JPWO2008153002A1 - 硬化性含フッ素ポリマー組成物 - Google Patents

硬化性含フッ素ポリマー組成物 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2008153002A1
JPWO2008153002A1 JP2009519248A JP2009519248A JPWO2008153002A1 JP WO2008153002 A1 JPWO2008153002 A1 JP WO2008153002A1 JP 2009519248 A JP2009519248 A JP 2009519248A JP 2009519248 A JP2009519248 A JP 2009519248A JP WO2008153002 A1 JPWO2008153002 A1 JP WO2008153002A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
formula
group
sio
carbon
repeating unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009519248A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5307004B2 (ja
Inventor
林 正之
正之 林
英二 北浦
英二 北浦
チェシャー ハップフィールド、ピーター
チェシャー ハップフィールド、ピーター
井本 克彦
克彦 井本
大 長門
大 長門
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dow Silicones Corp
Original Assignee
Dow Corning Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Corning Corp filed Critical Dow Corning Corp
Priority to JP2009519248A priority Critical patent/JP5307004B2/ja
Publication of JPWO2008153002A1 publication Critical patent/JPWO2008153002A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5307004B2 publication Critical patent/JP5307004B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/16Antifouling paints; Underwater paints
    • C09D5/1656Antifouling paints; Underwater paints characterised by the film-forming substance
    • C09D5/1662Synthetic film-forming substance
    • C09D5/1675Polyorganosiloxane-containing compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/42Introducing metal atoms or metal-containing groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/62Polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
    • C08G18/6275Polymers of halogen containing compounds having carbon-to-carbon double bonds; halogenated polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
    • C08G18/6279Polymers of halogen containing compounds having carbon-to-carbon double bonds; halogenated polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds containing fluorine atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/81Unsaturated isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/8108Unsaturated isocyanates or isothiocyanates having only one isocyanate or isothiocyanate group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/83Chemically modified polymers
    • C08G18/837Chemically modified polymers by silicon containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/54Silicon-containing compounds
    • C08K5/541Silicon-containing compounds containing oxygen
    • C08K5/5415Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/14Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur, or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
    • C08L33/16Homopolymers or copolymers of esters containing halogen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D127/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D127/02Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D127/12Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C09D127/16Homopolymers or copolymers of vinylidene fluoride
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D131/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, of carbonic acid, or of a haloformic acid; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D131/02Homopolymers or copolymers of esters of monocarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/14Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
    • C09D133/16Homopolymers or copolymers of esters containing halogen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/10Block or graft copolymers containing polysiloxane sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F214/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen
    • C08F214/18Monomers containing fluorine
    • C08F214/28Hexyfluoropropene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F216/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical
    • C08F216/12Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical by an ether radical
    • C08F216/14Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F216/1416Monomers containing oxygen in addition to the ether oxygen, e.g. allyl glycidyl ether
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F218/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, of carbonic acid or of a haloformic acid
    • C08F218/02Esters of monocarboxylic acids
    • C08F218/04Vinyl esters
    • C08F218/10Vinyl esters of monocarboxylic acids containing three or more carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/10Block- or graft-copolymers containing polysiloxane sequences

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

ヒドロシリル化反応により比較的低温で迅速に硬化し、高硬度で、可撓性を有すると共に、被膜表面を撥水撥油性にすることにより長期間にわたって防汚効果、特に汚れの除去性、拭き取り性を保つことができる被膜を形成する硬化性含フッ素ポリマー組成物を提供する。フッ化エチレン性単量体単位と非フッ化エチレン性単量体単位を含み、前記非フッ化エチレン性単量体単位の一部ないし全てが式:[式中、R1は水素、メチル基;R2はエチレン性C=Cを有する炭化水素基;Xは−C(O)NH−、−C(O)−;R3は−O−、−O[CH(R4)]mO−、−(CH2)mO−、−OC(O)−(CH2)nO−、−(CH2)mOC(O)−(CH2)nO−{式中、R4は−H、−OH、−CH2OH、−O−X−R2}]の単位である含フッ素ポリマー、ケイ素原子結合水素原子を有するシロキサン系化合物、ヒドロシリル化反応用触媒、およびケイ素原子結合水素原子を含有しないシロキサン系化合物を含む硬化性含フッ素ポリマー組成物。

Description

本発明は、ヒドロシリル化反応により硬化する硬化性含フッ素ポリマー組成物に関する。
フッ化エチレン性単量体と非フッ化エチレン性単量体(但し、該非フッ化エチレン性単量体の一部または全部は水酸基を有する非フッ化エチレン性単量体である)を共重合して得られる水酸基を有する含フッ素ポリマーと、イソシアネート類、アミノ樹脂類、酸無水物類、ポリエポキシ化合物、イソシアネート基含有シラン化合物等の硬化剤からなる硬化性含フッ素ポリマー組成物は公知である。しかし、これらの硬化性含フッ素ポリマー組成物は硬化に時間がかかったり、高温に加熱しなければならないという問題がある。
特開平6−192524号公報には、フッ化エチレン性単量体と非フッ化エチレン性単量体、それにイソシアヌル酸トリアリル等の少なくとも2つのアルケニル基を有する単量体を共重合して得られるアルケニル基を有する含フッ素ポリマーと、ケイ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサン、およびヒドロシリル化反応用触媒からなる硬化性含フッ素ポリマー組成物が提案されている。
また、国際公開第2004/050758号パンフレットには、フッ化ビニリデン(VDF)系重合体やエチレンと含フッ素オレフィンの共重合体などのメチレン基を有する含フッ素ポリマーに関して、主鎖末端あるいは側鎖末端にビニル基またはケイ素原子結合水素原子を導入し、架橋剤と組み合わせることで、ヒドロシリル化反応により硬化する硬化性含フッ素ポリマー組成物が提案されている。
特開平6−192524号公報に記載されている硬化性含フッ素ポリマー組成物は、この組成物を硬化して得られる硬化物の機械的強度が著しく小さく、実用的でないという問題がある。
また国際公開第2004/050758号パンフレットに記載されている硬化性含フッ素ポリマー組成物は、実質的にフッ化ビニリデン(VDF)を主成分とする含フッ素ポリマーを主剤とするもので、フッ化エチレン性単量体と非フッ化エチレン性単量体を共重合し側鎖としてアルケニル基を導入してなる含フッ素ポリマーについて、これをヒドロシリル化反応で硬化する組成物を開示するものではない。
本発明の目的は、ヒドロシリル化反応により比較的低温で迅速に硬化し、高硬度で、可撓性を有すると共に、被膜表面を撥水撥油性にすることにより長期間にわたって防汚効果、特に汚れの除去性、拭き取り性を保つ被膜を形成する硬化性含フッ素ポリマー組成物を提供することにある。
本発明の硬化性含フッ素ポリマー組成物は、
(A)フッ化エチレン性単量体に由来する繰り返し単位と非フッ化エチレン性単量体に由来する繰り返し単位を含み、前記非フッ化エチレン性単量体に由来する繰り返し単位の一部ないし全てが式:
Figure 2008153002
[式中、R1は水素原子またはメチル基であり、R2はエチレン性炭素−炭素二重結合を有する1価の炭化水素基;Xは−C(O)NH−または−C(O)−で表される基;R3は−O−、−O[CH(R4)]mO−、−(CH2)mO−、−OC(O)−(CH2)nO−または−(CH2)mOC(O)−(CH2)nO−{式中、R4は−H、−OH、−CH2OHまたは−O−X−R2(式中、R2およびXは前記と同じである)で表される基であり、mは1〜10の整数であり、nは1〜10の整数である}で表される基である]
で表される繰り返し単位である含フッ素ポリマー、
(B)ケイ素原子結合水素原子を有するシロキサン系化合物、
(C)ヒドロシリル化反応用触媒、および
(D)ケイ素原子結合水素原子を含有しないシロキサン系化合物
を含み、
含フッ素ポリマー(A)中のエチレン性炭素−炭素二重結合を有する1価の炭化水素基1モルに対して、シロキサン系化合物(B)中のケイ素原子結合水素原子が0.1〜20モルとなる量であり、ヒドロシリル化反応用触媒(C)が触媒量であり、シロキサン系化合物(D)が含フッ素ポリマー(A)100質量部に対して0.01〜10質量部であることを特徴とする。
(A)成分の含フッ素ポリマーは、フッ化エチレン性単量体に由来する繰り返し単位と非フッ化エチレン性単量体に由来する繰り返し単位を含み、前記非フッ化エチレン性単量体に由来する繰り返し単位の一部ないし全てが式:
Figure 2008153002
で表される繰り返し単位であることを特徴とする。
式中、R1は水素原子またはメチル基である。
また、式中、R2はエチレン性炭素−炭素二重結合を有する1価の炭化水素基である。具体例としては、たとえばビニル基、アリル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基等のアルケニル基;ビニルフェニル基、イソプロペニルフェニル基等のアルケニル基含有アリール基;ビニルフェニルメチル基、式:
Figure 2008153002
で表される基等のアルケニル基含有アラルキル基が挙げられる。
また、式中、Xは−C(O)NH−または−C(O)−で表される基である。また、式中、R3は−O−、−O[CH(R4)]mO−、−(CH2)mO−、−OC(O)−(CH2)nO−または−(CH2)mOC(O)−(CH2)nO−で表される基である。この式中のR4は−H、−OH、−CH2OHまたは−O−X−R2(式中、R2およびXは前記と同じである)で表される基である。また、式中、mは1〜10の整数であり、nは1〜10の整数である。
このような繰り返し単位としては、たとえば次のような単位が挙げられる。
Figure 2008153002
Figure 2008153002
Figure 2008153002
Figure 2008153002
Figure 2008153002
Figure 2008153002
Figure 2008153002
Figure 2008153002
Figure 2008153002
Figure 2008153002
Figure 2008153002
Figure 2008153002
また、(A)成分の含フッ素ポリマーにおいて、フッ化エチレン性単量体に由来する繰り返し単位としては、テトラフルオロエチレン(TFE)、パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)(PAVE)、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)などのパーハロオレフィン類のほか、トリフルオロエチレン(TrFE)、フッ化ビニリデン(VdF)、フッ化エチレンなどのフルオロオレフィンに由来する繰り返し単位の1種または2種以上が例示され、好ましくはテトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレンおよびトリフルオロエチレンよりなる群から選ばれる少なくとも1種の単量体に由来する繰り返し単位であり、特に、耐候性、耐溶剤性、耐薬品性などの点からパーハロオレフィン類が好ましく、特に耐候性、耐溶剤性、耐薬品性、防食性などの点からパーフルオロオレフィン類が好ましい。このフルオロオレフィンに由来する繰り返し単位は、耐候性、耐溶剤性、耐薬品性などの観点から含フッ素ポリマー(A)を構成する全ての繰り返し単位の1〜50モル%であることが好ましく、さらには10〜50モル%であることが好ましく、特には20〜50モル%であることが好ましい。
このような含フッ素ポリマー(A)は、たとえばフッ化エチレン性単量体に由来する繰り返し単位と非フッ化エチレン性単量体に由来する繰り返し単位を含み、前記非フッ化エチレン性単量体に由来する繰り返し単位の一部ないし全てが式(A1):
Figure 2008153002
で表される繰り返し単位である含フッ素ポリマー(以下、「原料の含フッ素ポリマー(A1)」という)と、式(A2):
2−Y
で表される化合物(以下、「原料の化合物(A2)」という)との反応により得ることができる。
原料の含フッ素ポリマー(A1)において、式(A1)中、R1は水素原子またはメチル基であり、R5は−OH、−O[CH(R6)]mOH、−(CH2)mOH、−OC(O)−(CH2)nOH、または−(CH2)mOC(O)−(CH2)nOH(式中、R6は−H、−OH、または−CH2OHで表される基であり、mは1〜10の整数であり、nは1〜10の整数である)で表される基である。
原料の含フッ素ポリマー(A1)において、式(A1)で表される繰り返し単位としては、ヒドロキシアルキルビニルエーテル、ヒドロキシアルキルアリルエーテルなどの水酸基含有ビニル単量体;ヒドロキシアルキルメタクリレート、ヒドロキシアルキルアクリレートなどの水酸基含有(メタ)アクリル系単量体;ヒドロキシアルキルビニルエステルなどの水酸基含有単量体に由来する繰り返し単位であることが好ましい。特に、水酸基含有ビニル単量体のうちヒドロキシアルキルビニルエーテルとしては、たとえばヒドロキシブチルビニルエーテル、ヒドロキシプロピルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテルなどがあげられ、またヒドロキシアルキルアリルエーテルとしては、たとえば2−ヒドロキシエチルアリルエーテル、4−ヒドロキシブチルアリルエーテル、グリセロールモノアリルエーテルなどが好ましく、フルオロオレフィンとの重合反応性などの点からヒドロキシアルキルビニルエーテル、ヒドロキシアルキルアリルエーテル、ヒドロキシアルキルビニルエステルであることが特に好ましい。
また、原料の含フッ素ポリマー(A1)において、フッ化エチレン性単量体に由来する繰り返し単位としては、前記と同様の繰り返し単位が例示される。また、この含フッ素ポリマーには、フッ化エチレン性単量体に由来する繰り返し単位や水酸基含有の非フッ化エチレン性単量体に由来する繰り返し単位以外の繰り返し単位を含んでいてもよい。この繰り返し単位としては、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、n−ヘキシルビニルエーテル、n−オクチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテルなどアルキルビニルエーテル類、エチレン、プロピレン、n−ブテン、イソブチレン、2−ブテン、シクロブテン、3−メチル−1−ブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シスーシクロオクテンなどのオレフィン類、酢酸ビニル、ギ酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプロン酸ビニル、VeoVa9(登録商標)(米国Shell社の商品名)、VeoVa10(登録商標)(米国Shell社の商品名)、カプリル酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ミリスチン酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、オレイン酸ビニル、安息香酸ビニル、パラターシャリーブチル安息香酸ビニル、シクロヘキシルカルボン酸ビニルなどのビニルエステル類に由来する繰り返し単位が例示される。
原料の含フッ素ポリマー(A1)を調製する方法は特に限定されず、たとえば通常のラジカル重合法によって製造することができる。具体的には、式(A1)の繰り返し単位を与えるモノマーを、通常、重合溶媒や重合開始剤を用いて、乳化、懸濁または溶液重合法により重合する。重合温度は、いずれの重合方法でも通常0〜150℃、好ましくは5〜95℃である。重合圧は、いずれの重合方法でも通常0.1〜10MPaG(1〜100kgf/cm2G)である。
原料の含フッ素ポリマー(A1)は、テトラヒドロフランを溶離液として用いるゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)により測定する数平均分子量が1,000〜1,000,000、好ましくは3,000〜50,000であり、示差走査熱量計(DSC)により求めるガラス転移温度(2ndrun)が10〜60℃、好ましくは20〜40℃のものである。
重合溶媒としては、乳化重合法では水であり、懸濁重合法では、たとえば水、tert−ブタノール、1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエタン、1,2−ジクロロ−1,1,2,2−テトラフルオロエタンまたはこれらの混合物などが用いられる。溶液重合法では、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸tert−ブチルなどのエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類;ヘキサン、シクロヘキサン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、ミネラルスピリットなどの脂肪族炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン、ソルベントナフサなどの芳香族炭化水素類;メタノール、エタノール、tert−ブタノール、iso−プロパノール、エチレングリコールモノアルキルエーテルなどのアルコール類;テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオキサンなどの環状エーテル類;ジメチルスルホキシドなど、またはこれらの混合物が挙げられる。
重合開始剤としては、たとえば過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムなどの過硫酸塩類(さらに必要に応じて亜硫酸水素ナトリウム、ピロ亜硫酸ナトリウム、ナフテン酸コバルト、ジメチルアニリンなどの還元剤も併用できる);酸化剤(たとえば過酸化アンモニウム、過酸化カリウムなど)と還元剤(たとえば亜硫酸ナトリウムなど)および遷移金属塩(たとえば硫酸鉄など)からなるレドックス開始剤類;アセチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイドなどのジアシルパーオキサイド類;イソプロポキシカルボニルパーオキサイド、tert−ブトキシカルボニルパーオキサイドなどのジアルコキシカルボニルパーオキサイド類;メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイドなどのケトンパーオキサイド類;過酸化水素、tert−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイドなどのハイドロパーオキサイド類;ジ−tert−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイドなどのジアルキルパーオキサイド類;tert−ブチルパーオキシアセテート、tert−ブチルパーオキシピバレートなどのアルキルパーオキシエステル類;2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビスイソ酪酸ジメチル、2,2’−アゾビス[2−(ヒドロキシメチル)プロピオニトリル]、4,4’−アゾビス(4−シアノペンテン酸)などのアゾ系化合物などが使用できる。
原料の化合物(A2)は、原料の含フッ素ポリマー(A1)中の水酸基と反応することにより、得られる含フッ素ポリマー(A)にエチレン性炭素−炭素二重結合を有する1価の炭化水素基を導入するものである。
この原料の化合物(A2)において、式中、R2はエチレン性炭素−炭素二重結合を有する1価の炭化水素基であり、前記と同様の基が例示される。
また、式(A2)中、Yは−NCO、−C(O)Brまたは−C(O)Clで表される基である。このような化合物としては、アクリリルクロライド、アクリリルブロマイド、クロトン酸クロライド、クロトン酸ブロマイド、ウンデシレン酸クロライド、ウンデシレン酸ブロマイド等の不飽和脂肪酸ハライド;アリルイソシアネート、1,1−ジメチル−1−ビニルフェニルメチルイソシアネート等のイソシアネート化合物が例示され、好ましくは、イソシアネート化合物であり、特に好ましくは、アリルイソシアネートである。
上記反応において、水酸基と反応し得る基を有する原料の化合物(A2)の添加量は、原料の含フッ素ポリマー(A1)中の水酸基1モルに対して、0.01〜10モルの範囲内となる量であり、特に好ましくは、0.05〜2モルの範囲内となる量である。
このようにして調製される(A)成分の含フッ素ポリマーとしては、式(1):
−(CF2−CFZ)−
(式中、Zは−H、−Cl、−Fまたは−CF3で表される基である)
で表される繰り返し単位、式(2):
Figure 2008153002
[式中、R1は水素原子またはメチル基;R2はエチレン性炭素−炭素二重結合を有する1価の炭化水素基;Xは−C(O)NH−または−C(O)−で表される基;R3は−O−、−O[CH(R4)]mO−、−(CH2)mO−、−OC(O)−(CH2)nO−または−(CH2)mOC(O)−(CH2)nO−{式中、R4は−H、−OH、−CH2OHまたは−O−X−R2(式中、R2およびXは前記と同じである)で表される基であり、mは1〜10の整数であり、nは1〜10の整数である}で表される基である]
で表される繰り返し単位、式(3):
Figure 2008153002
(式中、R1は水素原子またはメチル基;aは0または1;R7は水素原子、またはエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない置換もしくは非置換の1価の炭化水素基である)
で表される繰り返し単位、式(4):
Figure 2008153002
(式中、R1は水素原子またはメチル基;aは0または1;R7は水素原子、またはエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない置換もしくは非置換の1価の炭化水素基である)
で表される繰り返し単位、式(5):
Figure 2008153002
(式中、R1は同じかまたは異なる水素原子もしくはメチル基;R7は水素原子、またはエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない置換もしくは非置換の1価の炭化水素基である)
で表される繰り返し単位、および式(6):
Figure 2008153002
(式中、R1は同じかまたは異なる水素原子もしくはメチル基である)
で表される繰り返し単位を含む含フッ素ポリマーが好ましくあげられる。なお、式中、R7は水素原子、またはエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない置換もしくは非置換の1価の炭化水素基であり、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘプチル基、オクチル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基;クロロメチル基、クロロエチル基等のクロロアルキル基;クロロベンジル基等のクロロアリール基;ヒドロキシエチル基等のヒドロキシアルキル基が例示される。
式(1)で表される繰り返し単位(1)を与える単量体としては、テトラフルオロエチレン(TFE)、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)、トリフルオロエチレン(TrFE)があげられる。
式(2)で表される繰り返し単位(2)は、式(2)の説明で述べた繰り返し単位が、好ましい例と共にあげられ、エチレン性炭素−炭素二重結合の導入法も採用できる。
式(3)で表される繰り返し単位(3)を与える単量体としては、たとえばビニルエーテル類としては、アルキルビニルエーテル類として、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、sec−ブチルビニルエーテル、tert−ブチルビニルエーテル、イソアミルビニルエーテル、n−ヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、n−オクチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、n−デシルビニルエーテル、セチルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、2−クロルエチルビニルエーテル、2,2,2−トリフルオロエチルビニルエーテルなどが挙げられる。芳香族ビニルエーテル類としては、フェニルビニルエーテル、o−クレジルビニルエーテル、p−クレジルビニルエーテル、p−クロルフェニルビニルエーテル、α−ナフチルビニルエーテル、β−ナフチルビニルエーテルなどが挙げられる。アルキルアリルエーテル類としては、メチルアリルエーテル、エチルアリルエーテル、ブチルアリルエーテル、シクロヘキシルアリルエーテルなどが挙げられる。ヒドロキシアルキルビニルエーテル類としては、ヒドロキシブチルビニルエーテル、ヒドロキシプロピルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテルが挙げられる。ヒドロキシアルキルアリルエーテル類としては、2−ヒドロキシエチルアリルエーテル、4−ヒドロキシブチルアリルエーテル、グリセロールモノアリルエーテルが挙げられる。
式(4)で表される繰り返し単位(4)を与える単量体としては、たとえば酢酸ビニル、ギ酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビニル、VeoVa9(登録商標)(シェル化学社製の炭素数9のカルボン酸からなるバーサチック酸ビニルエステル)、VeoVa10(登録商標)(シェル化学社製の炭素数10のカルボン酸からなるバーサチック酸ビニルエステル)、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ミリスチン酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、オレイン酸ビニル、安息香酸ビニル、p−tert−ブチル安息香酸ビニル、シクロヘキシルカルボン酸ビニルなどのビニルエステル類などがあげられ、反応性、耐候性、化学的安定性、添加剤相溶性、硬化剤相溶性などの点からピバリン酸ビニル、安息香酸ビニル、p−tert−ブチル安息香酸ビニル、VeoVa9(登録商標)が好ましい。
式(5)で表される繰り返し単位(5)を与える単量体としては、たとえばメチルアクリレート、n−ブチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−ブチルメタクリレートなどの(メタ)アクリル酸の低級アルキルエステル類;2−エチルへキシルアクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレートなどの(メタ)アクリル酸の炭素数4〜10のアルキルエステル類;アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、クロトン酸などの不飽和カルボン酸類;アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシプロピルなどの水酸基含有単量体類などがあげられる。
式(6)で表される繰り返し単位(6)を与える単量体としては、たとえばエチレン、プロピレン、イソブチレン、2−ブテンなどがあげられ、有機溶剤溶解性、光学的性質、電気的性質などの点から、プロピレン、イソブチレンが好ましい。
これらの繰り返し単位は、含フッ素ポリマー(A)を構成する全ての繰り返し単位を100モル%としたとき、繰り返し単位(1)は10〜50モル%、繰り返し単位(2)は1〜50モル%、繰り返し単位(3)は0〜89モル%、繰り返し単位(4)は0〜89モル%、繰り返し単位(5)は0〜89モル%、および繰り返し単位(6)は0〜89モル%含まれることが好ましい。
このように、繰り返し単位(3)〜(6)は各々は任意成分であるが、少なくとも1つは含フッ素ポリマー(A)に含まれている。この含フッ素ポリマーにおける繰り返し単位の好ましい組合せを以下に示すが、これらに限定されるものではない。
(1)/(2)/(3)(10〜50/1〜50/0〜89モル%比)
(1)/(2)/(4)(10〜50/1〜50/0〜89モル%比)
(1)/(2)/(5)(10〜50/1〜50/0〜89モル%比)
(1)/(2)/(6)(10〜50/1〜50/0〜89モル%比)
(1)/(2)/(3)/(4)(10〜50/1〜50/1〜88/1〜88モル%比)
(1)/(2)/(4)/(6)(10〜50/1〜50/1〜88/1〜88モル%比)
分子量は、テトラヒドロフランを溶離液として用いるゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)により測定する数平均分子量が1,000〜1,000,000、好ましくは3,000〜50,000であり、示差走査熱量計(DSC)により求めるガラス転移温度(2ndrun)が−10〜120℃、好ましくは0〜100℃のものである。分子量が小さすぎると塗料用組成物に調製した場合、得られる塗膜の硬度が不充分となり、大きすぎると組成物の粘度が大きくなり取扱いが困難となる。
次に、(B)成分のシロキサン系化合物は本発明の硬化性含フッ素ポリマー組成物において架橋剤として働き、ケイ素原子結合水素原子(ケイ素原子に直接結合している水素原子)を有することを特徴とする。
このような(B)成分のシロキサン系化合物としては、式(b1):
−O−SiR8 2
(式中、R8はエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない炭素原子数1〜10の1価の炭化水素基である)で表されるジオルガノシロキシ基(b1)を有するシロキサン系化合物があげられる。
ジオルガノシロキシ基(b1)としては、たとえば、式:
−O−Si(CH3)2
で表される基、式:
−O−Si(C65)2
で表される基、式:
−O−Si(CH3)(C65)H
で表される基、式:
−O−Si(C25)2
で表される基が例示でき、特に、ヒドロシリル化反応の反応性が良好であることから、式:
−O−Si(CH3)2
で表される基であることが好ましい。
シロキサン系化合物(B)として、具体的には、
式(B1):
9 bSi(OR10)4-b
{式中、R9は、置換もしくは非置換の1価の炭化水素基、(メタ)アクリル基含有有機基またはエポキシ基含有有機基;R10はエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない1価の炭化水素基または式(b2):
−SiR8 2
(式中、R8はエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない炭素原子数1〜10の1価の炭化水素基である)で表されるジオルガノシリル基(b2);但し、1分子中の少なくとも2個のR10は前記ジオルガノシリル基(b2);bは0〜2の整数である}
で表されるシロキサン系化合物(B1)、または
式(B2):
9 c1(R10O)3-c1Si−R11−SiR9 c2(OR10)3-c2
{式中、R9は置換もしくは非置換の1価の炭化水素基、(メタ)アクリル基含有有機基、またはエポキシ基含有有機基;R10はエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない1価の炭化水素基または式(b2):
−SiR8 2
(式中、R8はエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない炭素原子数1〜10の1価の炭化水素基である)で表されるジオルガノシリル基(b2);但し、1分子中の少なくとも2個のR10は前記ジオルガノシリル基(b2);R11は2価の有機基;c1は0〜3の整数;c2は0〜3の整数;但し、c1とc2が共に3となることはない}
で表されるシロキサン系化合物(B2)、または
平均単位式(B3):
(HR8 2SiO1/2)d(R8SiO3/2)e(SiO4/2)f
(式中、R8はエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない炭素原子数1〜10の1価の炭化水素基;dは正の数;eは0または正の数;fは0または正の数;但し、d/(e+f)は0.5〜1.9の数である)
で表されるシロキサン系化合物(B3)
が例示される。なお、式中、R8はエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない炭素原子数1〜10の1価の炭化水素基であり、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基が例示される。また、式中、R9は置換もしくは非置換の1価の炭化水素基、(メタ)アクリル基含有有機基、またはエポキシ基含有有機基であり、R9の置換もしくは非置換の1価の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基;ビニル基、アリル基、ペンテニル基等のアルケニル基;フェニル基、トリル基、キシリル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基が例示され、R9の(メタ)アクリル基含有有機基としては、3−メタクリロキシプロピル基、3−アクリロキシプロピル基が例示され、R9のエポキシ基含有有機基としては、3−グリシドキシプロピル基、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)−エチル基、4−オキシラニルブチル基が例示される。また、式中、R10はエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない1価の炭化水素基であり、前記R8と同様の基が例示される。
シロキサン系化合物(B1)として、具体的には、式:
CH3Si{OSi(CH3)2H}3
で表されるシロキサン化合物、式:
CH3(C65)Si{OSi(CH3)2H}2
で表されるシロキサン化合物、式:
37Si{OSi(CH3)2H}3
で表されるシロキサン化合物、式:
49Si{OSi(CH3)2H}3
で表されるシロキサン化合物、式:
613Si{OSi(CH3)2H}3
で表されるシロキサン化合物、式:
817Si{OSi(CH3)2H}3
で表されるシロキサン化合物、式:
65Si{OSi(CH3)2H}3
で表されるシロキサン化合物、式:
(C65)2Si{OSi(CH3)2H}2
で表されるシロキサン化合物、式:
CF324Si{OSi(CH3)2H}3
で表されるシロキサン化合物、式:
81724Si{OSi(CH3)2H}3
で表されるシロキサン化合物、式:
Figure 2008153002
で表されるシロキサン系化合物、式:
Figure 2008153002
で表されるシロキサン系化合物、式:
Figure 2008153002
で表されるシロキサン系化合物、式:
Figure 2008153002
で表されるシロキサン系化合物、式:
Figure 2008153002
で表されるシロキサン系化合物、式:
Figure 2008153002
で表されるシロキサン系化合物などがあげられ、前記(A)成分との相溶性が優れることから、式:
Figure 2008153002
で表されるシロキサン系化合物であることが好ましい。
シロキサン系化合物(B2)として、具体的には、式:
{(CH3)2HSiO}3Si−C24−Si{OSi(CH3)2H}3
で表されるシロキサン化合物、式:
{(CH3)2HSiO}3Si−C612−Si{OSi(CH3)2H}3
で表されるシロキサン化合物、式:
{(CH3)2HSiO}2CH3Si−C24−SiCH3{OSi(CH3)2H}2
で表されるシロキサン化合物、式:
{(CH3)2HSiO}2CH3Si−C612−SiCH3{OSi(CH3)2H}2
で表されるシロキサン化合物、式:
{(C65)2HSiO}3Si−C24−Si{OSi(C65)2H}3
で表されるシロキサン化合物、式:
{(C65)2HSiO}3Si−C612−Si{OSi(C65)2H}3
で表されるシロキサン化合物、式:
{(CH3)2HSiO}3Si−C36(OC24)m(OC36)nOC36−Si{OSi(CH3)2H}3
(式中、mは0以上の整数であり、nは0以上の整数であり、但し、m、nは共に0となることはない。)
で表されるシロキサン化合物などがあげられ、前記(A)成分との相溶性が優れることから、式:
{(CH3)2HSiO}3Si−C24−Si{OSi(CH3)2H}3
で表されるシロキサン化合物、式:
{(CH3)2HSiO}3Si−C612−Si{OSi(CH3)2H}3
で表されるシロキサン化合物であることが好ましい。
シロキサン系化合物(B3)として、具体的には、平均単位式:
{H(CH3)2SiO1/2d(SiO4/2)f'
で表されるシロキサン系化合物、平均単位式:
{H(CH3)2SiO1/2d(CH3SiO3/2)e'(SiO4/2)f'
で表されるシロキサン系化合物、平均単位式:
{H(CH3)2SiO1/2d(C65SiO3/2)e'(SiO4/2)f'
で表されるシロキサン系化合物、平均単位式:
{H(CH3)2SiO1/2d(CH3SiO3/2)e'
で表されるシロキサン系化合物、平均単位式:
{H(CH3)2SiO1/2d(C65SiO3/2)e'
で表されるシロキサン系化合物、平均単位式:
{H(CH3)(C65)SiO1/2d(SiO4/2)f'
で表されるシロキサン系化合物などがあげられ(なお、上記式中、d、e’、f’はいずれも正の数である。)、前記(A)成分との相溶性が優れることから、平均単位式:
{H(CH3)2SiO1/2d(SiO4/2)f'
(式中、d、f’はいずれも正の数である。)
で表されるシロキサン系化合物であることが好ましい。
本組成物において、シロキサン系化合物(B)の含有量は、含フッ素ポリマー(A)中のエチレン性炭素−炭素二重結合を有する1価の炭化水素基1モルに対して、シロキサン系化合物(B)中のケイ素原子結合水素原子が0.1〜20モルの範囲内となる量であり、特に好ましくは0.1〜10モルの範囲内となる量である。これは(B)成分の含有量が上記範囲の下限未満であると、得られる組成物が十分に硬化しなくなる傾向があり、一方、上記範囲の上限を超えると、得られる硬化物の機械的特性が低下する傾向があるからである。
次に、(C)成分のヒドロシリル化反応用触媒は本発明の組成物のヒドロシリル化反応を促進するための触媒である。このような触媒としては、白金系触媒、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒、ルテニウム系触媒、イリジウム系触媒が例示され、比較的入手しやすいことから白金系触媒が好ましい。この白金系触媒としては、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール変性物、白金のカルボニル錯体、白金のオレフィン錯体、白金のアルケニルシロキサン錯体が例示される。
本発明の組成物において、ヒドロシリル化反応用触媒(C)の含有量は本発明の組成物の硬化を促進する触媒量であり、具体的には、本発明の組成物中、触媒金属の含有量が質量単位で0.1〜1,000ppmの範囲内となる量であることが好ましく、特に1〜500ppmの範囲内となる量であることが好ましい。これは、(C)成分の含有量が上記範囲の下限未満であると、得られる組成物の硬化を十分に促進することができなくなる傾向があり、一方、上記範囲の上限を超えると、得られる硬化物に着色等の問題を生じるからである。
次に(D)成分のケイ素原子結合水素原子を含有しないシロキサン系化合物は、本発明の組成物を硬化して得られる被膜表面を撥水撥油性にすることにより長期間にわたって防汚効果、特に汚れの除去性、拭き取り性を保つための成分である。(D)成分の粘度は特に限定されないが、好ましくは、25℃において、0.5mPa・s以上、また5mPa・s以上、さらには10mPa・s以上、特に50mPa・s以上であり、好ましくは1,000,000mPa・s以下、より好ましくは500,000mPa・s以下、さらに好ましくは100,000mPa・s以下、特に好ましくは10,000mPa・s以下の範囲である。このような(D)成分の分子構造は特に限定されないが、式:
8 2SiO2/2
で表されるジオルガノシロキサン単位を含有することが好ましい。式中、R8はエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない炭素原子数1〜10の1価の炭化水素基であり、前記と同様の基が例示される。また、(D)成分にはその他のケイ素原子結合水素原子を含有しないシロキサン単位を含んでもよく、その他のシロキサン単位としては、式:
8 3SiO1/2
で表されるトリオルガノシロキサン単位、式:
8 212SiO1/2
で表されるトリオルガノシロキサン単位、式:
812SiO2/2
で表されるジオルガノシロキサン単位、式:
8SiO3/2
で表されるモノオルガノシロキサン単位、式:
12SiO3/2
で表されるモノオルガノシロキサン単位、および式:
SiO4/2
を含有するシロキサン単位からなる群より選択される少なくとも1種の単位が挙げられる。
特に、(D)成分は、式:
8 2SiO2/2
で表されるジオルガノシロキサン単位と式:
8 212SiO1/2
で表されるトリオルガノシロキサン単位からなるシロキサン系化合物、あるいは、
式:
8 2SiO2/2
で表されるジオルガノシロキサン単位と式:
812SiO2/2
で表されるジオルガノシロキサン単位と式:
8 212SiO1/2
で表されるトリオルガノシロキサン単位からなるシロキサン系化合物であることが好ましい。式中、R8はエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない炭素原子数1〜10の1価の炭化水素基であり、前記と同様の基が例示される。また、式中、R12は置換もしくは非置換の1価の炭化水素基、(メタ)アクリル基含有有機基、エポキシ基含有有機基、水酸基、カルボキシル基含有有機基、またはポリオキシアルキレン基含有有機基である。このようなR12の置換もしくは非置換の1価の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基;ビニル基、アリル基、ペンテニル基、ヘキセニル基等のアルケニル基;フェニル基、トリル基、キシリル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基が例示され、R12の(メタ)アクリル基含有有機基としては、3−メタクリロキシプロピル基、3−アクリロキシプロピル基が例示され、R12のエポキシ基含有有機基としては、3−グリシドキシプロピル基、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)−エチル基、4−オキシラニルブチル基が例示され、R12のカルボキシル基含有有機基としては、カルボキシデシル基、カルボキシウンデシル基が例示され、R12のポリオキシアルキレン基含有有機基としては、アルキレン基の末端にポリオキシエチレン基が結合した基、アルキレン基の末端にポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレン基が結合した基が例示される。
このような(D)成分としては、一般式(D1):
8 212SiO(R8 2SiO)xSiR8 212
で表されるシロキサン系化合物、一般式(D2):
8 212SiO(R8 2SiO)x(R812SiO)ySiR8 212
で表されるシロキサン系化合物が例示される。式中、R8はエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない炭素原子数1〜10の1価の炭化水素基であり、前記と同様の基が例示される。また、R12は置換もしくは非置換の1価の炭化水素基、(メタ)アクリル基含有有機基、エポキシ基含有有機基、水酸基、カルボキシル基含有有機基、またはポリオキシアルキレン基含有有機基であり、前記と同様の基が例示される。また、x、yはそれぞれ1以上の正数であり、好ましくは、(D)成分の25℃における粘度が、好ましくは0.5mPa・s以上、また5mPa・s以上、さらには10mPa・s以上、特に50mPa・s以上であり、好ましくは1,000,000mPa・s以下、より好ましくは500,000mPa・s以下、さらに好ましくは100,000mPa・s以下、特に好ましくは10,000mPa・s以下の範囲となるような正数である。
シロキサン系化合物(D1)の具体例としては、たとえば次のものが例示できる。
なお、式中の記号は次のとおりである。Vi:CH2CH−、Me:CH3−、Hex:CH2CHCH2CH2CH2CH2−、Met:CH2C(CH3)C(O)OCH2CH2CH2−、PE:HO(CH2CH2O)10CH2CH2CH2
ViMe2SiO(Me2SiO)xSiViMe2
ViMe2SiO(Me2SiO)xSiViMe2
ViMe2SiO(Me2SiO)xSiViMe2
シロキサン系化合物(D2)の具体例としては、たとえば次のものが例示できる。
ViMe2SiO(Me2SiO)x(ViMeSiO)ySiViMe2
HexMe2SiO(Me2SiO)x(HexMeSiO)ySiHexMe2
HexMe2SiO(Me2SiO)x(HexMeSiO)ySiHexMe2
MetMe2SiO(Me2SiO)xSiMetMe2
MetMe2SiO(Me2SiO)xSiMetMe2
Me3SiO(Me2SiO)x(PEMeSiO)ySiMe3
本発明の組成物において、シロキサン系化合物(D)の含有量は、含フッ素ポリマー(A)100質量部に対して0.001〜20質量部の範囲内であり、好ましくは、0.005〜15質量部の範囲内であり、特に好ましくは、0.01〜10質量部の範囲内である。これは、シロキサン系化合物(D)の含有量が上記範囲の下限未満であると、本発明の効果を十分に発揮できなくなる傾向があり、一方、上記範囲の上限を超えると、得られる被膜の耐侯性や機械的特性が低下する傾向があるからである。
本発明の組成物には、1−エチニル−1−シクロヘキサノール、2−エチニルイソプロパノール、2−メチル−3−ブチン−2−オール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、2−フェニル−3−ブチン−2−オール等のアセチレン系アルコール;1,3,5,7−テトラビニルテトラメチルシクロテトラシロキサン等のアルケニルシロキサン;ジアリルフマレート、ジメチルフマレート、ジエチルフマレート等のマレート化合物;その他、トリアリルシアヌレート、トリアゾール等の反応抑制剤を含有してもよい。反応抑制剤を配合することにより、得られる組成物の一液化や、得られる組成物のポットライフ(可使時間)を十分に長くすることができるという効果が奏される。この反応抑制剤の含有量は特に限定されないが、本組成物中に質量単位で10〜50,000ppmとなるような量であることが好ましい。
また、本発明の組成物は、(E)成分として溶剤を含有していてもよい。溶剤(E)を使用するときは、塗布作業性が向上し、また、得られる塗膜の外観が良好となる点で有利である。本発明の組成物に使用できる溶剤(E)としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸tert−ブチルなどのエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類;ヘキサン、シクロヘキサン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、ミネラルスピリットなどの脂肪族炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン、ソルベントナフサなどの芳香族炭化水素類;メタノール、エタノール、tert−ブタノール、iso−プロパノール、エチレングリコールモノアルキルエーテルなどのアルコール類;テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオキサンなどの環状エーテル類;ジメチルスルホキシド、またはこれらの混合物が例示される。
本発明の硬化性含フッ素ポリマー組成物はそのままで、または他の添加剤を配合して塗料組成物とすることができる。添加剤として、たとえば顔料、顔料分散剤、増粘剤、レベリング剤、消泡剤、造膜助剤、紫外線吸収剤、HALS(光安定剤)、艶消し剤、フィラー、コロイダルシリカ、防カビ剤、シランカップリング剤、皮張り防止剤、酸化防止剤、難燃剤、垂れ防止剤、帯電防止剤、防錆剤などの通常の塗料用添加剤が挙げられる。
本発明の硬化性含フッ素ポリマー組成物および塗料組成物は、ヒドロシリル化反応により比較的低温で迅速に硬化し、得られる硬化物は高度の耐候性を有し、耐汚染性や耐薬品性、光学的性質、機械的性質、基材への密着性、耐熱黄変性などに優れることから、通常の硬化性組成物と同じく建材、内装材などの屋内用あるいは建材、自動車、航空機、船舶、電車などの屋外用の塗料として金属、コンクリート、プラスチックなどに直接、あるいはウォッシュプライマー、錆止め塗料、エポキシ塗料、アクリル樹脂塗料、ポリエステル樹脂塗料などの下塗り塗料の上に重ねて塗装することができる。さらにシーリング剤やフィルム形成剤としても使用することができる。
本発明の硬化性含フッ素ポリマー組成物を実施例・比較例により詳細に説明する。なお、実施例中の測定法は次のとおりである。
(NMR分析)
NMR測定装置:BRUKER社製
1H−NMR測定条件:300MHz(テトラメチルシラン=0ppm)
19F−NMR測定条件:282MHz(トリクロロフルオロメタン=0ppm)
(元素分析)
測定装置:ジェイサイエンス(株)製のCHN CORDERとオリオリサーチ(株)製のイオナライザー901
(赤外吸収(IR)分析)
測定装置:PerkinElmer社製
測定条件:NaCl板に反応性液を塗布、乾燥後に4000cm-1から400cm-1の領域のスペクトル分析を行う。
(水酸基価および酸価)
NMRおよび元素分析法で求めた組成より計算する。
(数平均分子量)
測定装置:東ソー(株)製のGPC(型式HLC−8020)
測定条件:カラムとしてTSKgel:GMHXLを3本、G2500HXLを1本、GRCXL−Lを1本使用する。溶離液としてはテトラヒドロフランを使用し、数平均分子量の標準サンプルとしては分子量既知のポリスチレンを使用する。
(ガラス転移温度Tg)
ASTM E1356−98に従い、パーキンエルマー製のDSC測定装置7シリーズを使用し、2nd runにおいて中点法によりTgを決定する。
測定条件
昇温速度;10℃/min
試料量;10mg
ヒートサイクル;25℃〜150℃、昇温、冷却、昇温
また、塗膜の鉛筆硬度および屈曲性を次のようにして評価する。
(鉛筆硬度)
JIS K5600に準じて行なう。
(屈曲性)
また、塗膜の屈曲性をT−bend試験方法に従い、塗板を180°折り曲げることにより次のように評価する。なお、評価数値は折り曲げ回数−1の値である。
0T:1回折り曲げ
1T:2回折り曲げ
2T:3回折り曲げ
3T:4回折り曲げ
合成例1
容量6000mlのステンレス製オートクレーブに酢酸n−ブチル2500g、VeoVa9(登録商標)(以下、「VV9」という)520.5g、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル(HBVE)129.5gを仕込み、5℃に冷却したのち減圧窒素置換の操作を3回繰り返した。最後に再度減圧してテトラフルオロエチレン(TFE)492.0gを仕込んだ。撹拌下に62.0℃まで昇温し、パーブチルPV(商品名。日本油脂(株)製の過酸化物系重合開始剤)28.38gを仕込み重合を開始した。反応器内圧が1.5MPaGから0.4MPaGへ低下した時点で反応を停止した。重合収率は98.0%であった。得られた含フッ素ポリマーを19F−NMR、1H−NMRおよび元素分析法で分析したところ、TFEに由来する式:
−CF2−CF2
で表される繰り返し単位が47モル%、VV9に由来する式:
Figure 2008153002
で表される繰り返し単位が38モル%、およびHBVEに由来する式:
Figure 2008153002
で表される繰り返し単位が15モル%からなる含フッ素共重合体(1)であり、数平均分子量Mnは11.0×1000であった。また、ガラス転移温度Tgは30℃、水酸基価は63mgKOH/gであった。
次に、窒素置換した攪拌装置付き300mlの4つ口フラスコに得られた含フッ素共重合体(1)の酢酸n−ブチル溶液188.5g、アリルイソシアネート5.25gを仕込み、80℃で攪拌しながら約20時間保持し、濃度を調整し、式:
−CF2−CF2
で表される繰り返し単位が47モル%、式:
Figure 2008153002
で表される繰り返し単位が38モル%、および式:
Figure 2008153002
で表される繰り返し単位が15モル%からなる含フッ素ポリマー(I)を40質量%含有する酢酸n−ブチル溶液を得た。
合成例2
容量6000mlのステンレス製オートクレーブに酢酸n−ブチルを2500g、ピバリン酸ビニル(VPi)を493.5g、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル(HBVE)を133.7g仕込み、5℃に冷却したのち減圧窒素置換の操作を3回繰り返した。次に再度減圧してイソブチレン(IB)を201g、テトラフルオロエチレン(TFE)467.1gを仕込んだ。撹拌下に80.0℃まで昇温し、パーブチル355(商品名。日本油脂(株)製の過酸化物系重合開始剤)36.0gを仕込み重合を開始した。反応器内圧が2.0MPaGから0.4MPaGへ低下した時点で反応を停止した。重合収率は98.0%であった。得られた含フッ素共重合体を19F−NMR、1H−NMRおよび元素分析法で分析したところ、TFEに由来する式:
−CF2−CF2
で表される繰り返し単位が47.0モル%、VPiに由来する式:
Figure 2008153002
で表される繰り返し単位が40.8モル%、HBVEに由来する式:
Figure 2008153002
で表される繰り返し単位が12.2モル%からなる含フッ素共重合体(2)であり、数平均分子量Mnは12.0×1000であった。また、ガラス転移温度Tgは32℃、水酸基価は60mgKOH/gであった。
次に、窒素置換した攪拌装置付き300mlの4つ口フラスコに得られた含フッ素共重合体(2)の酢酸n−ブチル溶液188.6g、酢酸n−ブチル23.9g、アリルイソシアネート5.0gを仕込み、80℃で攪拌しながら約20時間保持し、濃度を調整し、式:
−CF2−CF2
で表される繰り返し単位が47.0モル%、式:
Figure 2008153002
で表される繰り返し単位が40.8モル%、および式:
Figure 2008153002
で表される繰り返し単位が12.2モル%からなる含フッ素ポリマー(II)を40質量%含有する酢酸n−ブチル溶液を得た。
合成例3
100mlの3口フラスコに、20質量%NaCl水溶液を50g入れ、−15℃に冷却した。Na22を1.05g加えると−10℃まで温度が上昇した。再び−15℃に冷却し、式:
(CH3)3C−OCH2CF2COCl
で表される化合物を4.91g滴下した。滴下完了後、−15℃に冷却しながら30分攪拌した。−15℃に冷却した1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエタンを5.0ml加えて、更に30分間攪拌した。静置するとすぐに2層に分離するので、下層の白色懸濁液を採取すると、6.0mlの溶液が得られた。ヨウ素滴定法により標記パーオキサイドの濃度を求めたところ、134mg/mlの濃度であった。
100mlのステンレス製反応容器を−50℃に冷却し、上記のパーオキサイドの1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエタン溶液4.6mlを加え、窒素ガスで置換した後、ヘキサフルオロプロピレン10.9g、ビニリデンフルオライド6.5gを仕込んだ。上記ステンレス製反応容器を20℃で2.5時間振とうさせて、重合を行った。上記ステンレス製反応容器の内圧は1.28MPa・Gから1.17MPa・Gまで低下した。重合終了後、未反応モノマーと1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエタンを蒸発させると、液状ポリマー(a)4.2gが得られた。NMRによる分析で、ビニリデンフルオライドに由来する式:
−CH2−CF2
で表される繰り返し単位とヘキサフルオロプロピレンに由来する式:
−CF2−CF(CF3)−
で表される繰り返し単位とのモル比が、76.5:23.5であった。
得られた液状ポリマー(a)に対して、同質量のトリフルオロ酢酸を加えて、70℃で2時間加熱した。反応後水洗し、次いで乾燥を行い、液状ポリマー(b)3.5gを得た。NMRおよびIRを用いた分析の結果、液状ポリマー(a)末端のtert−ブトキシ基が、液状ポリマー(b)においてヒドロキシル基に変換されていることがわかった。
得られた液状ポリマー(b)3.5gにアリルイソシアナート1.0gを混合し、常温で24時間反応させた後、100℃に加熱し、反応を完結させた。更に減圧下100℃に加熱し、過剰のアリルイソシアナートを揮発させて除き、含フッ素ポリマー(III)を調製した。NMRおよびIRを用いて分析した結果、この主鎖両末端はヒドロキシル基からアリル基に変換されたことがわかった。含フッ素ポリマー(III)は常温で流動性を有し、その数平均分子量は5,400であった。
実施例1
合成例2で調製した含フッ素ポリマー(II)を40質量%含有する酢酸n−ブチル溶液100質量部に、平均単位式:
{H(CH3)2SiO1/20.6(C65SiO3/2)0.4
で表されるシロキサン系化合物6.0質量部{上記の含フッ素ポリマー(II)中のアリル基1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が1.0モルとなる量}、白金の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン溶液(組成物全体の質量に対して白金原子が50ppmとなる量)、および表1に示すシロキサン系化合物を0.2質量部または0.5質量部をそれぞれ加えよく混合して硬化性含フッ素ポリマー組成物を調製した。
これらの硬化性含フッ素ポリマー組成物をメイヤーロッド塗装により、アルミニウム板(JIS H4000A−1050P AM−713、0.2mm厚)に塗装し、送風乾燥機で150℃、15分間硬化乾燥させ、塗装膜厚約20μmの塗板を作製した。この塗板につき、鉛筆硬度、屈曲性を調べた。またフロート板ガラス(JIS R3202、0.5mm厚)に塗装し、熱風乾燥機で150℃、20分間硬化乾燥させ、塗装膜厚約20μmの塗板を作製した。この塗板につき、ASTM D6578に準じて落書き防止性能を評価した。
(1)3cm×3cm角の範囲を青色マーカーにて塗布し、はじきを次の基準に従って5段階評価した。
1:全くはじきがない
2:はじき部分の面積が30%未満
3:はじき部分の面積が30%以上から60%未満
4:はじき部分の面積が60%以上から80%未満
5:はじき部分の面積が80%以上
(2)次に青色マーカーが完全に乾いた後に、ドライペーパーを巻いたスポンジを用いて25往復のふき取りを行った。
(3)さらにふき取り前後の色差(dE*)を測定することにより、ふき取り性を評価した。
(4)さらに(1)から(3)の操作を繰り返し、マーカーを3回および5回塗布したときのはじきとふき取り性(dE*)をそれぞれ評価した。
これらの結果を表1に示す。
表1中のD成分a〜hはそれぞれつぎのシロキサン系化合物である。なお、式中の記号は次のとおりである。Vi:CH2CH−、Me:CH3−、Hex:CH2CHCH2CH2CH2CH2−、Met:CH2C(CH3)C(O)OCH2CH2CH2
a:25℃における粘度4.5mPa・sである、式:
ViMe2SiO(Me2SiO)10SiViMe2
で表されるシロキサン系化合物
b:25℃における粘度370mPa・sである、式:
ViMe2SiO(Me2SiO)80SiViMe2
で表されるシロキサン系化合物
c:25℃における粘度2000mPa・sである、式:
ViMe2SiO(Me2SiO)160SiViMe2
で表されるシロキサン系化合物
d:25℃における粘度350mPa・sである、式:
ViMe2SiO(Me2SiO)70(ViMeSiO)2SiViMe2
で表されるシロキサン系化合物
e:25℃における粘度420mPa・sである、式:
HexMe2SiO(Me2SiO)x(HexMeSiO)ySiHexMe2
で表されるシロキサン系化合物
f:25℃における粘度220mPa・sである、式:
HexMe2SiO(Me2SiO)x(HexMeSiO)ySiHexMe2
で表されるシロキサン系化合物
g:25℃における粘度100mPa・sである、式:
MetMe2SiO(Me2SiO)xSiMetMe2
で表されるシロキサン系化合物
h:25℃における粘度350mPa・sである、式:
MetMe2SiO(Me2SiO)xSiMetMe2
で表されるシロキサン系化合物
Figure 2008153002
実施例2
合成例1で調製した含フッ素ポリマー(I)を40質量%含有する酢酸n−ブチル溶液100質量部に、平均単位式:
{H(CH3)2SiO1/20.6(C65SiO3/2)0.4
で表されるシロキサン系化合物6.0質量部{上記の含フッ素ポリマー(I)中のアリル基1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が1.0モルとなる量}、白金の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン溶液(組成物全体の質量に対して白金原子が50ppmとなる量)、および実施例1で用いたシロキサン系化合物bを0.2質量部加えよく混合して硬化性含フッ素ポリマー組成物を調製した。
この硬化性含フッ素ポリマー組成物を用いて、実施例1と同様にして塗板を作製した。この塗板につき、鉛筆硬度、屈曲性を調べた。またフロート板ガラス(JIS R3202、0.5mm厚)に塗装し、熱風乾燥機で150℃、20分間硬化乾燥させ、塗装膜厚約20μmの塗板を作製した。この塗板につき、ASTM D6578に準じて落書き防止性能を実施例1と同様に評価した。これらの結果を表2に示す。
Figure 2008153002
実施例3
合成例2で調製した含フッ素ポリマー(II)を40質量%含有する酢酸n−ブチル溶液100質量部に対して、式:
Figure 2008153002
で表されるシロキサン系化合物5.0質量部{上記の含フッ素ポリマー(II)中のアリル基1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が1.0モルとなる量}、白金の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン溶液(組成物全体の質量に対して白金原子が50ppmとなる量)、および実施例1で用いたシロキサン系化合物bを0.2質量部加えよく混合して硬化性含フッ素ポリマー組成物を調製した。
この硬化性含フッ素ポリマー組成物を用いて、実施例1と同様にして塗板を作製した。この塗板につき、鉛筆硬度、屈曲性を調べた。またフロート板ガラス(JIS R3202、0.5mm厚)に塗装し、熱風乾燥機で150℃、20分間硬化乾燥させ、塗装膜厚約20μmの塗板を作製した。この塗板につき、ASTM D6578に準じて落書き防止性能を実施例1と同様に評価した。これらの結果を表3に示す。
Figure 2008153002
本発明の硬化性含フッ素ポリマー組成物は、ヒドロシリル化反応により比較的低温で迅速に硬化し、高硬度で、可撓性を有すると共に、被膜表面を撥水撥油性にすることにより長期間にわたって防汚効果、特に汚れの除去性、拭き取り性を保つことができる被膜を形成する。
また、得られる硬化被膜は高度の耐候性を有し、耐汚染性や耐薬品性、光学的性質、機械的性質、基材への密着性、耐熱黄変性などに優れる上、防汚効果、特に汚れの除去性、拭き取り性を有する。

Claims (14)

  1. (A)フッ化エチレン性単量体に由来する繰り返し単位と非フッ化エチレン性単量体に由来する繰り返し単位を含み、前記非フッ化エチレン性単量体に由来する繰り返し単位の一部ないし全てが式:
    Figure 2008153002
    [式中、R1は水素原子またはメチル基であり、R2はエチレン性炭素−炭素二重結合を有する1価の炭化水素基;Xは−C(O)NH−または−C(O)−で表される基;R3は−O−、−O[CH(R4)]mO−、−(CH2)mO−、−OC(O)−(CH2)nO−または−(CH2)mOC(O)−(CH2)nO−{式中、R4は−H、−OH、−CH2OHまたは−O−X−R2(式中、R2およびXは前記と同じである)で表される基であり、mは1〜10の整数であり、nは1〜10の整数である}で表される基である]
    で表される繰り返し単位である含フッ素ポリマー、
    (B)ケイ素原子結合水素原子を有するシロキサン系化合物、
    (C)ヒドロシリル化反応用触媒、および
    (D)ケイ素原子結合水素原子を含有しないシロキサン系化合物
    を含み、
    含フッ素ポリマー(A)中のエチレン性炭素−炭素二重結合を有する1価の炭化水素基1モルに対して、シロキサン系化合物(B)中のケイ素原子結合水素原子が0.1〜20モルとなる量であり、ヒドロシリル化反応用触媒(C)が触媒量であり、シロキサン系化合物(D)が含フッ素ポリマー(A)100質量部に対して0.01〜10質量部である硬化性含フッ素ポリマー組成物。
  2. 含フッ素ポリマー(A)中のフッ化エチレン性単量体に由来する繰り返し単位が、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレンおよびトリフルオロエチレンよりなる群から選ばれる少なくとも1種の単量体に由来する繰り返し単位である請求の範囲第1項記載の硬化性含フッ素ポリマー組成物。
  3. 含フッ素ポリマー(A)が、フッ化エチレン性単量体に由来する繰り返し単位と非フッ化エチレン性単量体に由来する繰り返し単位を含み、前記非フッ化エチレン性単量体に由来する繰り返し単位の一部ないし全てが式:
    Figure 2008153002
    {式中、R1は水素原子またはメチル基;R5は−OH、−O[CH(R6)]mOH、−(CH2)mOH、−OC(O)−(CH2)nOHまたは−(CH2)mOC(O)−(CH2)nOH(式中、R6は−H、−OH、または−CH2OHで表される基であり、mは1〜10の整数であり、nは1〜10の整数である)で表される基である}
    で表される繰り返し単位である含フッ素ポリマーと、式:
    2−Y
    (式中、R2はエチレン性炭素−炭素二重結合を有する1価の炭化水素基;Yは−NCO、−C(O)Brまたは−C(O)Clで表される基である)
    で表される化合物との反応により得られる含フッ素ポリマーである請求の範囲第1項記載の硬化性含フッ素ポリマー組成物。
  4. 含フッ素ポリマー(A)が、式(1):
    −(CF2−CFZ)−
    (式中、Zは−H、−Cl、−Fまたは−CF3で表される基である)
    で表される繰り返し単位、式(2):
    Figure 2008153002
    [式中、R1は水素原子またはメチル基;R2はエチレン性炭素−炭素二重結合を有する1価の炭化水素基;Xは−C(O)NH−または−C(O)−で表される基;R3は−O−、−O[CH(R4)]mO−、−(CH2)mO−、−OC(O)−(CH2)nO−または−(CH2)mOC(O)−(CH2)nO−{式中、R4は−H、−OH、−CH2OHまたは−O−X−R2(式中、R2およびXは前記と同じである)で表される基であり、mは1〜10の整数であり、nは1〜10の整数である}で表される基である]
    で表される繰り返し単位、式(3):
    Figure 2008153002
    (式中、R1は水素原子またはメチル基;aは0または1;R7は水素原子、またはエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない置換もしくは非置換の1価の炭化水素基である)
    で表される繰り返し単位、式(4):
    Figure 2008153002
    (式中、R1は水素原子またはメチル基;aは0または1;R7は水素原子、またはエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない置換もしくは非置換の1価の炭化水素基である)
    で表される繰り返し単位、式(5):
    Figure 2008153002
    (式中、R1は同じかまたは異なる水素原子もしくはメチル基;R7は水素原子、またはエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない置換もしくは非置換の1価の炭化水素基である)
    で表される繰り返し単位、および式(6):
    Figure 2008153002
    (式中、R1は同じかまたは異なる水素原子もしくはメチル基である)
    で表される繰り返し単位を含み、
    含フッ素ポリマー(A)を構成する全ての繰り返し単位を100モル%としたとき、式(1)の繰り返し単位を10〜50モル%、式(2)の繰り返し単位を1〜50モル%、式(3)の繰り返し単位を0〜89モル%、式(4)の繰り返し単位を0〜89モル%、式(5)の繰り返し単位を0〜89モル%、および式(6)の繰り返し単位を0〜89モル%含む含フッ素ポリマーである請求の範囲第1項記載の硬化性含フッ素ポリマー組成物。
  5. シロキサン系化合物(B)が、ケイ素原子に結合した式:
    −O−SiR8 2
    (式中、R8はエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない炭素原子数1〜10の1価の炭化水素基である)
    で表されるジオルガノシロキシ基(b1)を有するシロキサン系化合物である請求の範囲第1項記載の硬化性含フッ素ポリマー組成物。
  6. シロキサン系化合物(B)が、式:
    9 bSi(OR10)4-b
    {式中、R9は置換もしくは非置換の1価の炭化水素基、(メタ)アクリル基含有有機基またはエポキシ基含有有機基;R10はエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない1価の炭化水素基または式:
    −SiR8 2
    (式中、R8はエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない炭素原子数1〜10の1価の炭化水素基である)
    で表されるジオルガノシリル基(b2);但し、1分子中の少なくとも2個のR10は前記ジオルガノシリル基(b2)であり、bは0〜2の整数である}
    で表されるシロキサン系化合物(B1)である請求の範囲第1項記載の硬化性含フッ素ポリマー組成物。
  7. シロキサン系化合物(B)が、式:
    9 c1(R10O)3-c1Si−R11−SiR9 c2(OR10)3-c2
    {式中、R9は置換もしくは非置換の1価の炭化水素基、(メタ)アクリル基含有有機基またはエポキシ基含有有機基;R10はエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない1価の炭化水素基または式:
    −SiR8 2
    (式中、R8はエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない炭素原子数1〜10の1価の炭化水素基である)
    で表されるジオルガノシリル基(b2);但し、1分子中の少なくとも2個のR10は前記ジオルガノシリル基(b2);R11は2価の有機基;c1は0〜3の整数;c2は0〜3の整数;但し、c1とc2が共に3となることはない}
    で表されるシロキサン系化合物(B2)である請求の範囲第1項記載の硬化性含フッ素ポリマー組成物。
  8. シロキサン系化合物(B)が、平均単位式:
    (HR8 2SiO1/2)d(R8SiO3/2)e(SiO4/2)f
    (式中、R8はエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない炭素原子数1〜10の1価の炭化水素基;dは正の数;eは0または正の数;fは0または正の数;但し、d/(e+f)は0.5〜1.9の数である)
    で表されるシロキサン系化合物(B3)である請求の範囲第1項記載の硬化性含フッ素ポリマー組成物。
  9. シロキサン系化合物(D)が、式:
    8 2SiO2/2
    (式中、R8はエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない炭素原子数1〜10の1価の炭化水素基)
    で表されるジオルガノシロキサン単位を含有するシロキサン系化合物である請求の範囲第1項記載の硬化性含フッ素ポリマー組成物。
  10. シロキサン系化合物(D)が、さらに、式:
    8 3SiO1/2
    (式中、R8はエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない炭素原子数1〜10の1価の炭化水素基)
    で表されるトリオルガノシロキサン単位、式:
    8 212SiO1/2
    (式中、R8は前記と同じ、R12は置換もしくは非置換の1価の炭化水素基、(メタ)アクリル基含有有機基、エポキシ基含有有機基、水酸基、カルボキシル基含有有機基、またはポリオキシアルキレン基含有有機基)
    で表されるトリオルガノシロキサン単位、式:
    812SiO2/2
    (式中、R8、R12はいずれも前記と同じ)
    で表されるジオルガノシロキサン単位、式:
    8SiO3/2
    (式中、R8は前記と同じ)
    で表されるモノオルガノシロキサン単位、式:
    12SiO3/2
    (式中、R12は前記と同じ)
    で表されるモノオルガノシロキサン単位、および式:
    SiO4/2
    を含有するシロキサン単位から選ばれる少なくとも1種の単位を有するシロキサン系化合物である請求の範囲第9項記載の硬化性含フッ素ポリマー組成物。
  11. シロキサン系化合物(D)が、式:
    8 2SiO2/2
    (式中、R8はエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない炭素原子数1〜10の1価の炭化水素基)
    で表されるジオルガノシロキサン単位と式:
    8 212SiO1/2
    (式中、R8は前記と同じ、R12は置換もしくは非置換の1価の炭化水素基、(メタ)アクリル基含有有機基、エポキシ基含有有機基、水酸基、カルボキシル基含有有機基、またはポリオキシアルキレン基含有有機基)
    で表されるトリオルガノシロキサン単位からなるシロキサン系化合物である請求の範囲第1項記載の硬化性含フッ素ポリマー組成物。
  12. シロキサン系化合物(D)が、式:
    8 2SiO2/2
    (式中、R8はエチレン性炭素−炭素二重結合を有さない炭素原子数1〜10の1価の炭化水素基)
    で表されるジオルガノシロキサン単位と式:
    812SiO2/2
    (式中、R8は前記と同じ、R12は置換もしくは非置換の1価の炭化水素基、(メタ)アクリル基含有有機基、エポキシ基含有有機基、水酸基、カルボキシル基含有有機基、またはポリオキシアルキレン基含有有機基)
    で表されるジオルガノシロキサン単位と式:
    8 212SiO1/2
    (式中、R8、R12はいずれも前記と同じ)
    で表されるトリオルガノシロキサン単位からなるシロキサン系化合物である請求の範囲第1項記載の硬化性含フッ素ポリマー組成物。
  13. さらに、(E)溶剤を含む請求の範囲第1項記載の硬化性含フッ素ポリマー組成物。
  14. 請求の範囲第1〜13項のいずれかに記載の硬化性含フッ素ポリマー組成物からなる塗料組成物。
JP2009519248A 2007-06-15 2008-06-09 硬化性含フッ素ポリマー組成物 Expired - Fee Related JP5307004B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009519248A JP5307004B2 (ja) 2007-06-15 2008-06-09 硬化性含フッ素ポリマー組成物

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007159335 2007-06-15
JP2007159335 2007-06-15
PCT/JP2008/060555 WO2008153002A1 (ja) 2007-06-15 2008-06-09 硬化性含フッ素ポリマー組成物
JP2009519248A JP5307004B2 (ja) 2007-06-15 2008-06-09 硬化性含フッ素ポリマー組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2008153002A1 true JPWO2008153002A1 (ja) 2010-08-26
JP5307004B2 JP5307004B2 (ja) 2013-10-02

Family

ID=40129607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009519248A Expired - Fee Related JP5307004B2 (ja) 2007-06-15 2008-06-09 硬化性含フッ素ポリマー組成物

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9018306B2 (ja)
EP (1) EP2159261B1 (ja)
JP (1) JP5307004B2 (ja)
KR (1) KR20100049022A (ja)
CN (1) CN101743281A (ja)
BR (1) BRPI0812540A2 (ja)
IL (1) IL201941A0 (ja)
TW (1) TW200911905A (ja)
WO (1) WO2008153002A1 (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011065155A1 (ja) * 2009-11-24 2011-06-03 ダイキン工業株式会社 硬化性樹脂組成物
JP5418602B2 (ja) * 2009-11-24 2014-02-19 ダイキン工業株式会社 硬化性樹脂組成物
JP5440690B2 (ja) * 2010-03-16 2014-03-12 ダイキン工業株式会社 硬化性樹脂組成物、硬化物及び含フッ素重合体
CN102911314A (zh) * 2011-08-02 2013-02-06 厦门名大科技有限公司 一种防污耐磨透明氟硅高分子材料及其制备方法
WO2013051669A1 (ja) * 2011-10-05 2013-04-11 旭硝子株式会社 含フッ素オレフィン/ビニルアルコール共重合体とアルコキシシラン化合物とを含有する組成物、該組成物から形成する硬化物および該硬化物からなるフィルム
CN102496642B (zh) * 2011-12-22 2013-07-17 云南云天化股份有限公司 太阳能电池背板及其制备方法
JP5423913B2 (ja) * 2012-01-31 2014-02-19 ダイキン工業株式会社 含フッ素重合体及びその製造方法
JP5392426B2 (ja) * 2012-02-09 2014-01-22 ダイキン工業株式会社 含フッ素重合体及びその製造方法
JP5936184B2 (ja) * 2012-02-14 2016-06-15 国立大学法人福井大学 ヒドロキシル基含有ビニルエーテルのホモポリマー又はランダム共重合体の製造方法
CN103509422B (zh) 2012-06-29 2018-07-31 3M创新有限公司 一种疏水和疏油的涂层组合物
CN103193919B (zh) * 2013-03-14 2015-04-15 北京化工大学 端硅烷基液体氟聚合物的制备方法及固化方法
CN103602094A (zh) * 2013-11-21 2014-02-26 董绍品 一种自洁自阻燃自发光材料及其制备方法
CN105330867B (zh) * 2015-12-07 2017-11-17 浙江汉邦化工有限公司 一种有机氟硅表面处理剂及其制备方法
US11186672B2 (en) * 2016-03-10 2021-11-30 Daikin Industries, Ltd. Polymer, composition, coating film, layered product, back sheet, and solar cell module
CN109689773B (zh) * 2016-07-01 2021-09-03 浙江新安化工集团股份有限公司 包覆型氟聚合物颗粒及包含其的聚合物共混物和聚合物组合物
TWI801443B (zh) * 2017-10-27 2023-05-11 美商陶氏有機矽公司 可固化聚有機矽氧烷組成物、藉由固化該等組成物獲得之固化體、及包含其之電子裝置
US10190234B1 (en) * 2017-10-30 2019-01-29 Wisconsin Alumni Research Foundation Continuous system for fabricating multilayer heterostructures via hydride vapor phase epitaxy
EP3998297A4 (en) * 2019-08-06 2023-12-06 Daikin Industries, Ltd. FLUORINATED POLYMER FOR METAL-COATED LAMINATE BOARD, COMPOSITION FOR METAL-COATED LAMINATE BOARD, CURABLE COMPOSITION, METAL-COATED LAMINATE BOARD, AND PRINTED CIRCUIT BOARD
CN114716913B (zh) * 2022-03-17 2023-03-03 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种双亲性防污活性剂及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06192524A (ja) * 1992-07-24 1994-07-12 Bayer Ag ポリオルガノシロキサンと二重結合含有のフツ素ゴムのSi−H付加による結合
JP2004137509A (ja) * 2004-02-04 2004-05-13 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 射出成形用硬化性組成物
WO2004050758A1 (ja) * 2002-12-05 2004-06-17 Daikin Industries, Ltd. 含フッ素ポリマー組成物及び硬化体

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2568608A (en) * 1947-03-19 1951-09-18 Goodrich Co B F Polyunsaturated nitrogen-containing compounds and polymers thereof
FR2363546A1 (fr) * 1976-09-07 1978-03-31 Poudres & Explosifs Ste Nale Monomeres mixtes allyliques-acryliques, leur preparation et polymeres en derivant
JPH0647645B2 (ja) * 1989-01-27 1994-06-22 信越化学工業株式会社 硬化性シリコーン組成物
EP0769513B1 (en) * 1993-06-21 1999-11-17 Nippon Paint Co., Ltd. Curable resin composition
DE69423719T2 (de) * 1993-07-14 2000-07-27 Asahi Glass Co Ltd Beschichtungsharzzusammensetzung
US5480930A (en) * 1994-08-18 1996-01-02 Dow Corning Corporation Fluorocarbon rubbers modified by silicone resins
JP3017657B2 (ja) * 1995-02-03 2000-03-13 信越化学工業株式会社 硬化性フルオロポリエーテル系ゴム組成物
US6930147B1 (en) * 1998-09-02 2005-08-16 Kaneka Corporation Polymer, processes for producing polymer, and composition
JP2000154254A (ja) * 1998-11-20 2000-06-06 Mitsubishi Paper Mills Ltd リチウム2次電池用ゲル状電解質
DE19920954A1 (de) * 1999-05-06 2000-11-16 Wacker Chemie Gmbh Vernetzer
JP3654338B2 (ja) 1999-09-03 2005-06-02 信越化学工業株式会社 含フッ素硬化性組成物
WO2001059011A1 (fr) * 2000-02-08 2001-08-16 Kaneka Corporation Compositions durcissables
JP4085630B2 (ja) 2001-12-21 2008-05-14 Jsr株式会社 エチレン性不飽和基含有含フッ素重合体、並びにそれを用いた硬化性樹脂組成物及び反射防止膜
JP2004043590A (ja) * 2002-07-10 2004-02-12 Shin Etsu Chem Co Ltd 硬化性組成物及び電気・電子部品
US20060270791A1 (en) * 2005-05-25 2006-11-30 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Fluorine-containing material
US9127114B2 (en) * 2006-10-12 2015-09-08 Daikin Industries, Ltd. Curable fluorine-containing polymer composition

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06192524A (ja) * 1992-07-24 1994-07-12 Bayer Ag ポリオルガノシロキサンと二重結合含有のフツ素ゴムのSi−H付加による結合
WO2004050758A1 (ja) * 2002-12-05 2004-06-17 Daikin Industries, Ltd. 含フッ素ポリマー組成物及び硬化体
JP2004137509A (ja) * 2004-02-04 2004-05-13 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 射出成形用硬化性組成物

Also Published As

Publication number Publication date
JP5307004B2 (ja) 2013-10-02
US20100210769A1 (en) 2010-08-19
EP2159261B1 (en) 2012-12-26
TW200911905A (en) 2009-03-16
IL201941A0 (en) 2010-06-16
EP2159261A1 (en) 2010-03-03
BRPI0812540A2 (pt) 2016-07-05
EP2159261A4 (en) 2011-11-16
WO2008153002A1 (ja) 2008-12-18
US9018306B2 (en) 2015-04-28
KR20100049022A (ko) 2010-05-11
CN101743281A (zh) 2010-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5307004B2 (ja) 硬化性含フッ素ポリマー組成物
JP5575397B2 (ja) 硬化性含フッ素ポリマー組成物
US6864336B2 (en) Fluoroelastomers having low temperature characteristics and solvent resistance
JPH08120211A (ja) 含フッ素系重合体水性分散液
JP4639656B2 (ja) 汚れの除去性に優れたフィルム
JP2014001369A (ja) 含フッ素重合体及びその製造方法
US9725546B2 (en) Moisture-curable composition, method of using, and composite article
JP3131985B2 (ja) 含フッ素共重合体および該重合体を含む塗料用組成物
JP5506299B2 (ja) 星形ポリマー
JP5485626B2 (ja) 星形ポリマー
JP2013177585A (ja) 含フッ素重合体及びその製造方法
JP6897854B2 (ja) 含フッ素ポリマー及び硬化性組成物
JP4899329B2 (ja) 撥油性組成物および撥油膜を有する物品
TW202344631A (zh) 用於防結冰的塗料和塗膜、及用於防汙的塗料和塗膜
JPH05255451A (ja) オルガノシリルオキシ基を有する含フッ素共重合体の製造方法
JP2016166288A (ja) 組成物及びフィルム
JPH0335011A (ja) 含フッ素共重合体およびその用途
JPH03212464A (ja) フッ素系塗料
JP2020041043A (ja) 硬化性組成物、及び硬化物
JPH03263474A (ja) 塗料用フッ素系重合体組成物
JPH09302050A (ja) 含フッ素共重合体およびその製造方法
JPH04180974A (ja) 付着性に優れた塗料用組成物

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20100715

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20100913

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110427

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20120816

RD05 Notification of revocation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425

Effective date: 20120816

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121121

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130618

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130626

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees