包含含有选自由聚合性官能团和交联性官能团组成的组中的至少一种基团的含氟聚合物...的制作方法_2

文档序号:9672217阅读:来源:国知局
br>[0154] 式(11)所表示的化合物与式(12)所表示的化合物的反应也可以在催化剂的存在 下进行。作为催化剂,可以举出钛酸四乙酯、钛酸四丁酯等有机钛系化合物、辛酸亚锡、二 丁基锡氧化物、二丁基锡二月桂酸酯等有机锡系化合物、氯化亚锡、溴化亚锡等卤素系亚锡 等。对催化剂的用量没有特别限定,适当调整即可,例如,相对于式(12)所表示的化合物 100质量份,通常为〇. 00001质量份~3质量份左右、优选为0. 0001质量份~1质量份左 右。
[0155] 式(11)所表示的化合物与式(12)所表示的化合物的反应可以在溶剂中进行。作 为溶剂,只要使用不妨碍反应的进行、且通常所使用的现有公知的溶剂即可。例如,使用丙 酮、甲基异丁基酮(MIBK)、甲基乙基酮(MEK)等酮系溶剂;乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯系溶剂; HCFC225 (CF3CF2CHC12/CC1F2CF 2CHC1F混合物)等氟系溶剂等即可。具有0H基的醇系的溶剂 会妨碍反应的进行,因而不优选。另外,即使体系内有水也会妨碍反应的进行,因而各溶剂 更优选在使用前进行脱水。
[0156] 由于能够形成防腐蚀效果和密合性优异的涂膜、能够抑制迀移发生,因而本发明 的组合物优选包含0. 1质量%~30质量%的上述含有聚合性官能团的含氮芳香族杂环化 合物,更优选包含1质量%~10质量%的上述含有聚合性官能团的含氮芳香族杂环化合 物。
[0157] 由于能够形成防腐蚀效果和密合性更优异的涂膜、并且能够进一步抑制迀移发 生,因而上述含有聚合性官能团的含氮芳香族杂环化合物的含量进一步优选为2质量%以 上、特别优选为3质量%以上。
[0158] (含有选自由聚合性官能团和交联性官能团组成的组中的至少一种基团的含氟聚 合物)
[0159] 本发明的组合物包含含氟聚合物,该含氟聚合物含有选自由聚合性官能团和交联 性官能团组成的组中的至少一种基团。通常,含氟聚合物包含基于下述单体的聚合单元,该 单体具有选自由聚合性官能团和交联性官能团组成的组中的至少一种基团。
[0160] 作为聚合性官能团,例如,可以举出碳-碳双键、乙烯基、乙烯氧基、烯丙基、(甲 基)丙烯酰基、马来酰基、苯乙烯基、肉桂酰基。
[0161] 作为交联性官能团,例如,可以举出羟基(其中不包括羧基中所含的羟基。以下相 同)、羧基、氨基、甲硅烷基。
[0162] 作为选自由聚合性官能团和交联性官能团组成的组中的至少一种基团,优选为选 自由碳-碳双键、羟基(其中不包括羧基中所含的羟基。以下相同)、羧基、-C00C0-所表示 的基团、氰基、氨基、环氧基和甲硅烷基组成的组中的至少一种,更优选为选自由碳-碳双 键、羟基、羧基、-C00C0-所表示的基团、氨基、氰基以及甲硅烷基组成的组中的至少一种,进 一步优选为选自由碳-碳双键、羟基、羧基、氨基以及甲硅烷基组成的组中的至少一种,特 别优选为选自由碳-碳双键、羟基、羧基以及氨基组成的组中的至少一种,更进一步优选为 选自由碳-碳双键、羟基以及羧基组成的组中的至少一种。
[0163] 上述含氟聚合物优选在构成含氟聚合物的聚合物的主链末端或侧链具有选自由 聚合性官能团和交联性官能团组成的组中的至少一种基团,更优选在侧链具有上述基团。
[0164] 作为上述碳-碳双键,优选-CX = CH2(X为!1、(:1、?、〇13或0?3)所表示的反应性基 团。
[0165] 上述反应性基团优选为含氟聚合物的1摩尔~50摩尔的量、更优选为10摩尔以 上、更优选为30摩尔以下。
[0166] 含有选自由聚合性官能团和交联性官能团组成的组中的至少一种基团的含氟聚 合物优选通过选自由后述的含氟聚合物(A)、(B)和(C)组成的组中的至少一种含氟聚合物 形成,更优选选自由含氟聚合物(A)和(B)组成的组中的至少一种含氟聚合物。
[0167] (含氟聚合物⑷)
[0168] 含氟聚合物(A)具有下述式(L)所表示的结构单元(以下也称为"结构单元L"),
[0170] (式中,X1和X2相同或不同,为Η或F ;X3为!1、?、〇13或0?344和乂 5相同或不同,为 H、F或CF3;Rf为有机基团,该有机基团为可以具有酰胺键或脲键的碳原子数为1~40的含 氟烃基、或者为可以具有酰胺键、碳酸酯键、氨基甲酸酯键或脲键的碳原子数为2~100的 具有醚键的含氟烃基,且该有机基团中1~3个氢原子被Y (Y是末端具有烯键式碳-碳双 键的碳原子数为2~10的1价有机基团)所取代;a为0~3的整数;b和c相同或不同, 为0或1)。上述醚键为-0-所表示的2价基团。酰胺键为-C0NH-所表示的2价基团。碳 酸酯键为-0-C00-所表示的2价基团。氨基甲酸酯键为-0-C0NH-所表示的2价基团。上 述脲键为-NH-C0NH-所表示的2价基团。
[0171] 需要说明的是,本说明书中,"烃基"为由碳和氢构成的有机基团,"含氟烃基"为烃 基所具有的部分或全部的氢原子被氟原子所取代的基团。作为"烃基",例如可以举出烷基、 烯丙基、环状烷基、不饱和烷基等。作为"含氟烃基",可以举出含氟烷基、含氟烯丙基、含氟 环状烷基、含氣不饱和烷基等。
[0172] 上述Y可以具有酮键(-C0-)、醚键或酯键(-C00-)。
[0173] 作为结构单元L,其中优选式(L1):
[0175] (式中,X1、X2、X3、X4、X5、Rf、a和c与上述相同)所表示的结构单元L1。
[0176] 包含该结构单元L1的含氟聚合物(A)的折射率特别低,而且能够提高所得到的 涂膜的透明性,进而与各种基材的密合性好,能够提高密合耐久性,从这些方面出发是优选 的。另外,从能够提高由热、自由基或阳离子的接触而引起的固化反应性的方面出发,也是 优选的。
[0177] 此外,结构单元L1的更优选的具体例之一为来自式(L2):
[0179] (式中,Rf与上述相同)所表示的含氟烯键式单体的结构单元L2。
[0180] 该结构单元L2的折射率低,而且能够提高涂膜的透明性,与各种基材的密合性 好,能够提高耐久性,在这些方面是优异的;除此以外,与其它含氟乙烯系单体的共聚性良 好,因而是优选的。并且,不仅能够提高近红外透明性,还能够降低折射率,从这方面出发也 是优选的。
[0181] 上述结构单元 L2 中,Rf 例如为-(CF(CF3)CF2-0)n-CH20-(C0)-CF = 012也是优选 方式之一。
[0182] 另外,结构单元L1的另一优选的具体例为来自式(L3):
[0184] (式中,Rf与上述相同)所表示的含氟烯键式单体的结构单元L3。
[0185] 该结构单元L3的折射率低,而且与各种基材的密合性好,能够提高密合耐久性, 在这些方面是优异的;除此以外,与其它含氟乙烯系单体的共聚性良好,从这点出发也是优 选的。并且,不仅能够提高近红外透明性,还能够降低折射率,从这方面出发也是优选的。
[0186] 如上所述,上述结构单元L、L1、L2和L3中包含的Rf为有机基团,该有机基团为可 以具有酰胺键或脲键的碳原子数为1~40的含氟烃基、或者为可以具有酰胺键、碳酸酯键、 氨基甲酸酯键或脲键的碳原子数为2~100的具有醚键的含氟烃基,且该有机基团中1~3 个氢原子被Y(Y是末端具有烯键式碳-碳双键的碳原子数为2~10的1价有机基团)所 取代。
[0187] 在可以具有酰胺键或脲键的碳原子数为1~40的含氟烃基、或者可以具有酰胺 键、碳酸酯键、氨基甲酸酯键或脲键的碳原子数为2~100的具有醚键的含氟烃基中,其碳 原子数的上限优选为30、更优选为20、特别优选为10。
[0188] 上述Rf为下述Rf2也是优选方式之一。下述Y 2中的碳-碳双键具有引起缩聚反 应等的能力,能够提供固化(交联)体。详细地说,例如通过自由基或阳离子的接触而在含 氟聚合物分子间引起聚合反应或缩合反应,从而可以提供固化(交联)物。
[0189] 以下,将上述结构单元L的Rf为Rf2 (其为有机基团,该有机基团为可以具有酰胺 键或脲键的碳原子数为1~40的含氟烃基、或者为可以具有酰胺键、碳酸酯键、氨基甲酸酯 键或脲键的碳原子数为2~100的具有醚键的含氟烃基,且该有机基团中1~3个氢原子 被Y2 (Y2是末端具有烯键式碳-碳双键的碳原子数为2~10的1价有机基团)所取代)的 结构单元也称为结构单元N。另外,在结构单元LI、L2以及L3中,将Rf为Rf2的结构单元 分别称为结构单元N1、N2以及N3。
[0190] 作为优选的Rf2,优选式(Rf2):
[0191] -D-Ry2 (Rf2)
[0192] [式中,-D-为式(D):
[0194] (式中,η为0~20的整数,R为至少1个氢原子被氟原子所取代的碳原子数为 1~5的2价含氟亚烷基,η为2以上的情况下,可以相同也可以不同)所表示的氟代醚的 单元,Ry2为有机基团,该有机基团为可以具有酰胺键或脲键的氢原子的一部分或全部可以 被氟原子所取代的碳原子数为1~39的烃基、或者为可以具有酰胺键、碳酸酯键、氨基甲酸 酯键或脲键的氢原子的一部分或全部可以被氟原子所取代的碳原子数为1~99的具有醚 键的烃基,且该有机基团中1~3个氢原子被Y2(Y2与上述相同)所取代]。
[0195] 上述Ry2优选为有机基团,该有机基团为可以具有酰胺键、碳酸酯键、氨基甲酸酯 键、脲键或醚键的氢原子的一部分或全部可以被氟原子所取代的碳原子数为1~39的烃 基,且该有机基团中1~3个氢原子被Y2(Y2与上述相同)所取代。
[0196] R是碳原子数为1~5的2价含氟亚烷基,具有至少1个氟原子,由此,与现有的不 含氟的具有烷氧基的情况或具有亚烷基醚单元的情况相比,能够使化合物的粘性进一步低 粘性化,并且能够有助于提尚耐热性、降低折射率、提尚在通用溶剂中的溶解性等。
[0197] 作为-D-中的-(0-R)-或-(R-0)-,具体地说,可以举出-(0CF2CF2CF 2)-、-(CF2CF2C f2o) -、- (ocfq4cf2) -、- (cfq4ch2o) -、- (cfq4cf2o) -、- (ocf2cfq4) -、- (ocfq5) -、- (cfq5o) -、- (och2cf2cf2) (ocf2cf2ch2) - (och2ch2cf2) - (ocf2ch2ch2) - (ch2cf2cf2o) - (ocf2cf2cf2cf2)- ^ - (cf2cf2cf2cf2o) - (ocfq5ch2) - (ch2cfq5o) - (OCH (ch3) cf2cf2) - (ocf2cf2ch (ch3) ) -(0CQ62)-和-(CQ620) - (Q4、Q5相同或不同,为H、F或CF 3;Q 6为CF 3)等,-D-优选为这些中的 1种或2种以上的重复单元。
[0198] 其中,-D-优选为选自 _ (0CFQ4CF2) -、- (0CF2CF2CF2) -、- (0CH2CF2CF2) -、- (OCFQ5) -、- (0CQ62) _ 、-(cfq4cf2o) -、- (cfq4ch2o) -、- (cf2cf2cf2o) -、- (ch2cf2cf2o) -、- (cfq5o)-和-(CQ620)-中的 1 种或 2 种以上的重复单元,特别优选为选自-(〇cfq4cf2) -、- (ocf2cf2cf2) -、- (och2cf2cf2) -、- (cfq4c f2o) -、- (cfq4ch2o) -、- (cf2cf2cf2o)-和-(CH2CF 2CF20)-中的 1 种或 2 种以上的重复单元,进而 优选为选自-(〇cfq4cf2) -、- (ocf2cf2cf2) -、- (cfq4cf2o) -、- (cfq4ch2o)-和-(CF2CF2CF 20)-中 的1种或2种以上的重复单元。另外,结构单元L为上述结构单元L2的情况下,作为-D-, R 优选为选自由-(cfq4cf2o) -、- (cfq4ch2o) -、- (cf2cf2cf2o)-和-(CH2CF 2CF20)-组成的组中 的至少一种,更优选为选自由-(cfq4cf2o) -、- (cfq4ch2o)-和-(CF2CF2CF 20)-组成的组中的 至少一种。上述式中,Q4为H、F或CF3。作为Q4,优选CF 3。
[0199] 但是,在上述的含氟醚的单元-D-中和上述Rf2中,不包含-00_(具体地 说,-R-0-0-R-、-0-0-R-和-R-0-0-等)结构单元。
[0200] 作为第1个优选的Y2,为
[0202] (式中,¥23是在末端具有烯键式碳-碳双键的碳原子数为2~5的链烯基或含氟 链烯基;d和e相同或不同,为0或1)。
[0203] 作为优选的Y2a,S
[0204] -CX6= CX 7X8
[0205] (式中,X6为H、F、CH 3或CF 3;X 7和X 8相同或不同,为H或F),该基团的由接触自由 基或阳离子而引起的固化反应性高,是优选的基团。
[0206] 作为优选的具体例,可以举出
[0208] 等。
[0209] 另外,作为更优选的Υ2,可以举出
[0210] -0(C = 0)CX6= CX Y
[0211] (式中,X6为Η、F、CH3或CF 3;Χ 7和Xs相同或不同,为Η或F),对该基团来说,特别 是由接触自由基而引起的固化反应性更高,从这方面出发是优选的,从通过光固化等可更 容易地得到涂膜的方面出发,是优选的。
[0212] 作为上述更优选的Y2的具体例,可以举出
[0213]
[0214] 等。
[0215] 作为其它优选的Y2的具体例,可以举出
[0217] 等。
[0218] 其中,¥2具有_0化=0)0? = 012的结构时,可以提高近红外透明性,进而固化(交 联)反应性特别高,可以高效地得到涂膜,从这方面出发是优选的。
[0219] 需要说明的是,上述侧链中具有碳-碳双键的有机基团Υ2可以导入聚合物主链末 端。
[0220] 在本发明中所用的含氟聚合物中,结构单元N、N1、N2和N3中包含的-Rf2a-基(从 上述-Rf2除去Y2而得到的基团)是可以具有酰胺键或脲键的碳原子数为1~40的2价含 氟烃基、或者可以具有酰胺键、碳酸酯键、氨基甲酸酯键或脲键的碳原子数为2~100的具 有醚键的2价含氟烃基。该-Rf2a-只要所包含的碳原子上键合有氟原子即可,一般来说,为 碳原子上键合有氟原子和氢原子或氯原子的2价含氟烃基、具有醚键的2价含氟烃基,优选 更多地含有氟原子(含氟率高)的含氟烃基,更优选为2价的全氟亚烷基或具有醚键的2 价全氟烃基。含氟聚合物中的含氟率为25质量%以上、优选为40质量%以上。由此,不仅 可以提高含氟聚合物(A)的近红外透明性,还可以降低折射率,特别是即便出于提高涂膜 的耐热性或弹性模量的目的而提高固化度(交联密度),也可以提高近红外透明性、或者维 持低折射率性,因而是优选的。
[0221] 若_Rf2a-基的碳原子数过大,则在2价含氟烃基的情况下,有时会降低在溶剂中的 溶解性、或者透明性降低,并且在具有醚键的2价含氟烃基的情况下,有时会降低聚合物自 身或其涂膜的硬度及机械特性,因而不优选。2价含氟烃基的碳原子数优选为1~20、更优 选为1~10。具有醚键的2价含氟烃基的碳原子数优选为2~30、更优选为2~20。
[0222] 作为_Rf2a-的优选的具体例,可以举出

[0227] (以上,X34、X37为 F 或 CF 3;X 35、X36为 Η 或 F ;
[0228] o+p+q 为 1 ~30 ;r 为 0 或 1 ;s、t 为 0 或 1)
[0229] 等。
[0230] 构成本发明中所用的含氟聚合物(A)的结构单元N优选结构单元N1,作为结构单 元N1,进一步优选结构单元N2或结构单元N3。因此,接下来对结构单元N2和结构单元N3 的具体例进行说明。
[0231] 作为优选作为构成结构单元N2的单体的优选具体例,可以举出
[0232]
[0233] (以上,η为1~30的整数;Y2与上述相同)。
[0234] 更详细地说,可以举出
[0235]
[0236] (以上,Rf7、Rfs是碳原子数为1~5的全氟烷基,η为0~30的整数;X为H、CH 3、 F或CF3)等。
[0237] 作为优选作为构成结构单元N3的单体的优选具体例,可以举出
[0238]
[0239] (以上,Y2与上述相同;η为1~30的整数)等。
[0240] 更详细地说,可以举出
[0241]
[0242] (以上,Rf9、Rf1Q是碳原子数为1~5的全氟烷基;m为0~30的整数;η为1~3 的整数;X为H、CH3、F或CF3)等。
[0243] 除了这些结构单元N2和N3以外,作为构成含氟聚合物(A)的结构单元N的单体 的优选具体例,例如,可以举出
[0244]
[0245]
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