JP2567827B2 - Graft copolymer of cellulose derivative - Google Patents

Graft copolymer of cellulose derivative

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JP2567827B2
JP2567827B2 JP62043636A JP4363687A JP2567827B2 JP 2567827 B2 JP2567827 B2 JP 2567827B2 JP 62043636 A JP62043636 A JP 62043636A JP 4363687 A JP4363687 A JP 4363687A JP 2567827 B2 JP2567827 B2 JP 2567827B2
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graft copolymer
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は主として塗料ビヒクルとして有用な繊維素誘
導体のグラフト共重合体に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention mainly relates to a graft copolymer of a fibrin derivative useful as a coating vehicle.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

塗料ビヒクルとしては従来からアクリル系共重合体が
提供されている。また該アクリル系共重合体をビヒクル
とする塗料の乾燥性、硬度、メタリック顔料分散性を改
良するためにアクリル系共重合体にセルロースアセテー
トブチレート(CAB)等の繊維素誘導体を混合すること
も行われている。更に上記アクリル系共重合体と繊維素
誘導体との相溶性や溶剤溶解性を改良するために上記繊
維素誘導体にアクリル系共重合体をグラフトさせること
も行われている(例えば特開昭60−58415号、特開昭61
−72072号)。
Acrylic copolymers have been conventionally provided as paint vehicles. It is also possible to mix a fibrin derivative such as cellulose acetate butyrate (CAB) with the acrylic copolymer in order to improve the drying property, the hardness, and the metallic pigment dispersibility of the coating material using the acrylic copolymer as a vehicle. Has been done. Further, in order to improve the compatibility or solvent solubility between the acrylic copolymer and the fibrin derivative, grafting of the acrylic copolymer onto the fibrin derivative is also carried out (for example, JP-A-60- 58415, JP-A-61
-72072).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら上記従来のアクリル系共重合体、アクリ
ル系共重合体−繊維素誘導体混合物、あるいはアクリル
系共重合体グラフト繊維素誘導体をビヒクルとして用い
た塗料は、その塗膜硬度を高くすると可撓性が不足して
塗膜が脆くなり、また可撓性を付与すると塗膜硬度が充
分でなくなってしまうと言う二律背反的な問題点を有す
るものである。
However, the above-mentioned conventional acrylic copolymer, acrylic copolymer-fibrin derivative mixture, or coating material using the acrylic copolymer-grafted fibrin derivative as a vehicle has flexibility when the coating hardness is increased. If it is insufficient, the coating film becomes brittle, and if it is given flexibility, the coating film hardness becomes insufficient, which is an antinomy problem.

〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上記従来の課題を解決する手段として、水酸
基を含有するビニル系単量体の単独重合鎖または該ビニ
ル系単量体と他のビニル系単量体との共重合鎖からなる
グラフト鎖を有する繊維素誘導体の該水酸基にε−カプ
ロラクトンを開環重合させた繊維素誘導体のグラフト共
重合体を提供するものである。
[Means for Solving Problems] As a means for solving the above-mentioned conventional problems, the present invention provides a homopolymer chain of a vinyl monomer having a hydroxyl group or the vinyl monomer and another vinyl monomer. The present invention provides a graft copolymer of a fibrin derivative obtained by ring-opening polymerization of ε-caprolactone on the hydroxyl group of the fibrin derivative having a graft chain composed of a copolymer chain.

<繊維素誘導体> 本発明に用いられる繊維素誘導体としてはニトロセル
ロース(NC)、セルロースアセテートブチレート(CA
B)、セルロールアセテートプロピオネート(CAP)、セ
ルロールアセテート(CA)、エチルセルロース(EC)等
がある。上記ニトロセルロースはJISK6703で分類されて
いる全種類のものが使用可能であるが、特に望ましいニ
トロセルロースとしては窒素分含有量11.5〜12.2重量
%、粘度が1/16〜20秒のH1/16、H1/8、H1/4、H1/2、H
2、H20、更に望ましいものとしてH1/16、H1/8、H1/4、H
1/2がある。上記セルロースアセテートブチレートは種
々のアセチル化度、ブチリル化度のものが使用可能であ
るが、塗料原料として用いる場合は塗料溶剤への溶融性
の点からみてブチリル化度30%以上のものが望ましく、
このようなCABとしてはイーストマンコダック社の製品
であるCAB−551−0.01、CAB−551−0.2、CAB−531−
1、CAB−500−1、CAB−500−5、CAB−553−0.4、CAB
−451−1、CAB−381−0.1、CAB−381−0.5、CAB−381
−2、CAB−20等がある。
<Cellulose Derivatives> Cellulose derivatives used in the present invention include nitrocellulose (NC), cellulose acetate butyrate (CA).
B), cellulose acetate propionate (CAP), cellulose acetate (CA), ethyl cellulose (EC) and the like. The above nitrocellulose can be used all types that are classified in JIS K6703, particularly preferable nitrocellulose nitrogen content 11.5 to 12.2 wt%, viscosity 1/16 to 20 seconds H1 / 16, H1 / 8, H1 / 4, H1 / 2, H
2, H20, more preferably H1 / 16, H1 / 8, H1 / 4, H
There is 1/2. The above cellulose acetate butyrate can be used with various degrees of acetylation and butyrylization, but when it is used as a coating material, it is preferable that the degree of butyrylation is 30% or more from the viewpoint of meltability to the coating solvent. ,
As such CAB, Eastman Kodak Company's products CAB-551-0.01, CAB-551-0.2, CAB-531-
1, CAB-500-1, CAB-500-5, CAB-553-0.4, CAB
-451-1, CAB-381-0.1, CAB-381-0.5, CAB-381
-2 and CAB-20.

<水酸基を含有するグラフト鎖> 本発明の水酸基を含有するグラフト鎖とは水酸基を含
有するビニル系単量体の単独重合体鎖あるいは水酸基を
含有するビニル系単量体と、該水酸基を含有するビニル
系単量体と共重合可能な他のビニル系単量体との共重合
体鎖からなる。
<Graft chain containing a hydroxyl group> The graft chain containing a hydroxyl group of the present invention means a homopolymer chain of a vinyl monomer containing a hydroxyl group or a vinyl monomer containing a hydroxyl group, and the hydroxyl group. It is composed of a copolymer chain of a vinyl monomer and another vinyl monomer copolymerizable therewith.

1.水酸基を含有するビニル系単量体 本発明に用いられる水酸基を含有するビニル系単量体
としては、β−ハイドロキシエチルアクリレート、β−
ハイドロキシエチルメタクリレート、β−ハイドロキシ
プロピルアクリレート、β−ハイドロキシプロピルメタ
クリレート、アリルアルコール等が例示される。
1. Vinyl monomer containing a hydroxyl group As the vinyl monomer containing a hydroxyl group used in the present invention, β-hydroxyethyl acrylate, β-
Examples include hydroxyethyl methacrylate, β-hydroxypropyl acrylate, β-hydroxypropyl methacrylate, allyl alcohol and the like.

2.他のビニル系単量体 上記水酸基を含有するビニル系単量体と共重合可能な
他のビニル系単量体として望ましいものは、メチルアク
リレート、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレー
ト、iso−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルア
クリレート、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒド
ロフルフリルアクリレート、メチルメタクリレート、エ
チルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、iso
−ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリ
レート、ステアリルメタクリレート、ラウリルメタクリ
レート等のアクリルエステルおよび/またはメタクリル
エステルである。しかしながら例えばメチルビニルエー
テル、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエー
テル、iso−ブチルビニルエーテル、n−ブチルビニル
エーテル、スチロール、α−メチルスチロール、アクリ
ロニトリル、メタクリロニトリル、酢酸ビニル、塩化ビ
ニル、塩化ビニリデン、弗化ビニル、弗化ビニリデン、
エチレン、プロピレン、イソプレン、クロロプレン、ブ
タジエン、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、ア
トロパ酸、シトラコン酸、クロトン酸、アクリルアマイ
ド、メタクリルアマイド、ジアセトンアクリルアマイ
ド、ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルカルバ
ゾール、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリ
レート、グリシジルアリルエーテル等である。
2. Other vinyl-based monomers Other desirable vinyl-based monomers copolymerizable with the above-mentioned hydroxyl-containing vinyl-based monomers are methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, iso-butyl. Acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, iso
-Acrylic ester and / or methacrylic ester such as butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, lauryl methacrylate. However, for example, methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, iso-butyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, styrene, α-methyl styrene, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl acetate, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl fluoride, fluorine. Vinylidene chloride,
Ethylene, propylene, isoprene, chloroprene, butadiene, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, atropic acid, citraconic acid, crotonic acid, acrylic amide, methacrylic amide, diacetone acrylic amide, vinylpyrrolidone, vinylpyridine, vinylcarbazole, glycidyl acrylate , Glycidyl methacrylate, glycidyl allyl ether and the like.

上記水酸基を含有するビニル系単量体および他のビニ
ル系単量体は単独または二種類以上混合されてもよい。
The vinyl-based monomer containing the hydroxyl group and the other vinyl-based monomer may be used alone or in combination of two or more kinds.

本発明のグラフト共重合体にとって望ましくはグラフ
ト鎖の生成に用いられるビニル系単量体混合物中に上記
水酸基を含有するビニル系単量体が1〜100重量%、上
記アクリルエステルおよび/またはメタクリルエステル
が0〜99重量%含まれる。
Desirably for the graft copolymer of the present invention, 1 to 100% by weight of the vinyl monomer containing the hydroxyl group in the vinyl monomer mixture used for forming the graft chain, the acrylic ester and / or methacrylic ester. Is contained in an amount of 0 to 99% by weight.

<グラフト共重合体の製造方法> 本発明のグラフト共重合体を製造するには例えば下記
の方法が用いられる。
<Method for Producing Graft Copolymer> The following method is used to produce the graft copolymer of the present invention, for example.

(1)繊維素誘導体存在下に上記ビニル系単量体を有機
過酸化物を重合開始剤として用いるか、またはC0あるい
はCe+++塩を用いてグラフト重合させる方法 (2)繊維素誘導体の残存水酸基に重合可能な二重結合
を有する不飽和脂肪酸をエステル化反応により結合せし
めることにより重合可能な二重結合を繊維素誘導体に導
入し、このようにして製造された重合可能な繊維素誘導
体と上記ビニル系単量体とを共重合させる。
(1) A method in which an organic peroxide is used as a polymerization initiator in the presence of a fibrin derivative, or graft polymerization is performed using a C 0 or Ce +++ salt (2) A fibrin derivative The polymerizable double bond is introduced into the fibrin derivative by binding an unsaturated fatty acid having a polymerizable double bond to the residual hydroxyl group of the above by an esterification reaction, and the polymerizable fibrin thus produced. The derivative and the vinyl monomer are copolymerized.

(3)繊維素誘導体の残存水酸基と重合可能な二重結合
を有する不飽和脂肪酸エステル(モノまたはジ)をエス
テル交換することによって重合可能な二重結合を繊維素
誘導体に導入し、このようにして製造された重合可能な
繊維素誘導体と上記ビニル系単量体とを共重合させる。
(3) A polymerizable double bond is introduced into the fibrin derivative by transesterification of an unsaturated fatty acid ester (mono or di) having a polymerizable double bond with the residual hydroxyl group of the fibrin derivative, The polymerizable fibrin derivative thus produced and the vinyl monomer are copolymerized.

(4)繊維素誘導体の残存水酸基に二官能イソシアナー
トを反応させることによりイソシアナート基を繊維素誘
導体に導入し、該イソシアナート基に水酸基を含有する
上記ビニル系単量体からなる共重合体を反応させる方法 (5)繊維素誘導体の残存水酸基に重合可能な二重結合
を有するイソシアナート化合物のイソシアナートを反応
せしめることによって重合可能な二重結合を繊維素誘導
体に導入し、このようにして製造された重合可能な繊維
素誘導体と上記ビニル系単量体とを共重合させる。
(4) A copolymer comprising the above vinyl-based monomer having a hydroxyl group in the isocyanate group by introducing an isocyanate group into the fiber derivative by reacting a bifunctional isocyanate with the residual hydroxyl group of the fiber derivative. (5) The polymerizable double bond is introduced into the fibrin derivative by reacting the isocyanate of the isocyanate compound having a polymerizable double bond with the residual hydroxyl group of the fibrin derivative. The polymerizable fibrin derivative thus produced and the vinyl monomer are copolymerized.

上記方法の中で(1)は高いグラフト効率が得られ
ず、(2)はエステル化反応が困難で結果として高いグ
ラフト効率が得られず、(2)および(3)は上記不飽
和脂肪酸として主としてフマル酸、マレイン酸、あるい
はフマル酸やマレイン酸のモノまたはジエステルを用い
るのでMRRの関係からビニル系単量体を共重合させるた
めにはスチレンが必須であり、ビニル系単量体の選択に
制限を受けること、(4)は立体傷害のためにグラト効
率が低下すること等の問題点を有するので、高いグラフ
ト効率が得られかつビニル系単量体の選択に制限を受け
ない(5)の方法が推賞される。
Among the above methods, (1) does not have high grafting efficiency, (2) has a difficulty in esterification reaction, and as a result, cannot have high grafting efficiency, and (2) and (3) have the above unsaturated fatty acids. Mainly fumaric acid, maleic acid, or mono- or diesters of fumaric acid and maleic acid are used, so styrene is essential for copolymerizing vinyl-based monomers from the viewpoint of MRR. However, since (4) has a problem that the Grat's efficiency is lowered due to steric hindrance, high grafting efficiency can be obtained and the selection of vinyl monomers is not restricted (5) Is recommended.

方法(5)に用いられる重合可能な二重結合を有する
イソシアナート化合物としては例えばβ−イソシアナー
トエチルアクリレート、β−イソシアナートエチルメタ
クリレート、γ−イソシアナートプロピルアクリレー
ト、γ−イソシアナートプロピルメタクリレート等の−
イソシアナート基含有アクリルエステルまたはメタクリ
ルエステル、あるいはビニルイソシアナート等がある。
Examples of the isocyanate compound having a polymerizable double bond used in the method (5) include β-isocyanatoethyl acrylate, β-isocyanatoethyl methacrylate, γ-isocyanatopropyl acrylate and γ-isocyanatopropyl methacrylate. −
Examples thereof include acrylic ester or methacrylic ester containing an isocyanate group, or vinyl isocyanate.

方法(5)においては上記繊維素誘導体に残存する水
酸基に上記イソシアナート化合物のイソシアナート基を
反応させることによりウレタン結合を生成する。このよ
うにして繊維素誘導体には上記イソシアナート化合物に
起因する重合可能な二重結合が導入される。この場合の
反応は通常ベンゼン、トルエン、キシレン、酢酸エチ
ル、酢酸n−ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトン等の活性水素を有さない有機溶
媒中で行われ、所望なればナフテン酸コバルト、ベンジ
ルトリメチルアンモニウムハイドロオキサイド、塩化第
1スズ、テトラ−n−ブチルチン、塩化第2スズ、トリ
−n−ブチルチンアセテート、n−ブチルチントリクロ
ライド、トリメチルチンハイドロオキサイド、ジメチル
チンジクロライド、ジブチルチンジラウレート等の触媒
を用いて室温〜100℃程度の温度で行なう。上記繊維素
誘導体と上記イソシアナート化合物との混合比率は上記
繊維素誘導体に残存する水酸基と当量もしくはそれ以下
の上記イソシアナート化合物の添加量が望ましい。何と
なれば上記セルロース誘導体に残存する水酸基の当量以
上の上記イソシアナート化合物が添加された場合には生
成したウレタン結合に更にイソシアナート基が反応して
アロファネートが生成されグラフト活性点が増えすぎて
グラフト時にゲル化の生ずるおそれがあるからである。
上記反応の終点は赤外線吸収スペトル(IR)によりイソ
シアナート基が存在しなくなることを確認することによ
り判断される。反応時間は通常5〜15時間程度である。
In the method (5), a urethane bond is formed by reacting a hydroxyl group remaining in the fibrous derivative with an isocyanate group of the isocyanate compound. In this way, a polymerizable double bond derived from the isocyanate compound is introduced into the cellulose derivative. The reaction in this case is usually benzene, toluene, xylene, ethyl acetate, n-butyl acetate, acetone, methyl ethyl ketone,
The reaction is carried out in an organic solvent having no active hydrogen such as methyl isobutyl ketone, and if desired, cobalt naphthenate, benzyltrimethylammonium hydroxide, stannous chloride, tetra-n-butyltin, stannic chloride, tri-n The reaction is carried out at room temperature to about 100 ° C. using a catalyst such as -butyltin acetate, n-butyltin trichloride, trimethyltin hydroxide, dimethyltin dichloride, dibutyltin dilaurate and the like. The mixing ratio of the above fibrin derivative and the above isocyanate compound is desirably equal to or less than the hydroxyl group remaining in the above fibrin derivative. What is more, when the isocyanate compound is added in an amount equal to or more than the hydroxyl group remaining in the cellulose derivative, the urethane bond formed is further reacted with the isocyanate group to form allophanate, resulting in too many graft active sites to be grafted. This is because gelation may occur at times.
The end point of the above reaction is judged by confirming the absence of the isocyanate group by infrared absorption spectrum (IR). The reaction time is usually about 5 to 15 hours.

本発明において、繊維素誘導体とグラフト共重合され
る上記ビニル系単量体との比率は特に限定されるもので
はないが、通常上記繊維素誘導体:上記ビニル系単量体
は重量比として2:98〜70:30程度とされる。
In the present invention, the ratio of the fibrin derivative and the vinyl-based monomer to be graft-copolymerized is not particularly limited, but usually the fibrin derivative: the vinyl-based monomer has a weight ratio of 2: It is about 98 to 70:30.

<ε−カプロラクトンの開環重合> 上記のようにして得られた水酸基を含有するグラフト
鎖を有する繊維素誘導体の該水酸基にε−カプロラクト
ンを開環重合させる。上記開環重合は下記の反応式で表
される。
<Ring-opening polymerization of ε-caprolactone> ε-caprolactone is subjected to ring-opening polymerization on the hydroxyl group of the fibrin derivative having a graft chain containing a hydroxyl group obtained as described above. The above ring-opening polymerization is represented by the following reaction formula.

上記反応はテトラブチルジルコネート、テトラブチル
チタネート、テトラオクチルチタネート、ジルコニウム
ナフテート等のエステル化触媒存在下で100℃前後に加
熱することにより行われ、反応時間は大体5〜15時間程
度である。上記ε−カプロラクトン重合鎖の重合度は上
記繊維素誘導体中の水酸基の1当量あたり何当量のε−
カプロラクトンが添加され反応せしめられるかによる。
通常は上記水酸基1当量あたり1〜10当量のε−カプロ
ラクトンが添加され反応せしめられ、この場合上式のn
は略0〜9になる。
The above reaction is carried out by heating at about 100 ° C. in the presence of an esterification catalyst such as tetrabutyl zirconate, tetrabutyl titanate, tetraoctyl titanate and zirconium naphthate, and the reaction time is about 5 to 15 hours. The degree of polymerization of the ε-caprolactone polymer chain is equivalent to ε-per one equivalent of the hydroxyl group in the fibrin derivative.
It depends on whether caprolactone is added and reacted.
Usually, 1 to 10 equivalents of ε-caprolactone is added per 1 equivalent of the above hydroxyl group and the reaction is carried out. In this case, n of the above formula is used.
Will be approximately 0-9.

<使用> 本発明のグラフト共重合体はそのままを塗料用ビヒク
ルとして使用されてもよいが、ε−カプロラクトン重合
鎖の末端に存在する水酸基を利用して多価イソシアナー
ト、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、
フェノール樹脂等の架橋剤を添加して常温硬化型、ある
いは熱硬化型とすることが望ましい。最も望ましい架橋
剤としては多価イソシアナートであり、該多価イソシア
ナートとしては例えばパラフェニレンジイソシアナー
ト、2−クロロ−1,4−フェニルジイソシアナート、2,4
−トルエンジイソシアナート、2,6−トルエンジイソシ
アナート、1,4−ナフタレンジイソシアナート、ヘキサ
メチレンジイソシアナート、4,4′−ジフェニルジイソ
シアナート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアナー
ト、3,3′−ジメチル−4,4′−ジフェニルジイソシアナ
ート、3,3′−ジメチル−4,4′−ジフェニルメタンジイ
ソシアナート、3,3′−ジメトキシ−4,4′−ジフェニル
ジイソシアナート、1−クロロ−2,4−フェニレンジイ
ソシアナート、m−フェニレンジイソシアナート、p−
フェニレンジイソシアナート、2,2′,5,5′−テトラメ
チル−4,4′−ビフェニレンジイソシアナート、m−キ
シリレンジイソシアナート等、あるいは該多価イソシア
ナートのビューレット体、および該多価イソシアナート
のエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセ
リン、エリスリット等の多価アルコールとのアダクト等
がある。
<Use> The graft copolymer of the present invention may be used as it is as a vehicle for coating, but a polyvalent isocyanate, a melamine resin, a benzoguanamine resin, utilizing a hydroxyl group present at the terminal of the ε-caprolactone polymer chain, Urea resin,
It is desirable to add a cross-linking agent such as a phenol resin to obtain a room temperature curable type or a thermosetting type. The most preferable cross-linking agent is a polyvalent isocyanate, and examples of the polyvalent isocyanate include paraphenylene diisocyanate, 2-chloro-1,4-phenyl diisocyanate and 2,4.
-Toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, 1,4-naphthalene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 4,4'-diphenyl diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4'-diphenyldiisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 3,3'-dimethoxy-4,4'-diphenyldiisocyanate , 1-chloro-2,4-phenylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-
Phenylene diisocyanate, 2,2 ', 5,5'-tetramethyl-4,4'-biphenylene diisocyanate, m-xylylene diisocyanate, etc., or a burette of the polyvalent isocyanate, and the poly Examples include adducts with polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, glycerin and erythritol of divalent isocyanate.

〔作用〕[Action]

本発明においてはε−カプロラクトン重合鎖が繊維素
誘導体のグラフト鎖の側鎖として存在し、したがって該
重合鎖によって本発明のグラフト共重合体は高い硬度を
有するけれども望ましい可撓性を示すものである。そし
て耐候性や溶剤溶解性はグラフト鎖により改良され、乾
燥性、耐溶剤性、しまり等は繊維素誘導体によって改良
される。
In the present invention, the ε-caprolactone polymer chain is present as a side chain of the graft chain of the fibrin derivative, and therefore the polymer chain of the present invention has a high hardness but exhibits desirable flexibility. . The weather resistance and solvent solubility are improved by the graft chain, and the dryness, solvent resistance, tightness, etc. are improved by the fibrin derivative.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

したがって本発明の繊維素誘導体グラフト共重合体を
用いれば、高硬度でかつ可撓性を有し、また耐候性、耐
溶剤性、乾燥性の良好な、かつしまりのよい塗膜を与え
る塗料が得られる。
Therefore, when the fibrin derivative graft copolymer of the present invention is used, a coating material having high hardness and flexibility, good weather resistance, solvent resistance, good drying property, and providing a well-tight coating film can be obtained. can get.

実施例1(重合可能な繊維素誘導体A) 撹拌機、温度計、コンデンサーを付した反応器にCAB5
51−0.2(イーストマンコダック社製)20重量部、トル
エン50重量部を投入し撹拌混合しつつ還流温度にまで加
熱してCABを溶解しかつ還流脱水を行った。還流脱水を
行った後β−イソシアネートエチルメタクリレート1重
量部とジブチルチンジラウレート0.002重量部を添加し
て撹拌し、80℃にて10時間反応させる。反応終点をIRに
て確認後室温まで冷却して重合可能な繊維素誘導体Aを
得た。
Example 1 (Polymerizable fibrin derivative A) CAB5 was added to a reactor equipped with a stirrer, a thermometer and a condenser.
20 parts by weight of 51-0.2 (manufactured by Eastman Kodak Co.) and 50 parts by weight of toluene were added and heated to a reflux temperature while stirring and mixing to dissolve CAB and perform reflux dehydration. After dehydration under reflux, 1 part by weight of β-isocyanatoethyl methacrylate and 0.002 part by weight of dibutyltin dilaurate are added, stirred, and reacted at 80 ° C. for 10 hours. After confirming the end point of the reaction by IR, the mixture was cooled to room temperature to obtain a polymerizable cellulose derivative A.

実施例2(重合可能な繊維素誘導体B) 実施例1と同様な反応器中にNC(H1/4)20重量部、キ
シレン60重量部を投入して混合撹拌しつつ還流温度にま
で加熱してNCを溶解しかつ還流脱水を行った。還流脱水
を行った後γ−イソシアナートプロピルメタクリレート
1.2重量部とジメチルチンジクロライド0.005重量部を添
加して撹拌し、85℃にて8時間反応させる。反応終点を
IRにて確認後室温まで冷却して重合可能な繊維素誘導体
Bを得た。
Example 2 (Polymerizable fibrin derivative B) 20 parts by weight of NC (H1 / 4) and 60 parts by weight of xylene were placed in the same reactor as in Example 1 and heated to the reflux temperature while mixing and stirring. NC was dissolved and reflux dehydration was performed. Γ-isocyanatopropyl methacrylate after reflux dehydration
1.2 parts by weight and 0.005 parts by weight of dimethyltin dichloride are added, stirred, and reacted at 85 ° C. for 8 hours. End of reaction
After confirmation by IR, it was cooled to room temperature to obtain a polymerizable fibrin derivative B.

実施例3(重合可能な繊維素誘導体C) 実施例1と同様な反応器中にCAB551−0.2(イースト
マンコダック社製)20重量部、トルエン25重量部を投入
し撹拌混合しつつ還流温度まで加熱してCABを溶解し
た。その後マレイン酸モノブチル4重量部、ジブチルチ
ンオキサイド0.04重量部、トルエン5重量部を仕込み、
窒素ガス雰囲気中で還流温度に加熱して撹拌し10時間の
反応を行った。その後トルエン20重量部、酢酸n−ブチ
ル30重量部を添加して室温まで冷却して重合可能な繊維
素誘導体Cを得た。
Example 3 (Polymerizable fibrin derivative C) 20 parts by weight of CAB551-0.2 (manufactured by Eastman Kodak Company) and 25 parts by weight of toluene were charged into a reactor similar to that of Example 1 and stirred and mixed until the reflux temperature. CAB was dissolved by heating. Then, 4 parts by weight of monobutyl maleate, 0.04 parts by weight of dibutyltin oxide and 5 parts by weight of toluene were charged,
The mixture was heated to the reflux temperature in a nitrogen gas atmosphere and stirred for reaction for 10 hours. Then, 20 parts by weight of toluene and 30 parts by weight of n-butyl acetate were added and cooled to room temperature to obtain a polymerizable fibrin derivative C.

実施例4(グラフト共重合体A) 実施例1で得られた繊維素誘導体Aの溶液に下記の組
成のビニル系単量体混合物と重合開始剤とを添加した。
Example 4 (Graft copolymer A) A vinyl monomer mixture having the following composition and a polymerization initiator were added to the solution of the cellulose derivative A obtained in Example 1.

スチロール 20.0重量部 メチルメタクリレート 15.0 〃 n−ブチルアクリレート 10.0 〃 β−ハイドロキシエチルメタクリレート 14.0 〃 アゾビスイソブチロニトリル 2.0 〃 上記混合物を実施例1と同様な反応器中で90℃で8時
間撹拌してグラフト共重合を行う。その後室温に冷却し
てからε−カプロラクトン20重量部とテトラブチルチタ
ネート0.01重量部とトルエン20重量部とを加え、115℃
で8時間反応させた後ガスクロマトグラフィーによりε
−カプロラクトンが残存していないことを確認してから
酢酸n−ブチルを50重量部加え反応を終了し冷却する。
かくしてグラフト共重合体Aを得る。
Styrol 20.0 parts by weight Methyl methacrylate 15.0 〃 n-Butyl acrylate 10.0 〃 β-Hydroxyethyl methacrylate 14.0 〃 Azobisisobutyronitrile 2.0 〃 The above mixture was stirred at 90 ° C. for 8 hours in the same reactor as in Example 1. Graft copolymerization is performed. Then, after cooling to room temperature, 20 parts by weight of ε-caprolactone, 0.01 parts by weight of tetrabutyl titanate and 20 parts by weight of toluene were added, and 115 ° C.
After reacting for 8 hours at ε by gas chromatography
-After confirming that caprolactone does not remain, 50 parts by weight of n-butyl acetate is added to complete the reaction and then cooled.
Thus, the graft copolymer A is obtained.

実施例5(グラフト共重合体B) 実施例4のビニル系単量体混合物に代えて下記の組成
物のものを用いて実施例4と同様にしてグラフト共重合
体Bを得る。
Example 5 (Graft Copolymer B) A graft copolymer B is obtained in the same manner as in Example 4 except that the following composition is used instead of the vinyl-based monomer mixture of Example 4.

n−ブチルメタクリレート 30.0重量部 エチルアクレート 13.5 〃 β −ハイドロキシプロピルメタクリレート 15.0 〃 アゾビスイソブチロニトリル 2.0 〃 実施例6(グラフト共重合体C) 実施例2で得られた繊維素誘導体Bの溶液に下記の組
成のビニル系単量体混合物と重合開始剤とを添加した。
n-Butyl Methacrylate 30.0 parts by weight Ethyl Acrylate 13.5 〃 β- Hydroxypropyl Methacrylate 15.0 〃 Azobisisobutyronitrile 2.0 〃 Example 6 (Graft Copolymer C) Solution of the fibrin derivative B obtained in Example 2 A vinyl-based monomer mixture having the following composition and a polymerization initiator were added to.

酢酸ビニル 10.0重量部 エチルメタクリレート 22.4 〃 iso−ブチルアクリレート 19.0 〃 β−ハイドロキシエチルアクリレート 12.4 〃 アゾビスイソブチロニトリル 2.0 〃 上記混合物を実施例4と同様にしてグラフト共重合を
行った後冷却してからε−カプロラクトン15重量部とテ
トラブチルジルコネート0.01重量部とトルエン15重量部
とを加え、110℃で8時間反応させた後ガスクロマトグ
ラフによりε−カプロラクトンが残存していないことを
確認してからメチルイソブチルケトン40重量部加え反応
を終了し冷却する。かくしてグラフト共重合体Cを得
る。
Vinyl acetate 10.0 parts by weight Ethyl methacrylate 22.4 〃 iso-butyl acrylate 19.0 〃 β-Hydroxyethyl acrylate 12.4 〃 Azobisisobutyronitrile 2.0 〃 The above mixture was subjected to graft copolymerization in the same manner as in Example 4 and then cooled. Then, 15 parts by weight of ε-caprolactone, 0.01 part by weight of tetrabutyl zirconate and 15 parts by weight of toluene were added, and after reacting at 110 ° C. for 8 hours, it was confirmed by gas chromatography that ε-caprolactone did not remain. Add 40 parts by weight of methyl isobutyl ketone to complete the reaction and cool. Thus, the graft copolymer C is obtained.

実施例7(グラフト共重合体D) 実施例3で得られた繊維素誘導体Cの溶液に下記の組
成のビニル系単量体混合物と重合開始剤とを添加した。
Example 7 (Graft copolymer D) To the solution of the fibrin derivative C obtained in Example 3, a vinyl-based monomer mixture having the following composition and a polymerization initiator were added.

スチロール 30 重量部 n−ブチルアクリレート 25 〃 iso−ブチルビニルエーテル 3.8 〃 アリルアルコール 6.2 〃 アゾビスイソブチロニトリル 2 〃 上記混合物を実施例4と同様にしてグラフト共重合を
行いその後ε−カプロラクトンを開環重合させ更に酢酸
n−ブチル20重量部を添加することによってグラフト共
重合体Dを得た。
Styrol 30 parts by weight n-butyl acrylate 25 〃 iso-butyl vinyl ether 3.8 〃 allyl alcohol 6.2 〃 azobisisobutyronitrile 2 〃 Graft copolymerization of the above mixture was carried out in the same manner as in Example 4, and then ε-caprolactone was opened. Polymerization was performed and 20 parts by weight of n-butyl acetate was added to obtain a graft copolymer D.

実施例7(グラフト共重合体E) 実施例1と同様な反応器中にCAB551−0.2,20重量部、
トルエン50重量部を投入し撹拌混合しつつ90℃に加熱し
てCABを溶解させた。その後90℃維持しつつ撹拌を続
け、実施例4と同様な処方のビニル系単量体混合物およ
びt−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート2重
量部を加えて8時間反応させた後室温に冷却した後実施
例4と同様にしてε−カプロラクトンの開環重合を行っ
てから酢酸n−ブチル50重量部を添加グラフト共重合体
Eを得た。
Example 7 (Graft Copolymer E) In a reactor similar to Example 1, CAB551-0.2,20 parts by weight,
50 parts by weight of toluene was added and the mixture was stirred and heated to 90 ° C. to dissolve CAB. After that, stirring was continued while maintaining at 90 ° C., a vinyl-based monomer mixture having the same formulation as in Example 4 and 2 parts by weight of t-butylperoxy 2-ethylhexanoate were added, and the mixture was reacted for 8 hours and then brought to room temperature. After cooling, ring-opening polymerization of ε-caprolactone was carried out in the same manner as in Example 4, and then 50 parts by weight of n-butyl acetate was added to obtain a graft copolymer E.

比較例1(グラフト共重合体F) 実施例4においてε−カプロラクトンを開環重合する
前のグラフト共重合体を作成し、これをグラフト共重合
体Fとする。
Comparative Example 1 (Graft Copolymer F) A graft copolymer before ring-opening polymerization of ε-caprolactone in Example 4 was prepared, and this is designated as graft copolymer F.

比較例2(共重合体G) 実施例1と同様な反応器中で下記の組成を90℃、8時
間撹拌して重合を行ない、共重合体GEを得る。
Comparative Example 2 (Copolymer G) Polymerization was carried out by stirring the following composition at 90 ° C. for 8 hours in the same reactor as in Example 1 to obtain a copolymer GE.

スチロール 30.0重量部 メチルメタクリレート 35.0 〃 n−ブチルアクリレート 17.0 〃 β−ハイドロキシエチルメタクリレート 18.0 〃 上記実施例4〜8によって作成したグラフト共重合体
A〜E、および比較例1によって作成したグラフト共重
合体Fと比較例2によって作成した共重合体Gについて
下記のような塗膜試験を行う。
Styrol 30.0 parts by weight Methyl methacrylate 35.0 〃 n-Butyl acrylate 17.0 〃 β-Hydroxyethyl methacrylate 18.0 〃 Graft copolymers A to E prepared according to the above Examples 4 to 8 and graft copolymer F prepared according to Comparative Example 1 The following coating film test is performed on the copolymer G prepared according to Comparative Example 2.

(1)塗板試料の作成 上記共重合体の各々についてヘキサメタレンジイソシ
アナートのビューレット体をOH/NCO=1:1の割合で混合
し、該混合物を4ミルのアプリケーターによってガラス
板、ブリキ板および鉄板上に塗布し、20℃、湿度65%RH
で3日間乾燥さて塗板塗料A〜Gを作成した。
(1) Preparation of coated plate sample For each of the above copolymers, a burette of hexametallene diisocyanate was mixed at a ratio of OH / NCO = 1: 1, and the mixture was mixed with a 4 mil applicator into a glass plate and a tin plate. And coated on iron plate, 20 ℃, humidity 65% RH
The coated plate paints A to G were dried for 3 days.

(2)塗膜性能試験 仕上り:ガラス板試料について塗膜外観を目視で観察す
る。
(2) Coating film performance test Finishing: The appearance of the coating film is visually observed on the glass plate sample.

○:平滑、△:若干のちぢれ、×:ちぢれ エンピツ硬度:ガラス板試料について、JISK5400にもと
づいて行う。
◯: Smooth, Δ: Slightly twisted, ×: Twisted pencil hardness: Perform on a glass plate sample according to JIS K5400.

折り曲げ試験:ブリキ板試料について温度20℃、湿度65
%RHについて3mm径マンドレルを用いて行う。
Bending test: tin plate sample, temperature 20 ℃, humidity 65
For% RH, use a 3 mm diameter mandrel.

衝撃試験:鉄板試料についてデュポン式衝撃試験機を用
いて1/4″径×500gのパンチにより塗膜に亀裂を生じた
場合の高さを測定する。
Impact test: The height of a steel plate sample when a coating film is cracked by a 1/4 ″ diameter × 500 g punch is measured using a DuPont impact tester.

密着性:ブリキ板試料について塗膜に2mm間隔に縦横に
切目を入れて100個のゴバン目としセロテープを圧着し
てから剥離しゴバン目の脱落を測定する。
Adhesion: For the tin plate sample, make vertical and horizontal cuts at 2 mm intervals on the coating film to make 100 scorings, press the cellophane tape and then peel it off to measure the scoring.

上記塗膜性能試験の結果は第1表に示される。 The results of the coating film performance test are shown in Table 1.

第1表にみるように本発明のグラフト共重合体A〜E
は充分な硬度を有するが密着性および折り曲げ試験、衝
撃試験については満足するデータを示す。一方、ε−カ
プロラクトンを開環重合しないグラフト共重合体Fは充
分な硬度を有するけれども密着性、折り曲げ試験、衝撃
試験に対しては満足するデータが得られず、またアクリ
ル系共重合体Gは硬度が充分でなくしかも衝撃試験に対
して優れたデータが得られない。
As shown in Table 1, the graft copolymers A to E of the present invention
Has sufficient hardness, but shows satisfactory data on adhesion, bending test and impact test. On the other hand, the graft copolymer F, which does not undergo ring-opening polymerization of ε-caprolactone, has sufficient hardness, but satisfactory data cannot be obtained for adhesion, bending test and impact test, and the acrylic copolymer G is Hardness is not sufficient and excellent data cannot be obtained for impact test.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−98135(JP,A) 特開 昭57−155231(JP,A) 特開 昭60−188401(JP,A) 特開 昭60−221476(JP,A) 特開 昭60−212422(JP,A) 特開 昭59−86621(JP,A) 特開 昭62−39656(JP,A) 特開 昭57−212278(JP,A) 特開 昭62−32142(JP,A)Continuation of front page (56) Reference JP-A-59-98135 (JP, A) JP-A-57-155231 (JP, A) JP-A-60-188401 (JP, A) JP-A-60-221476 (JP , A) JP 60-212422 (JP, A) JP 59-86621 (JP, A) JP 62-39656 (JP, A) JP 57-212278 (JP, A) JP 62-32142 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】水酸基を含有するビニル系単量体の単独重
合鎖または該ビニル系単量体と他のビニル系単量体との
共重合鎖からなるグラフト鎖を有する繊維素誘導体の該
水酸基にε−カプロラクトンを開環重合させたことを特
徴とする繊維素誘導体のグラフト共重合体
1. A hydroxyl group of a fibrin derivative having a homopolymer chain of a vinyl monomer having a hydroxyl group or a graft chain composed of a copolymer chain of the vinyl monomer and another vinyl monomer. Graft copolymer of fibrin derivative characterized by ring-opening polymerization of ε-caprolactone
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