JP2012072232A - Polymerizable fluorine-based compound, active energy ray-curable composition using the same, and cured product of the composition - Google Patents

Polymerizable fluorine-based compound, active energy ray-curable composition using the same, and cured product of the composition Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polymerizable fluorine-based compound imparting excellent antifouling property to a coating film surface, and to provide an active energy ray-curable composition, a cured product of the composition and an article having the cured coating film of the compound or of the composition which maintain excellent antifouling property even when the coating film surface is abraded.SOLUTION: A polymerizable fluorine-based compound expressed by general formula (1) is used. In the formula, R, R, R, Rand Reach independently represent a hydrogen atom or a methyl group; at least one in R, Rand Rrepresents a group having a (meth)acryloyloxy skeleton and the rest represents a hydroxyl group; Xand Xeach independently represent an organic group; PFPE represents a poly(perfluoroalkylene ether) chain; and n represents a number ranging from 0 to 10 in average.

Description

本発明は、硬化塗膜表面に優れた防汚性を付与することができる含フッ素界面活性剤、含フッ素表面改質剤として用いる重合性フッ素系化合物に関する。また、該重合性フッ素系化合物を用いた活性エネルギー線硬化型組成物、その硬化物及びその硬化塗膜を有する物品に関する。   The present invention relates to a fluorine-containing surfactant capable of imparting excellent antifouling properties to a cured coating film surface, and a polymerizable fluorine-based compound used as a fluorine-containing surface modifier. The present invention also relates to an active energy ray-curable composition using the polymerizable fluorine-based compound, a cured product thereof, and an article having the cured coating film.

従来、液晶ディスプレイの最表面であった偏光板のさらにその上に前面保護板を設けることが行われている。この前面保護板には、透明性を有する樹脂板(アクリル(PMMA)シート、ポリカーボネート(PC)シート、PMMA/PC複合型シート)又はガラスが用いられている。樹脂シートは、0.3mm〜2mmの厚さでガラスと比較して柔らかく、引掻きによる傷が発生しやすいため、その表面にハードコート層を設けて耐擦傷性を付与している。   Conventionally, a front protective plate is further provided on a polarizing plate which is the outermost surface of a liquid crystal display. As the front protective plate, a transparent resin plate (acrylic (PMMA) sheet, polycarbonate (PC) sheet, PMMA / PC composite type sheet) or glass is used. Since the resin sheet has a thickness of 0.3 mm to 2 mm and is softer than glass and is likely to be scratched by scratching, a hard coat layer is provided on the surface to provide scratch resistance.

上記のハードコート層が設けて耐擦傷性を向上させる方法としては、多官能(メタ)アクリレート等の多官能単量体を含有するハードコート材を硬化させて得られる硬化塗膜を基材表面に形成する方法が知られている。しかしながら、従来の硬化塗膜は、指紋、皮脂、汗、化粧品等の汚れが付着した際、汚れが目立ち、画面表示が見づらくなる問題があった。また、画面表示を見やすくするため、汚れを除去しようとしても容易ではなかった。   As a method for improving the scratch resistance by providing the above hard coat layer, a cured coating film obtained by curing a hard coat material containing a polyfunctional monomer such as polyfunctional (meth) acrylate is used as a base material surface. The method of forming is known. However, the conventional cured coating film has a problem in that when dirt such as fingerprints, sebum, sweat, and cosmetics adheres, the dirt is conspicuous and the screen display is difficult to see. In addition, in order to make the screen display easier to see, it is not easy to remove the dirt.

そこで、汚れの付着を防止し、さらには付着した汚れを容易に除去できる防汚性を付与するため、ハードコート材に含フッ素界面活性剤又は含フッ素表面改質剤(以下、これらを併せて単に「含フッ素界面活性剤」という。)を添加剤として配合する検討がなされている。特に、防汚性を維持するため、重合性基を有し、硬化塗膜中に共有結合により固定化されるように設計されたフッ素化アルキル基を有するモノアクリレートと活性水素を有するアクリル系単量体とを共重合させ、次いで、得られた重合体にイソシアネート基を有するアクリル系単量体を反応させて得られる不飽和基を有する重合型含フッ素界面活性剤が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。この重合型含フッ素界面活性剤は、重合性基を有しており、ハードコート材への添加剤として用いた場合、該組成物中の重合成分と共有結合により結合し塗膜に固定化される。しかしながら、ハードコート材の硬化塗膜の表面に付着した汚れを何回も繰り返し拭き取って塗膜表面を摩耗させると、防汚性が低下するという問題があった。   Therefore, in order to prevent the adhesion of dirt, and to impart antifouling properties that can easily remove the attached dirt, the hard coat material may be combined with a fluorine-containing surfactant or fluorine-containing surface modifier (hereinafter, these are also combined). Studies have been made to simply add “fluorinated surfactant”) as an additive. In particular, in order to maintain antifouling properties, a monoacrylate having a polymerizable group, a monoacrylate having a fluorinated alkyl group designed to be immobilized by a covalent bond in a cured coating film, and an acrylic monomer having active hydrogen. A polymerizable fluorine-containing surfactant having an unsaturated group obtained by copolymerizing with a monomer and then reacting the obtained polymer with an acrylic monomer having an isocyanate group has been proposed (for example, , See Patent Document 1). This polymerization type fluorine-containing surfactant has a polymerizable group, and when used as an additive to a hard coat material, it is bonded to the polymerization component in the composition by a covalent bond and fixed to the coating film. The However, there has been a problem that the antifouling property is lowered when the surface of the cured coating film of the hard coat material is repeatedly wiped many times to wear the coating film surface.

また、(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖を有し、その両末端にジ(メタ)アクリロイル基を有する化合物を原料として製造したポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖、及び不飽和基を有する重合型含フッ素界面活性剤が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。この重合型含フッ素界面活性剤も特許文献1記載のものと同様、摩耗後の防汚性が大きく低下するという問題があった。   In addition, a poly (perfluoroalkylene ether) chain produced from a compound having a (perfluoroalkylene ether) chain and having di (meth) acryloyl groups at both ends thereof, and a polymerizable fluorine-containing group having an unsaturated group A surfactant has been proposed (for example, see Patent Document 2). Similar to the one described in Patent Document 1, this polymerization type fluorine-containing surfactant has a problem that the antifouling property after wear is greatly reduced.

そこで、繰り返し付着した汚れを拭き取るため、塗膜表面を摩耗させても防汚性を維持する材料が求められている。   Therefore, in order to wipe off the repeatedly adhered dirt, there is a demand for a material that maintains antifouling properties even when the coating film surface is worn.

特開2007−246696号公報JP 2007-246696 A 国際公開WO2009/133770号公報International Publication WO2009 / 133770

本発明が解決しようとする課題は、塗膜表面に優れた防汚性を付与することができる重合性フッ素系化合物を提供することである。また、塗膜表面に付着した汚れを繰り返し拭き取って、塗膜表面を摩耗させても、優れた防汚性を維持できる活性エネルギー線硬化型組成物、その硬化物及びその硬化塗膜を有する物品を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a polymerizable fluorine-based compound capable of imparting excellent antifouling properties to the coating film surface. Moreover, the active energy ray-curable composition that can maintain excellent antifouling properties even if the surface of the coating film is worn by repeatedly wiping off the dirt adhering to the surface of the coating film, its cured product, and an article having the cured coating film Is to provide.

本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖の両末端にエポキシ基を導入した化合物と(メタ)アクリル酸とを反応させて得られる化合物に、さらに、該化合物中に存在する水酸基に重合性基を導入して多官能化した重合性フッ素系化合物を含有する活性エネルギー線硬化型組成物は、硬化塗膜表面に優れた防汚性を付与でき、さらに塗膜表面に付着した汚れを繰り返し拭き取って、塗膜表面を摩耗させても、優れた防汚性を維持することができることを見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have obtained a reaction between a compound having an epoxy group introduced at both ends of a poly (perfluoroalkylene ether) chain and (meth) acrylic acid. The active energy ray-curable composition containing a polymerizable fluorine-based compound that is polyfunctionalized by introducing a polymerizable group into a hydroxyl group present in the compound has excellent antifouling properties on the surface of the cured coating film. It was found that excellent antifouling properties could be maintained even when the surface of the coating film was worn by repeatedly wiping off the dirt adhering to the surface of the coating film.

すなわち、本発明は、下記一般式(1)で表される重合性フッ素系化合物及び該重合性フッ素系化合物を含有する活性エネルギー線硬化型組成物に関する。   That is, the present invention relates to a polymerizable fluorine-based compound represented by the following general formula (1) and an active energy ray-curable composition containing the polymerizable fluorine-based compound.

Figure 2012072232
(式中、R、R、R、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、R、R及びRはそれぞれ独立に水酸基又は下記一般式(2)で表される基を表し、X及びXはそれぞれ独立に2価の有機基を表し、PFPEはポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖を表す。ただし、R、R及びRのうち少なくとも1つは下記一般式(2)で表される基である。また、nは平均で0〜10の範囲を表す。)
Figure 2012072232
(In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and R 6 , R 7 and R 8 each independently represent a hydroxyl group or the following general formula (2) X 1 and X 2 each independently represent a divalent organic group, and PFPE represents a poly (perfluoroalkylene ether) chain, provided that R 6 , R 7 and R 8 (At least one is a group represented by the following general formula (2), and n represents a range of 0 to 10 on average.)

Figure 2012072232
(式中、Rはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、Xはそれぞれ独立に単結合、2価又は3価の有機基を表す。また、mは1又は2を表す。)
Figure 2012072232
(In the formula, each R 9 independently represents a hydrogen atom or a methyl group, each X 3 independently represents a single bond, a divalent or trivalent organic group, and m represents 1 or 2.)

さらに、本発明は前記重合性フッ素系化合物、又は活性エネルギー線硬化型組成物を基材に塗布し、活性エネルギー線を照射して硬化させてなる硬化物、及び前記重合性フッ素系化合物又は活性エネルギー線硬化型組成物の硬化塗膜を有する物品に関する。   Furthermore, the present invention provides a cured product obtained by applying the polymerizable fluorine-based compound or the active energy ray-curable composition to a substrate and irradiating and curing the active energy ray, and the polymerizable fluorine-based compound or activity. The present invention relates to an article having a cured coating film of an energy beam curable composition.

本発明の重合性フッ素系化合物は、単独で基材に塗布して硬化塗膜とすることで基材表面に防汚性を付与することができる。また、前記重合性フッ素系化合物を含フッ素界面活性剤として配合した活性エネルギー線硬化型組成物は、基材に塗布した際に、フッ素原子特有の表面自由エネルギーを最小にさせようとする作用が働き、該重合性フッ素系化合物が塗膜表面に偏析し、塗膜表面のみに防汚性等を付与する表面改質が可能である。さらに、前記重合性フッ素系化合物は、活性エネルギー線硬化型組成物中の他の硬化性を有する成分と重合することができるため、硬化塗膜中に本発明の重合性フッ素系化合物がより強固に固定化されるので、熱処理、洗浄などを施しても硬化塗膜表面から重合性フッ素系化合物、又はその分解物の揮発や脱離を抑制することができる。   The polymerizable fluorine-based compound of the present invention can impart antifouling properties to the substrate surface by coating the substrate alone to form a cured coating film. Moreover, the active energy ray-curable composition containing the polymerizable fluorine-based compound as a fluorine-containing surfactant has an effect of minimizing the surface free energy peculiar to fluorine atoms when applied to a substrate. Thus, the polymerizable fluorine-based compound is segregated on the surface of the coating film, and surface modification that imparts antifouling property or the like only to the coating film surface is possible. Furthermore, since the polymerizable fluorine-based compound can be polymerized with other curable components in the active energy ray-curable composition, the polymerizable fluorine-based compound of the present invention is stronger in the cured coating film. Therefore, volatilization and desorption of the polymerizable fluorine-based compound or a decomposition product thereof can be suppressed from the surface of the cured coating film even if heat treatment, washing or the like is performed.

また、本発明の重合性フッ素系化合物を用いた硬化塗膜は、その表面に優れた防汚性を有しており、硬化表面に付着した汚れを繰り返し拭き取って、塗膜表面を摩耗させても、優れた防汚性を維持することができることから、液晶ディスプレイの最表面に設けた前面保護板用ハードコート層として極めて有用である。   Moreover, the cured coating film using the polymerizable fluorine-based compound of the present invention has excellent antifouling property on the surface, and repeatedly wipes off the dirt adhering to the cured surface to wear the coating film surface. In addition, since excellent antifouling property can be maintained, it is extremely useful as a hard coat layer for a front protective plate provided on the outermost surface of the liquid crystal display.

図1は、実施例1で得られた重合性フッ素系化合物(1)のIRスペクトルのチャート図である。FIG. 1 is an IR spectrum chart of the polymerizable fluorine-based compound (1) obtained in Example 1. 図2は、実施例1で得られた重合性フッ素系化合物(1)のH−NMRスペクトルのチャート図である。FIG. 2 is a chart of 1 H-NMR spectrum of the polymerizable fluorine-based compound (1) obtained in Example 1. 図3は、実施例1で得られた重合性フッ素系化合物(1)の13C−NMRスペクトルのチャート図である。3 is a chart of 13 C-NMR spectrum of the polymerizable fluorine-based compound (1) obtained in Example 1. FIG.

本発明の重合性フッ素系化合物は、下記一般式(1)で表される化合物である。   The polymerizable fluorine-based compound of the present invention is a compound represented by the following general formula (1).

Figure 2012072232
(式中、R、R、R、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、R、R及びRはそれぞれ独立に水酸基又は下記一般式(2)で表される基を表し、X及びXはそれぞれ独立に2価の有機基を表し、PFPEはポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖を表す。ただし、R、R及びRのうち少なくとも1つは下記一般式(2)で表される基である。また、nは平均で0〜10の範囲を表す。)
Figure 2012072232
(In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and R 6 , R 7 and R 8 each independently represent a hydroxyl group or the following general formula (2) X 1 and X 2 each independently represent a divalent organic group, and PFPE represents a poly (perfluoroalkylene ether) chain, provided that R 6 , R 7 and R 8 (At least one is a group represented by the following general formula (2), and n represents a range of 0 to 10 on average.)

Figure 2012072232
(式中、Rはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、Xはそれぞれ独立に単結合、2価又は3価の有機基を表す。また、mは1又は2を表す。)
Figure 2012072232
(In the formula, each R 9 independently represents a hydrogen atom or a methyl group, each X 3 independently represents a single bond, a divalent or trivalent organic group, and m represents 1 or 2.)

上記一般式(1)中の結合の折り返し部分は、炭素原子を介さない単結合を表す。また、他の式中の結合の折り返し部分も同義である。   The folded portion of the bond in the general formula (1) represents a single bond not involving a carbon atom. Moreover, the folding | returning part of the coupling | bonding in another formula is also synonymous.

上記一般式(1)中のR及びR、並びに一般式(2)中のRはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基であるが、後述する活性エネルギー線硬化型樹脂(B)及び活性エネルギー線硬化性単量体(C)との重合性が良好なことから、R、R及びRが、水素原子のものが好ましい。 R 1 and R 2 in the general formula (1) and R 9 in the general formula (2) are each independently a hydrogen atom or a methyl group, but the active energy ray-curable resin (B) and the activity described below are active. R 1 , R 2 and R 9 are preferably hydrogen atoms because of good polymerizability with the energy ray curable monomer (C).

上記一般式(1)中のX及びXは、それぞれ独立に2価の有機基であるが、この2価の有機基の具体例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等が挙げられる。 X 1 and X 2 in the general formula (1) are each independently a divalent organic group. Specific examples of the divalent organic group include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, and a butylene group. Etc.

上記一般式(2)中のXは単結合、2価又は3価の有機基である。Xが単結合である場合は、上記一般式(2)中のmは1となる。また、X、X又はXが2価又は3価の有機基である場合は、上記一般式(2)中のmは1又は2となる。なお、本発明において「単結合」とは、他の原子を介さず、直接結合していることを意味する。 X 3 in the general formula (2) is a single bond, a divalent or trivalent organic group. When X 3 is a single bond, m in the general formula (2) is 1. When X 3 , X 4 or X 5 is a divalent or trivalent organic group, m in the general formula (2) is 1 or 2. In the present invention, the term “single bond” means that they are directly bonded without any other atom.

さらに、前記2価又は3価の有機基は、後述する化合物(a4)が有する水酸基との反応により形成する連結基であるため、ウレタン結合又はエステル結合を含む有機基が好ましい。このような2価又は3価の有機基としては、例えば、下記の有機基が挙げられる。なお、Y、Y及びYに上記一般式(1)中のかっこで囲まれた(メタ)アクリロイル基が結合する。 Furthermore, since the divalent or trivalent organic group is a linking group formed by a reaction with a hydroxyl group of the compound (a4) described later, an organic group containing a urethane bond or an ester bond is preferable. Examples of such divalent or trivalent organic groups include the following organic groups. A (meth) acryloyl group surrounded by parentheses in the general formula (1) is bonded to Y 1 , Y 2 and Y 3 .

Figure 2012072232
(式中、Y、Y及びYはそれぞれ独立にメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等のアルキレン基を表し、R10は水素原子又はメチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基を表す。)
Figure 2012072232
Wherein Y 1 , Y 2 and Y 3 each independently represent an alkylene group such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group or a butylene group, and R 10 represents a hydrogen atom or a methyl group, an ethyl group or a propyl group. Represents an alkyl group.)

また、上記一般式(1)中の「PFPE」で表されるポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖としては、炭素原子数1〜3の2価フッ化炭素基と酸素原子が交互に連結した構造を有するものが挙げられる。炭素原子数1〜3の2価フッ化炭素基は、1種類であっても良いし複数種の混合であっても良く、具体的には、下記構造式(a1)で表されるものが挙げられる。   The poly (perfluoroalkylene ether) chain represented by “PFPE” in the general formula (1) has a structure in which a divalent fluorocarbon group having 1 to 3 carbon atoms and oxygen atoms are alternately connected. The thing which has is mentioned. The divalent fluorocarbon group having 1 to 3 carbon atoms may be one kind or a mixture of a plurality of kinds, and specifically, those represented by the following structural formula (a1) Can be mentioned.

Figure 2012072232
(上記構造式(a1)中、Xは下記構造式(a1−1)〜(a1−5)であり、構造式(a1)中の全てのXが同一構造のものであってもよいし、また、複数の構造がランダムに又はブロック状に存在していてもよい。また、tは繰り返し単位数を表す1以上の整数である。)
Figure 2012072232
(In the structural formula (a1), X is the following structural formulas (a1-1) to (a1-5), and all X in the structural formula (a1) may have the same structure, In addition, a plurality of structures may be present randomly or in a block shape, and t is an integer of 1 or more representing the number of repeating units.

Figure 2012072232
Figure 2012072232

これらの中でも特に塗膜表面の汚れの拭き取り性が良好となって防汚性に優れた塗膜が得られる点から前記構造式(a1−1)で表されるパーフルオロメチレン構造と、前記構造式(a1−2)で表されるパーフルオロエチレン構造とが共存するものがとりわけ好ましい。ここで、前記構造式(a1−1)で表されるパーフルオロメチレン構造と、前記構造式(a1−2)で表されるパーフルオロエチレン構造との存在比率は、モル比率[構造(a1−1)/構造(a1−2)]が1/10〜10/1となる割合であることが防汚性の点から好ましく、また、前記構造式(a1)中のtの値は3〜100の範囲であること、特に6〜70の範囲が好ましい。   Among these, the perfluoromethylene structure represented by the structural formula (a1-1) and the structure in that the coating film surface has particularly good wiping properties and excellent antifouling properties. Those coexisting with the perfluoroethylene structure represented by the formula (a1-2) are particularly preferable. Here, the abundance ratio between the perfluoromethylene structure represented by the structural formula (a1-1) and the perfluoroethylene structure represented by the structural formula (a1-2) is a molar ratio [structure (a1- 1) / structure (a1-2)] is preferably 1/10 to 10/1 in terms of antifouling property, and the value of t in the structural formula (a1) is 3 to 100. The range of 6 to 70 is particularly preferable.

また、前記ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖は、防汚性が優れる点と非フッ素系硬化性樹脂組成物への溶解性を向上させやすい点からポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖1本に含まれるフッ素原子の合計が18〜200個の範囲であることが好ましく、25〜150個の範囲であることがより好ましい。   In addition, the poly (perfluoroalkylene ether) chain is included in one poly (perfluoroalkylene ether) chain from the viewpoint of excellent antifouling property and easy improvement in solubility in a non-fluorinated curable resin composition. The total number of fluorine atoms is preferably in the range of 18 to 200, more preferably in the range of 25 to 150.

さらに、上記一般式(1)中の繰り返し単位数nは、平均で0〜10の範囲であるが、本発明の重合性フッ素系化合物をフッ素系界面活性剤として用いる場合、組成物の他の成分との相溶性をより良好にできることから、平均で0〜5の範囲が好ましく、平均で0〜2の範囲がより好ましい。   Further, the number n of repeating units in the general formula (1) is in the range of 0 to 10 on average, but when the polymerizable fluorine-based compound of the present invention is used as a fluorine-based surfactant, The range of 0 to 5 is preferable on average because the compatibility with the components can be made better, and the range of 0 to 2 is more preferable on average.

上記一般式(1)中の繰り返し単位数nは、後述する化合物(a2)の水酸基当量及び化合物(a3)のエポキシ当量の値を用いて算出することができる。例えば、化合物(a2)にエピクロロヒドリンを反応させてエポキシ化して、化合物(a3)を得た場合、下記式(1)により、上記一般式(1)中の繰り返し単位数nを求めることができる。なお、化合物(a2)の水酸基当量は、例えば、下記一般式(a2−1−1)で表される化合物(a2)で、19F−NMRを測定し、水酸基とメチレンを介して隣接しているCF部分の化学シフト、パーフルオロメチレン基(−CF−)の化学シフト、パーフルオロエチレン基(−CFCF−)の化学シフト等の積分比を求めた後、水酸基とメチレンを介して隣接しているCF部分の化学シフトの積分比を4として、他のパーフルオロメチレン基、パーフルオロエチレン基等の数をそれぞれの積分比から求め、その結果から得られる化合物(a2)の分子量を2で除することにより求めることができる。また、化合物(a3)のエポキシ当量は、下記の方法により測定することができる。 The number n of repeating units in the general formula (1) can be calculated using the hydroxyl equivalent of the compound (a2) and the epoxy equivalent of the compound (a3) described later. For example, when the compound (a2) is reacted with epichlorohydrin and epoxidized to obtain the compound (a3), the number n of repeating units in the general formula (1) is obtained by the following formula (1). Can do. The hydroxyl equivalent of the compound (a2) is, for example, the compound (a2) represented by the following general formula (a2-1-1), measured by 19 F-NMR, and adjacent to the hydroxyl group and methylene. After determining the integral ratio of the chemical shift of the CF 2 moiety, the chemical shift of the perfluoromethylene group (—CF 2 —), the chemical shift of the perfluoroethylene group (—CF 2 CF 2 —), etc. The compound (a2) obtained from the results of obtaining the number of other perfluoromethylene groups, perfluoroethylene groups, etc. from the respective integral ratios, with the integral ratio of the chemical shift of the CF 2 moiety adjacent thereto being 4 Can be obtained by dividing the molecular weight of 2 by 2. Moreover, the epoxy equivalent of a compound (a3) can be measured with the following method.

Figure 2012072232
(式中、p及びqはそれぞれ独立に1以上の整数を表す。)
Figure 2012072232
(In the formula, p and q each independently represents an integer of 1 or more.)

Figure 2012072232
Figure 2012072232

[エポキシ当量の測定方法]
試料(1±0.3ミリモル当量)をメチルエチルケトン20mlに溶解させ、セチルトリメチルアンモニウムブロマイドの20質量%酢酸溶液(CTMAB)5mlを加え、クリスタルバイオレット指示薬(酢酸溶液)4〜6滴加え、スターラーでかき混ぜながら0.1mol/l過塩素酸酢酸溶液(0.1mol/l HClO)で滴定する。0.1mol/l過塩素酸酢酸溶液を1滴加えて青紫色から青色に変化し、青色を1分間持続したところを終点として滴定量を得る。また、溶剤の体積膨張係数は、温度による補正が必要のため、過塩素酸酢酸溶液の温度を記録する。同時に試料を用いない空試験を行って同様に滴定量を測定し、得られた滴定量を用いて下式(2)にしたがってエポキシ当量を求める。
[Measurement method of epoxy equivalent]
Dissolve the sample (1 ± 0.3 mmol equivalent) in 20 ml of methyl ethyl ketone, add 5 ml of 20% by mass acetic acid solution (CTMAB) of cetyltrimethylammonium bromide, add 4-6 drops of crystal violet indicator (acetic acid solution), and stir with a stirrer. Titrate with 0.1 mol / l perchloric acid acetic acid solution (0.1 mol / l HClO 4 ). One drop of 0.1 mol / l perchloric acid acetic acid solution is added to change the color from blue-violet to blue, and the titration is obtained with the blue color maintained for 1 minute as the end point. Further, since the volume expansion coefficient of the solvent needs to be corrected by temperature, the temperature of the perchloric acid acetic acid solution is recorded. At the same time, a blank test without using a sample is performed to measure the titration amount in the same manner, and the epoxy equivalent is determined according to the following formula (2) using the obtained titration amount.

Figure 2012072232
W :試料量(g)
Vs:本試験に要する0.1mol/l HClOの適定量(ml)
Vb:空試験に要する0.1mol/l HClOの適定量(ml)
20:0.1mol/l HClOの20℃における力価
t :滴定時の0.1mol/l HClOの液温(℃)
Figure 2012072232
W: Sample amount (g)
Vs: Appropriate amount of 0.1 mol / l HClO 4 required for this test (ml)
Vb: Appropriate amount of 0.1 mol / l HClO 4 required for the blank test (ml)
F 20 : titer of 0.1 mol / l HClO 4 at 20 ° C. t: liquid temperature of 0.1 mol / l HClO 4 at titration (° C.)

前記化合物(A)の製造方法としては、例えば、ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖の両末端に水酸基を有する化合物(a2)とエピクロロヒドリン、β−メチルエピクロロヒドリン等のエピハロヒドリンとを反応させることにより、ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖の両末端にエポキシ基を有する化合物(a3)を得る。次いで、この化合物(a3)が有するエポキシ基に(メタ)アクリル酸を反応させて、(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖の両末端に(メタ)アクリロイル基を有する化合物(a4)を得た後、この化合物(a4)が有する水酸基に、水酸基と反応性を有する官能基及び(メタ)アクリロイル基を有する化合物(a5)を反応させる方法が挙げられる。   Examples of the method for producing the compound (A) include a compound (a2) having a hydroxyl group at both ends of a poly (perfluoroalkylene ether) chain and an epihalohydrin such as epichlorohydrin or β-methylepichlorohydrin. By reacting, a compound (a3) having an epoxy group at both ends of the poly (perfluoroalkylene ether) chain is obtained. Next, (meth) acrylic acid is reacted with the epoxy group of the compound (a3) to obtain a compound (a4) having (meth) acryloyl groups at both ends of the (perfluoroalkylene ether) chain. A method of reacting the hydroxyl group of the compound (a4) with a compound (a5) having a functional group reactive with a hydroxyl group and a (meth) acryloyl group can be mentioned.

なお、本発明において、「(メタ)アクリル酸」とは、メタクリル酸とアクリル酸の一方又は両方をいい、「(メタ)アクリロイル」とは、メタクリロイルとアクリロイルの一方、又は両方をいい、「(メタ)アクリレート」とは、メタクリレートとアクリレートの一方又は両方をいう。   In the present invention, “(meth) acrylic acid” refers to one or both of methacrylic acid and acrylic acid, and “(meth) acryloyl” refers to one or both of methacryloyl and acryloyl. “Meth) acrylate” refers to one or both of methacrylate and acrylate.

前記化合物(a2)としては、例えば、下記一般式(a2−1)、(a2−2)等が挙げられる。なお、下記式中の「−PFPE−」は、上記のポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖を表す。   Examples of the compound (a2) include the following general formulas (a2-1) and (a2-2). In addition, “—PFPE—” in the following formula represents the poly (perfluoroalkylene ether) chain.

Figure 2012072232
Figure 2012072232

また、前記化合物(a3)としては、例えば、下記一般式(a3−1)、(a3−2)等が挙げられる。なお、前記化合物(a2)とエピハロヒドリンとを反応させると、前記化合物(a2)にエポキシ基が導入される過程において、エポキシ基と前記化合物(a2)中の未反応水酸基が反応し、繰り返し単位を有するエポキシ化合物となる。この繰り返し単位数nの範囲については、上記の通りである。   Moreover, as said compound (a3), the following general formula (a3-1), (a3-2) etc. are mentioned, for example. In addition, when the said compound (a2) and epihalohydrin are made to react, in the process in which an epoxy group is introduce | transduced into the said compound (a2), an unreacted hydroxyl group in the said compound (a2) reacts, and a repeating unit is made. It becomes the epoxy compound which has. The range of the number of repeating units n is as described above.

Figure 2012072232
Figure 2012072232

前記化合物(a2)とエピハロヒドリンとの反応方法としては、例えば、前記化合物(a2)と、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、エピヨードヒドリン、β−メチルエピクロロヒドリン等のエピハロヒドリンとを混合して溶解混合物とした後、この溶解混合物に水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物をそのまま添加、又はアルカリ金属水酸化物の水溶液を滴下しながら20〜120℃で1〜10時間反応させる方法が挙げられる。前記エピハロヒドリンの中でも前記化合物(a2)との反応性が良好であることから、エピクロロヒドリンが好ましい。   Examples of the reaction method of the compound (a2) and epihalohydrin include the compound (a2) and epihalohydrin such as epichlorohydrin, epibromohydrin, epiiodohydrin, β-methylepichlorohydrin, and the like. After mixing to form a dissolved mixture, an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide or potassium hydroxide is added to the dissolved mixture as it is, or an aqueous solution of an alkali metal hydroxide is added dropwise at 20 to 120 ° C. The method of making it react for 10 hours is mentioned. Among the epihalohydrins, epichlorohydrin is preferable because of its good reactivity with the compound (a2).

ここで、前記エピハロヒドリンの添加量は、前記化合物(a2)中の水酸基1モル当量に対して、通常0.3〜30モル当量の範囲であることが好ましいが、分子量の調節が容易であり、かつ、過剰エピハロヒドリンを除去する工程を短縮でき生産性が向上できることから1〜15当量の範囲であることがより好ましく、エポキシ化合物(a3)のオリゴマー化を抑制し、前記した平均の繰り返し単位数nを0〜2の範囲とするために、1.5〜12当量の範囲であることがさらに好ましい。   Here, the amount of the epihalohydrin added is preferably in the range of usually 0.3 to 30 molar equivalents relative to 1 molar equivalent of the hydroxyl group in the compound (a2), but the molecular weight can be easily adjusted. And since the process of removing excess epihalohydrin can be shortened and productivity can be improved, it is more preferable that it is the range of 1-15 equivalent, suppresses the oligomerization of an epoxy compound (a3), and described above average repeating unit number n Is more preferably in the range of 1.5 to 12 equivalents.

また、この反応において、アルカリ金属水酸化物を水溶液として用いる場合は、該アルカリ金属水酸化物の水溶液を連続的に反応系内に添加するとともに、減圧下又は常圧下で連続的に水及びエピハロヒドリンを留出させ、留出物を分液し水を除去しながらエピハロヒドリンを反応系内に連続的に戻す方法が好ましい。   In this reaction, when an alkali metal hydroxide is used as an aqueous solution, the aqueous solution of the alkali metal hydroxide is continuously added to the reaction system, and water and epihalohydrin are continuously added under reduced pressure or normal pressure. A method of continuously distilling the epihalohydrin back into the reaction system while distilling off the distillate and removing water is preferable.

また、上記反応は、前記化合物(a2)とエピハロヒドリンの溶解混合物にテトラメチルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムブロマイド、トリメチルベンジルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウム塩を触媒として添加する場合は、50〜150℃で1〜5時間反応させて前記化合物(a2)のハロヒドリンエーテル化物を得た後、これにアルカリ金属水酸化物をそのまま又は水溶液で加え、再び20〜120℃で1〜10時間反応させ脱ハロゲン化水素(閉環)させる方法が好ましい。   The above reaction may be carried out at 50 to 150 ° C. when a quaternary ammonium salt such as tetramethylammonium chloride, tetramethylammonium bromide or trimethylbenzylammonium chloride is added as a catalyst to the dissolved mixture of the compound (a2) and epihalohydrin After reacting for 1 to 5 hours to obtain a halohydrin etherified product of the compound (a2), an alkali metal hydroxide is added as it is or in an aqueous solution, and the mixture is reacted again at 20 to 120 ° C. for 1 to 10 hours to remove. A method of hydrogen halide (ring closure) is preferred.

上記のいずれの反応も、反応を円滑に進行させるために有機溶媒を用いることが好ましい。ここで用いることができる有機溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール系溶媒、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、ジオキサン等のエーテル系溶媒、ジメチルスルホン、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒などが挙げられる。これらの有機溶媒の使用量は、エピハロヒドリンの量に対して質量基準で、0.05〜0.5倍量であることが好ましく、中でも0.10〜0.30倍量であることがより好ましい。特に、非プロトン性極性溶媒を用いる場合は、エピハロヒドリンの量に対して0.05〜1倍量であることが好ましく、中でも0.10〜0.6倍量であることがより好ましい。   In any of the above reactions, it is preferable to use an organic solvent in order to allow the reaction to proceed smoothly. Examples of organic solvents that can be used here include alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and butanol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; ether solvents such as dioxane; and aprotic such as dimethyl sulfone and dimethyl sulfoxide. Examples include polar solvents. The amount of these organic solvents used is preferably 0.05 to 0.5 times, more preferably 0.10 to 0.30 times, based on mass with respect to the amount of epihalohydrin. . In particular, when an aprotic polar solvent is used, the amount is preferably 0.05 to 1 times, more preferably 0.10 to 0.6 times the amount of epihalohydrin.

このようにエポキシ化反応を行った後、得られたエポキシ化合物である前記化合物(a3)の粗生成物を、水洗又は水洗をせずに加熱減圧下、110〜250℃、圧力1.3kPa以下でエピハロヒドリンや使用した有機溶媒等を除去して精製する。また、加水分解性ハロゲン化物の少ないものとするために、エピハロヒドリン等を回収した後に得られる粗生成物をさらにトルエン、メチルイソブチルケトン等の有機溶剤に溶解し、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物の水溶液を加えて、反応させて閉環反応を行うことにより、エポキシ基の濃度をより高めることができる。この際のアルカリ金属水酸化物の使用量は、粗生成物中に残存する加水分解性塩素原子1モルに対して、0.5〜10モルの範囲が好ましく、1.2〜5モルの範囲がより好ましい。   After performing the epoxidation reaction in this way, the crude product of the compound (a3), which is the obtained epoxy compound, is 110 to 250 ° C. and a pressure of 1.3 kPa or less under heating and reduced pressure without washing or washing with water. To remove the epihalohydrin and the organic solvent used. In order to reduce hydrolyzable halides, the crude product obtained after recovering epihalohydrin and the like is further dissolved in an organic solvent such as toluene and methyl isobutyl ketone, and sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc. The concentration of the epoxy group can be further increased by adding an aqueous solution of an alkali metal hydroxide to cause a reaction to carry out a ring-closing reaction. The amount of alkali metal hydroxide used in this case is preferably in the range of 0.5 to 10 mol, and in the range of 1.2 to 5 mol, per 1 mol of hydrolyzable chlorine atoms remaining in the crude product. Is more preferable.

前記閉環反応を行う際の反応温度が50〜120℃の範囲であり、反応時間が0.5〜3時間の範囲であることが好ましい。また、反応速度の向上を目的として、4級アンモニウム塩やクラウンエーテル等の相間移動触媒を反応系中に存在させてもよい。相間移動触媒を使用する場合のその使用量は、粗生成物に対して0.1〜3質量%の範囲が好ましい。反応終了後、生成した塩を濾過、水洗等により除去し、さらに、加熱減圧下トルエン、メチルイソブチルケトンなどの溶剤を留去することにより目的とするエポキシ化合物である前記化合物(a3)が得られる。   It is preferable that the reaction temperature at the time of the ring-closing reaction is in the range of 50 to 120 ° C., and the reaction time is in the range of 0.5 to 3 hours. For the purpose of improving the reaction rate, a phase transfer catalyst such as a quaternary ammonium salt or crown ether may be present in the reaction system. When the phase transfer catalyst is used, the amount used is preferably in the range of 0.1 to 3% by mass relative to the crude product. After completion of the reaction, the produced salt is removed by filtration, washing with water, etc., and the solvent (e.g. toluene, methyl isobutyl ketone) is distilled off under heating and reduced pressure to obtain the compound (a3) which is the target epoxy compound. .

上記のようにして製造した化合物(a3)が有するエポキシ基と(メタ)アクリル酸とを反応させ、開環エステル化することにより、前記化合物(A)を得ることができる。この反応は、酸価を測定することで反応の進行を確認することができ、前記化合物(a3)中のエポキシ基の90モル%以上、好ましくは95モル%以上が(メタ)アクリレート化されるまで行う。なお、酸価は、下記の方法によって測定することができる。   The compound (A) can be obtained by reacting the epoxy group of the compound (a3) produced as described above with (meth) acrylic acid to form a ring-opening ester. This reaction can confirm the progress of the reaction by measuring the acid value, and 90 mol% or more, preferably 95 mol% or more of the epoxy group in the compound (a3) is (meth) acrylated. Do until. The acid value can be measured by the following method.

[酸価の測定方法]
試料1.0gを精秤し、トルエン−メタノール混合溶剤(トルエン70質量部及びメタノール30質量部を混合し、フェノールフタレインを指示薬として、0.1mol/l水酸化カリウムアルコール溶液で中和したもの)30mlに溶解する。フェノールフタレイン指示薬を2〜3滴加え、0.1mol/l水酸化カリウムアルコール溶液(水酸化カリウム7gを純水100mlに溶解した後、エタノールで1000mlとし、2日後に濾過したもの)で滴定する。0.1mol/l水酸化カリウムアルコール溶液を1滴加えて無色から微紅色に変化し、微紅色を30秒間持続したところを終点として滴定量を得る。次いで、得られた滴定量を用いて下式(3)にしたがって酸価を求める。
[Measurement method of acid value]
1.0 g of a sample is precisely weighed, and a toluene-methanol mixed solvent (70 parts by mass of toluene and 30 parts by mass of methanol are mixed and neutralized with a 0.1 mol / l potassium hydroxide alcohol solution using phenolphthalein as an indicator. ) Dissolve in 30 ml. Add 2-3 drops of phenolphthalein indicator and titrate with 0.1 mol / l potassium hydroxide alcohol solution (7 g of potassium hydroxide dissolved in 100 ml of pure water, then 1000 ml with ethanol and filtered after 2 days). . A drop of 0.1 mol / l potassium hydroxide alcohol solution is added to change from colorless to slightly crimson, and the titration is obtained with the end of the point where the crimson color is maintained for 30 seconds. Next, the acid value is determined according to the following formula (3) using the obtained titer.

Figure 2012072232
S :試料量(g)
V :0.1mol/l水酸化カリウムアルコール溶液の適定量(ml)
F :0.1mol/l水酸化カリウムアルコール溶液の力価
Figure 2012072232
S: Sample amount (g)
V: Appropriate amount of 0.1 mol / l potassium hydroxide alcohol solution (ml)
F: Potency of 0.1 mol / l potassium hydroxide alcohol solution

前記化合物(a3)と(メタ)アクリル酸との使用割合は、前記化合物(a3)中のエポキシ基1モル当量に対して(メタ)アクリル酸を0.90〜1.10モル当量となる範囲が好ましい。   The ratio of the compound (a3) and (meth) acrylic acid used is such that (meth) acrylic acid is 0.90 to 1.10 molar equivalents relative to 1 molar equivalent of the epoxy group in the compound (a3). Is preferred.

前記化合物(a3)と(メタ)アクリル酸との反応は、全量を上記の使用割合で一括反応させても、順次反応させて最終的に上記の使用割合になるよう反応させてもよい。また、当該反応はエステル化触媒の存在下に行うことが好ましく、このエステル化触媒としては、例えば、トリエチルアミン、N,N−ベンジルジメチルアミン、N,N−ジメチルフェニルアミン、N,N−ジメチルアニリン、ジアザビシクロオクタン等の3級アミン化合物;トリメチルベンジルアンモニウムクロライド、トリエチルベンジルアンモニウムクロライド、メチルトリエチルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウム塩;トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン等のホスフィン化合物;2−メチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物;アニオン交換樹脂などが挙げられる。該触媒の使用量は反応混合物の合計量に対して、反応性に優れる点から0.01〜1質量%となる範囲が好ましく、0.05〜0.5質量%となる範囲がより好ましい。   The reaction of the compound (a3) and (meth) acrylic acid may be performed in such a manner that the whole amount is batch-reacted at the above-mentioned use ratio or sequentially reacted so as to finally reach the above-mentioned use ratio. The reaction is preferably performed in the presence of an esterification catalyst. Examples of the esterification catalyst include triethylamine, N, N-benzyldimethylamine, N, N-dimethylphenylamine, N, N-dimethylaniline. , Tertiary amine compounds such as diazabicyclooctane; quaternary ammonium salts such as trimethylbenzylammonium chloride, triethylbenzylammonium chloride, methyltriethylammonium chloride; phosphine compounds such as triphenylphosphine and tributylphosphine; 2-methylimidazole, 1 , Imidazole compounds such as 2-dimethylimidazole and 2-ethyl-4-methylimidazole; and anion exchange resins. The amount of the catalyst used is preferably in the range of 0.01 to 1% by mass and more preferably in the range of 0.05 to 0.5% by mass with respect to the total amount of the reaction mixture.

前記化合物(a3)と(メタ)アクリル酸との反応において、反応中の重合防止やゲル化を抑制することができることから、前記化合物(a3)と(メタ)アクリル酸との合計量に対して、100〜2,000ppmとなる範囲で重合禁止剤を用いることが好ましい。この重合禁止剤としては、例えば、p−ベンゾキノン、アントラキノン、1,4−ナフトキノン、p−トルキノン、メトキノン等のキノン化合物;ハイドロキノン、モノメチルハイドロキノン、モノ−t−ブチルハイドロキノン等のハイドロキノン化合物;ナフテン酸銅等のカルボン酸金属塩;フェノチアジン等の硫黄化合物が好ましく、これらの重合禁止剤の中でもその効果が顕著であることから、メトキノン、ハイドロキノンがより好ましい。   In the reaction between the compound (a3) and (meth) acrylic acid, it is possible to prevent polymerization and gelation during the reaction, and therefore the total amount of the compound (a3) and (meth) acrylic acid. It is preferable to use a polymerization inhibitor in the range of 100 to 2,000 ppm. Examples of the polymerization inhibitor include quinone compounds such as p-benzoquinone, anthraquinone, 1,4-naphthoquinone, p-toluquinone, and methoquinone; hydroquinone compounds such as hydroquinone, monomethylhydroquinone, and mono-t-butylhydroquinone; copper naphthenate Sulfur compounds such as phenothiazine and the like are preferred, and among these polymerization inhibitors, methoquinone and hydroquinone are more preferred because of their remarkable effects.

また、前記反応は、通常無溶媒で行うことが好ましいが、有機溶媒の存在下で行うこともできる。ここで使用し得る有機溶媒としては、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン化合物;トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素化合物;ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル等のグリコールエーテル化合物;酢酸エチル、酢酸ブチル、ブチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエステル化合物;オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素化合物、石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサ等の石油系溶剤などが挙げられる。これらの中でも、高温条件での反応が可能な点から、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート又はジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを単独で使用するか、これに加えて芳香族炭化水素化合物を併用することが好ましい。   The reaction is usually preferably carried out without solvent, but can also be carried out in the presence of an organic solvent. Examples of the organic solvent that can be used here include ketone compounds such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone; aromatic hydrocarbon compounds such as toluene, xylene and tetramethylbenzene; glycol ether compounds such as dipropylene glycol dimethyl ether and dipropylene glycol diethyl ether; Ester compounds such as ethyl, butyl acetate, butyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate; aliphatic hydrocarbon compounds such as octane and decane, petroleum ether, petroleum naphtha, hydrogenated petroleum naphtha, solvent naphtha, etc. Examples include petroleum solvents. Among these, it is preferable to use propylene glycol monomethyl ether acetate or diethylene glycol monoethyl ether acetate alone or in combination with an aromatic hydrocarbon compound in view of the possibility of reaction under high temperature conditions.

前記反応における反応温度は、60〜150℃の範囲であることが反応を好適に進行させることができる点から好ましいが、反応時間が短く、経済的に優位であることから、中でも80〜130℃であることがより好ましい。また、(メタ)アクリル酸が重合しないように、空気雰囲気下で反応を行うことが好ましく、重合しない程度に不活性ガスと適宜調整して反応に供してもよい。   The reaction temperature in the reaction is preferably in the range of 60 to 150 ° C. from the viewpoint of allowing the reaction to proceed suitably. However, since the reaction time is short and economically advantageous, 80 to 130 ° C. is particularly preferable. It is more preferable that Further, the reaction is preferably performed in an air atmosphere so that (meth) acrylic acid is not polymerized, and the reaction may be performed by appropriately adjusting with an inert gas so as not to polymerize.

前記エステル化触媒は、前記化合物(a3)と(メタ)アクリル酸とを反応させる際に一括で添加することもできるが、エステル化触媒の一部をまず添加(一次添加)して反応を進行させた後、残りのエステル化触媒をさらに連続的ないし断続的に添加(二次添加)してもよい。この一次添加と二次添加で用いる際のエステル化触媒の量は、一次添加で全量の50〜90質量%を添加し、二次添加で残りを添加することが好ましい。   The esterification catalyst can be added all at once when the compound (a3) and (meth) acrylic acid are reacted, but a part of the esterification catalyst is first added (primary addition) and the reaction proceeds. Then, the remaining esterification catalyst may be further continuously or intermittently added (secondary addition). As for the amount of the esterification catalyst used in the primary addition and the secondary addition, it is preferable that 50 to 90% by mass of the total amount is added by the primary addition and the remainder is added by the secondary addition.

上記の反応により得られる前記化合物(a4)の具体例としては、下記一般式(a4−1)、(a4−2)等で表される化合物が挙げられる。また、本発明においては、前記化合物(a4)が有する水酸基を、重合性不飽和基を導入する部位として用いることに特徴がある。なお、下記一般式(a4−1)及び(a4−2)中の繰り返し単位数nの範囲については、上記の通りである。   Specific examples of the compound (a4) obtained by the above reaction include compounds represented by the following general formulas (a4-1) and (a4-2). In the present invention, the hydroxyl group of the compound (a4) is used as a site for introducing a polymerizable unsaturated group. In addition, about the range of the repeating unit number n in the following general formula (a4-1) and (a4-2), it is as above-mentioned.

Figure 2012072232
(式中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を表す。)
Figure 2012072232
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group.)

上記のようにして得られる前記化合物(a4)に、化合物(a4)が有する水酸基と反応性を有する官能基及び(メタ)アクリロイル基を有する化合物(a5)とを反応させることにより、本発明の重合性フッ素系化合物が得られる。   By reacting the compound (a4) obtained as described above with the compound (a5) having a reactive functional group and a (meth) acryloyl group with the hydroxyl group of the compound (a4), A polymerizable fluorine-based compound is obtained.

前記化合物(a5)が有する水酸基と反応性を有する官能基としては、イソシアネート基、カルボン酸ハロゲン化物、酸無水物が挙げられる。また、前記化合物(a5)の具体例としては、イソシアネート基を有する化合物として、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、2−(2−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)エチルイソシアネート、1,1−ビス((メタ)アクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート等が挙げられ、カルボン酸ハロゲン化物を有する化合物として、(メタ)アクリル酸クロライド、(メタ)アクリル酸ブロマイド等が挙げられ、酸無水物を有する化合物として、無水マレイン酸、無水イタコン酸等が挙げられる。   Examples of the functional group reactive with the hydroxyl group of the compound (a5) include an isocyanate group, a carboxylic acid halide, and an acid anhydride. Specific examples of the compound (a5) include 2- (meth) acryloyloxyethyl isocyanate, 2- (2- (meth) acryloyloxyethoxy) ethyl isocyanate, and 1,1-bis as a compound having an isocyanate group. ((Meth) acryloyloxymethyl) ethyl isocyanate and the like, and as a compound having a carboxylic acid halide, (meth) acrylic acid chloride, (meth) acrylic acid bromide and the like are mentioned, and as a compound having an acid anhydride, Examples thereof include maleic anhydride and itaconic anhydride.

これらの中でも特に紫外線照射での重合硬化性が好ましい点から、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、1,1−ビス(アクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネートが好ましい。   Among these, 2-acryloyloxyethyl isocyanate, 2-methacryloyloxyethyl isocyanate, and 1,1-bis (acryloyloxymethyl) ethyl isocyanate are preferable from the viewpoint of preferable polymerization curability under ultraviolet irradiation.

前記化合物(a4)に、化合物(a4)が有する水酸基と反応性を有する官能基及び(メタ)アクリロイル基を有する化合物(a5)とを反応させる方法は、化合物(C)中の重合性不飽和基が重合しない条件で行えば良く、例えば、温度条件を30〜120℃の範囲に調節して反応させることが好ましい。この反応は触媒や重合禁止剤の存在下、必要により有機溶剤の存在下に行うことが好ましい。   The method of reacting the compound (a4) with the compound (a5) having a functional group reactive with the hydroxyl group of the compound (a4) and the (meth) acryloyl group is a polymerizable unsaturated group in the compound (C). What is necessary is just to carry out on the conditions which a group does not superpose | polymerize, for example, it is preferable to make it react by adjusting temperature conditions in the range of 30-120 degreeC. This reaction is preferably carried out in the presence of a catalyst or a polymerization inhibitor, and if necessary in the presence of an organic solvent.

例えば、前記化合物(a5)が有する水酸基と反応性を有する官能基がイソシアネート基である場合、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール、ヒドロキノン、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール等を使用し、ウレタン化反応触媒としてジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、オクチル酸錫、オクチル酸亜鉛等を使用し、反応温度は、20〜150℃の範囲、特に40〜120℃の範囲で反応させる方法が好ましい。   For example, when the functional group having reactivity with the hydroxyl group of the compound (a5) is an isocyanate group, p-methoxyphenol, hydroquinone, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol and the like as a polymerization inhibitor And dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, tin octylate, zinc octylate, etc. are used as the urethanization reaction catalyst, and the reaction temperature is in the range of 20 to 150 ° C., particularly in the range of 40 to 120 ° C. The method of making it preferable is.

上記反応で用いられる有機溶媒はケトン類、エステル類、アミド類、スルホキシド類、エーテル類、炭化水素類が好ましく、具体的には、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、キシレン等が挙げられる。これらは、沸点、相溶性を考慮して適宜選択すればよい。   The organic solvent used in the above reaction is preferably ketones, esters, amides, sulfoxides, ethers, hydrocarbons, specifically, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, ethyl acetate, butyl acetate, Examples include propylene glycol monomethyl ether acetate, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide, diethyl ether, diisopropyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, toluene, xylene and the like. These may be appropriately selected in consideration of the boiling point and compatibility.

上記のようにして得られる本発明の重合性フッ素系化合物は、硬化塗膜に優れた防汚性を付与できることから、その数平均分子量(Mn)が1,000〜5,000の範囲であることが好ましく、1,500〜3,000の範囲であることがより好ましい。また、重量平均分子量(Mw)が1,000〜10,000の範囲であることが好ましく、1,500〜4,000の範囲であることが好ましい。なお、数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)は、上記のGPC測定に基づきポリスチレン換算した値である。   Since the polymerizable fluorine-based compound of the present invention obtained as described above can impart excellent antifouling properties to the cured coating film, its number average molecular weight (Mn) is in the range of 1,000 to 5,000. It is preferable that the range is 1,500 to 3,000. The weight average molecular weight (Mw) is preferably in the range of 1,000 to 10,000, and more preferably in the range of 1,500 to 4,000. In addition, a number average molecular weight (Mn) and a weight average molecular weight (Mw) are the values converted into polystyrene based on said GPC measurement.

ここで、数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)は、ゲル浸透クロマトグラフィー(以下、「GPC」と略記する。)測定に基づきポリスチレン換算した値である。なお、GPCの測定条件は以下の通りである。   Here, the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) are values converted to polystyrene based on gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as “GPC”) measurement. The measurement conditions for GPC are as follows.

[GPC測定条件]
測定装置:東ソー株式会社製「HLC−8220 GPC」、
カラム:東ソー株式会社製ガードカラム「HHR−H」(6.0mmI.D.×4cm)
+東ソー株式会社製「TSK−GEL GMHHR−N」(7.8mmI.D.×30cm)
+東ソー株式会社製「TSK−GEL GMHHR−N」(7.8mmI.D.×30cm)
+東ソー株式会社製「TSK−GEL GMHHR−N」(7.8mmI.D.×30cm)
+東ソー株式会社製「TSK−GEL GMHHR−N」(7.8mmI.D.×30cm)
検出器:ELSD(オルテック製「ELSD2000」)
データ処理:東ソー株式会社製「GPC−8020モデルIIデータ解析バージョン4.30」
測定条件:カラム温度 40℃
展開溶媒 テトラヒドロフラン(THF)
流速 1.0ml/分
試料:樹脂固形分換算で1.0質量%のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの(100μl)。
標準試料:前記「GPC−8020モデルIIデータ解析バージョン4.30」の測定マニュアルに準拠して、分子量が既知の下記の単分散ポリスチレンを用いた。
[GPC measurement conditions]
Measuring device: “HLC-8220 GPC” manufactured by Tosoh Corporation
Column: Guard column “HHR-H” manufactured by Tosoh Corporation (6.0 mm ID × 4 cm)
+ "TSK-GEL GMHHR-N" (7.8 mm ID x 30 cm) manufactured by Tosoh Corporation
+ "TSK-GEL GMHHR-N" (7.8 mm ID x 30 cm) manufactured by Tosoh Corporation
+ "TSK-GEL GMHHR-N" (7.8 mm ID x 30 cm) manufactured by Tosoh Corporation
+ "TSK-GEL GMHHR-N" (7.8 mm ID x 30 cm) manufactured by Tosoh Corporation
Detector: ELSD ("ELSD2000" manufactured by Oltec)
Data processing: “GPC-8020 Model II data analysis version 4.30” manufactured by Tosoh Corporation
Measurement conditions: Column temperature 40 ° C
Developing solvent Tetrahydrofuran (THF)
Flow rate 1.0 ml / min Sample: A 1.0% by mass tetrahydrofuran solution filtered in terms of resin solids through a microfilter (100 μl).
Standard sample: The following monodisperse polystyrene having a known molecular weight was used in accordance with the measurement manual of “GPC-8020 Model II Data Analysis Version 4.30”.

(単分散ポリスチレン)
東ソー株式会社製「A−500」
東ソー株式会社製「A−1000」
東ソー株式会社製「A−2500」
東ソー株式会社製「A−5000」
東ソー株式会社製「F−1」
東ソー株式会社製「F−2」
東ソー株式会社製「F−4」
東ソー株式会社製「F−10」
東ソー株式会社製「F−20」
東ソー株式会社製「F−40」
東ソー株式会社製「F−80」
東ソー株式会社製「F−128」
東ソー株式会社製「F−288」
東ソー株式会社製「F−550」
(Monodispersed polystyrene)
“A-500” manufactured by Tosoh Corporation
"A-1000" manufactured by Tosoh Corporation
"A-2500" manufactured by Tosoh Corporation
"A-5000" manufactured by Tosoh Corporation
“F-1” manufactured by Tosoh Corporation
"F-2" manufactured by Tosoh Corporation
“F-4” manufactured by Tosoh Corporation
“F-10” manufactured by Tosoh Corporation
“F-20” manufactured by Tosoh Corporation
“F-40” manufactured by Tosoh Corporation
“F-80” manufactured by Tosoh Corporation
“F-128” manufactured by Tosoh Corporation
“F-288” manufactured by Tosoh Corporation
“F-550” manufactured by Tosoh Corporation

また、本発明の重合性フッ素系化合物中のフッ素含有率は、防汚性とその持続性、他の成分との相溶性との両立を図ることができることから、5〜60質量%の範囲が好ましく、10〜55質量%の範囲がより好ましく、15〜50質量%の範囲がさらに好ましい。なお、本発明の重合性フッ素系化合物中のフッ素含有率は、用いた原料の合計量に対するフッ素原子の質量比率から算出した値である。   In addition, the fluorine content in the polymerizable fluorine-based compound of the present invention can satisfy both the antifouling property and its durability, and compatibility with other components. Preferably, the range of 10-55 mass% is more preferable, and the range of 15-50 mass% is further more preferable. The fluorine content in the polymerizable fluorine compound of the present invention is a value calculated from the mass ratio of fluorine atoms to the total amount of raw materials used.

本発明の重合性フッ素系化合物は、それ自体を活性エネルギー線硬化型組成物の主剤として用いることができるが、極めて表面偏析しやすく、少量でも優れた表面改質性能を有しているため、活性エネルギー線硬化型組成物に添加する含フッ素界面活性剤として用いることで、硬化塗膜に優れた防汚性を付与できる。   The polymerizable fluorine-based compound of the present invention can itself be used as the main component of the active energy ray-curable composition, but is very easy to segregate on the surface and has excellent surface modification performance even in a small amount. By using it as a fluorine-containing surfactant added to the active energy ray-curable composition, excellent antifouling properties can be imparted to the cured coating film.

本発明の活性エネルギー線硬化型組成物は、本発明の重合性フッ素系化合物を配合したものであるが、その主成分しては、活性エネルギー線硬化型樹脂(B)又は活性エネルギー線硬化性単量体(C)を含有する。なお、本発明の活性エネルギー線硬化型組成物において、活性エネルギー線硬化型樹脂(B)と活性エネルギー線硬化性単量体(C)とは、それぞれ単独で用いてもよいが、併用しても構わない。また、本発明の重合性フッ素系化合物は、当該活性エネルギー線硬化型組成物において、含フッ素界面活性剤として用いることが好ましい。   The active energy ray-curable composition of the present invention is obtained by blending the polymerizable fluorine-based compound of the present invention, and the main component thereof is an active energy ray-curable resin (B) or active energy ray curable. Contains monomer (C). In the active energy ray curable composition of the present invention, the active energy ray curable resin (B) and the active energy ray curable monomer (C) may be used alone or in combination. It doesn't matter. The polymerizable fluorine-based compound of the present invention is preferably used as a fluorine-containing surfactant in the active energy ray-curable composition.

前記活性エネルギー線硬化型樹脂(B)は、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、ポリエステル(メタ)アクリレート樹脂、アクリル(メタ)アクリレート樹脂、マレイミド基含有樹脂等が挙げられるが、本発明では、特に透明性や低収縮性等の点からウレタン(メタ)アクリレート樹脂が好ましい。   The active energy ray-curable resin (B) is a urethane (meth) acrylate resin, unsaturated polyester resin, epoxy (meth) acrylate resin, polyester (meth) acrylate resin, acrylic (meth) acrylate resin, maleimide group-containing resin, etc. In the present invention, a urethane (meth) acrylate resin is particularly preferable from the viewpoint of transparency and low shrinkage.

ここで用いるウレタン(メタ)アクリレート樹脂は、脂肪族ポリイソシアネート化合物又は芳香族ポリイソシアネート化合物とヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート化合物とを反応させて得られるウレタン結合と(メタ)アクリロイル基とを有する樹脂が挙げられる。   The urethane (meth) acrylate resin used here is a resin having a urethane bond and a (meth) acryloyl group obtained by reacting an aliphatic polyisocyanate compound or an aromatic polyisocyanate compound with a hydroxy group-containing (meth) acrylate compound. Is mentioned.

前記脂肪族ポリイソシアネート化合物としては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ヘプタメチレンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、2−メチル−1,5−ペンタンジイソシアネート、3−メチル−1,5−ペンタンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、2−メチルペンタメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、水素添加テトラメチルキシリレンジイソシアネート、シクロヘキシルジイソシアネート等が挙げられ、また、芳香族ポリイソシアネート化合物としては、トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート等が挙げられる。   Examples of the aliphatic polyisocyanate compound include tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, heptamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, 2-methyl-1,5-pentane diisocyanate, 3-methyl- 1,5-pentane diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, 2-methylpentamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, norbornane diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate , Hydrogenated tolylene diisocyanate, hydrogenated xylile Examples include diisocyanate, hydrogenated tetramethylxylylene diisocyanate, cyclohexyl diisocyanate, and the aromatic polyisocyanate compound includes tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, Examples include toridine diisocyanate and p-phenylene diisocyanate.

一方、ヒドロキシ基含有アクリレート化合物としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1,5−ペンタンジオールモノ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールモノ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールモノ(メタ)アクリレート等の2価アルコールのモノ(メタ)アクリレート;トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ビス(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)ヒドロキシエチルイソシアヌレート等の3価のアルコールのモノ又はジ(メタ)アクリレート、あるいは、これらのアルコール性水酸基の一部をε−カプロラクトンで変性した水酸基含有モノ及びジ(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、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等の1官能の水酸基と3官能以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物、あるいは、該化合物をさらにε−カプロラクトンで変性した水酸基含有多官能(メタ)アクリレート;ジプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のオキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリレート化合物;ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリオキシブチレン−ポリオキシプロピレンモノ(メタ)アクリレート等のブロック構造のオキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリレート化合物;ポリ(エチレングリコール−テトラメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、ポリ(プロピレングリコール−テトラメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート等のランダム構造のオキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリレート化合物等が挙げられる。   On the other hand, examples of the hydroxy group-containing acrylate compound include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 1, Monovalent dihydric alcohols such as 5-pentanediol mono (meth) acrylate, 1,6-hexanediol mono (meth) acrylate, neopentyl glycol mono (meth) acrylate, and hydroxypivalate neopentyl glycol mono (meth) acrylate ( (Meth) acrylate; trimethylolpropane di (meth) acrylate, ethoxylated trimethylolpropane di (meth) acrylate, propoxylated trimethylolpropane di (meth) acrylate, glycerin di (meth) Mono- or di (meth) acrylate of trivalent alcohol such as acrylate, bis (2- (meth) acryloyloxyethyl) hydroxyethyl isocyanurate, or a hydroxyl group obtained by modifying a part of these alcoholic hydroxyl groups with ε-caprolactone Containing mono- and di (meth) acrylates; monofunctional hydroxyl groups such as pentaerythritol tri (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, and more than trifunctional (meth) acryloyl groups Or a hydroxyl group-containing polyfunctional (meth) acrylate modified with ε-caprolactone; dipropylene glycol mono (meth) acrylate, diethylene glycol mono (meth) acrylate, polypro (Meth) acrylate compounds having an oxyalkylene chain such as lenglycol mono (meth) acrylate and polyethylene glycol mono (meth) acrylate; polyethylene glycol-polypropylene glycol mono (meth) acrylate, polyoxybutylene-polyoxypropylene mono (meth) (Meth) acrylate compounds having a block structure oxyalkylene chain such as acrylate; random structures such as poly (ethylene glycol-tetramethylene glycol) mono (meth) acrylate and poly (propylene glycol-tetramethylene glycol) mono (meth) acrylate And (meth) acrylate compounds having an oxyalkylene chain.

上記した脂肪族ポリイソシアネート化合物又は芳香族ポリイソシアネート化合物とヒドロキシ基含有アクリレート化合物との反応は、ウレタン化触媒の存在下、常法により行うことができる。ここで使用し得るウレタン化触媒は、具体的には、ピリジン、ピロール、トリエチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミンなどのアミン類、トリフェニルホスフィン、トリエチルホスフィンなどのホフィン類、ジブチル錫ジラウレート、オクチル錫トリラウレート、オクチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジアセテート、オクチル酸錫などの有機錫化合物、オクチル酸亜鉛などの有機金属化合物が挙げられる。   The reaction of the above-mentioned aliphatic polyisocyanate compound or aromatic polyisocyanate compound and the hydroxy group-containing acrylate compound can be carried out by a conventional method in the presence of a urethanization catalyst. Specific examples of urethanization catalysts that can be used here include amines such as pyridine, pyrrole, triethylamine, diethylamine, and dibutylamine, phosphines such as triphenylphosphine and triethylphosphine, dibutyltin dilaurate, octyltin trilaurate, and octyl. Examples thereof include organotin compounds such as tin diacetate, dibutyltin diacetate, and tin octylate, and organometallic compounds such as zinc octylate.

これらのウレタンアクリレート樹脂の中でも特に脂肪族ポリイソシアネート化合物とヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート化合物とを反応させて得られるものが硬化塗膜の透明性に優れ、かつ、活性エネルギー線に対する感度が良好で硬化性に優れる点から好ましい。   Among these urethane acrylate resins, those obtained by reacting an aliphatic polyisocyanate compound with a hydroxy group-containing (meth) acrylate compound are excellent in transparency of the cured coating film and have good sensitivity to active energy rays. It is preferable from the viewpoint of excellent curability.

次に、不飽和ポリエステル樹脂は、α,β−不飽和二塩基酸又はその酸無水物、芳香族飽和二塩基酸又はその酸無水物、及び、グリコール類の重縮合によって得られる硬化性樹脂であり、α,β−不飽和二塩基酸又はその酸無水物としては、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロロマレイン酸、及びこれらのエステル等が挙げられる。芳香族飽和二塩基酸又はその酸無水物としては、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ニトロフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、ハロゲン化無水フタル酸及びこれらのエステル等が挙げられる。脂肪族あるいは脂環族飽和二塩基酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、グルタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸及びこれらのエステル等が挙げられる。グリコール類としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2−メチルプロパン−1,3−ジオール、ネオペンチルグリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、エチレングリコールカーボネート、2,2−ジ−(4−ヒドロキシプロポキシジフェニル)プロパン等が挙げられ、その他にエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等の酸化物も同様に使用できる。   Next, the unsaturated polyester resin is a curable resin obtained by polycondensation of α, β-unsaturated dibasic acid or acid anhydride thereof, aromatic saturated dibasic acid or acid anhydride thereof, and glycols. The α, β-unsaturated dibasic acid or its acid anhydride includes maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, chloromaleic acid, and esters thereof. As aromatic saturated dibasic acid or acid anhydride thereof, phthalic acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, nitrophthalic acid, tetrahydrophthalic anhydride, endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, halogenated phthalic anhydride and these Examples include esters. Examples of the aliphatic or alicyclic saturated dibasic acid include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, glutaric acid, hexahydrophthalic anhydride, and esters thereof. As glycols, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2-methylpropane-1,3-diol, neopentyl glycol, triethylene glycol, Examples include tetraethylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, ethylene glycol carbonate, 2,2-di- (4-hydroxypropoxydiphenyl) propane, and others. In addition, oxides such as ethylene oxide and propylene oxide can be used in the same manner.

次に、エポキシビニルエステル樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂のエポキシ基に(メタ)アクリル酸を反応させて得られるものが挙げられる。   Next, as an epoxy vinyl ester resin, (meth) acrylic acid is reacted with an epoxy group of an epoxy resin such as a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, a phenol novolac type epoxy resin, or a cresol novolak type epoxy resin. What is obtained is mentioned.

また、マレイミド基含有樹脂としては、N−ヒドロキシエチルマレイミドとイソホロンジイソシアネートとをウレタン化して得られる2官能マレイミドウレタン化合物、マレイミド酢酸とポリテトラメチレングリコールとをエステル化して得られる2官能マレイミドエステル化合物、マレイミドカプロン酸とペンタエリスリトールのテトラエチレンオキサイド付加物とをエステル化して得られる4官能マレイミドエステル化合物、マレイミド酢酸と多価アルコール化合物とをエステル化して得られる多官能マレイミドエステル化合物等が挙げられる。これらの活性エネルギー線硬化型樹脂(B)は、単独で用いることも2種以上併用することもできる。   As the maleimide group-containing resin, a bifunctional maleimide urethane compound obtained by urethanizing N-hydroxyethylmaleimide and isophorone diisocyanate, a bifunctional maleimide ester compound obtained by esterifying maleimide acetic acid and polytetramethylene glycol, Examples thereof include a tetrafunctional maleimide ester compound obtained by esterification of maleimidocaproic acid and a tetraethylene oxide adduct of pentaerythritol, a polyfunctional maleimide ester compound obtained by esterification of maleimide acetic acid and a polyhydric alcohol compound, and the like. These active energy ray-curable resins (B) can be used alone or in combination of two or more.

前記活性エネルギー線硬化性単量体(C)としては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、数平均分子量が150〜1000の範囲にあるポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、数平均分子量が150〜1000の範囲にあるポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスルトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスルトールヘキサ(メタ)アクリレート、ペンタエリスルトールテトラ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスルトールペンタ(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート等の脂肪族アルキル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、2−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−(ジエチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、2−(ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジプロピレングルリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリブタジエン(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリブチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリスチリルエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、メトキシ化シクロデカトリエン(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート;マレイミド、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−プロピルマレイミド、N−ブチルマレイミド、N−ヘキシルマレイミド、N−オクチルマレイミド、N−ドデシルマレイミド、N−ステアリルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、2−マレイミドエチル−エチルカーボネート、2−マレイミドエチル−プロピルカーボネート、N−エチル−(2−マレイミドエチル)カーバメート、N,N−ヘキサメチレンビスマレイミド、ポリプロピレングリコール−ビス(3−マレイミドプロピル)エーテル、ビス(2−マレイミドエチル)カーボネート、1,4−ジマレイミドシクロヘキサン等のマレイミド類などが挙げられる。   Examples of the active energy ray-curable monomer (C) include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, and a number average molecular weight in the range of 150 to 1,000. Polyethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di having a number average molecular weight in the range of 150 to 1000 (Meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 1,3-butanediol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol (Meth) acrylate, hydroxypivalate ester neopentyl glycol di (meth) acrylate, bisphenol A di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol Hexa (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, Propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, decyl (meta Aliphatic alkyl (meth) acrylates such as acrylate, isodecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate , 3-chloro-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, 2-butoxyethyl (meth) acrylate, 2- (diethylamino) ethyl (meth) acrylate, 2- (dimethyl Amino) ethyl (meth) acrylate, γ- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, methoxydiethylene glycol (meth) acrylate, methoxydi Lopylene glycol (meth) acrylate, nonylphenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, nonylphenoxypolypropylene glycol (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, phenoxydipropylene glycolicol (meth) acrylate, phenoxypolypropylene glycol (meth) acrylate, Polybutadiene (meth) acrylate, polyethylene glycol-polypropylene glycol (meth) acrylate, polyethylene glycol-polybutylene glycol (meth) acrylate, polystyrylethyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, dicyclopenta Nyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acryl , Isobornyl (meth) acrylate, methoxylated cyclodecatriene (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate; maleimide, N-methylmaleimide, N-ethylmaleimide, N-propylmaleimide, N-butylmaleimide, N-hexyl Maleimide, N-octylmaleimide, N-dodecylmaleimide, N-stearylmaleimide, N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, 2-maleimidoethyl-ethylcarbonate, 2-maleimidoethyl-propylcarbonate, N-ethyl- (2- Maleimidoethyl) carbamate, N, N-hexamethylene bismaleimide, polypropylene glycol-bis (3-maleimidopropyl) ether, bis (2-maleimidoethyl) carbonate, 1,4-di And maleimides such as maleimide cyclohexane.

これらのなかでも特に硬化塗膜の硬度に優れる点からトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスルトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスルトールヘキサ(メタ)アクリレート、ペンタエリスルトールテトラ(メタ)アクリレート等の3官能以上の多官能(メタ)アクリレートが好ましい。これらの活性エネルギー線硬化性単量体(C)は、単独で用いることも2種以上併用することもできる。   Among these, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, pentaerythritol tetra ( A trifunctional or higher polyfunctional (meth) acrylate such as (meth) acrylate is preferred. These active energy ray-curable monomers (C) can be used alone or in combination of two or more.

本発明の活性エネルギー線硬化型組成物において、本発明の重合性フッ素系化合物を含フッ素界面活性剤として使用する場合、その使用量は、前記活性エネルギー線硬化型樹脂(B)及び活性エネルギー線硬化性単量体(C)の合計100質量部に対して、0.01〜10質量部の範囲であることが好ましく、0.1〜5質量%の範囲であることがより好ましい。本発明の重合性フッ素系化合物の使用量がこの範囲であれば、レベリング性、撥水撥油性、防汚性を十分なものにすることができ、該組成物の硬化後の硬度や透明性も十分なものとすることができる。   In the active energy ray-curable composition of the present invention, when the polymerizable fluorine-based compound of the present invention is used as a fluorine-containing surfactant, the amount used thereof is the active energy ray-curable resin (B) and the active energy beam. The range is preferably from 0.01 to 10 parts by mass, more preferably from 0.1 to 5% by mass, based on 100 parts by mass of the total amount of the curable monomer (C). If the amount of the polymerizable fluorine-based compound of the present invention is within this range, the leveling property, water / oil repellency and antifouling property can be made sufficient, and the hardness and transparency after curing of the composition can be achieved. Can also be sufficient.

本発明の重合性フッ素系化合物又は活性エネルギー線硬化型組成物は、基材に塗布後、活性エネルギー線を照射することで硬化塗膜とすることができる。この活性エネルギー線とは、紫外線、電子線、α線、β線、γ線のような電離放射線をいう。活性エネルギー線として紫外線を照射して硬化塗膜とする場合には、該重合性フッ素系化合物又は活性エネルギー線硬化型組成物中に光重合開始剤(D)を添加し、硬化性を向上することが好ましい。また、必要であればさらに光増感剤を添加して、硬化性を向上することもできる。一方、電子線、α線、β線、γ線のような電離放射線を用いる場合には、光重合開始剤や光増感剤を用いなくても速やかに硬化するので、特に光重合開始剤(D)や光増感剤を添加する必要はない。   The polymerizable fluorine-based compound or the active energy ray-curable composition of the present invention can be formed into a cured coating film by irradiating active energy rays after being applied to a substrate. The active energy rays refer to ionizing radiation such as ultraviolet rays, electron beams, α rays, β rays, and γ rays. When a cured coating film is formed by irradiating ultraviolet rays as active energy rays, a photopolymerization initiator (D) is added to the polymerizable fluorine compound or active energy ray curable composition to improve curability. It is preferable. Further, if necessary, a photosensitizer can be further added to improve curability. On the other hand, when ionizing radiation such as electron beam, α-ray, β-ray, and γ-ray is used, it cures quickly without using a photopolymerization initiator or photosensitizer. It is not necessary to add D) or a photosensitizer.

前記光重合開始剤(D)としては、分子内開裂型光重合開始剤及び水素引き抜き型光重合開始剤が挙げられる。分子内開裂型光重合開始剤としては、例えば、ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、2−メチル−2−モルホリノ(4−チオメチルフェニル)プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン等のアセトフェノン系化合物;ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾイン類;2,4,6−トリメチルベンゾインジフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキシド等のアシルホスフィンオキシド系化合物;ベンジル、メチルフェニルグリオキシエステル等が挙げられる。   Examples of the photopolymerization initiator (D) include intramolecular cleavage type photopolymerization initiators and hydrogen abstraction type photopolymerization initiators. Examples of the intramolecular cleavage type photopolymerization initiator include diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzyldimethyl ketal, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy. 2-methylpropan-1-one, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 1-hydroxycyclohexyl-phenylketone, 2-methyl-2-morpholino (4-thio) Acetophenone-based compounds such as methylphenyl) propan-1-one and 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone; benzoins such as benzoin, benzoin methyl ether and benzoin isopropyl ether; 4,6-trimethylbenzoindiphenylphos In'okishido, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) - acyl phosphine oxide-based compounds such as triphenylphosphine oxide; benzyl, and methyl phenylglyoxylate ester.

一方、水素引き抜き型光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル−4−フェニルベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチル−ジフェニルサルファイド、アクリル化ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物;2−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン等のチオキサントン系化合物;ミヒラ−ケトン、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン等のアミノベンゾフェノン系化合物;10−ブチル−2−クロロアクリドン、2−エチルアンスラキノン、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン等が挙げられる。   On the other hand, examples of the hydrogen abstraction type photopolymerization initiator include benzophenone, methyl 4-phenylbenzophenone, o-benzoylbenzoate, 4,4′-dichlorobenzophenone, hydroxybenzophenone, 4-benzoyl-4′-methyl-diphenyl sulfide. Benzophenone compounds such as acrylated benzophenone, 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3′-dimethyl-4-methoxybenzophenone; 2-isopropylthioxanthone, 2,4 A thioxanthone compound such as dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, and 2,4-dichlorothioxanthone; an aminobenzophenone compound such as Michler's ketone and 4,4′-diethylaminobenzophenone; 2-chloro acridone, 2-ethyl anthraquinone, 9,10-phenanthrenequinone, camphorquinone, and the like.

上記の光重合開始剤(D)の中でも、活性エネルギー線硬化型組成物中の前記活性エネルギー線硬化性樹脂(B)及び活性エネルギー線硬化性単量体(C)との相溶性に優れる点から、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、及びベンゾフェノンが好ましく、特に、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンが好ましい。これらの光重合開始剤(D)は、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。   Among the photopolymerization initiators (D), the compatibility with the active energy ray curable resin (B) and the active energy ray curable monomer (C) in the active energy ray curable composition is excellent. Therefore, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and benzophenone are preferable, and 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone is particularly preferable. These photopolymerization initiators (D) can be used alone or in combination of two or more.

また、前記光増感剤としては、例えば、脂肪族アミン、芳香族アミン等のアミン類、o−トリルチオ尿素等の尿素類、ナトリウムジエチルジチオホスフェート、s−ベンジルイソチウロニウム−p−トルエンスルホネート等の硫黄化合物などが挙げられる。   Examples of the photosensitizer include amines such as aliphatic amines and aromatic amines, ureas such as o-tolylthiourea, sodium diethyldithiophosphate, s-benzylisothiuronium-p-toluenesulfonate, and the like. And sulfur compounds.

これらの光重合開始剤及び光増感剤の使用量は、活性エネルギー線硬化型組成物中の不揮発成分100質量部に対し、各々0.01〜20質量部が好ましく、0.1〜15質量%がより好ましく、0.3〜7質量部がさらに好ましい。   These photopolymerization initiators and photosensitizers are preferably used in an amount of 0.01 to 20 parts by weight, preferably 0.1 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the nonvolatile component in the active energy ray-curable composition. % Is more preferable, and 0.3 to 7 parts by mass is more preferable.

さらに、本発明の活性エネルギー線硬化型組成物は、用途、特性等の目的に応じ、本発明の効果を損なわない範囲で、粘度や屈折率の調整、あるいは、塗膜の色調の調整やその他の塗料性状や塗膜物性の調整を目的に各種の配合材料、例えば、各種有機溶剤、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、石油樹脂、フッ素樹脂等の各種樹脂、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、ポリエチレン、ポリプロピレン、カーボン、酸化チタン、アルミナ、銅、シリカ微粒子等の各種の有機又は無機粒子、重合開始剤、重合禁止剤、帯電防止剤、消泡剤、粘度調整剤、耐光安定剤、耐候安定剤、耐熱安定剤、酸化防止剤、防錆剤、スリップ剤、ワックス、艶調整剤、離型剤、相溶化剤、導電調整剤、顔料、染料、分散剤、分散安定剤、シリコーン系、炭化水素系界面活性剤等を併用することができる。   Furthermore, the active energy ray-curable composition of the present invention is not limited to the effects of the present invention, depending on the purpose of use, characteristics, etc. Various compounding materials for the purpose of adjusting coating properties and coating film properties, such as various organic solvents, acrylic resins, phenol resins, polyester resins, polystyrene resins, urethane resins, urea resins, melamine resins, alkyd resins, epoxy resins, Various resins such as polyamide resin, polycarbonate resin, petroleum resin, fluororesin, various organic or inorganic particles such as PTFE (polytetrafluoroethylene), polyethylene, polypropylene, carbon, titanium oxide, alumina, copper, silica fine particles, polymerization initiation Agent, polymerization inhibitor, antistatic agent, antifoaming agent, viscosity modifier, light resistance stabilizer, weather resistance stabilizer, heat resistance Fixing agent, antioxidant, rust inhibitor, slip agent, wax, gloss adjuster, mold release agent, compatibilizer, conductivity modifier, pigment, dye, dispersant, dispersion stabilizer, silicone-based, hydrocarbon-based interface An activator or the like can be used in combination.

上記の各配合成分中、有機溶媒は、本発明の活性エネルギー線硬化型組成物の溶液粘度を適宜調整する上で有用であり、特に薄膜コーティングを行うためには、膜厚を調整することが容易となる。ここで使用できる有機溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;メタノール、エタノール、イソプロパノール、t−ブタノール等のアルコール類;酢酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類などが挙げられる。これらの溶剤は、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。   Among the above ingredients, the organic solvent is useful for appropriately adjusting the solution viscosity of the active energy ray-curable composition of the present invention. In particular, in order to perform thin film coating, the film thickness can be adjusted. It becomes easy. Examples of the organic solvent that can be used here include aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, and t-butanol; esters such as ethyl acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate; Examples thereof include ketones such as methyl isobutyl ketone and cyclohexanone. These solvents can be used alone or in combination of two or more.

ここで有機溶媒の使用量は、用途や目的とする膜厚や粘度によって異なるが、硬化成分の全質量に対して、質量基準で、0.5〜4倍量の範囲であることが好ましい。   Here, the amount of the organic solvent used varies depending on the intended use and the target film thickness and viscosity, but is preferably in the range of 0.5 to 4 times the mass of the total mass of the curing component.

本発明の活性エネルギー線硬化型組成物を硬化させる活性エネルギー線としては、上記の通り、紫外線、電子線、α線、β線、γ線のような電離放射線であるが、具体的なエネルギー源又は硬化装置としては、例えば、殺菌灯、紫外線用蛍光灯、カーボンアーク、キセノンランプ、複写用高圧水銀灯、中圧又は高圧水銀灯、超高圧水銀灯、無電極ランプ、メタルハライドランプ、自然光等を光源とする紫外線、又は走査型、カーテン型電子線加速器による電子線等が挙げられる。   As described above, the active energy rays for curing the active energy ray-curable composition of the present invention are ionizing radiations such as ultraviolet rays, electron beams, α rays, β rays, and γ rays. Or as a curing device, for example, a germicidal lamp, an ultraviolet fluorescent lamp, a carbon arc, a xenon lamp, a high-pressure mercury lamp for copying, a medium or high-pressure mercury lamp, an ultra-high pressure mercury lamp, an electrodeless lamp, a metal halide lamp, natural light, etc. Examples of the electron beam include ultraviolet rays, a scanning type, and a curtain type electron beam accelerator.

これらの中でも特に紫外線であることが好ましく、酸素等による硬化阻害を避けるため、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で、紫外線を照射することが好ましい。また、必要に応じて熱をエネルギー源として併用し、紫外線にて硬化した後、熱処理を行ってもよい。   Among these, ultraviolet rays are particularly preferable, and ultraviolet rays are preferably irradiated in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas in order to avoid curing inhibition due to oxygen or the like. Further, if necessary, heat may be used as an energy source and heat treatment may be performed after curing with ultraviolet rays.

本発明の活性エネルギー線硬化型組成物の塗工方法は用途により異なるが、例えば、グラビアコーター、ロールコーター、コンマコーター、ナイフコーター、エアナイフコーター、カーテンコーター、キスコーター、シャワーコーター、ホイーラーコーター、スピンコーター、ディッピング、スクリーン印刷、スプレー、アプリケーター、バーコーター等を用いた塗布方法、あるいは各種金型を用いた成形方法等が挙げられる。   The application method of the active energy ray-curable composition of the present invention varies depending on the application. For example, a gravure coater, roll coater, comma coater, knife coater, air knife coater, curtain coater, kiss coater, shower coater, wheeler coater, spin coater , Coating methods using dipping, screen printing, spraying, applicators, bar coaters, etc., or molding methods using various molds.

本発明の重合性フッ素系化合物の硬化塗膜は、優れた防汚性(撥インク性、耐指紋性等)、耐擦傷性等を有するため、物品の表面に塗布・硬化することで、物品の表面に防汚性、耐擦傷性等を付与することができる。また、本発明の重合性フッ素系化合物は、塗材に含フッ素界面活性剤として添加することで、その塗材にレベリング性を付与することもできるため、本発明の活性エネルギー線硬化型組成物は、高いレベリング性を有する。   The cured coating film of the polymerizable fluorine-based compound of the present invention has excellent antifouling properties (ink repellency, fingerprint resistance, etc.), scratch resistance, and the like. It is possible to impart antifouling property, scratch resistance, etc. Further, the polymerizable fluorine-based compound of the present invention can impart leveling properties to the coating material by adding it as a fluorine-containing surfactant to the coating material. Therefore, the active energy ray-curable composition of the present invention. Has high leveling properties.

本発明の重合性フッ素系化合物又は活性エネルギー線硬化型組成物を用いて防汚性(撥インク性、耐指紋性等)を付与できる物品としては、TACフィルム等の液晶ディスプレイ(LCD)の偏光板用フィルム;プラズマディスプレイ(PDP)、有機ELディスプレイ等の各種ディスプレイ画面;タッチパネル;携帯電話筐体又は携帯電話の画面;CD、DVD、ブルーレイディスク等の光学記録媒体;インサートモールド(IMD、IMF)用転写フィルム;コピー機、プリンター等のOA機器用ゴムローラー;コピー機、スキャナー等のOA機器の読み取り部のガラス面;カメラ、ビデオカメラ、メガネ等の光学レンズ;腕時計等の時計の風防、ガラス面;自動車、鉄道車輌等の各種車輌のウインドウ;化粧板等の各種建材;住宅の窓ガラス;家具等の木工材料、人工・合成皮革、家電の筐体等の各種プラスチック成形品、FRP浴槽などが挙げられる。これらの物品表面に本発明の重合性フッ素系化合物又は活性エネルギー線硬化型組成物を塗布し、紫外線等の活性エネルギー線を照射して硬化塗膜を形成することで、物品表面に防汚性を付与することができる。また、本発明の重合性フッ素系化合物を各物品に適した各種塗料に添加し、塗布・乾燥することで、物品表面に防汚性を付与することも可能である。   Examples of articles that can be imparted with antifouling properties (ink repellency, fingerprint resistance, etc.) using the polymerizable fluorine-based compound or active energy ray-curable composition of the present invention include polarization of liquid crystal displays (LCD) such as TAC films. Films for plates; Various display screens such as plasma display (PDP) and organic EL display; Touch panel; Mobile phone casing or mobile phone screen; Optical recording media such as CD, DVD, Blu-ray disc; Insert mold (IMD, IMF) Transfer film for use; Rubber rollers for OA equipment such as copiers and printers; Glass surfaces of reading parts of OA equipment such as copiers and scanners; Optical lenses such as cameras, video cameras and glasses; Windshields for watches such as watches; Glass Surface: windows of various vehicles such as automobiles and railway vehicles; various building materials such as decorative panels; windows of houses Las; furniture such woodworking materials, artificial-synthetic leather, home appliances of the housing or the like of various plastic molded products, such as FRP bathtubs and the like. By applying the polymerizable fluorine-based compound or active energy ray-curable composition of the present invention to the surface of these articles and irradiating active energy rays such as ultraviolet rays to form a cured coating film, antifouling properties are formed on the article surfaces. Can be granted. Moreover, it is also possible to add antifouling property to the article surface by adding the polymerizable fluorine-based compound of the present invention to various paints suitable for each article, coating and drying.

また、本発明の重合性フッ素系化合物を添加し、レベリング性を向上するとともに、塗膜に防汚性(撥インク性、耐指紋性等)を付与できる塗材としては、TACフィルム等のLCDの偏光板用フィルムのハードコート材、アンチグレア(AG:防眩)コート材又は反射防止(LR)コート材;プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ(PDP)等の各種ディスプレイ画面用ハードコート材;タッチパネル用ハードコート材;液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、CCD、CMOS等の撮像素子などに用いられるカラーフィルター(以下、「CF」という。)に使用されるRGBの各画素を形成するためのカラーレジスト、印刷インク、インクジェットインク又は塗料;CFのブラックマトリックス用のブラックレジスト、印刷インク、インクジェットインク又は塗料;プラズマディスプレイ(PDP)、有機ELディスプレイ等の画素隔壁用樹脂組成物;携帯電話筐体用塗料又はハードコート材;携帯電話の画面用ハードコート材;CD、DVD、ブルーレイディスク等の光学記録媒体用ハードコート材;インサートモールド(IMD、IMF)用転写フィルム用ハードコート材;コピー機、プリンター等のOA機器用ゴムローラー用コート材;コピー機、スキャナー等のOA機器の読み取り部のガラス用コート材;カメラ、ビデオカメラ、メガネ等の光学レンズ用コート材;腕時計等の時計の風防、ガラス用コート材;自動車、鉄道車輌等の各種車輌のウインドウ用コート材;化粧板等の各種建材用印刷インキ又は塗料;住宅の窓ガラス用コート材;家具等の木工用塗料;人工・合成皮革用コート材;家電の筐体等の各種プラスチック成形品用塗料又はコート材;FRP浴槽用塗料又はコート材などが挙げられる。   In addition, as a coating material that can improve the leveling property by adding the polymerizable fluorine-based compound of the present invention and impart antifouling properties (ink repellency, fingerprint resistance, etc.) to the coating film, an LCD such as a TAC film can be used. Hard coating material for polarizing film, anti-glare (AG: anti-glare) coating material or anti-reflection (LR) coating material; hard coating material for various display screens such as plasma display and organic EL display (PDP); Coating material: Color resist and printing ink for forming each pixel of RGB used for a color filter (hereinafter referred to as “CF”) used for an image sensor such as a liquid crystal display, an organic EL display, a CCD, a CMOS, etc. , Inkjet ink or paint; black resist for CF black matrix, printing Ink, inkjet ink or paint; Resin composition for pixel partition walls such as plasma display (PDP), organic EL display; Mobile phone casing paint or hard coat material; Mobile phone screen hard coat material; CD, DVD, Blu-ray Hard coating materials for optical recording media such as discs; Hard coating materials for transfer films for insert molds (IMD, IMF); Coating materials for rubber rollers for OA equipment such as copying machines and printers; OA equipment such as copying machines and scanners Glass coating material for reading unit; Coating material for optical lenses such as cameras, video cameras and glasses; Windshield for watches such as watches; Coating material for glass; Window coating materials for various vehicles such as automobiles and railway vehicles; Printing ink or paint for various building materials such as coating materials for window glass in houses; Paints; artificial & synthetic leather for coating material; consumer electronics enclosure such as various plastic article for paint or coating material; and FRP tub paint or coating material and the like.

さらに、本発明の重合性フッ素系化合物又は活性エネルギー線硬化型組成物を用いて耐擦傷性(耐スクラッチ性)及び防汚性を付与できる物品としては、LCDのバックライト部材であるプリズムシート又は拡散シート等が挙げられる。また、プリズムシート又は拡散シート用コート材に本発明の重合性フッ素系化合物を添加することで、該コート材のレベリング性を向上するとともに、コート材の塗膜に耐擦傷性(耐スクラッチ性)及び防汚性を付与することができる。   Further, as an article that can be provided with scratch resistance (scratch resistance) and antifouling property using the polymerizable fluorine-based compound or active energy ray-curable composition of the present invention, a prism sheet that is a backlight member of an LCD or Examples thereof include a diffusion sheet. Further, by adding the polymerizable fluorine-based compound of the present invention to the prism sheet or the diffusion sheet coating material, the leveling property of the coating material is improved and the coating film of the coating material is scratch resistant (scratch resistance). And antifouling property can be provided.

また、本発明の重合性フッ素系化合物の硬化塗膜は低屈折率であるため、LCD等の各種ディスプレイ表面への蛍光灯等の映り込みを防止する反射防止層中の低屈折率層用塗材としても用いることができる。また、反射防止層用の塗材、特に反射防止層中の低屈折率層用塗材に本発明の重合性フッ素系化合物を添加することで、塗膜の低屈折率を維持しつつ、塗膜表面に防汚性を付与することもできる。   Further, since the cured coating film of the polymerizable fluorine-based compound of the present invention has a low refractive index, the coating for the low refractive index layer in the antireflection layer for preventing the reflection of a fluorescent lamp or the like on the surface of various displays such as LCDs. It can also be used as a material. Further, by adding the polymerizable fluorine-based compound of the present invention to the coating material for the antireflection layer, particularly the coating material for the low refractive index layer in the antireflection layer, the coating material can be applied while maintaining the low refractive index of the coating film. Antifouling properties can also be imparted to the membrane surface.

さらに、本発明の重合性フッ素系化合物又は活性エネルギー線硬化型組成物を用いることができるその他の用途として、光ファイバクラッド材、導波路、液晶パネルの封止材、各種光学用シール材、光学用接着剤等が挙げられる。   Furthermore, as other applications in which the polymerizable fluorine-based compound or active energy ray-curable composition of the present invention can be used, optical fiber cladding materials, waveguides, liquid crystal panel sealing materials, various optical sealing materials, optical Adhesives and the like.

特に、LCD用偏光板の保護フィルム用コート材用途のうち、アンチグレアコート材として本発明の活性エネルギー線硬化型組成物を用いる場合、上記した各組成のうち、シリカ微粒子、アクリル樹脂微粒子、ポリスチレン樹脂微粒子等の無機又は有機微粒子を、本発明の活性エネルギー線硬化型組成物中の硬化成分の全質量の0.1〜0.5倍量となる割合で配合することで防眩性に優れたものとなるため好ましい。   In particular, when the active energy ray-curable composition of the present invention is used as an antiglare coating material among coating materials for protective films for polarizing plates for LCDs, among the above-mentioned compositions, silica fine particles, acrylic resin fine particles, polystyrene resin Excellent anti-glare properties by blending inorganic or organic fine particles such as fine particles at a ratio of 0.1 to 0.5 times the total mass of the curing component in the active energy ray-curable composition of the present invention. Since it becomes a thing, it is preferable.

また、本発明の重合性フッ素系化合物又は活性エネルギー線硬化型組成物を、LCD用偏光板の保護フィルム用アンチグレアコート材に用いる場合、コート材を硬化させる前に凹凸の表面形状の金型に接触させた後、金型と反対側から活性エネルギー線を照射して硬化し、コート層の表面をエンボス加工して防眩性を付与する転写法にも適用できる。また、塗材を硬化させる前に鏡面を有する金型又はフィルムに接触させた後、金型又はフィルムと反対側から活性エネルギー線を照射して硬化し、塗膜の表面を鏡面とする転写法にも適用できる。   In addition, when the polymerizable fluorine-based compound or the active energy ray-curable composition of the present invention is used for an antiglare coating material for a protective film of a polarizing plate for LCD, it is applied to a mold having an uneven surface shape before the coating material is cured. After the contact, the active energy ray is irradiated from the side opposite to the mold and cured, and the surface of the coating layer can be embossed to apply an antiglare property. In addition, a transfer method in which the surface of the coating film is mirrored by irradiating with an active energy ray from the opposite side of the mold or film after contacting the mold or film having a mirror surface before curing the coating material. It can also be applied to.

以下に本発明を具体的な実施例を挙げてより詳細に説明する。なお、本発明の重合性フッ素系化合物の中間体であるポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖とその両末端にエポキシ基を有する化合物のエポキシ当量、ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖とその両末端に(メタ)アクリロイル基を有する化合物の酸価、IRスペクトル及びNMRスペクトルの測定方法、並びに重合性フッ素系化合物のGPCの測定条件は下記の通りである。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. The poly (perfluoroalkylene ether) chain, which is an intermediate of the polymerizable fluorine-based compound of the present invention, and the epoxy equivalent of the compound having an epoxy group at both ends thereof, the poly (perfluoroalkylene ether) chain and both ends thereof. The acid value of the compound having a (meth) acryloyl group, the measurement method of the IR spectrum and the NMR spectrum, and the measurement conditions of GPC of the polymerizable fluorine-based compound are as follows.

[IRスペクトルの測定方法]
株式会社島津製作所製「IRPrestige−21」の測定装置を用いて、試料をKBr板に塗って測定を行った。
[IR spectrum measurement method]
Using a measuring device of “IR Prestige-21” manufactured by Shimadzu Corporation, the sample was applied to a KBr plate and measured.

[エポキシ当量の測定方法]
試料(1±0.3ミリモル当量)をメチルエチルケトン20mlに溶解させ、セチルトリメチルアンモニウムブロマイドの20質量%酢酸溶液(CTMAB)5mlを加え、クリスタルバイオレット指示薬(酢酸溶液)4〜6滴加え、スターラーでかき混ぜながら0.1mol/l過塩素酸酢酸溶液(0.1mol/l HClO)で滴定した。0.1mol/l過塩素酸酢酸溶液を1滴加えて青紫色から青色に変化し、青色を1分間持続したところを終点として滴定量を得た。また、溶剤の体積膨張係数は、温度による補正が必要のため、過塩素酸酢酸溶液の温度を記録した。同時に試料を用いない空試験を行って同様に滴定量を測定し、得られた滴定量を用いて下式(2)にしたがってエポキシ当量を求めた。
[Measurement method of epoxy equivalent]
Dissolve the sample (1 ± 0.3 mmol equivalent) in 20 ml of methyl ethyl ketone, add 5 ml of 20% by mass acetic acid solution (CTMAB) of cetyltrimethylammonium bromide, add 4-6 drops of crystal violet indicator (acetic acid solution), and stir with a stirrer. The solution was titrated with a 0.1 mol / l perchloric acid acetic acid solution (0.1 mol / l HClO 4 ). One drop of 0.1 mol / l perchloric acid acetic acid solution was added to change the color from blue-violet to blue, and the titration was obtained with the end point being blue for 1 minute. Moreover, since the volume expansion coefficient of the solvent needs to be corrected by temperature, the temperature of the perchloric acid acetic acid solution was recorded. At the same time, a blank test without using a sample was performed to measure the titration amount in the same manner, and the epoxy equivalent was determined according to the following formula (2) using the obtained titration amount.

Figure 2012072232
W :試料量(g)
Vs:本試験に要する0.1mol/l HClOの適定量(ml)
Vb:空試験に要する0.1mol/l HClOの適定量(ml)
20:0.1mol/l HClOの20℃における力価
t :滴定時の0.1mol/l HClOの液温(℃)
Figure 2012072232
W: Sample amount (g)
Vs: Appropriate amount of 0.1 mol / l HClO 4 required for this test (ml)
Vb: Appropriate amount of 0.1 mol / l HClO 4 required for the blank test (ml)
F 20 : titer of 0.1 mol / l HClO 4 at 20 ° C. t: liquid temperature of 0.1 mol / l HClO 4 at titration (° C.)

[酸価の測定方法]
試料1.0gを精秤し、トルエン−メタノール混合溶剤(トルエン70質量部及びメタノール30質量部を混合し、フェノールフタレインを指示薬として、0.1mol/l水酸化カリウムアルコール溶液で中和したもの)30mlに溶解した。フェノールフタレイン指示薬を2〜3滴加え、0.1mol/l水酸化カリウムアルコール溶液(水酸化カリウム7gを純水100mlに溶解した後、エタノールで1000mlとし、2日後に濾過したもの)で滴定した。0.1mol/l水酸化カリウムアルコール溶液を1滴加えて無色から微紅色に変化し、微紅色を30秒間持続したところを終点として滴定量を得た。次いで、得られた滴定量を用いて下式(3)にしたがって酸価を求めた。
[Measurement method of acid value]
1.0 g of a sample is precisely weighed, and a toluene-methanol mixed solvent (70 parts by mass of toluene and 30 parts by mass of methanol are mixed and neutralized with a 0.1 mol / l potassium hydroxide alcohol solution using phenolphthalein as an indicator. ) Dissolved in 30 ml. 2 to 3 drops of phenolphthalein indicator were added and titrated with a 0.1 mol / l potassium hydroxide alcohol solution (7 g of potassium hydroxide dissolved in 100 ml of pure water, then 1000 ml with ethanol and filtered after 2 days). . A drop of 0.1 mol / l potassium hydroxide alcohol solution was added to change the color from colorless to slightly red, and a titration was obtained with the end point being a slight red color lasting 30 seconds. Subsequently, the acid value was calculated | required according to the following Formula (3) using the obtained titer.

Figure 2012072232
S :試料量(g)
V :0.1mol/l水酸化カリウムアルコール溶液の適定量(ml)
F :0.1mol/l水酸化カリウムアルコール溶液の力価
Figure 2012072232
S: Sample amount (g)
V: Appropriate amount of 0.1 mol / l potassium hydroxide alcohol solution (ml)
F: Potency of 0.1 mol / l potassium hydroxide alcohol solution

H−NMR及び13C−NMRスペクトルの測定方法]
日本電子株式会社製「AL−400」を用いて、試料のアセトン−d溶液を分析して化合物の構造解析を行った。
[Method for Measuring 1 H-NMR and 13 C-NMR Spectra]
Using “AL-400” manufactured by JEOL Ltd., the sample acetone-d 6 solution was analyzed to analyze the structure of the compound.

[GPCの測定条件]
測定装置:東ソー株式会社製「HLC−8220 GPC」、
カラム:東ソー株式会社製ガードカラム「HHR−H」(6.0mmI.D.×4cm)
+東ソー株式会社製「TSK−GEL GMHHR−N」(7.8mmI.D.×30cm)
+東ソー株式会社製「TSK−GEL GMHHR−N」(7.8mmI.D.×30cm)
+東ソー株式会社製「TSK−GEL GMHHR−N」(7.8mmI.D.×30cm)
+東ソー株式会社製「TSK−GEL GMHHR−N」(7.8mmI.D.×30cm)
検出器:ELSD(オルテック製「ELSD2000」)
データ処理:東ソー株式会社製「GPC−8020モデルIIデータ解析バージョン4.30」
測定条件:カラム温度 40℃
展開溶媒 テトラヒドロフラン(THF)
流速 1.0ml/分
試料:樹脂固形分換算で1.0質量%のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの(100μl)。
標準試料:前記「GPC−8020モデルIIデータ解析バージョン4.30」の測定マニュアルに準拠して、分子量が既知の下記の単分散ポリスチレンを用いた。
[GPC measurement conditions]
Measuring device: “HLC-8220 GPC” manufactured by Tosoh Corporation
Column: Guard column “HHR-H” manufactured by Tosoh Corporation (6.0 mm ID × 4 cm)
+ "TSK-GEL GMHHR-N" (7.8 mm ID x 30 cm) manufactured by Tosoh Corporation
+ "TSK-GEL GMHHR-N" (7.8 mm ID x 30 cm) manufactured by Tosoh Corporation
+ "TSK-GEL GMHHR-N" (7.8 mm ID x 30 cm) manufactured by Tosoh Corporation
+ "TSK-GEL GMHHR-N" (7.8 mm ID x 30 cm) manufactured by Tosoh Corporation
Detector: ELSD ("ELSD2000" manufactured by Oltec)
Data processing: “GPC-8020 Model II data analysis version 4.30” manufactured by Tosoh Corporation
Measurement conditions: Column temperature 40 ° C
Developing solvent Tetrahydrofuran (THF)
Flow rate 1.0 ml / min Sample: A 1.0% by mass tetrahydrofuran solution filtered in terms of resin solids through a microfilter (100 μl).
Standard sample: The following monodisperse polystyrene having a known molecular weight was used in accordance with the measurement manual of “GPC-8020 Model II Data Analysis Version 4.30”.

(単分散ポリスチレン)
東ソー株式会社製「A−500」
東ソー株式会社製「A−1000」
東ソー株式会社製「A−2500」
東ソー株式会社製「A−5000」
東ソー株式会社製「F−1」
東ソー株式会社製「F−2」
東ソー株式会社製「F−4」
東ソー株式会社製「F−10」
東ソー株式会社製「F−20」
東ソー株式会社製「F−40」
東ソー株式会社製「F−80」
東ソー株式会社製「F−128」
東ソー株式会社製「F−288」
東ソー株式会社製「F−550」
(Monodispersed polystyrene)
“A-500” manufactured by Tosoh Corporation
"A-1000" manufactured by Tosoh Corporation
"A-2500" manufactured by Tosoh Corporation
"A-5000" manufactured by Tosoh Corporation
“F-1” manufactured by Tosoh Corporation
"F-2" manufactured by Tosoh Corporation
“F-4” manufactured by Tosoh Corporation
“F-10” manufactured by Tosoh Corporation
“F-20” manufactured by Tosoh Corporation
“F-40” manufactured by Tosoh Corporation
“F-80” manufactured by Tosoh Corporation
“F-128” manufactured by Tosoh Corporation
“F-288” manufactured by Tosoh Corporation
“F-550” manufactured by Tosoh Corporation

(実施例1)
撹拌装置、温度計、冷却管及び滴下装置を備えたガラスフラスコに、下記式(a2−1−1)で表される両末端に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物(以下、「化合物(a2−1−1)と略記する。水酸基当量は、740g/eq)50質量部、エピクロロヒドリン62.5質量部及びエタノール20質量部を仕込んだ。次いで、窒素気流下で攪拌を開始し、フラスコ内温度を50℃に保ちながら、49質量%水酸化ナトリウム水溶液8.3質量部を2時間かけて滴下した。滴下終了後、60℃まで昇温して3時間攪拌した後、室温に戻した。
Example 1
In a glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser and a dropping device, a perfluoropolyether compound having a hydroxyl group at both ends represented by the following formula (a2-1-1) (hereinafter referred to as “compound (a2- 1-1) The hydroxyl group equivalent was 740 g / eq), 50 parts by mass, epichlorohydrin 62.5 parts by mass and ethanol 20 parts by mass. While maintaining the internal temperature at 50 ° C., 8.3 parts by mass of a 49% by mass aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise over 2 hours, and after completion of the addition, the temperature was raised to 60 ° C. and stirred for 3 hours, and then returned to room temperature. .

Figure 2012072232
(式中、aは平均5、bは平均8であり、フッ素原子数が平均46である。また、GPC測定による数平均分子量は1,500である。なお、オキシパーフルオロメチレン単位とオキシパーフルオロエチレン単位とはランダム結合である。以下同じ。)
Figure 2012072232
(In the formula, a is 5 on average, b is 8 on average, and the number of fluorine atoms is 46 on average. The number average molecular weight by GPC measurement is 1,500. In addition, oxyperfluoromethylene units and oxyper (The fluoroethylene unit is a random bond. The same shall apply hereinafter.)

次いで、室温に戻した反応液を、イオン交換水を用いて洗浄した。洗浄は、反応液にイオン交換水50質量部を加えて撹拌後、静置して水層を分液により分離する操作を2回繰り返すことにより行った。洗浄した反応液中から、未反応のエピクロロヒドリンを減圧蒸留することにより留去し、濾過して取り出すことで、下記式(a3−1−1)で表されるポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖とその両末端にエポキシ基を有する化合物(以下、「化合物(a3−1−1)」と略記する。)52.2質量部を得た。この化合物(a3−1−1)は透明液体で、エポキシ当量は1,060g/eq.であり、下記式(a3−1−1)中の繰り返し単位数nの平均値は0.4であった。なお、繰り返し単位数nの平均値は、前記化合物(a2−1−1)の水酸基当量及び化合物(a3−1−1)のエポキシ当量の値を用いて下式(1)により算出した。なお、化合物(a2−1−1)の水酸基当量は、19F−NMRを測定し、水酸基とメチレンを介して隣接しているCF部分の化学シフト、パーフルオロメチレン基(−CF−)の化学シフト、パーフルオロエチレン基(−CFCF−)の化学シフト等の積分比を求めた後、水酸基とメチレンを介して隣接しているCF部分の化学シフトの積分比を4として、他のパーフルオロメチレン基、パーフルオロエチレン基等の数をそれぞれの積分比から求め、その結果から得られる化合物(a2−1−1)の分子量を2で除することにより求めた。また、化合物(a3−1−1)のエポキシ当量は、上記の方法により測定した。なお、下記実施例2及び3についても同様の方法で繰り返し単位数nの平均値を算出した。 Next, the reaction solution returned to room temperature was washed with ion-exchanged water. Washing was performed by repeating the operation of adding 50 parts by mass of ion-exchanged water to the reaction solution and stirring and then allowing to stand and separating the aqueous layer by liquid separation twice. From the washed reaction solution, unreacted epichlorohydrin is distilled off by distillation under reduced pressure, filtered and taken out to obtain a poly (perfluoroalkylene ether) represented by the following formula (a3-1-1) ) 52.2 parts by mass of a chain and a compound having an epoxy group at both ends thereof (hereinafter abbreviated as “compound (a3-1-1)”) were obtained. This compound (a3-1-1) is a transparent liquid and has an epoxy equivalent of 1,060 g / eq. The average value of the number of repeating units n in the following formula (a3-1-1) was 0.4. In addition, the average value of the repeating unit number n was computed by the following Formula (1) using the value of the hydroxyl equivalent of the said compound (a2-1-1), and the epoxy equivalent of a compound (a3-1-1). The hydroxyl equivalent of the compound (a2-1-1) measures 19 F-NMR, the chemical shift of the CF 2 moiety adjacent is through a hydroxyl group and methylene, perfluoro methylene group (-CF 2 -) And the integral ratio of the chemical shift of the CF 2 moiety adjacent to each other through the hydroxyl group and methylene is determined as 4 and the integral ratio of the chemical shift of the perfluoroethylene group (—CF 2 CF 2 —) is obtained. The number of other perfluoromethylene groups, perfluoroethylene groups, etc. was determined from the respective integration ratios, and the molecular weight of the compound (a2-1-1) obtained from the results was determined by dividing by 2. Moreover, the epoxy equivalent of the compound (a3-1-1) was measured by the above method. For Examples 2 and 3 below, the average value of the number n of repeating units was calculated in the same manner.

Figure 2012072232
Figure 2012072232

Figure 2012072232
Figure 2012072232

次いで、撹拌装置、温度計及び冷却管を備えたガラスフラスコに、上記で得られた化合物(a3−1−1)52.2質量部、メタクリル酸4.4質量部、重合禁止剤としてメトキノン0.03質量部及び触媒としてトリフェニルホスフィン0.17質量部を仕込み、空気気流下で撹拌を開始し、90℃で20時間反応させることにより、下記式(a4−1−1)で表されるポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖とその両末端にメタクリロイル基を有する化合物(以下、「化合物(a4−1−1)」と略記する。)56.5質量部を得た。この化合物(a4−1−1)は透明液体で、そのエポキシ当量は16,000g/eq.であり、酸価は2であり、式中の繰り返し単位数nの平均値は0.4であった。   Subsequently, 52.2 parts by mass of the compound (a3-1-1) obtained above, 4.4 parts by mass of methacrylic acid, and methoquinone 0 as a polymerization inhibitor were placed in a glass flask equipped with a stirrer, a thermometer and a condenser. .03 parts by mass and 0.17 parts by mass of triphenylphosphine as a catalyst, start stirring under an air stream, and react at 90 ° C. for 20 hours to be represented by the following formula (a4-1-1) 56.5 parts by mass of a poly (perfluoroalkylene ether) chain and a compound having a methacryloyl group at both ends thereof (hereinafter abbreviated as “compound (a4-1-1)”) were obtained. This compound (a4-1-1) is a transparent liquid, and its epoxy equivalent is 16,000 g / eq. The acid value was 2, and the average value of the number of repeating units n in the formula was 0.4.

Figure 2012072232
Figure 2012072232

次いで、撹拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、化合物(a4−1−1)22.9質量部、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.01質量部、ウレタン化触媒としてジブチルスズジラウレート0.01質量部を仕込み、空気気流下で攪拌を開始し、80℃に昇温した。その後、1,1−ビス(アクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート(以下、「BEI」と略記する。)4.8質量部を発熱に注意しながら分割して添加した。BEIを添加終了後、80℃で10時間攪拌することにより反応を行い、IRスペクトル測定でイソシアネート基由来の2360cm−1付近の吸収ピークの消失を確認した後、重合性フッ素系化合物(1)27.6質量部を得た。この重合性フッ素系化合物(1)は粘稠液状であった。得られた重合性フッ素系化合物(1)の分子量をGPC(ポリスチレン換算分子量)で測定した結果、数平均分子量1,900、重量平均分子量2,300であった。また、フッ素含有率は40質量%であった。 Next, 22.9 parts by mass of compound (a4-1-1), 0.01 parts by mass of p-methoxyphenol as a polymerization inhibitor, and urethanization were added to a glass flask equipped with a stirrer, thermometer, condenser, and dropping device. As a catalyst, 0.01 part by mass of dibutyltin dilaurate was charged, stirring was started under an air stream, and the temperature was raised to 80 ° C. Thereafter, 4.8 parts by mass of 1,1-bis (acryloyloxymethyl) ethyl isocyanate (hereinafter abbreviated as “BEI”) were added in portions while paying attention to heat generation. After completion of the addition of BEI, the reaction was carried out by stirring at 80 ° C. for 10 hours. After confirming the disappearance of the absorption peak near 2360 cm −1 derived from the isocyanate group by IR spectrum measurement, the polymerizable fluorine-based compound (1) 27 .6 parts by mass were obtained. This polymerizable fluorine-based compound (1) was a viscous liquid. As a result of measuring the molecular weight of the obtained polymerizable fluorine-based compound (1) by GPC (polystyrene equivalent molecular weight), it was a number average molecular weight 1,900 and a weight average molecular weight 2,300. The fluorine content was 40% by mass.

また、得られた重合性フッ素系化合物(1)のH−NMR及び13C−NMRスペクトルを測定して、下記式(A−1−1)の構造であることを同定した。なお、IRスペクトルのチャート図を図1に、H−NMRスペクトルのチャート図を図2に、13C−NMRスペクトルのチャート図を図3に示す。 In addition, 1 H-NMR and 13 C-NMR spectra of the obtained polymerizable fluorine-based compound (1) were measured, and the structure of the following formula (A-1-1) was identified. FIG. 1 shows a chart of IR spectrum, FIG. 2 shows a chart of 1 H-NMR spectrum, and FIG. 3 shows a chart of 13 C-NMR spectrum.

Figure 2012072232
Figure 2012072232

(実施例2)
撹拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、実施例1で得られた化合物(a4−1−1)22.9質量部、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.01質量部、ウレタン化触媒としてジブチルスズジラウレート0.01質量部を仕込み、空気気流下で攪拌を開始し、80℃に昇温した。その後、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート(以下、「AOI」と略記する。)3.4質量部を発熱に注意しながら分割して添加した。AOIを添加終了後、80℃で6時間攪拌することにより反応を行い、IRスペクトル測定でイソシアネート基由来の2360cm−1付近の吸収ピークの消失を確認した後、重合性フッ素系化合物(2)26質量部を得た。この重合性フッ素系化合物(2)は粘稠液状であった。得られた重合性フッ素系化合物(2)の分子量をGPC(ポリスチレン換算分子量)で測定した結果、数平均分子量1,700、重量平均分子量1,900であった。また、フッ素含有率は44質量%であった。
(Example 2)
In a glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a dropping device, 22.9 parts by mass of the compound (a4-1-1) obtained in Example 1, and p-methoxyphenol 0.01 as a polymerization inhibitor. 0.01 parts by mass of dibutyltin dilaurate as a part by mass and a urethanization catalyst were charged, stirring was started under an air stream, and the temperature was raised to 80 ° C. Thereafter, 3.4 parts by mass of 2-acryloyloxyethyl isocyanate (hereinafter abbreviated as “AOI”) were added in portions while paying attention to heat generation. After completion of the addition of AOI, the reaction was carried out by stirring at 80 ° C. for 6 hours. After confirming the disappearance of the absorption peak near 2360 cm −1 derived from the isocyanate group by IR spectrum measurement, polymerizable fluorine-based compound (2) 26 A mass part was obtained. This polymerizable fluorine-based compound (2) was a viscous liquid. As a result of measuring the molecular weight of the obtained polymerizable fluorine-based compound (2) by GPC (polystyrene equivalent molecular weight), it was a number average molecular weight 1,700 and a weight average molecular weight 1,900. The fluorine content was 44% by mass.

また、得られた重合性フッ素系化合物(2)のH−NMR及び13C−NMRスペクトルを測定して、下記式(A−1−2)の構造であることを同定した。 In addition, 1 H-NMR and 13 C-NMR spectra of the resulting polymerizable fluorine-based compound (2) were measured, and the structure of the following formula (A-1-2) was identified.

Figure 2012072232
Figure 2012072232

(実施例3)
撹拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、実施例1で得られた化合物(a4−1−1)22.9質量部、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.01質量部、ウレタン化触媒としてジブチルスズジラウレート0.01質量部を仕込み、空気気流下で攪拌を開始し、80℃に昇温した。その後、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(以下、「MOI」と略記する。)3.4質量部を発熱に注意しながら分割して添加した。MOIを添加終了後、80℃で6時間攪拌することにより反応を行い、IRスペクトル測定でイソシアネート基由来の2360cm−1付近の吸収ピークの消失を確認した後、重合性フッ素系化合物(3)26.3質量部を得た。この重合性フッ素系化合物(3)は粘稠液状であった。得られた重合性フッ素系化合物(3)の分子量をGPC(ポリスチレン換算分子量)で測定した結果、数平均分子量1,800、重量平均分子量2,000であった。また、フッ素含有率は43質量%であった。
(Example 3)
In a glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a dropping device, 22.9 parts by mass of the compound (a4-1-1) obtained in Example 1, and p-methoxyphenol 0.01 as a polymerization inhibitor. 0.01 parts by mass of dibutyltin dilaurate as a part by mass and a urethanization catalyst were charged, stirring was started under an air stream, and the temperature was raised to 80 ° C. Thereafter, 3.4 parts by mass of 2-methacryloyloxyethyl isocyanate (hereinafter abbreviated as “MOI”) was added in portions while paying attention to heat generation. After completion of the addition of MOI, the reaction was carried out by stirring at 80 ° C. for 6 hours. After confirming the disappearance of the absorption peak in the vicinity of 2360 cm −1 derived from the isocyanate group by IR spectrum measurement, polymerizable fluorine-based compound (3) 26 Obtained 3 parts by weight. This polymerizable fluorine-based compound (3) was a viscous liquid. As a result of measuring the molecular weight of the obtained polymerizable fluorine-based compound (3) by GPC (polystyrene equivalent molecular weight), it was a number average molecular weight 1,800 and a weight average molecular weight 2,000. The fluorine content was 43% by mass.

また、得られた重合性フッ素系化合物(3)のH−NMR及び13C−NMRスペクトルを測定して、下記式(A−1−3)の構造であることを同定した。 In addition, 1 H-NMR and 13 C-NMR spectra of the resulting polymerizable fluorine-based compound (3) were measured, and the structure of the following formula (A-1-3) was identified.

Figure 2012072232
Figure 2012072232

(比較例1)
撹拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、溶媒としてメチルイソブチルケトン100質量部を仕込み、窒素気流下にて攪拌しながら105℃に昇温した。次いで、下記式(3)で表されるフッ素化アルキル基を有するアクリレート50質量部、及び下記式(4)で表されるエチレンオキシド鎖及びプロピレンオキシド鎖を有するアクリレート50質量部をメチルイソブチルケトン150質量部に溶解した単量体溶液250質量部と、ラジカル重合開始剤としてt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート5質量部をメチルイソブチルケトン50質量部に溶解した重合開始剤溶液65質量部との2種類の滴下液をそれぞれ別々の滴下装置にセットし、フラスコ内を105℃に保ちながら同時に3時間かけて滴下した。滴下終了後、105℃で10時間攪拌して重合を完了した後、減圧下で溶媒の一部を留去し、フッ素系界面活性剤(H1)を50質量%含有するメチルイソブチルケトン溶液204部を得た。得られたフッ素系界面活性剤(H1)の分子量をGPC(ポリスチレン換算分子量)で測定した結果、数平均分子量4,000、重量平均分子量10,000であった。また、フッ素含有率は32質量%であった。
(Comparative Example 1)
A glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a dropping device was charged with 100 parts by mass of methyl isobutyl ketone as a solvent and heated to 105 ° C. while stirring under a nitrogen stream. Next, 50 parts by mass of an acrylate having a fluorinated alkyl group represented by the following formula (3) and 50 parts by mass of an acrylate having an ethylene oxide chain and a propylene oxide chain represented by the following formula (4) are 150 parts by mass of methyl isobutyl ketone. 250 parts by mass of a monomer solution dissolved in parts, 65 parts by mass of a polymerization initiator solution in which 5 parts by mass of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate was dissolved in 50 parts by mass of methyl isobutyl ketone as a radical polymerization initiator, These two types of dropping liquids were set in separate dropping devices, and dropped simultaneously over 3 hours while maintaining the inside of the flask at 105 ° C. After completion of the dropping, the mixture was stirred at 105 ° C. for 10 hours to complete the polymerization, and then a part of the solvent was distilled off under reduced pressure to give 204 parts of a methyl isobutyl ketone solution containing 50% by mass of a fluorosurfactant (H1). Got. As a result of measuring the molecular weight of the obtained fluorosurfactant (H1) by GPC (polystyrene equivalent molecular weight), the number average molecular weight was 4,000 and the weight average molecular weight was 10,000. The fluorine content was 32% by mass.

Figure 2012072232
(式中、mは平均3であり、nは平均4である。)
Figure 2012072232
(Where m is an average of 3 and n is an average of 4)

(比較例2)
撹拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、前記化合物(a2−1−1)20質量部、溶媒としてジイソプロピルエーテル20質量部、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.02質量部及び中和剤としてトリエチルアミン3.1質量部を仕込み、空気気流下にて攪拌を開始し、フラスコ内を10℃に保ちながらアクリル酸クロライド2.7質量部を1時間かけて滴下した。滴下終了後、10℃で1時間攪拌し、昇温して30℃で1時間攪拌した後、50℃に昇温して10時間攪拌することにより反応を行い、ガスクロマトグラフィー測定にてアクリル酸クロライドの消失が確認された。次いで、溶媒としてジイソプロピルエーテル40質量部を追加した後、イオン交換水80質量部を混合して攪拌してから静置し水層を分離させて取り除く方法による洗浄を3回繰り返した。次いで、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.02質量部を添加し、脱水剤として硫酸マグネシウム8部を添加して1日間静置することで完全に脱水した後、脱水剤を濾別した。次いで、減圧下で溶媒を留去することによって、下記式(5)で表されるパーフルオロポリエーテル鎖の両末端にアクリロイル基を有する化合物21.5質量部を得た。
(Comparative Example 2)
In a glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a dropping device, 20 parts by mass of the compound (a2-1-1), 20 parts by mass of diisopropyl ether as a solvent, and 0.02 of p-methoxyphenol as a polymerization inhibitor. 3.1 parts by mass of triethylamine as a part by mass and a neutralizing agent were added, stirring was started under an air stream, and 2.7 parts by mass of acrylic acid chloride was added dropwise over 1 hour while maintaining the inside of the flask at 10 ° C. After completion of dropping, the mixture is stirred at 10 ° C. for 1 hour, heated to 30 ° C. for 1 hour, then heated to 50 ° C. and stirred for 10 hours, and acrylic acid is measured by gas chromatography. The disappearance of chloride was confirmed. Next, after adding 40 parts by mass of diisopropyl ether as a solvent, 80 parts by mass of ion-exchanged water was mixed and stirred, and then left to stand to separate and remove the aqueous layer, and washing was repeated 3 times. Next, 0.02 parts by mass of p-methoxyphenol was added as a polymerization inhibitor, 8 parts of magnesium sulfate was added as a dehydrating agent, and the mixture was allowed to stand for 1 day for complete dehydration, and then the dehydrating agent was filtered off. Subsequently, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain 21.5 parts by mass of a compound having an acryloyl group at both ends of the perfluoropolyether chain represented by the following formula (5).

Figure 2012072232
(式中、aは平均5、bは平均8である。なお、オキシパーフルオロメチレン単位とオキシパーフルオロエチレン単位とはランダム結合である。)
Figure 2012072232
(Wherein, a is an average of 5 and b is an average of 8. Note that the oxyperfluoromethylene unit and the oxyperfluoroethylene unit are random bonds.)

次いで、撹拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、溶媒としてメチルイソブチルケトン63質量部を仕込み、窒素気流下にて攪拌しながら105℃に昇温した。その後、上記で得られた式(5)で表される化合物21.5質量部と、2−ヒドロキシエチルメタクリレート41.3質量部と、ラジカル重合開始剤としてt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート9.4質量部をメチルイソブチルケトン126質量部に溶解した重合開始剤溶液135.4質量部との3種類の滴下液をそれぞれ別々の滴下装置にセットし、フラスコ内を105℃に保ちながら同時に2時間かけて滴下した。滴下終了後、105℃で10時間攪拌した後、減圧下で溶媒を留去することによって、重合体67.5質量部を得た。   Next, 63 parts by mass of methyl isobutyl ketone as a solvent was charged in a glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a dropping device, and the temperature was raised to 105 ° C. while stirring under a nitrogen stream. Then, 21.5 parts by mass of the compound represented by the formula (5) obtained above, 41.3 parts by mass of 2-hydroxyethyl methacrylate, and t-butylperoxy-2-ethylhexano as a radical polymerization initiator. Three types of dripping liquids with 135.4 parts by mass of a polymerization initiator solution in which 9.4 parts by mass of ate was dissolved in 126 parts by mass of methyl isobutyl ketone were set in separate dripping apparatuses, and the flask was kept at 105 ° C. It was dripped simultaneously over 2 hours. After completion of dropping, the mixture was stirred at 105 ° C. for 10 hours, and then the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain 67.5 parts by mass of a polymer.

次いで、上記で得られた重合体に溶媒としてメチルエチルケトン74.7質量部、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール0.1質量部及びウレタン化触媒としてジブチルスズジラウレート0.06質量部を仕込み、空気気流下で攪拌を開始し、60℃を保ちながらAOI 44.8質量部を1時間で滴下した。滴下終了後、60℃で1時間攪拌した後、80℃に昇温して10時間攪拌することにより反応を行った結果、IRスペクトル測定でイソシアネート基由来の2360cm−1付近の吸収ピークの消失を確認した。次いで、溶媒としてメチルエチルケトン37.4質量部を添加し、重合性フッ素系化合物(H2)を50質量%含有するメチルエチルケトン溶液224.6質量部を得た。この重合性フッ素系化合物(H2)の分子量をGPC(ポリスチレン換算分子量)で測定した結果、数平均分子量2,200、重量平均分子量6,500であった。また、フッ素含有率は11質量%であった。 Subsequently, 74.7 parts by mass of methyl ethyl ketone as a solvent, 0.1 part by mass of p-methoxyphenol as a polymerization inhibitor, and 0.06 part by mass of dibutyltin dilaurate as a urethanization catalyst were charged into the polymer obtained above, Then, 44.8 parts by mass of AOI was added dropwise over 1 hour while maintaining 60 ° C. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 1 hour at 60 ° C., 80 ° C. heated to a result of performing the reaction by stirring for 10 hours, the disappearance of the absorption peak around 2360 cm -1 stemming from an isocyanate group in IR spectrum measurement confirmed. Next, 37.4 parts by mass of methyl ethyl ketone was added as a solvent to obtain 224.6 parts by mass of a methyl ethyl ketone solution containing 50% by mass of the polymerizable fluorine-based compound (H2). As a result of measuring the molecular weight of this polymerizable fluorine-based compound (H2) by GPC (polystyrene equivalent molecular weight), it was a number average molecular weight 2,200 and a weight average molecular weight 6,500. The fluorine content was 11% by mass.

上記の実施例1〜3で得られた重合性フッ素系化合物(1)〜(3)、比較例1〜3で得られたフッ素系界面活性剤(H1)及び重合性フッ素系化合物(H2)について、分子量等の特性値について表1にまとめた。   The polymerizable fluorine compounds (1) to (3) obtained in Examples 1 to 3, the fluorine surfactant (H1) and the polymerizable fluorine compound (H2) obtained in Comparative Examples 1 to 3 Table 1 summarizes characteristic values such as molecular weight.

Figure 2012072232
Figure 2012072232

(活性エネルギー線硬化型組成物のベース樹脂組成物の調製)
紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂(DIC株式会社製「ユニディック17−806」;樹脂分80質量%の酢酸ブチル溶液)125質量部、光重合開始剤として1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASFジャパン株式会社製「イルガキュア184」)5質量部、溶剤としてトルエン54質量部、2−プロパノール28質量部、酢酸エチル28質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル28質量部を混合し溶解させて、活性エネルギー線硬化型組成物のベース樹脂組成物を得た。
(Preparation of base resin composition of active energy ray-curable composition)
125 parts by mass of UV curable urethane acrylate resin (“Unidic 17-806” manufactured by DIC Corporation; butyl acetate solution with a resin content of 80% by mass), 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (manufactured by BASF Japan Ltd.) as a photopolymerization initiator "Irgacure 184") 5 parts by mass, 54 parts by mass of toluene as a solvent, 28 parts by mass of 2-propanol, 28 parts by mass of ethyl acetate, and 28 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether are mixed and dissolved to obtain an active energy ray-curable composition The base resin composition was obtained.

(実施例4〜6、比較例4〜5)
上記で得られたベース樹脂組成物268質量部に、含フッ素界面活性剤として実施例1〜3で得られた重合性フッ素系化合物(1)〜(3)、比較例1〜2で得られたフッ素系界面活性剤(H1)及び重合性フッ素系化合物(H2)を固形分として1質量部となる量を加えて均一に混合して、活性エネルギー線硬化型組成物を得た。次いで、この活性エネルギー線硬化型組成物をバーコーターNo.13を用いて、厚さ188μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムに塗布した後、60℃の乾燥機に5分間入れて溶剤を揮発させた。次に、乾燥した塗膜に紫外線硬化装置(窒素雰囲気下、高圧水銀灯、紫外線照射量2kJ/m)で紫外線(UV)を照射して硬化させ、実施例4〜6及び比較例3〜4として塗工フィルムを作製した。また、何も添加せずに活性エネルギー線硬化型組成物のベース樹脂組成物のみについても同様に塗工フィルムを作製して比較例5とした。
(Examples 4-6, Comparative Examples 4-5)
Obtained in 268 parts by mass of the base resin composition obtained above with the polymerizable fluorine-based compounds (1) to (3) obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 as a fluorine-containing surfactant. An active energy ray-curable composition was obtained by adding 1 part by mass of solid fluorine-containing surfactant (H1) and polymerizable fluorine-based compound (H2) and mixing them uniformly. Next, this active energy ray-curable composition was applied to a bar coater No. 13 was applied to a polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 188 μm, and then placed in a dryer at 60 ° C. for 5 minutes to volatilize the solvent. Next, the dried coating film was cured by irradiating with ultraviolet rays (UV) with an ultraviolet curing device (in a nitrogen atmosphere, a high-pressure mercury lamp, an ultraviolet irradiation amount of 2 kJ / m 2 ), and Examples 4 to 6 and Comparative Examples 3 to 4 were cured. A coated film was prepared. Moreover, the coating film was similarly produced about only the base resin composition of the active energy ray hardening-type composition, without adding anything, and it was set as the comparative example 5.

[防汚性の評価]
上記で得られた塗工フィルムの塗工表面の防汚性を、下記の水及びn−ドデカンの接触角及び汚れ付着防止性から評価した。
[Evaluation of antifouling properties]
The antifouling property of the coated surface of the coated film obtained above was evaluated from the following contact angles of water and n-dodecane and antifouling property.

[水及びn−ドデカンの接触角の測定]
塗工フィルムの塗工表面について、接触角測定装置(協和界面科学株式会社製「MODEL CA−W150」)を用いて、水及びn−ドデカンの接触角を測定した。
[Measurement of contact angle of water and n-dodecane]
About the coating surface of the coating film, the contact angle of water and n-dodecane was measured using the contact angle measuring apparatus (Kyowa Interface Science Co., Ltd. "MODEL CA-W150").

[汚れ付着防止性の評価]
塗工フィルムの塗工表面に、フェルトペン(三菱鉛筆株式会社製「ユニ・メディアックス」黒色)で線を描き、その黒色インクの付着状態を目視で観察することで汚れ付着防止性の評価を行った。なお、評価基準は下記の通りである。
AA:防汚性が最も良好で、インクが玉状にはじくもの。
A:インクが玉状にはじかず、線状のはじきが生じるもの(線幅がフェルトペンのペン先の幅の50%未満)。
B:インクの線状のはじきが生じ、線幅がフェルトペンのペン先の幅の50%以上100%未満であったもの。
C:インクがまったくはじかずに表面にきれいに描けてしまうもの。
[Evaluation of dirt adhesion prevention]
On the coated surface of the coated film, draw a line with a felt pen ("Uni Mediax" black, manufactured by Mitsubishi Pencil Co., Ltd.), and visually evaluate the adhesion state of the black ink to evaluate the antifouling property. went. The evaluation criteria are as follows.
AA: The antifouling property is the best and the ink repels.
A: The ink does not repel and forms a linear repelling (the line width is less than 50% of the width of the tip of the felt pen).
B: Ink repelling occurred and the line width was 50% or more and less than 100% of the width of the tip of the felt pen.
C: The ink can be drawn cleanly on the surface without repelling at all.

[摩耗処理後の防汚性の評価]
防汚持続性の評価として、塗膜表面を磨耗処理した塗工フィルムについて、水及びn−ドデカンの接触角の測定、汚れ付着防止性の評価を上記と同様に行った。なお、磨耗処理は、往復磨耗試験機(新東科学株式会社製「HEIDON トライボギア TYPE:30S」)を用いて、治具に不織布(旭化成せんい株式会社製「ベンコットS」)を取り付けて1.72N/cmの荷重にて、5000回の往復磨耗することにより行った。
[Evaluation of antifouling properties after wear treatment]
As the evaluation of antifouling durability, the coating film whose surface was subjected to abrasion treatment was subjected to measurement of the contact angle of water and n-dodecane and evaluation of antifouling property in the same manner as described above. The wear treatment was performed by attaching a non-woven fabric (“Bencot S” manufactured by Asahi Kasei Fibers Co., Ltd.) to a jig using a reciprocating wear tester (“HEIDON Tribogear TYPE: 30S” manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.) of 1.72N. It was performed by carrying out 5000 round-trip wear with a load of / cm 2 .

上記の測定及び評価の結果を表2に示す。   The results of the above measurement and evaluation are shown in Table 2.

Figure 2012072232
Figure 2012072232

本発明の重合性フッ素系化合物である実施例1〜3で得られた重合性フッ素系化合物(1)〜(3)を添加した実施例4〜6は、水及びn−ドデカンの接触角が高く、汚れ付着防止性も高いことがわかった。また、摩耗処理後でも水及びn−ドデカンの接触角が大きく低下せず、汚れ付着防止性も十分維持しており、防汚持続性も高いことがわかった。   In Examples 4 to 6 to which the polymerizable fluorine-based compounds (1) to (3) obtained in Examples 1 to 3 which are polymerizable fluorine-based compounds of the present invention were added, the contact angles of water and n-dodecane were It was found to be high and also highly resistant to dirt adhesion. It was also found that the contact angles of water and n-dodecane did not significantly decrease even after the abrasion treatment, the stain adhesion preventing property was sufficiently maintained, and the antifouling durability was also high.

一方、比較例1で製造した重合性基を有さないフッ素系界面活性剤(H1)を用いた比較例3は、水及びn−ドデカンの接触角が高く、比較的良好な汚れ付着防止性を有していたが、摩耗処理後の水及びn−ドデカンの接触角が大きく低下し、汚れ付着防止性も大きく低下し、防汚持続性が十分でないことがわかった。   On the other hand, Comparative Example 3 using the fluorosurfactant (H1) having no polymerizable group produced in Comparative Example 1 has a high contact angle of water and n-dodecane, and has a relatively good antifouling property. However, the contact angle between water and n-dodecane after abrasion treatment was greatly reduced, the antifouling property was also greatly reduced, and it was found that the antifouling durability was not sufficient.

比較例2で製造した重合性フッ素系化合物(H2)を用いた比較例4は、水及びn−ドデカンの接触角が高く、比較的良好な汚れ付着防止性を有していたが、摩耗処理後の水及びn−ドデカンの接触角が大きく低下し、汚れ付着防止性も大きく低下し、防汚持続性が十分でないことがわかった。   Comparative Example 4 using the polymerizable fluorine-based compound (H2) produced in Comparative Example 2 had a high contact angle of water and n-dodecane and had a relatively good antifouling property. It turned out that the contact angle of water and n-dodecane afterwards is greatly reduced, the antifouling property is greatly reduced, and the antifouling durability is not sufficient.

添加剤を加えなかった比較例5は、水及びn−ドデカンの接触角が低く、汚れ付着防止性に劣っていることがわかった。   It was found that Comparative Example 5 in which no additive was added had a low contact angle of water and n-dodecane and was inferior in soil adhesion prevention.

Claims (4)

下記一般式(1)で表される重合性フッ素系化合物。
Figure 2012072232
(式中、R、R、R、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、R、R及びRはそれぞれ独立に水酸基又は下記一般式(2)で表される基を表し、X及びXはそれぞれ独立に2価の有機基を表し、PFPEはポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖を表す。ただし、R、R及びRのうち少なくとも1つは下記一般式(2)で表される基である。また、nは平均で0〜10の範囲を表す。)
Figure 2012072232
(式中、Rはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、Xはそれぞれ独立に単結合、2価又は3価の有機基を表す。また、mは1又は2を表す。)
A polymerizable fluorine-based compound represented by the following general formula (1).
Figure 2012072232
(In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and R 6 , R 7 and R 8 each independently represent a hydroxyl group or the following general formula (2) X 1 and X 2 each independently represent a divalent organic group, and PFPE represents a poly (perfluoroalkylene ether) chain, provided that R 6 , R 7 and R 8 (At least one is a group represented by the following general formula (2), and n represents a range of 0 to 10 on average.)
Figure 2012072232
(In the formula, each R 9 independently represents a hydrogen atom or a methyl group, each X 3 independently represents a single bond, a divalent or trivalent organic group, and m represents 1 or 2.)
請求項1記載の重合性フッ素系化合物、及び、活性エネルギー線硬化型樹脂(B)又は活性エネルギー線硬化性単量体(C)を含有することを特徴とする活性エネルギー線硬化型組成物。   An active energy ray-curable composition comprising the polymerizable fluorine-based compound according to claim 1 and an active energy ray-curable resin (B) or an active energy ray-curable monomer (C). 請求項1記載の重合性フッ素系化合物又は請求項2記載の活性エネルギー線硬化型組成物を、基材に塗布し、活性エネルギー線を照射して硬化させてなることを特徴とする硬化物。   A cured product obtained by applying the polymerizable fluorine-based compound according to claim 1 or the active energy ray-curable composition according to claim 2 to a substrate, and irradiating and curing the active energy ray. 請求項1記載の重合性フッ素系化合物又は請求項2記載の活性エネルギー線硬化型組成物の硬化塗膜を有することを特徴とする物品。   An article comprising a cured coating film of the polymerizable fluorine-based compound according to claim 1 or the active energy ray-curable composition according to claim 2.
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