WO2018163746A1 - 硬化性組成物、塗料、電線および樹脂物品 - Google Patents

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雅博 大倉
杉山 徳英
武 江里口
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Definitions

  • the present invention relates to a curable composition and a paint, electric wire and resin article using the same.
  • Fluoropolymers are used as various industrial materials because they have excellent properties such as heat resistance, chemical resistance, low surface energy, low refractive index, and low dielectric constant. Since the size of fluorine atoms is the second smallest after hydrogen atoms, fluorine-containing polymers having a chemical structure in which C—H bond hydrogen atoms are replaced with fluorine atoms to form C—F bonds have been produced. In particular, perfluoropolymers in which all C—H bonds are substituted with C—F bonds, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE) corresponding to a substitution product of polyethylene, are suitable for other materials regardless of whether they are organic or inorganic. Has no characteristic physical property value.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • a perfluoropolymer that can be cured by heat or light to obtain a cured product having excellent heat resistance and light resistance for example, a liquid curable fluorine-containing polymer having a CF 2 ⁇ CFO— (perfluorovinyloxy) group (for example, Patent Document 1) and a curable fluoropolymer having a C ⁇ O (carbonyl) group (for example, see Patent Document 2) have been proposed.
  • An object of the present invention is to provide a curable composition that can be cured at a low temperature of room temperature to 150 ° C.
  • the present invention provides a curable composition, an electric wire, and a resin article having the following configurations [1] to [11].
  • F fluorine-containing polymer containing three or more functional groups represented by the following formula (F)
  • an isocyanate curing agent a blocked isocyanate curing agent
  • an amino resin curing agent A curable composition comprising a seed curing agent.
  • R f1 is a fluoroalkylene group or a fluoroalkylene group having 2 or more carbon atoms having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms
  • Z 1 is NR 1 NR 2 H or NR 3 OR 4 and R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group.
  • the fluoropolymer includes a unit represented by the following formula (U1), and at least one functional group represented by the formula (F) is contained in the unit represented by the formula (U1).
  • the curable composition as described in [1].
  • X 1 and X 2 are each independently a hydrogen atom or a fluorine atom
  • Q 1 is a single bond or an etheric oxygen atom
  • R f1 is a fluoroalkylene group or a carbon atom.
  • Z 1 is NR 1 NR 2 H or NR 3 OR 4
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 Are each independently a hydrogen atom or an alkyl group.
  • a fluoroalkylene group having 2 or more carbon atoms having a reactive oxygen atom Z 1 is NR 1 NR 2 H or NR 3 OR 4 , and R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently A hydrogen atom or an alkyl group.
  • An electric wire comprising a conductive wire and a coating layer covering the outer periphery of the conductive wire, wherein the coating layer is made of a cured product of the curable composition according to any one of [1] to [7].
  • Resin article. [11] The resin article according to [10], wherein the resin base material is transparent polyester, epoxy resin, transparent silicone resin, polyurethane resin, silicone rubber, polyurethane rubber, or fluororubber.
  • a curable composition that can be cured at a low temperature of room temperature to 150 ° C. can be provided.
  • a paint, an electric wire and a resin article using a curable composition that can be cured at a low temperature of room temperature to 150 ° C. can be provided.
  • the “unit” in the polymer means a portion derived from the monomer formed by polymerization of the monomer.
  • a unit derived from a monomer is also simply referred to as a “monomer unit”.
  • Fluoroethylene means a compound in which 0 to 3 fluorine atoms of tetrafluoroethylene (CF 2 ⁇ CF 2 ) are substituted with a hydrogen atom or a halogen atom other than fluorine (eg, chlorine, bromine, iodine). To do.
  • a group having a carbon atom chain such as an alkyl group, a fluoroalkyl group, a fluoroalkylene group, a fluoroalkoxy group, or a fluoroalkenyl group may be linear or branched.
  • Fluoroalkyl group refers to a group in which one or more hydrogen atoms of an alkyl group are substituted with fluorine atoms.
  • ratio of fluorine atoms in the fluoroalkyl group is expressed by (number of fluorine atoms in the fluoroalkyl group) / (number of hydrogen atoms in the alkyl group having the same number of carbon atoms as the fluoroalkyl group) ⁇ 100 (%) Is preferably 50% or more, particularly preferably 100%, that is, a perfluoroalkyl group.
  • the curable composition of the present embodiment includes a fluorine-containing polymer (hereinafter referred to as “fluorine-containing polymer”) containing three or more functional groups represented by the following formula (F) (hereinafter referred to as “group (F)”). (A) ”) and at least one curing agent selected from the group consisting of an isocyanate curing agent, a blocked isocyanate curing agent and an amino resin curing agent (hereinafter referred to as” curing agent (B) ". ) And.
  • fluorine-containing polymer containing three or more functional groups represented by the following formula (F) (hereinafter referred to as “group (F)”).
  • group (F) group (A) ") and at least one curing agent selected from the group consisting of an isocyanate curing agent, a blocked isocyanate curing agent and an amino resin curing agent (hereinafter referred to as” curing agent (B) ". ) And.
  • R f1 is a fluoroalkylene group or a fluoroalkylene group having 2 or more carbon atoms having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms
  • Z 1 is NR 1 NR 2 H or NR 3 OR 4
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group.
  • the —COZ 1 group in the fluoropolymer (A) reacts with the curing agent (B) to form a crosslinked structure, which contributes to the curing of the curable composition.
  • the curable composition of the present embodiment the fluoropolymer (A), when Z 1 in group (F) is NR 1 NR 2 H, by heating the extent room temperature or 0.99 ° C. or less, two It is assumed that the group (F) forms a urea bond with the curing agent (B) and crosslinks. Furthermore, the dehydration reaction described in Chemistry of Heterocyclic Compounds (2016, Vol. 52, No. 2, pages 133-139) proceeds, and there is a possibility that a 1,3,4-oxadiazole ring is generated.
  • the fluorine-containing polymer (A) has two groups (F) that are heated at room temperature or 150 ° C. or less to form the curing agent (B), urethane bond, and urea. It is believed that either or both bonds are formed and crosslinked.
  • a part of —COZ 1 of the fluoropolymer (A) may react or all may react.
  • -COZ 1 which is not consumed in the crosslinking reaction can also be used in another reaction such as a coupling reaction between groups (F) during or after the crosslinking reaction.
  • the curable composition may consist only of the fluoropolymer (A) and the curing agent (B), and the fluorine-containing polymer is within a range that does not hinder the crosslinking reaction of the fluoropolymer (A) and the curing agent (B).
  • Reactive components other than the polymer (A) and the curing agent (B) may be included.
  • the other reactive component include a fluorine-containing polymer having one or two groups (F), a silane coupling agent for improving adhesion to a conductive wire or a resin base material, and the like.
  • the curable composition may further contain a non-reactive component.
  • each component which a curable composition contains is demonstrated.
  • the fluoropolymer (A) contains three or more groups (F) in one molecule.
  • R f1 when R f1 is a fluoroalkylene group, the carbon number thereof is preferably 1 to 6, and particularly preferably 1 to 4. When the number of carbon atoms is 3 or more, a linear structure is preferable from the viewpoint of excellent thermal stability.
  • the fluoroalkylene group is preferably a perfluoroalkylene group from the viewpoint of excellent thermal stability. That is, R f1 is preferably a perfluoroalkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and particularly preferably a perfluoroalkylene group having 1 to 4 carbon atoms.
  • R f1 is a fluoroalkylene group having 2 or more carbon atoms having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms
  • the carbon number thereof is preferably 2 to 10, particularly preferably 2 to 6.
  • the fluoroalkylene group is preferably a perfluoroalkylene group from the viewpoint of excellent thermal stability. That is, R f1 is preferably a C 2-10 perfluoroalkylene group having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms, and a C 2-6 perfluoroalkyl group having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms.
  • An alkylene group is particularly preferred.
  • R f1 , CF 2 , (CF 2 ) 2 , (CF 2 ) 3 , (CF 2 ) 4 , CF 2 CF (CF 3 ) O (CF 2 ) 2 , CF 2 CF (CF 3 ) O (CF 2 ) 3 , (CF 2 ) 3 O (CF 2 ) 2 , (CF 2 ) 2 O (CF 2 ) 2 , CF 2 OCF (CF 3 ), CF 2 OCF (CF 3 ) CF 2 OCF (CF 3 ) and the like are preferable.
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each a hydrogen atom or a carbon number of 1 to 6 from the viewpoint of excellent adhesion between the coating layer obtained by curing the curable composition of this embodiment and the substrate.
  • the alkyl group is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms, more preferably a methyl group or a hydrogen atom, and particularly preferably a hydrogen atom.
  • —CONHNH 2 , —CON (CH 3 ) NHCH 3 , —CONHOH, —CONHOCH 3 and the like are preferable as —COZ 1 .
  • the number of groups (F) contained in the fluoropolymer (A) is 3 or more, preferably 3 to 100, and more preferably 3 to 30.
  • the structures of the three or more groups (F) contained in the fluoropolymer (A) may be different from each other or the same.
  • a combination of groups (F) having a predetermined structure can be appropriately selected according to the properties required for the curable composition.
  • Z 1 of the group (F) is NR 1 NR 2 H or NR 3 OR 4 , for example, a fluoropolymer having a high fluorine atom content (A ) But has the advantage of dissolving in alcohol.
  • Examples of the alcohol that dissolves the fluoropolymer (A) include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, tert-butanol, methoxyethanol, methoxypropanol, and the like. Methanol and ethanol are preferred. .
  • alcohol solubility is required for the fluoropolymer (A)
  • a fluorine-containing polymer (A) having a dissolution amount with respect to the total of (preferably methanol) and the fluorine-containing polymer (A) of 2% by mass or more is obtained.
  • the amount of the fluoropolymer (A) dissolved in the alcohol is preferably 3% by mass or more, more preferably 4% by mass or more, and further preferably 5% by mass or more.
  • the fluorine atom content in the fluoropolymer (A) is preferably 50 to 76% by mass.
  • a fluorine atom content of 50% by mass or more is preferable in terms of excellent flame retardancy, and a content of 76% by mass or less is preferable in terms of excellent moldability.
  • the content of fluorine atoms is more preferably 55 to 65% by mass.
  • the fluorine atom content can be calculated using the measured value of the number of fluorine atoms by 19 F-NMR measurement.
  • the fluoropolymer (A) may have the group (F) in the side chain of the monomer unit as long as the total number of groups (F) is 3 or more. It may have at the molecular end.
  • the group (F) is preferably bonded to the main chain of the monomer unit via a single bond or an etheric oxygen atom.
  • the monomer unit containing the group (F) is preferably a unit represented by the following formula (U1) (hereinafter referred to as “unit (U1)”).
  • X 1 and X 2 are each independently a hydrogen atom or a fluorine atom, and Q 1 is a single bond or an etheric oxygen atom.
  • R f1 COZ 1 in the formula (U1) corresponds to the group (F).
  • group (F1) the group represented by the following formula (F1)
  • group (F11) the functional group represented by the following formula (F12)
  • group (F12) the functional group represented by the following formula (F12)
  • group (F1), group (F11), group (F12), etc. may exist in the side chain of a monomer unit as needed.
  • R f2 is a perfluoroalkylene group having 1 to 4 carbon atoms.
  • k represents an integer of 1 to 200.
  • —R f1 COZ 1 corresponds to the group (F).
  • —CF 2 COZ 1 (F11) —CF 2 CF 2 COZ 1 (F12)
  • the types and examples of Z 1 in formula (F11) and formula (F12) are as described above.
  • the fluoropolymer (A) may be, for example, a fluoropolymer (A) having a total of three or more units (U1) and groups (F1). Specifically, the fluorine-containing polymer (A) having two groups (F1) at the molecular terminals and having one or more units (U1), and one group (F1) at the molecular terminals Examples thereof include a fluoropolymer (A) having two or more units (U1). Furthermore, in the above, the fluoropolymer (A) may have a group (F11), a group (F12), etc., instead of the group (F1), as the group (F) at the molecular end.
  • the fluorine-containing polymer (A) is preferably a fluorine-containing polymer having 3 or more units (U1) (hereinafter also referred to as “fluorinated polymer (A1)”) and 3 or more groups (F1). And the like (hereinafter also referred to as “fluorinated polymer (A2)”).
  • the fluoropolymer (A1) may be composed of only the unit (U1) or may be composed of units other than the unit (U1) and the unit (U1). Hereinafter, each unit which comprises a fluoropolymer (A1) is demonstrated.
  • Q 1 is preferably an etheric oxygen atom.
  • X 1 and X 2 are both preferably a fluorine atom or a hydrogen atom, and more preferably a fluorine atom.
  • unit (U1) include the following units. - [CF 2 -CF (O ( CF 2) 2 -COZ 1)] -, -[CF 2 -CF (O (CF 2 ) 3 -COZ 1 )]-, -[CF 2 -CF (O (CF 2 ) 4 -COZ 1 )]-, -[CF 2 -CF (OCF 2 CF (CF 3 ) O (CF 2 ) 2 -COZ 1 )]-, -[CF 2 -CF (OCF 2 CF (CF 3 ) O (CF 2 ) 3 -COZ 1 )]-, -[CF 2 -CF (O (CF 2 ) 3 O (CF 2 ) 2 -COZ 1 )]-, -[CF 2 -CF (O (CF 2 ) 3 O (CF 2 ) 2 -COZ 1 )]-, -[CF 2 -CF (O (CF 2 ) 3 O (CF 2 ) 2 -COZ 1 )]
  • the unit (U1) is particularly preferably — [CF 2 —CF (O (CF 2 ) 3 CONHNH 2 )] — or — [CF 2 —CF (O (CF 2 ) 3 CONHOH)] —. preferable.
  • the unit (U1) may contain one kind alone or two or more kinds.
  • the fluoropolymer (A1) is preferably a fluoropolymer containing a unit (U1) in which Z 1 is NR 1 NR 2 H.
  • the kind of Z 1 and alcohol solubility are as described above.
  • the unit (U1) in which Z 1 is NR 1 NR 2 H and NR 3 OR 4 can be formed by a method for producing a fluoropolymer (A1) described later.
  • unit (U1) in which Z 1 is NR 1 NR 2 H is “unit (U1a)”
  • unit (U1) in which Z 1 is NR 3 OR 4 ) Is referred to as “unit (U1b)”.
  • X 1 , X 2 , Q 1 , R f1 , R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are as defined in the formula (U1).
  • the preferable range is also the same.
  • the fluoropolymer (A1) is a fluoroethylene unit (hereinafter also referred to as “unit (U2)”), a unit represented by the formula (U3) described below (hereinafter “unit ( U3) ”) and other units (hereinafter also referred to as“ unit (U4) ”).
  • the TFE unit is particularly preferably a TrFE unit or a chlorotrifluoroethylene unit from the viewpoint that the fluoropolymer has less crystallinity than the TFE unit, hardly causes light scattering, and has high transparency. From the viewpoint of excellent solubility in alcohol, TrFE units are particularly preferred.
  • the fluoropolymer may contain one unit (U2) alone or two or more units (U2).
  • the unit (U3) is a unit represented by the following formula (U3) (excluding the fluoroethylene unit). -[CX 3 X 4 -CY 1 Y 2 ]-(U3)
  • X 3 and X 4 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom or a chlorine atom
  • Y 1 is a hydrogen atom, a fluorine atom or a chlorine atom
  • Y 2 is a hydrogen atom
  • the carbon number of the fluoroalkyl group in Y 2 is preferably 1-15, and particularly preferably 1-6.
  • the fluoroalkyl group is preferably a perfluoroalkyl group, more preferably a C 1-6 perfluoroalkyl group, and particularly preferably —CF 3 from the viewpoint of excellent thermal stability.
  • the carbon number of the fluoroalkyl group having 2 or more carbon atoms having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms as Y 2 is preferably 2-15, and particularly preferably 2-6.
  • a perfluoroalkyl group having 2 or more carbon atoms having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms is preferable, and perfluorocarbon having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms is preferred.
  • Alkyl groups are particularly preferred.
  • the carbon number of the fluoroalkoxy group in Y 2 is preferably 1-15, and particularly preferably 1-6.
  • the fluoroalkoxy group as Y 2 is preferably a perfluoroalkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, —OCF 3 , —OCF 2 CF 3 , —O (CF 2 ) 2 CF 3 , —O (CF 2 ) 3 CF 3 is particularly preferred.
  • the carbon number of the fluoroalkoxy group having 2 or more carbon atoms having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms in Y 2 is preferably 2 to 15, and particularly preferably 2 to 6.
  • a perfluoroalkoxy group having 2 or more carbon atoms having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms is preferred, and a perfluorocarbon having 2 to 6 carbon atoms having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms.
  • Alkoxy groups are particularly preferred.
  • the number of carbon atoms of the fluoroalkenyl group in Y 2 is preferably 5 to 15 because the cyclization reaction does not proceed in the molecule and the synthesis is easy.
  • the fluoroalkenyl group is preferably a perfluoroalkenyl group, and — (CF 2 ) 4 CF ⁇ CF 2 , — (CF 2 ) 5 CF ⁇ CF 2 and — (CF 2 ) 6 CF ⁇ CF 2 Is particularly preferred.
  • the carbon number of the fluoroalkenyl group having 2 or more carbon atoms having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms in Y 2 is preferably 2 to 15, and particularly preferably 2 to 6.
  • a perfluoroalkenyl group having 2 or more carbon atoms having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms is preferred, and a perfluorocarbon having 2-6 carbon atoms having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms.
  • Alkenyl groups are particularly preferred.
  • unit (U3) include the following units. -[CH 2 -CH 2 ]-,-[CF 2 -CF (CF 3 )]-,-[CH 2 -CF (CF 3 )]-,-[CH 2 -CH (CF 3 )]-,- [CH 2 —CF ((CF 2 ) 3 CF 3 )] —, — [CH 2 —CF ((CF 2 ) 5 CF 3 )] —, — [CF 2 —CF (OCF 3 )] —, — [ CF 2 —CF (OCF 2 CF 3 )] —, — [CF 2 —CF (O (CF 2 ) 2 CF 3 )] —, — [CF 2 —CF (O (CF 2 ) 3 CF 3 )] —, — [CF 2 —CF (OCF 2 CF (CF 3 )] —, — [CF 2 —CF (OCF 2 CF (CF 3 )] —, — [CF
  • the unit (U3) is represented by — [CH 2 —CH 2 ] —, — [CF 2 —CF (CF 3 )] —, — [CF 2 —, because of its high mobility and the ease of cross-linking reaction between molecules.
  • CF (OCF 3 )]-,-[CF 2 -CF (O (CF 2 ) 2 CF 3 )]-or-[CF 2 -CF (OCF 2 CF (CF 3 ) O (CF 2 ) 2 CF 3 ) ] Is preferred.
  • the fluoropolymer may contain one unit (U3) alone or two or more units.
  • Unit (U3) can be formed by polymerizing compound (31) as a monomer.
  • CX 3 X 4 CY 1 Y 2 (31) (In formula (31), X 3 , X 4 , Y 1 and Y 2 are as defined in formula (U3), and the examples and preferred ranges are also the same.)
  • unit (U4) examples include units derived from monomers such as propylene, isobutene, 2-trifluoromethyl-3,3,3-trifluoro-1-propene.
  • the number of groups (F) in the fluoropolymer (A1) is 3 or more from the viewpoint of excellent cross-linking reactivity between the groups (F), and there are few cases where the molecular weight of the fluoropolymer (A1) is large, When the molecular weight is small, it is preferably large.
  • the number of groups (F) is usually preferably 3 to 100, and more preferably 3 to 30.
  • the number of groups (F) is an average number per molecule.
  • the number of groups (F) possessed by the fluoropolymer (A1) corresponds to the number of units (U1) possessed by the fluoropolymer (A1).
  • Z 1 in three or more groups (F) is preferably either NR 1 NR 2 H or NR 3 OR 4 , and more preferably NR 1 NR 2 H. That is, three or more units (U1) are preferably either units (U1a) or units (U1b), and more preferably units (U1b).
  • the unit (U1) is composed of two types of the unit (U1a) and the unit (U1b), the alcohol-containing polymer of the fluorine-containing polymer (A1), the suppression of foaming at the time of curing, and the crosslinking density of the resulting cured product is high.
  • the unit (U1a) is preferably 1 to 90 mol%, more preferably 5 to 70 mol%, and particularly preferably 10 to 60 mol% with respect to the total of the unit (U1a) and the unit (U1b).
  • the mass average molecular weight of the fluoropolymer (A1) is preferably 1,000 to 1,000,000. A mass average molecular weight of 3,000 or more is preferred because it contains few volatile components. A mass average molecular weight of 100,000 or less is preferable because of excellent solubility.
  • the viscosity of the fluoropolymer (A1) at 25 ° C. is 1 to 1,000 Pa ⁇ s, 25 It becomes 10 Pa ⁇ s or less by heating at ⁇ 100 ° C., and the lead or resin base material can be coated with the curing agent composition containing the fluoropolymer (A1) without using a solvent.
  • the fluorine atom content of the fluoropolymer (A1) is the same as that described for the fluoropolymer (A).
  • the viscosity of the fluoropolymer can be measured with a rotary viscometer.
  • the mass average molecular weight can be determined as a PMMA (polymethyl methacrylate) equivalent molecular weight by gel permeation chromatography (GPC). In the present specification, unless otherwise specified, the mass average molecular weight is determined by the above method.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • GPC gel permeation chromatography
  • the content of the unit (U1) in the fluoropolymer (A1) is determined by considering the alcohol solubility of the fluoropolymer (A1), the suppression of foaming during curing, the crosslink density of the resulting cured product, and the like.
  • the amount is preferably 0.02 to 7.1 mmol / g, more preferably 0.1 to 4 mmol / g, still more preferably 0.1 to 3 mmol / g, based on the mass of the fluoropolymer (A1). ⁇ 1 mmol / g is particularly preferred.
  • the unit (U1) consists only of the unit (U1a) in which Z 1 is NR 1 NR 2 H, alcohol solubility of the fluoropolymer (A1), suppression of foaming during curing, and crosslinking of the resulting cured product Considering the density and the like, the content of the unit (U1a) with respect to the mass of the fluoropolymer (A1) is preferably 0.02 to 4 mmol / g, more preferably 0.02 to 1 mmol / g, 0.2 ⁇ 0.5 mmol / g is particularly preferred.
  • the unit (U1) consists only of the unit (U1b) in which Z 1 is NR 3 OR 4 , the alcohol solubility of the fluoropolymer (A1), the suppression of foaming during curing, and the crosslinking density of the resulting cured product
  • the content of the unit (U1b) with respect to the mass of the fluoropolymer (A1) is preferably 0.1 to 4 mmol / g, more preferably 0.2 to 3 mmol / g, and 0.3 to 1 mmol / g is particularly preferred.
  • the contents of the unit (U1a) and the unit (U1b) in the fluoropolymer (A1) can be calculated by 19 F-NMR measurement.
  • the proportion of the unit (U1) in all the units of the fluoropolymer (A1) is determined in consideration of the alcohol solubility of the fluoropolymer (A1), the suppression of foaming during curing, the crosslinking density of the resulting cured product, and the like. For example, it is preferably 1 to 100 mol%, more preferably 3 to 98 mol%, further preferably 3 to 50 mol%, and particularly preferably 5 to 15 mol%.
  • a preferred embodiment of the fluoropolymer (A1) is a fluoropolymer containing the unit (U1), the unit (U2), and the unit (U3), and the unit (U1) of all the units of the fluoropolymer.
  • the proportion is 1 to 98 mol%
  • the proportion of units (U2) is 1 to 95 mol%
  • the proportion of units (U3) is 1 to 95 mol%.
  • the contents of units (U1) to (U4) in the fluoropolymer (A1) can be calculated by 19 F-NMR and 1 H-NMR measurements.
  • the fluorine-containing polymer (A1) in which the unit (U1) consists only of the unit (U1a) is, for example, a fluorine-containing polymer containing the following unit (U11) and a hydrazine compound represented by the following formula (5) (hereinafter, (Also referred to as “hydrazine compound”), and a part or all of the unit (U11) is modified to the unit (U1a).
  • R 5 represents an alkyl group.
  • R 5 is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms, and particularly preferably a methyl group.
  • X 1 , X 2 , Q 1 , and R f1 are as defined in Formula (U1), and examples and preferred ranges are the same.
  • R 1 and R 2 are as defined in formula (U1), and examples and preferred ranges are the same.
  • the fluorine-containing polymer (A1) containing the unit (U11) includes a monomer represented by the following formula (11) (hereinafter referred to as “monomer (11)”), fluoroethylene, 31) and the like so that the units (U1a), units (U2), units (U3) and the like derived from the respective monomers are in a desired ratio in the obtained fluoropolymer (A1). And obtained by polymerization by a known method (for example, the method described in International Publication No. 2015/0987773).
  • polymerization method examples include known polymerization methods such as suspension polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, and bulk polymerization.
  • Solution polymerization is preferred because it is easy to control the molecular weight to a predetermined size.
  • solvent for the solution polymerization a fluorine-containing solvent described later is preferable.
  • hydrazine compound examples include hydrazine, hydrazine monohydrate, methyl hydrazine, and 1,2-dimethylhydrazine. From the viewpoint that the safety and solubility of the resulting fluoropolymer (A1) in alcohol are more excellent. Hydrazine monohydrate is preferred.
  • the form of the hydrazine compound to be subjected to the reaction may be an aqueous solution or a salt. A commercial item can be used for the hydrazine compound.
  • denaturation ratio to the unit (U1a) of a unit (U11) can be adjusted with the addition amount of the hydrazine compound with respect to the unit (U11) in the fluoropolymer (A1) containing the unit (U11) used as a raw material.
  • the content of the unit in which Z 1 is NR 1 NR 2 H can be measured by quantifying the remaining —COOR 5 groups by infrared spectroscopy (IR).
  • the amount of the hydrazine compound used is preferably from 0.1 to 20 mol, preferably from 0.3 to 15 mol, based on 1 mol of the group represented by —COOR 5 of the fluoropolymer (A1) containing the unit (U11). Is more preferable, and 0.5 to 10 mol is particularly preferable.
  • the reaction can be performed in the presence of a solvent.
  • a solvent those that dissolve the raw material components (the fluoropolymer (A1) containing the unit (U11) and the hydrazine compound) are preferable.
  • the solvent include a fluorine-containing solvent, an ether solvent, and an ester solvent, and can be appropriately selected according to the polarity of the raw material components.
  • a solvent may be used individually by 1 type, or 2 or more types may be mixed and used for it. Furthermore, it is also preferable to use a mixture of these solvents and alcohol. Alcohol can be added as the reaction proceeds.
  • the alcohol those described in the section of (Fluoropolymer (A)) can be used.
  • the fluorine-containing solvent contains fluorine and carbon, and may further contain chlorine, oxygen and hydrogen. Examples thereof include fluorinated alkanes, fluorinated aromatic compounds, fluoroalkyl ethers, fluorinated alkyl amines, and fluoroalcohols.
  • fluorinated alkane a compound having 4 to 8 carbon atoms is preferable.
  • examples of commercially available products include CF 3 CH 2 CF 2 H (HFC-245fa), CF 3 CH 2 CF 2 CH 3 (HFC-365mfc), perfluorohexane, 1H-perfluorohexane, perfluorooctane, C 6 F 13 H ( Asahi Glass Co., Ltd., Asahi Clin (registered trademark) AC-2000), C 6 F 13 C 2 H 5 (Asahi Glass Co., Ltd., Asahi Clin (registered trademark) AC-6000), C 2 F 5 CHFCHFCF 3 (manufactured by Chemers Corporation, Vertrel (registered trademark) XF) and the like.
  • fluorinated aromatic compound examples include hexafluorobenzene, trifluoromethylbenzene, perfluorotoluene, and bis (trifluoromethyl) benzene.
  • fluoroalkyl ether a compound having 4 to 12 carbon atoms is preferable.
  • Examples of commercially available products include CF 3 CH 2 OCF 2 CF 2 H (Asahi Glass Co., Ltd., Asahi Clin (registered trademark) AE-3000), C 4 F 9 OCH 3 (manufactured by 3M, Novec (registered trademark) 7100), C 4 F 9 OC 2 H 5 (manufactured by 3M, Novec (registered trademark) 7200), C 2 F 5 CF (OCH 3 ) C 3 F 7 (manufactured by 3M, Novec (registered trademark) 7300), etc. .
  • Examples of the fluorinated alkylamine include perfluorotripropylamine and perfluorotributylamine.
  • Examples of the fluoroalcohol include 2,2,3,3-tetrafluoropropanol, 2,2,2-trifluoroethanol, hexafluoroisopropanol and the like.
  • Other examples include dichloropentafluoropropane (HCFC-225) and perfluoro (2-butyltetrahydrofuran).
  • Examples of dichloropentafluoropropane include Asahiclin (registered trademark) such as AK-225G and AK-225 series (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.).
  • ether solvents include ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diisopropyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol dimethyl ether.
  • ester solvent examples include methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, and isobutyl acetate.
  • the reaction is carried out, for example, by dissolving a fluoropolymer containing units (U11) in the above solvent and adding a hydrazine compound at 0 to 30 ° C. After the addition, the fluoropolymer (A1) containing the target unit (U1a) can be obtained by heating to 30 to 100 ° C. and reacting for 1 minute to 10 hours.
  • the fluoropolymer (A1) in which the unit (U1) consists only of the unit (U1b) is represented by, for example, the fluoropolymer containing the unit (U11) obtained as described above and the following formula (6). It can be produced by a method in which a hydroxylamine compound (hereinafter also referred to as “hydroxylamine compound”) is reacted to modify the unit (U11) into the unit (U1b).
  • hydroxylamine compound hereinafter also referred to as “hydroxylamine compound”
  • R 3 and R 4 are as defined in formula (U1), and examples and preferred ranges are the same.
  • hydroxylamine compounds include hydroxylamine, N-methylhydroxylamine, N, O-dimethylhydroxylamine, and isopropylhydroxylamine. Hydroxylamine is preferred because the resulting fluoropolymer (A1) has better solubility in alcohol.
  • the form of the hydroxylamine compound subjected to the reaction may be an aqueous solution or a salt. An aqueous solution is preferable from the viewpoint of safety. A commercial item can be used for a hydroxylamine compound.
  • the fluorine-containing polymer (A1) containing the unit (U1) is reacted with the hydroxylamine compound to modify the unit (U11) into the unit (U1b).
  • Examples of the production method include the same method except that the hydrazine compound is changed to a hydroxylamine compound in the method for producing the fluoropolymer (A1) containing the unit (U1a). Even in this case, the content of the unit in which Z 1 is NR 3 OR 4 can be measured by quantifying the remaining —COOR 5 groups by infrared spectroscopy (IR).
  • a fluoropolymer (A1) contains both a unit (U1a) and a unit (U1b)
  • the manufacturing method of a fluoropolymer (A1) specifically includes the following.
  • a fluorine-containing polymer containing the unit (U11) is reacted with a hydrazine compound, and then a hydroxylamine compound is reacted.
  • B A fluorine-containing polymer containing the unit (U11) is reacted with a hydroxylamine compound, and then a hydrazine compound is reacted.
  • C The fluorine-containing polymer containing the unit (U11) is reacted with a hydroxylamine compound and a hydrazine compound.
  • the usage amount of the hydrazine compound and the hydroxylamine compound is adjusted according to the ratio of the unit (U1a) and the unit (U1b) in the target fluoropolymer (A1). .
  • the fluoropolymer (A2) is a fluoropolymer having three or more groups (F1) as the group (F).
  • R f2 is a perfluoroalkylene group having 1 to 4 carbon atoms.
  • k represents an integer of 1 to 200.
  • R f1 COZ 1 corresponds to the group (F).
  • R f2 is a perfluoroalkylene group having 1 to 4 carbon atoms.
  • — (R f2 O) k — represents — (C a F 2a O) k — ( a is an integer of 1 to 4, k is an integer of 1 to 200, and each —C a F 2a O— unit may be the same or different.
  • -C a F 2a O- units can be linear may be branched, for example, -CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O -, - CF 2 CF 2 CF 2 O -, - CF (CF 3) CF 2 O—, —CF 2 CF 2 O—, —CF 2 O— may be mentioned.
  • k can be appropriately adjusted according to the desired molecular weight. A preferable range of k is 2 to 100.
  • R f2 may be a combination of a plurality of units, and in this case, each unit may be present in any of a block, alternating, and random.
  • — (R f2 O) k — represents — (CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O) k1 — (CF 2 CF 2 CF 2 O) k2 — (CF (CF 3 ) CF 2 O) k3- (CF 2 CF 2 O) k4- (CF 2 O) k5- (where k1, k2, k3, k4 and k5 are each independently an integer of 0 or more, and k1, k2, k3 , K4 and k5 are 1 to 200, and each repeating unit may be present in the form of a block, alternating or random).
  • the R f2, ⁇ (CF 2 O ) k11 (CF 2 CF 2 O) k12 ⁇ , (CF 2 CF 2 O) k13, (CF 2 CF 2 CF 2 O) k14, are preferred, more preferably ⁇ ( CF 2 O) k11 (CF 2 CF 2 O) k12 ⁇ , a (CF 2 CF 2 O) k13 .
  • k11 is an integer of 1 or more
  • k12 is an integer of 1 or more
  • k11 + k12 is an integer of 2 to 200
  • the bonding order of k11 CF 2 O and k12 CF 2 CF 2 O is limited.
  • k13 and k14 are integers of 1 to 200.
  • group (F1) include the following groups. -(CF 2 O) k11 (CF 2 CF 2 O) k12 -CF 2 -COZ 1 , — (CF 2 O) k11 (CF 2 CF 2 O) k12 — (CF 2 ) 2 —COZ 1 , - (CF 2 O) k11 ( CF 2 CF 2 O) k12 - (CF 2) 3 -COZ 1, -(CF 2 CF 2 O) k13 -CF 2 -COZ 1 , -(CF 2 CF 2 O) k13- (CF 2 ) 2 -COZ 1 , - (CF 2 CF 2 CF 2 O) k14 - (CF 2) 2 -COZ 1, - (CF 2 CF 2 CF 2 O) k14 - (CF 2) 3 -COZ 1,
  • Z 1 is —NHNH 2 , —N (CH 3 ) NHCH 3 , —NHOH, or
  • k11 is 1 to 50
  • k12 is 3 to 149
  • k11 + k12 is preferably 5 to 150
  • k11 is 1 to 10
  • k12 Is more preferably 10 to 99
  • k11 + k12 is more preferably 15 to 100.
  • k13 is preferably 5 to 150, more preferably 15 to 100.
  • k14 is preferably 5 to 150, and more preferably 15 to 100.
  • the group (F1) may contain one kind alone or two or more kinds.
  • the fluoropolymer (A2) is preferably a fluoropolymer containing a group (F1) in which Z 1 is NR 1 NR 2 H.
  • the curing conditions, the type of Z 1 and the alcohol solubility are as described above.
  • the fluorine-containing polymer (A2) has 3 or more groups (F1).
  • groups (F1) are preferred.
  • a combination of two groups that react with each other is also preferred.
  • the group (F1) in the fluoropolymer (A2) is composed of either one of the group (F1a) or the group (F1b), or two kinds of the group (F1a) and the group (F1b). It is preferable to consist of a combination.
  • fluoropolymer (A2) examples include compounds represented by the following formula (A2a).
  • F1 A group represented by the formula (F1).
  • n is an integer of 3 or more.
  • Y 3 (n + m) -valent perfluorinated saturated hydrocarbon group, (n + m) -valent perfluorinated saturated hydrocarbon group having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms, (n + m) -valent carbon skeleton, or carbon- An (n + m) -valent carbon skeleton having an etheric oxygen atom between carbon atoms is shown, and there is no —OCF 2 O— structure in the group.
  • n + m is an integer of 3 to 20.
  • F2 a group represented by the following formula (F2).
  • m is an integer of 0 or more.
  • R f3 represents a perfluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a perfluoroalkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or a perfluoroalkyl group having 2 to 20 carbon atoms having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms (provided that the group In which there is no —OCF 2 O— structure), or a C 2-20 perfluoroalkoxy group having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms (wherein —OCF 2 O— There is no structure.)
  • Y 3 preferably has 1 to 50 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, and still more preferably 1 to 5 carbon atoms.
  • Examples of Y 3 include groups represented by the following (a) to (g).
  • the valence of Y 3 is represented by (n + m) valence and is an integer of 3 to 20.
  • the value of (n + m) is preferably 3-6.
  • R f3 examples include a linear structure, a branched structure, a ring structure, or a structure having a partial ring structure, a linear structure or a branched structure is preferable, and a linear structure is particularly preferable.
  • R f3 is preferably a perfluoroalkyl group or a perfluoroalkoxy group, and more preferably a perfluoroalkoxy group.
  • R f3 preferably has 1 to 10 carbon atoms, particularly preferably 1 to 6 carbon atoms. Specific examples include a trifluoromethoxy group, a heptafluoropropyloxy group, and a tridecafluorohexyloxy group.
  • the fluorinated polymer (A2a) has the group (F2), it is possible to suppress foaming at the time of curing, and to adjust the crosslinking density of the obtained cured product.
  • the ratio of m to n + m in the fluoropolymer (A2a) is preferably 0 to 0.5.
  • n indicating the number of groups (F1) is not particularly limited as long as it is 3 or more.
  • the group (F1) may be bonded to all the bonds of Y 3 .
  • the number of groups (F1) may be 3 or 4.
  • a compound in which Y 3 is the group (a) and the number n of the groups (F1) is 4 is preferable from the viewpoint of excellent crosslinking efficiency.
  • the mass average molecular weight of the fluoropolymer (A2) is preferably 1,000 to 20,000. A mass average molecular weight of 3,000 or more is more preferable because it has few evaporation components. The mass average molecular weight is preferably 10,000 or less because of excellent solubility.
  • the weight average molecular weight of the fluoropolymer (A2) is 1,000 to 5,000, the viscosity at 25 ° C. is 1 to 100 Pa ⁇ s, and it is 10 Pa ⁇ s or less when heated at 25 to 100 ° C.
  • the curable composition containing the fluoropolymer (A1) can be coated on a conducting wire or resin equipment.
  • the fluorine atom content of the fluoropolymer (A2) is the same as that described for the fluoropolymer (A).
  • Fluoropolymer (A2) for example, as a fluorine-containing polymer group (F1) is made of group (F1b) (A2a), a known method (e.g., method described in Japanese Patent No. 5028801), Y 3 [(R f2 O) k -R f1 COF] n was synthesized, and the -COF group was esterified to obtain a compound having a group represented by the following formula (F11), and then the hydrazine compound was reacted to give -COOR It can be produced by a method in which part or all of the five groups are modified to the group (F1a).
  • R f1 , R f2 and k are as defined in the formula (F1), and examples and preferred ranges are also the same.
  • R 5 is as defined in formula (U11), and examples and preferred ranges are the same.
  • a group (F1) is obtained by a method similar to the method in which a part or the whole of the unit (U11) of the fluoropolymer containing the unit (U11) is modified with a hydrazine compound to form the unit (U1a).
  • the reaction temperature is preferably in the range of 10 to 100 ° C.
  • the fluorine-containing polymer (A2a) in which the group (F1) is the group (F1b) is obtained by, for example, reacting the hydroxylamine compound with the compound containing the group (F11) obtained as described above, and reacting the group (F11) It can be produced by a method in which part or all is modified to the group (F1b).
  • the unit (U11) containing the unit (U11) is partially or entirely modified with a hydroxylamine compound to form the unit (U1b).
  • the fluorine-containing polymer (A2a) in which the group (F1) is composed of the group (F1b) can be produced.
  • the reaction temperature is preferably in the range of 10 to 100 ° C.
  • the curing agent (B) in the present invention is at least one curing agent selected from the group consisting of an isocyanate curing agent, a blocked isocyanate curing agent, and an amino resin curing agent.
  • all of the curing agent (B) reacts with the —COZ 1 group of the fluoropolymer (A) to form a crosslinked structure and contributes to curing of the curable composition.
  • monoisocyanate a crosslinked structure is not formed immediately after the reaction, but a crosslinked structure is formed by the subsequent elimination reaction and contributes to curing of the curable composition.
  • curing agent (B) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • Isocyanate-based curing agent examples include non-yellowing isocyanate, non-yellowing isocyanate-modified product, aromatic isocyanate, and aromatic isocyanate-modified product.
  • the isocyanate group of the isocyanate curing agent is not blocked.
  • Non-yellowing isocyanates include, for example, alicyclic polyisocyanates such as isophorone diisocyanate (IPDI) and dicyclohexylmethane diisocyanate (HMDI); aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate (HDI); cyclohexyl isocyanate and n-hexyl isocyanate.
  • alicyclic polyisocyanates such as isophorone diisocyanate (IPDI) and dicyclohexylmethane diisocyanate (HMDI); aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate (HDI); cyclohexyl isocyanate and n-hexyl isocyanate.
  • IPDI isophorone diisocyanate
  • HMDI dicyclohexylmethane diisocyanate
  • HDI hexamethylene diisocyanate
  • non-yellowing isocyanate-modified products include the following modified products (I1) to (I4).
  • I1 An isocyanurate of an aliphatic diisocyanate or an alicyclic diisocyanate.
  • II2) A modified product having a structure represented by —C ( ⁇ O) —NH—, wherein aliphatic diisocyanate or alicyclic diisocyanate is modified with a polyol or polyamine.
  • II3 A modified product having a structure represented by —C ( ⁇ O) —NH—, wherein a part of the isocyanate group of an aliphatic diisocyanate or alicyclic diisocyanate isocyanurate is modified with a polyol.
  • I4) A modified product comprising a mixture of the modified product (I1) and the modified product (I2).
  • an aromatic isocyanate or an aromatic isocyanate modified product can be used as the isocyanate curing agent.
  • the aromatic isocyanate include methylene diphenyl 4,4'-diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 4,4'-diisocyanato-3,3'-dimethylbiphenyl, and phenyl isocyanate.
  • modified aromatic isocyanate examples include the following modified products (I5) to (I8).
  • I5 Isocyanurate of aromatic diisocyanate.
  • II6) A modified product having a structure represented by —C ( ⁇ O) —NH—, which is obtained by modifying an aromatic diisocyanate with a polyol or polyamine.
  • II7) A modified product having a structure represented by —C ( ⁇ O) —NH—, wherein a part of the isocyanate group of an isocyanurate of an aromatic diisocyanate is modified with a polyol.
  • I8 A modified product comprising a mixture of the modified product (I5) and the modified product (I6).
  • the curing agent is added to the curable composition immediately before the curable composition is applied to the substrate, or on the substrate.
  • the curing agent is added to the curable composition.
  • the order of blending each component contained in the curable composition is not particularly limited.
  • B2 Blocked isocyanate curing agent
  • the blocked isocyanate curing agent is obtained by blocking the isocyanate group of the isocyanate curing agent.
  • Isocyanate groups can be blocked with epsilon caprolactam (E-CAP), methyl ethyl ketone oxime (MEK-OX), methyl isobutyl ketone oxime (MIBK-OX), pyralidine, triazine (TA), ammonia, methanol, bicarbonate, etc. .
  • amino resin-based curing agent examples include melamine resin, guanamine resin, sulfoamide resin, urea resin, aniline resin, and the like. Especially, a melamine resin is preferable at the point that a cure rate is quick.
  • the melamine resin examples include alkyl etherified melamine resins that are alkyl etherified. Among these, a melamine resin substituted with a methoxy group and / or a butoxy group can be used more preferably.
  • the content of the curing agent (B) in the curable composition of the present invention is preferably 0.1 to 100 parts by mass, and 0.5 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the fluoropolymer (A). Is more preferable, and 1 to 10 parts by mass is even more preferable. If the content of the curing agent (B) is not less than the lower limit of the above range, a tough cured product is easily obtained by sufficient crosslinking, and if it is not more than the upper limit, foaming of the cured product due to the reaction between the isocyanate group and moisture is likely to occur. It is easy to be suppressed well.
  • a cured product formed from the curable composition of the present invention can be produced using only the curable composition.
  • the curable composition may consist only of the fluoropolymer (A).
  • a fluoropolymer (A) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. When two or more types are combined, two or more types of fluorine-containing polymer (A1), two or more types of fluorine-containing polymer (A2), fluorine-containing polymer (A1) and fluorine-containing polymer (A2) And the like.
  • the content of the fluoropolymer (A) in the curable composition is preferably 10 to 100% by mass, more preferably 50 to 100% by mass, based on the total amount of the curable composition.
  • the curable composition contains other reactive components as long as the crosslinking reaction of the fluoropolymer (A) and the curing agent (B) is not inhibited. May be included.
  • the other reactive component include a fluorinated polymer having one or two groups (F), a silane coupling agent for improving adhesion to a conducting wire, and the like.
  • the silane coupling agent include those described in International Publication No. 2015/098773.
  • the content of the other reaction components in the curable composition is preferably 0.01 to 50% by mass, and 0.1 to 10% by mass as the total content of each component with respect to the total amount of the curable composition. More preferred.
  • the curable composition may further contain a non-reactive component.
  • Non-reactive components include inorganic fillers, fluoropolyether compounds, perfluororesins such as polytetrafluoroethylene (Asahi Glass Co., Ltd., Fluoron (registered trademark) PTFE fine powder), and ethylene-tetrafluoroethylene copolymers (Asahi Glass Co., Ltd., Fluoron). (Registered Trademark) ETFE powder) and the like, and organic pigments.
  • the inorganic filler metal oxide particles such as silica, titania, zirconia, and alumina, glass fiber, carbon fiber, and various inorganic pigments are preferable.
  • the longest diameter of the inorganic filler is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 1000 ⁇ m because it can be easily dispersed in the curable composition.
  • the content of the inorganic filler is preferably 20 to 200 parts by weight, particularly preferably 50 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the curable composition. If content of an inorganic particle is more than the lower limit of the said range, the hardness of the hardened
  • the content of the non-reactive component other than the inorganic filler in the curable composition is preferably 10 to 90% by mass, more preferably 30 to 70% by mass as the content of each component with respect to the total amount of the curable composition. .
  • the paint is a liquid composition containing a curable composition and a liquid having a boiling point of 250 ° C. or lower (hereinafter also referred to as “liquid (L)”) that dissolves or disperses the curable composition.
  • liquid (L) liquid having a boiling point of 250 ° C. or lower
  • the precursor layer which consists of a curable composition is obtained by removing a solvent from the coating material formed as a coating film on the base material.
  • a precursor layer means the layer and coating film of a curable composition which were formed on the base material.
  • the liquid (L) in the paint is a liquid having a boiling point of 250 ° C. or lower, and examples thereof include alcohol.
  • the liquid (L) may further contain a liquid other than alcohol.
  • the liquid other than alcohol those exemplified as the solvent for producing the fluoropolymer (however, excluding alcohol) are preferable.
  • the paint may contain a solvent having a function of sufficiently dissolving or dispersing the curable composition other than the liquid (L). When two or more liquids having different boiling points are used, foaming of the cured product is easily suppressed.
  • the content of the curable composition in the paint is preferably 0.1 to 99% by mass, more preferably 1 to 70% by mass, and particularly preferably 5 to 60% by mass with respect to the total amount of the paint.
  • the content of the fluoropolymer (A) in the coating is preferably 1 to 70% by mass, more preferably 5 to 60% by mass, and particularly preferably 10 to 50% by mass with respect to the total amount of the coating.
  • the content of the liquid (L) in the coating is preferably 1 to 99.9% by mass, more preferably 30 to 99% by mass, based on the total amount of the coating.
  • the total amount of the solvent and the liquid (L) in the coating is preferably 1 to 99.9% by mass with respect to the total amount of the coating.
  • the cured product of the present invention is formed from a curable composition.
  • the cured product is produced by heating the curable composition to a temperature of room temperature to 150 ° C. In the case of obtaining a cured product by curing the curable composition near room temperature, the temperature may or may not be adjusted.
  • the curable composition may be heated to a temperature in the above range.
  • the cured product is produced by producing a precursor layer comprising a curable composition or a precursor layer comprising a paint containing the curable composition, and then heating the precursor layer to a temperature of room temperature to 150 ° C. as described above. It is preferable. Moreover, when performing hardening reaction on a base material, the kind of base material, especially the heat resistance of a base material are not restrict
  • the precursor layer can be produced using a curable composition or paint.
  • a method of using the curable composition a method of causing the curable composition to flow by heating and pouring into a mold to form a predetermined shape, a method of casting on the surface of the mold and forming into a sheet or film form And a method of forming into a predetermined shape by extrusion molding, transfer molding or the like, and a method of secondary processing such as cutting or bending the formed sheet or film into a predetermined shape.
  • the precursor layer is formed using the substrate as the mold, and the precursor layer is not separated from the substrate.
  • a cured product of the curable composition integrated with the substrate can be produced by a method of cross-linking.
  • cured material of the curable composition integrated with the base material can be manufactured by secondary processes, such as the method of pile
  • the method using a paint is a method suitable for producing a thin film precursor layer or a thin film precursor layer integrated with a substrate, for example, a transparent member comprising an antireflection layer and a transparent resin substrate.
  • the heating temperature is not particularly limited, but is preferably 0 to 150 ° C, and particularly preferably 15 to 60 ° C.
  • the heating time is not particularly limited, but is preferably 10 minutes to 10 hours, particularly preferably 30 minutes to 4 hours. A method of gradually raising the temperature is also effective.
  • the cured product of the present invention is formed from a curable composition. High insulating properties and excellent strength due to having a crosslinked structure. Therefore, it is useful as an insulating tube or insulating paper for protective convergence. Moreover, the cured product of the curable composition is highly transparent and colorless.
  • the electric wire of the present invention has a conductive wire and a coating layer covering the outer periphery of the conductive wire, and the coating layer is made of a cured product of the curable composition.
  • the curable composition for electric wire coating used for forming the electric wire coating layer may contain a reactive component and a non-reactive component in addition to the fluoropolymer (A) and the curing agent (B). Examples of the reactive component and the non-reactive component include those described above in the section of other components that may be contained in the curable composition.
  • the curable composition for covering electric wires may be used as it is, and the outer periphery of the conductor wire may be covered to form a precursor layer made of the curable composition for covering electric wires. From the viewpoint of excellent workability, it is preferable to prepare a coating layer for an electric wire by preparing a coating material for electric wire coating containing a curable composition for coating an electric wire and a liquid (L).
  • the electric wire in the present invention can be manufactured by the following method. First, the outer periphery of a conducting wire is covered with a curable composition for electric wire coating containing a fluoropolymer (A) to form a precursor layer. Thereafter, the precursor layer obtained above is heated to a temperature of room temperature to 150 ° C. to obtain a coating layer.
  • a curable composition for electric wire coating containing a fluoropolymer (A) to form a precursor layer.
  • the precursor layer obtained above is heated to a temperature of room temperature to 150 ° C. to obtain a coating layer.
  • the method for forming the precursor layer is not particularly limited as long as a uniform precursor layer is formed on the entire outer periphery of the conducting wire.
  • the application of the curable composition for covering an electric wire is an electric wire containing a curable composition for covering an electric wire, a liquid (L) having a boiling point of 250 ° C. or lower, and a solvent other than the liquid (L) added as necessary. It is preferable to carry out by applying a coating material for coating.
  • a coating material for coating As a method for applying the coating material for covering the wire to the outer periphery of the conducting wire, the same method as the coating method for the coating material can be applied, and the dip coating method is particularly preferable.
  • the solvent other than the liquid (L) and the liquid (L) is volatilized from the coating film made of the coating material for electric wire, and the curability for electric wire coating is obtained.
  • a precursor layer made of the composition is obtained.
  • the precursor layer obtained above is cured by heating to a temperature of room temperature to 150 ° C. to obtain a coating layer.
  • the curing method is the same as the curing method of the curable composition, and the heating temperature is the kind of the curable composition used for the wire coating, specifically, the group (F) of the fluoropolymer (A). Depending on the structure, the temperature is set as appropriate.
  • the electric wire of the present invention has, for example, a dielectric breakdown strength of a cured product of a curable composition for electric wire coating of 20 kV / mm or more, and the coating layer has high insulation. Moreover, since the hardened
  • the use of the electric wire of the present invention is not particularly limited. Since the electric wire of the present invention is excellent in insulation and heat resistance, a high-voltage electric wire, a communication electric wire, a motor, a generator, a blast furnace, an electric furnace, an electric heating device, a medical device, an automobile, a railway vehicle, an aircraft, a steelworks, It is particularly suitable for wires used at high temperatures, such as wiring wires used in power plants and the like, wires for power transmission and reception devices used for wireless power feeding, and substrates for wireless communication using high frequency, millimeter waves, and the like.
  • the resin article of the present invention has a resin base material and a coating layer that covers the surface of the resin base material, and the coating layer is made of a cured product of the curable composition.
  • the curable composition used for forming the coating layer of the resin article may contain a reactive component in addition to the curable composition.
  • the reactive component include a silane coupling agent for improving adhesion to a fluorine-containing polymer having one or two groups (F) and a resin substrate.
  • F fluorine-containing polymer having one or two groups
  • the curable composition may further contain a non-reactive component.
  • the non-reactive component include metal oxide particles such as silica, titania, zirconia, and alumina.
  • the resin used in the resin article of the present invention includes a transparent resin.
  • Transparent resins include transparent polyester such as polyethylene terephthalate, transparent acrylic resin such as polycarbonate and polymethyl methacrylate, transparent silicone resin such as polydimethylsiloxane, transparent polyolefin such as norbornene polymer, polystyrene, polyurethane resin, epoxy resin, etc. Can be mentioned.
  • the resin used in the resin article of the present invention may be rubbery.
  • Examples of rubber resins include fluoro rubber, silicone rubber, urethane rubber, natural rubber, styrene / butadiene rubber (SBR), isoprene rubber, butadiene rubber, chloroprene rubber, acrylonitrile / butadiene rubber (NBR), butyl rubber (isobutylene / isoprene rubber, IIR), ethylene / propylene rubber (EPM), ethylene / propylene / diene rubber (EPDM), chlorosulfonated polyethylene, chlorinated polyethylene, acrylic rubber, epichlorohydrin rubber and the like.
  • transparent means that visible light is transmitted with a transmittance of about 80% or more.
  • the curable composition may be used as it is to cover the surface of the resin substrate to form a precursor layer. From the viewpoint of excellent workability, it is preferable to prepare a coating material for coating a resin substrate containing a curable composition for coating a resin substrate and a liquid (L), and form a coating layer on the resin substrate.
  • the resin article of the present invention can be manufactured by the following method. First, the surface of the resin substrate is covered with a curable composition containing the fluoropolymer (A) to form a precursor layer. Subsequently, the obtained precursor layer is heated to a temperature of room temperature to 150 ° C. to obtain a coating layer made of a cured product of the curable composition.
  • the preferred embodiments of the precursor layer forming method and the curing method in the resin article manufacturing method are the same as those in the wire manufacturing method.
  • the heating temperature and time in the precursor layer forming method and the curing method in the resin article manufacturing method are the types of the curable composition for coating the resin base material, specifically, the group (F) of the fluoropolymer (A). ), Etc., as appropriate.
  • the cured product formed from the above curable composition has a cross-linked structure, so that it has excellent strength and chemical resistance, and has a lower refractive index as it contains more fluorine atoms. Moreover, the coating layer surface excellent in non-adhesiveness is obtained by adjustment of the component of a curable composition, a crosslinking density, etc.
  • the use of the resin article of the present invention is not particularly limited.
  • the resin article of the present invention can be obtained by curing a curable composition at a relatively low temperature. Moreover, since the refractive index of hardened
  • the weight average molecular weight of the fluorinated polymer is such that CF 2 ClCF 2 CHClF (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., trade name: Asahiklin AK-225G) is used as the solvent for the fluorinated polymer precursors P1 and P2 and the fluorinated polymer P3.
  • the molecular weight was calculated as a PMMA (polymethyl methacrylate) equivalent molecular weight by gel permeation chromatography (GPC).
  • fluorine atom content in fluoropolymer The fluorine-containing polymer precursor and the fluorine atom content in the fluorine-containing polymer were determined from 19 F-NMR.
  • Example 1 2.4 g of a 10% by mass solution of the fluoropolymer Q1 described in Production Example 1 dissolved in Asahi Cline AC-2000 was dropped into an aluminum dish, and isophorone diisocyanate (isomer mixture, 1.1 g of a 1% by weight solution of Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. dissolved in Asahi Clin AC-2000 was added dropwise and dried overnight at room temperature in the air to obtain a coating film. When the obtained coating film was immersed in AC-2000 together with the aluminum pan, the shape of the film was kept adhered to the aluminum pan.
  • the refractive index of the coating film which can be measured with an Abbe refractometer was a low value of 1.34.
  • Example 2 2.3 g of a 10% by mass solution obtained by dissolving the fluoropolymer Q1 described in Production Example 1 in Asahiklin AC-2000 was dropped into an aluminum dish, and methylene diphenyl 4,4′-diisocyanate (Tokyo) When 0.01 g of Kasei Kogyo Co., Ltd. was added and stirred, a gel-like solid was obtained. The obtained gel-like solid was further dried overnight at room temperature in the atmosphere to prepare a coating film. When the obtained coating film was immersed in AC-2000 together with the aluminum pan, the coating film was insoluble in AC-2000.
  • Tokyo methylene diphenyl 4,4′-diisocyanate
  • a fluoropolymer precursor P2 (unit (U11) is 100%), which is a homopolymer of MPVB, was synthesized by the method described in International Publication No. 2004/067675.
  • the weight average molecular weight of the fluoropolymer precursor P2 was 5,000, and the fluorine atom content was 56% by mass.
  • After 2.6 g of fluoropolymer precursor P2 was dissolved in 11.5 g of Asahi Clin AE-3000 (Asahi Glass Co., Ltd.), 10.5 g of methanol and 4% of hydrazine monohydrate 79 mass% aqueous solution were dissolved.
  • Example 3 After adding the fluoropolymer Q2 to Asahiklin AK-225G so that the fluoropolymer Q2 described in Production Example 2 is 10% by mass and isophorone diisocyanate is 5% by mass, isophorone diisocyanate is added, The solid was obtained by drying overnight at room temperature in the atmosphere. The obtained solid content was insoluble in methanol and asahiclin AK-225G.
  • Example 4 After adding the fluoropolymer Q3 to Asahiklin AK-225G so that the fluoropolymer Q3 described in Production Example 3 is 10% by mass and isophorone diisocyanate is 5% by mass, isophorone diisocyanate is added, The solid was obtained by drying overnight at room temperature in the atmosphere. The obtained solid content was insoluble in methanol and asahiclin AK-225G.
  • Example 4 The same operation as in Example 1 was performed except that butyl isocyanate was used instead of isophorone diisocyanate. When the obtained coating film was immersed in AC-2000 together with the aluminum pan, the coating film was eluted.
  • Example 5 3.3 g of a 15% by mass solution obtained by dissolving the fluoropolymer Q1 described in Production Example 1 in Asahiclin AC-2000 was placed in a 10 mL container containing a stirrer chip. Next, 0.98 g of a 1% by mass solution of phenyl isocyanate dissolved in Asahi Cline AC-2000 was added, and the mixture was stirred for 1 hour at room temperature using a magnetic stirrer. Next, ion-exchanged water was added dropwise until no bubbles were generated, and then 2-propanol having the same volume as the reaction solution was added to precipitate a gel polymer.
  • the precipitate was washed with an excess amount of hexane and dried for 2 hours under a nitrogen stream, 3 hours under vacuum at 80 ° C., and overnight under vacuum at room temperature.
  • the dry polymer was dissolved in Asahi Cline AC-2000 to prepare a 10% by mass solution. This was put into a dish-shaped container made of Aflex (R) (Asahi Glass Co., Ltd. fluororesin film) and dried under a nitrogen stream at 25 ° C. for 2 hours and at 80 ° C. under vacuum for 3 hours. Further, when heated at 180 ° C. for 3 hours under a nitrogen stream, it became insoluble in Asahiklin AC-2000. A comparison of IR spectra of 180 ° C.
  • Example 6 Oxime-blocked polyisocyanate solution (diluted solvent: acetone, NCO equivalent: 7.0%) Bronate PMD-OA02 manufactured by Otsuchi Sangyo Co., Ltd. To 16 g, 20.9 g of a 10% by mass solution obtained by dissolving the fluoropolymer Q1 described in Production Example 1 in Asahiclin AC-2000 was added, and finally 0.18 g of the oxime block polyisocyanate solution was added, and the mixed solution was added. Created. Next, the mixed solution was spread on a polytetrafluoroethylene dish. After leaving still at room temperature overnight, it heated in 120 degreeC ventilation oven for 30 minutes, and obtained the coating film. The obtained coating film was insoluble in Asahi Clin AC-2000.
  • Example 7 to 12 instead of a PET film, a sheet made of epoxy resin (Epocure 2 manufactured by Buehler), a sheet made of polydimethylsiloxane (Silgard (registered trademark) 184 manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.), a silicone rubber sheet (Silicon Rubber sold by ASONE Corporation) Sheet "), polyurethane sheet (" Slip-resistant double-sided adsorption sheet "sold by Daiso Sangyo Co., Ltd.), vinylidene fluoride / tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer fluororubber (Daikin Industries, Daiel (registered trademark) G-901) ) Or a sheet made of tetrafluoroethylene / propylene copolymer fluororubber (manufactured by Asahi Glass, Afras (registered trademark) 600S). The same operation as in Example 1 was performed, and
  • Comparative Examples 9 to 10 The same as Comparative Example 2 except that a sheet made of a silicone rubber sheet (“Silicon rubber sheet” sold by ASONE) or polydimethylsiloxane (Sylgard (registered trademark) 184 manufactured by Toray Dow Corning) was used instead of the PET film. The operation was performed. Each of the obtained sheets was cracked near the surface after being bent by 90 degrees.
  • a silicone rubber sheet sold by ASONE
  • polydimethylsiloxane Sylgard (registered trademark) 184 manufactured by Toray Dow Corning

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Abstract

室温~150℃の低温で硬化が可能な硬化性組成物を提供する。硬化性組成物は、下記式(F)で表される官能基を3つ以上含む含フッ素重合体と、イソシアネート系硬化剤、ブロック化イソシアネート系硬化剤およびアミノ樹脂系硬化剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の硬化剤とを含有する。 -Rf1COZ1 ・・・(F) (式(1)中、Rf1は、フルオロアルキレン基、または炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2以上のフルオロアルキレン基であり、Z1は、NR1NR2HまたはNR3OR4であり、R1、R2、R3およびR4は、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基である。)

Description

硬化性組成物、塗料、電線および樹脂物品
 本発明は、硬化性組成物およびこれを用いた塗料、電線並びに樹脂物品に関する。
 含フッ素重合体は耐熱性、耐薬品性、低表面エネルギー、低屈折率、低誘電率等の優れた性質を有することから各種の工業用材料として利用される。フッ素原子の大きさは水素原子に次いで小さいことから、C-H結合の水素原子をフッ素原子に置換してC-F結合となった化学構造を有する含フッ素重合体が製造されている。特にすべてのC-H結合がC-F結合に置換されたペルフルオロポリマー、例えばポリエチレンの置換体に相当するポリテトラフルオロエチレン(PTFE)は、上記特性において、有機、無機を問わず他の材料にない特徴的な物性値を有する。
 熱または光で硬化して耐熱性、耐光性に優れた硬化物が得られるペルフルオロポリマーとして、例えば、CF=CFO-(ペルフルオロビニロキシ)基を有する液状の硬化性含フッ素重合体(例えば、特許文献1参照。)や、C=O(カルボニル)基を有する硬化性フッ素重合体(例えば、特許文献2参照。)が提案されている。
国際公開第2009/096342号 国際公開第2015/098773号
 しかし、特許文献1または特許文献2に記載の含フッ素重合体を硬化するためには、150℃超の高温下の加熱または紫外線等の活性エネルギー線が必要であった。本発明は、室温~150℃の低温で硬化が可能な硬化性組成物の提供を目的とする。
 本発明は、以下[1]~[11]の構成を有する硬化性組成物、電線、樹脂物品を提供する。
 [1]下記式(F)で表される官能基を3つ以上含む含フッ素重合体と、イソシアネート系硬化剤、ブロック化イソシアネート系硬化剤およびアミノ樹脂系硬化剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の硬化剤とを含有することを特徴とする硬化性組成物。
-Rf1COZ  ・・・(F)
(式(1)中、Rf1は、フルオロアルキレン基、または炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2以上のフルオロアルキレン基であり、Zは、NRNRHまたはNRORであり、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基である。)
 [2]前記含フッ素重合体は、下記式(U1)で表される単位を含み、前記式(F)で示される官能基の少なくとも1つを前記式(U1)で表される単位中に含む、[1]に記載の硬化性組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
(式(U1)中、XおよびXは、それぞれ独立に、水素原子またはフッ素原子であり、Qは、単結合またはエーテル性酸素原子である。Rf1は、フルオロアルキレン基、または炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2以上のフルオロアルキレン基であり、Zは、NRNRHまたはNRORであり、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基である。)
 [3]前記含フッ素重合体が前記式(U1)で表される単位を3つ以上含む、[2]に記載の硬化性組成物。
 [4]前記含フッ素重合体が下記式(F1)で表される基を3つ以上含む、[1]に記載の硬化性組成物。
-(Rf2O)-Rf1COZ  ・・・(F1)
(式(F1)中、Rf2は、炭素数が1~4のペルフルオロアルキレン基である。kは1~200の整数を示す。Rf1は、フルオロアルキレン基、または炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2以上のフルオロアルキレン基であり、Zは、NRNRHまたはNRORであり、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基である。)
 [5]前記含フッ素重合体が、1つの炭素原子に前記式(F1)で表される基が3個または4個結合した化合物である、[4]に記載の硬化性組成物。
 [6]前記含フッ素重合体に含まれるフッ素原子の量が50~76質量%である[1]~[5]のいずれかに記載の硬化性組成物。
 [7]前記硬化剤の含有量が、前記含フッ素重合体の100質量部に対して0.1~100質量部である、[1]~[6]のいずれかに記載の硬化性組成物。
 [8][1]~[7]のいずれかに記載の硬化性組成物と沸点が250℃以下の液体とを含む塗料。
 [9]導線と、前記導線の外周を被覆する被覆層を有し、前記被覆層は、[1]~[7]のいずれかに記載の硬化性組成物の硬化物からなる電線。
 [10]樹脂基材と、前記樹脂基材の表面を被覆する被覆層を有し、前記被覆層は、[1]~[7]のいずれかに記載の硬化性組成物の硬化物からなる樹脂物品。
 [11]前記樹脂基材が透明ポリエステル、エポキシ樹脂、透明シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーンゴム、ポリウレタンゴムまたはフッ素ゴムである、[10]に記載の樹脂物品。
 本発明によれば、室温~150℃の低温で硬化が可能な硬化性組成物を提供できる。
 本発明によれば、室温~150℃の低温で硬化が可能な硬化性組成物を用いた塗料、電線および樹脂物品を提供できる。
[本明細書における用語の意味]
 式(a)で表される化合物を化合物(a)と記す場合がある。他の式で表される化合物も同様に記す。式(b)で表される単位を単位(b)と記す場合がある。他の式で表される単位も同様に記す。
 重合体における「単位」とは、単量体が重合することによって形成する該単量体に由来する部分を意味する。単量体に由来する単位を、単に、「単量体単位」ともいう。
 「フルオロエチレン」とは、テトラフルオロエチレン(CF=CF)の0~3個のフッ素原子が水素原子またはフッ素以外のハロゲン原子(例えば、塩素、臭素、ヨウ素)に置換された化合物を意味する。
 アルキル基、フルオロアルキル基、フルオロアルキレン基、フルオロアルコキシ基、フルオロアルケニル基等の炭素原子鎖を有する基は、直鎖状でもよく、分岐状でもよい。
 「フルオロアルキル基」とは、アルキル基の水素原子の1個以上がフッ素原子に置換された基をいう。フルオロアルキル基中のフッ素原子の割合は、(フルオロアルキル基中のフッ素原子数)/(フルオロアルキル基と同一の炭素原子数のアルキル基中の水素原子数)×100(%)で表現した場合に50%以上が好ましく、100%すなわちペルフルオロアルキル基が特に好ましい。フルオロアルキレン基、フルオロアルコキシ基、フルオロアルケニル基についても同様であり、ペルフルオロアルキレン基、ペルフルオロアルコキシ基、ペルフルオロアルケニル基が好ましい。
 「硬化」とは、特に言及しない限り、架橋により硬化することを意味する。
[硬化性組成物]
 本実施形態の硬化性組成物は、下記式(F)で表される官能基(以下、「基(F)」という。)を3つ以上含む含フッ素重合体(以下、「含フッ素重合体(A)」という。)と、イソシアネート系硬化剤、ブロック化イソシアネート系硬化剤およびアミノ樹脂系硬化剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の硬化剤(以下、「硬化剤(B)」という。)とを含有する。
-Rf1COZ  ・・・(F)
 式(F)中、Rf1は、フルオロアルキレン基、または炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2以上のフルオロアルキレン基であり、Zは、NRNRHまたはNRORであり、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基である。
 本実施形態の硬化性組成物において、含フッ素重合体(A)中の-COZ基と硬化剤(B)とが反応して架橋構造を形成し、硬化性組成物の硬化に寄与する。
 また、本実施形態の硬化性組成物において、含フッ素重合体(A)は、基(F)中のZがNRNRHの場合、室温または150℃以下程度の加熱により、2つの基(F)が硬化剤(B)とウレア結合を形成し、架橋すると想定される。さらに、Chemistry of Heterocyclic Compounds(2016年、52巻、2号、133-139ページ)に記載の脱水反応が進行し、1,3,4-オキサジアゾール環が生じる可能性もある。上記で一度形成されたウレア結合の周辺から低分子成分が脱離し、この低分子成分が脱離した箇所に残る高分子成分が新たな結合により架橋する可能性もある。
 基(F)中のZがNRORの場合、含フッ素重合体(A)は、室温または150℃以下の加熱により2つの基(F)が硬化剤(B)とウレタン結合とウレア結合のいずれかまたは両者を形成し、架橋すると考えられる。
 なお、架橋反応では、含フッ素重合体(A)の-COZの一部が反応してもよく、全てが反応してもよい。上記架橋反応に消費されない-COZは、該架橋反応時または該架橋反応後に、基(F)同士のカップリング反応など別の反応に用いることもできる。
 硬化性組成物は、含フッ素重合体(A)および硬化剤(B)のみからなってもよく、含フッ素重合体(A)と硬化剤(B)の上記架橋反応を阻害しない範囲で含フッ素重合体(A)および硬化剤(B)以外の反応性成分(以下、「その他の反応性成分」ともいう。)を含んでもよい。その他の反応性成分としては、基(F)を1つまたは2つ有する含フッ素重合体、導線や樹脂基材などとの密着性向上のためのシランカップリング剤等が挙げられる。硬化性組成物は、さらに非反応性成分を含んでもよい。以下、硬化性組成物が含有する各成分について説明する。
 (含フッ素重合体(A))
 含フッ素重合体(A)は基(F)を1分子中に3個以上含有する。
 基(F)中、Rf1がフルオロアルキレン基である場合、その炭素数は1~6が好ましく、1~4が特に好ましい。炭素数が3以上の場合には、熱安定性に優れる点から直鎖構造が好ましい。フルオロアルキレン基は、熱安定性に優れる点からペルフルオロアルキレン基が好ましい。すなわち、Rf1としては、炭素数1~6のペルフルオロアルキレン基が好ましく、炭素数1~4のペルフルオロアルキレン基が特に好ましい。
 基(F)中、Rf1が、炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2以上のフルオロアルキレン基である場合、その炭素数は2~10が好ましく、2~6が特に好ましい。炭素数が3以上の場合には、熱安定性に優れる点から直鎖構造が好ましい。フルオロアルキレン基は、熱安定性に優れる点からペルフルオロアルキレン基が好ましい。すなわち、Rf1としては、炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2~10のペルフルオロアルキレン基が好ましく、炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2~6のペルフルオロアルキレン基が特に好ましい。
 Rf1として、具体的には、CF、(CF、(CF、(CF、CFCF(CF)O(CF、CFCF(CF)O(CF、(CFO(CF、(CFO(CF、CFOCF(CF)、CFOCF(CF)CFOCF(CF)等が好ましい。
 R、R、RおよびRは、本実施形態の硬化性組成物を硬化させて得られる被覆層と、基材との密着性に優れる点から、水素原子または炭素数1~6のアルキル基が好ましく、水素原子または炭素数1または2のアルキル基がより好ましく、メチル基または水素原子がさらに好ましく、水素原子が特に好ましい。
 -COZとして、具体的には、-CONHNH、-CON(CH)NHCH、-CONHOH、-CONHOCH等が好ましい。
 含フッ素重合体(A)が有する基(F)の数は3個以上であり、3~100個が好ましく、3~30個がより好ましい。含フッ素重合体(A)が有する3個以上の基(F)の構造は互いに異なってもよく、同一でもよい。硬化性組成物に求められる特性に応じて所定の構造の基(F)の組み合わせを適宜選択できる。
 含フッ素重合体(A)は、基(F)のZがNRNRHまたはNRORであるため、例えば、ペルフルオロポリマーのようにフッ素原子含有量が高い含フッ素重合体(A)でも、アルコールに溶解する利点を有する。
 含フッ素重合体(A)を溶解するアルコールとしては、メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、イソブタノール、tert-ブタノール、メトキシエタノール、メトキシプロパノール等が挙げられ、メタノールおよびエタノールが好ましい。
 含フッ素重合体(A)に対してアルコール溶解性が求められる場合、含フッ素重合体(A)における基(F)の構造や割合を調整することで、例えば、室温(25℃)で、アルコール(好ましくは、メタノール)および含フッ素重合体(A)の合計に対する溶解量が2質量%以上の含フッ素重合体(A)が得られる。アルコールに対する含フッ素重合体(A)の溶解量は3質量%以上が好ましく、4質量%以上がより好ましく、5質量%以上がさらに好ましい。
 含フッ素重合体(A)中のフッ素原子の含有量は、50~76質量%が好ましい。フッ素原子の含有量が50質量%以上であれば難燃性に優れる点で好ましく、76質量%以下であれば成形性に優れる点で好ましい。フッ素原子の含有量は、55~65質量%がより好ましい。フッ素原子の含有量は、19F-NMR測定によるフッ素原子数の計測値を用いて算出できる。
 含フッ素重合体(A)は、基(F)の合計数が3個以上であれば、基(F)を単量体単位の側鎖に有してもよく、含フッ素重合体(A)の分子末端に有してもよい。基(F)を単量体単位の側鎖に有する場合、基(F)は、単結合またはエーテル性酸素原子を介して単量体単位の主鎖に結合することが好ましい。
 基(F)を含む単量体単位として、下式(U1)で示される単位(以下、「単位(U1)」という。)が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 式(U1)中、XおよびXは、それぞれ独立に、水素原子またはフッ素原子であり、Qは、単結合またはエーテル性酸素原子である。式(U1)中の-Rf1COZは、基(F)に相当する。
 また、基(F)を分子末端に有する場合、基(F)としては、下記式(F1)で示される官能基(以下、「基(F1)」という。)、下記式(F11)で示される官能基(以下、「基(F11)」という。)、下記式(F12)で示される官能基(以下、「基(F12)」という。)等が好ましい。なお、必要に応じて基(F1)、基(F11)、基(F12)等は単量体単位の側鎖に存在してもよい。
-(Rf2O)-Rf1COZ  …(F1)
 式(F1)中、Rf2は、炭素数が1~4のペルフルオロアルキレン基である。kは1~200の整数を示す。-Rf1COZは、基(F)に相当する。-CFCOZ  …(F11)
-CFCFCOZ  …(F12)
 式(F11)および式(F12)中のZの種類と例示は上記のとおりである。
 含フッ素重合体(A)は、例えば、単位(U1)と、基(F1)を合計で3つ以上有する含フッ素重合体(A)であってよい。具体的には、分子末端に2個の基(F1)を有し、1個以上の単位(U1)を有する含フッ素重合体(A)、分子末端に1個の基(F1)を有し、2個以上の単位(U1)を有する含フッ素重合体(A)等が挙げられる。さらに、上記において含フッ素重合体(A)は、分子末端の基(F)として、基(F1)に変えて、基(F11)、基(F12)等を有してもよい。
 含フッ素重合体(A)として、好ましくは、単位(U1)を3つ以上有する含フッ素重合体(以下、「含フッ素重合体(A1)」ともいう。)、基(F1)を3つ以上有する含フッ素重合体(以下、「含フッ素重合体(A2)」ともいう。)等が挙げられる。
<含フッ素重合体(A1)>
 含フッ素重合体(A1)は、単位(U1)のみで構成されてもよく、単位(U1)と単位(U1)以外の単位で構成されてもよい。以下、含フッ素重合体(A1)を構成する各単位について説明する。
 単位(U1)中、Qは、エーテル性酸素原子が好ましい。XおよびXは共にフッ素原子か、水素原子が好ましく、共にフッ素原子がより好ましい。
 単位(U1)の具体例としては、以下の単位が挙げられる。
-[CF-CF(O(CF-COZ)]-、
-[CF-CF(O(CF-COZ)]-、
-[CF-CF(O(CF-COZ)]-、
-[CF-CF(OCFCF(CF)O(CF-COZ)]-、
-[CF-CF(OCFCF(CF)O(CF-COZ)]-、
-[CF-CF(O(CFO(CF-COZ)]-、
-[CF-CF(O(CFO(CF-COZ)]-、
-[CH-CF(CFOCF(CF)-COZ)]-、
-[CH-CF(CFOCF(CF)CFOCF(CF)-COZ)]-。
 上記式中、Zは、-NHNH、-N(CH)NHCH、-NHOH、または、-NHOCHである。
 入手容易の点から、単位(U1)は、-[CF-CF(O(CFCONHNH)]-または-[CF-CF(O(CFCONHOH)]-が特に好ましい。
 含フッ素重合体(A1)は、基(F)を3つ以上有する限り、単位(U1)を1種単独で含んでもよく、2種以上で含んでもよい。被覆層と基材との接着性により優れる点からは、含フッ素重合体(A1)としては、ZがNRNRHである単位(U1)を含む含フッ素重合体が好ましい。Zの種類、アルコール溶解性については、上記のとおりである。
 Zが、NRNRHおよびNRORである単位(U1)は、後述する含フッ素重合体(A1)の製造方法により形成できる。
 以下、下記式(U1a)、(U1b)に示すように、ZがNRNRHである単位(U1)を「単位(U1a)」、ZがNRORである単位(U1)を「単位(U1b)」という。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 式(U1a)、式(U1b)中、X、X、Q、Rf1、R、R、RおよびRは、式(U1)で定義されたとおりであり、例示も好ましい範囲も同様である。
(単位(U1)以外の単位)
 含フッ素重合体(A1)は、単位(U1)以外に、フルオロエチレン単位(以下、「単位(U2)」ともいう。)、後述する式(U3)で表される単位(以下、「単位(U3)」ともいう。)、その他の単位(以下、「単位(U4)」ともいう。)を有してもよい。
<単位(U2)>
 単位(U2)の具体例としては、テトラフルオロエチレン(CF=CF)(TFE)、トリフルオロエチレン(CF=CHF)(TrFE)、クロロトリフルオロエチレン(CFCl=CF)、ビニリデンフルオリド(CF=CH)等に由来する単位が挙げられる。耐光性に優れる点から、TFE単位、TrFE単位、クロロトリフルオロエチレン単位が好ましい。極性の高い-COZ基が界面に存在しやすくなることで基材に対する接着性に優れる点から、TFE単位が特に好ましい。TFE単位ほど含フッ素重合体の結晶性が高くなく、光散乱が生じにくく、透明性が高い点から、TrFE単位、クロロトリフルオロエチレン単位が特に好ましい。アルコールに対する溶解性に優れる点から、TrFE単位が特に好ましい。
 含フッ素重合体は、単位(U2)を1種単独で含んでもよく、2種以上の単位(U2)を含んでもよい。
<単位(U3)>
 単位(U3)は下記式(U3)で表される単位(ただし、フルオロエチレン単位を除く。)である。
 -[CX-CY]- …(U3)
 式(U3)中、XおよびXは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子または塩素原子であり、Yは、水素原子、フッ素原子または塩素原子であり、Yは、水素原子、フルオロアルキル基、炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2以上のフルオロアルキル基、フルオロアルコキシ基、炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2以上のフルオロアルコキシ基、フルオロアルケニル基、または炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2以上のフルオロアルケニル基である。
 Yにおける、フルオロアルキル基の炭素数は1~15が好ましく、1~6が特に好ましい。フルオロアルキル基は、熱安定性に優れる点から、ペルフルオロアルキル基が好ましく、炭素数1~6のペルフルオロアルキル基がより好ましく、-CFが特に好ましい。Yとしての、炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2以上のフルオロアルキル基の炭素数は2~15が好ましく、2~6が特に好ましい。熱安定性に優れる点から、炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2以上のペルフルオロアルキル基が好ましく、炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2~6のペルフルオロアルキル基が特に好ましい。
 Yにおける、フルオロアルコキシ基の炭素数は、1~15が好ましく、1~6が特に好ましい。熱安定性に優れる点から、Yとしての、フルオロアルコキシ基は、炭素数1~6のペルフルオロアルコキシ基が好ましく、-OCF、-OCFCF、-O(CFCF、-O(CFCFが特に好ましい。Yにおける、炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2以上のフルオロアルコキシ基の炭素数は2~15が好ましく、2~6が特に好ましい。熱安定性に優れる点から、炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2以上のペルフルオロアルコキシ基が好ましく、炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2~6のペルフルオロアルコキシ基が特に好ましい。
 Yにおける、フルオロアルケニル基の炭素数は、分子内で環化反応が進行せず、合成が容易である点から、5~15が好ましい。熱安定性に優れる点から、フルオロアルケニル基はペルフルオロアルケニル基が好ましく、-(CFCF=CF、-(CFCF=CFおよび-(CFCF=CFが特に好ましい。Yにおける、炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2以上のフルオロアルケニル基の炭素数は2~15が好ましく、2~6が特に好ましい。熱安定性に優れる点から、炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2以上のペルフルオロアルケニル基が好ましく、炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2~6のペルフルオロアルケニル基が特に好ましい。
 単位(U3)の具体例としては、下記単位が挙げられる。
 -[CH-CH]-、-[CF-CF(CF)]-、-[CH-CF(CF)]-、-[CH-CH(CF)]-、-[CH-CF((CFCF)]-、-[CH-CF((CFCF)]-、-[CF-CF(OCF)]-、-[CF-CF(OCFCF)]-、-[CF-CF(O(CFCF)]-、-[CF-CF(O(CFCF)]-、-[CF-CF(OCFCF(CF)O(CFCF)]-、-[CF-CF((CFCF=CF)]-、-[CF-CF((CFCF=CF)]-、-[CF-CF((CFCF=CF)]-。
 含フッ素重合体(A1)のガラス転移温度が低く、流動性が優れ、成形性に優れる点、および含フッ素重合体(A1)を硬化剤(B)と反応させて硬化させる際に、分子の運動性が高く分子間の架橋反応が進行しやすい点から、単位(U3)は、-[CH-CH]-、-[CF-CF(CF)]-、-[CF-CF(OCF)]-、-[CF-CF(O(CFCF)]-または-[CF-CF(OCFCF(CF)O(CFCF)]-が好ましい。
 含フッ素重合体は、単位(U3)を1種単独で含んでもよく、2種以上含んでもよい。
 単位(U3)は、化合物(31)を単量体として重合することにより形成できる。
 CX=CY  …(31)
(式(31)中、X、X、YおよびYは、式(U3)で定義されたとおりであり、例示も好ましい範囲も同様である。)
 単位(U4)としては、例えば、プロピレン、イソブテン、2-トリフルオロメチル-3,3,3-トリフルオロ-1-プロペン等の単量体に由来する単位が挙げられる。
(好ましい含フッ素重合体(A1)の態様)
 含フッ素重合体(A1)中の基(F)の個数は、基(F)同士の架橋反応性に優れる点から3以上であり、含フッ素重合体(A1)の分子量が大きい場合は少なく、分子量が小さい場合は多いことが好ましい。基(F)の個数は、通常、3~100個が好ましく、3~30個がより好ましい。なお、基(F)の個数は、分子当たりの平均の個数である。含フッ素重合体(A1)が有する基(F)の個数は、含フッ素重合体(A1)が有する単位(U1)の個数に相当する。
 3つ以上の基(F)におけるZは、NRNRHまたはNRORのいずれか一方が好ましく、NRNRHがより好ましい。すなわち、3つ以上の単位(U1)は、単位(U1a)または単位(U1b)のいずれか一方が好ましく、単位(U1b)がより好ましい。
 単位(U1)が、単位(U1a)と単位(U1b)の2種からなる場合、含フッ素重合体(A1)のアルコール溶解性、硬化時の発泡の抑制、得られる硬化物の架橋密度が高い点から、単位(U1a)と単位(U1b)の合計に対して、単位(U1a)は、1~90mol%が好ましく、5~70mol%がより好ましく、10~60mol%が特に好ましい。
 含フッ素重合体(A1)の質量平均分子量は、1,000~1,000,000が好ましい。質量平均分子量が3,000以上であれば、揮発成分が少ないため好ましい。質量平均分子量が100,000以下であれば、溶解性に優れるため好ましい。なお、含フッ素重合体(A1)の質量平均分子量が1,000~15,000の場合には、含フッ素重合体(A1)の25℃での粘度が1~1,000Pa・sで、25~100℃の加熱により10Pa・s以下となり、溶剤を用いずに含フッ素重合体(A1)を含有する硬化剤組成物を導線や樹脂基材に被覆できる。含フッ素重合体(A1)のフッ素原子含有量は、含フッ素重合体(A)として説明したのと同様である。なお、含フッ素重合体の粘度は、回転型粘度計によって測定することができる。
 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(GPC)により、PMMA(ポリメチルメタクリレート)換算分子量として求めることができる。本明細書において、特に断りのない限り、質量平均分子量は上記方法により求めたものをいう。
 含フッ素重合体(A1)中の単位(U1)の含有量は、含フッ素重合体(A1)のアルコール溶解性、硬化時の発泡の抑制、得られる硬化物の架橋密度等を考慮すれば、含フッ素重合体(A1)の質量に対して、0.02~7.1mmol/gが好ましく、0.1~4mmol/gがより好ましく、0.1~3mmol/gがさらに好ましく、0.2~1mmol/gが特に好ましい。
 単位(U1)が、ZがNRNRHである単位(U1a)のみからなる場合、含フッ素重合体(A1)のアルコール溶解性、硬化時の発泡の抑制、得られる硬化物の架橋密度等を考慮すれば、含フッ素重合体(A1)の質量に対する単位(U1a)の含有量は、0.02~4mmol/gが好ましく、0.02~1mmol/gがより好ましく、0.2~0.5mmol/gが特に好ましい。
 単位(U1)が、ZがNRORである単位(U1b)のみからなる場合、含フッ素重合体(A1)のアルコール溶解性、硬化時の発泡の抑制、得られる硬化物の架橋密度等を考慮すれば、含フッ素重合体(A1)の質量に対する単位(U1b)の含有量は、0.1~4mmol/gが好ましく、0.2~3mmol/gがより好ましく、0.3~1mmol/gが特に好ましい。
 含フッ素重合体(A1)中の、単位(U1a)、単位(U1b)の含有量は、19F-NMR測定により算出できる。
 含フッ素重合体(A1)の全単位中、単位(U1)の割合は、含フッ素重合体(A1)のアルコール溶解性、硬化時の発泡の抑制、得られる硬化物の架橋密度等を考慮すれば、1~100mol%が好ましく、3~98mol%がより好ましく、3~50mol%がさらに好ましく、5~15mol%が特に好ましい。
 含フッ素重合体(A1)の好ましい態様は、単位(U1)、単位(U2)および単位(U3)を含む含フッ素重合体であって、含フッ素重合体の全単位中、単位(U1)の割合が1~98mol%であり、単位(U2)の割合が1~95mol%であり、単位(U3)の割合が1~95mol%である。
 含フッ素重合体(A1)中の単位(U1)~単位(U4)の含有量は、19F-NMR、H-NMR測定により算出できる。
[含フッ素重合体(A1)の製造方法]
 単位(U1)が単位(U1a)のみからなる含フッ素重合体(A1)は、例えば、下記の単位(U11)を含む含フッ素重合体と下記式(5)で表されるヒドラジン化合物(以下、「ヒドラジン化合物」ともいう。)を反応させ、単位(U11)の一部または全部を単位(U1a)に変性する方法により製造できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 式(U11)中、Rは、アルキル基である。Rは、炭素数1~6のアルキル基が好ましく、炭素数1または2のアルキル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。X、X、Q、Rf1は、式(U1)で定義された通りであり、例示も好ましい範囲も同様である。
 HRN-NRH  …(5)
 式(5)中、RおよびRは、式(U1)で定義されたとおりであり、例示も好ましい範囲も同様である。
 単位(U11)を含む含フッ素重合体(A1)は、下記式(11)で表される単量体(以下、「単量体(11)」という。)と、フルオロエチレン、単量体(31)等の任意の単量体を、得られる含フッ素重合体(A1)において各単量体由来の単位(U1a)、単位(U2)、単位(U3)等が所望の割合となるように用いて、公知の方法(例えば、国際公開第2015/098773号に記載の方法)で重合させて得られる。
 CX=CF-Q-Rf1-COOR …(11)
 式(11)中、X、X、Q、Rf1およびRは、式(U1)で定義されたとおりであり、例示も好ましい範囲も同様である。
 重合方法としては、懸濁重合、溶液重合、乳化重合、塊状重合等の公知の重合方法が挙げられる。分子量を所定の大きさに制御することが容易な点で、溶液重合が好ましい。溶液重合の溶媒としては、後述の含フッ素溶媒が好ましい。
 ヒドラジン化合物として、ヒドラジン、ヒドラジン・1水和物、メチルヒドラジン、1,2-ジメチルヒドラジンが挙げられ、安全性および得られる含フッ素重合体(A1)のアルコールへの溶解性がより優れる点から、ヒドラジン・1水和物が好ましい。反応に供するヒドラジン化合物の形態は、水溶液でもよく塩でもよい。ヒドラジン化合物は、市販品を用いることができる。
 単位(U11)の単位(U1a)への変性割合は、原料として用いる単位(U11)を含む含フッ素重合体(A1)における単位(U11)に対するヒドラジン化合物の添加量により調整できる。なお、得られる含フッ素重合体(A1)において、残存する-COOR基を赤外分光(IR)で定量することにより、ZがNRNRHである単位の含有量を測定できる。
 ヒドラジン化合物の使用量は、単位(U11)を含む含フッ素重合体(A1)の-COORで表される基1モルに対して、0.1~20モルが好ましく、0.3~15モルがより好ましく、0.5~10モルが特に好ましい。なお、単位(U11)の全てを単位(U1a)に変性する場合には、-COORで表される基1モルに対して、ヒドラジン化合物を3~20モル用いることが好ましい。
 反応は、溶媒の存在下で行うことができる。溶媒としては、原料成分(単位(U11)を含む含フッ素重合体(A1)、ヒドラジン化合物)を溶解するものが好ましい。少なくとも単位(U11)を含む含フッ素重合体(A1)が溶解する溶媒が好ましい。溶媒としては、含フッ素溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒が挙げられ、原料成分の極性等に応じて適宜選択できる。溶媒は、1種単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。さらに、これらの溶媒とアルコールを混合して用いることも好ましい。反応の進行に伴いアルコールを添加することも可能である。ここで、アルコールとしては、(含フッ素重合体(A))の項に記したものが使用できる。
 含フッ素溶媒は、フッ素および炭素を含み、さらに塩素、酸素および水素を含んでもよい。例えば、フッ素化アルカン、フッ素化芳香族化合物、フルオロアルキルエーテル、フッ素化アルキルアミン、フルオロアルコール等が挙げられる。
 フッ素化アルカンとしては、炭素数4~8の化合物が好ましい。市販品としては、たとえばCFCHCFH(HFC-245fa)、CFCHCFCH(HFC-365mfc)、ペルフルオロヘキサン、1H-ペルフルオロヘキサン、ペルフルオロオクタン、C13H(旭硝子社製、アサヒクリン(登録商標)AC-2000)、C13(旭硝子社製、アサヒクリン(登録商標)AC-6000)、CCHFCHFCF(ケマーズ社製、バートレル(登録商標)XF)等が挙げられる。
 フッ素化芳香族化合物としては、たとえばヘキサフルオロベンゼン、トリフルオロメチルベンゼン、ペルフルオロトルエン、ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン等が挙げられる。フルオロアルキルエーテルとしては、炭素数4~12の化合物が好ましい。市販品としては、たとえばCFCHOCFCFH(旭硝子社製、アサヒクリン(登録商標)AE-3000)、COCH(3M社製、ノベック(登録商標)7100)、COC(3M社製、ノベック(登録商標)7200)、CCF(OCH)C(3M社製、ノベック(登録商標)7300)等が挙げられる。
 フッ素化アルキルアミンとしては、たとえばペルフルオロトリプロピルアミン、ペルフルオロトリブチルアミン等が挙げられる。フルオロアルコールとしては、たとえば2,2,3,3-テトラフルオロプロパノール、2,2,2-トリフルオロエタノール、ヘキサフルオロイソプロパノール等が挙げられる。その他、ジクロロペンタフルオロプロパン(HCFC-225)、ペルフルオロ(2-ブチルテトラヒドロフラン)等が挙げられる。ジクロロペンタフルオロプロパンは、市販品としてAK-225G等のアサヒクリン(登録商標)、AK-225シリーズ(旭硝子社製)が挙げられる。
 エーテル系溶媒としては、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。
 エステル系溶媒としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n-プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n-ブチル、酢酸イソブチル等が挙げられる。
 反応は、例えば上記溶媒に、単位(U11)を含む含フッ素重合体を溶解させ、0~30℃で、ヒドラジン化合物を添加することによって行う。添加後、30~100℃に加熱して、1分~10時間反応させることによって、目的の単位(U1a)を含む含フッ素重合体(A1)を得ることができる。
 単位(U1)が単位(U1b)のみからなる含フッ素重合体(A1)は、例えば、上記のようにして得られる単位(U11)を含む含フッ素重合体と下記式(6)で表されるヒドロキシルアミン化合物(以下、「ヒドロキシルアミン化合物」ともいう。)を反応させ、単位(U11)を単位(U1b)に変性する方法により製造できる。
 NHROR  …(6)
 式(6)中、RおよびRは、式(U1)で定義されたとおりであり、例示も好ましい範囲も同様である。
 ヒドロキシルアミン化合物として、ヒドロキシルアミン、N-メチルヒドロキシルアミン、N,O-ジメチルヒドロキシルアミン、イソプロピルヒドロキシルアミンが挙げられる。得られる含フッ素重合体(A1)のアルコールへの溶解性がより優れる点から、ヒドロキシルアミンが好ましい。反応に供するヒドロキシルアミン化合物の形態は、水溶液でもよく、塩でもよい。安全性の点から水溶液が好ましい。ヒドロキシルアミン化合物は、市販品を用いることができる。
 単位(U11)を含む含フッ素重合体(A1)とヒドロキシルアミン化合物を反応させて、単位(U11)を単位(U1b)に変性して、単位(U1b)を含む含フッ素重合体(A1)を製造する方法としては、例えば、上記単位(U1a)を含む含フッ素重合体(A1)を製造する方法において、ヒドラジン化合物をヒドロキシルアミン化合物に変更する以外は同様とする方法が挙げられる。この場合においても、残存する-COOR基を赤外分光(IR)で定量することにより、ZがNRORである単位の含有量を測定できる。
 なお、含フッ素重合体(A1)が、単位(U1a)および単位(U1b)の両方を含む場合、含フッ素重合体(A1)の製造方法は具体的には以下が挙げられる。
(a)単位(U11)を含む含フッ素重合体とヒドラジン化合物とを反応させて、次いで、ヒドロキシルアミン化合物を反応させる。
(b)単位(U11)を含む含フッ素重合体とヒドロキシルアミン化合物とを反応させて、次いで、ヒドラジン化合物を反応させる。
(c)単位(U11)を含む含フッ素重合体とヒドロキシルアミン化合物とヒドラジン化合物とを反応させる。
 ただし、上記(a)~(c)において、ヒドラジン化合物とヒドロキシルアミン化合物の使用量を、目的とする含フッ素重合体(A1)における単位(U1a)および単位(U1b)の割合に合わせて調整する。
<含フッ素重合体(A2)>
 含フッ素重合体(A2)は、基(F)として、基(F1)を3個以上有する含フッ素重合体である。
 -(Rf2O)-Rf1COZ  …(F1)
 式(F1)中、Rf2は、炭素数が1~4のペルフルオロアルキレン基である。kは1~200の整数を示す。-Rf1COZは、基(F)に相当する。
 基(F1)において、Rf2が、炭素数1~4のペルフルオロアルキレン基であるとは、具体的には、-(Rf2O)-が、-(C2aO)-(aは、1~4の整数であり、kは、1~200の整数であり、各-C2aO-単位は、同一でも異なってもよい)であることを意味する。
 -C2aO-単位は、直鎖状でも分岐鎖状でもよく、例えば、-CFCFCFCFO-、-CFCFCFO-、-CF(CF)CFO-、-CFCFO-、-CFO-が挙げられる。kは、所望の分子量に応じて、適宜、調整することができる。kの好ましい範囲は、2~100である。
 Rf2は、複数の単位の組み合わせでもよく、その場合、各単位は、ブロック、交互、ランダムのいずれで存在してもよい。
 -(Rf2O)-は、具体的には、-(CFCFCFCFO)k1-(CFCFCFO)k2-(CF(CF)CFO)k3-(CFCFO)k4-(CFO)k5-(ここで、k1、k2、k3、k4およびk5は、それぞれ独立して、0以上の整数であり、k1、k2、k3、k4およびk5の合計は1~200であり、各繰り返し単位は、ブロック、交互、ランダムのいずれで存在してもよい。)が挙げられる。
 Rf2としては、{(CFO)k11(CFCFO)k12}、(CFCFO)k13、(CFCFCFO)k14、が好ましく、より好ましくは{(CFO)k11(CFCFO)k12}、(CFCFO)k13である。ただし、k11は1以上の整数であり、k12は1以上の整数であり、k11+k12は2~200の整数であり、k11個のCFOおよびk12個のCFCFOの結合順序は限定されない。k13およびk14は、1~200の整数である。
 基(F1)として具体的には以下の基が挙げられる。
-(CFO)k11(CFCFO)k12-CF-COZ
-(CFO)k11(CFCFO)k12-(CF-COZ
-(CFO)k11(CFCFO)k12-(CF-COZ
-(CFCFO)k13-CF-COZ
-(CFCFO)k13-(CF-COZ
-(CFCFCFO)k14-(CF-COZ
-(CFCFCFO)k14-(CF-COZ
 上記式中、Zは、-NHNH、-N(CH)NHCH、-NHOH、または、-NHOCHである。k11、k12、k14は、上記と同様である。
 -(CFO)k11(CFCFO)k12において、k11が1~50であり、k12が3~149であり、k11+k12が5~150が好ましく、k11が1~10であり、k12が10~99であり、k11+k12が15~100がより好ましい。-(CFCFO)k13において、k13は5~150が好ましく、15~100がより好ましい。-(CFCFCFO)k14において、k14は5~150が好ましく、15~100がより好ましい。
 含フッ素重合体(A2)は、基(F1)を3つ以上有する限り、基(F1)を1種単独で含んでもよく、2種以上含んでもよい。被覆層と基材との接着性がより優れる点から、含フッ素重合体(A2)としては、ZがNRNRHである基(F1)を含む含フッ素重合体が好ましい。硬化条件とZの種類、アルコール溶解性については、上記のとおりである。
 以下、下記式(F1a)、(F1b)に示すように、ZがNRNRHである基(F1)を基(F1a)、ZがNRORである基(F1)を基(F1b)という。
-(Rf2O)-Rf1CONRNRH…(F1a)
-(Rf2O)-Rf1CONROR…(F1b)
 含フッ素重合体(A2)の製造が簡便で、硬化性組成物における硬化反応が均一性に優れる等の点から、含フッ素重合体(A2)が3個以上有する基(F1)は、1種の基が好ましい。また、互いに反応する2種の基の組み合わせも好ましい。具体的には、含フッ素重合体(A2)における基(F1)は、基(F1a)または基(F1b)のいずれか1種からなるか、基(F1a)と基(F1b)の2種の組み合わせからなることが好ましい。
 含フッ素重合体(A2)としては、例えば、下記式(A2a)で示される化合物が挙げられる。
(F1-)(-F2)   …(A2a)
 F1:式(F1)で示される基である。nは3以上の整数である。
 Y:(n+m)価のペルフルオロ化飽和炭化水素基、炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する(n+m)価のペルフルオロ化飽和炭化水素基、(n+m)価の炭素骨格、または炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する(n+m)価の炭素骨格を示し、該基中には-OCFO-構造は存在しない。n+mは、3~20の整数である。
 F2:下記式(F2)で示される基である。mは0以上の整数である。
 Rf3-(CFCFCFCFO)k1-(CFCFCFO)k2-(CF(CF)CFO)k3-  …(F2)
 式(F2)中、k1、k2、k3は、上記と同様である。Rf3は、炭素数1~20のペルフルオロアルキル基、炭素数1~20のペルフルオロアルコキシ基、炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2~20のペルフルオロアルキル基(ただし、該基中には-OCFO-構造は存在しない。)、または炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2~20のペルフルオロアルコキシ基(ただし、該基中には-OCFO-構造は存在しない。)である。
 Yの炭素数は1~50が好ましく、1~20がより好ましく、1~5がさらに好ましい。Yとして、例えば、以下の(a)~(g)で示される基が挙げられる。Yの価数は、(n+m)価で示され、3~20の整数である。(n+m)の値は、3~6が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 Rf3としては、直鎖構造、分岐構造、環構造、または部分的に環構造を有する構造が挙げられ、直鎖構造または分岐構造が好ましく、直鎖構造が特に好ましい。Rf3としては、ペルフルオロアルキル基またはペルフルオロアルコキシ基が好ましく、ペルフルオロアルコキシ基がより好ましい。Rf3の炭素数は1~10がより好ましく、1~6が特に好ましい。具体的にはトリフルオロメトキシ基、ヘプタフルオロプロピロキシ基、トリデカフルオロヘキシロキシ基等が挙げられる。含フッ素重合体(A2a)が基(F2)を有することで、硬化時の発泡の抑制、得られる硬化物の架橋密度の調整等が可能である。含フッ素重合体(A2a)におけるn+mに対するmの割合は、0~0.5が好ましい。
 含フッ素重合体(A2a)において、基(F1)の数を示すnは3以上であれば特に制限されない。Yの有する結合手の全てに基(F1)が結合してもよい。例えば、Yが基(a)である場合、基(F1)の数は3でも、4でもよい。含フッ素重合体(A2a)は、Yが基(a)であり、基(F1)の数nが4である化合物が、架橋効率に優れる点から好ましい。
 含フッ素重合体(A2)の質量平均分子量は、1,000~20,000が好ましい。質量平均分子量は3,000以上が、蒸発成分が少ないためより好ましい。質量平均分子量は10,000以下が、溶解性に優れるためより好ましい。なお、含フッ素重合体(A2)の質量平均分子量が1,000~5,000の場合には25℃での粘度が1~100Pa・sで、25~100℃加熱により10Pa・s以下となり、溶剤を用いずに含フッ素重合体(A1)を含有する硬化性組成物を導線や樹脂機材などに被覆できる。含フッ素重合体(A2)のフッ素原子含有量は、含フッ素重合体(A)として説明したのと同様である。
[含フッ素重合体(A2)の製造方法]
 含フッ素重合体(A2)は、例えば、基(F1)が基(F1b)からなる含フッ素重合体(A2a)として、公知の方法(例えば、特許第5028801号に記載の方法)で、Y[(Rf2O)-Rf1COF]を合成し、-COF基をエステル化して下記式(F11)で表わされる基を有する化合物を得た後、上記ヒドラジン化合物を反応させ、-COOR基の一部または全部を基(F1a)に変性する方法により製造できる。
-(Rf2O)-Rf1COOR…(F11)
 上記式(F11)中、Rf1、Rf2およびkは式(F1)で定義されたとおりであり、例示も好ましい範囲も同様である。Rは式(U11)で定義されたとおりであり、例示も好ましい範囲も同様である。
 具体的には、上記において単位(U11)を含む含フッ素重合体の単位(U11)の一部または全部をヒドラジン化合物により変性させ、単位(U1a)とする方法と同様の方法により、基(F1)の一部または全部が基(F1a)からなる含フッ素重合体(A2a)を製造できる。ただし、含フッ素重合体(A2a)においては、反応温度は、10~100℃の範囲が好ましい。
 基(F1)が基(F1b)からなる含フッ素重合体(A2a)は、例えば、上記のようにして得られる基(F11)を含む化合物と上記ヒドロキシルアミン化合物を反応させ、基(F11)の一部または全部を基(F1b)に変性する方法により製造できる。
 具体的には、上記において単位(U11)を含む含フッ素重合体(A1)の単位(U11)の一部または全部をヒドロキシルアミン化合物により変性させ、単位(U1b)とする方法と同様の方法により、基(F1)が基(F1b)からなる、含フッ素重合体(A2a)を製造できる。ただし、含フッ素重合体(A2a)においては、反応温度は、10~100℃の範囲が好ましい。
[硬化剤(B)]
 本発明における硬化剤(B)は、イソシアネート系硬化剤、ブロック化イソシアネート系硬化剤およびアミノ樹脂系硬化剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の硬化剤である。硬化剤(B)はいずれも、ポリイソシアネートの場合は、含フッ素重合体(A)の-COZ基と反応して架橋構造を形成し、硬化性組成物の硬化に寄与する。モノイソシアネートの場合、反応直後には架橋構造を形成しないが、続く脱離反応により架橋構造を形成し、硬化性組成物の硬化に寄与する。硬化剤(B)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
(B1)イソシアネート系硬化剤
 イソシアネート系硬化剤としては、無黄変イソシアネート、無黄変イソシアネート変性体、芳香族イソシアネート、芳香族イソシアネート変性体が挙げられる。イソシアネート系硬化剤のイソシアネート基はブロック化されていない。無黄変イソシアネートとしては、例えば、ジイソシアン酸イソホロン(IPDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(HMDI)等の脂環族ポリイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)等の脂肪族ポリイソシアネート;シクロヘキシルイソシアネート、n-ヘキシルイソシアネート等のモノイソシアネートが挙げられる。
 無黄変イソシアネート変性体としては、例えば、下記変性体(I1)~(I4)が挙げられる。
 (I1)脂肪族ジイソシアネートまたは脂環族ジイソシアネートのイソシアヌレート体。
 (I2)脂肪族ジイソシアネートまたは脂環族ジイソシアネートをポリオールまたはポリアミンで変性した、-C(=O)-NH-で表される構造を有する変性体。
 (I3)脂肪族ジイソシアネートまたは脂環族ジイソシアネートのイソシアヌレート体の一部のイソシアネート基をポリオールで変性した、-C(=O)-NH-で表される構造を有する変性体。
 (I4)変性体(I1)と変性体(I2)の混合物からなる変性体。
 黄変が問題にならない場合、イソシアネート系硬化剤としては、芳香族イソシアネート、芳香族イソシアネート変性体を用いることができる。芳香族イソシアネートとしては、4,4’-ジイソシアン酸メチレンジフェニル、1,4-フェニレンジイソシアナート、4,4’-ジイソシアナト-3,3’-ジメチルビフェニル、フェニルイソシアネート等が挙げられる。
 芳香族イソシアネート変性体としては、例えば、下記変性体(I5)~(I8)が挙げられる。
 (I5)芳香族ジイソシアネートのイソシアヌレート体。
 (I6)芳香族ジイソシアネートをポリオールまたはポリアミンで変性した、-C(=O)-NH-で表される構造を有する変性体。
 (I7)芳香族ジイソシアネートのイソシアヌレート体の一部のイソシアネート基をポリオールで変性した、-C(=O)-NH-で表される構造を有する変性体。
 (I8)変性体(I5)と変性体(I6)の混合物からなる変性体。
 硬化剤として、イソシアネート基がブロック化されていないイソシアネート系硬化剤を用いる場合、硬化性組成物への硬化剤の配合は、基材に硬化性組成物を塗布する直前に行う、または基材上で硬化性組成物への硬化剤の配合を行う。基材上で配合を行う場合、硬化性組成物に含有される各成分を配合する順番は特に制限されない。
(B2)ブロック化イソシアネート系硬化剤
 ブロック化イソシアネート系硬化剤は、イソシアネート系硬化剤のイソシアネート基がブロック化されたものである。
 イソシアネート基のブロック化は、イプシロンカプロラクタム(E-CAP)、メチルエチルケトンオキシム(MEK-OX)、メチルイソブチルケトンオキシム(MIBK-OX)、ピラリジン、トリアジン(TA)、アンモニア、メタノール、炭酸水素塩等によって行える。
(B3)アミノ樹脂系硬化剤
 アミノ樹脂系硬化剤としては、例えば、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、スルホアミド樹脂、尿素樹脂、アニリン樹脂等が挙げられる。なかでも、硬化速度が速いという点で、メラミン樹脂が好ましい。
 メラミン樹脂としては、具体的には、アルキルエーテル化したアルキルエーテル化メラミン樹脂などをあげることができる。なかでも、メトキシ基および/またはブトキシ基で置換されたメラミン樹脂がより好ましく用いることができる。
 本発明の硬化性組成物における硬化剤(B)の含有量は、前記含フッ素重合体(A)の100質量部に対して0.1~100質量部が好ましく、0.5~60質量部がより好ましく、1~10質量部がさらに好ましい。硬化剤(B)の含有量が上記範囲の下限値以上であると充分な架橋により強靭な硬化物が得られやすく、上限値以下であるとイソシアネート基と水分との反応による硬化物の発泡が良好に抑えられやすい。
 本発明の硬化性組成物から形成される硬化物は、前記硬化性組成物のみを使用して製造できる。硬化性組成物は、含フッ素重合体(A)のみからなってもよい。含フッ素重合体(A)は1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。2種以上を組み合わせる場合、含フッ素重合体(A1)の2種以上の組み合わせ、含フッ素重合体(A2)の2種以上の組み合わせ、含フッ素重合体(A1)と含フッ素重合体(A2)の組み合わせ等が挙げられる。硬化性組成物における含フッ素重合体(A)の含有割合は、硬化性組成物の全量に対して、10~100質量%が好ましく、50~100質量%がより好ましい。
(その他の成分)
 硬化性組成物は、含フッ素重合体(A)および硬化剤(B)に加えて、含フッ素重合体(A)と硬化剤(B)の上記架橋反応を阻害しない範囲でその他の反応性成分を含んでもよい。その他の反応性成分としては、上記基(F)を1つまたは2つ有する含フッ素重合体、導線等との密着性向上のためのシランカップリング剤等が挙げられる。シランカップリング剤は、例えば、国際公開第2015/098773号に記載されているものが挙げられる。
 硬化性組成物におけるその他の反応成分の含有量は、硬化性組成物の全量に対して、各成分の合計の含有量として0.01~50質量%が好ましく、0.1~10質量%がより好ましい。
 硬化性組成物はさらに非反応性成分を含有してもよい。非反応性成分としては、無機フィラー、フルオロポリエーテル化合物、ポリテトラフルオロエチレン(旭硝子社製、フルオン(登録商標)PTFEファインパウダー)などのペルフルオロ樹脂、エチレン-テトラフルオロエチレンコポリマー(旭硝子社製、フルオン(登録商標)ETFEパウダー)などの部分フッ素化樹脂、有機顔料等が挙げられる。
 無機フィラーとしては、シリカ、チタニア、ジルコニア、アルミナ等の金属酸化物粒子や、ガラス繊維、炭素繊維、各種無機顔料が好ましい。無機フィラーの最長径は、特に限定されないが、硬化性組成物に分散しやすいため、0.1~1000μmが好ましい。無機フィラーの含有量は、硬化性組成物の100質量部に対して20~200質量部が好ましく、50~100質量部が特に好ましい。無機粒子の含有量が前記範囲の下限値以上であれば、硬化性組成物の硬化物の硬度をより高める。前記範囲の上限値以下であれば、成形性に優れる。
 硬化性組成物における無機フィラー以外の非反応性成分の含有量は、硬化性組成物の全量に対して、各成分の含有量として10~90質量%が好ましく、30~70質量%がより好ましい。
[塗料]
 塗料は、硬化性組成物と硬化性組成物を溶解または分散する沸点が250℃以下の液体(以下「液体(L)」ともいう。)を含有する液状の組成物である。塗料を用いれば、基材への前駆層の形成が容易となり、生産性が向上する。なお、塗料を用いた場合、基材に塗膜として形成された塗料から溶剤を除去することで、硬化性組成物からなる前駆層が得られる。ここで、前駆層とは、基材上に形成された、硬化性組成物の層や塗膜をいう。前駆層を硬化すると被覆層、または、硬化物層が得られる。
 塗料中の液体(L)は、沸点が250℃以下の液体であり、例えばアルコールが挙げられる。液体(L)は、アルコール以外の液体をさらに含んでもよい。アルコール以外の液体としては、含フッ素重合体を製造するための溶媒として例示されたもの(ただし、アルコールを除く。)が好ましい。また、塗料は、上記液体(L)以外の、硬化性組成物を十分に溶解または分散する機能を有する溶剤を含んでもよい。沸点の異なる2種以上の液体を用いると硬化物の発泡が良好に抑えられやすい。
 塗料中の硬化性組成物の含有量は塗料全量に対して0.1~99質量%が好ましく、1~70質量%がより好ましく、5~60質量%が特に好ましい。塗料中の含フッ素重合体(A)の含有量は塗料全量に対して1~70質量%が好ましく、5~60質量%がより好ましく、10~50質量%が特に好ましい。塗料中の液体(L)の含有量は塗料全量に対して1~99.9質量%が好ましく、30~99質量%がより好ましい。塗料中の溶剤と液体(L)の合計量は、塗料全量に対して1~99.9質量%が好ましい。
[硬化物の製造方法]
 本発明の硬化物は、硬化性組成物から形成される。硬化物は、硬化性組成物を、室温以上150℃以下の温度に加熱して製造される。硬化性組成物を室温付近で硬化させて硬化物を得る場合には、温度を調節してもよく、しなくてもよい。硬化性組成物を、室温を超える温度で硬化させて硬化物を得る場合には、硬化性組成物を上記範囲の温度に加熱すればよい。
 硬化物は、硬化性組成物からなる前駆層または硬化性組成物を含む塗料からなる前駆層を製造し、次いで該前駆層を、上記同様に室温以上150℃以下の温度に加熱して製造されるのが好ましい。また、基材上で硬化反応を行う場合、基材の種類、特に基材の耐熱性は制限されない。
(前駆層の製造方法)
 前駆層は、硬化性組成物または塗料を使用して製造できる。
 硬化性組成物を使用する方法としては、硬化性組成物を加熱することにより流動させて、型に流し込み所定の形状とする方法、型の表面にキャストしてシート状やフィルム状に成形する方法、押出成形、トランスファー成形等により所定の形状に成形する方法、成形されたシートやフィルムを所定の形状に切断する、折り曲げる等の二次加工する方法が挙げられる。
 基材と一体化した硬化性組成物から形成される硬化物を製造する場合には、上記型として基材を使用して前駆層を形成し、基材から前駆層を分離することなく前駆層を架橋させる方法で基材と一体化した硬化性組成物の硬化物を製造できる。また、成形されたシートやフィルムを基材に重ねてプレスして積層体とする方法等の二次加工により、基材と一体化した硬化性組成物の硬化物を製造できる。
 薄膜状の前駆層や基材と一体化した薄膜状前駆層を製造する際には塗料を使用することが好ましい。塗料を使用する方法は、薄膜状の前駆層や基材と一体化した薄膜状前駆層、例えば反射防止層と透明樹脂基材からなる透明部材を製造する際に適した方法である。
 塗料の塗布方法としては、スピンコート法、ワイプコート法、スプレーコート法、スキージーコート法、ディップコート法、ダイコート法、インクジェット法、フローコート法、ロールコート法、キャスト法、ラングミュア・ブロジェット法、グラビアコート法等が挙げられる。
(加熱硬化条件)
 硬化性組成物の加熱により硬化物を得る場合には、加熱温度は、特に限定されないが、0~150℃が好ましく、15~60℃が特に好ましい。加熱時間は、特に限定されないが、10分~10時間が好ましく、30分~4時間が特に好ましい。段階的に昇温する方法も効果的である。
[硬化物]
 本発明の硬化物は、硬化性組成物から形成される。絶縁性が高く、架橋構造を有することから強度に優れる。したがって、保護収束用の絶縁チューブや絶縁紙として有用である。また、硬化性組成物の硬化物は、透明性が高く、無色である。
[電線]
 本発明の電線は、導線と、前記導線の外周を被覆する被覆層を有し、被覆層は、上記硬化性組成物の硬化物からなる。電線の被覆層の形成に用いられる電線被覆用の硬化性組成物は、含フッ素重合体(A)および硬化剤(B)以外に、反応性成分や非反応性成分を含んでもよい。
 反応性成分及び非反応性成分としては、上記、硬化性組成物が含んでもよいその他の成分の項に記載のものが挙げられる。
(電線の製造方法)
 電線製造において、電線被覆用の硬化性組成物をそのまま使用して、導線の外周を被覆して、電線被覆用の硬化性組成物からなる前駆層を形成してもよい。作業性に優れる点から電線被覆用の硬化性組成物と液体(L)を含む電線被覆用の塗料を調製し、電線の被覆層を製造することが好ましい。
 本発明における電線は、以下の方法によって製造できる。先ず、導線の外周を、含フッ素重合体(A)を含む電線被覆用の硬化性組成物により被覆して前駆層を形成する。その後、上記で得られた前駆層を室温以上150℃以下の温度に加熱して、被覆層を得る。
 前記前駆層を形成する方法としては、導線の外周全体に均一な前駆層が形成される方法であれば特に制限されない。電線被覆用の硬化性組成物を加熱することにより流動させて、該硬化性組成物を導線の外周に塗布する方法、導線の外周に該硬化性組成物を被覆させるように押し出す成形方法(電線押出成形)等が挙げられる。
 電線被覆用の硬化性組成物の塗布は、電線被覆用の硬化性組成物、沸点が250℃以下の液体(L)、さらに必要に応じて添加された液体(L)以外の溶剤を含む電線被覆用の塗料の塗布により行われることが好ましい。電線被覆用の塗料の導線外周への塗布方法は、上記塗料の塗布方法と同様の方法が適用可能であり、特に、ディップコート法が好ましい。なお、電線被覆用の塗料を用いて塗膜を形成した場合、電線被覆用の塗料からなる塗膜から上記液体(L)と液体(L)以外の溶剤を揮発させ、電線被覆用の硬化性組成物からなる前駆層が得られる。
 次いで、上記で得られた前駆層を室温以上150℃以下の温度に加熱して硬化させて被覆層とする。硬化方法は、上記硬化性組成物の硬化方法と同様であり、加熱温度は、電線被覆に用いる硬化性組成物の種類、具体的には、含フッ素重合体(A)が有する基(F)の構造に応じて、上記温度範囲で適宜設定される。
 本発明の電線は、例えば、電線被覆用の硬化性組成物の硬化物の絶縁破壊強さとして、20kV/mm以上であり、被覆層が高い絶縁性を有する。また、電線被覆用の硬化性組成物の硬化物は架橋構造を有することから、被覆層は強度に優れ、耐熱性にも優れる。被覆層が上記特性を有することから、本発明の電線は信頼性に優れる。
 本発明の電線の用途は特に限定されない。本発明の電線は、絶縁性や耐熱性に優れることから、高電圧電線、通信電線や、モーター、発電機、高炉、電気炉、電熱機器、医療機器、自動車、鉄道車両、航空機、製鉄所、発電所等で用いられる配線用電線、ワイヤレス給電に用いられる送受電機器用電線、高周波やミリ波等を用いた無線通信用の基板等、特に高温下で使用される電線に好適である。
[樹脂物品]
 本発明の樹脂物品は、樹脂基材と、前記樹脂基材の表面を被覆する被覆層を有し、被覆層は、上記硬化性組成物の硬化物からなる。樹脂物品の被覆層の形成に用いられる硬化性組成物は、上記硬化性組成物以外に、反応性成分を含んでもよい。反応性成分としては、上記基(F)を1つまたは2つ有する含フッ素重合体や樹脂基材等との密着性向上のためのシランカップリング剤等が挙げられる。シランカップリング剤としては、上記、硬化性組成物が含んでもよいその他の成分の項に記載のものが挙げられる。
 また、該硬化性組成物はさらに非反応性成分を含有してもよい。非反応性成分としては、シリカ、チタニア、ジルコニア、アルミナ等の金属酸化物粒子が挙げられる。
 本発明の樹脂物品に用いられる樹脂としては、透明樹脂等が挙げられる。透明樹脂としては、ポリエチレンテレフタレートなどの透明ポリエステル、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチルなどの透明アクリル樹脂、ポリジメチルシロキサンなどの透明シリコーン樹脂、ノルボルネン重合体などの透明ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。本発明の樹脂物品に用いられる樹脂は、ゴム状であっても良い。ゴム状樹脂としては、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、天然ゴム、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム(NBR)、ブチルゴム(イソブチエン・イソプレンゴム、IIR)、エチレン・プロピレンゴム(EPM)、エチレン・プロピレン・ジエンゴム(EPDM)、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム等が挙げられる。なお、透明であるとは、可視光線を透過率80%以上程度で透過することをいう。
(樹脂物品の製造方法)
 樹脂物品の製造において、上記硬化性組成物をそのまま使用して、樹脂基材の表面を被覆して、前駆層を形成してもよい。作業性に優れる点から、樹脂基材被覆用の硬化性組成物と液体(L)を含む、樹脂基材被覆用の塗料を調製し、樹脂基材に被覆層を形成することが好ましい。
 本発明の樹脂物品は、以下の方法によって製造できる。先ず、樹脂基材の表面を、含フッ素重合体(A)を含む硬化性組成物により被覆して前駆層を形成する。次いで、得られた前駆層を室温以上150℃以下の温度に加熱して、上記硬化性組成物の硬化物からなる被覆層を得る。
 樹脂物品の製造方法における前駆層形成方法および硬化方法の好ましい態様は上記電線の製造方法におけるそれと同様である。樹脂物品の製造方法における前駆層形成方法および硬化方法における加熱温度や時間は、樹脂基材被覆用の硬化性組成物の種類、具体的には、含フッ素重合体(A)が有する基(F)の構造などに応じて、適宜設定される。
 本発明の樹脂物品において、上記硬化性組成物から形成される硬化物は、架橋構造を有することから強度と耐薬品性に優れ、フッ素原子を多く含むほど低屈折率になる。また、硬化性組成物の成分や架橋密度等の調整により、非接着性に優れた被覆層表面が得られる。
 本発明の樹脂物品の用途は特に限定されない。本発明の樹脂物品は、比較的低温で硬化性組成物を硬化して得ることができる。また、硬化物の屈折率が低いことから、反射防止機能を有する樹脂物品に好適である。さらに、耐薬品性と非接着性に優れた表面を有することから、細胞培養用のシャーレやバイオチップにも適する。
 以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例によって何ら限定されない。各例の評価は、以下に記載の方法にしたがった。
[評価方法]
(質量平均分子量)
 含フッ素重合体の質量平均分子量は、含フッ素重合体前駆体P1、P2および含フッ素重合体P3についてはCFClCFCHClF(旭硝子社製、商品名:アサヒクリンAK-225G)を溶媒として用いて、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によりPMMA(ポリメチルメタクリレート)換算分子量として算出した。
(含フッ素重合体中のフッ素原子含有量)
 含フッ素重合体前駆体および含フッ素重合体中のフッ素原子含有は、19F-NMRから求めた。
(溶解性判定)
 所定の液体の1mLに、含フッ素重合体の含有量が5質量%となる量の含フッ素重合体を加え、温度40℃で、1時間撹拌混合した後、室温(25℃)まで冷却した。得られた混合物が、孔径0.5μm、直径25mmのPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製フィルタにより、混合物1mLが目詰まりせずにろ過可能かどうかで判定した。ろ過可能であれば「溶解した」とし、ろ過不可能であれば「溶解せず」とした。
[単位]
 以下の製造例で言及する単位は以下の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
[製造例1:含フッ素重合体Q1の製造]
 内容積が1Lの撹拌機付きステンレス鋼製オートクレーブ内を減圧脱気した後、パーブチルPV(日油社製)のアサヒクリンAK-225G(旭硝子社製)50質量%溶液の0.8g、CF=CFOCFCFCFCOOCH(以下、「MPVB」という。)の48.5g、CF=CFOCFCFCF(以下、「PPVE」という。)の795g、アサヒクリンAC-2000(旭硝子社製)の39.4gを仕込んだ。さらにオートクレーブ内にCF=CFの120.3gを圧入した後、内温を60℃まで昇温して4時間重合を行った。この間にオートクレーブ内の圧力が1.01MPaGに保たれるよう、さらにTFEの46.4gをフィードした。
 オートクレーブ内を冷却してガスをパージした後、内容物のうち600gをヘキサンの6Lを入れたガラスビーカ内に供給した。ガラスビーカ内の液相のうち上層を除去した後、下層を減圧加熱することにより残留する単量体成分を留去し、含フッ素重合体前駆体P1の103.3gを得た。HNMRおよび19FNMRにより算出した含フッ素重合体前駆体P1の組成は、(U11):(U2-1):(U3-1)=2:71:27(モル比)であった。質量平均分子量は34,000、フッ素原子含有量は64質量%であった。
 含フッ素重合体前駆体P1の26.5gをアサヒクリンAC-2000の129.1gに溶解した後、メタノールの4.0gとヒドラジン・1水和物79質量%水溶液の0.4gを添加して40℃で2日間撹拌した。反応液をシャーレに移して大気下で予備乾燥した後、100℃で1日間真空乾燥して含フッ素重合体Q1を得た。反応前後のIR測定により、上記反応で-COOCH基のC=Oに基づく1,794cm-1の吸収がほぼ消失し、-CONH-基のC=Oに基づく1,705cm-1の吸収が新たに生じたことを確認した。
(実施例1)
 製造例1に記載の含フッ素重合体Q1をアサヒクリンAC-2000に溶かした10質量%溶液の2.4gをアルミニウム皿に滴下し、そのコーティング液の上に、ジイソシアン酸イソホロン(異性体混合物、東京化成工業製)をアサヒクリンAC-2000に溶かした1質量%溶液の1.1gを滴下して室温で大気下一晩乾燥させてコーティングフィルムを得た。得られたコーティングフィルムをアルミニウム皿ごとAC-2000に浸漬させたところ、フィルムはアルミニウム皿に接着したまま形状を保った。アッベ屈折計により測定できるコーティングフィルムの屈折率は1.34と低い値であった。さらに、上記の条件で含フッ素重合体Q1溶液とジイソシアン酸イソホロン溶液をポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムに滴下し、室温で大気下一晩乾燥させると、PETフィルムは無色透明のままであり、低反射表面を有する透明樹脂フィルムができた。
(実施例2)
 製造例1に記載の含フッ素重合体Q1をアサヒクリンAC-2000に溶かした10質量%溶液の2.3gをアルミニウム皿に滴下し、そのコーティング液に4,4’-ジイソシアン酸メチレンジフェニル(東京化成工業製)の0.01gを加えてかき混ぜたところ、ゲル状の固形物を得た。得られたゲル状の固形物をさらに室温で大気下一晩乾燥してコーティングフィルムを作成した。得られたコーティングフィルムをアルミニウム皿ごとAC-2000に浸漬させたところ、コーティングフィルムはAC-2000に不溶だった。
[製造例2:含フッ素重合体Q2の製造]
 国際公開第2004/067655号に記載の方法により、MPVBの単独重合体である含フッ素重合体前駆体P2(単位(U11)が100%)を合成した。含フッ素重合体前駆体P2の質量平均分子量は5,000、フッ素原子含有量は56質量%であった。含フッ素重合体前駆体P2の2.6gをアサヒクリンAE-3000(旭硝子社製)の11.5gに溶解した後、メタノールの40.5gとヒドラジン・1水和物79質量%水溶液の1.6gを添加して室温で1日間撹拌した。反応液を窒素気流下で予備乾燥した後、室温で1日間真空乾燥して含フッ素重合体Q2を得た。IR測定により、上記含フッ素重合体前駆体P2とヒドラジンの反応によって-COOCH基のC=Oに基づく1,794cm-1の吸収がほぼ消失したことを確認した。このことから、含フッ素重合体前駆体P2の-COOCH基がほぼ-CONHNH基に変換されたと判断でき、含フッ素重合体Q2の質量平均分子量は5,000、フッ素原子含有量は56質量%であると考えられる。なお、含フッ素重合体Q2はメタノールに可溶だった。
(実施例3)
 製造例2に記載の含フッ素重合体Q2が10質量%、ジイソシアン酸イソホロンが5質量%となるように、アサヒクリンAK-225Gに含フッ素重合体Q2を加えた後、ジイソシアン酸イソホロンを加え、室温で大気下一晩乾燥させて固形分を得た。得られた固形分は、メタノールにもアサヒクリンAK-225Gにも不溶だった。
[製造例3:含フッ素重合体Q3の製造]
 特許第5028801号に記載の方法により、C(CFO(CFCFO)CFCOF)を合成し、エタノールを加えてエステル化した後に真空乾燥して含フッ素重合体前駆体P3[C(CFO(CFCFO)CFCOOC]を得た。含フッ素重合体前駆体P3の質量平均分子量は4,000だった。含フッ素重合体前駆体P3の2.1gをアサヒクリンAE-3000の16.3gに溶解した後、メタノールの2.8gとヒドラジン・1水和物79質量%水溶液の0.4gを添加して室温で1日間撹拌した。反応液を窒素気流下で予備乾燥した後、室温で1日間真空乾燥して含フッ素重合体Q3を得た。IR測定により、-COOC基のC=Oに基づく1,800cm-1付近の吸収がほぼ消失し、-CONH-基のC=Oに基づく1,700cm-1付近の吸収が新たに生じたことを確認した。含フッ素重合体Q3はメタノールに可溶だった。含フッ素重合体Q3のフッ素原子含有量は61質量%であった。
(実施例4)
 製造例3に記載の含フッ素重合体Q3が10質量%、ジイソシアン酸イソホロンが5質量%となるように、アサヒクリンAK-225Gに含フッ素重合体Q3を加えた後、ジイソシアン酸イソホロンを加え、室温で大気下一晩乾燥させて固形分を得た。得られた固形分は、メタノールにもアサヒクリンAK-225Gにも不溶だった。
(比較例1)
 国際公開第2009/096342号の合成例1に基づいて、単位(U2-1)と、単位(U4-1)と、単位(U3-1)の比が、67:7:26(モル比)である含フッ素重合体Xを製造した。次に、含フッ素重合体Xを15質量%含むアサヒクリンAC-2000の溶液を調製し、これをホットプレート上で40℃1時間、次いで60℃1時間加熱した。加熱によりアサヒクリンAC-2000は揮発したが、含フッ素重合体Xが熱架橋せず、アサヒクリンAC-2000に再度浸漬したところ溶解した。
(比較例2)
 製造例1に記載の含フッ素重合体前駆体P1を160℃の真空オーブンで一晩加熱しても、加熱前後でIRスペクトルは変わらず、加熱後もアサヒクリンAC-2000に溶解した。しかし、含フッ素重合体前駆体P1を80℃で熱プレスして透明フィルムを得た。この透明フィルムに、窒素雰囲気下で、200Wの低圧水銀ランプで2時間紫外線照射した後、透明フィルムを裏返してさらに2時間紫外線照射したところ、発泡の無い硬化フィルムが得られた。IR測定により、紫外線照射によって-COOCH基のC=Oに基づく1,794cm-1の吸収がほぼ消失したことを確認した。アッベ屈折計により測定できる硬化フィルムの屈折率は1.33と低い値であった。しかし、含フッ素重合体前駆体P1を10質量%含むアサヒクリンAC-2000をPETフィルムに滴下し、室温で大気下一晩乾燥させた後、上記と同様の条件で低圧水銀ランプを用いて紫外線照射すると、PETフィルムは着色して変形した。
(比較例3)
 製造例1に記載の含フッ素重合体Q1を160℃で3時間熱プレスしても、熱プレス前後でIRスペクトルは変わらず、得られた透明プレスフィルムはアサヒクリンAC-2000に溶解した。含フッ素重合体Q1の透明プレスフィルムを窒素雰囲気下で、200℃加熱3日間、260℃加熱5時間行ったところ、発泡の無い硬化フィルムができた。アッベ屈折計により測定できる硬化フィルムの屈折率は1.33と低い値であった。しかし、含フッ素重合体Q1を10質量%含むアサヒクリンAC-2000をPETフィルムに滴下し、室温で大気下一晩乾燥させた後、上記と同様の条件で加熱すると、PETフィルムは着色して変形した。
(比較例4)
 ジイソシアン酸イソホロンに代えてブチルイソシアネートを用いた以外、実施例1と同じ操作を行った。得られたコーティングフィルムをアルミニウム皿ごとAC-2000に浸漬させたところ、コーティングフィルムが溶出した。
(実施例5)
 製造例1に記載の含フッ素重合体Q1をアサヒクリンAC-2000に溶かした15質量%溶液の3.3gをスターラーチップの入った10mL容器に入れた。次いでフェニルイソシアネートをアサヒクリンAC-2000に溶かした1質量%溶液の0.98g加え、マグネチックスターラーを用いて1時間室温で攪拌した。次いで気泡が発生しなくなるまでイオン交換水を滴下した後、反応液と同体積の2-プロパノールを加え、ゲル状ポリマーを析出させた。析出物を過剰量のヘキサンで洗浄し、窒素気流下で2時間、80℃真空下で3時間、室温真空下で1晩乾燥させた。乾燥ポリマーをアサヒクリンAC-2000に溶解させてその10質量%溶液を調整した。これをアフレックス(R)(旭硝子社製フッ素樹脂フィルム)製の皿状容器に入れ、窒素気流下25℃で2時間、80℃真空下で3時間乾燥させた。さらに、窒素気流下180℃で3時間加熱したところ、アサヒクリンAC-2000に不溶となった。180℃加熱前後のIRスペクトルを比較したところ、1690cm-1、2860cm-1付近のピークが消失し、2940cm-1、3270cm-1付近のピークが減少した。このことから、一度形成されたウレア結合周辺から低分子成分が脱離し、残る高分子成分が新たな結合により架橋したと考えられる。
(実施例6)
 オキシムブロックポリイソシアネート溶液(希釈溶媒:アセトン、NCO当量:7.0%)大榮産業社製Blonate PMD-OA02)用の触媒(大榮産業社製)をアセトンで100倍希釈した溶液の0.16gに、製造例1に記載の含フッ素重合体Q1をアサヒクリンAC-2000に溶かした10質量%溶液の20.9gを加え、最後にオキシムブロックポリイソシアネート溶液の0.18gを加え混合液を作成した。次いで、ポリテトラフルオロエチレン製の皿に前記混合液を広げた。室温で1晩静置した後、120℃の送風オーブン中で30分間加熱して塗膜を得た。得られた塗膜はアサヒクリンAC-2000に不溶であった。
(実施例7~12)
 PETフィルムの代わりに、エポキシ樹脂(ビューラー社製エポキュア2)からなるシート、ポリジメチルシロキサン(東レ・ダウコーニング社製シルガード(登録商標)184)からなるシート、シリコーンゴムシート(アズワン社販売「シリコンゴムシート」)、ポリウレタンシート(大創産業社販売「すべりにくい両面吸着シート」)、フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体フッ素ゴム(ダイキン工業製、ダイエル(登録商標)G-901)からなるシートまたはテトラフルオロエチレン/プロピレン共重合体フッ素ゴム(旭硝子製、アフラス(登録商標)600S)からなるシートを用いた以外は実施例1と同じ操作を行い、表面に本願発明のコーティング層を有するシートを得た。それぞれのシートは、コーティングを形成する前と同じ外観を保持した。
(比較例5~8)
 PETフィルムの代わりに、エポキシ樹脂(ビューラー社製エポキュア2)からなるシート、ポリウレタンシート(大創産業社販売「すべりにくい両面吸着シート」)、フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体フッ素ゴム(ダイキン工業製、ダイエル(登録商標)G-901)からなるシートまたはテトラフルオロエチレン/プロピレン共重合体フッ素ゴム(旭硝子製、アフラス(登録商標)600S)からなるシートを用いた以外は比較例2と同じ操作を行った。それぞれのシートは、紫外線照射によって、着色した。
(比較例9~10)
 PETフィルムの代わりに、シリコーンゴムシート(アズワン社販売「シリコンゴムシート」)またはポリジメチルシロキサン(東レ・ダウコーニング社製シルガード(登録商標)184)からなるシートを用いた以外は比較例2と同じ操作を行った。得られたそれぞれのシートは、90度曲げた後に表面近傍に亀裂が生じた。

Claims (11)

  1.  下記式(F)で表される官能基を3つ以上含む含フッ素重合体と、
     イソシアネート系硬化剤、ブロック化イソシアネート系硬化剤およびアミノ樹脂系硬化剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の硬化剤と
    を含有することを特徴とする硬化性組成物。
    -Rf1COZ  ・・・(F)
    (式(1)中、Rf1は、フルオロアルキレン基、または炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2以上のフルオロアルキレン基であり、Zは、NRNRHまたはNRORであり、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基である。)
  2.  前記含フッ素重合体は、下記式(U1)で表される単位を含み、前記式(F)で示される官能基の少なくとも1つを前記式(U1)で表される単位中に含む、請求項1に記載の硬化性組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式(U1)中、XおよびXは、それぞれ独立に、水素原子またはフッ素原子であり、Qは、単結合またはエーテル性酸素原子である。Rf1は、フルオロアルキレン基、または炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2以上のフルオロアルキレン基であり、Zは、NRNRHまたはNRORであり、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基である。)
  3.  前記含フッ素重合体が前記式(U1)で表される単位を3つ以上含む、請求項2に記載の硬化性組成物。
  4.  前記含フッ素重合体が下記式(F1)で表される基を3つ以上含む請求項1に記載の硬化性組成物。
    -(Rf2O)-Rf1COZ  ・・・(F1)
    (式(F1)中、Rf2は、炭素数が1~4のペルフルオロアルキレン基である。kは1~200の整数を示す。Rf1は、フルオロアルキレン基、または炭素-炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する炭素数2以上のフルオロアルキレン基であり、Zは、NRNRHまたはNRORであり、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子またはアルキル基である。)
  5.  前記含フッ素重合体が、1つの炭素原子に前記式(F1)で表される基が3個または4個結合した化合物である請求項4に記載の硬化性組成物。
  6.  前記含フッ素重合体に含まれるフッ素原子の量が50~76質量%である請求項1~5のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
  7.  前記硬化剤(B)の含有量が、前記含フッ素重合体(A)の100質量部に対して0.1~100質量部である、請求項1~6のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
  8.  請求項1~7のいずれか一項に記載の硬化性組成物と沸点が250℃以下の液体とを含む塗料。
  9.  導線と、前記導線の外周を被覆する被覆層を有し、
     前記被覆層は、請求項1~7のいずれか一項に記載の硬化性組成物の硬化物からなる電線。
  10.  樹脂基材と、前記樹脂基材の表面を被覆する被覆層を有し、
     前記被覆層は、請求項1~7のいずれか一項に記載の硬化性組成物の硬化物からなる樹脂物品。
  11.  前記樹脂基材が、透明ポリエステル、エポキシ樹脂、透明シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーンゴム、ポリウレタンゴムまたはフッ素ゴムである、請求項10に記載の樹脂物品。
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