート(例えば、化薬サートマー株式会社製SR−212等)、1,4−ジオールジアクリレート(例えば、大阪有機化学株式会社製ビスコート#195等)、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(例えば、共栄社化学株式会社製1,6HX−A)、エチレンオキシド(以下EOと略す)変性1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(例えば、サンノプコ株式会社製RCC13−361等)、エピクロルヒドリン(以下、ECHと略す)変性1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(例えば、日本化薬株式会社製カヤラッドR−167等)、1,9−ノナンジオールジアクリレート(例えば、大阪有機化学株式会社製ビスコート#215等)、ジエチレングリコールジアクリレート(例えば、日本油脂株式会社製ブレンマーADE−100)、ECH変性ヘキサヒドロフタル酸ジアクリレート(例えば、長瀬化成株式会社製デナコールアクリレートDA−722等)、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート(共栄社化学株式会社製ライトアクリレートHPP−A等)、ネオペンチルグリコールジアクリレート(例えば、日本化薬株式会社製カヤラッドNPGDA等)、EO変性ネオペンチルグリコールジアクリレート(例えば、サンノプコ株式会社製フォトマー4160等)、プロピレンオキシド(以下、POと略す)変性ネオペンチルグリコールジアクリレート(例えば、化薬サートマー株式会社製SR−9003等)、ステアリン酸変性ペンタエリスリトールジアクリレート(例えば、東亞合成株式会社製アロニックスM−233等)、ポリエチレングリコールジアクリレート(例えば、日本油脂株式会社製ブレンマーADE−200等)、ポリプロピレングリコールジアクリレート(例えば、日本油脂株式会社製ブレンマーADP−200等)、ポリエチレングリコール−プロピレングリコール−ポリエチレングリコールジアクリレート(例えば、日本油脂株式会社製ブレンマーADCシリーズ等)、ポリテトラメチレンジグリコールジアクリレート(例えば、共栄社化学株式会社製ライトアクリレートPTMGA−250等)、ポリエチレングリコールジアクリレート(例えば、共栄社化学株式会社製ライトアクリレート3EG−A等)、ジメチロールジシクロペンタンジアクリレート(例えば、ダイセルUCB株式会社製IRR214等)、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(例えば、大日本インキ化学工業株式会社製LUMICURE DCA−200)、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジアクリレート(例えば、日本化薬株式会社製カヤラッドR−604等)、トリグリセロールジアクリレート(例えば、共栄社化学株式会社製エポキシエステル80MFA等)が挙げられる。   First, as the bifunctional (meth) acrylate, for example, 1,3-butylene glycol diacrylate (for example, SR-212 manufactured by Kayaku Sartomer Co., Ltd.), 1,4-diol diacrylate (for example, Osaka Organic Chemistry) Biscoat # 195, etc.), 1,6-hexanediol diacrylate (for example, 1,6HX-A manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), ethylene oxide (hereinafter abbreviated as EO) modified 1,6-hexanediol diacrylate (for example, RCC13-361 manufactured by San Nopco Co., Ltd.), epichlorohydrin (hereinafter abbreviated as ECH) modified 1,6-hexanediol diacrylate (eg Kayrad R-167 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), 1,9-nonanediol Diacrylate (for example, Biscoat # 21 manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.) Etc.), diethylene glycol diacrylate (for example, Bremer ADE-100 manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.), ECH-modified hexahydrophthalic acid diacrylate (for example, Denacol acrylate DA-722 manufactured by Nagase Kasei Co., Ltd.), neopentyl hydroxypivalate, etc. Glycol diacrylate (Kyoeisha Chemical Co., Ltd. light acrylate HPP-A etc.), neopentyl glycol diacrylate (eg Nippon Kayaku Co., Ltd. Kayrad NPGDA etc.), EO modified neopentyl glycol diacrylate (eg Sannopco Co., Ltd.) Photomer 4160, etc.), propylene oxide (hereinafter abbreviated as PO) -modified neopentyl glycol diacrylate (eg, SR-9003 manufactured by Kayaku Sartomer Co., Ltd.), stearic acid-modified pentae, etc. Thritol diacrylate (for example, Aronix M-233 manufactured by Toagosei Co., Ltd.), polyethylene glycol diacrylate (for example, Bremer ADE-200 manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.), polypropylene glycol diacrylate (for example, manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.) Blemmer ADP-200, etc.), polyethylene glycol-propylene glycol-polyethylene glycol diacrylate (for example, Blemmer ADC series manufactured by NOF Corporation), polytetramethylene diglycol diacrylate (for example, light acrylate PTMGA- manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) 250), polyethylene glycol diacrylate (for example, Light Acrylate 3EG-A, etc., manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), dimethylol dicyclopentanediacrolein (For example, IRR214 manufactured by Daicel UCB Co., Ltd.), tricyclodecane dimethanol diacrylate (for example, LUMICURE DCA-200 manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), neopentyl glycol-modified trimethylolpropane diacrylate (for example, Japan) Kayrad R-604 manufactured by Kayaku Co., Ltd.) and triglycerol diacrylate (for example, epoxy ester 80MFA manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.).

3官能の(メタ)アクリレートとしては、例えば、EO変性グリセロールアクリレート(例えば、第一工業製薬株式会社製ニューフロンティアGE3A等)、PO変性グリセロールトリアクリレート(例えば、荒川化学株式会社製ビームセット720)、ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)(例えば、第一工業製薬株式会社製ニューフロンティアPET−3等)、EO変性リン酸トリアクリレート(例えば、大阪有機化学株式会社製ビスコート3A)、トリメチロールプロパントリアクリレート(TMTPA)(例えば、第一工業製薬株式会社製ニューフロンティアTMTP等)、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリアクリレート(例えば、ダイセルUCB株式会社製Ebecryl2047等)、HPA変性トリメチロールプロパントリアクリレート(例えば、日本化薬株式会社製カヤラッドTHE―330等)、(EO)或いは(PO)変性トリメチロールプロパントリアクリレート(例えば、大日本インキ化学工業株式会社製LUMICURE ETA−300、第一工業製薬株式会社製ニューフロンティアTMP−3P等)、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリアクリレート(例えば、日本化薬株式会社製カヤラッドD−330等)、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート(例えば、日立化成株式会社製ファンクリルFA−731A等)等が挙げられる。   Examples of the trifunctional (meth) acrylate include EO-modified glycerol acrylate (for example, New Frontier GE3A manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), PO-modified glycerol triacrylate (for example, Beam Set 720 manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd.), Pentaerythritol triacrylate (PETA) (for example, New Frontier PET-3 manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), EO-modified phosphate triacrylate (for example, Biscoat 3A manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.), trimethylolpropane triacrylate ( TMTPA) (for example, New Frontier TMTP manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), caprolactone-modified trimethylolpropane triacrylate (for example, Ebecryl 2047 manufactured by Daicel UCB Corporation), HPA-modified Limethylolpropane triacrylate (for example, Kayrad THE-330 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), (EO) or (PO) modified trimethylolpropane triacrylate (for example, LUMICURE ETA-300 manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. New Frontier TMP-3P, etc.), alkyl-modified dipentaerythritol triacrylate (eg, Kayrad D-330 produced by Nippon Kayaku Co., Ltd.), tris (acryloxyethyl) isocyanurate (eg, Hitachi) And the like.

4官能の(メタ)アクリレートしては、例えば、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート(DTMPTA)(例えば、大日本インキ化学工業株式会社製LUMICURE DTA−400等)、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート(例えば、三菱レーヨン株式会社製ダイヤビームUK−4154等)、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)(例えば、新中村化学株式会社製NKエステルA−TMMT等)等が挙げられる。   Examples of the tetrafunctional (meth) acrylate include ditrimethylolpropane tetraacrylate (DTMPTA) (for example, LUMICURE DTA-400 manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), pentaerythritol ethoxytetraacrylate (for example, Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) Diabeam UK-4154 manufactured by the company), pentaerythritol tetraacrylate (PETTA) (for example, NK Ester A-TMMT manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) and the like.

5官能または6官能(メタ)アクリレートしては、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート(例えば、化薬サートマー株式会社製SR−399E等)、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(例えば、日本化薬株式会社製カヤラッドD−310)、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(例えば、大日本インキ化学工業株式会社製DAP−600等)、ジペンタエリスリトールペンタおよびヘキサアクリレートベース・多官能モノマー混合物(例えば、大日本インキ化学工業株式会社製LUMICURE DPA−620等)等が挙げられる。   As pentafunctional or hexafunctional (meth) acrylate, dipentaerythritol hydroxypentaacrylate (for example, SR-399E manufactured by Kayaku Sartomer Co., Ltd.), alkyl-modified dipentaerythritol pentaacrylate (for example, Nippon Kayaku Co., Ltd.) Kayalad D-310), dipentaerythritol hexaacrylate (for example, DAP-600 manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), dipentaerythritol penta and hexaacrylate based polyfunctional monomer mixture (for example, Dainippon Ink and Chemicals Inc.) And LMICURE DPA-620 manufactured by the company).

尚、本発明がこれら具体例によって何ら限定されるものではないことは勿論である。これらは単独での使用、或いは(メタ)アクリロイル基数が異なる複数の化合物を混合して用いても、更に、構造も異なる複数の化合物を混合して用いても良い。また、一般に市販入手可能な前記化合物(a1)としては、主成分となる目的化合物に対して(メタ)アクリロイル基数の異なる化合物の混合物であることが多い。使用に際しては、各種クロマトグラフィー、抽出等の精製方法で目的とする(メタ)アクリロイル基数の化合物を取り出して用いてもよいが、混合物のまま用いてもよい。   Needless to say, the present invention is not limited to these specific examples. These may be used alone, or may be a mixture of a plurality of compounds having different (meth) acryloyl group numbers, or a mixture of a plurality of compounds having different structures. Further, the compound (a1) that is generally commercially available is often a mixture of compounds having different numbers of (meth) acryloyl groups with respect to the target compound as the main component. In use, the compound having the desired number of (meth) acryloyl groups may be taken out and used by various purification methods such as chromatography and extraction, but may be used as a mixture.

また、本発明で用いる前記化合物(a1)としては、ウレタン(メタ)アクリレート(a1−2)を使用することも可能である。前記ウレタン(メタ)アクリレート(a1−2)の製造方法としては何ら制限はなく、例えば、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する水酸基含有(メタ)アクリレート(x1)とイソシアネート化合物との重付加反応等により得ることが可能である。   Moreover, as said compound (a1) used by this invention, it is also possible to use urethane (meth) acrylate (a1-2). There is no restriction | limiting as a manufacturing method of the said urethane (meth) acrylate (a1-2), For example, the polyaddition of the hydroxyl-containing (meth) acrylate (x1) which has two or more (meth) acryloyl groups, and an isocyanate compound It can be obtained by reaction or the like.

前記反応は、無触媒で行うことも可能であるが、反応効率等の観点からウレタン化触媒等の反応助剤等も使用できる。前記ウレタン化触媒としては、例えば、ナフテン酸銅、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸亜鉛、ジブチル錫ジラウレート、トリエチルアミン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、2,6,7−トリメチル−1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等が挙げられ、原料として用いる水酸基含有(メタ)アクリレート(x1)とイソシアネート化合物との総重量に対して、0.01〜10重量%用いるのが好ましい。   The reaction can be performed without a catalyst, but a reaction aid such as a urethanization catalyst can be used from the viewpoint of reaction efficiency. Examples of the urethanization catalyst include copper naphthenate, cobalt naphthenate, zinc naphthenate, dibutyltin dilaurate, triethylamine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, 2,6,7-trimethyl-1 , 4-diazabicyclo [2.2.2] octane and the like, and 0.01 to 10% by weight is used with respect to the total weight of the hydroxyl group-containing (meth) acrylate (x1) and isocyanate compound used as a raw material. preferable.

前記水酸基含有(メタ)アクリレート(x1)としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート、2−ヒドロキシ−3−アクリロイルオキシプロピル(メタ)アクリレート(例えば、日本油脂株式会社製ブレンマーGAM等)等が挙げられる。   Examples of the hydroxyl group-containing (meth) acrylate (x1) include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol hydroxypentaacrylate, 2-hydroxy-3-acryloyloxypropyl (meth) acrylate ( For example, Nippon Oil & Fat Co., Ltd. Bremer GAM etc.) etc. are mentioned.

前記イソシアネート化合物としては、芳香族イソシアネート化合物、脂肪族イソシアネート化合物、脂環式イソシアネート化合物の何れも用いることは可能であり、例えば、トルエンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、アダマンチルジイソシアネート等が挙げられ、得られる硬化物のガラス転移温度の高さ、硬化物の耐擦傷性などの観点から、脂環構造を有するものであることが好ましく、例えばノルボルナンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、アダマンチルジイソシアネートを用いることが好ましい。即ち、ウレタン(メタ)アクリレート(a1−2)としては、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する水酸基含有(メタ)アクリレート(x1)と脂環構造を有するイソシアネート化合物(x2)とを反応させて得られるウレタン(メタ)アクリレートであることが好ましい。尚、ウレタン(メタ)アクリレート(a1−2)にマイケル付加によってフッ素化アルキル基を導入して得られる化合物は、前記化合物(a1−1)として水酸基を有するものを使用し、これにマイケル付加反応によってフッ素化アルキル基を導入した後、イソシアネート化合物と反応させることによっても合成することが可能であり、反応順序としては特に制限されるものではない。   As the isocyanate compound, any of an aromatic isocyanate compound, an aliphatic isocyanate compound, and an alicyclic isocyanate compound can be used. For example, toluene diisocyanate, tolylene diisocyanate, norbornane diisocyanate, isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, Examples thereof include trimethylhexamethylene diisocyanate and adamantyl diisocyanate. From the viewpoint of the glass transition temperature of the resulting cured product and the scratch resistance of the cured product, it is preferable to have an alicyclic structure, for example, norbornane diisocyanate. Isophorone diisocyanate and adamantyl diisocyanate are preferably used. That is, as urethane (meth) acrylate (a1-2), a hydroxyl group-containing (meth) acrylate (x1) having two or more (meth) acryloyl groups and an isocyanate compound (x2) having an alicyclic structure are reacted. It is preferable that it is urethane (meth) acrylate obtained. In addition, the compound obtained by introducing a fluorinated alkyl group into the urethane (meth) acrylate (a1-2) by Michael addition uses a compound having a hydroxyl group as the compound (a1-1), and this is a Michael addition reaction. It is also possible to synthesize by introducing a fluorinated alkyl group by the reaction with an isocyanate compound, and the reaction order is not particularly limited.

次に、フッ素化アルキル基と活性水素とを有する化合物(a2)について説明する。
フッ素化アルキル基としてはパーフルオロアルキル基であることが効果的にフッ素原子由来の性能を発現できる点から好ましいものである。なお、パーフルオロアルキル基以外のフッ素化アルキル基を用いた場合は、必要に応じて配合されるその他の成分との相溶性が向上し、ひいては硬化物の透光性等が向上する効果を有するものであり、又、硬化物の柔軟強靭性や密着性が求められる用途等に用いる際に効果を有するものであり、必要とされる性能のレベルや用途等によってフッ素化アルキル基の構造や種類を選択することが好ましい。
Next, the compound (a2) having a fluorinated alkyl group and active hydrogen will be described.
The fluorinated alkyl group is preferably a perfluoroalkyl group from the viewpoint that the performance derived from a fluorine atom can be effectively expressed. In addition, when a fluorinated alkyl group other than a perfluoroalkyl group is used, the compatibility with other components to be blended as necessary is improved, and as a result, the translucency of the cured product is improved. It is also effective when used in applications where the toughness and adhesion of the cured product are required. The structure and type of the fluorinated alkyl group depends on the required level of performance and application. Is preferably selected.

前記化合物(a2)としては工業的入手が容易であり、且つ温和な反応条件を選択できる等の観点から、下記一般式(1)
Rf(CHZH (1)
〔式中、mは0〜20の整数であり、Rfは−C2n+1(nは1〜20の整数である。)であり、Zは水素原子若しくは炭素数1〜24のアルキル基を有する窒素原子、酸素原子、硫黄原子、又は−SO−NR−(Rは水素原子、又は炭素数1〜24のアルキル基である。)である。〕
で表される化合物、又は下記一般式(2)
As the compound (a2), it is easy to obtain industrially, and from the viewpoint that mild reaction conditions can be selected, the following general formula (1)
Rf (CH 2 ) m ZH (1)
[In the formula, m is an integer of 0 to 20, Rf is —C n F 2n + 1 (n is an integer of 1 to 20), and Z is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms. A nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, or —SO 2 —NR— (wherein R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms). ]
Or a compound represented by the following general formula (2)

Figure 2005170936
〔式中、Yは酸素原子、又は硫黄原子であり、pとqは同一でも異なっていても良い1〜4の整数であり、RfとRfは同一でも異なっていても良い−C2n+1(nは1〜20の整数である。)である。〕
で表される化合物であることが好ましく、より温和な反応条件を選択できる点から、Zが水素原子若しくは炭素数1〜6のアルキル基を有する窒素原子、硫黄原子、又は−NR−SO−(Rは炭素数1〜6のアルキル基である。)である、或いは前記一般式(2)中のYが硫黄原子であり、Rfの炭素数nが4、6、又は8であり、且つ前記一般式(1)中のRfの炭素数nが4、6、又は8であることが特に好ましい。
Figure 2005170936
[Wherein, Y is an oxygen atom or a sulfur atom, p and q are the same or different integers of 1 to 4, and Rf and Rf 1 may be the same or different -C n F 2n + 1 (n is an integer of 1 to 20). ]
In view of the fact that milder reaction conditions can be selected, Z is a nitrogen atom having a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a sulfur atom, or —NR—SO 2 —. (R is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), or Y in the general formula (2) is a sulfur atom, and the carbon number n of Rf 1 is 4, 6, or 8. And it is particularly preferred that the carbon number n of Rf in the general formula (1) is 4, 6, or 8.

前記一般式(1)又は前記一般式(2)で表わされる化合物を用いて製造したフッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレートは、応用的な観点、即ち、光硬化性組成物に応用した場合に必要に応じて併用するその他の成分との相溶性、得られる硬化物の透明性等とフッ素原子に由来する表面特性、光学特性の両立に対しても有利である。   The fluorinated alkyl group-containing (meth) acrylate produced using the compound represented by the general formula (1) or the general formula (2) has an application viewpoint, that is, when applied to a photocurable composition. It is advantageous for compatibility with other components used in combination as needed, transparency of the resulting cured product, surface characteristics derived from fluorine atoms, and optical characteristics.

前記一般式(1)で表わされる化合物としては、例えば以下の化合物が挙げられ、これらは単独でも、2種以上の混合物として使用しても良い。
SON(CH)H (a2−1)
SON(C)H (a2−2)
CHCHN(C17)H (a2−3)
CHCHSH (a2−4)
13CHCHSON(C17)H (a2−5)
13CHCHSH (a2−6)
13CHCHN(C)H (a2−7)
17CHCHSH (a2−8)
17CHN(C)H (a2−9)
19CHCHSH (a2−10)
1021CHCHCHN(C)H (a2−11)
1225CHCHSH (a2−12)
Examples of the compound represented by the general formula (1) include the following compounds, which may be used alone or as a mixture of two or more.
C 4 F 9 SO 2 N ( CH 3) H (a2-1)
C 4 F 9 SO 2 N ( C 3 H 7) H (a2-2)
C 4 F 9 CH 2 CH 2 N (C 8 H 17) H (a2-3)
C 4 F 9 CH 2 CH 2 SH (a2-4)
C 6 F 13 CH 2 CH 2 SO 2 N (C 8 H 17) H (a2-5)
C 6 F 13 CH 2 CH 2 SH (a2-6)
C 6 F 13 CH 2 CH 2 N (C 4 H 9) H (a2-7)
C 8 F 17 CH 2 CH 2 SH (a2-8)
C 8 F 17 CH 2 N ( C 3 H 7) H (a2-9)
C 9 F 19 CH 2 CH 2 SH (a2-10)
C 10 F 21 CH 2 CH 2 CH 2 N (C 3 H 7) H (a2-11)
C 12 F 25 CH 2 CH 2 SH (a2-12)

また、前記一般式(2)で表される化合物の製造方法としては、例えば、2−ヒドロキシコハク酸(以下、リンゴ酸と記す。)、2−メルカプトコハク酸(以下、チオリンゴ酸と記す。)にフッ素化アルキル基含有アルコールまたはフッ素化アルキル基含有メルカプタンを反応させてジエステル体とする方法が挙げられ、具体的には下記の化合物が挙げられる。   Examples of the method for producing the compound represented by the general formula (2) include 2-hydroxysuccinic acid (hereinafter referred to as malic acid) and 2-mercaptosuccinic acid (hereinafter referred to as thiomalic acid). And a method in which a fluorinated alkyl group-containing alcohol or a fluorinated alkyl group-containing mercaptan is reacted to form a diester, specifically, the following compounds may be mentioned.

Figure 2005170936
Figure 2005170936

前記化合物(a1)と前記化合物(a2)との仕込み比としては、得られる光硬化性組成物の使用用途、目的とする物性により適宜調整されるものであり、マイケル付加反応後に(メタ)アクリロイル基が1個以上残存する仕込み比であれば、なんら制限されるものではない。具体的には得られる硬化物の表面特性、光学特性等のフッ素原子由来の効果を効率よく発現するため、前記化合物(a1)1モルに対して、通常前記化合物(a2)を[0.01〜(k−1)〔kは前記化合物(a1)1分子中の平均(メタ)アクリロイル基数〕]モルで使用し、[0.05〜(k−1)]モルで使用することが好ましく、[0.1〜(k−1)]モルで使用することがより好ましい。   The charging ratio of the compound (a1) and the compound (a2) is appropriately adjusted depending on the intended use of the resulting photocurable composition and the intended physical properties. After the Michael addition reaction, (meth) acryloyl There is no limitation as long as the charge ratio is such that one or more groups remain. Specifically, in order to efficiently express effects derived from fluorine atoms such as surface characteristics and optical characteristics of the obtained cured product, the compound (a2) is usually used in an amount of [0.01 per 1 mol of the compound (a1). ~ (K-1) [k is the average number of (meth) acryloyl groups in one molecule of the compound (a1)]] mole, preferably [0.05- (k-1)] mole, It is more preferable to use in the range of [0.1 to (k-1)].

前記化合物(a1)と前記化合物(a2)との反応は、通常のマイケル付加反応の方法に従えば良く、フッ素原子を有することによる特別の配慮は特に必要ではなく、無溶媒でも溶媒存在下でも製造できる。溶媒を使用する場合には、前記化合物(a1)及び前記化合物(a2)の溶解性、沸点、使用する設備等を考慮し適宜、選択されるものであるが、具体的には、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン(以下、MEKと略記する。)、メチルイソブチルケトン(以下、MIBKと略記する。)等のケトン類、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類、ジメチルホルムアミド、ジメチルホルムアセトアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性化合物、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族系炭化水素類等が挙げられ、単独でも2種以上の溶媒を混合して使用しても良い。これらの中でもエステル類、芳香族系炭化水素類、ケトン類、アルコール類、エーテル類、ジメチルホルムアセトアミド、ジメチルスルホキシド等を用いることが好ましく、エステル類、ケトン類、アルコール類、エーテル類を用いることが特に好ましい。   The reaction between the compound (a1) and the compound (a2) may be carried out in accordance with the usual Michael addition reaction method, and special consideration by having a fluorine atom is not particularly required. Can be manufactured. When a solvent is used, it is appropriately selected in consideration of the solubility, boiling point, equipment used, etc. of the compound (a1) and the compound (a2), specifically, ethyl acetate, Esters such as butyl acetate, halogenated hydrocarbons such as dichloromethane and 1,2-dichloroethane, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, acetone, methyl ethyl ketone (hereinafter abbreviated as MEK), methyl isobutyl ketone (Hereinafter abbreviated as MIBK), alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol, aprotic polar compounds such as dimethylformamide, dimethylformacetamide and dimethylsulfoxide, ethers such as diethyl ether and tetrahydrofuran, Aliphatic hydrocarbons such as hexane and heptane It is, may be used alone or in combination of two or more solvents. Among these, it is preferable to use esters, aromatic hydrocarbons, ketones, alcohols, ethers, dimethylformacetamide, dimethyl sulfoxide, and the like, and esters, ketones, alcohols, ethers are preferably used. Particularly preferred.

この反応は、無触媒で行うことも可能であるが、反応効率の面から、適宜、触媒等の反応助剤を選択して使用することも可能である。前記反応助剤として、例えば、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド等の金属アルコラート類、トリメチルアミン、トリエチルアミン、1,4−ジアザビシクロ−[2.2.2]−オクタン等のアミン類、水素化ナトリウム、水素化リチウム等の金属水素化物類、ベンジルトリメチルアンモニウム・ヒドロキシド、テトラアンモニウム・フルオライド等のアンモニウム塩、過酢酸等の過酸化物等が挙げられ、好ましくは金属アルコラート類、アミン類、アンモニウム塩であり、特に好ましくはアミン類である。前記反応助剤の使用量としては、特に制限されるものではないが、原料として用いる前記化合物(a1)1モルに対して0.01〜50モル%、好ましくは0.1〜20モル%である。   This reaction can be performed without a catalyst, but from the viewpoint of reaction efficiency, a reaction aid such as a catalyst can be appropriately selected and used. Examples of the reaction aid include metal alcoholates such as sodium methoxide and sodium ethoxide, amines such as trimethylamine, triethylamine and 1,4-diazabicyclo- [2.2.2] -octane, sodium hydride, hydrogen Metal hydrides such as lithium iodide, ammonium salts such as benzyltrimethylammonium hydroxide, tetraammonium fluoride, peroxides such as peracetic acid, etc., preferably metal alcoholates, amines, ammonium salts Particularly preferred are amines. The amount of the reaction aid used is not particularly limited, but is 0.01 to 50 mol%, preferably 0.1 to 20 mol%, based on 1 mol of the compound (a1) used as a raw material. is there.

さらに、用いる化合物(a1)及び化合物(a2)によっては、熱も反応活性化エネルギー源として単独使用または併用使用することが可能である。反応温度としては通常、0℃〜還流温度であり、好ましくは20〜100℃、特に好ましくは20〜70℃である。反応時、溶媒などを使用した場合、溶質濃度としては通常2〜90重量%であり、好ましくは20〜80重量%である。反応資材の投入順序としては特に制限されない。このようにして得られた生成物は、抽出などによる洗浄、およびカラムクロマトグラフィー等で精製して使用することも可能であるが、そのまま使用することも可能である。特に(メタ)アクリロイル基数の多い化合物(a1)を用いた場合には、前記化合物(a2)が付加する場所を制御することは通常困難であり、付加した場所が異なる種々の化合物からなる混合物であるフッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレートが得られるが、この場合においても、単離・精製によって単一物質を取り出す必要はなく、マイケル付加反応の位置が異なる種々の化合物からなる混合物として使用することが可能である。   Furthermore, depending on the compound (a1) and the compound (a2) to be used, heat can be used alone or in combination as a reaction activation energy source. The reaction temperature is usually 0 ° C. to reflux temperature, preferably 20 to 100 ° C., particularly preferably 20 to 70 ° C. When a solvent or the like is used during the reaction, the solute concentration is usually 2 to 90% by weight, preferably 20 to 80% by weight. There is no particular limitation on the order of the reaction materials. The product thus obtained can be used after being purified by extraction, column chromatography, or the like, but can also be used as it is. In particular, when the compound (a1) having a large number of (meth) acryloyl groups is used, it is usually difficult to control the place where the compound (a2) is added. A fluorinated alkyl group-containing (meth) acrylate can be obtained, but even in this case, it is not necessary to take out a single substance by isolation and purification, and it is used as a mixture of various compounds having different positions of the Michael addition reaction. It is possible.

以上の如く、前記化合物(a1)と、前記化合物(a2)とのマイケル付加反応を経由することで、強酸触媒などを必要とした縮合反応を経ることなく、より簡便且つ穏和な条件下でフッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレートを製造できる。また、現在市販品として入手が容易である、或いは合成が容易である様々な多官能(メタ)アクリレートを出発原料として使用することが可能であるため、フッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレートを含有する光硬化性組成物の使用目的、用途また要求特性に対して、構造或いは1分子中のフッ素原子含有率や(メタ)アクリロイル基数を適宜調整するといった変更が容易であり、より有効な製造方法といえる。   As described above, it is possible to pass fluorine through a Michael addition reaction between the compound (a1) and the compound (a2) under a simpler and milder condition without undergoing a condensation reaction that requires a strong acid catalyst or the like. An alkyl group-containing (meth) acrylate can be produced. In addition, since various polyfunctional (meth) acrylates that are currently available as commercial products or can be easily synthesized can be used as starting materials, it contains fluorinated alkyl group-containing (meth) acrylates. It is easy to change the structure or the fluorine atom content in one molecule or the number of (meth) acryloyl groups as appropriate for the intended purpose, application and required characteristics of the photocurable composition to be used, and a more effective production method It can be said.

前記手法によって得られるフッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレートの具体例としては、下記の化合物が挙げられる。尚、下記具体例はいずれもアクリレートの場合を示したものであり、式中のアクリロイル基は何れもメタクリロイル基に変更可能である。更に、下記具体例は原料として用いる(メタ)アクリレートとしてアクリレートを用いた場合に精製する化合物であり、カルボニル炭素に結合するメチレン基中の水素原子の1つは何れもメチル基に変更可能である。   Specific examples of the fluorinated alkyl group-containing (meth) acrylate obtained by the above method include the following compounds. The following specific examples show the case of acrylate, and any acryloyl group in the formula can be changed to a methacryloyl group. Further, the following specific examples are compounds purified when acrylate is used as the (meth) acrylate used as a raw material, and any one of the hydrogen atoms in the methylene group bonded to the carbonyl carbon can be changed to a methyl group. .

Figure 2005170936
Figure 2005170936

Figure 2005170936
Figure 2005170936

Figure 2005170936
Figure 2005170936

Figure 2005170936
Figure 2005170936

Figure 2005170936
Figure 2005170936

このようにして得られるフッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレートの使用方法、用途としては、特に制限はない。例えば該アクリレートを単独、又は他の化合物を併用し、硬化性組成物として利用できる。該アクリレートを単独で重合硬化した場合、低屈折率等の光学特性を有する硬化物を得ることができる。また使用する用途、目的、要求性能等に応じて、他の化合物を配合した硬化性組成物を重合硬化した場合、得られる硬化物の屈折率低下に由来する反射防止膜などの光学材料への応用が期待できる。また、パーフルオロアルキル基の高い撥水撥油性を利用した防汚コーティング剤等への応用も可能である。このような硬化性組成物を設計する場合、得られる硬化物のガラス転移点、強度、塗膜硬度等の力学特性と経済性の観点から、配合されるその他の化合物としては、例えば、非フッ素(メタ)アクリレート、非フッ素多官能モノマー、他の含フッ素(メタ)アクリレート、フッ素系重合体等を挙げることができる。   There is no restriction | limiting in particular as a usage method and a use of the fluorinated alkyl group containing (meth) acrylate obtained in this way. For example, the acrylate can be used alone or in combination with other compounds to be used as a curable composition. When the acrylate is polymerized and cured alone, a cured product having optical properties such as a low refractive index can be obtained. In addition, depending on the use, purpose, required performance, etc., when polymerizing and curing a curable composition containing other compounds, it can be applied to an optical material such as an antireflection film derived from a decrease in the refractive index of the resulting cured product. Application can be expected. Further, it can be applied to an antifouling coating agent using a high water and oil repellency of a perfluoroalkyl group. In designing such a curable composition, from the viewpoint of mechanical properties such as glass transition point, strength, and coating film hardness of the resulting cured product, and economic efficiency, other compounds to be blended include, for example, non-fluorine Examples include (meth) acrylates, non-fluorine polyfunctional monomers, other fluorine-containing (meth) acrylates, and fluorine-based polymers.

本発明で得られるフッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレート又はこれを含む硬化性組成物は、その硬化物の使用目的に合致した形で、塗布あるいは含浸させた後、光、電子線、放射線などの活性エネルギー線を照射することにより、重合硬化させ、所望の硬化物を形成することができる。又、場合によっては、熱もエネルギー源として単独使用または併用使用することが可能である。   The fluorinated alkyl group-containing (meth) acrylate obtained in the present invention or a curable composition containing the fluorinated alkyl group is applied or impregnated in a form that matches the intended use of the cured product, and then light, electron beam, radiation, etc. By irradiating the active energy ray, it can be polymerized and cured to form a desired cured product. In some cases, heat can be used alone or in combination as an energy source.

光により重合させる場合には、光重合開始剤をフッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレート又はこれを含む硬化性組成物に対して、0.01〜10重量%添加することが好ましく、より好ましくは0.1〜7重量%添加する。電子線又は放射線にて重合硬化する場合には、特に重合開始剤等の添加は要しない。   In the case of polymerization by light, it is preferable to add a photopolymerization initiator to the fluorinated alkyl group-containing (meth) acrylate or a curable composition containing the same, more preferably 0.01 to 10% by weight, more preferably Add 0.1-7 wt%. When polymerizing and curing by electron beam or radiation, addition of a polymerization initiator is not particularly required.

また、エネルギー源として熱を利用する場合、無触媒又はアゾビスイソブチロニトリル、ベンゾインパーオキシド、メチルエチルケトンパーオキシド、ナフテン酸コバルトなどの重合開始剤の存在下にて、例えば、80〜200℃で重合硬化することができる。   Further, when using heat as an energy source, in the presence of a polymerization initiator such as no catalyst or azobisisobutyronitrile, benzoin peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, cobalt naphthenate, etc., for example, at 80 to 200 ° C. It can be polymerized and cured.

一方、活性エネルギー線により重合硬化する場合、殺菌灯、紫外線用蛍光灯、カーボンアーク、キセノンランプ、複写用高圧水銀ランプ、中圧または高圧水銀灯、超高圧水銀灯、無電極ランプ、メタルハライドランプ、自然光を光源とする紫外線、または走査型、またはカーテン型電子加速器による電線などを使用することができる。また紫外線硬化時の酸素障害等を回避する等の点で、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で照射することも可能である。   On the other hand, when polymerizing and curing with active energy rays, germicidal lamps, UV fluorescent lamps, carbon arcs, xenon lamps, high pressure mercury lamps for copying, medium or high pressure mercury lamps, ultrahigh pressure mercury lamps, electrodeless lamps, metal halide lamps, natural light An ultraviolet ray as a light source, an electric wire by a scanning type, or a curtain type electron accelerator can be used. Moreover, it is also possible to irradiate in inert gas atmosphere, such as nitrogen gas, at the point of avoiding the oxygen disorder | damage | failure etc. at the time of ultraviolet curing.

重合硬化における作業性、生産性、そして経済性、さらには硬化物の性能の観点から、紫外線、電子線、放射線のいずれかによって硬化性組成物を硬化することが好ましい。この中でも、紫外線によって重合硬化する方法が最も簡便かつ経済的である。   From the viewpoints of workability, productivity and economic efficiency in polymerization and curing, and further from the viewpoint of the performance of the cured product, it is preferable to cure the curable composition by any one of ultraviolet rays, electron beams and radiation. Among these, the method of polymerizing and curing with ultraviolet rays is the simplest and economical.

このようにして得られる硬化物は、低屈折率等の光学特性、或いは高い撥水撥油性等の表面特性を有する。しかも、前記特許文献1に提案されている(メタ)アクリレートを用いて得られる硬化物と比較した場合に、硬化物の長期の性能維持の面でも優れたものとなる。これは、前記特許文献1に提案されている(メタ)アクリレートが、パーフルオロアルキル基が直接エステル結合中のカルボニル炭素に結合している構造上、該炭素原子の電気密度低下を招くことになり、加水分解し易いためと考えられる。本発明で製造できるフッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレートはパーフルオロアルキル基とカルボニル炭素との間にアルキレン鎖等が存在することになるため、該(メタ)アクリレートの保存安定性や得られる硬化物の耐加水分解性に優れるものであり、工業的に有用である。   The cured product thus obtained has optical characteristics such as a low refractive index or surface characteristics such as high water and oil repellency. And when compared with the hardened | cured material obtained using the (meth) acrylate proposed by the said patent document 1, it will be excellent also in the surface of the long-term performance maintenance of hardened | cured material. This is because the (meth) acrylate proposed in Patent Document 1 has a structure in which the perfluoroalkyl group is directly bonded to the carbonyl carbon in the ester bond, resulting in a decrease in the electric density of the carbon atom. It is thought that it is easy to hydrolyze. Since the fluorinated alkyl group-containing (meth) acrylate that can be produced in the present invention has an alkylene chain between the perfluoroalkyl group and the carbonyl carbon, the storage stability of the (meth) acrylate and the resulting curing It is excellent in hydrolysis resistance of products and is industrially useful.

次に本発明をより詳細に説明するために、実施例を掲げるが、これらの実施例によって本発明が何ら限定されるものではないことは勿論である。   Next, in order to explain the present invention in more detail, examples will be given, but it goes without saying that the present invention is not limited to these examples.

実施例1 フッ素化アルキル基含有メタクリレートの合成 平均付加官能基数1
200ml反応フラスコにトリメチロールプロパントリメタクリレート(新中村化学株式会社製NKエステルTMTP)67.0g(0.20モル)、パーフルオロブチルエチルメルカプタン56.0g(0.20モル)を投入し、撹拌下、トリエチルアミン2gを徐々に加えた。反応温度は35℃まで上昇した。加え終わった後、さらに50℃で3時間撹拌した。撹拌終了後、ウォータバス温度50℃以下で、酸素を吹き込みながら、トリエチルアミンを減圧留去した後、さらに真空ポンプで乾燥することで、前記構造式(iv)でアクリロイル基がメタクリロイル基であり、カルボニル炭素に隣接する炭素原子上にメチル基を有する構造であるフッ素化アルキル基含有メタクリレート120.0gを得た。生成物のH−NMRスペクトルのピーク及び積分値は、合成を支持するものであった。
H−NMR:
δ
0.87(t, J=7.0Hz, 3H)
1.25(d, J=7.2Hz, 3H
1.31−1.60(m, 2H)
2.22−2.52(m, 1H)
2.43−3.00(m, 6H)
4.20−4.40(m, 6H)
5.85(d, J=10.2Hz, 2H)
6.1(dd, J=10.2, 17.3Hz, 2H)
6.45(d, J=17.3Hz, 2H)
Example 1 Synthesis of fluorinated alkyl group-containing methacrylate Average number of added functional groups 1
Into a 200 ml reaction flask, 67.0 g (0.20 mol) of trimethylolpropane trimethacrylate (NK ester TMTP manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) and 56.0 g (0.20 mol) of perfluorobutylethyl mercaptan were added and stirred. Then, 2 g of triethylamine was gradually added. The reaction temperature rose to 35 ° C. After the addition was completed, the mixture was further stirred at 50 ° C. for 3 hours. After completion of stirring, triethylamine was distilled off under reduced pressure while blowing water at a water bath temperature of 50 ° C. or lower, and further dried with a vacuum pump, whereby the acryloyl group in the structural formula (iv) was a methacryloyl group, 120.0 g of a fluorinated alkyl group-containing methacrylate having a structure having a methyl group on a carbon atom adjacent to carbon was obtained. The 1 H-NMR spectrum peaks and integral values of the product supported the synthesis.
1 H-NMR:
δ
0.87 (t, J = 7.0Hz, 3H)
1.25 (d, J = 7.2 Hz, 3H
1.31-1.60 (m, 2H)
2.22-2.52 (m, 1H)
2.43-3.00 (m, 6H)
4.20-4.40 (m, 6H)
5.85 (d, J = 10.2 Hz, 2H)
6.1 (dd, J = 10.2, 17.3 Hz, 2H)
6.45 (d, J = 17.3 Hz, 2H)

実施例2 フッ素化アルキル基含有アクリレートの合成 平均付加官能基数1
200ml反応フラスコにペンタエリスリトールトリアクリレート(大日本インキ化学工業株式会社製LUMICURE PEA−300)59.7g(0.20モル)、N−プロピル−パーフルオロオクチルエチルアミン101g(0.20モル)を投入し、湯浴上で撹拌、均一とした。この中にトリエチルアミン2.0gを徐々に加えた。加え終わった後、さらに50℃で3時間撹拌した。反応終了後、50℃以下の条件でエバポレーターを用いて、トリエチルアミンを減圧留去し、さらに真空ポンプで乾燥することで、前記構造式(v)で示されるフッ素化アルキル基含有アクリレート160.0gを得た。生成物のH−NMRスペクトルのピーク及び積分値は、合成を支持するものであった。
H−NMR:
δ
2.20−2.50(m, 2H),
2.50−2.90(m, 6H),
3.30−3.60(m, 2H),
4.10−4.30(m, 6H),
5.86(d, J=10.3Hz,2H),
6.10(dd, J=10.3, 17.3Hz, 2H),
6.40(d, J=17.3Hz, 2H)
Example 2 Synthesis of fluorinated alkyl group-containing acrylate Average addition functional group number 1
Into a 200 ml reaction flask, 59.7 g (0.20 mol) of pentaerythritol triacrylate (Da Nippon Ink Chemical Co., Ltd. LUMICURE PEA-300) and 101 g (0.20 mol) of N-propyl-perfluorooctylethylamine were added. Stir on a hot water bath to make it uniform. To this, 2.0 g of triethylamine was gradually added. After the addition was completed, the mixture was further stirred at 50 ° C. for 3 hours. After completion of the reaction, triethylamine was distilled off under reduced pressure using an evaporator at 50 ° C. or lower, and further dried with a vacuum pump, whereby 160.0 g of the fluorinated alkyl group-containing acrylate represented by the structural formula (v) was obtained. Obtained. The 1 H-NMR spectrum peaks and integral values of the product supported the synthesis.
1 H-NMR:
δ
2.20-2.50 (m, 2H),
2.50-2.90 (m, 6H),
3.30-3.60 (m, 2H),
4.10-4.30 (m, 6H),
5.86 (d, J = 10.3 Hz, 2H),
6.10 (dd, J = 10.3, 17.3 Hz, 2H),
6.40 (d, J = 17.3 Hz, 2H)

実施例3 フッ素化アルキル基含有アクリレートの合成 平均付加官能基数2
200ml反応フラスコにジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート(化薬サートマー株式会社製SR−399E)26.2g(0.05モル)、パーフルオロヘキシルエチルメルカプタン19.1g(0.05モル)およびパーフルオロオクチルエチルメルカプタン24.1g(0.05モル)を投入し、撹拌下、トリエチルアミン1.0gを徐々に加えた。投入後、さらに50℃で3時間撹拌した。次にエバポレーター(バス温50℃以下)で減圧下、トリエチルアミンを留去することで前記構造式(xiv)で示されるフッ素化アルキル基含有アクリレート69.4gを得た。生成物のH−NMRスペクトルのピーク及び積分値は、合成を支持するものであった。
H−NMR:
δ
2.20−2.50(m, 4H),
2.50−2.90(m, 12H),
3.30−3.60(m, 2H),
3.60−3.80(m, 4H),
4.10−4.30(m, 10H),
5.86(d, J=10.3Hz, 6H),
6.10(dd, J=10.3, 17.3Hz, 6H),
6.40(d, J=17.3Hz, 6H)
Example 3 Synthesis of fluorinated alkyl group-containing acrylate Average number of functional groups added 2
In a 200 ml reaction flask, 26.2 g (0.05 mol) of dipentaerythritol hydroxypentaacrylate (SR-399E manufactured by Kayaku Sartomer Co., Ltd.), 19.1 g (0.05 mol) of perfluorohexylethyl mercaptan and perfluorooctylethyl Mercaptan (24.1 g, 0.05 mol) was added, and 1.0 g of triethylamine was gradually added with stirring. After the addition, the mixture was further stirred at 50 ° C. for 3 hours. Next, 69.4 g of a fluorinated alkyl group-containing acrylate represented by the structural formula (xiv) was obtained by distilling off triethylamine under reduced pressure using an evaporator (bath temperature of 50 ° C. or lower). The 1 H-NMR spectrum peaks and integral values of the product supported the synthesis.
1 H-NMR:
δ
2.20-2.50 (m, 4H),
2.50-2.90 (m, 12H),
3.30-3.60 (m, 2H),
3.60-3.80 (m, 4H),
4.10-4.30 (m, 10H),
5.86 (d, J = 10.3 Hz, 6H),
6.10 (dd, J = 10.3, 17.3 Hz, 6H),
6.40 (d, J = 17.3 Hz, 6H)

実施例4 フッ素化アルキル基含有アクリレートの合成 平均付加官能基数1
メルカプトコハク酸ジエステルの合成
攪拌装置、Dean−starkトラップを付した500mlのフラスコにパーフルオロヘキシルエチルメルカプタン 150.0g、チオリンゴ酸 30.0g、濃硫酸1.5g、トルエン200mlを仕込み、理論量の水分(7.2g)が除去できるまで加熱還流を行った。60℃まで冷却後、消石灰20gを加え同温度で30分間攪拌した。濾別後、トルエンを減圧留去することで黄色透明の粘性液体としてチオリンゴ酸ジ−(パーフルオロへキシルエチルエステル)168.0gを得た。
Example 4 Synthesis of fluorinated alkyl group-containing acrylate Average number of added functional groups: 1
Synthesis of mercaptosuccinic acid diester A 500 ml flask equipped with a stirrer and a Dean-stark trap was charged with 150.0 g of perfluorohexyl ethyl mercaptan, 30.0 g of thiomalic acid, 1.5 g of concentrated sulfuric acid, and 200 ml of toluene, and the theoretical amount of water Heating under reflux was carried out until (7.2 g) could be removed. After cooling to 60 ° C., 20 g of slaked lime was added and stirred at the same temperature for 30 minutes. After separation by filtration, toluene was distilled off under reduced pressure to obtain 168.0 g of thiomalic acid di- (perfluorohexylethyl ester) as a yellow transparent viscous liquid.

フッ素化アルキル基含有アクリレートの合成
200ml反応フラスコにペンタエリスリトールテトラアクリレート(東亞合成株式会社製アロニックスM−450)17.6g(0.05モル)、チオリンゴ酸ジ−(パーフルオロへキシルエチルエステル)43.7g(0.05モル)、酢酸エチル10gを投入し、50℃で撹拌下、トリエチルアミン1.0gを徐々に加えた。加え終わった後、さらに50℃で3時間撹拌した。反応終了後50℃以下の条件で、酢酸エチル、トリエチルアミンを減圧留去した後、さらに真空ポンプで乾燥することで、前記構造式(xviii)で示されるフッ素化アルキル基含有アクリレート25.0gを得た。生成物のH−NMRスペクトルのピーク及び積分値は、合成を支持するものであった。
H−NMR:
δ
2.05−2.20(m、 2H)
2.30−2.90(m, 12H),
3.90−4.30(m、 9H),
5.80(d, J=10.2Hz, 3H),
6.0(dd, J=10.2, 17.3Hz, 3H),
6.45(d, J=17.3Hz, 3H)
Synthesis of fluorinated alkyl group-containing acrylate In a 200 ml reaction flask, 17.6 g (0.05 mol) of pentaerythritol tetraacrylate (Aronix M-450 manufactured by Toagosei Co., Ltd.), thiomalic acid di- (perfluorohexyl ethyl ester) 43 0.7 g (0.05 mol) and 10 g of ethyl acetate were added, and 1.0 g of triethylamine was gradually added with stirring at 50 ° C. After the addition was completed, the mixture was further stirred at 50 ° C. for 3 hours. After completion of the reaction, ethyl acetate and triethylamine were distilled off under reduced pressure at 50 ° C. or lower, and further dried with a vacuum pump to obtain 25.0 g of a fluorinated alkyl group-containing acrylate represented by the structural formula (xviii). It was. The 1 H-NMR spectrum peaks and integral values of the product supported the synthesis.
1 H-NMR:
δ
2.05-2.20 (m, 2H)
2.30-2.90 (m, 12H),
3.90-4.30 (m, 9H),
5.80 (d, J = 10.2 Hz, 3H),
6.0 (dd, J = 10.2, 17.3 Hz, 3H),
6.45 (d, J = 17.3 Hz, 3H)

実施例5 含フッ素ウレタンアクリレートの合成 平均付加官能基数2
500mlの反応フラスコ中、ヘキサメチレンジイソシアナート16.8g(0.1モル)のMIBK100ml溶液に、エアーバブリングを行いながらペンタエリスリトールトリアクリレート59.6g(0.20モル)のMIBK50ml溶液を25℃で滴下した。滴下終了後、ジブチル錫ジラウレート0.3gを加え更に70℃で4時間加熱攪拌を行った。反応終了後、反応溶液を5%塩酸100mlで洗浄した。有機層を分取した後、40℃以下で溶媒を減圧留去することで無色透明粘調液体のウレタンアクリレート74.8gを得た。
Example 5 Synthesis of fluorine-containing urethane acrylate Average number of additional functional groups: 2
In a 500 ml reaction flask, a solution of 16.8 g (0.1 mol) of hexamethylene diisocyanate in 100 ml of MIBK was mixed with a solution of 59.6 g (0.20 mol) of pentaerythritol triacrylate in 50 ml MIBK at 25 ° C. with air bubbling. It was dripped. After completion of dropping, 0.3 g of dibutyltin dilaurate was added, and the mixture was further stirred with heating at 70 ° C. for 4 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was washed with 100 ml of 5% hydrochloric acid. After separating the organic layer, the solvent was distilled off under reduced pressure at 40 ° C. or less to obtain 74.8 g of a colorless transparent viscous liquid urethane acrylate.

200ml反応フラスコに、ウレタンアクリレート37.3g(0.05モル)、N−プロピル−パーフルオロブタンスルホニルアミド34.0g(0.1モル)、MIBK60gを投入し均一とした。この混合溶液に25℃でトリエチルアミン1.0gを徐々に加えた。加え終わった後、さらに50℃で3時間撹拌した。反応終了後、50℃以下の条件でエバポレーターを用いて、トリエチルアミンを減圧留去し、さらに真空ポンプで乾燥することで、前記構造式(xix)で示される含フッ素ウレタンアクリレートを得た。生成物のH−NMRスペクトルのピーク及び積分値は、合成を支持するものであった。
H−NMR:
δ
0.95(t, J=7.3Hz, 6H),
1.30−1.80(m, 12H),
3.25(t, J=7.0Hz, 4H)
3.40−3.90(m, 8H),
4.00−4.50(m, 20H),
4.90(brs, 2H),
5.85(d, J=10.2Hz, 2H),
6.0(dd, J=10.2, 17.3Hz, 2H),
6.40(d, J=17.3Hz, 2H)
A 200 ml reaction flask was charged with 37.3 g (0.05 mol) of urethane acrylate, 34.0 g (0.1 mol) of N-propyl-perfluorobutanesulfonylamide, and 60 g of MIBK to make uniform. To this mixed solution, 1.0 g of triethylamine was gradually added at 25 ° C. After the addition was completed, the mixture was further stirred at 50 ° C. for 3 hours. After completion of the reaction, triethylamine was distilled off under reduced pressure using an evaporator at 50 ° C. or lower, and further dried with a vacuum pump to obtain a fluorine-containing urethane acrylate represented by the structural formula (xix). The 1 H-NMR spectrum peaks and integral values of the product supported the synthesis.
1 H-NMR:
δ
0.95 (t, J = 7.3 Hz, 6H),
1.30-1.80 (m, 12H),
3.25 (t, J = 7.0 Hz, 4H)
3.40-3.90 (m, 8H),
4.00-4.50 (m, 20H),
4.90 (brs, 2H),
5.85 (d, J = 10.2 Hz, 2H),
6.0 (dd, J = 10.2, 17.3 Hz, 2H),
6.40 (d, J = 17.3 Hz, 2H)

実施例6 フッ素化アルキル基含有ウレタンアクリレートの合成 平均付加官能基数3
500mlの反応フラスコ中、イソホロンジイソシアナート22.2g(0.1モル)のMIBK100ml溶液に、エアーバブリングを行いながらペンタエリスリトールトリアクリレート59.6g(0.20モル)のMIBK50ml溶液を25℃で滴下した。滴下終了後、ジブチル錫ジラウレート0.3gを加え更に70℃で4時間加熱攪拌を行った。反応終了後、反応溶液を5%塩酸100mlで洗浄した。有機層を分取した後、40℃以下で溶媒を減圧留去することで無色透明粘調液体のウレタンアクリレート80.5gを得た。
Example 6 Synthesis of fluorinated alkyl group-containing urethane acrylate Average number of additional functional groups: 3
In a 500 ml reaction flask, a solution of 22.2 g (0.1 mol) of isophorone diisocyanate in 100 ml of MIBK was dropped with a solution of 59.6 g (0.20 mol) of pentaerythritol triacrylate in 50 ml of MIBK at 25 ° C. while performing air bubbling. did. After completion of dropping, 0.3 g of dibutyltin dilaurate was added, and the mixture was further stirred with heating at 70 ° C. for 4 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was washed with 100 ml of 5% hydrochloric acid. After separating the organic layer, the solvent was distilled off under reduced pressure at 40 ° C. or less to obtain 80.5 g of a colorless transparent viscous liquid urethane acrylate.

200ml反応フラスコに、調製したウレタンアクリレート40.8g(0.05モル)、パーフルオロオクチルエチルメルカプタン71.9g(0.15モル)、MIBK60gを投入し均一とした。この混合溶液に25℃でトリエチルアミン1.0gを徐々に加えた。加え終わった後、さらに50℃で3時間撹拌した。反応終了後、50℃以下の条件でエバポレーターを用いて、トリエチルアミンを減圧留去し、さらに真空ポンプで乾燥することで、前記構造式(xxii)で示されるフッ素化アルキル基含有ウレタンアクリレートを得た。生成物のH−NMRスペクトルのピーク及び積分値は、合成を支持するものであった。
H−NMR:
δ
0.80−1.20(m, 9H)
1.30−1.50(m, 6H)
2.0−3.0(m, 24H)
3.15−3.55(m, 16H)
5.5(brs, 2H)
5.85(d, J=10.2Hz, 3H),
6.1(dd, J=10.2, 17.3Hz, 3H),
6.35(d, J=17.3Hz, 3H)
Into a 200 ml reaction flask, 40.8 g (0.05 mol) of the prepared urethane acrylate, 71.9 g (0.15 mol) of perfluorooctylethyl mercaptan, and 60 g of MIBK were added to make uniform. To this mixed solution, 1.0 g of triethylamine was gradually added at 25 ° C. After the addition was completed, the mixture was further stirred at 50 ° C. for 3 hours. After completion of the reaction, triethylamine was distilled off under reduced pressure using an evaporator at 50 ° C. or lower, and further dried with a vacuum pump to obtain a fluorinated alkyl group-containing urethane acrylate represented by the structural formula (xxii). . The 1 H-NMR spectrum peaks and integral values of the product supported the synthesis.
1 H-NMR:
δ
0.80-1.20 (m, 9H)
1.30-1.50 (m, 6H)
2.0-3.0 (m, 24H)
3.15-3.55 (m, 16H)
5.5 (brs, 2H)
5.85 (d, J = 10.2 Hz, 3H),
6.1 (dd, J = 10.2, 17.3 Hz, 3H),
6.35 (d, J = 17.3 Hz, 3H)

実施例7 フッ素化アルキル基含有ウレタンアクリレートの合成 平均付加官能基数4
200ml反応フラスコにジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート(化薬サートマー株式会社製SR−399E)15.7g(0.03モル)、パーフルオロオクチルエチルメルカプタン28.8g(0.06モル)を投入し、撹拌下、トリエチルアミン1.0gを徐々に加えた。投入後、さらに50℃で3時間撹拌した。次にエバポレーター(バス温50℃以下)で減圧下、トリエチルアミンを留去することで前記構造式(xiii)で示されるフッ素化アルキル基含有アクリレート69.4gを得た。
Example 7 Synthesis of fluorinated alkyl group-containing urethane acrylate Average number of additional functional groups: 4
Into a 200 ml reaction flask, 15.7 g (0.03 mol) of dipentaerythritol hydroxypentaacrylate (SR-399E manufactured by Kayaku Sartomer Co., Ltd.) and 28.8 g (0.06 mol) of perfluorooctylethyl mercaptan are added and stirred. Under the above, 1.0 g of triethylamine was gradually added. After the addition, the mixture was further stirred at 50 ° C. for 3 hours. Next, 69.4 g of a fluorinated alkyl group-containing acrylate represented by the structural formula (xiii) was obtained by distilling off triethylamine under reduced pressure using an evaporator (bath temperature of 50 ° C. or lower).

500mlの反応フラスコ中、水添4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート7.86g(0.03モル)、MIBK100g混合溶液に、前記で得たフッ素化アルキル基含有アクリレート(xiii)88.0g(0.06モル)のMIBK50ml溶液を25℃で滴下した。滴下終了後、ジブチル錫ジラウレート0.3gを加え更に55℃で4時間加熱攪拌を行った。反応終了後、反応溶液を5%塩酸100mlで洗浄した。有機層を分取した後、40℃以下で溶媒を減圧留去することで前記構造式(xxiii)で示されるロウ状のフッ素化アルキル基含有ウレタンアクリレート91.4gを得た。生成物のH−NMRでのビニルプロトン(−OCOCH=CH)とエーテル結合炭素(C−CH−O−CH−C)の積分比、及びFT−IRスペクトルより目的物の生成を確認した。
H−NMR:
δ
ビニル基水素
5.85(d, J=10.2Hz, 6H),
6.1(dd, J=10.2, 17.3Hz, 6H),
6.35(d, J=17.3Hz, 6H)
エーテル結合炭素上水素
3.20−3.45(m、 8H)
FT−IR(cm−1):3370、1730、1520、1200
In a 500 ml reaction flask, hydrogenated 4,4-diphenylmethane diisocyanate 7.86 g (0.03 mol) and MIBK 100 g mixed solution were mixed with fluorinated alkyl group-containing acrylate (xiii) 88.0 g (0.06 mol). ) Was added dropwise at 25 ° C. After completion of dropping, 0.3 g of dibutyltin dilaurate was added, and the mixture was further stirred with heating at 55 ° C. for 4 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was washed with 100 ml of 5% hydrochloric acid. After separating the organic layer, the solvent was distilled off under reduced pressure at 40 ° C. or lower to obtain 91.4 g of a wax-like fluorinated alkyl group-containing urethane acrylate represented by the structural formula (xxiii). The product was obtained from the integration ratio of vinyl proton (—OCOCH═CH 2 ) and ether-bonded carbon (C—CH 2 —O—CH 2 —C) in 1 H-NMR of the product and the FT-IR spectrum. confirmed.
1 H-NMR:
δ
Vinyl group hydrogen 5.85 (d, J = 10.2 Hz, 6H),
6.1 (dd, J = 10.2, 17.3 Hz, 6H),
6.35 (d, J = 17.3 Hz, 6H)
Ether-bonded hydrogen on carbon 3.20-3.45 (m, 8H)
FT-IR (cm −1 ): 3370, 1730, 1520, 1200

実施例8 フッ素化アルキル基含有アクリレートの合成 平均付加官能基数1
200ml反応フラスコにトリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート(東亜合成株式会社製アロニックスM−315)21.2g(0.05モル)、トリエチルアミン1.0g、酢酸エチル15g溶液に、室温でパーフルオロヘキシルエチルメルカプタン19.0g(0.05モル)を、撹拌しながら滴下した(反応温度は35℃まで上昇した)。投入後、さらに50℃で3時間撹拌し、50℃以下で減圧下、酢酸エチル、トリエチルアミンを留去することで前記構造式(xxiv)で示されるフッ素化アルキル基含有アクリレート39.4gを得た。生成物のH−NMRスペクトルのピーク及び積分値は、合成を支持するものであった。
H−NMR:
δ
2.22−2.52(m, 2H)
2.43−3.00(m, 6H)
4.25−4.40(m, 6H)
5.80(d, J=10.0Hz, 2H)
6.05(dd, J=10.0, 17.2Hz, 2H)
6.32(d, J=17.2Hz, 2H)
Example 8 Synthesis of fluorinated alkyl group-containing acrylate Average number of added functional groups: 1
In a 200 ml reaction flask was added 21.2 g (0.05 mol) of tris (acryloxyethyl) isocyanurate (Aronix M-315 manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.), 1.0 g of triethylamine, and 15 g of ethyl acetate at room temperature with perfluorohexylethyl. 19.0 g (0.05 mol) of mercaptan was added dropwise with stirring (reaction temperature rose to 35 ° C.). After the addition, the mixture was further stirred at 50 ° C. for 3 hours, and ethyl acetate and triethylamine were distilled off under reduced pressure at 50 ° C. or lower to obtain 39.4 g of a fluorinated alkyl group-containing acrylate represented by the structural formula (xxiv). . The 1 H-NMR spectrum peaks and integral values of the product supported the synthesis.
1 H-NMR:
δ
2.22-2.52 (m, 2H)
2.43-3.00 (m, 6H)
4.25-4.40 (m, 6H)
5.80 (d, J = 10.0Hz, 2H)
6.05 (dd, J = 10.0, 17.2 Hz, 2H)
6.32 (d, J = 17.2 Hz, 2H)

実施例9 フッ素化アルキル基含有アクリレートの合成 平均付加官能基数1
実施例8においてトリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート(東亜合成株式会社製アロニックスM−315)21.2g(0.05モル)の代わりにEO変性リン酸トリアクリレート15.1g(0.05モル)を、パーフルオロヘキシルエチルメルカプタン19.0g(0.05モル)の代わりにパーフルオロオクチルエチルメルカプタン24.0g(0.05モル)を用いた以外は実施例8と同様にして、前記構造式(xxv)で示されるフッ素化アルキル基含有アクリレート40.0gを得た。生成物のH−NMRスペクトルのピーク及び積分値は、合成を支持するものであった。
H−NMR:
δ
2.30−2.52(m, 2H)
2.43−3.00(m, 6H)
4.10−4.30(m, 6H)
4.30−4.45(m, 6H)
5.82(d, J=10.0Hz, 2H)
6.05(dd, J=10.0, 17.2Hz, 2H)
6.30(d, J=17.2Hz, 2H)
Example 9 Synthesis of fluorinated alkyl group-containing acrylate Average number of added functional groups: 1
Instead of 21.2 g (0.05 mol) of tris (acryloxyethyl) isocyanurate (Aronix M-315 manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.) in Example 8, 15.1 g (0.05 mol) of EO-modified phosphoric acid triacrylate In the same manner as in Example 8 except that 24.0 g (0.05 mol) of perfluorooctylethyl mercaptan was used instead of 19.0 g (0.05 mol) of perfluorohexylethyl mercaptan. 40.0 g of a fluorinated alkyl group-containing acrylate represented by xxv) was obtained. The 1 H-NMR spectrum peaks and integral values of the product supported the synthesis.
1 H-NMR:
δ
2.30-2.52 (m, 2H)
2.43-3.00 (m, 6H)
4.10-4.30 (m, 6H)
4.30-4.45 (m, 6H)
5.82 (d, J = 10.0Hz, 2H)
6.05 (dd, J = 10.0, 17.2 Hz, 2H)
6.30 (d, J = 17.2 Hz, 2H)

Claims (5)

2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物(a1)と、フッ素化アルキル基と活性水素とを有する化合物(a2)とを用いてマイケル付加反応を経由してフッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレートを製造することを特徴とするフッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレートの製造方法。 Fluorinated alkyl group-containing (meth) via Michael addition reaction using compound (a1) having two or more (meth) acryloyl groups and compound (a2) having a fluorinated alkyl group and active hydrogen A method for producing a fluorinated alkyl group-containing (meth) acrylate, which comprises producing an acrylate. フッ素化アルキル基と活性水素とを有する化合物(a2)が下記一般式(1)
Rf(CHZH (1)
〔式中、mは0〜20の整数であり、Rfは−C2n+1(nは1〜20の整数である。)であり、Zは水素原子若しくは炭素数1〜24のアルキル基を有する窒素原子、酸素原子、硫黄原子、又は−SO−NR−(Rは水素原子、又は炭素数1〜24のアルキル基である。)である。〕
で表される化合物、又は下記一般式(2)
Figure 2005170936
〔式中、Yは酸素原子、又は硫黄原子であり、pとqは同一でも異なっていても良い1〜4の整数であり、RfとRfは同一でも異なっていても良い−C2n+1(nは1〜20の整数である。)である。〕
で表される化合物である請求項1記載のフッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレートの製造方法。
The compound (a2) having a fluorinated alkyl group and active hydrogen is represented by the following general formula (1)
Rf (CH 2 ) m ZH (1)
[In the formula, m is an integer of 0 to 20, Rf is —C n F 2n + 1 (n is an integer of 1 to 20), and Z is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms. A nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, or —SO 2 —NR— (wherein R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms). ]
Or a compound represented by the following general formula (2)
Figure 2005170936
[Wherein, Y is an oxygen atom or a sulfur atom, p and q are the same or different integers of 1 to 4, and Rf and Rf 1 may be the same or different -C n F 2n + 1 (n is an integer of 1 to 20). ]
The method for producing a fluorinated alkyl group-containing (meth) acrylate according to claim 1, wherein the compound is represented by the formula:
前記一般式(1)中のZが水素原子若しくは炭素数1〜6のアルキル基を有する窒素原子、硫黄原子、又は−SO−NR−(Rは炭素数1〜6のアルキル基である。)である、或いは前記一般式(2)中のYが硫黄原子であり、Rfの炭素数nが4、6、又は8であり、且つ前記一般式(1)中のRfの炭素数nが4、6、又は8である請求項2記載のフッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレートの製造方法。 Z in the general formula (1) is a hydrogen atom, a nitrogen atom having a C 1-6 alkyl group, a sulfur atom, or —SO 2 —NR— (R is a C 1-6 alkyl group. Or Y in the general formula (2) is a sulfur atom, the carbon number n of Rf 1 is 4, 6 or 8, and the carbon number n of Rf in the general formula (1) The method for producing a fluorinated alkyl group-containing (meth) acrylate according to claim 2, wherein is 4, 6, or 8. 2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物(a1)が下記一般式(3)
Figure 2005170936
〔式中、R’は炭素数1〜24のアルキル基、炭素数1〜24のアルキルカルボニルオキシ基、CH=CHCOCH−、CH=C(CH)COCH−、繰り返し数が1以上で末端が水素原子或いは炭素数1〜18のアルキル基で封鎖された(ポリ)オキシアルキレン基、炭素数1〜12のアルキロール基、又は下記一般式(4)
Figure 2005170936
(式中、Rは(メタ)アクリロイル基であり、Rは水素原子又は炭素数1〜18のアルキルカルボニル基であり、tは0〜3の整数であり、uは0〜3の整数であって且つt+u=3である。)
で表される基であり、Rは(メタ)アクリロイル基であり、Rは水素原子又は炭素数1〜18のアルキルカルボニル基であり、rは2又は3であり、sは0又は1であって且つr+s=3である。〕
で表される化合物(a1−1)、ウレタン(メタ)アクリレート(a1−2)、シアヌレート環含有トリ(メタ)アクリレート(a1−3)、又はリン酸トリ(メタ)アクリレート(a1−4)である請求項1記載のフッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレートの製造方法。
The compound (a1) having two or more (meth) acryloyl groups is represented by the following general formula (3)
Figure 2005170936
[Wherein, R ′ represents an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, an alkylcarbonyloxy group having 1 to 24 carbon atoms, CH 2 ═CHCO 2 CH 2 —, CH 2 ═C (CH 3 ) CO 2 CH 2 —, (Poly) oxyalkylene group having 1 or more repeats and the end blocked with a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkylol group having 1 to 12 carbon atoms, or the following general formula (4)
Figure 2005170936
(In the formula, R 3 is a (meth) acryloyl group, R 4 is a hydrogen atom or an alkylcarbonyl group having 1 to 18 carbon atoms, t is an integer of 0 to 3, and u is an integer of 0 to 3) And t + u = 3.)
R 1 is a (meth) acryloyl group, R 2 is a hydrogen atom or an alkylcarbonyl group having 1 to 18 carbon atoms, r is 2 or 3, and s is 0 or 1 And r + s = 3. ]
In the compound (a1-1), urethane (meth) acrylate (a1-2), cyanurate ring-containing tri (meth) acrylate (a1-3), or phosphoric acid tri (meth) acrylate (a1-4) represented by The method for producing a fluorinated alkyl group-containing (meth) acrylate according to claim 1.
2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物(a1)が、前記一般式(3)〔但し、R’が炭素数1〜4の直鎖状のアルキル基、CH=CHCOCH−、CH=C(CH)COCH−、若しくは炭素数1〜3のアルキロール基である、或いは前記一般式(4)で表される基であって且つRが水素原子若しくは炭素数1〜12のアルキルカルボニル基である。〕で表される化合物、
又は2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する水酸基含有(メタ)アクリレート(x1)と脂環構造を有するイソシアネート化合物(x2)とを反応させて得られるウレタン(メタ)アクリレートである請求項4記載のフッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレートの製造方法。
The compound (a1) having two or more (meth) acryloyl groups has the above general formula (3) [wherein R ′ is a linear alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, CH 2 ═CHCO 2 CH 2 — CH 2 ═C (CH 3 ) CO 2 CH 2 —, or an alkylol group having 1 to 3 carbon atoms, or a group represented by the general formula (4), and R 3 is a hydrogen atom or It is a C1-C12 alkylcarbonyl group. A compound represented by
5. A urethane (meth) acrylate obtained by reacting a hydroxyl group-containing (meth) acrylate (x1) having two or more (meth) acryloyl groups with an isocyanate compound (x2) having an alicyclic structure. Of producing a fluorinated alkyl group-containing (meth) acrylate.
JP2004334443A 2003-11-21 2004-11-18 Method for producing fluorinated alkyl group-containing (meth) acrylate Active JP4766296B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004334443A JP4766296B2 (en) 2003-11-21 2004-11-18 Method for producing fluorinated alkyl group-containing (meth) acrylate

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003392098 2003-11-21
JP2003392098 2003-11-21
JP2004334443A JP4766296B2 (en) 2003-11-21 2004-11-18 Method for producing fluorinated alkyl group-containing (meth) acrylate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005170936A true JP2005170936A (en) 2005-06-30
JP4766296B2 JP4766296B2 (en) 2011-09-07

Family

ID=34742024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004334443A Active JP4766296B2 (en) 2003-11-21 2004-11-18 Method for producing fluorinated alkyl group-containing (meth) acrylate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4766296B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011082770A3 (en) * 2010-01-07 2012-02-02 Merck Patent Gmbh Fluorinated tensides
WO2014148474A1 (en) * 2013-03-21 2014-09-25 Dic株式会社 Defoaming agent, surfactant composition, coating composition, and resist composition
JP2015081301A (en) * 2013-10-23 2015-04-27 Dic株式会社 Surfactant composition, coating composition, and resist composition
JP2015117327A (en) * 2013-12-19 2015-06-25 Dic株式会社 Surfactant composition, coating composition, and resist composition
JP2015120861A (en) * 2013-12-25 2015-07-02 Dic株式会社 Surfactant composition, coating composition, and resist composition

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58187414A (en) * 1982-04-28 1983-11-01 Showa Denko Kk Photosetting composition
JPH01319460A (en) * 1987-06-19 1989-12-25 Soc Atochem Polyfluoride, its production and use thereof as lubricant additive
JP2001064243A (en) * 1999-08-24 2001-03-13 Japan Science & Technology Corp New diol compound and its production
JP2002241446A (en) * 2000-12-11 2002-08-28 Asahi Glass Co Ltd Curable composition, cured coating film, and coated substrate

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58187414A (en) * 1982-04-28 1983-11-01 Showa Denko Kk Photosetting composition
JPH01319460A (en) * 1987-06-19 1989-12-25 Soc Atochem Polyfluoride, its production and use thereof as lubricant additive
JP2001064243A (en) * 1999-08-24 2001-03-13 Japan Science & Technology Corp New diol compound and its production
JP2002241446A (en) * 2000-12-11 2002-08-28 Asahi Glass Co Ltd Curable composition, cured coating film, and coated substrate

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011082770A3 (en) * 2010-01-07 2012-02-02 Merck Patent Gmbh Fluorinated tensides
WO2014148474A1 (en) * 2013-03-21 2014-09-25 Dic株式会社 Defoaming agent, surfactant composition, coating composition, and resist composition
JP5668899B1 (en) * 2013-03-21 2015-02-12 Dic株式会社 Antifoaming agent, surfactant composition, coating composition and resist composition
JP2015081301A (en) * 2013-10-23 2015-04-27 Dic株式会社 Surfactant composition, coating composition, and resist composition
JP2015117327A (en) * 2013-12-19 2015-06-25 Dic株式会社 Surfactant composition, coating composition, and resist composition
JP2015120861A (en) * 2013-12-25 2015-07-02 Dic株式会社 Surfactant composition, coating composition, and resist composition

Also Published As

Publication number Publication date
JP4766296B2 (en) 2011-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101118074B1 (en) Fluorine-containing photocuring composition
KR101176081B1 (en) Active-energy-ray-curable coating composition, cured product thereof, and novel curable resin
US3907865A (en) Photopolymerizable vinylurethane monomer
JP2008094987A (en) Resin composition with high refractive index for optical material and its cured article
JP4886152B2 (en) Urethane (meth) acrylate-based compound and active energy ray-curable resin composition using the same
JP6978761B2 (en) A (meth) acrylate compound having a phosphoric acid ester bond and a method for producing the same.
JP6927040B2 (en) Fluorine-containing compounds, curable compositions and cured products
JP2005170936A (en) Method of manufacturing (meth)acrylate with fluorinated alkyl group
JP3697636B2 (en) Fluorine-containing photocurable composition
JP2021046483A (en) Active energy ray-curable antifogging composition and cured product
JPS62190264A (en) Paint composition
JPH0524946B2 (en)
JP5338809B2 (en) Polyfunctional fluorine-containing compound and method for producing the compound
JP6776395B2 (en) Fluorine-containing copolymer-containing coating composition
JP2016060865A (en) Curable resin composition, cured product thereof, and laminate
US4312726A (en) Semi-telechelic olefinically-unsaturated organic polymers
JPH09104655A (en) Fluorine-containing (meth)acrylic compound
JP3035700B2 (en) Curable composition
US4177338A (en) Semi-telechelic olefinically-unsaturated organic polymers
JP2011256330A (en) Fluorine-containing curable resin and active energy ray-curable composition using the same
JP4934957B2 (en) Method for producing photosensitive composition
JPH01223107A (en) Curable composition
WO2023112714A1 (en) Fluorine-containing active energy ray-curable composition, cured product, and article
JP6219083B2 (en) Photo-curable resin composition that forms a cured product with excellent heat resistance and dimensional accuracy
JP4521799B2 (en) Fluorinated ester compound, low refractive index resin composition containing the same, and cured product thereof

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20050913

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071116

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110201

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110401

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110419

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110420

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110519

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110601

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4766296

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140624

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250