JP2000026790A - コーティング用重合体組成物及びその製造法 - Google Patents
コーティング用重合体組成物及びその製造法Info
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Abstract
合体を含み、取り扱い性に優れたコーティング用組成物
を提供する。 【解決手段】 N−ビニルホルムアミド及びアクリロニ
トリルの共重合体を、水性媒体中で、酸により加水分解
して得られる重合体水溶液からギ酸を除去してなるコー
ティング用重合体組成物
Description
体組成物に関する。詳しくは、本発明はギ酸含有量の少
ない環状アミジン構造を有する重合体組成物及びその製
造法に関する。該組成物は着色が少なく、取り扱い性に
優れ、高い帯電防止能を有し、紙、布、フィルム等の帯
電防止剤として有用である。
−ビニルホルムアミドとアクリロニトリルの共重合体を
水性液中で部分加水分解して得られる環状アミジン構造
を有する重合体が高い帯電防止性能を有することが報告
されている。かかる重合体は、高分子量の水溶性重合体
であるため、帯電防止剤として使用する場合、通常、N
−ビニルホルムアミドとアクリロニトリルを水性液中で
共重合し、次いで同一系内で部分加水分解して得られる
重合体水性液を、要すれば希釈して、そのままコーティ
ング用塗工液として使用されている。しかしながらこの
製造法で得られた重合体組成物は、加水分解により副生
したギを含有する強酸性の溶液であるため、重合体が半
析出状態で分散し、外見的には黄色の濁った溶液で、溶
液の粘度も高くハンドリングが難しいと言う欠点があっ
た。また、ギ酸が含まれているため、刺激性で臭気を帯
びることがあり取り扱いに注意を要した。帯電防止剤
は、通常、表面コーティング剤として使用されるため、
なるべく着色、濁りが少なく、低刺激性で臭気が少な
く、しかもハンドリングが容易な重合体溶液が望まれて
いた。
鑑み成されたものであって、着色や濁りが少なく、低刺
激性で臭気が少なく、しかもハンドリングが容易な重合
体組成物及びその製法を提供することを目的とする。
達成するため、鋭意検討した結果、アクリロニトリル・
N−ビニルホルムアミド共重合体を加水分解した後、若
しくは加水分解と同時に反応液にアルコールを加えてギ
酸をギ酸エステルに変換して除去することにより、容易
にギ酸を除去することが出来、上記の問題点が解決でき
ることを見いだし本発明に到達した。即ち、本発明は、
N−ビニルホルムアミド及びアクリロニトリルの共重合
体を、水性媒体中で、酸により加水分解して得られる重
合体水性液からギ酸を除去してなるコーティング用重合
体組成物に存する。以下本発明につき詳細に説明する。
ムアミドおよびアクリロニトリルの共重合体を水性液中
で加水分解して得られる。この場合、得られる重合体
が、帯電防止効果に適したアミジン構造を含有するため
には、Nービニルホルムアミド(NVF)とアクリロニ
トリル(AN)との共重合比におけるNVF量が少なく
とも45モル%以上であることが好ましい。NVF量が
45モル%付近には、いわゆる単量体の仕込み組成と重
合で生成する重合体の構成単量体組成が等しい点があ
り、これ以上N−ビニルホルムアミドの単量体比が多い
ことが望ましい。即ち、アミジン環は、下記の如く、共
重合体中でNVFに由来するビニルアミンユニットとA
Nユニットが隣接して形成されると考えられる。
合、ANユニット同士が並ぶ可能性が増え、重合体中に
帯電防止能の機能を発揮するアミノ基及びアミジン基が
少なくなり効率的ではない。通常、NVF:AN=4
5:55〜90:10、好ましくは45:55〜30:
70の範囲の共重合比が採用される。また、アミノ基、
アミジン環等の官能基を有し、水溶性の重合体が得られ
ると言う本発明の趣旨を越えない限り、第3の単量体を
配合しても良い。重合法は通常の、ラジカル開始剤によ
るラジカル重合法によって行われる。開始剤としては通
常用いられる開始剤を用いて良いが、アゾ系の開始剤が
重合時の酸発生によるpH変動がないため好ましい。
ジノプロパンの塩酸塩および酢酸塩、4,4′−アゾビ
ス−4−シアノ吉草酸のナトリウム塩、アゾビス−N,
N′−ジメチレンイソブチルアミジンの塩酸塩および硫
酸塩が挙げられる。これら重合開始剤の使用量は単量体
の重量に対して、通常0.01〜10重量%であり、重
合の反応率を上げるためもしくは重合体の分子量を調節
するために随時追加してもよい。
からの沈殿重合、単量体水溶液の逆相懸濁重合、乳化重
合の、どの方法によっても良い。而して、水溶液中で重
合した場合は、加水分解、脱ギ酸処理、アミジン化処理
等を引き続き同一系内で実施できるので好ましい。重合
反応終了後、得られた重合体を水性媒体中で加水分解し
てNVFユニットのビニルアミド基の1部をアミノ基に
変換する。加水分解は酸性条件で行う。酸は1価の強酸
が好ましい。これは強酸でないと加水分解の速度が遅い
こと、および多価の酸を使用すると、イオン架橋による
カチオン性重合体の不溶化を引き起こす怖れがあるから
である。具体的には、塩酸、硝酸、p-トルエンスルホン
酸、メタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸等が例示さ
れ、塩酸が特に好ましい。
50%濃度となるように溶解又は懸濁させ、上記の酸を
加えることにより実施される。反応温度は高いほうが反
応が早く、通常50〜120℃である。使用する酸の量
は、NVFユニットに対し、0.1〜3倍当量(1価の
酸を使用する場合、NVF1モルに対し酸1モルが1当
量)である。NVFユニットの加水分解率が高い程、帯
電防止能に寄与するアミジン環或いはアミノ基の形成が
多くなる点では好ましいが、多量の酸の添加は生成する
重合体組成物の液性を強酸性にするので好ましくない。
一方、酸が少なすぎると、加水分解速度が遅くなる難点
がある。
水分解し、カチオン性のビニルアミン基となるが、その
際ギ酸が副生する。蟻酸は刺激性、臭気等があり取り扱
いに注意が必要であり、また重合体水性液を着色させる
原因でもある。本発明は、重合体の加水分解により副生
するギ酸を、反応液中から除去することを特徴とするも
のである。ギ酸の除去方法は、重合体の酸加水分解前、
或いは加水分解時に、酸性条件下でアルコールを存在さ
せることにより、ギ酸をギ酸エステルに変換し、留去す
る方法が好ましい。ギ酸除去に使用するアルコールはC
1 〜C4 の1価のアルコールが好ましく、特にメタノー
ルあるいはエタノールのような低沸点のアルコールを選
択すると、残存アルコールおよび生成するギ酸エステル
を容易に留去することができる。添加量は、重合体組成
物中に残存するギ酸の量が、重合体を構成する全単量体
に対して30モル%以下、好ましくは10モル%以下と
なる量が必要である。具体的には重合体を構成するビニ
ルアミドユニットあたり0.5〜10倍モルが好まし
く、1〜5モル倍が特に好ましい。
により、結果的に溶液のpHが上がり、析出していた重
合体が溶解し、溶液の粘度が低下して取り扱いが容易に
なる。また、加水分解された重合体の溶液は、原料単量
体に由来する不純物として含まれるアルデヒド成分の縮
合により黄色〜褐色に着色するが、ギ酸を除去すること
によってその着色を低減することが出来る。このように
して得られた重合体組成物は、重合体1〜50%、ギ酸
を該重合体を構成する全単量体に対して30モル%以
下、好ましくは10モル%以下含有する水溶液であり、
通常、水溶液の形態で、コーティング用組成物として供
される。
が0.01〜10(1規定食塩水中、1%濃度25℃)
で、アミノ基、アミジン環等のカチオン性官能基の他、
少量のニトリル基、ホルムアミド基、カルボキシル基等
を含有する水溶性重合体である。本発明の重合体組成物
は樹脂に対して通常公知の方法で帯電防止剤として容易
に適用することができる。例えば、本発明の重合体組成
物を、要すれば希釈し、又必要な添加剤を加え、樹脂成
形品の表面に塗布すればよい。特に、本発明のコーティ
ング用重合体組成物は合成樹脂製フィルムの帯電防止剤
用に有用である。
説明するが、本発明はその趣旨を越えない限り、以下の
実施例に制限されるものではない。 実施例1〜3 (1)N−ビニルホルムアミド・アクリロニトリル共重
合体の合成 攪拌機、窒素導入管、冷却管を備えた50mlの4つ口
フラスコに表−1に示すモル分率のN−ビニルホルムア
ミドとアクリロニトリルの混合物6g、脱塩水24g及
びポリエチレングリコール(分子量2万)0.45gを
仕込んだ。窒素ガス気流中攪拌しつつ、70℃に昇温
し、2、2’−アゾビス−2−アミジノプロパン・塩酸
塩の10重量%水溶液を0.06g添加した。反応開始
後1時間後に2、2’−アゾビス−2−アミジノプロパ
ン・塩酸塩の10重量%水溶液0.03gを追加した。
開始剤添加後、攪拌下70℃で5時間保持し、水中に重
合体が析出した懸濁物を得た。
ニトリル共重合体の変性 (1)で得られた懸濁物に、仕込みN−ビニルホルムア
ミドに対し1.05当量の35%塩酸を加え、70℃で
1時間攪拌後、昇温し90℃で3時間加熱した。次い
で、メタノールを仕込みN−ビニルホルムアミドに対し
3モル倍添加し、さらに90℃で0.5時間攪拌した
後、メタノールおよびギ酸メチルを留去した。得られた
重合体組成物の外観は、何れも淡黄色透明溶液であっ
た。得られた重合体組成物の残ギ酸量を1H−NMRで
定量し、また、溶液粘度、重合体の還元粘度を測定し、
結果を表ー1に示した。なお、重合体の還元粘度は、重
合体組成物にメタノールを加え、重合体を析出させ、精
製し、25℃で1N食塩水中に1%濃度溶液として測定
した。
ビニルホルムアミドモノマー0.65当量の35%塩酸
を加え、70℃で1時間攪拌後、昇温し90℃で3時間
攪拌した。得られた重合体組成物の残ギ酸量を 1H−N
MRで定量した結果および、重合液組成物の外観、溶液
粘度、及び重合体のメタノール精製品の1%水溶液の還
元粘度(1N食塩水中、25℃)を測定した結果を表−
1に示す。
を、ポリマー濃度10重量%になるように脱塩水で希釈
し、表面処理を施していないポリエチレンテレフタレー
トフィルム上に、乾燥膜厚が約2ミクロンとなる様に塗
布した後、80℃で10分乾燥しフィルムとした。この
フィルム外観及び下記の方法により測定した表面抵抗に
よる評価を表−2に示した。
の雰囲気下で1夜保管した試料を用い、三菱化学社の抵
抗率計ハイレスタ−IP MCP−HT260(商品
名)を用いJIS 6911に従って試料の表面固有抵
抗値を測定し、固有抵抗値によって下記のような判定を
した。 106〜109 Ω/ロ :非常に良好 109〜1011Ω/ロ :良好 1011〜1013Ω/ロ :やや良好 1013Ω/ロ以上 :不良
は、透明で着色が少なく、ギ酸による刺激や臭気がな
く、低粘度で取り扱い性に優れており、合成樹脂フィル
ム等の帯電防止剤として好適である。
Claims (6)
- 【請求項1】 N−ビニルホルムアミド及びアクリロニ
トリルの共重合体を、水性媒体中で、酸により加水分解
して得られる重合体水溶液からギ酸を除去してなるコー
ティング用重合体組成物 - 【請求項2】 重合体組成物中のギ酸含量が、重合体を
構成する全単量体に対して30モル%以下であることを
特徴とする請求項1記載のコーティング用重合体組成物 - 【請求項3】 重合体組成物中のギ酸含量が、重合体を
構成する全単量体に対して10モル%以下であることを
特徴とする請求項2記載のコーティング用重合体組成物 - 【請求項4】 N−ビニルホルムアミドとアクリロニト
リルをモル比45:55〜99:1で重合した共重合体
を、水性媒体中で、酸により加水分解する際もしくは加
水分解後、低級アルコールを加え、生成したギ酸エステ
ルを留去することを特徴とする請求項1乃至3の何れか
に記載のコーティング用重合体組成物の製造方法 - 【請求項5】 低級アルコールがメタノールであること
を特徴とする請求項4記載のコーティング用重合体組成
物の製造方法 - 【請求項6】 請求項1乃至3の何れかに記載の重合体
組成物からなる帯電防止剤
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10194120A JP2000026790A (ja) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | コーティング用重合体組成物及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10194120A JP2000026790A (ja) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | コーティング用重合体組成物及びその製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000026790A true JP2000026790A (ja) | 2000-01-25 |
Family
ID=16319257
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10194120A Pending JP2000026790A (ja) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | コーティング用重合体組成物及びその製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000026790A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000344990A (ja) * | 1999-06-08 | 2000-12-12 | Mitsubishi Chemicals Corp | ポリビニルアミン塩とその用途 |
WO2023120540A1 (ja) * | 2021-12-22 | 2023-06-29 | 日本ペイント・オートモーティブコーティングス株式会社 | カチオン電着塗料組成物、電着塗装物および電着塗装物の製造方法 |
-
1998
- 1998-07-09 JP JP10194120A patent/JP2000026790A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000344990A (ja) * | 1999-06-08 | 2000-12-12 | Mitsubishi Chemicals Corp | ポリビニルアミン塩とその用途 |
WO2023120540A1 (ja) * | 2021-12-22 | 2023-06-29 | 日本ペイント・オートモーティブコーティングス株式会社 | カチオン電着塗料組成物、電着塗装物および電着塗装物の製造方法 |
JP7429332B2 (ja) | 2021-12-22 | 2024-02-07 | 日本ペイント・オートモーティブコーティングス株式会社 | カチオン電着塗料組成物、電着塗装物および電着塗装物の製造方法 |
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