JP2019085450A - Fluorine-containing polymer and curable composition - Google Patents

Fluorine-containing polymer and curable composition Download PDF

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智明 桜田
Tomoaki Sakurada
智明 桜田
岳文 阿部
Takefumi Abe
岳文 阿部
司 臼田
Tsukasa Usuda
司 臼田
創 江口
Hajime Eguchi
創 江口
圭介 ▲高▼木
圭介 ▲高▼木
Keisuke Takagi
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Abstract

To provide a fluorine-containing polymer capable of obtaining a cured product having high heat resistance and hardness and excellent adhesiveness with a base material and a curable composition.SOLUTION: There is provided a fluorine-containing polymer having a unit based on the following monomer A and a unit based on the following monomer B. Monomer A: a monomer having a carbon ring or a ring structure having a carbon-carbon double bond in a heterocycle and a perfluoroalkyl group or a group having an ethereal oxygen atom between carbon atoms in the perfluoroalkyl group (provided that a monomer having a protected crosslinkable group or an active hydrogen-containing group is excluded). Monomer B: a monomer having a protected crosslinkable group.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、含フッ素ポリマー及び硬化性組成物に関する。   The present invention relates to a fluorine-containing polymer and a curable composition.

含フッ素ポリマーの用途には、例えば、撥水撥油剤、離型剤がある。撥水撥油剤、離型剤等に、基材との密着性、耐熱性等が要求される場合、保護された架橋性基を有する含フッ素ポリマーを含む硬化性組成物が用いられることがある。   The use of the fluorine-containing polymer includes, for example, a water and oil repellent and a release agent. When the water- and oil-repellent agent, the release agent, etc. are required to have adhesion to a substrate, heat resistance, etc., a curable composition containing a fluorine-containing polymer having a protected crosslinkable group may be used. .

保護された架橋性基を有する含フッ素ポリマーとしては、(メタ)アクリロイル基及びペルフルオロアルキル基を有するモノマーに基づく単位と、(メタ)アクリロイル基及びブロックドイソシアネート基を有するモノマーに基づく単位とを有する含フッ素ポリマーが提案されている(特許文献1、2)。   The fluorinated polymer having a protected crosslinkable group includes a unit based on a monomer having a (meth) acryloyl group and a perfluoroalkyl group, and a unit based on a monomer having a (meth) acryloyl group and a blocked isocyanate group The fluorine-containing polymer is proposed (patent documents 1 and 2).

国際公開第2015/064360号International Publication No. 2015/064360 特開2017−039318号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2017-039318

しかし、特許文献1、2に記載の含フッ素ポリマーは、(メタ)アクリロイル基を有するモノマーが重合して形成された単位で主に構成されているため、加熱によって解重合しやすい。そのため、含フッ素ポリマーを架橋して得られた硬化物の耐熱性が不充分である。
また、含フッ素ポリマーの架橋反応を充分に進行させて、充分な硬度を有する硬化物を得るためには、200℃程度の熱処理によってブロックドイソシアネート基からブロック剤を解離させ、架橋反応を充分に進行させる必要がある。しかし、特許文献1、2に記載の含フッ素ポリマーは、熱処理中に解重合してしまうため、含フッ素ポリマーを架橋して得られた硬化物の硬度が低い。
However, the fluorine-containing polymers described in Patent Documents 1 and 2 are mainly composed of units formed by polymerization of a monomer having a (meth) acryloyl group, and therefore, are easily depolymerized by heating. Therefore, the heat resistance of the cured product obtained by crosslinking the fluorine-containing polymer is insufficient.
In addition, in order to allow the crosslinking reaction of the fluorine-containing polymer to sufficiently proceed and obtain a cured product having sufficient hardness, the blocking agent is dissociated from the blocked isocyanate group by heat treatment at about 200 ° C. to sufficiently perform the crosslinking reaction. It is necessary to advance. However, since the fluoropolymers described in Patent Documents 1 and 2 depolymerize during heat treatment, the hardness of a cured product obtained by crosslinking the fluoropolymer is low.

本発明は、耐熱性及び硬度が高く、かつ基材との密着性に優れる硬化物を得ることができる含フッ素ポリマー及び硬化性組成物を提供する。   The present invention provides a fluorine-containing polymer and a curable composition which can obtain a cured product which is high in heat resistance and hardness and excellent in adhesion to a substrate.

本発明は、下記の態様を有する。
<1>下記モノマーAに基づく単位と、下記モノマーBに基づく単位とを有する、含フッ素ポリマー。
モノマーA:炭素環又は複素環中に炭素−炭素二重結合を有する環構造と、ペルフルオロアルキル基又はペルフルオロアルキル基の炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する基とを有するモノマー(ただし、保護された架橋性基又は活性水素含有基を有するものを除く)。
モノマーB:保護された架橋性基を有するモノマー。
<2>前記モノマーAが、下式A−1で表されるモノマー又は下式A−2で表されるモノマーである、前記<1>の含フッ素ポリマー。

Figure 2019085450
ただし、Rf1は、ペルフルオロアルキル基又はペルフルオロアルキル基の炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する基であり、Qは、単結合又は2価の有機基であり、mは、0又は1であり、Rf2は、ペルフルオロアルキル基又はペルフルオロアルキル基の炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する基であり、Qは、単結合又は2価の有機基であり、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である。
<3>前記モノマーBにおける保護された架橋性基が、ブロックドイソシアネート基である、前記<1>又は<2>の含フッ素ポリマー。
<4>下記モノマーCに基づく単位をさらに有する、前記<1>〜<3>のいずれかの含フッ素ポリマー。
モノマーC:炭素環又は複素環中に炭素−炭素二重結合を有する環構造と、活性水素含有基とを有するモノマー。
<5>前記モノマーCが、下式C−1で表されるモノマー又は下式C−2で表されるモノマーである、前記<4>の含フッ素ポリマー。
Figure 2019085450
ただし、Qは、単結合又は2価の有機基であり、nは、0又は1であり、Qは、単結合又は2価の有機基であり、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である。
<6>(メタ)アクリロイル基を有するモノマーが重合して形成された単位の割合が、前記含フッ素ポリマーを構成する全単位のうち、50質量%以下である、前記<1>〜<5>のいずれかの含フッ素ポリマー。
<7>前記<1>〜<6>のいずれかの含フッ素ポリマーを含む、硬化性組成物。
<8>撥水撥油剤組成物である、前記<7>の硬化性組成物。 The present invention has the following aspects.
The fluorine-containing polymer which has a unit based on the <1> following monomer A, and a unit based on the following monomer B.
Monomer A: a monomer having a ring structure having a carbon-carbon double bond in a carbon ring or a heterocycle and a group having an etheric oxygen atom between carbon atoms of a perfluoroalkyl group or a perfluoroalkyl group (provided that it is protected Excluding those having a crosslinkable group or an active hydrogen-containing group).
Monomer B: a monomer having a protected crosslinkable group.
<2> The fluorine-containing polymer of <1>, wherein the monomer A is a monomer represented by the following formula A-1 or a monomer represented by the following formula A-2.
Figure 2019085450
However, R f1 is a group having an etheric oxygen atom between carbon atoms of a perfluoroalkyl group or a perfluoroalkyl group, Q 1 is a single bond or a divalent organic group, and m is 0 or 1 R f2 is a group having an etheric oxygen atom between carbon atoms of a perfluoroalkyl group or a perfluoroalkyl group, Q 2 is a single bond or a divalent organic group, and R 1 and R 2 are Each of them is independently a hydrogen atom or a methyl group.
The fluorine-containing polymer of said <1> or <2> whose protected crosslinkable group in <3> said monomer B is a blocked isocyanate group.
The fluorine-containing polymer in any one of said <1>-<3> which further has a unit based on the <4> following monomer C.
Monomer C: A monomer having a ring structure having a carbon-carbon double bond in a carbon ring or a heterocycle and an active hydrogen-containing group.
<5> The fluorine-containing polymer of <4>, wherein the monomer C is a monomer represented by the following formula C-1 or a monomer represented by the following formula C-2.
Figure 2019085450
However, Q 3 is a single bond or a divalent organic group, n is 0 or 1, Q 4 is a single bond or a divalent organic group, and R 3 and R 4 are each independently Is a hydrogen atom or a methyl group.
The ratio of a unit formed by polymerizing a monomer having a <6> (meth) acryloyl group is 50% by mass or less of all units constituting the fluoropolymer, in the above <1> to <5> Any of the fluorine-containing polymers.
The curable composition containing the fluorine-containing polymer in any one of <7> said <1>-<6>.
The curable composition of said <7> which is a <8> water / oil repellent composition.

本発明の含フッ素ポリマーによれば、耐熱性及び硬度が高く、かつ基材との密着性に優れる硬化物を得ることができる。
本発明の硬化性組成物によれば、耐熱性及び硬度が高く、かつ基材との密着性に優れる硬化物を得ることができる。
According to the fluorine-containing polymer of the present invention, a cured product which is high in heat resistance and hardness and excellent in adhesion to a substrate can be obtained.
According to the curable composition of the present invention, it is possible to obtain a cured product which is high in heat resistance and hardness and excellent in adhesion to a substrate.

本明細書においては、式A−1で表されるモノマーをモノマーA−1と記す。他の式で表されるモノマーも同様に記す。
以下の用語の定義は、本明細書及び特許請求の範囲にわたって適用される。
「単位」とは、モノマーがラジカル重合することによって形成された該モノマーに基づく原子団を意味する。単位は、重合反応によって直接形成された原子団であってもよく、ポリマーを処理することによって、該原子団の一部が別の構造に変換された原子団であってもよい。
「モノマー」とは、重合反応性の炭素−炭素二重結合を有する化合物である。
「架橋性基」とは、架橋性基同士で又は架橋剤を介して反応することによって架橋構造を形成し得る基である。
「保護された架橋性基」とは、架橋性基を化学修飾することによって架橋性が抑えられた基であり、脱保護によって架橋性基となり得る基である。
「(メタ)アクリロイル基」とは、アクリロイル基及びメタクリロイル基の総称である。
「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及びメタクリレートの総称である。
ポリマーにおける「各単位の割合」は、ポリマーのH−NMRスペクトルにおける各単位に特有のピークの積分比から求める。
ポリマーの「質量平均分子量」は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィによって求めた標準ポリメチルメタクリレート換算の値である。
数値範囲を示す「〜」は、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。
In the present specification, the monomer represented by formula A-1 is referred to as monomer A-1. The same applies to monomers represented by other formulas.
The following definitions of terms apply throughout the specification and claims.
The "unit" means an atomic group based on the monomer formed by radical polymerization of the monomer. The unit may be an atomic group directly formed by a polymerization reaction, or may be an atomic group in which a part of the atomic group is converted to another structure by treating a polymer.
The "monomer" is a compound having a polymerization reactive carbon-carbon double bond.
The "crosslinkable group" is a group capable of forming a crosslinked structure by reacting with each other or via a crosslinking agent.
The “protected crosslinkable group” is a group in which the crosslinkability is suppressed by chemically modifying the crosslinkable group, and is a group that can become a crosslinkable group by deprotection.
The "(meth) acryloyl group" is a generic term for acryloyl group and methacryloyl group.
"(Meth) acrylate" is a generic term for acrylate and methacrylate.
The “proportion of each unit” in the polymer is determined from the integral ratio of the peaks unique to each unit in the 1 H-NMR spectrum of the polymer.
The "mass average molecular weight" of the polymer is a value in terms of standard polymethyl methacrylate determined by gel permeation chromatography.
"-" Which shows a numerical range means including the numerical value described before and after that as a lower limit and an upper limit.

<含フッ素ポリマー>
本発明の含フッ素ポリマー(以下、「本含フッ素ポリマー」とも記す。)は、下記モノマーAに基づく単位(以下、「モノマーA単位」とも記す。)と、下記モノマーBに基づく単位(以下、「モノマーB単位」とも記す。)とを有する。
本含フッ素ポリマーは、下記モノマーCに基づく単位(以下、「モノマーC単位」とも記す。)をさらに有していてもよい。
本含フッ素ポリマーは、本発明の効果を損なわない範囲において、必要に応じてモノマーA、モノマーB及びモノマーC以外の他のモノマーに基づく単位(以下、「他のモノマー単位」とも記す。)をさらに有していてもよい。
<Fluorinated polymer>
The fluorine-containing polymer of the present invention (hereinafter referred to as "the present fluorine-containing polymer") is a unit based on the following monomer A (hereinafter referred to as the "monomer A unit") and a unit based on the following monomer B (hereinafter referred to as Also described as "monomer B unit".
The fluorine-containing polymer may further have a unit based on the following monomer C (hereinafter, also referred to as “monomer C unit”).
In the present fluorine-containing polymer, units based on other monomers other than monomer A, monomer B and monomer C (hereinafter also referred to as “other monomer units”) are within a range that does not impair the effects of the present invention. You may have further.

(モノマーA)
モノマーAは、炭素環又は複素環中に炭素−炭素二重結合を有する環構造と、ペルフルオロアルキル基又はペルフルオロアルキル基の炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する基とを有するモノマー(ただし、保護された架橋性基又は活性水素含有基を有するものを除く。)である。本含フッ素ポリマーがモノマーA単位を有することによって、フッ素原子に由来する特性(撥水撥油性、離型性、電気特性等)に優れ、耐熱性が高い硬化物を得ることができる。モノマーAは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(Monomer A)
Monomer A is a monomer having a ring structure having a carbon-carbon double bond in a carbon ring or a heterocyclic ring, and a group having an etheric oxygen atom between carbon atoms of a perfluoroalkyl group or a perfluoroalkyl group (however, protected) Except for those having a crosslinkable group or an active hydrogen-containing group). When the present fluorine-containing polymer has a monomer A unit, it is possible to obtain a cured product having excellent properties derived from a fluorine atom (water and oil repellency, releasability, electrical properties, etc.) and high heat resistance. As the monomer A, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

炭素環又は複素環中に炭素−炭素二重結合を有する環構造としては、炭素数4〜10のシクロアルケン、ノルボルネン、7−オキサノルボルネン、7−チオノルボルネン、マレイミド、アセナフチレン、2〜4個のシクロアルカン環からなる縮合環中に炭素−炭素二重結合を1個以上有する環構造、シクロアルカン環及びノルボルナン環の合計2〜4個からなる縮合環中に炭素−炭素二重結合を1個以上有する環構造、シクロアルカン環及び芳香環の合計2〜4個からなる縮合環のうち非芳香族性の環中に炭素−炭素二重結合を有する環構造等が挙げられる。   The ring structure having a carbon-carbon double bond in the carbon ring or the heterocyclic ring includes cycloalkene having 4 to 10 carbon atoms, norbornene, 7-oxa norbornene, 7-thio norbornene, maleimide, acenaphthylene, 2 to 4 Ring structure having one or more carbon-carbon double bond in the fused ring consisting of cycloalkane ring, one carbon-carbon double bond in the fused ring consisting of a total of 2 to 4 of cycloalkane ring and norbornane ring The ring structure etc. which have a carbon-carbon double bond in a non-aromatic ring among condensed rings which consist of a total of 2 to 4 of the ring structure which has the above, a cycloalkane ring, and an aromatic ring etc. are mentioned.

ペルフルオロアルキル基の炭素数は、1〜20が好ましく、2〜10がより好ましい。ペルフルオロアルキル基の炭素数が前記範囲の下限値以上であれば、フッ素原子に由来する特性(撥水撥油性、離型性、電気特性等)がさらに優れる硬化物が得られる。ペルフルオロアルキル基の炭素数が前記範囲の上限値以下であれば、重合反応性を低下させないため、本含フッ素ポリマーの合成が容易となり、かつ得られた本含フッ素ポリマーの溶解性を下げないため、本含フッ素ポリマーを樹脂等に混和させやすい。   1-20 are preferable and, as for carbon number of a perfluoro alkyl group, 2-10 are more preferable. If the carbon number of the perfluoroalkyl group is at least the lower limit value of the above range, a cured product which is further excellent in properties derived from fluorine atoms (water and oil repellency, releasability, electrical properties, etc.) can be obtained. If the carbon number of the perfluoroalkyl group is not more than the upper limit value of the above range, the polymerization reactivity is not lowered, so that the synthesis of the present fluorine-containing polymer becomes easy and the solubility of the obtained present fluorine-containing polymer is not lowered. , It is easy to mix this fluorine-containing polymer with resin etc.

ペルフルオロアルキル基又はペルフルオロアルキル基の炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する基としては、下記の基が挙げられる。
−(CFCF
−(CFCF(CF))OCFCFCF
−(OCFCFO(CFCF等。
ただし、pは、0〜19の整数であり、qは、0〜9の整数であり、rは、0〜9の整数であり、sは、0〜19の整数である。
Examples of the group having an etheric oxygen atom between carbon atoms of a perfluoroalkyl group or a perfluoroalkyl group include the following groups.
− (CF 2 ) p CF 3 ,
- (CF 2 CF (CF 3 )) q OCF 2 CF 2 CF 3,
- (OCF 2 CF 2) r O (CF 2) s CF 3 and the like.
However, p is an integer of 0-19, q is an integer of 0-9, r is an integer of 0-9, and s is an integer of 0-19.

モノマーAとしては、合成の容易さ、重合物の溶媒への溶解性の高さの点から、モノマーA−1又はモノマーA−2が好ましい。   As the monomer A, the monomer A-1 or the monomer A-2 is preferable in terms of easiness of synthesis and high solubility of the polymer in the solvent.

Figure 2019085450
Figure 2019085450

ただし、Rf1は、上述したペルフルオロアルキル基又はペルフルオロアルキル基の炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する基であり、Qは、単結合又は2価の有機基であり、mは、0又は1であり、Rf2は、上述したペルフルオロアルキル基又はペルフルオロアルキル基の炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する基であり、Qは、単結合又は2価の有機基であり、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である。 However, R f1 is a group having an etheric oxygen atom between carbon atoms of the aforementioned perfluoroalkyl group or perfluoroalkyl group, Q 1 is a single bond or a divalent organic group, and m is 0 or R f2 is a group having an etheric oxygen atom between carbon atoms of the aforementioned perfluoroalkyl group or perfluoroalkyl group, and Q 2 is a single bond or a divalent organic group, and R 1 and R 2 are Each R 2 is independently a hydrogen atom or a methyl group.

及びQにおける2価の有機基としては、炭素数1〜6のアルキレン基、炭素数2〜6のアルキレン基の炭素原子間にエーテル性酸素原子又はエステル結合を有する基、炭素数1〜6のアルキレン基の末端にエーテル性酸素原子又はエステル結合を有する基、水素原子を1個以上有する炭素数1〜6のフルオロアルキレン基、水素原子を1個以上有する炭素数2〜6のフルオロアルキレン基の炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する基、水素原子を1個以上有する炭素数1〜6のフルオロアルキレン基の末端にエーテル性酸素原子を有する基、アリーレン基、複素アリーレン基、これらの基の2個以上を組み合わせた基等が挙げられる。 As the divalent organic group in Q 1 and Q 2, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, a group having an etheric oxygen atom or an ester bond between carbon atoms of an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, 1 carbon atom A group having an etheric oxygen atom or an ester bond at the end of an alkylene group of 6 to 6, a fluoroalkylene group having 1 to 6 carbon atoms having one or more hydrogen atoms, or a fluorocarbon having 2 to 6 carbon atoms having one or more hydrogen atoms A group having an etheric oxygen atom between carbon atoms of an alkylene group, a group having an etheric oxygen atom at the end of a fluoroalkylene group having 1 to 6 carbon atoms having one or more hydrogen atoms, an arylene group, a heteroarylene group, and the like Groups in which two or more of the groups listed above are combined, and the like.

モノマーA−1としては、例えば、下記のモノマーが挙げられる。   Examples of the monomer A-1 include the following monomers.

Figure 2019085450
Figure 2019085450

モノマーA−2としては、例えば、下記のモノマーが挙げられる。   Examples of the monomer A-2 include the following monomers.

Figure 2019085450
Figure 2019085450

(モノマーB)
モノマーBは、保護された架橋性基を有するモノマーである。本含フッ素ポリマーがモノマーB単位を有することによって、硬度が高く、かつ基材との密着性に優れる硬化物を得ることができる。モノマーBは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(Monomer B)
The monomer B is a monomer having a protected crosslinkable group. When the present fluorine-containing polymer has a monomer B unit, a cured product having high hardness and excellent adhesion to a substrate can be obtained. As the monomer B, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

保護された架橋性基としては、ブロックドイソシアネート基、tert−ブトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、メトキシメチル基等が挙げられ、熱及び酸どちらでも保護基を外すことができる点、及び脱保護後のイソシアネート基が架橋反応性に優れている点から、ブロックドイソシアネート基が好ましい。
ブロックドイソシアネート基は、イソシアネート基をブロック剤でブロックした基である。ブロック剤としては、オキシム、ピラゾール及びその誘導体等が挙げられる。
The protected crosslinkable group includes blocked isocyanate group, tert-butoxycarbonyl group, benzyloxycarbonyl group, methoxymethyl group and the like, and the protective group can be removed by both heat and acid, and deprotection Blocked isocyanate groups are preferred because the subsequent isocyanate groups are excellent in crosslinking reactivity.
A blocked isocyanate group is a group obtained by blocking an isocyanate group with a blocking agent. Examples of the blocking agent include oxime, pyrazole and derivatives thereof.

ブロックドイソシアネート基を有するモノマーBとしては、入手性が高く、架橋後の硬度が高い点から、モノマーB−1が好ましい。   As the monomer B having a blocked isocyanate group, the monomer B-1 is preferable in terms of high availability and high hardness after crosslinking.

Figure 2019085450
Figure 2019085450

ただし、Rは、水素原子、ハロゲン原子又はメチル基であり、Qは、炭素数1〜6のアルキレン基又は炭素数2〜6のアルキレン基の炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する基であり、Zは、ブロック剤に由来する1価の有機基である。
としては、水素原子又はメチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
Zとしては、下式Z1で表わされる基、下式Z2で表わされる基又は下式Z3で表わされる基が好ましい。
However, R 5 is a hydrogen atom, a halogen atom or a methyl group, and Q 5 is a group having an etheric oxygen atom between carbon atoms of an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms or an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms And Z is a monovalent organic group derived from a blocking agent.
As R 5 , a hydrogen atom or a methyl group is preferable, and a methyl group is more preferable.
As Z, a group represented by the following formula Z1, a group represented by the following formula Z2 or a group represented by the following formula Z3 is preferable.

Figure 2019085450
Figure 2019085450

ただし、*は、結合手であり、R、R、R及びRは、それぞれ独立に炭素数1〜4のアルキル基である。
モノマーB−1としては、例えば、下記のモノマーが挙げられる。
However, * is a bond, R < 6 >, R < 7 >, R < 8 > and R < 9 > are a C1-C4 alkyl group each independently.
Examples of the monomer B-1 include the following monomers.

Figure 2019085450
Figure 2019085450

(モノマーC)
モノマーCは、炭素環又は複素環中に炭素−炭素二重結合を有する環構造と、活性水素含有基とを有するモノマーである。本含フッ素ポリマーがモノマーC単位を有することによって、活性水素含有基と、モノマーB単位に由来する架橋性基との反応によって架橋構造が形成されるため、硬度がさらに高い硬化物を得ることができる。また、耐熱性がさらに高い硬化物を得ることができる。モノマーCは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(Monomer C)
The monomer C is a monomer having a ring structure having a carbon-carbon double bond in a carbon ring or a heterocycle and an active hydrogen-containing group. When the present fluorine-containing polymer has a monomer C unit, a crosslinked structure is formed by the reaction of an active hydrogen-containing group and a crosslinkable group derived from the monomer B unit, so that a cured product having a still higher hardness can be obtained. it can. In addition, a cured product with higher heat resistance can be obtained. As the monomer C, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

炭素環又は複素環中に炭素−炭素二重結合を有する環構造としては、モノマーAにおける環構造と同様のものが挙げられ、好ましい形態も同様である。
活性水素含有基としては、水酸基、チオール基、アミノ基、ピラゾール基、イミダゾール基、モルホリノ基、ピロリジル基、ピペリジル基等が挙げられ、架橋反応性の高さの点から、水酸基、チオール基又はアミノ基が好ましく、水酸基がより好ましい。
As a ring structure which has a carbon-carbon double bond in a carbocyclic ring or a heterocyclic ring, the thing similar to the ring structure in the monomer A is mentioned, A preferable form is also the same.
Examples of the active hydrogen-containing group include a hydroxyl group, a thiol group, an amino group, a pyrazole group, an imidazole group, a morpholino group, a pyrrolidinyl group, and a piperidyl group. From the viewpoint of crosslinking reactivity, hydroxyl group, thiol group or amino A group is preferred, and a hydroxyl group is more preferred.

モノマーCとしては、重合反応性の高さと硬化物の耐熱性の高さの点から、モノマーC−1又はモノマーC−2が好ましい。   As the monomer C, the monomer C-1 or the monomer C-2 is preferable in terms of high polymerization reactivity and high heat resistance of the cured product.

Figure 2019085450
Figure 2019085450

ただし、Qは、単結合又は2価の有機基であり、nは、0又は1であり、Qは、単結合又は2価の有機基であり、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である。
及びQにおける2価の有機基としては、モノマーAにおけるQ及びQにおける2価の有機基と同様のものが挙げられ、好ましい形態も同様である。
However, Q 3 is a single bond or a divalent organic group, n is 0 or 1, Q 4 is a single bond or a divalent organic group, and R 3 and R 4 are each independently Is a hydrogen atom or a methyl group.
Examples of the divalent organic group in Q 3 and Q 4 include the same as the divalent organic group in Q 1 and Q 2 of the monomer A, and preferred embodiments are also the same.

モノマーC−1としては、例えば、下記のモノマーが挙げられる。   Examples of the monomer C-1 include the following monomers.

Figure 2019085450
Figure 2019085450

モノマーC−2としては、例えば、下記のモノマーが挙げられる。   Examples of the monomer C-2 include the following monomers.

Figure 2019085450
Figure 2019085450

モノマーCの他の例示としては、例えば、下記のモノマーが挙げられる。   As another illustration of the monomer C, the following monomers are mentioned, for example.

Figure 2019085450
Figure 2019085450

(他のモノマー)
他のモノマーとしては、炭素環又は複素環中に炭素−炭素二重結合を有する環構造を有するモノマー(ただし、モノマーA及びモノマーCを除く。)、アルキル(メタ)アクリレート、アルキルビニルエーテル、塩化ビニル、テトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、官能基を有していてもよいペルフルオロビニルエーテル等が挙げられる。他のモノマーは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(Other monomer)
As another monomer, a monomer having a ring structure having a carbon-carbon double bond in a carbon ring or a heterocycle (but excluding monomer A and monomer C), alkyl (meth) acrylate, alkyl vinyl ether, vinyl chloride And tetrafluoroethylene, trifluoroethylene, a perfluorovinyl ether which may have a functional group, and the like. The other monomers may be used alone or in combination of two or more.

(各単位の割合)
モノマーA単位の割合は、本含フッ素ポリマーを構成する全単位のうち、10〜80モル%が好ましく、20〜60モル%がより好ましい。モノマーA単位の割合が前記範囲の下限値以上であれば、フッ素原子に由来する特性(撥水撥油性、離型性、電気特性等)がさらに優れ、耐熱性がさらに高い硬化物を得ることができる。モノマーA単位の割合が前記範囲の上限値以下であれば、モノマーA単位以外の単位による効果を損ないにくい。
(Percentage of each unit)
10-80 mol% is preferable among all the units which comprise this fluorine-containing polymer, and, as for the ratio of a monomer A unit, 20-60 mol% is more preferable. If the proportion of the monomer A unit is equal to or more than the lower limit of the above range, properties derived from fluorine atoms (water / oil repellency, releasability, electrical properties, etc.) are further excellent, and a cured product having even higher heat resistance is obtained. Can. If the proportion of the monomer A unit is equal to or less than the upper limit value of the above range, the effects of units other than the monomer A unit are unlikely to be impaired.

モノマーB単位の割合は、本含フッ素ポリマーを構成する全単位のうち、10〜50モル%が好ましく、20〜40モル%がより好ましい。モノマーB単位の割合が前記範囲の下限値以上であれば、硬度がさらに高く、かつ基材との密着性がさらに優れる硬化物を得ることができる。モノマーB単位の割合が前記範囲の上限値以下であれば、モノマーB単位以外の単位による効果を損ないにくい。   10-50 mol% is preferable among all the units which comprise this fluorine-containing polymer, and, as for the ratio of a monomer B unit, 20-40 mol% is more preferable. If the proportion of the monomer B unit is equal to or more than the lower limit value of the above range, a cured product having higher hardness and further excellent adhesion to the substrate can be obtained. If the proportion of monomer B units is equal to or less than the upper limit value of the above range, the effects of units other than monomer B units are unlikely to be impaired.

モノマーC単位の割合は、本含フッ素ポリマーを構成する全単位のうち、0〜60モル%が好ましく、20〜60モル%がより好ましい。モノマーC単位の割合が20モル%以上であれば、耐熱性及び硬度がさらに高い硬化物を得ることができる。モノマーC単位の割合が前記範囲の上限値以下であれば、モノマーC単位以外の単位による効果を損ないにくい。   The proportion of monomer C units is preferably 0 to 60 mol%, and more preferably 20 to 60 mol%, of the total units constituting the present fluoropolymer. If the proportion of the monomer C unit is 20 mol% or more, a cured product having even higher heat resistance and hardness can be obtained. If the proportion of monomer C units is equal to or less than the upper limit value of the above range, the effects of units other than monomer C units are unlikely to be impaired.

他のモノマー単位の割合は、本含フッ素ポリマーを構成する全単位のうち、0〜40モル%が好ましく、0〜20モル%がより好ましい。他のモノマー単位の割合が前記範囲の上限値以下であれば、他のモノマー単位以外の単位による効果を損ないにくい。   The proportion of the other monomer units is preferably 0 to 40 mol%, and more preferably 0 to 20 mol%, of all units constituting the present fluoropolymer. If the proportion of the other monomer units is equal to or less than the upper limit value of the above range, the effects of units other than the other monomer units are unlikely to be impaired.

(メタ)アクリロイル基を有するモノマーが重合して形成された単位の割合は、本含フッ素ポリマーを構成する全単位のうち、50質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましい。(メタ)アクリロイル基を有するモノマーが重合して形成された単位の割合が前記範囲の上限値以下であれば、耐熱性及び硬度がさらに高い硬化物を得ることができる。   50 mass% or less is preferable among all the units which comprise this fluorine-containing polymer, and, as for the ratio of the unit formed by superposition | polymerization of the monomer which has a (meth) acryloyl group, 30 mass% or less is more preferable. If the ratio of the unit formed by polymerizing the monomer having a (meth) acryloyl group is not more than the upper limit value of the above range, a cured product with higher heat resistance and hardness can be obtained.

(作用機序)
以上説明した本含フッ素ポリマーにあっては、モノマーA単位を有するため、フッ素原子に由来する特性(撥水撥油性、離型性、電気特性等)に優れる。
また、本含フッ素ポリマーにあっては、モノマーA単位を有するため、従来の含フッ素ポリマーに比べ、(メタ)アクリロイル基を有するモノマーが重合して形成された単位の割合が少ない。そのため、加熱によって解重合しにくく、耐熱性が高い硬化物を得ることができる。
また、本含フッ素ポリマーにあっては、モノマーB単位を有するため、基材との密着性に優れる硬化物を得ることができる。
そして、本含フッ素ポリマーにあっては、モノマーA単位及びモノマーB単位を有するため、熱処理した場合に、解重合を抑えつつモノマーB単位に由来する架橋性基の反応を充分に進行させることができる。そのため、硬度が高い硬化物を得ることができる。
(Mechanism of action)
The fluorine-containing polymer described above has the monomer A unit, and thus is excellent in the characteristics derived from the fluorine atom (water / oil repellency, releasability, electrical characteristics, etc.).
Further, since the present fluorine-containing polymer has a monomer A unit, the proportion of units formed by polymerization of a monomer having a (meth) acryloyl group is smaller than that of a conventional fluorine-containing polymer. Therefore, it is hard to depolymerize by heating and a hardened | cured material with high heat resistance can be obtained.
Moreover, in this fluorine-containing polymer, since it has a monomer B unit, the hardened | cured material which is excellent in adhesiveness with a base material can be obtained.
And in this fluorine-containing polymer, since it has a monomer A unit and a monomer B unit, when heat processing is carried out, reaction of the crosslinkable group originating in a monomer B unit can fully be advanced, suppressing depolymerization. it can. Therefore, a cured product with high hardness can be obtained.

<硬化性組成物>
本発明の硬化性組成物(以下、「本硬化性組成物」とも記す。)は、本含フッ素ポリマーを含む。
本硬化性組成物は、耐熱性及び硬度がさらに高い硬化物を得ることができる点から、架橋剤を含んでいてもよい。
本硬化性組成物は、溶媒を含んでいてもよい。
本含フッ素ポリマーは、本発明の効果を損なわない範囲において、必要に応じて添加剤を含んでいてもよい。
<Curable composition>
The curable composition of the present invention (hereinafter also referred to as "the present curable composition") contains the present fluorine-containing polymer.
The present curable composition may contain a crosslinking agent in that a cured product having higher heat resistance and hardness can be obtained.
The curable composition may contain a solvent.
The present fluorine-containing polymer may contain an additive, if necessary, as long as the effects of the present invention are not impaired.

(架橋剤)
本含フッ素ポリマーのモノマーB単位における保護された架橋性基がブロックドイソシアネート基である場合、架橋剤としては、活性水素含有基を有する化合物、開環によって活性水素含有基を生成し得る基を有する化合物等が挙げられる。架橋剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(Crosslinking agent)
When the protected crosslinkable group in the monomer B unit of the fluorine-containing polymer is a blocked isocyanate group, as a crosslinking agent, a compound having an active hydrogen-containing group, a group capable of producing an active hydrogen-containing group by ring opening The compound etc. which it has are mentioned. A crosslinking agent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

活性水素含有基を有する化合物としては、活性水素含有基を有するモノマー、活性水素含有基を有するモノマー単位を有するポリマー、側鎖又は末端に活性水素含有基を有するポリマー等が挙げられる。
活性水素含有基を有するモノマーとしては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2−(4−ベンゾイル−3−ヒドロキシフェノキシ)エチル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(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、ジペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロイロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2,2−ビス[4−{1−(メタ)アクリロシキ−2−ヒドロキシプロピル}フェニル]プロパン、1−ヘキサンチオール、1−ヘプタンチオール、1−オクタンチオール、tert−オクタンチオール、1−ノナンチオール、1−デカンチオール、1−ウンデカンチオール、1−ドデカンチオール、1−テトラデカンチオール、1−ヘキサデカンチオール、1−オクタデカンチオール、1,4−ブタンジチオール、2,3−ブタンジチオール、1,5−ペンタンジチオール、1,6−ヘキサンジチオール、1,7−ヘプタンジチオール、1,8−オクタンジチオール、1,9−ノナンジチオール、1,10−デカンジチオール、1,12−ドデカンジチオール、1,14−テトラデカンジチオール、1,16−ヘキサデカンジチオール、1,18−オクタデカンジチオール、4,4−チオビスベンゼンチオール、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトブチレート)、トリメチロールエタントリス(3−メルカプトブチレート)、トリメチロールプロパン トリス(3−メルカプトプロピオネート)、トリス-[(3−メルカプトプロピオニルオキシ)−エチル]−イソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、テトラエチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトール ヘキサキス(3−メルカプトプロピオネート)等が挙げられる。
Examples of the compound having an active hydrogen-containing group include a monomer having an active hydrogen-containing group, a polymer having a monomer unit having an active hydrogen-containing group, and a polymer having an active hydrogen-containing group in a side chain or terminal.
As a monomer having an active hydrogen-containing group, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, 2- (4-benzoyl-3-hydroxyphenoxy) ethyl (meth) acrylate, Pentaerythritol mono (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol mono (meth) acrylate, dipentaerythritol di (meth) acrylate, dipentaerythritol tri (meth) acrylate , Dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, 2-hydroxy-3- (meth) acryloyloxypropyl (meth) acrye , 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, 2,2-bis [4- {1- (meth) acryloxy-2-hydroxypropyl} phenyl] propane, 1-hexanethiol, 1-heptanethiol, 1 -Octanethiol, tert-octanethiol, 1-nonanethiol, 1-decanethiol, 1-undecanethiol, 1-dodecanethiol, 1-tetradecanethiol, 1-hexadecanethiol, 1-octadecanethiol, 1,4-butanedithiol 2,3-butanedithiol, 1,5-pentanedithiol, 1,6-hexanedithiol, 1,7-heptanedithiol, 1,8-octanedithiol, 1,9-nonanedithiol, 1,10-decanedithiol, 1,12-dodecane dithiol, 1,1 -Tetradecanedithiol, 1,16-hexadecanedithiol, 1,18-octadecanedithiol, 4,4-thiobisbenzenethiol, trimethylolpropane tris (3-mercaptobutyrate), trimethylolethane tris (3-mercaptobutyrate) Trimethylolpropane tris (3-mercaptopropionate), tris-[(3-mercaptopropionyloxy) -ethyl] -isocyanurate, pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate), tetraethylene glycol bis (3- (3-mercaptopropionate) Mercapto propionate), dipentaerythritol hexakis (3-mercapto propionate), etc. are mentioned.

側鎖又は末端に活性水素含有基を有するポリマーとしては、ポリオキシプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリオキシプロピレンソルビトールエーテル、ビスフェノールAとエピクロロヒドリンとが共重合したエポキシ樹脂、ビスフェノールFとエピクロロヒドリンが共重合したエポキシ樹脂、ノボラックとエピクロロヒドリンが共重合したエポキシ樹脂、フェノール樹脂、リグニン抽出物、ポリサッカライド、ポリエチレンイミン、アミノエチル化(メタ)アクリル樹脂、ポリサルファイド樹脂等が挙げられる。   Polymers having an active hydrogen-containing group at the side chain or at the end include polyoxypropylene glycol, polyethylene glycol, polyoxypropylene sorbitol ether, epoxy resin obtained by copolymerizing bisphenol A and epichlorohydrin, bisphenol F and epichlorohydrin Epoxy resins copolymerized with phosphorus, epoxy resins copolymerized with novolak and epichlorohydrin, phenol resins, lignin extracts, polysaccharides, polyethyleneimines, aminoethylated (meth) acrylic resins, polysulfide resins, etc. may be mentioned.

開環によって活性水素含有基を生成し得る基としては、エポキシ基、オキセタニル基等が挙げられる。
開環によって活性水素含有基を生成し得る基を有する化合物としては、開環によって活性水素含有基を生成し得る基を有するモノマー、開環によって活性水素含有基を生成し得る基を有するモノマー単位を有するポリマー等が挙げられる。
開環によって活性水素含有基を生成し得る基を有するモノマーとしては、グリシジル(メタ)アクリレート、オキセタニル(メタ)アクリレート、3’,4’−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル、キシリレンビスオキセタン、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサン、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタアクリレート、フェニルグリシジルエーテル、ビスフェノールA−ジグリシジルエーテル、ジグリシジルオキシナフタレン等が挙げられる。
An epoxy group, an oxetanyl group, etc. are mentioned as group which can produce | generate an active hydrogen containing group by ring-opening.
As a compound having a group capable of generating an active hydrogen-containing group by ring opening, a monomer having a group capable of generating an active hydrogen-containing group by ring opening, a monomer unit having a group capable of generating an active hydrogen-containing group by ring opening And the like.
Examples of the monomer having a group capable of generating an active hydrogen-containing group by ring opening include glycidyl (meth) acrylate, oxetanyl (meth) acrylate, 3 ', 4'-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, -Hydroxybutyl (meth) acrylate glycidyl ether, xylylene bis oxetane, 1,2-epoxy-4-vinylcyclohexane, 3,4-epoxycyclohexylmethyl methacrylate, phenyl glycidyl ether, bisphenol A-diglycidyl ether, diglycidyl oxy Naphthalene etc. are mentioned.

(溶媒)
溶媒としては、含フッ素化合物(1H−トリデカフルオロヘキサン(旭硝子社製、アサヒクリン(登録商標)AC2000)、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−トリデカフルオロオクタン(旭硝子社製、アサヒクリン(登録商標)AC6000)、1,1,2,2−テトラフルオロ−1−(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタン(旭硝子社製、アサヒクリン(登録商標)AE3000)、ジクロロペンタフルオロプロパン(旭硝子社製、アサヒクリン(登録商標)AK−225)、1,1,1,2,3,4,4,5,5,5−デカフルオロ−3−メトキシ−2−(トリフルオロメチル)ペンタン(旭硝子社製、サイトップ(登録商標)CT−solv100E)、1−メトキシノナフルオロブタン(スリーエムジャパン社製、Novec(登録商標)7100)、1−エトキシノナフルオロブタン(スリーエムジャパン社製、Novec(登録商標)7200)、1,1,1,2,3,3−ヘキサフルオロ−4−(1,1,2,3,3,3−ヘキサフルオロプロポキシ)ペンタン(スリーエムジャパン社製、Novec(登録商標)7600)、2H,3H−ペルフルオロペンタン(三井・デュポンフロロケミカル社製、Vertrel(登録商標)XF)、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロ−1−オクタノール、4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9−トリデカフルオロ−1−ノナノール、ヘキサフルオロベンゼン、ヘキサフルオロ−2−プロパノール、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ−1−ペンタノール、1H,1H,7H−ドデカフルオロ−1−ヘプタノール等)、非フッ素ケトン(シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルアミルケトン、2−ブタノン等)、非フッ素エステル(乳酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸ベンジル、メチルセルソルブアセテート、エチルセルソルブアセテート、プロピレングリコールメチルエチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレンカーボネート等)、非フッ素エーテル(ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、アニソール、ジグライム、トリグライム等)等が挙げられる。溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(solvent)
As the solvent, a fluorine-containing compound (1H-tridecafluorohexane (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., Asahikaline (registered trademark) AC2000), 1,1,1,2,2,3,3,4,5,5,5) 6, 6-tridecafluorooctane (Asahi Glass Co., Ltd., Asahi Clean (registered trademark) AC6000), 1,1,2,2-tetrafluoro-1- (2,2,2-trifluoroethoxy) ethane (Asahi Glass Co., Ltd.) (Manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., Asahi Glass Co., Ltd., Asahiklin (registered trademark) AK-225), 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5 -Decafluoro-3-methoxy-2- (trifluoromethyl) pentane (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., Cytop (registered trademark) CT-solv 100 E), 1-methoxynonafluorobutane (3 M Made in Japan, Novec (registered trademark) 7100), 1-ethoxynonafluorobutane (manufactured by 3M Japan Ltd., Novec (registered trademark) 7200), 1,1,1,2,3,3-hexafluoro-4- (4) 1,1,2,3,3,3-Hexafluoropropoxy) Pentane (manufactured by 3M Japan, Novec (registered trademark) 7600), 2H, 3H-perfluoropentane (manufactured by Du Pont-Mitsui Fluorochemicals, Vertrel (registered trademark) ) XF), 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluoro-1-octanol, 4,4,5,5,6,6, 7,7,8,8,9,9,9-tridecafluoro-1-nonanol, hexafluorobenzene, hexafluoro-2-propanol, 2,2,3,3,4,4,5,5 Octafluoro-1-pentanol, 1H, 1H, 7H-dodecafluoro-1-heptanol etc., non-fluorinated ketones (cyclopentanone, cyclohexanone, methyl amyl ketone, 2-butanone etc.) non-fluorinated esters (ethyl lactate, Methyl benzoate, ethyl benzoate, benzyl benzoate, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, propylene glycol methyl ethyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene carbonate etc., non-fluorinated ether Diethylene glycol methyl ethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, dimethoxyethane, diethoxyethane, anisole, diglyme, triglyme etc. Be The solvents may be used alone or in combination of two or more.

(添加剤)
添加剤としては、界面活性剤、チクソトロピック剤、消泡剤、酸化防止剤、光安定剤、ゲル化防止剤、光増感剤、樹脂、オリゴマー、炭素化合物、金属微粒子、金属酸化物粒子、シランカップリング剤、他の有機化合物等が挙げられる。
(Additive)
Additives include surfactants, thixotropic agents, antifoaming agents, antioxidants, light stabilizers, antigelling agents, photosensitizers, resins, oligomers, carbon compounds, metal fine particles, metal oxide particles, A silane coupling agent, other organic compounds, etc. are mentioned.

(作用機序)
以上説明した本硬化性組成物にあっては、本含フッ素ポリマーを含むため、耐熱性及び硬度が高く、かつ基材との密着性に優れる硬化物を得ることができる。
本硬化性組成物の用途としては、撥水撥油剤組成物、離型剤組成物、電子デバイスの絶縁層形成用組成物、ディスプレイ用画素、バイオチップ、マイクロ化学チップ等の撥液膜形成用組成物、防汚コーティング剤、ハードコート剤、インプリント用樹脂組成物、レンズアレイ等の光学材料用組成物等が挙げられる。
(Mechanism of action)
Since the present curable composition described above contains the present fluorine-containing polymer, it is possible to obtain a cured product which is high in heat resistance and hardness and excellent in adhesion to a substrate.
As the application of the present curable composition, a water and oil repellent composition, a releasing agent composition, a composition for forming an insulating layer of an electronic device, a pixel for a display, a liquid repellent film such as a biochip and a microchemical chip, etc. A composition, an antifouling coating agent, a hard coating agent, a resin composition for imprinting, a composition for an optical material such as a lens array, and the like can be mentioned.

以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
例1〜5は実施例であり、例6〜8は比較例である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples, but the present invention is not limited thereto.
Examples 1 to 5 are Examples, and Examples 6 to 8 are Comparative Examples.

<物性及び評価>
(各単位の割合)
ポリマーのH−NMRスペクトルは、FT−NMR装置(日本電子社製、JNM−AL300)を用いて測定した。ポリマーにおける各単位の割合は、ポリマーのH−NMRスペクトルにおける各単位に特有のピークの積分比から求めた。
<Physical properties and evaluation>
(Percentage of each unit)
The 1 H-NMR spectrum of the polymer was measured using an FT-NMR apparatus (manufactured by JEOL Ltd., JNM-AL300). The proportion of each unit in the polymer was determined from the integral ratio of the peaks unique to each unit in the 1 H-NMR spectrum of the polymer.

(分子量及び分子量分布)
ポリマーの質量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、高速ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)装置(東ソー社製、HLC−8220)によって得られたクロマトグラムから、分子量既知の標準ポリメチルメタクリレート試料を用いて作成した検量線を用いて求めた。Mw及びMnから分子量分布(Mw/Mn)を求めた。
(Molecular weight and molecular weight distribution)
The weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of the polymer are standard polymethyl methacrylates of known molecular weight from chromatograms obtained by high-speed gel permeation chromatography (GPC) apparatus (HLC-8220, manufactured by Tosoh Corporation) It calculated | required using the calibration curve created using the sample. Molecular weight distribution (Mw / Mn) was determined from Mw and Mn.

(密着性)
JIS K 5600−5−6:1999「塗料一般試験法−第5部:塗膜の機械的性質−第6節:付着性(クロスカット法)」(対応国際規格ISO 2409:1992)に準拠し、ガラス基板に対する硬化膜の密着性を下記基準にて評価した。
良好:硬化膜の剥離が見られない。
不良:硬化膜の剥離が見られる。
(Adhesiveness)
JIS K 5600-5-6: 1999 "General test method for paints-Part 5: Mechanical properties of coating film-Section 6: Adhesion (cross-cut method)" (Corresponding International Standard ISO 2409: 1992) The adhesion of the cured film to the glass substrate was evaluated according to the following criteria.
Good: Peeling of the cured film is not observed.
Poor: Peeling of the cured film is observed.

(硬度)
JIS K 5600−5−4:1999「塗料一般試験法−第5部:塗膜の機械的性質−第4節:引っかき硬度(鉛筆法)」(対応国際規格ISO 15184:1996)に準拠し、硬化膜の鉛筆硬度を求めた。鉛筆硬度が3H以上の硬化膜は、硬度が充分に高い。
(hardness)
According to JIS K 5600-5-4: 1999 "General test methods for paints-Part 5: Mechanical properties of coatings-Section 4: Scratch hardness (pencil method)" (Corresponding International Standard ISO 15184: 1996), The pencil hardness of the cured film was determined. The cured film having a pencil hardness of 3H or more has a sufficiently high hardness.

(耐熱性)
ガラス基板から剥がし取った硬化膜について、示差熱−熱重量測定(TG−DTA)装置(日立ハイテクサイエンス社製、STA7220)を用い、窒素雰囲気下、10℃/分で昇温した際の熱重量減少割合が5%になる温度を求めた。
(Heat-resistant)
The thermal weight of the cured film peeled off from the glass substrate using a differential thermal thermogravimetry (TG-DTA) device (STA 7220 manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.) at a temperature of 10 ° C./min in a nitrogen atmosphere The temperature at which the reduction rate was 5% was determined.

(撥水撥油性)
硬化膜の表面における水及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)の接触角を全自動接触角計(協和界面科学社製、DM−701)で測定した。液量は2.0μLとし、滴下後2000ミリ秒保持後の接触角を測定した。水の接触角が100度以上の硬化膜は、撥水性に優れる。PGMEAの接触角が45度以上の硬化膜は、撥油性に優れる。
(Water and oil repellency)
The contact angles of water and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) on the surface of the cured film were measured with a fully automatic contact angle meter (DM-701, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). The liquid volume was 2.0 μL, and the contact angle after holding for 2000 milliseconds after dropping was measured. A cured film having a water contact angle of 100 degrees or more is excellent in water repellency. A cured film having a contact angle of 45 degrees or more of PGMEA is excellent in oil repellency.

<原料>
(モノマー)
C6NB:5−トリデカフルオロへキシル−2−ノルボルネン、
C6EtMI:N−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル)マレイミド、
C6FMA:3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチルメタクリレート、
BM:2−(O−[1’−メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチルメタクリレート(昭和電工社製、カレンズMOI−BM(登録商標))、
HEMI:N−(2−ヒドロキシエチル)マレイミド、
HMNB:5−ヒドロキシメチル−2−ノルボルネン、
HEMA:2−ヒドロキシエチルメタクリレート、
CyMI:N−シクロヘキシルマレイミド。
<Raw material>
(monomer)
C6NB: 5-tridecafluorohexyl-2-norbornene,
C6 EtMI: N- (3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluorooctyl) maleimide,
C6 FMA: 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluorooctyl methacrylate,
BM: 2- (O- [1'-methylpropylideneamino] carboxyamino) ethyl methacrylate (Karen MOI-BM (registered trademark), manufactured by Showa Denko KK),
HEMI: N- (2-hydroxyethyl) maleimide,
HMNB: 5-hydroxymethyl-2-norbornene,
HEMA: 2-hydroxyethyl methacrylate,
CyMI: N-cyclohexylmaleimide.

(溶媒)
MEK:2−ブタノン、
OFPO:2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ−1−ペンタノール。
(重合開始剤)
V65:2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業社製、V−65)。
(solvent)
MEK: 2-butanone,
OFPO: 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoro-1-pentanol.
(Polymerization initiator)
V65: 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., V-65).

(合成例1)
表1に示す仕込み量のC6EtMI、BM及びV65をMEKの20gに溶解し、窒素雰囲気下、50℃で24時間撹拌した。反応液をヘキサンの500mLに加え、析出した固体を孔径3μmのポリテトラフルオロエチレンフィルタでろ過し、含フッ素ポリマーを得た。含フッ素ポリマーの各単位の割合、Mw及びMw/Mnを表2に示す。
Synthesis Example 1
Charges of C6EtMI, BM and V65 shown in Table 1 were dissolved in 20 g of MEK and stirred at 50 ° C. for 24 hours under a nitrogen atmosphere. The reaction solution was added to 500 mL of hexane, and the precipitated solid was filtered with a polytetrafluoroethylene filter with a pore size of 3 μm to obtain a fluoropolymer. The proportions of the units of the fluoropolymer, Mw and Mw / Mn are shown in Table 2.

(合成例2〜8)
表1に示すモノマーの種類及び仕込み量に変更した以外は、合成例1と同様にして含フッ素ポリマーを得た。含フッ素ポリマーの各単位の割合、Mw及びMw/Mnを表2に示す。
(Synthesis examples 2 to 8)
A fluorine-containing polymer was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the types and amounts of monomers shown in Table 1 were changed. The proportions of the units of the fluoropolymer, Mw and Mw / Mn are shown in Table 2.

Figure 2019085450
Figure 2019085450

Figure 2019085450
Figure 2019085450

(例1)
合成例1で得られた含フッ素ポリマーの0.1g、合成例8で得られた含フッ素ポリマーの0.1g及びOFPOの1.8gをガラスバイアルに入れ、充分に撹拌し均一の溶液とした。溶液を公称孔径0.20μmのポリテトラフルオロエチレンフィルタでろ過し、硬化性組成物を調製した。
(Example 1)
0.1 g of the fluorine-containing polymer obtained in Synthesis Example 1, 0.1 g of the fluorine-containing polymer obtained in Synthesis Example 8 and 1.8 g of OFPO were placed in a glass vial and sufficiently stirred to obtain a uniform solution . The solution was filtered through a polytetrafluoroethylene filter with a nominal pore diameter of 0.20 μm to prepare a curable composition.

洗浄した10cm角のガラス基板の表面に、スピンコート法によって硬化性組成物の膜厚1μmの塗膜を形成し、ホットプレートを用いて200℃で30分間加熱し、硬化膜を形成した。硬化膜について、密着性、硬度、耐熱性及び撥水撥油性を評価した。結果を表3に示す。   A coating film of 1 μm thick of the curable composition was formed by spin coating on the surface of the cleaned 10 cm square glass substrate, and heated at 200 ° C. for 30 minutes using a hot plate to form a cured film. The cured film was evaluated for adhesion, hardness, heat resistance and water and oil repellency. The results are shown in Table 3.

(例2〜8)
表3に示す含フッ素ポリマーの種類及び仕込み量に変更した以外は、例1と同様にして硬化性組成物を調製し、硬化膜を形成した。硬化膜について、密着性、硬度、耐熱性及び撥水撥油性を評価した。結果を表3に示す。
(Examples 2 to 8)
A curable composition was prepared and a cured film was formed in the same manner as in Example 1 except that the type and amount of the fluorinated polymer shown in Table 3 were changed. The cured film was evaluated for adhesion, hardness, heat resistance and water and oil repellency. The results are shown in Table 3.

Figure 2019085450
Figure 2019085450

本発明の含フッ素ポリマーは、撥水撥油剤、離型剤、電子デバイスの絶縁層、ディスプレイ用画素、バイオチップ、マイクロ化学チップ等の撥液膜形成用組成物、防汚コーティング剤、ハードコート剤、インプリント用樹脂組成物、レンズアレイ等の光学材料用組成物等として有用である。   The fluorine-containing polymer of the present invention comprises a water and oil repellent agent, a releasing agent, an insulating layer of an electronic device, a pixel for a display, a composition for forming a liquid repellent film such as a biochip and a microchemical chip, an antifouling coating agent and a hard coat It is useful as an agent, a resin composition for imprinting, a composition for optical materials such as a lens array, and the like.

Claims (8)

下記モノマーAに基づく単位と、下記モノマーBに基づく単位とを有する、含フッ素ポリマー。
モノマーA:炭素環又は複素環中に炭素−炭素二重結合を有する環構造と、ペルフルオロアルキル基又はペルフルオロアルキル基の炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する基とを有するモノマー(ただし、保護された架橋性基又は活性水素含有基を有するものを除く)。
モノマーB:保護された架橋性基を有するモノマー。
The fluorine-containing polymer which has a unit based on the following monomer A, and a unit based on the following monomer B.
Monomer A: a monomer having a ring structure having a carbon-carbon double bond in a carbon ring or a heterocycle and a group having an etheric oxygen atom between carbon atoms of a perfluoroalkyl group or a perfluoroalkyl group (provided that it is protected Excluding those having a crosslinkable group or an active hydrogen-containing group).
Monomer B: a monomer having a protected crosslinkable group.
前記モノマーAが、下式A−1で表されるモノマー又は下式A−2で表されるモノマーである、請求項1に記載の含フッ素ポリマー。
Figure 2019085450
ただし、
f1は、ペルフルオロアルキル基又はペルフルオロアルキル基の炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する基であり、
は、単結合又は2価の有機基であり、
mは、0又は1であり、
f2は、ペルフルオロアルキル基又はペルフルオロアルキル基の炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する基であり、
は、単結合又は2価の有機基であり、
及びRは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である。
The fluorine-containing polymer according to claim 1, wherein the monomer A is a monomer represented by the following formula A-1 or a monomer represented by the following formula A-2.
Figure 2019085450
However,
R f1 is a group having an etheric oxygen atom between carbon atoms of a perfluoroalkyl group or a perfluoroalkyl group,
Q 1 is a single bond or a divalent organic group,
m is 0 or 1;
R f2 is a group having an etheric oxygen atom between carbon atoms of a perfluoroalkyl group or a perfluoroalkyl group,
Q 2 is a single bond or a divalent organic group,
R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a methyl group.
前記モノマーBにおける保護された架橋性基が、ブロックドイソシアネート基である、請求項1又は2に記載の含フッ素ポリマー。   The fluoropolymer according to claim 1 or 2, wherein the protected crosslinkable group in the monomer B is a blocked isocyanate group. 下記モノマーCに基づく単位をさらに有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の含フッ素ポリマー。
モノマーC:炭素環又は複素環中に炭素−炭素二重結合を有する環構造と、活性水素含有基とを有するモノマー。
The fluoropolymer according to any one of claims 1 to 3, further comprising a unit based on the following monomer C.
Monomer C: A monomer having a ring structure having a carbon-carbon double bond in a carbon ring or a heterocycle and an active hydrogen-containing group.
前記モノマーCが、下式C−1で表されるモノマー又は下式C−2で表されるモノマーである、請求項4に記載の含フッ素ポリマー。
Figure 2019085450
ただし、
は、単結合又は2価の有機基であり、
nは、0又は1であり、
は、単結合又は2価の有機基であり、
及びRは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である。
The fluorine-containing polymer according to claim 4, wherein the monomer C is a monomer represented by the following formula C-1 or a monomer represented by the following formula C-2.
Figure 2019085450
However,
Q 3 is a single bond or a divalent organic group,
n is 0 or 1 and
Q 4 is a single bond or a divalent organic group,
R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom or a methyl group.
(メタ)アクリロイル基を有するモノマーが重合して形成された単位の割合が、前記含フッ素ポリマーを構成する全単位のうち、50質量%以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の含フッ素ポリマー。   The proportion of a unit formed by polymerizing a monomer having a (meth) acryloyl group is 50% by mass or less among all the units constituting the fluorine-containing polymer. The fluorine-containing polymer as described. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の含フッ素ポリマーを含む、硬化性組成物。   The curable composition containing the fluorine-containing polymer as described in any one of Claims 1-6. 撥水撥油剤組成物である、請求項7に記載の硬化性組成物。   The curable composition according to claim 7, which is a water and oil repellent composition.
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