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JP7600894B2 - Fluorine-containing acrylic composition, fluorine-containing active energy ray-curable composition and article - Google Patents
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Fluorine-containing acrylic composition, fluorine-containing active energy ray-curable composition and article Download PDF

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Description

本発明は、紫外線や電子線等の活性エネルギー線硬化性組成物に添加することで優れた撥液性、防汚性、耐摩耗性を付与することができる含フッ素アクリル組成物、及び該含フッ素アクリル組成物を有する含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物、並びにこの組成物の硬化物層を基材表面に有する物品に関する。 The present invention relates to a fluorine-containing acrylic composition that can impart excellent liquid repellency, stain resistance, and abrasion resistance by adding it to an active energy ray-curable composition such as ultraviolet light or electron beams, a fluorine-containing active energy ray-curable composition containing the fluorine-containing acrylic composition, and an article having a cured layer of this composition on the surface of a substrate.

従来、樹脂成形体等の表面を保護する手段として、ハードコート処理が広く一般に用いられている。これは成形体の表面に硬質の硬化樹脂層(ハードコート層)を形成し、傷つき難くするものである。ハードコート層を構成する材料としては、熱硬化性樹脂や紫外線もしくは電子線硬化型樹脂など活性エネルギー線による硬化性組成物が多く使用されている。 Hard coat treatment has been widely used as a means of protecting the surface of resin molded products and the like. This involves forming a hard cured resin layer (hard coat layer) on the surface of the molded product to make it less susceptible to scratches. The materials that make up the hard coat layer are often thermosetting resins or compositions that are curable by active energy rays, such as ultraviolet or electron beam curable resins.

樹脂成形品の利用分野の拡大や高付加価値化の流れに伴い、硬化樹脂層(ハードコート層)に対する高機能化の要望が高まっており、その一つとして、ハードコート層への防汚性の付与が求められている。これはハードコート層の表面に撥水性、撥油性などの性質を付与することにより、汚れ難く、あるいは汚れても容易に取り除くことができるようにするものである。 As the range of applications for resin molded products expands and the trend towards higher added value continues, there is an increasing demand for more functional cured resin layers (hard coat layers), one of which is the need to impart stain resistance to hard coat layers. This is achieved by imparting properties such as water repellency and oil repellency to the surface of the hard coat layer, making it less susceptible to stains, or making it easier to remove stains if any do occur.

ハードコート層に防汚性を付与する方法としては、一旦形成されたハードコート層表面に含フッ素防汚剤を塗工及び/又は定着させる方法が広く用いられているが、含フッ素硬化性成分を硬化前の硬化樹脂組成物に添加し、これを塗布硬化させることでハードコート層の形成と防汚性の付与を同時に行う方法についても検討されてきた。例えば、特開平6-211945号公報(特許文献1)には、アクリル系の硬化性樹脂組成物にフルオロアルキルアクリレートを添加、硬化させることで防汚性を付与したハードコート層の製造が示されている。 A widely used method for imparting antifouling properties to a hard coat layer is to apply and/or fix a fluorine-containing antifouling agent to the surface of a hard coat layer once it has been formed, but a method has also been considered in which a fluorine-containing curable component is added to a curable resin composition before curing, and this is applied and cured to simultaneously form a hard coat layer and impart antifouling properties. For example, JP-A-6-211945 (Patent Document 1) shows the production of a hard coat layer imparted with antifouling properties by adding a fluoroalkyl acrylate to an acrylic curable resin composition and curing it.

また、本発明者らは、このような硬化性樹脂組成物に防汚性を付与できるフッ素化合物として、様々な開発を進めており、例えば、特開2010-53114号公報(特許文献2)、特開2010-138112号公報(特許文献3)、特開2010-285501号公報(特許文献4)等に示す光硬化可能なフッ素化合物を提案している。 The inventors have also been developing various fluorine compounds that can impart antifouling properties to such curable resin compositions, and have proposed photocurable fluorine compounds, for example, as shown in JP-A-2010-53114 (Patent Document 2), JP-A-2010-138112 (Patent Document 3), and JP-A-2010-285501 (Patent Document 4).

これらは1分子中にフルオロポリエーテル構造と複数のアクリル基を有する構造を持つことで硬化性樹脂組成物に高い防汚性を与えることができるが、一方で単体では扱いにくい高粘稠な液体であるため、取扱いを容易にし、樹脂組成物との混合性を高めるためには高揮発性の有機溶剤で希釈した溶液として取扱う必要があった。このため無溶剤型のハードコート剤や塗料にそのまま配合できないという問題があった。 These compounds can impart high antifouling properties to curable resin compositions by having a fluoropolyether structure and multiple acrylic groups in one molecule, but on the other hand, they are highly viscous liquids that are difficult to handle on their own, so to make them easier to handle and to improve their mixability with resin compositions, they need to be treated as solutions diluted with highly volatile organic solvents. This poses the problem that they cannot be directly incorporated into solvent-free hard coat agents or paints.

一方、ハードコート処理は、その塗工性や被膜性能向上のため有機溶剤によって希釈された塗工液での取扱いが広く執り行われている。しかし近年、環境や人体への影響の懸念から揮発性有機溶剤等の揮発性有機化合物(VOC)の使用を抑制する動きが高まっており、ハードコートの塗工液についてもハイソリッド化や無溶剤化が強く求められている。これに伴い、前述したようなハードコートの塗工液に撥液性、防汚性を付与するために添加する添加剤組成物についても揮発性有機溶剤等の反応性基のない揮発性有機化合物を含まない組成のものが求められてきている。 On the other hand, hard coat treatment is widely carried out using coating liquids diluted with organic solvents to improve the coatability and film performance. However, in recent years, there has been a growing movement to curb the use of volatile organic compounds (VOCs) such as volatile organic solvents due to concerns about their impact on the environment and human body, and there is a strong demand for hard coat coating liquids to be highly solid or solvent-free. Accordingly, there is a demand for additive compositions that do not contain volatile organic compounds that have no reactive groups, such as volatile organic solvents, to be added to hard coat coating liquids as described above to impart liquid repellency and stain resistance.

また更に、従来の揮発性有機溶剤等の反応性基のない揮発性有機化合物を含むハードコート組成物は、塗工時と硬化時の間の寸法変化が特に大きいため、硬化物に対して高い寸法精度が求められる用途、例えば、ナノインプリント用硬化性組成物、3Dプリンタ用硬化性組成物等の用途においては特に不適となる。 Furthermore, hard coat compositions containing volatile organic compounds without reactive groups, such as conventional volatile organic solvents, undergo particularly large dimensional changes between the time of application and the time of curing, making them particularly unsuitable for applications requiring high dimensional accuracy for the cured product, such as curable compositions for nanoimprints and curable compositions for 3D printers.

本発明者らは、このような揮発性有機溶剤等の反応性基のない揮発性有機化合物を含まず、硬化性樹脂組成物に撥液性、防汚性を付与することができる含フッ素アクリル組成物として様々な開発を進めており、例えば、特開2017-190429号公報(特許文献5)には、反応性基のない揮発性有機化合物の含有量を抑制することで、硬化性組成物に添加した際に硬化性組成物全体としてのアクリル基と反応する基を持たない(非反応性の)揮発性有機化合物を増加させることなく撥液性、防汚性を付与することができる含フッ素アクリル組成物を提案している。 The present inventors have been developing various fluorine-containing acrylic compositions that do not contain volatile organic compounds without reactive groups such as volatile organic solvents and that can impart liquid repellency and stain resistance to curable resin compositions. For example, JP 2017-190429 A (Patent Document 5) proposes a fluorine-containing acrylic composition that can impart liquid repellency and stain resistance to curable resin compositions when added to a curable composition without increasing the amount of volatile organic compounds (non-reactive) that do not have groups that react with acrylic groups in the curable composition as a whole by suppressing the content of volatile organic compounds without reactive groups.

しかし近年、タッチパネル等の人の指が触れやすい物品に対して含フッ素組成物を含有するハードコートを使用する用途が増加傾向にあるが、従来の含フッ素組成物は、該用途に使用した場合、ハードコート表面が人の指による摩耗により消耗し、防汚性が低下してしまうため、実用上満足できる耐摩耗性を有するものではない。 However, in recent years, there has been an increasing trend to use hard coats containing fluorine-containing compositions on items that are likely to be touched by people's fingers, such as touch panels. However, when conventional fluorine-containing compositions are used for such purposes, the hard coat surface is worn away by abrasion caused by people's fingers, and the stain-resistant properties decrease, so the abrasion resistance is not satisfactory for practical use.

特開平6-211945号公報Japanese Patent Application Publication No. 6-211945 特開2010-53114号公報JP 2010-53114 A 特開2010-138112号公報JP 2010-138112 A 特開2010-285501号公報JP 2010-285501 A 特開2017-190429号公報JP 2017-190429 A

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、紫外線や電子線等の活性エネルギー線硬化性組成物に添加することで優れた撥液性、防汚性、耐摩耗性を付与することができる含フッ素アクリル組成物、及び該含フッ素アクリル組成物を有する含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物、並びにこの組成物の硬化物層を基材表面に有する物品を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a fluorine-containing acrylic composition that can impart excellent liquid repellency, stain resistance, and abrasion resistance by adding it to an active energy ray-curable composition such as ultraviolet light or electron beams, a fluorine-containing active energy ray-curable composition containing the fluorine-containing acrylic composition, and an article having a cured layer of this composition on the surface of a substrate.

本発明者らは、上記目的を達成するために更なる検討を重ねた結果、
(A)下記一般式(1)で表される含フッ素アクリル化合物
Y-Rf1-Z1-Q1-[Z2-X]a (1)
[式中、Rf1は炭素数1~6のパーフルオロアルキレン基と酸素原子によって構成される分子量400~20,000の2価のパーフルオロポリエーテル基である。Z1は独立に酸素原子、窒素原子及びケイ素原子から選ばれる1種又は2種以上を含んでいてもよい炭素数1~20の2価の炭化水素基であり、途中環状構造を含んでいてもよく、但し、構造中にウレタン結合を含有しない。Q1は独立に少なくとも(a+1)個のケイ素原子を含む(a+1)価の連結基であり、環状構造をなしていてもよく、酸素原子、窒素原子及びフッ素原子から選ばれる少なくとも1種を含んでいてもよく、但し、構造中にウレタン結合を含有しない。Z2は独立に下記式
-CO2O-(OC48i(OC36j(OC24k(OCH2l
(式中、各繰り返し単位は直鎖状であっても分岐状であってもよく、各繰り返し単位同士はランダムに結合されていてよく、i、j、k、lはZ2の分子量が58~748となる範囲において、それぞれ独立に0~10の整数であり、i+j+k+l=1~10である。oは2~10の整数である。)で表される2価のアルキレンエーテル基である。Xは独立に水素原子、又は酸素原子及び窒素原子から選ばれる少なくとも1種を含んでいてもよいアクリル基もしくはα置換アクリル基を含有する1価の有機基であり、かつ1分子中に平均して少なくとも1個の前記アクリル基もしくはα置換アクリル基を含有する1価の有機基を含有し、但し、構造中にウレタン結合を含有しない。aは独立に1~10の整数である。Yはフッ素原子又は-Z1-Q1-[Z2-X]aで表される1価の基である。式(1)におけるZ1及び[ ]で括られたa個のZ2はすべてそれぞれQ1構造中のケイ素原子と結合している。]、及び
(B)25℃における粘度が100mPa・s以下で、1分子中に(メタ)アクリル基を1個又は2個含むアクリル化合物
を必須成分として含有し、(A)成分と(B)成分の質量比が0.01<(A)/(B)<10の範囲内であって、なおかつ、アクリル基と反応する基を持たない揮発性有機化合物が配合されていないものである含フッ素アクリル組成物が、アクリル基と反応する基を持たない揮発性有機化合物の含有量を増やすことなく活性エネルギー線硬化性組成物に添加することができ、活性エネルギー線硬化性組成物への相溶性が良好で、撥液性、防汚性を有し、揮発性有機化合物の含有量を抑制し、なおかつ高い耐摩耗性を示す含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物となり得ることを見出し、本発明をなすに至った。
As a result of further investigations to achieve the above object, the present inventors have found that
(A) A fluorine-containing acrylic compound represented by the following general formula (1): Y-Rf 1 -Z 1 -Q 1 -[Z 2 -X] a (1)
[In the formula, Rf 1 is a divalent perfluoropolyether group having a molecular weight of 400 to 20,000 composed of a perfluoroalkylene group having 1 to 6 carbon atoms and an oxygen atom. Z 1 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain one or more atoms selected from oxygen atoms, nitrogen atoms and silicon atoms, and may contain a cyclic structure in the middle, provided that the structure does not contain a urethane bond. Q 1 is independently an (a+1)-valent linking group containing at least (a+1) silicon atoms, which may form a cyclic structure and may contain at least one atom selected from oxygen atoms, nitrogen atoms and fluorine atoms, provided that the structure does not contain a urethane bond. Z 2 is independently a group represented by the following formula: -C O H 2 O -(OC 4 H 8 ) i (OC 3 H 6 ) j (OC 2 H 4 ) k (OCH 2 ) l -
(wherein each repeating unit may be linear or branched, and each repeating unit may be bonded randomly to another repeating unit; i, j, k, and l are each independently an integer of 0 to 10, and i+j+k+l=1 to 10, within the range in which the molecular weight of Z2 is 58 to 748; and o is an integer of 2 to 10). X is independently a hydrogen atom, or a monovalent organic group containing an acrylic group or an α-substituted acrylic group which may contain at least one type selected from an oxygen atom and a nitrogen atom, and contains on average at least one monovalent organic group containing the acrylic group or α-substituted acrylic group per molecule, with the proviso that the structure does not contain a urethane bond. a is independently an integer of 1 to 10. Y is a fluorine atom or a monovalent group represented by -Z 1 -Q 1 -[Z 2 -X] a . In formula (1), Z 1 and a number of Z 2s bracketed by [ ] are all bonded to a silicon atom in the Q 1 structure. ], and (B) an acrylic compound having a viscosity at 25°C of 100 mPa·s or less and containing one or two (meth)acrylic groups in one molecule as essential components, the mass ratio of component (A) to component (B) being within the range of 0.01<(A)/(B)<10, and not containing a volatile organic compound having no group reactive with an acrylic group, can be added to an active energy ray-curable composition without increasing the content of the volatile organic compound having no group reactive with an acrylic group, and can be a fluorine-containing active energy ray-curable composition that has good compatibility with the active energy ray-curable composition, has liquid repellency and antifouling properties, suppresses the content of volatile organic compounds, and exhibits high abrasion resistance, thereby completing the present invention.

従って、本発明は、下記の含フッ素アクリル組成物、含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物、及び物品を提供する。
[1]
(A)下記式で表される含フッ素アクリル化合物から選ばれる1種又は2種以上

Figure 0007600894000001
Figure 0007600894000002
Figure 0007600894000003
[式中、Rf 2 は-CF 2 O-(CF 2 O) p (CF 2 CF 2 O) q -CF 2 -であり、pは1~199の整数、qは1~170の整数、p+qは6~200であり、( )で括られた繰り返し単位の配列はランダムである。vは4~120の整数である。R 2 は独立に水素原子又はメチル基であり、R 3 は独立に水素原子、メチル基又はフェニル基である。Z 4 は下記式
-C O 2O -(OC 3 6 j’ (OC 2 4 k’ (OCH 2 l’
(式中、各繰り返し単位は直鎖状であっても分岐状であってもよく、各繰り返し単位同士はランダムに結合されていてよく、j’、k’、l’はそれぞれ独立に0~4の整数であり、j’+k’+l’=1~10であり、oは2~10の整数である。)で表される2価のアルキレンエーテル基であり、mは2~5の整数である。]、及び
(B)25℃における粘度が100mPa・s以下で、1分子中に(メタ)アクリル基を1個又は2個含むアクリル化合物
を必須成分として含有し、(A)成分と(B)成分の質量比が0.01<(A)/(B)<10の範囲内であって、なおかつ、アクリル基と反応する基を持たない揮発性有機化合物が配合されていないものである含フッ素アクリル組成物。

(B)成分の一部又は全部として、下記一般式(6)
CH2=CR5C(=O)OR4 (6)
(式中、R4はウレタン結合、エーテル結合、イソシアネート基又は水酸基を含んでいてもよい炭素数1~20の1価の炭化水素基である。R5は水素原子、メチル基、フッ素原子又は炭素数1~6のフルオロアルキル基である。)
で表されるアクリル化合物を含むものである[1]に記載の含フッ素アクリル組成物。

(B)成分の一部又は全部として、下記一般式(7)
CH2=CR7C(=O)O-R6-O(O=)CR7C=CH2 (7)
(式中、R6はウレタン結合、エーテル結合、イソシアネート基又は水酸基を含んでいてもよい炭素数1~20の2価の炭化水素基である。R7はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、フッ素原子又は炭素数1~6のフルオロアルキル基である。)
で表されるアクリル化合物を含むものである[1]又は[2]に記載の含フッ素アクリル組成物。

(B)成分のアクリル化合物が、フッ素原子で置換されたアルキル基を含まないものである[1]~[]のいずれかに記載の含フッ素アクリル組成物。

活性エネルギー線硬化性組成物(E)100質量部に対し、[1]~[]のいずれかに記載の含フッ素アクリル組成物を0.005~40質量部含むものである含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物。

活性エネルギー線硬化性組成物(E)が、
(Ea)アクリル化合物:100質量部、
(Eb)光重合開始剤:0.1~15質量部
を含有してなるものである[]に記載の含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物。

25℃、相対湿度40%における水接触角が90°以上である硬化物を与えるものである[]又は[]に記載の含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物。

]~[]のいずれかに記載の含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物層を表面に有する物品。 Accordingly, the present invention provides the following fluorine-containing acrylic composition, fluorine-containing active energy ray-curable composition, and article.
[1]
(A) One or more fluorine-containing acrylic compounds selected from the group consisting of fluorine-containing acrylic compounds represented by the following formulas:
Figure 0007600894000001
Figure 0007600894000002
Figure 0007600894000003
[In the formula, Rf 2 is --CF 2 O--(CF 2 O) p (CF 2 CF 2 O) q --CF 2 --, p is an integer from 1 to 199, q is an integer from 1 to 170, p+q is 6 to 200, and the arrangement of the repeating units enclosed in parentheses is random. v is an integer from 4 to 120. R 2 is independently a hydrogen atom or a methyl group, and R 3 is independently a hydrogen atom, a methyl group, or a phenyl group. Z 4 is a group represented by the following formula:
-C O H 2O - (OC 3 H 6 ) j' (OC 2 H 4 ) k' (OCH 2 ) l' -
(in the formula, each repeating unit may be linear or branched, and each repeating unit may be randomly bonded to another repeating unit, j', k', and l' are each independently an integer of 0 to 4, j'+k'+l'=1 to 10, and o is an integer of 2 to 10), and m is an integer of 2 to 5.], and (B) a fluorine-containing acrylic composition comprising, as an essential component, an acrylic compound having a viscosity at 25°C of 100 mPa·s or less and containing one or two (meth)acrylic groups per molecule, wherein the mass ratio of component (A) to component (B) is within the range of 0.01<(A)/(B)<10, and which does not contain a volatile organic compound having no group reactive with an acrylic group.
2
As a part or the whole of the component (B),
CH 2 =CR 5 C(=O)OR 4 (6)
(In the formula, R4 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a urethane bond, an ether bond, an isocyanate group, or a hydroxyl group. R5 is a hydrogen atom, a methyl group, a fluorine atom, or a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.)
The fluorine-containing acrylic composition according to [1] , which contains an acrylic compound represented by the following formula:

As a part or the whole of the (B) component, the following general formula (7)
CH 2 =CR 7 C(=O)OR 6 -O(O=)CR 7 C=CH 2 (7)
(In the formula, R6 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a urethane bond, an ether bond, an isocyanate group, or a hydroxyl group. Each R7 is independently a hydrogen atom, a methyl group, a fluorine atom, or a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.)
The fluorine-containing acrylic composition according to [1] or [2] , which contains an acrylic compound represented by the following formula:
4
The fluorine-containing acrylic composition according to any one of [1] to [ 3 ], wherein the acrylic compound of the component (B) does not contain an alkyl group substituted with a fluorine atom.
5
A fluorine-containing active energy ray-curable composition comprising 0.005 to 40 parts by mass of the fluorine-containing acrylic composition according to any one of [1] to [ 4 ], relative to 100 parts by mass of the active energy ray-curable composition (E).

The active energy ray-curable composition (E) is
(Ea) Acrylic compound: 100 parts by mass,
The fluorine-containing active energy ray-curable composition according to [ 5 ], further comprising: (Eb) a photopolymerization initiator: 0.1 to 15 parts by mass.

The fluorine-containing active energy ray-curable composition according to [ 5 ] or [ 6 ], which gives a cured product having a water contact angle of 90° or more at 25° C. and a relative humidity of 40%.
8
An article having, on a surface thereof, a layer of the cured product of the fluorine-containing active energy ray-curable composition according to any one of [ 5 ] to [ 7 ].

本発明の含フッ素アクリル組成物によれば、アクリル基と反応する基を持たない揮発性有機化合物(特には、分子中に(メタ)アクリル基を含有しない非反応性の揮発性有機化合物)の含有量を増やすことなく活性エネルギー線硬化性組成物に添加して、撥液性、防汚性を付与することができる含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物を提供することができる。また、本発明の含フッ素アクリル組成物に含まれる含フッ素アクリル化合物は、分子中にウレタン結合を含有しないために、摩耗によっても防汚性が低下し難い。よって、該含フッ素アクリル組成物は、紫外線硬化性や熱硬化性のハードコート剤、塗料、樹脂、反射防止コート用組成物などに撥液性、防汚性、耐摩耗性を付与するための防汚添加剤等として有用である。 According to the fluorine-containing acrylic composition of the present invention, it is possible to provide a fluorine-containing active energy ray curable composition that can be added to an active energy ray curable composition to impart liquid repellency and stain resistance without increasing the content of a volatile organic compound that does not have a group that reacts with an acrylic group (particularly a non-reactive volatile organic compound that does not contain a (meth)acrylic group in the molecule). In addition, since the fluorine-containing acrylic compound contained in the fluorine-containing acrylic composition of the present invention does not contain a urethane bond in the molecule, the stain resistance is unlikely to decrease even with wear. Therefore, the fluorine-containing acrylic composition is useful as an antifouling additive for imparting liquid repellency, stain resistance, and wear resistance to ultraviolet-curable or heat-curable hard coating agents, paints, resins, anti-reflective coating compositions, etc.

本発明の含フッ素アクリル組成物は、
(A)下記一般式(1)で表される含フッ素アクリル化合物
Y-Rf1-Z1-Q1-[Z2-X]a (1)
[式中、Rf1は炭素数1~6のパーフルオロアルキレン基と酸素原子によって構成される分子量400~20,000の2価のパーフルオロポリエーテル基である。Z1は独立に酸素原子、窒素原子及びケイ素原子から選ばれる1種又は2種以上を含んでいてもよい炭素数1~20の2価の炭化水素基であり、途中環状構造を含んでいてもよく、但し、構造中にウレタン結合を含有しない。Q1は独立に少なくとも(a+1)個のケイ素原子を含む(a+1)価の連結基であり、環状構造をなしていてもよく、酸素原子、窒素原子及びフッ素原子から選ばれる少なくとも1種を含んでいてもよく、但し、構造中にウレタン結合を含有しない。Z2は独立に下記式
-CO2O-(OC48i(OC36j(OC24k(OCH2l
(式中、各繰り返し単位は直鎖状であっても分岐状であってもよく、各繰り返し単位同士はランダムに結合されていてよく、i、j、k、lはZ2の分子量が58~748となる範囲において、それぞれ独立に0~10の整数であり、i+j+k+l=1~10である。oは2~10の整数である。)で表される2価のアルキレンエーテル基である。Xは独立に水素原子、又は酸素原子及び窒素原子から選ばれる少なくとも1種を含んでいてもよいアクリル基もしくはα置換アクリル基を含有する1価の有機基であり、かつ1分子中に平均して少なくとも1個の前記アクリル基もしくはα置換アクリル基を含有する1価の有機基を含有し、但し、構造中にウレタン結合を含有しない。aは独立に1~10の整数である。Yはフッ素原子又は-Z1-Q1-[Z2-X]aで表される1価の基である。式(1)におけるZ1及び[ ]で括られたa個のZ2はすべてそれぞれQ1構造中のケイ素原子と結合している。]、及び
(B)25℃における粘度が100mPa・s以下で、1分子中に(メタ)アクリル基を1個又は2個含むアクリル化合物
を必須成分として含有し、(A)成分と(B)成分の質量比が0.01<(A)/(B)<10の範囲内であって、なおかつ、アクリル基と反応する基を持たない揮発性有機化合物が配合されていないものであることを特徴とする。
The fluorine-containing acrylic composition of the present invention comprises
(A) A fluorine-containing acrylic compound represented by the following general formula (1): Y-Rf 1 -Z 1 -Q 1 -[Z 2 -X] a (1)
[In the formula, Rf 1 is a divalent perfluoropolyether group having a molecular weight of 400 to 20,000 composed of a perfluoroalkylene group having 1 to 6 carbon atoms and an oxygen atom. Z 1 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain one or more atoms selected from oxygen atoms, nitrogen atoms and silicon atoms, and may contain a cyclic structure in the middle, provided that the structure does not contain a urethane bond. Q 1 is independently an (a+1)-valent linking group containing at least (a+1) silicon atoms, which may form a cyclic structure and may contain at least one atom selected from oxygen atoms, nitrogen atoms and fluorine atoms, provided that the structure does not contain a urethane bond. Z 2 is independently a group represented by the following formula: -C O H 2 O -(OC 4 H 8 ) i (OC 3 H 6 ) j (OC 2 H 4 ) k (OCH 2 ) l -
(wherein each repeating unit may be linear or branched, and each repeating unit may be bonded randomly to another repeating unit; i, j, k, and l are each independently an integer of 0 to 10, and i+j+k+l=1 to 10, within the range in which the molecular weight of Z2 is 58 to 748; and o is an integer of 2 to 10). X is independently a hydrogen atom, or a monovalent organic group containing an acrylic group or an α-substituted acrylic group which may contain at least one type selected from an oxygen atom and a nitrogen atom, and contains on average at least one monovalent organic group containing the acrylic group or α-substituted acrylic group per molecule, with the proviso that the structure does not contain a urethane bond. a is independently an integer of 1 to 10. Y is a fluorine atom or a monovalent group represented by -Z 1 -Q 1 -[Z 2 -X] a . In formula (1), Z1 and a number of Z2s bracketed by [ ] are all bonded to silicon atoms in the Q1 structure. ], and (B) an acrylic compound having a viscosity of 100 mPa·s or less at 25°C and containing one or two (meth)acrylic groups per molecule is contained as an essential component, the mass ratio of component (A) to component (B) is within the range of 0.01<(A)/(B)<10, and no volatile organic compound having no group reactive with the acrylic group is blended.

本発明の含フッ素アクリル組成物は、(A)成分の含フッ素アクリル化合物が、撥水撥油性基としてのパーフルオロポリエーテル基と、アクリル基もしくはα置換アクリル基とを有し、かつ、分子中にウレタン結合を含有しないことから、活性エネルギー線硬化性組成物に添加した際に、優れた撥液性、防汚性、耐摩耗性を付与することができるものである。 The fluorine-containing acrylic composition of the present invention is capable of imparting excellent liquid repellency, stain resistance, and abrasion resistance when added to an active energy ray-curable composition, since the fluorine-containing acrylic compound of component (A) has perfluoropolyether groups as water- and oil-repellent groups, and an acrylic group or an α-substituted acrylic group, and does not contain a urethane bond in the molecule.

本発明の含フッ素アクリル組成物における第一の必須成分である(A)成分の含フッ素アクリル化合物は、下記一般式(1)で表される。なお、本発明において「アクリル化合物」とは、アクリル基、α置換アクリル基を有する化合物の総称であり、各種重合体の側鎖や末端に任意の方法で2個以上のアクリル基、α置換アクリル基を導入した化合物も含む。また本発明において「(メタ)アクリレート」とは、アクリレートとメタクリレートの一方又は両方を示す。
Y-Rf1-Z1-Q1-[Z2-X]a (1)
The fluorine-containing acrylic compound of component (A), which is the first essential component in the fluorine-containing acrylic composition of the present invention, is represented by the following general formula (1). In the present invention, the term "acrylic compound" is a general term for compounds having an acrylic group or an α-substituted acrylic group, and includes compounds in which two or more acrylic groups or α-substituted acrylic groups have been introduced into the side chain or end of various polymers by any method. In the present invention, the term "(meth)acrylate" refers to either or both of acrylate and methacrylate.
Y-Rf 1 -Z 1 -Q 1 -[Z 2 -X] a (1)

上記式(1)中、Rf1は炭素数1~6のパーフルオロアルキレン基と酸素原子によって構成される分子量400~20,000の2価のパーフルオロポリエーテル基であり、Rf1は、炭素数1~6、特に以下の炭素数1~3のパーフルオロオキシアルキレン構造を主な繰り返し単位として有するものが好適である。
-CF2O-
-CF2CF2O-
-CF(CF3)CF2O-
-CF2CF2CF2O-
これらの構造は、いずれか一つの単独重合体、あるいは複数の構造からなるランダム、ブロック重合体でもよい。
In the above formula (1), Rf 1 is a divalent perfluoropolyether group having a molecular weight of 400 to 20,000 constituted by a perfluoroalkylene group having 1 to 6 carbon atoms and an oxygen atom, and Rf 1 is preferably one having a perfluorooxyalkylene structure having 1 to 6 carbon atoms, particularly the following perfluorooxyalkylene structure having 1 to 3 carbon atoms, as a main repeating unit.
-CF2O-
-CF2CF2O-
-CF( CF3 ) CF2O-
-CF 2 CF 2 CF 2 O-
These structures may be a homopolymer of any one of these structures, or a random or block polymer consisting of a plurality of structures.

このような構造を有するRf1の例としては、例えば、以下の構造を挙げることができる。

Figure 0007600894000004
(式中、bは単位毎に独立に1~3の整数である。c、d、e、f、g、hはそれぞれ0~200の整数で、c+d+e+f+g+h=3~200である。これら各単位は直鎖状であっても分岐状であってもよく、また、c、d、e、f、g、hが付された括弧内に示される各繰り返し単位はランダムに結合されていてよい。) Examples of Rf1 having such a structure include the following structures.
Figure 0007600894000004
(In the formula, b is an integer of 1 to 3, independently for each unit. c, d, e, f, g, and h are each an integer of 0 to 200, and c+d+e+f+g+h=3 to 200. Each of these units may be linear or branched, and each repeating unit shown in parentheses with c, d, e, f, g, and h may be randomly bonded.)

上記式において、bは単位毎にそれぞれ独立して1~3の整数である。
また、c、d、e、f、g、hはそれぞれ0~200の整数、好ましくは、cは5~100の整数、dは5~100の整数、eは0~100の整数、fは0~100の整数、gは0~100の整数、hは0~100の整数であり、c+d+e+f+g+h=3~200、好ましくは10~105であり、より好ましくはc+dは10~105、特に15~60の整数であり、e=f=g=h=0である。c+d+e+f+g+hが上記上限値より小さければ密着性や硬化性が良好であり、上記下限値より大きければフルオロポリエーテル基の特徴を十分に発揮することができるので好ましい。
上記式において、各単位は直鎖状であっても分岐状であってもよい。また、c、d、e、f、g、hが付された括弧内に示される各繰り返し単位はランダムに結合されていてよい。
In the above formula, b is an integer of 1 to 3, independently for each unit.
Further, c, d, e, f, g, and h are each an integer of 0 to 200, preferably c is an integer of 5 to 100, d is an integer of 5 to 100, e is an integer of 0 to 100, f is an integer of 0 to 100, g is an integer of 0 to 100, and h is an integer of 0 to 100, and c+d+e+f+g+h=3 to 200, preferably 10 to 105, more preferably c+d is an integer of 10 to 105, particularly 15 to 60, and e=f=g=h=0. If c+d+e+f+g+h is smaller than the upper limit, adhesion and curability are good, and if it is larger than the lower limit, the characteristics of the fluoropolyether group can be fully exhibited, which is preferable.
In the above formula, each unit may be linear or branched, and each repeat unit shown in parentheses with c, d, e, f, g, and h may be randomly bonded.

このような構造を有するRf1の好適な例としては、例えば、以下の構造を挙げることができる。
-CF2O-(CF2O)p(CF2CF2O)q-CF2
(式中、( )で括られた繰り返し単位の配列はランダムであり、pは1~199、好ましくは1~99の整数、qは1~170、好ましくは1~99の整数、p+qは6~200、好ましくは10~100の整数である。)

Figure 0007600894000005
(式中、( )で括られた繰り返し単位の配列はランダムであり、sは0~6の整数、tは1~100の整数、uは1~100の整数、t+uは2~120、好ましくは4~100の整数、s+t+uは3~126、好ましくは4~100の整数である。vは4~120、好ましくは4~80の整数である。) Suitable examples of Rf 1 having such a structure include the following structures.
-CF 2 O- (CF 2 O) p (CF 2 CF 2 O) q -CF 2 -
(In the formula, the arrangement of the repeating units enclosed in ( ) is random, p is an integer of 1 to 199, preferably 1 to 99, q is an integer of 1 to 170, preferably 1 to 99, and p+q is an integer of 6 to 200, preferably 10 to 100.)
Figure 0007600894000005
(In the formula, the arrangement of the repeating units enclosed in ( ) is random, s is an integer of 0 to 6, t is an integer of 1 to 100, u is an integer of 1 to 100, t+u is an integer of 2 to 120, preferably an integer of 4 to 100, and s+t+u is an integer of 3 to 126, preferably an integer of 4 to 100. v is an integer of 4 to 120, preferably an integer of 4 to 80.)

Rf1の分子量は、該当する構造部分の数平均分子量が、それぞれ400~20,000、好ましくは800~10,000の範囲に含まれていればよく、その分子量分布(又は重合度分布)については特に限定されるものではない。なお、本発明において、分子量(又は重合度もしくは繰り返し単位の数)は、フッ素系溶剤を展開溶媒としたゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)分析によるポリスチレン換算の数平均分子量(又は数平均重合度)として求めることができるが、好適には、1H-NMR分析及び19F-NMR分析に基づく含フッ素アクリル化合物の末端構造と主鎖構造との特性ピーク強度比率から算出される数平均分子量(又は数平均重合度)である(以下、同じ)。 The molecular weight of Rf 1 may be such that the number average molecular weight of the corresponding structural portion is within the range of 400 to 20,000, preferably 800 to 10,000, and the molecular weight distribution (or polymerization degree distribution) is not particularly limited. In the present invention, the molecular weight (or polymerization degree or number of repeating units) can be determined as the polystyrene-equivalent number average molecular weight (or number average polymerization degree) by gel permeation chromatography (GPC) analysis using a fluorine-based solvent as the developing solvent, but is preferably the number average molecular weight (or number average polymerization degree) calculated from the characteristic peak intensity ratio of the terminal structure and main chain structure of the fluorine-containing acrylic compound based on 1 H-NMR analysis and 19 F-NMR analysis (hereinafter the same).

上記式(1)において、Z1は独立に、酸素原子、窒素原子及びケイ素原子から選ばれる1種又は2種以上を含んでいてもよい、炭素数1~20の2価の炭化水素基であり、途中環状構造を含んでいてもよく、但し、構造中にウレタン結合を含有しない。Z1の特に好ましい構造としては、以下のものを挙げることができる。なお、下記の構造において、左側の結合手はRf1と、右側の結合手はQ1と結合することが好ましい。
-CH2CH2
-CH2CH2CH2
-CH2CH2CH2CH2
-CH2OCH2CH2
-CH2OCH2CH2CH2

Figure 0007600894000006
In the above formula (1), Z1 is independently a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain one or more atoms selected from oxygen atoms, nitrogen atoms and silicon atoms, and may contain a cyclic structure in the middle, but does not contain a urethane bond in the structure. Particularly preferred structures of Z1 include the following. In the following structures, it is preferable that the bond on the left side is bonded to Rf1 , and the bond on the right side is bonded to Q1 .
-CH2CH2-
-CH 2 CH 2 CH 2 -
-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -
-CH 2 OCH 2 CH 2 -
-CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 -
Figure 0007600894000006

1としては、下記に示すものがより好ましい。
-CH2CH2CH2CH2
-CH2OCH2CH2CH2

Figure 0007600894000007
As Z1 , the following is more preferable.
-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -
-CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 -
Figure 0007600894000007

上記式(1)において、aは独立に1~10の整数であり、好ましくは2~8の整数である。 In the above formula (1), a is independently an integer from 1 to 10, and preferably an integer from 2 to 8.

上記式(1)において、Q1は独立に少なくとも(a+1)個のケイ素原子を含む(a+1)価の連結基であり、環状構造をなしていてもよく、酸素原子、窒素原子及びフッ素原子から選ばれる少なくとも1種を含んでいてもよく、但し、構造中にウレタン結合を含有しない。このようなQ1の好ましいものとして、それぞれ(a+1)個のSi原子を有するシロキサン構造、非置換又はハロゲン置換のシルアルキレン構造、シルアリーレン構造又はこれらの2種以上の組み合わせからなる(a+1)価の連結基が挙げられる。特に好ましい構造として、具体的には、下記の構造が示される。 In the above formula (1), Q1 is an (a+1)-valent linking group that independently contains at least (a+1) silicon atoms, may form a cyclic structure, may contain at least one selected from oxygen atom, nitrogen atom and fluorine atom, but does not contain urethane bond in the structure.Preferable examples of such Q1 include a siloxane structure having (a+1) silicon atoms, an unsubstituted or halogen-substituted silalkylene structure, a silarylene structure, or an (a+1)-valent linking group consisting of a combination of two or more of these.Specifically, the following structure is shown as a particularly preferred structure.

但し、下記式において、aは上記式(1)のaと同じであり、独立に1~10の整数であり、好ましくは2~8の整数である。a’は2~10の整数であり、好ましくは2~7の整数である。rは1~5の整数であり、好ましくは3~5の整数である。各ユニットの並びはランダムであり、(a+1)個、(a’+1)個の各ユニット等の結合手(ケイ素原子)は、上記式(1)における[ ]で括られたa個のZ2及びZ1のいずれかの基と結合する。

Figure 0007600894000008
In the following formula, a is the same as a in formula (1) above and is independently an integer of 1 to 10, preferably an integer of 2 to 8. a' is an integer of 2 to 10, preferably an integer of 2 to 7. r is an integer of 1 to 5, preferably an integer of 3 to 5. The arrangement of each unit is random, and the bonds (silicon atoms) of each of the (a+1) and (a'+1) units are bonded to any one of the groups Z2 and Z1 in the a number of units enclosed in [ ] in formula (1) above.
Figure 0007600894000008

ここで、Tは(a+1)価の連結基であり、例えば以下のものが例示される。

Figure 0007600894000009
Here, T is an (a+1)-valent linking group, and examples thereof include the following.
Figure 0007600894000009

これらの中でも、上記式(1)におけるQ1は、

Figure 0007600894000010
(式中、a’は前述の通りである。)
で表される(a’+1)価の連結基が好ましい。 Among these, Q 1 in the above formula (1) is
Figure 0007600894000010
(In the formula, a' is as defined above.)
A linking group having a valence of (a'+1) represented by the following formula is preferred.

上記式(1)において、Z2は独立に下記式
-CO2O-(OC48i(OC36j(OC24k(OCH2l
(式中、各繰り返し単位は直鎖状であっても分岐状であってもよく、各繰り返し単位同士はランダムに結合されていてよく、i、j、k、lはZ2の分子量が58~748、好ましくは72~300となる範囲において、それぞれ独立に0~10の整数であり(即ち、i、j、k、lの合計は1~10である。)、好ましくはiは0~5の整数、jは0~5の整数、kは0~5の整数、lは0~5の整数であり、i+j+k+l=1~10である。oは2~10の整数、好ましくは2~8の整数である。)で表される2価のアルキレンエーテル基である。なお、上記の構造において、左側の結合手はQ1と、右側の結合手はXと結合することが好ましい。
In the above formula ( 1 ), Z2 independently represents the following formula: -C0H2O- (OC4H8 ) i ( OC3H6 ) j ( OC2H4 ) k ( OCH2 ) l-
(wherein each repeating unit may be linear or branched, and each repeating unit may be bonded randomly, and i, j, k, and l are each independently an integer of 0 to 10 (i.e., the sum of i, j, k, and l is 1 to 10) within the range in which the molecular weight of Z2 is 58 to 748, preferably 72 to 300, and preferably i is an integer of 0 to 5, j is an integer of 0 to 5, k is an integer of 0 to 5, and l is an integer of 0 to 5, and i+j+k+l=1 to 10. o is an integer of 2 to 10, preferably an integer of 2 to 8.) It is a divalent alkylene ether group represented by the following formula. In the above structure, it is preferable that the bond on the left side is bonded to Q1 , and the bond on the right side is bonded to X.

2として、好ましい構造としては、以下のものを挙げることができる。
-CH2CH2OCH2
-CH2CH2OCH2CH2
-CH2CH2OCH2CH2CH2
-CH2CH2CH2OCH2
-CH2CH2CH2(OC24k1(OC36j1(OC48i1
As Z2 , preferred structures include the following.
-CH 2 CH 2 OCH 2 -
-CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 -
-CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 -
-CH 2 CH 2 CH 2 OCH 2 -
-CH 2 CH 2 CH 2 (OC 2 H 4 ) k1 (OC 3 H 6 ) j1 (OC 4 H 8 ) i1 -

ここで、k1は0~10の整数、j1は0~10の整数、i1は0~10の整数であり、Z2の分子量が86~330となればよい。繰り返し単位の配列は、種類にかかわらずランダムである。また各繰り返し単位は単体でなく構造異性体の混合物でもよい。Z2の分子量が58未満であると(B)成分のアクリル化合物と混合しづらくなり、748を超えると該含フッ素アクリル化合物の防汚性付与能が不十分になる。 Here, k1 is an integer from 0 to 10, j1 is an integer from 0 to 10, i1 is an integer from 0 to 10, and the molecular weight of Z2 is 86 to 330. The arrangement of the repeating units is random regardless of the type. Each repeating unit may be a mixture of structural isomers rather than a single unit. If the molecular weight of Z2 is less than 58, it becomes difficult to mix with the acrylic compound of component (B), and if it exceeds 748, the ability of the fluorine-containing acrylic compound to provide antifouling properties becomes insufficient.

2として、特に好ましい構造としては、以下のものが挙げられ、中でもk1が1~4、j1が1~4であるものが好適である。
-CH2CH2CH2(OC24k1
-CH2CH2CH2(OC36j1
Particularly preferred structures for Z2 include the following, and among these, those in which k1 is 1 to 4 and j1 is 1 to 4 are preferred.
-CH 2 CH 2 CH 2 (OC 2 H 4 ) k1 -
-CH 2 CH 2 CH 2 (OC 3 H 6 ) j1 -

上記式(1)において、Xは独立に水素原子、又は酸素原子及び窒素原子から選ばれる少なくとも1種を含んでいてもよいアクリル基もしくはα置換アクリル基を含有する1価の有機基であり、かつ1分子中に平均して少なくとも1個の前記アクリル基もしくはα置換アクリル基を含有する1価の有機基を含有し、但し、構造中にウレタン結合を含有しない。 In the above formula (1), X is independently a hydrogen atom or a monovalent organic group containing an acrylic group or an α-substituted acrylic group which may contain at least one atom selected from oxygen and nitrogen atoms, and contains at least one monovalent organic group containing the acrylic group or α-substituted acrylic group on average per molecule, but does not contain a urethane bond in the structure.

Xとしては、下記式で表される構造が好ましい。

Figure 0007600894000011
(式中、R1はそれぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、メチル基、又はトリフルオロメチル基であり、Z3は単結合、又は炭素数1~18の、エーテル結合及び/又はエステル結合を含んでいてもよい2価又は3価の炭化水素基であり、nは1又は2である。) X is preferably a structure represented by the following formula:
Figure 0007600894000011
(In the formula, R 1 's are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group, Z 3 's are a single bond, or a divalent or trivalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may contain an ether bond and/or an ester bond, and n's are 1 or 2.)

ここで、R1はそれぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、メチル基、又はトリフルオロメチル基であり、水素原子及びメチル基が好ましい。
また、ここで、nは1又は2であり、好ましくは1である。
Here, R 1 is each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group, and a hydrogen atom or a methyl group is preferred.
In addition, n here is 1 or 2, and preferably 1.

また、ここで、Z3は単結合、又は炭素数1~18の、エーテル結合及び/又はエステル結合を含んでいてもよい2価又は3価の炭化水素基である。好ましくは、単結合、又は以下の構造である。
-CH2
-CH2CH2
-CH2CH2CH2

Figure 0007600894000012
In addition, Z3 here is a single bond or a divalent or trivalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may contain an ether bond and/or an ester bond. Preferably, Z3 is a single bond or the following structure:
-CH2-
-CH2CH2-
-CH 2 CH 2 CH 2 -
Figure 0007600894000012

Xとしては、下記式で示される基が好ましい。
-Z’-OC(=O)-CR8=CH2
(式中、R8は水素原子又はメチル基であり、Z’は単結合、メチレン基、エチレン基、又はプロピレン基である。)
X is preferably a group represented by the following formula:
-Z'-OC(=O)-CR 8 =CH 2
(In the formula, R 8 is a hydrogen atom or a methyl group, and Z′ is a single bond, a methylene group, an ethylene group, or a propylene group.)

上記式(1)で表される含フッ素アクリル化合物としては、下記一般式(2)又は(3)で表されるものが好ましい。

Figure 0007600894000013
(式中、Rf1、Z1、Z2、Q1、R1、aは前述の通りである。) The fluorine-containing acrylic compound represented by the above formula (1) is preferably one represented by the following general formula (2) or (3).
Figure 0007600894000013
(In the formula, Rf 1 , Z 1 , Z 2 , Q 1 , R 1 and a are as defined above.)

上記式(1)で表される含フッ素アクリル化合物としては、下記一般式(4)又は(5)で表されるものが更に好ましい。

Figure 0007600894000014
[式中、Rf1、Z1、Q1、aは前述の通りである。Z4は、下記式
-CO2O-(OC36j’(OC24k’(OCH2l’
(式中、各繰り返し単位は直鎖状であっても分岐状であってもよく、各繰り返し単位同士はランダムに結合されていてよく、j’、k’、l’はそれぞれ独立に0~4の整数であり、j’+k’+l’=1~10であり、oは2~10の整数である。)で表される2価のアルキレンエーテル基である。] The fluorine-containing acrylic compound represented by the above formula (1) is more preferably one represented by the following general formula (4) or (5).
Figure 0007600894000014
[wherein Rf 1 , Z 1 , Q 1 and a are as defined above. Z 4 is a group represented by the following formula: -C O H 2 O-(OC 3 H 6 ) j' (OC 2 H 4 ) k' (OCH 2 ) l' -
(In the formula, each repeating unit may be linear or branched, each repeating unit may be randomly bonded to another repeating unit, j', k', and l' are each independently an integer of 0 to 4, j'+k'+l'=1 to 10, and o is an integer of 2 to 10.)

上記式(1)で表される含フッ素アクリル化合物として、より具体的には、下記に示すものが例示できる。

Figure 0007600894000015
Figure 0007600894000016
Figure 0007600894000017
Figure 0007600894000018
Figure 0007600894000019
Figure 0007600894000020
Figure 0007600894000021
(式中、Rf2は-CF2O-(CF2O)p(CF2CF2O)q-CF2-であり、( )で括られた繰り返し単位の配列はランダムであり、R2は独立に水素原子又はメチル基であり、R3は独立に水素原子、メチル基又はフェニル基である。mは2~5の整数である。p、q、p+q、Z4、vは前述の通りである。) More specific examples of the fluorine-containing acrylic compound represented by the above formula (1) include those shown below.
Figure 0007600894000015
Figure 0007600894000016
Figure 0007600894000017
Figure 0007600894000018
Figure 0007600894000019
Figure 0007600894000020
Figure 0007600894000021
(In the formula, Rf 2 is --CF 2 O--(CF 2 O) p (CF 2 CF 2 O) q --CF 2 --, the arrangement of the repeating units enclosed in ( ) is random, R 2 is independently a hydrogen atom or a methyl group, R 3 is independently a hydrogen atom, a methyl group or a phenyl group, m is an integer of 2 to 5, and p, q, p+q, Z 4 and v are as defined above.)

これらの中でも、下記に示すものが特に好ましい。

Figure 0007600894000022
Figure 0007600894000023
Figure 0007600894000024
(式中、Rf2、m、R2、R3、Z4、vは前述の通りである。) Among these, the following are particularly preferred.
Figure 0007600894000022
Figure 0007600894000023
Figure 0007600894000024
(In the formula, Rf2 , m, R2 , R3 , Z4 , and v are as defined above.)

一般式(1)で表される含フッ素アクリル化合物は、特にその合成法を制限されるものではないが、例えば一般式(2)又は(3)で表される含フッ素アクリル化合物の実施形態の一つとして、まず下記一般式(8)又は(9)
F-Rf1-Z1-Q1-[H]a (8)
[H]a-Q1-Z1-Rf1-Z1-Q1-[H]a (9)
(式中、Rf1、Z1、Q1、aは前述の通りであり、式(8)、(9)における[ ]で括られたa個の水素原子(H)はすべて、それぞれQ1構造中のケイ素原子と結合している。)
で表される多官能Si-H基を有するフルオロポリエーテル化合物と、下記一般式(10)

Figure 0007600894000025
(式中、R1、i、j、k、lは前述の通りである。wは0~8の整数である。)
で表されるアルキレンエーテル基を有する(隣接する)末端脂肪族不飽和基(例えば、アルケニル基等の脂肪族不飽和二重結合を末端に含有するアルキル基、又は末端アルケニル基)、及びアクリル基もしくはα置換アクリル基を含有する化合物をヒドロシリル化付加反応させることにより得ることができる。 The synthesis method of the fluorine-containing acrylic compound represented by the general formula (1) is not particularly limited. For example, as an embodiment of the fluorine-containing acrylic compound represented by the general formula (2) or (3), first, a compound represented by the following general formula (8) or (9) is
F-Rf 1 -Z 1 -Q 1 -[H] a (8)
[H] a -Q 1 -Z 1 -Rf 1 -Z 1 -Q 1 -[H] a (9)
(In the formulae, Rf 1 , Z 1 , Q 1 and a are as defined above, and all of the a hydrogen atoms (H) enclosed in [ ] in formulae (8) and (9) are bonded to silicon atoms in the Q 1 structure.)
and a fluoropolyether compound having a polyfunctional Si—H group represented by the following general formula (10):
Figure 0007600894000025
(In the formula, R 1 , i, j, k, and l are as defined above. w is an integer of 0 to 8.)
The above-mentioned alkylene ether groups can be obtained by subjecting a compound containing a terminal aliphatic unsaturated group (for example, an alkyl group having an aliphatic unsaturated double bond at its terminal, such as an alkenyl group, or a terminal alkenyl group) having (adjacent to) an alkylene ether group represented by the following formula:

ここで、上記式(8)、(9)で表される多官能Si-H基を有するフルオロポリエーテル化合物としては、下記に示すものが例示できる。

Figure 0007600894000026
Figure 0007600894000027
Figure 0007600894000028
Figure 0007600894000029
Figure 0007600894000030
Figure 0007600894000031
Figure 0007600894000032
Figure 0007600894000033
Figure 0007600894000034
(式中、Rf2、vは上記と同じである。) Examples of the fluoropolyether compounds having polyfunctional Si--H groups represented by the above formulas (8) and (9) include those shown below.
Figure 0007600894000026
Figure 0007600894000027
Figure 0007600894000028
Figure 0007600894000029
Figure 0007600894000030
Figure 0007600894000031
Figure 0007600894000032
Figure 0007600894000033
Figure 0007600894000034
(In the formula, Rf 2 and v are the same as above.)

また、上記式(10)で表されるアルキレンエーテル基を有する(隣接する)末端脂肪族不飽和基(例えば、アルケニル基等の脂肪族不飽和二重結合を末端に含有するアルキル基、即ち、CH2=CH-で示される外部オレフィン(ビニル基)で末端が封鎖されたアルキル基、又は該外部オレフィン(ビニル基))、及びアクリル基もしくはα置換アクリル基を含有する化合物としては、下記のものが例示できる。
CH2=CHCH2(OC24k2(OC36j2(OC48i2-O-C(=O)-CH=CH2
CH2=CHCH2(OC24k2(OC36j2(OC48i2-O-C(=O)-C(CH3)=CH2
CH2=CH(OC24k2(OC36j2(OC48i2-O-C(=O)-CH=CH2
CH2=CH(OC24k2(OC36j2(OC48i2-O-C(=O)-C(CH3)=CH2
(式中、k2は0~10の整数、j2は0~10の整数、i2は0~10の整数、i2+j2+k2=1~16であり、式(10)のCH2=CH-Cw2w-(OC48i(OC36j(OC24k(OCH2l-に相当する部分の分子量が57~747となればよい。繰り返し単位の配列は、種類にかかわらずランダムである。また各繰り返し単位は単体でなく構造異性体の混合物でもよい。)
Furthermore, examples of compounds containing a terminal aliphatic unsaturated group (adjacent to) the alkylene ether group represented by the above formula (10) (for example, an alkyl group containing an aliphatic unsaturated double bond at its terminal, such as an alkenyl group, i.e., an alkyl group whose terminal is blocked with an external olefin (vinyl group) represented by CH2 =CH-, or the external olefin (vinyl group)) and an acrylic group or an α-substituted acrylic group include the following.
CH 2 =CHCH 2 (OC 2 H 4 ) k2 (OC 3 H 6 ) j2 (OC 4 H 8 ) i2 -O-C(=O)-CH=CH 2
CH 2 =CHCH 2 (OC 2 H 4 ) k2 (OC 3 H 6 ) j2 (OC 4 H 8 ) i2 -O-C(=O)-C(CH 3 )=CH 2
CH 2 =CH(OC 2 H 4 ) k2 (OC 3 H 6 ) j2 (OC 4 H 8 ) i2 -OC(=O)-CH=CH 2
CH 2 =CH(OC 2 H 4 ) k2 (OC 3 H 6 ) j2 (OC 4 H 8 ) i2 -OC(=O)-C(CH 3 )=CH 2
(In the formula, k2 is an integer from 0 to 10, j2 is an integer from 0 to 10, i2 is an integer from 0 to 10, i2+j2+k2=1 to 16 , and the molecular weight of the portion corresponding to CH2 =CH- CwH2w- (OC4H8 ) i ( OC3H6 ) j ( OC2H4 ) k ( OCH2 ) l- in formula ( 10 ) should be 57 to 747. The arrangement of the repeating units is random regardless of the type. Furthermore, each repeating unit may not be a single unit but may be a mixture of structural isomers.)

中でも特に以下のものが好適である。
CH2=CHCH2-(OC24k3-O-C(=O)-C(CH3)=CH2
CH2=CHCH2-(OC36j3-O-C(=O)-C(CH3)=CH2
(式中、k3は1~4の整数であり、j3は1~4の整数である。)
Among these, the following are particularly preferred:
CH 2 =CHCH 2 -(OC 2 H 4 ) k3 -OC(=O)-C(CH 3 )=CH 2
CH 2 =CHCH 2 -(OC 3 H 6 ) j3 -OC(=O)-C(CH 3 )=CH 2
(In the formula, k3 is an integer from 1 to 4, and j3 is an integer from 1 to 4.)

従来、ヒドロシリル化付加反応により含フッ素化合物にアクリル基もしくはα置換アクリル基を導入する場合には、主としてアリルメタクリレートが用いられていたが、アリルメタクリレート中のアリル基(末端脂肪族不飽和基)はヒドロシリル化付加反応において反応性が低いため、反応部位として、目的とするアリル基(末端脂肪族不飽和基)だけでなく、副反応としてメタクリル基においてもヒドロシリル化付加反応が進行してしまうために不適である。本発明では、アルキレンエーテル基を有する(隣接する)末端脂肪族不飽和基、及びアクリル基もしくはα置換アクリル基を含有する化合物を用いることで当該末端脂肪族不飽和基の反応性が十分担保されるため、副反応のアクリル基もしくはα置換アクリル基のヒドロシリル付加の進行が有効に抑制される。 Conventionally, allyl methacrylate has been mainly used when introducing acrylic groups or α-substituted acrylic groups into fluorine-containing compounds by hydrosilylation addition reactions, but the allyl group (terminal aliphatic unsaturated group) in allyl methacrylate has low reactivity in hydrosilylation addition reactions, and therefore is unsuitable because the hydrosilylation addition reaction proceeds not only at the target allyl group (terminal aliphatic unsaturated group) as a reaction site, but also at the methacrylic group as a side reaction. In the present invention, the reactivity of the terminal aliphatic unsaturated group (adjacent to the terminal aliphatic unsaturated group) having an alkylene ether group is sufficiently guaranteed by using a compound containing an acrylic group or α-substituted acrylic group, and the hydrosilylation addition of the acrylic group or α-substituted acrylic group as a side reaction is effectively suppressed.

上記式(8)、(9)で表される多官能Si-H基を有するフルオロポリエーテル化合物と、式(10)で表される末端脂肪族不飽和基、及びアクリル基もしくはα置換アクリル基を含有する化合物は、これらを混合攪拌し、白金族金属系の付加反応触媒存在下、反応温度50~150℃、好ましくは60~120℃で、1分~72時間、特に5分~12時間反応を行うことが望ましい。反応温度が低すぎると反応が十分に進行しないまま停止してしまう場合があり、高すぎるとヒドロシリル化の反応熱による温度上昇で反応が制御できなくなり、突沸や原料の分解などが起こる場合がある。 The fluoropolyether compound having polyfunctional Si-H groups represented by the above formulas (8) and (9) and the compound containing a terminal aliphatic unsaturated group and an acrylic group or an α-substituted acrylic group represented by formula (10) are mixed and stirred, and reacted in the presence of a platinum group metal-based addition reaction catalyst at a reaction temperature of 50 to 150°C, preferably 60 to 120°C, for 1 minute to 72 hours, and particularly 5 minutes to 12 hours. If the reaction temperature is too low, the reaction may stop before proceeding sufficiently, and if it is too high, the reaction may become uncontrollable due to the temperature rise caused by the heat of reaction of hydrosilylation, and bumping or decomposition of the raw materials may occur.

この場合、式(8)、(9)で表される多官能Si-H基を有するフルオロポリエーテル化合物と、式(10)で表される末端脂肪族不飽和基、及びアクリル基もしくはα置換アクリル基を含有する化合物の仕込み比率は、式(8)又は(9)で表される多官能Si-H基を有するフルオロポリエーテル化合物の[ ]で括られたHの総モル数に対して、式(10)で表される末端脂肪族不飽和基、及びアクリル基もしくはα置換アクリル基を含有する化合物の不飽和基を0.8~5倍モル、特に1~2倍モル使用して反応させることが望ましい。式(10)で表される末端脂肪族不飽和基、及びアクリル基もしくはα置換アクリル基を含有する化合物が、これより少なすぎると式(8)、(9)で表される多官能Si-H基を有するフルオロポリエーテル化合物においてSi-H基が多く残存してしまい目的とする効果が得られない可能性が出てくる。これ以上多すぎると反応溶液の均一性が低下して反応速度が不安定となり、また反応後に式(10)で表される末端脂肪族不飽和基、及びアクリル基もしくはα置換アクリル基を含有する化合物の除去を行う場合に加熱、減圧、抽出等の条件を余剰の未反応成分が増える分だけ厳しくする必要が出てくる。 In this case, the ratio of the charge of the fluoropolyether compound having a polyfunctional Si-H group represented by formula (8) or (9) and the compound containing a terminal aliphatic unsaturated group represented by formula (10) and an acrylic group or an α-substituted acrylic group is preferably 0.8 to 5 times, particularly 1 to 2 times, the molar amount of the unsaturated group of the compound containing a terminal aliphatic unsaturated group represented by formula (10) and an acrylic group or an α-substituted acrylic group relative to the total moles of H enclosed in [ ] of the fluoropolyether compound having a polyfunctional Si-H group represented by formula (8) or (9). If the amount of the compound containing a terminal aliphatic unsaturated group represented by formula (10) and an acrylic group or an α-substituted acrylic group is too small, there is a possibility that a large amount of Si-H groups will remain in the fluoropolyether compound having a polyfunctional Si-H group represented by formula (8) or (9), and the desired effect will not be obtained. If the amount is too large, the uniformity of the reaction solution decreases, the reaction rate becomes unstable, and when removing the terminal aliphatic unsaturated group represented by formula (10) and the compound containing an acrylic group or an α-substituted acrylic group after the reaction, the conditions for heating, decompression, extraction, etc. must be made stricter in proportion to the increase in the amount of excess unreacted components.

付加反応触媒は、例えば、白金、ロジウム又はパラジウム等の白金族金属を含む化合物を使用することができる。中でも白金を含む化合物が好ましく、ヘキサクロロ白金(IV)酸六水和物、白金カルボニルビニルメチル錯体、白金-ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体、白金-シクロビニルメチルシロキサン錯体、白金-オクチルアルデヒド/オクタノール錯体、塩化白金酸とオレフィン、アルデヒド、ビニルシロキサン又はアセチレンアルコール類等との錯体、あるいは活性炭に担持された白金を用いることができる。
付加反応触媒の配合量は、式(8)又は(9)で表される多官能Si-H基を有するフルオロポリエーテル化合物に対し、含まれる金属量が0.1~5,000質量ppmとなることが好ましく、より好ましくは0.1~1,000質量ppmである。
The addition reaction catalyst may be, for example, a compound containing a platinum group metal such as platinum, rhodium, or palladium. Of these, a compound containing platinum is preferred, and examples of the compound that may be used include hexachloroplatinic (IV) acid hexahydrate, platinum carbonylvinylmethyl complex, platinum-divinyltetramethyldisiloxane complex, platinum-cyclovinylmethylsiloxane complex, platinum-octylaldehyde/octanol complex, complexes of chloroplatinic acid with olefins, aldehydes, vinylsiloxanes, acetylene alcohols, and the like, and platinum supported on activated carbon.
The amount of the addition reaction catalyst to be added is preferably such that the metal content is 0.1 to 5,000 ppm by mass, more preferably 0.1 to 1,000 ppm by mass, relative to the fluoropolyether compound having a polyfunctional Si—H group represented by formula (8) or (9).

上記の付加反応は、溶剤が存在しなくても実施可能であるが、必要に応じて溶剤で希釈してもよい。このとき希釈溶剤は、トルエン、キシレン、イソオクタンなど、広く一般に用いられている有機溶剤を利用することができる。このような有機溶剤としては、沸点が目的とする反応温度以上でかつ反応を阻害せず、反応後に生成する式(2)又は(3)で表される含フッ素アクリル化合物が、上記反応温度において可溶であるものが好ましい。例えば、m-キシレンヘキサフロライド、ベンゾトリフロライド等のフッ素変性芳香族炭化水素系溶剤、メチルパーフルオロブチルエーテル等のフッ素変性エーテル系溶剤等の部分フッ素変性された溶剤が望ましく、特にm-キシレンヘキサフロライドが好ましい。
溶剤を使用する場合、その使用量は、式(8)又は(9)で表される多官能Si-H基を有するフルオロポリエーテル化合物100質量部に対して、好ましくは5~2,000質量部であり、より好ましくは50~500質量部である。これより少なければ溶剤による希釈の効果が薄く、多ければ希釈度が高くなりすぎて反応速度の低下を招く場合がある。
The above-mentioned addition reaction can be carried out even in the absence of a solvent, but may be diluted with a solvent as necessary. In this case, the dilution solvent may be a widely used organic solvent such as toluene, xylene, isooctane, etc. As such an organic solvent, it is preferable that the boiling point is equal to or higher than the target reaction temperature, does not inhibit the reaction, and the fluorine-containing acrylic compound represented by formula (2) or (3) produced after the reaction is soluble at the above-mentioned reaction temperature. For example, partially fluorine-modified solvents such as fluorine-modified aromatic hydrocarbon solvents such as m-xylene hexafluoride and benzotrifluoride, and fluorine-modified ether solvents such as methyl perfluorobutyl ether are desirable, and m-xylene hexafluoride is particularly preferable.
When a solvent is used, the amount of the solvent used is preferably 5 to 2,000 parts by mass, more preferably 50 to 500 parts by mass, based on 100 parts by mass of the fluoropolyether compound having a polyfunctional Si-H group represented by formula (8) or (9). If the amount is less than this, the effect of dilution by the solvent is weak, and if the amount is more, the degree of dilution becomes too high, which may lead to a decrease in the reaction rate.

反応終了後、未反応の式(10)で表される末端脂肪族不飽和基、及びアクリル基もしくはα置換アクリル基を含有する化合物や希釈溶剤を減圧留去、抽出、吸着等の公知の方法で除去することで、式(2)又は(3)で表される含フッ素アクリル化合物を得ることができる。 After the reaction is completed, the unreacted terminal aliphatic unsaturated group represented by formula (10), and the compound containing an acrylic group or an α-substituted acrylic group, and the diluting solvent can be removed by a known method such as vacuum distillation, extraction, or adsorption to obtain the fluorine-containing acrylic compound represented by formula (2) or (3).

以上のような反応で得られる一般式(1)で表される含フッ素アクリル化合物は、濃縮、カラム精製、蒸留、抽出等の精製単離操作を行い使用する。 The fluorine-containing acrylic compound represented by general formula (1) obtained by the above reaction is used after purification and isolation procedures such as concentration, column purification, distillation, and extraction.

このようにして得られた含フッ素アクリル化合物は、揮発性有機化合物(揮発性有機溶剤)を含有していないものとなる。なお、(A)含フッ素アクリル化合物は、1種単独でも2種以上を併用してもよい。 The fluorine-containing acrylic compound thus obtained does not contain a volatile organic compound (volatile organic solvent). The fluorine-containing acrylic compound (A) may be used alone or in combination of two or more kinds.

本発明の含フッ素アクリル組成物における第二の必須成分は、(B)25℃における粘度が100mPa・s以下で、1分子中に(メタ)アクリル基を1個又は2個含むアクリル化合物である。(B)成分のアクリル化合物は、アクリル構造以外の酸素原子、窒素原子を含んでいてもよく、具体的には、エーテル結合、ウレタン結合、イソシアネート基、水酸基を含んでいてもよい。 The second essential component in the fluorine-containing acrylic composition of the present invention is (B) an acrylic compound having a viscosity of 100 mPa·s or less at 25°C and containing one or two (meth)acrylic groups per molecule. The acrylic compound of component (B) may contain oxygen atoms and nitrogen atoms other than the acrylic structure, and specifically may contain an ether bond, a urethane bond, an isocyanate group, or a hydroxyl group.

(B)成分は、(A)成分との溶解性から、25℃における粘度が100mPa・s以下であり、好ましくは0.4~20mPa・sである。25℃における粘度が100mPa・sを超えると(A)成分と混合しづらくなり、かつハンドリング性に劣る。本発明において、粘度は回転粘度計(例えば、BL型,GH型、BS型、コーンプレート型、レオメータ等)によって測定することができる(以下、同じ)。 The viscosity of component (B) at 25°C is 100 mPa·s or less, preferably 0.4 to 20 mPa·s, due to its solubility with component (A). If the viscosity at 25°C exceeds 100 mPa·s, it becomes difficult to mix with component (A) and handling becomes poor. In the present invention, the viscosity can be measured using a rotational viscometer (e.g., BL type, GH type, BS type, cone-plate type, rheometer, etc.) (hereinafter the same).

このような(B)成分のうち分子中に1個の(メタ)アクリル基を有する化合物の好ましい例として、具体的には、下記一般式(6)で表されるものが示される。
CH2=CR5C(=O)OR4 (6)
(式中、R4はウレタン結合、エーテル結合、イソシアネート基又は水酸基を含んでいてもよい炭素数1~20の1価の炭化水素基である。R5は水素原子、メチル基、フッ素原子又は炭素数1~6のフルオロアルキル基である。)
Of such components (B), preferred examples of compounds having one (meth)acryl group in the molecule include those represented by the following general formula (6).
CH 2 =CR 5 C(=O)OR 4 (6)
(In the formula, R4 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a urethane bond, an ether bond, an isocyanate group, or a hydroxyl group. R5 is a hydrogen atom, a methyl group, a fluorine atom, or a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.)

上記式(6)において、R4はウレタン結合、エーテル結合、イソシアネート基又は水酸基を含んでいてもよい炭素数1~20の1価の炭化水素基であり、炭素数1~20、好ましくは1~10のアルキル基、炭素数6~20、好ましくは6~10のアリール基又は炭素数7~20、好ましくは7~10のアラルキル基であることが好ましく、これらは分岐していても環状をなしていてもよく、脂肪族不飽和(二重)結合、ウレタン結合、エーテル結合、イソシアネート基、水酸基を含んでいてもよい。R4として、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、2-エチル-ヘキシル基、イソデシル基、トリデシル基、イソステアリル基、フェニル基、ベンジル基、イソボルニル基、ジシクロペンタニル基、ジシクロペンテニル基、フルフリル基、テトラヒドロフルリル基、テトラヒドロピラニル基、2-(2-エトキシエトキシ)エチル基、-CH2CH2-OH、-CH2CH(CH3)-OH、-CH2CH2CH2-OH、-CH2CH2CH2CH2-OH、-CH2CH2CH2CH2CH2-OH、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-OH、4-ヒドロキシシクロヘキシル基、-CH2CH2-NCO等を挙げることができる。
また、R5は水素原子、メチル基、フッ素原子、又はトリフルオロメチル基、トリフルオロプロピル基、ノナフルオロブチル基等の炭素数1~6のフルオロアルキル基であり、特に水素原子、メチル基、フッ素原子、トリフルオロメチル基が好ましい。
In the above formula (6), R4 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a urethane bond, an ether bond, an isocyanate group, or a hydroxyl group, and is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, preferably 6 to 10 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, preferably 7 to 10 carbon atoms, which may be branched or cyclic and may contain an aliphatic unsaturated (double) bond, a urethane bond, an ether bond, an isocyanate group, or a hydroxyl group. Specific examples of R 4 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an isobutyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, an octyl group, a 2-ethyl-hexyl group, an isodecyl group, a tridecyl group, an isostearyl group, a phenyl group, a benzyl group, an isobornyl group, a dicyclopentanyl group, a dicyclopentenyl group, a furfuryl group, a tetrahydrofuryl group, a tetrahydropyranyl group, a 2-(2-ethoxyethoxy)ethyl group, -CH 2 CH 2 -OH, -CH 2 CH(CH 3 )-OH, -CH 2 CH 2 CH 2 -OH, -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -OH, -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -OH, -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -OH, -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -OH, -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -OH , Examples include --OH, a 4-hydroxycyclohexyl group, and --CH 2 CH 2 --NCO.
R 5 is a hydrogen atom, a methyl group, a fluorine atom, or a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a trifluoromethyl group, a trifluoropropyl group or a nonafluorobutyl group, and particularly preferably a hydrogen atom, a methyl group, a fluorine atom or a trifluoromethyl group.

このような化合物として、更に具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、2-エチル-ヘキシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、2-(2-エトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、5-ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、6-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコール-(メタ)アクリル酸-安息香酸エステル等が挙げられる。 More specifically, such compounds include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, hexyl (meth)acrylate, n-octyl (meth)acrylate, 2-ethyl-hexyl (meth)acrylate, isodecyl (meth)acrylate, tridecyl (meth)acrylate, isostearyl (meth)acrylate, 2-(2-ethoxyethoxy)ethyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl ... Examples of such acrylates include hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 3-hydroxypropyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, 5-hydroxypentyl (meth)acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth)acrylate, 4-hydroxycyclohexyl (meth)acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate, and neopentyl glycol-(meth)acrylic acid-benzoic acid ester.

また、式(6)に該当しない化合物、例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシド、テトラメチレンオキシド、ラクトン等の繰り返し単位構造を有し、各種アルコキシ末端を有するアクリレート化合物のような、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノールEO付加物アクリレート等の名称で市販されている(メタ)アクリル化合物であっても25℃における粘度が100mPa・s以下であれば使用することができる。 In addition, compounds not falling under formula (6), such as acrylate compounds having a repeating unit structure of ethylene oxide, propylene oxide, tetramethylene oxide, lactone, etc. and having various alkoxy terminals, such as commercially available (meth)acrylic compounds under the names of methoxypolyethylene glycol (meth)acrylate, phenoxypolyethylene glycol (meth)acrylate, methoxypolypropylene glycol (meth)acrylate, nonylphenol EO adduct acrylate, etc., can also be used as long as they have a viscosity of 100 mPa·s or less at 25°C.

更に、(B)成分のうち分子中に2個の(メタ)アクリル基を有する化合物の好ましい例として、具体的には、下記一般式(7)で表されるものが示される。
CH2=CR7C(=O)O-R6-O(O=)CR7C=CH2 (7)
(式中、R6はウレタン結合、エーテル結合、イソシアネート基又は水酸基を含んでいてもよい炭素数1~20の2価の炭化水素基である。R7はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、フッ素原子又は炭素数1~6のフルオロアルキル基である。)
Furthermore, among the components (B), preferred examples of compounds having two (meth)acryl groups in the molecule include those represented by the following general formula (7).
CH 2 =CR 7 C(=O)OR 6 -O(O=)CR 7 C=CH 2 (7)
(In the formula, R6 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a urethane bond, an ether bond, an isocyanate group, or a hydroxyl group. Each R7 is independently a hydrogen atom, a methyl group, a fluorine atom, or a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.)

上記式(7)において、R6はウレタン結合、エーテル結合、イソシアネート基又は水酸基を含んでいてもよい炭素数1~20の2価の炭化水素基であり、炭素数1~20、好ましくは1~10のアルキレン基、炭素数6~20、好ましくは6~10のアリーレン基又は炭素数7~20、好ましくは7~10のアラルキレン基であることが好ましく、これらは分岐していても環状をなしていてもよく、脂肪族不飽和(二重)結合、ウレタン結合、エーテル結合、イソシアネート基、水酸基を含んでいてもよい。R6として、具体的には、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基(トリメチレン基、メチルエチレン基)、ブチレン基(テトラメチレン基、メチルプロピレン基)、ヘキシレン基(ヘキサメチレン基)、シクロヘキシレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デカメチレン基、-CH2CH2-O-CH2CH2-、-C36-O-C36-、フェニレン基、ジシクロペンタニレン基、ジシクロペンテニレン基、フルフリレン基、テトラヒドロフルリレン基、テトラヒドロピラニレン基等を挙げることができる。
また、R7はそれぞれ独立に、水素原子、メチル基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロプロピル基、又はノナフルオロブチル基等の炭素数1~6のフルオロアルキル基であり、特に水素原子、メチル基、フッ素原子、トリフルオロメチル基が好ましい。
In the above formula (7), R 6 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a urethane bond, an ether bond, an isocyanate group, or a hydroxyl group, and is preferably an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, an arylene group having 6 to 20 carbon atoms, preferably 6 to 10 carbon atoms, or an aralkylene group having 7 to 20 carbon atoms, preferably 7 to 10 carbon atoms, which may be branched or cyclic and may contain an aliphatic unsaturated (double) bond, a urethane bond, an ether bond, an isocyanate group, or a hydroxyl group. Specific examples of R6 include a methylene group, an ethylene group, a propylene group (trimethylene group, methylethylene group), a butylene group (tetramethylene group, methylpropylene group), a hexylene group (hexamethylene group), a cyclohexylene group, an octamethylene group, a nonamethylene group, a decamethylene group, -CH2CH2- O- CH2CH2-, -C3H6 - O - C3H6- , a phenylene group, a dicyclopentanylene group, a dicyclopentenylene group, a furfurylene group , a tetrahydrofulrylene group, and a tetrahydropyranylene group.
Each R 7 is independently a hydrogen atom, a methyl group, a fluorine atom, a trifluoromethyl group, a trifluoropropyl group, a nonafluorobutyl group or other fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and particularly preferably a hydrogen atom, a methyl group, a fluorine atom or a trifluoromethyl group.

このような化合物として、更に具体的には、1,3-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。 Specific examples of such compounds include 1,3-butanediol di(meth)acrylate, 1,4-butanediol di(meth)acrylate, dipropylene glycol di(meth)acrylate, tripropylene glycol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, propylene glycol di(meth)acrylate, nonanediol di(meth)acrylate, 1,10-decanediol di(meth)acrylate, etc.

(B)成分のアクリル化合物として、フッ素原子で置換されたアルキル基を含むものを用いてもよい。ただし、フッ素原子で置換されたアルキル基を含むアクリル化合物は、フッ素原子を含まないアクリル化合物と比して環境負荷懸念が強い。VOC排出規制の観点から、(B)成分のアクリル化合物としては、フッ素原子で置換されたアルキル基を含むアクリル化合物の含有量は少ないことが望ましく、フッ素原子で置換されたアルキル基を含むアクリル化合物を含有しないことが特に望ましい。 The acrylic compound of component (B) may contain an alkyl group substituted with a fluorine atom. However, acrylic compounds containing an alkyl group substituted with a fluorine atom are of greater concern for the environmental impact than acrylic compounds that do not contain fluorine atoms. From the standpoint of VOC emission regulations, it is desirable for the acrylic compound of component (B) to contain a small amount of acrylic compounds containing an alkyl group substituted with a fluorine atom, and it is particularly desirable for the acrylic compound of component (B) to contain no acrylic compounds containing an alkyl group substituted with a fluorine atom.

(B)成分は単一でもあるいは上記定義に当てはまる複数の化合物の混合物でもよく、混合物の場合は(B)成分に該当する化合物の含有量の合計を(B)成分の含有量として計算すればよい。(B)成分に該当する化合物は、必要に応じて公知の方法で合成可能であるが、試薬メーカー等から各種のものが市販されており、これをそのまま使用することもできる。 Component (B) may be a single compound or a mixture of multiple compounds that meet the above definition. In the case of a mixture, the total content of the compounds that fall under component (B) can be calculated as the content of component (B). Compounds that fall under component (B) can be synthesized by known methods as necessary, but various compounds are commercially available from reagent manufacturers, etc., and these can also be used as they are.

本発明の第一の実施形態である含フッ素アクリル組成物は、上記(A)、(B)成分を必須成分とし、(A)成分と(B)成分の質量比が0.01<(A)/(B)<10、好ましくは0.015≦(A)/(B)≦8、より好ましくは0.02≦(A)/(B)≦5の範囲内である。
本発明の別な実施形態として、該含フッ素アクリル組成物を後述する活性エネルギー線硬化性組成物(E)と混合して含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物とし、これを塗布、硬化した場合に、基材上に撥液性、防汚性の硬化物層を与えることができるが、この撥液性、防汚性は、活性エネルギー線硬化性組成物(E)の成分中に分散した(A)成分が硬化物層表面に存在することで発現する。このため上記質量比(A)/(B)が0.01以下の場合には含フッ素アクリル組成物中の(A)成分の含有量が小さくなりすぎて最終的な撥液性、防汚性の発現が困難となる。一方、上記質量比(A)/(B)が10以上となった場合には、(A)成分の粘度の高さにより作業性が低下し、かつ、(E)成分との相溶性や混合性が低下する。
The fluorinated acrylic composition of the first embodiment of the present invention contains the above-mentioned components (A) and (B) as essential components, and the mass ratio of component (A) to component (B) is within the range of 0.01<(A)/(B)<10, preferably 0.015≦(A)/(B)≦8, and more preferably 0.02≦(A)/(B)≦5.
In another embodiment of the present invention, the fluorine-containing acrylic composition is mixed with the active energy ray curable composition (E) described later to form a fluorine-containing active energy ray curable composition, which is then applied and cured to provide a liquid-repellent and stain-resistant cured layer on a substrate. The liquid-repellent and stain-resistant properties are expressed by the presence of the component (A) dispersed in the component of the active energy ray curable composition (E) on the surface of the cured layer. Therefore, when the mass ratio (A)/(B) is 0.01 or less, the content of the component (A) in the fluorine-containing acrylic composition becomes too small, making it difficult to finally express the liquid-repellent and stain-resistant properties. On the other hand, when the mass ratio (A)/(B) is 10 or more, the workability decreases due to the high viscosity of the component (A), and the compatibility and mixability with the component (E) decrease.

(A)/(B)が上記の範囲である場合の含フッ素アクリル組成物の25℃における粘度は、好ましくは0.1~10,000mPa・sであり、より好ましくは0.5~5,000mPa・sであり、更に好ましくは1~1,000mPa・sである。このような粘度を有する場合、ハンドリング性が良好な硬化性組成物が得られる。 When (A)/(B) is within the above range, the viscosity of the fluorinated acrylic composition at 25°C is preferably 0.1 to 10,000 mPa·s, more preferably 0.5 to 5,000 mPa·s, and even more preferably 1 to 1,000 mPa·s. When the composition has such a viscosity, a curable composition with good handleability is obtained.

本発明の含フッ素アクリル組成物は、アクリル基と反応する基を持たない揮発性有機化合物(特には、分子中に(メタ)アクリル基を含有しない非反応性の揮発性有機化合物(又は揮発性有機溶剤))が配合されていないもの(即ち、無溶剤系の含フッ素アクリル組成物)である。 The fluorine-containing acrylic composition of the present invention is one that does not contain a volatile organic compound that does not have a group that reacts with an acrylic group (particularly a non-reactive volatile organic compound (or volatile organic solvent) that does not contain a (meth)acrylic group in the molecule) (i.e., a solvent-free fluorine-containing acrylic composition).

本発明の含フッ素アクリル組成物は、後述する活性エネルギー線硬化性組成物(E)に添加して含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物とすることができる。
含フッ素アクリル組成物の添加量は、後述する活性エネルギー線硬化性組成物(E)100質量部に対し、0.005~40質量部、好ましくは0.01~20質量部である。該化合物の配合量がこれ以上少なくなると、硬化物を形成した際に該化合物を表面に十分配置することができないことから期待する撥液性、防汚性を示すことができず、これより大きくなると硬化物層の強度や硬度に対する含フッ素アクリル化合物の影響が大きくなりすぎ、本来の活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物特性が失われてしまう。
The fluorine-containing acrylic composition of the present invention can be added to an active energy ray-curable composition (E) described below to form a fluorine-containing active energy ray-curable composition.
The amount of the fluorine-containing acrylic composition added is 0.005 to 40 parts by mass, preferably 0.01 to 20 parts by mass, based on 100 parts by mass of the active energy ray-curable composition (E) described below. If the amount of the compound is less than this, the compound cannot be sufficiently arranged on the surface when a cured product is formed, and the expected liquid repellency and antifouling properties cannot be exhibited, whereas if the amount is greater than this, the effect of the fluorine-containing acrylic compound on the strength and hardness of the cured product layer becomes too large, resulting in the loss of the original cured product properties of the active energy ray-curable composition.

活性エネルギー線硬化性組成物(E)は、紫外線、電子線等の活性エネルギー線の照射により硬化物を与えるものであれば、特に制限はされないが、特にアクリル化合物(Ea)、光重合開始剤(Eb)を含むことが好ましい。 The active energy ray curable composition (E) is not particularly limited as long as it gives a cured product when irradiated with active energy rays such as ultraviolet rays or electron beams, but it is particularly preferable that the composition contains an acrylic compound (Ea) and a photopolymerization initiator (Eb).

アクリル化合物(Ea)としては1官能、多官能にかかわらず使用できる。例えば上述した(B)成分である1官能及び2官能のアクリル化合物を用いることもできるが、(Ea)成分としては特に1分子中に2個以上のアクリル基を有する非フッ素化アクリル化合物を含むことが好ましい。 The acrylic compound (Ea) can be either monofunctional or polyfunctional. For example, the monofunctional and bifunctional acrylic compounds of component (B) described above can be used, but it is particularly preferable for component (Ea) to contain a non-fluorinated acrylic compound having two or more acrylic groups in one molecule.

このような非フッ素化アクリル化合物としては、1分子中に2個以上アクリル基やα置換アクリル基を有するものであればよく、例えば、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキシド変性ジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸EO変性トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、トリス(メタ)アクリロイルオキシエチルフォスフェート、フタル酸水素-(2,2,2-トリ-(メタ)アクリロイルオキシメチル)エチル、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ソルビトールヘキサ(メタ)アクリレート等の2~6官能の(メタ)アクリル化合物、これらの(メタ)アクリル化合物をエチレンオキシド、プロピレンオキシド、エピクロルヒドリン、脂肪酸、アルキル変性品、エポキシ樹脂にアクリル酸を付加させて得られるエポキシアクリレート類、及びアクリル酸エステル共重合体の側鎖に(メタ)アクリロイル基を導入した共重合体等を含むものが好適に挙げられる。 Such non-fluorinated acrylic compounds may be any compounds having two or more acrylic groups or α-substituted acrylic groups in one molecule, such as 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, isocyanuric acid ethylene oxide modified di(meth)acrylate, isocyanuric acid EO modified tri(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, glycerol tri(meth)acrylate, tris(meth)acryloyloxyethyl phosphate, hydrogen phthalate-(2,2,2-tri-(meth)acryloyloxymethyl) phthalate, and the like. Preferred examples of the (meth)acrylic compound include difunctional to hexafunctional (meth)acrylic compounds such as ethyl acrylate, glycerol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, and sorbitol hexa(meth)acrylate; epoxy acrylates obtained by adding acrylic acid to these (meth)acrylic compounds with ethylene oxide, propylene oxide, epichlorohydrin, fatty acids, or alkyl-modified products; and copolymers in which a (meth)acryloyl group has been introduced into the side chain of an acrylic acid ester copolymer.

また、ウレタンアクリレート類、ポリイソシアネートに水酸基を有する(メタ)アクリレートを反応させて得られるもの、ポリイソシアネートと末端ジオールのポリエステルに水酸基を有する(メタ)アクリレートを反応させて得られるもの、ポリオールに過剰のジイソシアネートを反応させて得られるポリイソシアネートに水酸基を有する(メタ)アクリレートを反応させて得られるもの等を使用することもできる。中でも、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-アクリロイロキシプロピルメタクリレート、及びペンタエリスリトールトリアクリレートから選ばれる水酸基を有する(メタ)アクリレートと、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、メチレンビス(4-シクロヘキシルイソシアネート)、2-メチル-1,3-ジイソシアナトシクロヘキサン、2-メチル-1,5-ジイソシアナトシクロヘキサン及びジフェニルメタンジイソシアネートから選ばれるポリイソシアネートを反応させたウレタンアクリレート類等を好適に挙げることができる。 It is also possible to use urethane acrylates, those obtained by reacting a polyisocyanate with a (meth)acrylate having a hydroxyl group, those obtained by reacting a polyester of polyisocyanate and a terminal diol with a (meth)acrylate having a hydroxyl group, those obtained by reacting a polyisocyanate obtained by reacting an excess of diisocyanate with a polyol, and the like. Among these, preferred examples include urethane acrylates obtained by reacting a (meth)acrylate having a hydroxyl group selected from 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxy-3-acryloyloxypropyl methacrylate, and pentaerythritol triacrylate with a polyisocyanate selected from hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, tolylene diisocyanate, lysine diisocyanate, norbornane diisocyanate, 1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, methylene bis(4-cyclohexylisocyanate), 2-methyl-1,3-diisocyanatocyclohexane, 2-methyl-1,5-diisocyanatocyclohexane, and diphenylmethane diisocyanate.

また、1分子中に2個以上のアクリル基又はα置換アクリル基を有しウレタン結合を有さない多官能アクリル化合物、又はこの多官能アクリル化合物と、脂肪族ポリイソシアネートと水酸基を有するアクリル化合物とを反応させて得られた1分子中に3つ以上のアクリル基又はα置換アクリル基を有する多官能ウレタンアクリレート類からなるものとを含む少なくとも2種類のアクリル化合物の混合物であってもよい。 It may also be a mixture of at least two types of acrylic compounds, including a polyfunctional acrylic compound having two or more acrylic groups or α-substituted acrylic groups in one molecule and no urethane bond, or a polyfunctional urethane acrylate having three or more acrylic groups or α-substituted acrylic groups in one molecule obtained by reacting this polyfunctional acrylic compound with an aliphatic polyisocyanate and an acrylic compound having a hydroxyl group.

この場合、1分子中に2個以上のアクリル基又はα置換アクリル基を有し、ウレタン結合を有さない多官能アクリル化合物としては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ソルビトールヘキサ(メタ)アクリレート、及びこれらをエチレンオキシド又はプロピレンオキシドで変性させた化合物が挙げられる。 In this case, examples of polyfunctional acrylic compounds having two or more acrylic groups or α-substituted acrylic groups in one molecule and no urethane bond include trimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, glycerol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, sorbitol hexa(meth)acrylate, and compounds modified with ethylene oxide or propylene oxide.

また、脂肪族ポリイソシアネートと水酸基を有するアクリル化合物とを反応させて得られた1分子中に3つ以上のアクリル基又はα置換アクリル基を有する多官能ウレタンアクリレート類としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート及びこれらの3量化物、及びこれらの2官能、3官能のイソシアネート類に脂肪族ジオール、脂肪族ポリオール及び側鎖に水酸基を有するポリアクリレート類と反応させて得られる2官能以上のポリイソシアネートに、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ビス(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)ヒドロキシエチルイソシアヌレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート及びこれらのエチレンオキシド、プロピレンオキシド変性体を反応させたものや、脂肪族ポリオール及び側鎖に水酸基を有するポリアクリレート類と2-イソシアナトエチル(メタ)アクリレートや1,1-(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート等のイソシアネート基を有するアクリル化合物を反応させたものを示すことができる。 In addition, examples of polyfunctional urethane acrylates having three or more acrylic groups or α-substituted acrylic groups in one molecule obtained by reacting an aliphatic polyisocyanate with an acrylic compound having a hydroxyl group include hexamethylene diisocyanate, norbornane diisocyanate, isophorone diisocyanate, and trimers thereof, as well as difunctional or higher polyisocyanates obtained by reacting these difunctional or trifunctional isocyanates with aliphatic diols, aliphatic polyols, and polyacrylates having hydroxyl groups in the side chains, trimethylolpropane di(meth)acrylate, glycerin di(meth)acrylate, etc. , bis(2-(meth)acryloyloxyethyl)hydroxyethyl isocyanurate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tri(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, and their ethylene oxide and propylene oxide modified forms, as well as aliphatic polyols and polyacrylates having hydroxyl groups on the side chains reacted with acrylic compounds having isocyanate groups such as 2-isocyanatoethyl (meth)acrylate and 1,1-(bisacryloyloxymethyl)ethyl isocyanate.

更に(Ea)成分としては、液状の成分だけでなく、微粒子状の高分子量体の表面や無機フィラー微粒子の表面をアクリル基で修飾したものを含んでいてもよい。 Furthermore, the (Ea) component may include not only liquid components, but also fine particle-like high molecular weight substances or inorganic filler fine particles whose surfaces are modified with acrylic groups.

以上のような(Ea)成分は、1種単独でも使用できるが、塗工性や硬化後被膜の特性を高めるために該当する複数の化合物を配合して使用することもできる。 The above (Ea) components can be used alone, but multiple corresponding compounds can also be used in combination to improve coatability and the properties of the cured coating.

また、(Eb)成分として、光重合開始剤を含有することで、活性エネルギー線として紫外線を用いた場合の硬化性を高めた硬化性組成物とすることができる。 In addition, by including a photopolymerization initiator as the (Eb) component, it is possible to obtain a curable composition that has improved curability when ultraviolet light is used as the active energy ray.

(Eb)成分の光重合開始剤は、紫外線照射によりアクリル化合物を硬化させることができるものであれば特に限定されないが、好ましくは、例えば、アセトフェノン、ベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)ブタノン-1-オン、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド、1,2-オクタンジオン-1-[4-(フェニルチオ)-2-(o-ベンゾイルオキシム)]、エタノン-1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-1-(O-アセチルオキシム)、2-ヒドロキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオニル)ベンジル]フェニル}-2-メチルプロパン-1-オン等が挙げられ、1種単独でも2種以上を併用してもよい。 The photopolymerization initiator of the (Eb) component is not particularly limited as long as it can cure the acrylic compound by irradiation with ultraviolet light, but preferable examples include acetophenone, benzophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 2-methyl-1-(4-methylthiophenyl)-2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)butanone-1-one, 2- (Dimethylamino)-2-[(4-methylphenyl)methyl]-1-[4-(4-morpholinyl)phenyl]-1-butanone, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide, 1,2-octanedione-1-[4-(phenylthio)-2-(o-benzoyloxime)], ethanone-1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-1-(O-acetyloxime), 2-hydroxy-1-{4-[4-(2-hydroxy-2-methylpropionyl)benzyl]phenyl}-2-methylpropan-1-one, etc. may be used alone or in combination of two or more.

(Eb)成分の含有量は、硬化条件と目的とする活性エネルギー線硬化性組成物(E)による硬化物の物性に応じて適宜決めることができるが、例えば(Ea)成分の合計100質量部に対して0.1~15質量部、特に1~10質量部となる量であることが望ましい。添加量がこれより少ないと硬化性が低下する場合があり、これより多くなると硬化後の物性への影響が大きくなるおそれがある。 The content of component (Eb) can be appropriately determined depending on the curing conditions and the desired physical properties of the cured product of active energy ray-curable composition (E), but for example, it is desirable for the content to be 0.1 to 15 parts by mass, and particularly 1 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of component (Ea). If the amount added is less than this, the curability may decrease, and if the amount added is more than this, there is a risk of a significant effect on the physical properties after curing.

活性エネルギー線硬化性組成物(E)には、このほかにチオール化合物やマレイミド化合物など、アクリル基以外の活性エネルギー線反応性化合物、有機溶剤、重合禁止剤、帯電防止剤、消泡剤、粘度調整剤、耐光安定剤、耐熱安定剤、酸化防止剤、界面活性剤、着色剤、及び高分子や無機物のフィラー等を配合することもできる。これらはその構造を特に制限されず、公知のものを本発明の目的を損なわない範囲で使用することができる。 The active energy ray curable composition (E) may also contain other active energy ray reactive compounds other than acrylic groups, such as thiol compounds and maleimide compounds, organic solvents, polymerization inhibitors, antistatic agents, defoamers, viscosity modifiers, light resistance stabilizers, heat resistance stabilizers, antioxidants, surfactants, colorants, and polymer or inorganic fillers. There are no particular restrictions on the structure of these, and known compounds may be used as long as they do not impair the purpose of the present invention.

また、活性エネルギー線硬化性組成物(E)としては、(Ea)、(Eb)成分及び各種添加物が配合済みの活性エネルギー線硬化性組成物として、各社から塗料、インク、ハードコート剤等の分類で市販されている既存の組成物を(E)成分の一部又は全体として使用してもよい。このように市販品のハードコート剤を用いる場合であっても、目的に応じて、本発明の作用効果を阻害しない範囲で、有機溶剤、重合禁止剤、帯電防止剤、消泡剤、粘度調整剤、耐光安定剤、耐熱安定剤、酸化防止剤、界面活性剤、着色剤、及びフィラー等を追加して配合することができる。 As the active energy ray curable composition (E), existing compositions that are commercially available from various companies as paints, inks, hard coat agents, etc., as active energy ray curable compositions containing the components (Ea) and (Eb) and various additives may be used as a part or the whole of the component (E). Even when using a commercially available hard coat agent in this way, organic solvents, polymerization inhibitors, antistatic agents, defoamers, viscosity modifiers, light resistance stabilizers, heat resistance stabilizers, antioxidants, surfactants, colorants, fillers, etc. can be added and blended according to the purpose, within a range that does not inhibit the effects of the present invention.

以上のようにして得られる本発明の含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物であれば、硬化物の構造に組み入れられない揮発性有機化合物の含有を抑制することができ、撥水撥油性基としてパーフルオロポリエーテル基と、活性エネルギー線硬化性基としてアクリル基もしくはα置換アクリル基とを有する含フッ素アクリル化合物を含有することから、撥水性、撥油性、すべり性、防汚性、指紋拭き取り性、低屈折率特性、耐溶剤性、耐薬品性等の優れた硬化物を与え、また、この含フッ素アクリル化合物が分子中にウレタン結合を含有しないことから、耐摩耗性にも優れる硬化物が得られる。 The fluorine-containing active energy ray-curable composition of the present invention obtained in the above manner can suppress the inclusion of volatile organic compounds that are not incorporated into the structure of the cured product, and since it contains a fluorine-containing acrylic compound having a perfluoropolyether group as the water- and oil-repellent group and an acrylic group or an α-substituted acrylic group as the active energy ray-curable group, it gives a cured product with excellent water repellency, oil repellency, slipperiness, anti-fouling properties, fingerprint wiping properties, low refractive index properties, solvent resistance, chemical resistance, etc., and since this fluorine-containing acrylic compound does not contain a urethane bond in the molecule, it gives a cured product with excellent abrasion resistance.

更に、本発明では、上述した本発明の含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物を基材表面に塗布し、硬化させた物品(硬化物層(硬化被膜、硬化樹脂層ともいう)を表面に有する物品)を提供する。上述したように、本発明の含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物を用いれば、基材の表面に優れた表面特性を有する硬化被膜(硬化樹脂層)を形成することが可能になる。特に、アクリルハードコートの表面に撥水性、撥油性、防汚性を付与するのに有用である。これによって、指紋、皮脂、汗などの人脂、化粧品等による汚れが付着しにくくなり、かつ拭き取り性にも優れたハードコート表面を基材(物品)に与えることができる。このため、本発明の含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物は、人体が触れて人脂、化粧品等により汚される可能性のある基材(物品)の表面に対する塗装膜もしくは保護膜を提供することができる。 Furthermore, the present invention provides an article (an article having a cured product layer (also called a cured coating or cured resin layer) on its surface) obtained by applying the above-mentioned fluorine-containing active energy ray curable composition of the present invention to the surface of a substrate and curing it. As described above, by using the fluorine-containing active energy ray curable composition of the present invention, it is possible to form a cured coating (cured resin layer) having excellent surface properties on the surface of the substrate. In particular, it is useful for imparting water repellency, oil repellency, and stain resistance to the surface of an acrylic hard coat. This makes it difficult for stains due to fingerprints, sebum, sweat, and other human oils, cosmetics, etc. to adhere to the surface, and also provides the substrate (article) with a hard coat surface that is easy to wipe off. Therefore, the fluorine-containing active energy ray curable composition of the present invention can provide a coating film or protective film for the surface of a substrate (article) that may be stained by human oils, cosmetics, etc. when touched by the human body.

本発明の含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物を用いて形成される硬化被膜(硬化樹脂層)は、特性を付与させる物品の表面に直接塗工し硬化させる、あるいは各種基材フィルム(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、アラミド、ポリイミド等のフィルム)上に本発明の含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物を塗工して硬化被膜を作製し、該フィルムを目的の物品の表面に張り付けることで、様々な物品に特性を付与できる。 The cured coating (cured resin layer) formed using the fluorine-containing active energy ray-curable composition of the present invention can be applied directly to the surface of an article to which properties are to be imparted and cured, or the fluorine-containing active energy ray-curable composition of the present invention can be applied to various substrate films (e.g., films of polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyvinyl chloride resin, polystyrene, acrylic resin, polycarbonate, polyphenylene sulfide, polyether ether ketone, polyether sulfone, aramid, polyimide, etc.) to produce a cured coating, which can then be attached to the surface of the desired article, thereby imparting properties to various articles.

ここで、本発明の含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物の塗工方法としては、特に制限はされないが、例えば、ロールコート、グラビアコート、フローコート、ディップコート、スプレーコート、スピンコート、バーコート、スクリーン印刷等の公知の塗工方法を用いることができる。塗工後、塗膜に活性エネルギー線を照射してこれを硬化させる。ここで、活性エネルギー線としては、電子線、紫外線等任意のものを用いることができるが、特に紫外線が好ましい。紫外線源としては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、LEDランプが好適である。紫外線照射量としては、少なすぎると未硬化成分が残存し、多すぎると塗膜及び基材が劣化する可能性があるため、10~10,000mJ/cm2、特に20~4,000mJ/cm2の範囲にあることが望ましい。また、酸素による硬化阻害を防止するために、紫外線照射時に照射雰囲気を窒素、二酸化炭素、アルゴン等の酸素分子を含まない不活性ガスで置換したり、塗膜表面を離型性を持つ紫外線透過性のある保護層で覆い、その上から紫外線を照射したり、基材が紫外線透過性を有する場合は塗膜表面を離型性の保護層で覆った上で基材の塗工面とは反対側から紫外線を照射してもよい。また塗膜のレベリングあるいは塗膜中のアクリル基の重合を効果的に行うため、紫外線照射前及び照射中に塗膜及び基材を熱風乾燥炉等任意の手法で加熱してもよい。 Here, the method of coating the fluorine-containing active energy ray curable composition of the present invention is not particularly limited, and for example, known coating methods such as roll coating, gravure coating, flow coating, dip coating, spray coating, spin coating, bar coating, and screen printing can be used. After coating, the coating film is irradiated with active energy rays to cure it. Here, any active energy rays such as electron beams and ultraviolet rays can be used, but ultraviolet rays are particularly preferred. As the ultraviolet ray source, mercury lamps, metal halide lamps, and LED lamps are suitable. The amount of ultraviolet ray irradiation is preferably in the range of 10 to 10,000 mJ/cm 2 , particularly 20 to 4,000 mJ/cm 2 , since too little will leave uncured components, and too much may cause deterioration of the coating film and substrate. In order to prevent inhibition of curing by oxygen, the irradiation atmosphere during ultraviolet irradiation may be replaced with an inert gas not containing oxygen molecules, such as nitrogen, carbon dioxide, or argon, or the coating surface may be covered with a protective layer having releasability and ultraviolet light transmission and then irradiated with ultraviolet light, or if the substrate has ultraviolet light transmission, the coating surface may be covered with a protective layer having releasability and then ultraviolet light may be irradiated from the opposite side of the substrate to the coated surface. In order to effectively level the coating film or polymerize the acrylic groups in the coating film, the coating film and substrate may be heated by any method, such as a hot air drying oven, before and during ultraviolet light irradiation.

また、本発明の含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物を用いて形成される硬化被膜(硬化樹脂層)の厚さは特に限定されるものではないが、得られる膜厚が薄すぎる場合には十分な表面硬度は得られず、また厚すぎるとハードコート膜の機械的強度が低下し、クラックが入りやすくなる点から、通常、5nm~100μm、特に1μm~20μmであることが好ましい。 The thickness of the cured coating (cured resin layer) formed using the fluorine-containing active energy ray-curable composition of the present invention is not particularly limited, but if the resulting film thickness is too thin, sufficient surface hardness will not be obtained, and if it is too thick, the mechanical strength of the hard coat film will decrease and it will be prone to cracking. Therefore, it is usually preferable that the thickness is 5 nm to 100 μm, and particularly 1 μm to 20 μm.

また、本発明の含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物を用いて形成される硬化被膜(硬化樹脂層)は、25℃、相対湿度40%における水接触角が90°以上、好ましくは95°以上であることが望ましい。なお、本発明において、水接触角は、接触角計Drop Master(協和界面科学(株)製)を用い、液滴:2μlの条件にて測定した値である。また、上記水接触角とするためには、該含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物が均一に混合していることが好ましい。 In addition, it is desirable that the cured coating (cured resin layer) formed using the fluorine-containing active energy ray-curable composition of the present invention has a water contact angle of 90° or more, preferably 95° or more, at 25°C and a relative humidity of 40%. In the present invention, the water contact angle is a value measured using a contact angle meter Drop Master (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) under the condition of a droplet: 2 μl. In order to achieve the above water contact angle, it is preferable that the fluorine-containing active energy ray-curable composition is mixed uniformly.

このような物品としては、例えば、タブレット型コンピュータ、携帯電話・スマートフォン等の携帯(通信)情報端末、ノートPC、デジタルメディアプレイヤー、時計型・眼鏡型ウェアラブルコンピュータ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、電子ブックリーダーなど人の手で持ち歩く各種機器の筐体;液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ、背面投写型ディスプレイ、蛍光表示管(VFD)、フィールドエミッションプロジェクションディスプレイ、CRT、トナー系ディスプレイなどの各種フラットパネルディスプレイ及びTVの画面などの表示操作機器表面、自動車の外装、ピアノや家具の光沢表面、大理石等の建築用石材表面、トイレ、風呂、洗面所等の水周りの装飾建材、美術品展示用保護ガラス、ショーウインドウ、ショーケース、フォトフレーム用カバー、腕時計、自動車窓用ガラス、列車、航空機等の窓ガラス、自動車ヘッドライト、テールランプなどの透明なガラス製又は透明なプラスチック製(アクリル樹脂、ポリカーボネートなど)部材、各種ミラー部材等の塗装膜及び表面保護膜として有用である。 Such articles include, for example, the housings of various handheld devices such as tablet computers, mobile phones, and smartphones, notebook PCs, digital media players, watch-type and eyeglasses-type wearable computers, digital cameras, digital video cameras, and electronic book readers; the surfaces of display and operation devices such as liquid crystal displays, plasma displays, organic electroluminescence displays, rear projection displays, fluorescent display tubes (VFDs), field emission projection displays, CRTs, and toner-based displays, as well as TV screens; the exteriors of automobiles, the glossy surfaces of pianos and furniture, the surfaces of architectural stone materials such as marble, decorative building materials for water-related areas such as toilets, baths, and washrooms; protective glass for displaying artworks, show windows, showcases, covers for photo frames, wristwatches, automobile window glass, window glass for trains and aircraft, transparent glass or transparent plastic (acrylic resin, polycarbonate, etc.) components such as automobile headlights and taillights, and various mirror components, and are useful as coating films and surface protective films.

特に、タッチパネルディスプレイなど人の指あるいは手のひらで画面上の操作を行う表示入力装置を有する各種機器、例えば、タブレット型コンピュータ、ノートPC、時計型ウェアラブルコンピュータ、活動量計、携帯電話・スマートフォン等携帯(通信)情報端末、デジタルメディアプレイヤー、電子ブックリーダー、デジタルフォトフレーム、ゲーム機及びゲーム機のコントローラー、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、自動車用等のナビゲーション装置、自動現金引出し預け入れ装置、現金自動支払機、自動販売機、デジタルサイネージ(電子看板)、セキュリティーシステム端末、POS端末、リモートコントローラーなど各種コントローラー、車載装置用パネルスイッチなどの表示入力装置などの表面保護膜として有用である。 In particular, it is useful as a surface protective film for various devices having a display input device such as a touch panel display that allows operations to be performed on the screen with a person's fingers or palm, for example, tablet computers, notebook PCs, watch-type wearable computers, activity monitors, mobile (communication) information terminals such as mobile phones and smartphones, digital media players, e-book readers, digital photo frames, game machines and game machine controllers, digital cameras, digital video cameras, navigation devices for automobiles, etc., automatic cash withdrawal and deposit machines, automated cash dispensers, vending machines, digital signage (electronic billboards), security system terminals, POS terminals, various controllers such as remote controllers, and display input devices such as panel switches for in-vehicle devices.

更に本発明の含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物により形成される硬化被膜は、光磁気ディスク、光ディスク等の光記録媒体;メガネレンズ、カメラレンズ、プロジェクターレンズプリズム、レンズシート、ペリクル膜、偏光板、光学フィルター、レンチキュラーレンズ、フレネルレンズ、反射防止膜、光ファイバーや光カプラーなどの光学部品・光デバイスの表面保護被膜としてあるいはこれら機器の各種保護部品の表面保護膜としても有用である。 Furthermore, the cured coating formed by the fluorine-containing active energy ray-curable composition of the present invention is useful as a surface protective coating for optical recording media such as magneto-optical disks and optical disks; eyeglass lenses, camera lenses, projector lens prisms, lens sheets, pellicle films, polarizing plates, optical filters, lenticular lenses, Fresnel lenses, anti-reflection films, optical fibers, optical couplers, and other optical components and optical devices, or as a surface protective coating for various protective parts of these devices.

また更に、本発明の含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物により形成される硬化被膜は、従来の揮発性有機化合物を含むハードコート組成物により形成される硬化被膜と比して塗工時と硬化時の間の寸法変化が小さいために、硬化物に対して高い寸法精度が求められる用途、例えば、ナノインプリント用硬化性組成物、3Dプリンタ用硬化性組成物の表面保護膜としても有用である。 Furthermore, the cured coating formed by the fluorine-containing active energy ray-curable composition of the present invention has a smaller change in dimension between application and curing than a cured coating formed by a conventional hard coat composition containing a volatile organic compound, and is therefore useful as a surface protective film for applications requiring high dimensional accuracy for the cured product, such as curable compositions for nanoimprints and curable compositions for 3D printers.

以下、合成例、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。 The present invention will be specifically explained below with the following synthesis examples, examples, and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.

[合成例1]含フッ素アクリル化合物(A-1)の合成
乾燥窒素雰囲気下で、還流装置と攪拌装置を備えた2,000mL三つ口フラスコに、下記式
CH2=CH-CH2-O-CH2-Rf’-CH2-O-CH2-CH=CH2
Rf’:-CF2O(CF2O)p1(CF2CF2O)q1CF2
(q1/p1=0.9、p1+q1≒45、19F-NMRより算出した数平均分子量≒4,300)
で表されるパーフルオロポリエーテル500g(0.12モル)と、m-キシレンヘキサフロライド700g、及びテトラメチルシクロテトラシロキサン361g(1.50モル)を投入し、攪拌しながら90℃まで加熱した。ここに白金/1,3-ジビニル-テトラメチルジシロキサン錯体のトルエン溶液0.442g(Pt単体として1.1×10-6モルを含有)を投入し、内温を90℃以上に維持したまま4時間攪拌を継続した。1H-NMRで原料のアリル基が消失したのを確認した後、溶剤と過剰のテトラメチルシクロテトラシロキサンを減圧留去した。その後活性炭処理を行い、下記式で示される無色透明の液状化合物(a)498gを得た。

Figure 0007600894000035
Rf’:-CF2O(CF2O)p1(CF2CF2O)q1CF2
(q1/p1=0.9、p1+q1≒45、19F-NMRより算出した数平均分子量≒4,800) Synthesis Example 1 Synthesis of Fluorine-Containing Acrylic Compound (A-1) In a 2,000 mL three-neck flask equipped with a reflux device and a stirrer, a compound represented by the following formula: CH 2 ═CH-CH 2 -O-CH 2 -Rf'-CH 2 -O-CH 2 -CH═CH 2
Rf': -CF 2 O (CF 2 O) p1 (CF 2 CF 2 O) q1 CF 2 -
(q1/p1=0.9, p1+q1≈45, number average molecular weight calculated from 19 F-NMR≈4,300)
500g (0.12 mol) of perfluoropolyether represented by the formula (I), 700g of m-xylenehexafluoride, and 361g (1.50 mol) of tetramethylcyclotetrasiloxane were added and heated to 90°C while stirring. 0.442g of a toluene solution of platinum/1,3-divinyl-tetramethyldisiloxane complex (containing 1.1×10 −6 mol of Pt alone) was added thereto, and stirring was continued for 4 hours while maintaining the internal temperature at 90°C or higher. After confirming the disappearance of the allyl group of the raw material by 1 H-NMR, the solvent and excess tetramethylcyclotetrasiloxane were distilled off under reduced pressure. Then, activated carbon treatment was performed to obtain 498g of a colorless, transparent liquid compound (a) represented by the following formula.
Figure 0007600894000035
Rf': -CF 2 O (CF 2 O) p1 (CF 2 CF 2 O) q1 CF 2 -
(q1/p1=0.9, p1+q1≈45, number average molecular weight calculated from 19F -NMR≈4,800)

乾燥空気雰囲気下で、上記で得られた化合物(a)10.0g(Si-H基量1.3×10-2モル)に対して、アリルオキシエチルメタクリレート3.2g(1.88×10-2モル)、m-キシレンヘキサフロライド10.0g、及び塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液1.0×10-2g(Pt単体として0.3×10-7モルを含有)を混合し、80℃で4時間攪拌した。1H-NMR及びIRでSi-H基が消失したのを確認した後、溶剤と過剰のアリルオキシエチルメタクリレートを減圧溜去し、活性炭処理を行い、下記式で示される無色透明の含フッ素アクリル化合物(A-1)10.4gを得た。

Figure 0007600894000036
Rf’:-CF2O(CF2O)p1(CF2CF2O)q1CF2
(q1/p1=0.9、p1+q1≒45) Under a dry air atmosphere, 10.0 g (Si-H group amount 1.3 x 10-2 moles) of the compound (a) obtained above was mixed with 3.2 g (1.88 x 10-2 moles) of allyloxyethyl methacrylate, 10.0 g of m-xylene hexafluoride, and 1.0 x 10-2 g of a toluene solution of chloroplatinic acid/vinylsiloxane complex (containing 0.3 x 10-7 moles of Pt alone) and stirred for 4 hours at 80°C. After confirming the disappearance of the Si-H groups by 1H -NMR and IR, the solvent and excess allyloxyethyl methacrylate were distilled off under reduced pressure, and the mixture was treated with activated carbon to obtain 10.4 g of a colorless and transparent fluorine-containing acrylic compound (A-1) represented by the following formula.
Figure 0007600894000036
Rf': -CF 2 O (CF 2 O) p1 (CF 2 CF 2 O) q1 CF 2 -
(q1/p1=0.9, p1+q1≒45)

[合成例2]含フッ素アクリル化合物(A-2)の合成
乾燥窒素雰囲気下で、還流装置と攪拌装置を備えた1,000mL三つ口フラスコに、下記式
CH2=CH-CH2-O-CH2-Rf”-CH2-O-CH2-CH=CH2
Rf”:-CF2O(CF2O)p2(CF2CF2O)q2CF2
(q2/p2=1.3、p2+q2≒16、19F-NMRより算出した数平均分子量≒1,800)
で表されるパーフルオロポリエーテル188g(0.10モル)と、m-キシレンヘキサフロライド188g、及びテトラメチルシクロテトラシロキサン361g(1.50モル)を投入し、攪拌しながら90℃まで加熱した。ここに白金/1,3-ジビニル-テトラメチルジシロキサン錯体のトルエン溶液0.442g(Pt単体として1.1×10-6モルを含有)を投入し、内温を90℃以上に維持したまま4時間攪拌を継続した。1H-NMRで原料のアリル基が消失したのを確認した後、溶剤と過剰のテトラメチルシクロテトラシロキサンを減圧留去した。その後活性炭処理を行い、下記式で示される無色透明の液状化合物(b)192gを得た。

Figure 0007600894000037
Rf”:-CF2O(CF2O)p2(CF2CF2O)q2CF2
(q2/p2=1.3、p2+q2≒16、19F-NMRより算出した数平均分子量≒2,300) Synthesis Example 2 Synthesis of fluorine-containing acrylic compound (A-2) In a 1,000 mL three-neck flask equipped with a reflux device and a stirrer, a compound represented by the following formula CH 2 ═CH-CH 2 -O-CH 2 -Rf″-CH 2 -O-CH 2 -CH═CH 2 was added under a dry nitrogen atmosphere.
Rf”: -CF 2 O (CF 2 O) p2 (CF 2 CF 2 O) q2 CF 2 -
(q2/p2=1.3, p2+q2≈16, number average molecular weight calculated from 19F -NMR≈1,800)
188g (0.10 mol) of perfluoropolyether represented by the formula (I), 188g of m-xylenehexafluoride, and 361g (1.50 mol) of tetramethylcyclotetrasiloxane were added and heated to 90°C while stirring. 0.442g of a toluene solution of platinum/1,3-divinyl-tetramethyldisiloxane complex (containing 1.1×10 −6 mol of Pt alone) was added thereto, and stirring was continued for 4 hours while maintaining the internal temperature at 90°C or higher. After confirming the disappearance of the allyl group of the raw material by 1 H-NMR, the solvent and excess tetramethylcyclotetrasiloxane were distilled off under reduced pressure. Then, activated carbon treatment was performed to obtain 192g of a colorless, transparent liquid compound (b) represented by the following formula.
Figure 0007600894000037
Rf”: -CF 2 O (CF 2 O) p2 (CF 2 CF 2 O) q2 CF 2 -
(q2/p2=1.3, p2+q2≈16, number average molecular weight calculated from 19F -NMR≈2,300)

乾燥空気雰囲気下で、上記で得られた化合物(b)10.0g(Si-H基量2.6×10-2モル)に対して、アリルオキシエチルメタクリレート5.1g(2.60×10-2モル)、m-キシレンヘキサフロライド10.0g、及び塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液2.0×10-2g(Pt単体として0.6×10-7モルを含有)を混合し、80℃で4時間攪拌した。1H-NMR及びIRでSi-H基が消失したのを確認した後、溶剤と過剰のアリルオキシエチルメタクリレートを減圧溜去し、活性炭処理を行い、下記式で示される無色透明の含フッ素アクリル化合物(A-2)11.6gを得た。

Figure 0007600894000038
Rf”:-CF2O(CF2O)p2(CF2CF2O)q2CF2
(q2/p2=1.3、p2+q2≒16) Under a dry air atmosphere, 10.0 g (Si-H group amount 2.6 x 10-2 moles) of the compound (b) obtained above was mixed with 5.1 g (2.60 x 10-2 moles) of allyloxyethyl methacrylate, 10.0 g of m-xylene hexafluoride, and 2.0 x 10-2 g of a toluene solution of chloroplatinic acid/vinylsiloxane complex (containing 0.6 x 10-7 moles of Pt alone) and stirred for 4 hours at 80°C. After confirming the disappearance of the Si-H groups by 1H -NMR and IR, the solvent and excess allyloxyethyl methacrylate were distilled off under reduced pressure, and the mixture was treated with activated carbon to obtain 11.6 g of a colorless and transparent fluorine-containing acrylic compound (A-2) represented by the following formula.
Figure 0007600894000038
Rf”: -CF 2 O (CF 2 O) p2 (CF 2 CF 2 O) q2 CF 2 -
(q2/p2=1.3, p2+q2≒16)

[合成例3]含フッ素アクリル化合物(A-3)の合成
乾燥窒素雰囲気下で、還流装置と攪拌装置を備えた2,000mL三つ口フラスコに、下記式
CH2=CH-CH2-O-CH2-Rf’-CH2-O-CH2-CH=CH2
Rf’:-CF2O(CF2O)p1(CF2CF2O)q1CF2
(q1/p1=0.9、p1+q1≒45、19F-NMRより算出した数平均分子量≒4,300)
で表されるパーフルオロポリエーテル500g(0.12モル)と、m-キシレンヘキサフロライド700g、及びペンタメチルシクロペンタシロキサン451g(1.50モル)を投入し、攪拌しながら90℃まで加熱した。ここに白金/1,3-ジビニル-テトラメチルジシロキサン錯体のトルエン溶液0.442g(Pt単体として1.1×10-6モルを含有)を投入し、内温を90℃以上に維持したまま4時間攪拌を継続した。1H-NMRで原料のアリル基が消失したのを確認した後、溶剤と過剰のペンタメチルシクロペンタシロキサンを減圧留去した。その後活性炭処理を行い、下記式で示される無色透明の液状化合物(c)511gを得た。

Figure 0007600894000039
Rf’:-CF2O(CF2O)p1(CF2CF2O)q1CF2
(q1/p1=0.9、p1+q1≒45、19F-NMRより算出した数平均分子量≒4,900) Synthesis Example 3 Synthesis of Fluorine-Containing Acrylic Compound (A-3) In a 2,000 mL three-neck flask equipped with a reflux device and a stirrer, a compound represented by the following formula: CH 2 ═CH-CH 2 -O-CH 2 -Rf'-CH 2 -O-CH 2 -CH═CH 2
Rf': -CF 2 O (CF 2 O) p1 (CF 2 CF 2 O) q1 CF 2 -
(q1/p1=0.9, p1+q1≈45, number average molecular weight calculated from 19 F-NMR≈4,300)
500g (0.12 mol) of perfluoropolyether represented by the formula (I), 700g of m-xylene hexafluoride, and 451g (1.50 mol) of pentamethylcyclopentasiloxane were added and heated to 90°C while stirring. 0.442g of a toluene solution of platinum/1,3-divinyl-tetramethyldisiloxane complex (containing 1.1×10 −6 mol of Pt alone) was added thereto, and stirring was continued for 4 hours while maintaining the internal temperature at 90°C or higher. After confirming the disappearance of the allyl group of the raw material by 1 H-NMR, the solvent and excess pentamethylcyclopentasiloxane were distilled off under reduced pressure. Then, activated carbon treatment was performed to obtain 511g of a colorless and transparent liquid compound (c) represented by the following formula.
Figure 0007600894000039
Rf': -CF 2 O (CF 2 O) p1 (CF 2 CF 2 O) q1 CF 2 -
(q1/p1=0.9, p1+q1≈45, number average molecular weight calculated from 19F -NMR≈4,900)

乾燥空気雰囲気下で、上記で得られた化合物(c)10.0g(Si-H基量1.6×10-2モル)に対して、アリルオキシエチルメタクリレート4.2g(2.44×10-2モル)、m-キシレンヘキサフロライド10.0g、及び塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液1.0×10-2g(Pt単体として0.3×10-7モルを含有)を混合し、80℃で4時間攪拌した。1H-NMR及びIRでSi-H基が消失したのを確認した後、溶剤と過剰のアリルオキシエチルメタクリレートを減圧溜去し、活性炭処理を行い、下記式で示される無色透明の含フッ素アクリル化合物(A-3)10.1gを得た。

Figure 0007600894000040
Rf’:-CF2O(CF2O)p1(CF2CF2O)q1CF2
(q1/p1=0.9、p1+q1≒45) Under a dry air atmosphere, 10.0 g (Si-H group amount 1.6 x 10-2 moles) of the compound (c) obtained above was mixed with 4.2 g (2.44 x 10-2 moles) of allyloxyethyl methacrylate, 10.0 g of m-xylene hexafluoride, and 1.0 x 10-2 g of a toluene solution of chloroplatinic acid/vinylsiloxane complex (containing 0.3 x 10-7 moles of Pt alone) and stirred for 4 hours at 80°C. After confirming the disappearance of the Si-H groups by 1H -NMR and IR, the solvent and excess allyloxyethyl methacrylate were distilled off under reduced pressure, and the mixture was treated with activated carbon to obtain 10.1 g of a colorless and transparent fluorine-containing acrylic compound (A-3) represented by the following formula.
Figure 0007600894000040
Rf': -CF 2 O (CF 2 O) p1 (CF 2 CF 2 O) q1 CF 2 -
(q1/p1=0.9, p1+q1≒45)

[合成例4]含フッ素アクリル化合物(A-4)の合成
乾燥窒素雰囲気下で、還流装置と攪拌装置を備えた1,000mL三つ口フラスコに、下記式
CH2=CH-CH2-O-CH2-Rf”-CH2-O-CH2-CH=CH2
Rf”:-CF2O(CF2O)p2(CF2CF2O)q2CF2
(q2/p2=1.3、p2+q2≒16、19F-NMRより算出した数平均分子量≒1,800)
で表されるパーフルオロポリエーテル188g(0.10モル)と、m-キシレンヘキサフロライド188g、及びペンタメチルシクロペンタシロキサン451g(1.50モル)を投入し、攪拌しながら90℃まで加熱した。ここに白金/1,3-ジビニル-テトラメチルジシロキサン錯体のトルエン溶液0.442g(Pt単体として1.1×10-6モルを含有)を投入し、内温を90℃以上に維持したまま4時間攪拌を継続した。1H-NMRで原料のアリル基が消失したのを確認した後、溶剤と過剰のペンタメチルシクロペンタシロキサンを減圧留去した。その後活性炭処理を行い、下記式で示される無色透明の液状化合物(d)199gを得た。

Figure 0007600894000041
Rf”:-CF2O(CF2O)p2(CF2CF2O)q2CF2
(q2/p2=1.3、p2+q2≒16、19F-NMRより算出した数平均分子量≒2,400) Synthesis Example 4 Synthesis of fluorine-containing acrylic compound (A-4) In a 1,000 mL three-neck flask equipped with a reflux device and a stirrer, a compound represented by the following formula CH 2 ═CH-CH 2 -O-CH 2 -Rf″-CH 2 -O-CH 2 -CH═CH 2 was added under a dry nitrogen atmosphere.
Rf”: -CF 2 O (CF 2 O) p2 (CF 2 CF 2 O) q2 CF 2 -
(q2/p2=1.3, p2+q2≈16, number average molecular weight calculated from 19F -NMR≈1,800)
188g (0.10 mol) of perfluoropolyether represented by the formula (I), 188g of m-xylene hexafluoride, and 451g (1.50 mol) of pentamethylcyclopentasiloxane were added and heated to 90°C while stirring. 0.442g of a toluene solution of platinum/1,3-divinyl-tetramethyldisiloxane complex (containing 1.1×10 −6 mol of Pt alone) was added thereto, and stirring was continued for 4 hours while maintaining the internal temperature at 90°C or higher. After confirming the disappearance of the allyl group of the raw material by 1 H-NMR, the solvent and excess pentamethylcyclopentasiloxane were distilled off under reduced pressure. Then, activated carbon treatment was performed to obtain 199g of a colorless, transparent liquid compound (d) represented by the following formula.
Figure 0007600894000041
Rf”: -CF 2 O (CF 2 O) p2 (CF 2 CF 2 O) q2 CF 2 -
(q2/p2=1.3, p2+q2≈16, number average molecular weight calculated from 19F -NMR≈2,400)

乾燥空気雰囲気下で、上記で得られた化合物(d)10.0g(Si-H基量3.3×10-2モル)に対して、アリルオキシエチルメタクリレート8.7g(5.11×10-2モル)、m-キシレンヘキサフロライド10.0g、及び塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液2.0×10-2g(Pt単体として0.6×10-7モルを含有)を混合し、80℃で4時間攪拌した。1H-NMR及びIRでSi-H基が消失したのを確認した後、溶剤と過剰のアリルオキシエチルメタクリレートを減圧溜去し、活性炭処理を行い、下記式で示される無色透明の含フッ素アクリル化合物(A-4)11.6gを得た。

Figure 0007600894000042
Rf”:-CF2O(CF2O)p2(CF2CF2O)q2CF2
(q2/p2=1.3、p2+q2≒16) Under a dry air atmosphere, 10.0 g (Si-H group amount 3.3 x 10-2 moles) of the compound (d) obtained above was mixed with 8.7 g (5.11 x 10-2 moles) of allyloxyethyl methacrylate, 10.0 g of m-xylene hexafluoride, and 2.0 x 10-2 g of a toluene solution of chloroplatinic acid/vinylsiloxane complex (containing 0.6 x 10-7 moles of Pt alone) and stirred for 4 hours at 80°C. After confirming the disappearance of the Si-H groups by 1H -NMR and IR, the solvent and excess allyloxyethyl methacrylate were distilled off under reduced pressure, and the mixture was treated with activated carbon to obtain 11.6 g of a colorless and transparent fluorine-containing acrylic compound (A-4) represented by the following formula.
Figure 0007600894000042
Rf”: -CF 2 O (CF 2 O) p2 (CF 2 CF 2 O) q2 CF 2 -
(q2/p2=1.3, p2+q2≒16)

[合成例5]含フッ素アクリル化合物(A-5)の合成
還流装置と攪拌装置を備えた100mL四つ口フラスコに、下記式

Figure 0007600894000043
で表される化合物(e)10.0g(Si-H基量8.65×10-3モル)、アリルオキシエチルメタクリレート2.2g(1.30×10-2モル)、m-キシレンヘキサフロライド10.0gを仕込み、窒素雰囲気下で90℃まで加熱攪拌した。ここに、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液2.0×10-2g(Pt単体として0.6×10-7モルを含有)を投入し、80℃で4時間攪拌した。1H-NMR及びIRでSi-H基が消失したのを確認した後、溶剤と過剰のアリルオキシエチルメタクリレートを減圧溜去し、活性炭処理を行い、下記式で示される半透明白色高粘稠液体の含フッ素アクリル化合物(A-5)8.9gを得た。
Figure 0007600894000044
Synthesis Example 5 Synthesis of Fluorine-Containing Acrylic Compound (A-5) In a 100 mL four-neck flask equipped with a reflux device and a stirrer,
Figure 0007600894000043
10.0 g of compound (e) represented by the formula (I) (Si-H group amount 8.65 x 10-3 moles), 2.2 g (1.30 x 10-2 moles) of allyloxyethyl methacrylate, and 10.0 g of m-xylene hexafluoride were charged and heated to 90°C under a nitrogen atmosphere with stirring. 2.0 x 10-2 g of a toluene solution of chloroplatinic acid/vinylsiloxane complex (containing 0.6 x 10-7 moles of Pt alone) was added thereto and stirred at 80°C for 4 hours. After confirming the disappearance of the Si-H group by 1H -NMR and IR, the solvent and excess allyloxyethyl methacrylate were distilled off under reduced pressure, and the mixture was treated with activated carbon to obtain 8.9 g of a translucent white highly viscous liquid fluorine-containing acrylic compound (A-5) represented by the formula below.
Figure 0007600894000044

[合成例6]含フッ素アクリル化合物(A-6)の合成
還流装置と攪拌装置を備えた100mL四つ口フラスコに、下記式

Figure 0007600894000045
で表される化合物(f)10.0g(Si-H基量8.88×10-3モル)、アリルオキシエチルメタクリレート2.3g(1.33×10-2モル)、m-キシレンヘキサフロライド10.0gを仕込み、窒素雰囲気下で90℃まで加熱攪拌した。ここに、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液2.0×10-2g(Pt単体として0.6×10-7モルを含有)を投入し、80℃で4時間攪拌した。1H-NMR及びIRでSi-H基が消失したのを確認した後、溶剤と過剰のアリルオキシエチルメタクリレートを減圧溜去し、活性炭処理を行い、下記式で示される半透明白色高粘稠液体の含フッ素アクリル化合物(A-6)8.9gを得た。
Figure 0007600894000046
Synthesis Example 6 Synthesis of Fluorine-Containing Acrylic Compound (A-6) In a 100 mL four-neck flask equipped with a reflux device and a stirrer,
Figure 0007600894000045
10.0 g of compound (f) represented by the formula (1) (Si-H group amount 8.88 x 10-3 moles), 2.3 g (1.33 x 10-2 moles) of allyloxyethyl methacrylate, and 10.0 g of m-xylene hexafluoride were charged and heated to 90°C under a nitrogen atmosphere with stirring. 2.0 x 10-2 g of a toluene solution of chloroplatinic acid/vinylsiloxane complex (containing 0.6 x 10-7 moles of Pt alone) was added thereto and stirred at 80°C for 4 hours. After confirming the disappearance of the Si-H groups by 1H -NMR and IR, the solvent and excess allyloxyethyl methacrylate were distilled off under reduced pressure, and the mixture was treated with activated carbon to obtain 8.9 g of a translucent white highly viscous liquid fluorine-containing acrylic compound (A-6) represented by the formula below.
Figure 0007600894000046

なお、上記合成例1~6で得られた含フッ素アクリル化合物(A-1)~(A-6)に揮発性有機化合物は含まれていない。 The fluorine-containing acrylic compounds (A-1) to (A-6) obtained in Synthesis Examples 1 to 6 above do not contain volatile organic compounds.

上記合成例1~6で得られた含フッ素アクリル化合物(A-1)~(A-6)と以下のアクリル化合物(B-1)~(B-3)を用いて、下記含フッ素アクリル組成物(F-1)~(F-6)を調製した。
(B-1)イソブチルアクリレート
(B-2)テトラヒドロフルフリルアクリレート
(B-3)1,6-ヘキサンジオールジアクリレート
The following fluorine-containing acrylic compositions (F-1) to (F-6) were prepared using the fluorine-containing acrylic compounds (A-1) to (A-6) obtained in the above Synthesis Examples 1 to 6 and the following acrylic compounds (B-1) to (B-3).
(B-1) Isobutyl acrylate (B-2) Tetrahydrofurfuryl acrylate (B-3) 1,6-hexanediol diacrylate

含フッ素アクリル組成物(F-1):
(A-1) 20質量部
(B-1) 80質量部
Fluorine-containing acrylic composition (F-1):
(A-1) 20 parts by mass (B-1) 80 parts by mass

含フッ素アクリル組成物(F-2):
(A-2) 20質量部
(B-3) 80質量部
Fluorine-containing acrylic composition (F-2):
(A-2) 20 parts by mass (B-3) 80 parts by mass

含フッ素アクリル組成物(F-3):
(A-3) 20質量部
(B-1) 80質量部
Fluorine-containing acrylic composition (F-3):
(A-3) 20 parts by mass (B-1) 80 parts by mass

含フッ素アクリル組成物(F-4):
(A-4) 20質量部
(B-3) 80質量部
Fluorine-containing acrylic composition (F-4):
(A-4) 20 parts by mass (B-3) 80 parts by mass

含フッ素アクリル組成物(F-5):
(A-5) 20質量部
(B-2) 80質量部
Fluorine-containing acrylic composition (F-5):
(A-5) 20 parts by mass (B-2) 80 parts by mass

含フッ素アクリル組成物(F-6):
(A-6) 20質量部
(B-2) 80質量部
Fluorine-containing acrylic composition (F-6):
(A-6) 20 parts by mass (B-2) 80 parts by mass

[実施例1~6、比較例1、2]
含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物の調製
調製した含フッ素アクリル組成物(F-1)~(F-6)、又は含フッ素アクリル化合物(A-1)、(A-2)を用いて、各々、下記表1に示す割合で配合した含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物を調製した。
[Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 and 2]
Preparation of fluorine-containing active energy ray-curable composition
Using the prepared fluorine-containing acrylic compositions (F-1) to (F-6), or the fluorine-containing acrylic compounds (A-1) and (A-2), fluorine-containing active energy ray-curable compositions were prepared in the proportions shown in Table 1 below.

Figure 0007600894000047
Figure 0007600894000047

A-9550:ジペンタエリスリトールペンタ/ヘキサアクリレート(新中村化学(株)製)
A-TMM-3:ペンタエリスリトールトリアクリレート(新中村化学(株)製)
IBA:イソブチルアクリレート
THF-A:テトラヒドロフルフリルアクリレート
HDDA:1,6-ヘキサンジオールジアクリレート
O-1173:2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン(Omnirad-1173、BASFジャパン(株)製)
A-9550: Dipentaerythritol penta/hexaacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
A-TMM-3: Pentaerythritol triacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
IBA: isobutyl acrylate THF-A: tetrahydrofurfuryl acrylate HDDA: 1,6-hexanediol diacrylate O-1173: 2-hydroxy-2-methylpropiophenone (Omnirad-1173, manufactured by BASF Japan Ltd.)

塗工と硬化膜の作製
実施例及び比較例の各含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物を、ポリカーボネート基板上にスピンコートで塗工した。塗工後、室温(25℃)で10分レベリングした後、コンベヤ式メタルハライドUV照射装置(パナソニック電工(株)製)を使用し、窒素雰囲気中で、積算照射量1,600mJ/cm2の紫外線を塗工面に照射して組成物を硬化させ、厚さ約9μmの硬化膜を得た。
Coating and preparation of cured film Each of the fluorine-containing active energy ray curable compositions of the Examples and Comparative Examples was applied to a polycarbonate substrate by spin coating. After coating, the composition was cured by irradiating the coated surface with ultraviolet light at an accumulated irradiation dose of 1,600 mJ/ cm2 in a nitrogen atmosphere using a conveyor-type metal halide UV irradiation device (manufactured by Panasonic Electric Works Co., Ltd.) to obtain a cured film having a thickness of about 9 μm.

上記で得られた硬化膜の外観(透明性)を目視にて測定すると共に、下記に示す方法により防汚性の評価として水接触角測定、及び耐マジックインク性の評価、耐摩耗性の評価として摩耗試験後水接触角測定を行った。これらの結果を表2に示す。 The appearance (transparency) of the cured film obtained above was visually measured, and the water contact angle was measured to evaluate the stain resistance, the resistance to marker ink, and the water contact angle after the abrasion test to evaluate the abrasion resistance, using the methods described below. The results are shown in Table 2.

防汚性の評価
[水接触角測定]
上記にて作製した硬化膜について、接触角計Drop Master(協和界面科学(株)製)を用いて、硬化膜の水に対する接触角を測定した(液滴:2μl、温度:25℃、湿度(RH):40%)。
Evaluation of antifouling properties [water contact angle measurement]
The contact angle of the cured film produced above with water was measured using a contact angle meter Drop Master (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) (droplet: 2 μl, temperature: 25° C., humidity (RH): 40%).

[耐マジックインク性(マジックはじき性)の評価]
上記にて作製した硬化膜について、マジックペン(寺西化学工業(株)製 マジックインキ大型)で直線を描き、インクをはじくものを○、はじかないものを×とした。
[Evaluation of resistance to marker ink (marker repellency)]
A straight line was drawn on each of the cured films prepared above with a magic marker (large magic marker ink, manufactured by Teranishi Chemical Industry Co., Ltd.). Those that repelled ink were marked with an ◯, and those that did not repel ink were marked with an X.

耐摩耗性の評価
[摩耗試験後水接触角の測定]
硬化膜表面を、ラビングテスター(新東科学(株)製)を用いて摩耗試験を行い、試験後の水接触角を測定した。N=8の測定値の平均値を求めた。
試験条件を下記に示す。
消しゴム:RUBBER STICK(Minoan社製)
移動距離(片道):40mm
移動速度:3,200mm/分
荷重:500g/6mm2φ
摩耗回数:1,000回
Evaluation of abrasion resistance [Measurement of water contact angle after abrasion test]
The surface of the cured film was subjected to an abrasion test using a rubbing tester (manufactured by Shinto Scientific Co., Ltd.), and the water contact angle after the test was measured. The average value of the measured values (N=8) was calculated.
The test conditions are shown below.
Eraser: RUBBER STICK (Minoan)
Travel distance (one way): 40 mm
Traveling speed: 3,200mm/min Load: 500g/6mm
Number of wear cycles: 1,000

Figure 0007600894000048
Figure 0007600894000048

撥水・撥油性及び防汚性付与剤として分子構造中にウレタン結合を含有しない含フッ素アクリル化合物(A-1)~(A-6)、及び1分子中に(メタ)アクリル基を1~2個含むアクリル化合物(B)を特定割合で配合することにより調製した含フッ素アクリル組成物(F-1)~(F-6)を用いた実施例1~6は、優れた防汚性を示し、かつ、高い耐摩耗性が確認された。一方、分子構造中にウレタン結合を含有しない含フッ素アクリル化合物(A-1)又は(A-2)を1分子中に(メタ)アクリル基を1~2個含むアクリル化合物(B)と混合せずに直接添加した比較例1、比較例2は、硬化膜外観が白濁し、かつ低い防汚性が示された。 In Examples 1 to 6, which used fluorine-containing acrylic compositions (F-1) to (F-6) prepared by blending fluorine-containing acrylic compounds (A-1) to (A-6) that do not contain urethane bonds in the molecular structure and acrylic compound (B) that contains 1 to 2 (meth)acrylic groups in one molecule in a specific ratio as agents for imparting water/oil repellency and stain resistance, excellent stain resistance was observed and high abrasion resistance was confirmed. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, in which fluorine-containing acrylic compounds (A-1) or (A-2) that do not contain urethane bonds in the molecular structure were added directly to acrylic compound (B) that contains 1 to 2 (meth)acrylic groups in one molecule without mixing, the cured film had a cloudy appearance and showed low stain resistance.

Claims (8)

(A)下記式で表される含フッ素アクリル化合物から選ばれる1種又は2種以上
Figure 0007600894000049
Figure 0007600894000050
Figure 0007600894000051
[式中、Rf 2 は-CF 2 O-(CF 2 O) p (CF 2 CF 2 O) q -CF 2 -であり、pは1~199の整数、qは1~170の整数、p+qは6~200であり、( )で括られた繰り返し単位の配列はランダムである。vは4~120の整数である。R 2 は独立に水素原子又はメチル基であり、R 3 は独立に水素原子、メチル基又はフェニル基である。Z 4 は下記式
-C O 2O -(OC 3 6 j’ (OC 2 4 k’ (OCH 2 l’
(式中、各繰り返し単位は直鎖状であっても分岐状であってもよく、各繰り返し単位同士はランダムに結合されていてよく、j’、k’、l’はそれぞれ独立に0~4の整数であり、j’+k’+l’=1~10であり、oは2~10の整数である。)で表される2価のアルキレンエーテル基であり、mは2~5の整数である。]、及び
(B)25℃における粘度が100mPa・s以下で、1分子中に(メタ)アクリル基を1個又は2個含むアクリル化合物
を必須成分として含有し、(A)成分と(B)成分の質量比が0.01<(A)/(B)<10の範囲内であって、なおかつ、アクリル基と反応する基を持たない揮発性有機化合物が配合されていないものである含フッ素アクリル組成物。
(A) One or more fluorine-containing acrylic compounds selected from the group consisting of fluorine-containing acrylic compounds represented by the following formula:
Figure 0007600894000049
Figure 0007600894000050
Figure 0007600894000051
[In the formula, Rf 2 is --CF 2 O--(CF 2 O) p (CF 2 CF 2 O) q --CF 2 --, p is an integer from 1 to 199, q is an integer from 1 to 170, p+q is 6 to 200, and the arrangement of the repeating units enclosed in parentheses is random. v is an integer from 4 to 120. R 2 is independently a hydrogen atom or a methyl group, and R 3 is independently a hydrogen atom, a methyl group, or a phenyl group. Z 4 is a group represented by the following formula:
-C O H 2O - (OC 3 H 6 ) j' (OC 2 H 4 ) k' (OCH 2 ) l' -
(in the formula, each repeating unit may be linear or branched, and each repeating unit may be randomly bonded to another repeating unit, j', k', and l' are each independently an integer of 0 to 4, j'+k'+l'=1 to 10, and o is an integer of 2 to 10), and m is an integer of 2 to 5.], and (B) a fluorine-containing acrylic composition comprising, as an essential component, an acrylic compound having a viscosity at 25°C of 100 mPa·s or less and containing one or two (meth)acrylic groups per molecule, wherein the mass ratio of component (A) to component (B) is within the range of 0.01<(A)/(B)<10, and which does not contain a volatile organic compound having no group reactive with an acrylic group.
(B)成分の一部又は全部として、下記一般式(6)
CH2=CR5C(=O)OR4 (6)
(式中、R4はウレタン結合、エーテル結合、イソシアネート基又は水酸基を含んでいてもよい炭素数1~20の1価の炭化水素基である。R5は水素原子、メチル基、フッ素原子又は炭素数1~6のフルオロアルキル基である。)
で表されるアクリル化合物を含むものである請求項1に記載の含フッ素アクリル組成物。
As a part or the whole of the component (B),
CH 2 =CR 5 C(=O)OR 4 (6)
(In the formula, R4 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a urethane bond, an ether bond, an isocyanate group, or a hydroxyl group. R5 is a hydrogen atom, a methyl group, a fluorine atom, or a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.)
The fluorine-containing acrylic composition according to claim 1 , which contains an acrylic compound represented by the formula:
(B)成分の一部又は全部として、下記一般式(7)
CH2=CR7C(=O)O-R6-O(O=)CR7C=CH2 (7)
(式中、R6はウレタン結合、エーテル結合、イソシアネート基又は水酸基を含んでいてもよい炭素数1~20の2価の炭化水素基である。R7はそれぞれ独立に水素原子、メチル基、フッ素原子又は炭素数1~6のフルオロアルキル基である。)
で表されるアクリル化合物を含むものである請求項1又は2に記載の含フッ素アクリル組成物。
As a part or the whole of the (B) component, the following general formula (7)
CH 2 =CR 7 C(=O)OR 6 -O(O=)CR 7 C=CH 2 (7)
(In the formula, R6 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a urethane bond, an ether bond, an isocyanate group, or a hydroxyl group. Each R7 is independently a hydrogen atom, a methyl group, a fluorine atom, or a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.)
The fluorine-containing acrylic composition according to claim 1 or 2 , which contains an acrylic compound represented by the formula:
(B)成分のアクリル化合物が、フッ素原子で置換されたアルキル基を含まないものである請求項1~のいずれか1項に記載の含フッ素アクリル組成物。 4. The fluorine-containing acrylic composition according to claim 1, wherein the acrylic compound of the component (B) does not contain an alkyl group substituted with a fluorine atom. 活性エネルギー線硬化性組成物(E)100質量部に対し、請求項1~のいずれか1項に記載の含フッ素アクリル組成物を0.005~40質量部含むものである含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物。 A fluorine-containing active energy ray-curable composition comprising 0.005 to 40 parts by mass of the fluorine-containing acrylic composition according to any one of claims 1 to 4 relative to 100 parts by mass of the active energy ray-curable composition (E). 活性エネルギー線硬化性組成物(E)が、
(Ea)アクリル化合物:100質量部、
(Eb)光重合開始剤:0.1~15質量部
を含有してなるものである請求項に記載の含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物。
The active energy ray-curable composition (E) is
(Ea) Acrylic compound: 100 parts by mass,
6. The fluorine-containing active energy ray-curable composition according to claim 5 , comprising: (Eb) a photopolymerization initiator: 0.1 to 15 parts by mass.
25℃、相対湿度40%における水接触角が90°以上である硬化物を与えるものである請求項又はに記載の含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物。 7. The fluorine-containing active energy ray-curable composition according to claim 5 or 6 , which gives a cured product having a water contact angle of 90° or more at 25° C. and a relative humidity of 40%. 請求項のいずれか1項に記載の含フッ素活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物層を表面に有する物品。 An article having a layer of the cured product of the fluorine-containing active energy ray-curable composition according to any one of claims 5 to 7 on its surface.
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