JP3207009B2 - 撥水潤滑離型剤 - Google Patents

撥水潤滑離型剤

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JP3207009B2
JP3207009B2 JP05769993A JP5769993A JP3207009B2 JP 3207009 B2 JP3207009 B2 JP 3207009B2 JP 05769993 A JP05769993 A JP 05769993A JP 5769993 A JP5769993 A JP 5769993A JP 3207009 B2 JP3207009 B2 JP 3207009B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】 本発明は主としてポリ塩化ビニ
ル、ポリエステル等のプラスチックフィルムや電子写真
に使用されるキャリヤーの表面に撥水性、潤滑性、離型
性、耐熱性、耐久性等を付与するために使用される撥水
滑離型剤に関するものである。
【0002】
【発明の背景】 例えば農業用軟質ポリ塩化ビニル(P
VC)フィルム、防塵性PVCフィルム等に防塵性、バ
リヤー性、剥離性等を付与する目的、電子写真に使用さ
れる鉄粉やフェライト等のキャリヤーに耐環境性、耐久
性を与える目的、あるいは磁気テープ、熱転写リボン等
の基材として使用されるポリエチレンテレフタレート
(PET)やポリエチレンナフタレート(PEN)等の
プラスチックフィルム基材の表面または裏面に撥水性、
潤滑性、離型性、耐熱性等を付与する目的でフィルムや
粒子表面にコーティング処理が行われている。
【0003】
【従来の技術】 従来は、このようなフィルムや粒子の
表面コーティングには反応性シリコンオイルが使用され
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、上記
反応性シリコンオイルにあっては例えば熱転写リボンの
裏面コート剤に要求されるような耐熱性を充分満足させ
ることは難しく、また耐熱性が満足されたとしてもその
反面では膜強度や密着性が劣る場合が多い。
【0005】
【課題を解決するための手段】 本発明は上記従来の課
題を解決するための手段として、セルロースおよび/ま
たはセルロース誘導体Aを幹ポリマーとし、反応性シリ
コンオイルBとにビニル単量体Cとの共重合体を枝ポリ
マーとしたセルロース変性重合体であって、該セルロー
スおよび/またはセル ロース誘導体Aが5〜80重量
%、反応性シリコンオイルBが1〜60重量 %、ビニル
単量体Cが10〜85重量%含まれているセルロース変
性重合体 からなる撥水潤滑離型剤を提供するものであ
る。
【0006】 〔セルロースおよび/またはセルロース
誘導体A〕 本発明において使用されるセルロースおよび/またはセ
ルロース誘導体Aとしては、セルロース、ニトロセルロ
ース、セルロースアセテートブチレート(CAB)、エ
チルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロ
キシプロピルセルロース等があるが有機溶剤に対する溶
解性や安全性を考慮すればCABまたはエチルセルロー
スが好ましい。上記セルロースおよび/またはセルロー
ス誘導体は二種以上併用されてもよい。
【0007】 〔反応性シリコンオイルB〕 本発明で使用される反応性シリコンオイルBとしては
【化1】 ここにR:フェニル、CH3 ,n:10から200
【化2】 ここにR:フェニル、CH3 ,n:10から200 等の片末端にOH基、エポキシ基等の官能基を有するシ
リコン化合物や片末端ラジカル重合性不飽和基を有する
ポリジアルキルシロキサン化合物等がある。本発明にお
いては上記反応性シリコンオイルとしては、分子量50
0〜30000程度のものが使用出来る。
【0008】 〔ビニル単量体C〕 本発明に使用される他のビニル単量体Cとしては上記セ
ルロースおよび/またはセルロース誘導体Aおよび上記
反応性シリコンオイルBと共重合可能なものであり、例
えば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、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、n-ブチルビニルエー
テル、iso-ブチルビニルエーテル、スチレン、α−メチ
ルスチレン、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、2-ヒドロキシエチルアクリレー
ト、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-ヒドロキシ
プロピルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルメタクリ
レート、アリルアルコール、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、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン
酸、マレイン酸、無水マレイン酸、シトラコン酸、アク
リルアミド、メタクリルアミド、N−メチロールアクリ
ルアミド、N−メチロールメタクリルアミド等のビニル
単量体がある。上記単量体は二種以上使用されてもよ
い。
【0009】 〔グラフト共重合体の製造〕 本発明の撥水潤滑離型剤であるセルロース変性重合体は
通常溶液重合によって製造される。上記溶液重合におい
ては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン等のケトン系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエス
テル系溶剤、エタノール、イソプロパノール等のアルコ
ール系溶剤等が単独でまたは混合溶媒として使用出来
る。また上記溶液重合においては、ベンゾイルパーオキ
シド、ラウロイルパーオキシド、クメンハイドロパーオ
キシド、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスバレロ
ニトリル等の油溶性の重合開始剤が使用される。
【0010】 セルロースおよび/またはセルロース誘
導体である幹ポリマーに枝ポリマーをグラフト重合させ
る方法では水素引抜き反応を利用する方法、および
セルロースにグラフト活性点をあたえる方法があるが、
の方法ではセルロース誘導体の存在下において水素引
抜き作用の強い重合開始剤を使用することが望ましく例
えば、ベンゾイルパーオキシド、ジクミルパーオキシ
ド、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、
t−アミルパーベンゾエート、t−ブチルパーベンゾエ
ート、ジ−t−ブチルパーオキシド、ビス(t−ブチル
パーオキシイソプロピル)ベンゼン等の有機過酸化物類
の使用が好ましい。
【0011】 またの方法では特開昭63−1823
02号のごとくセルロースおよび/またはセルロース誘
導体の水酸基と反応可能な官能基、例えばカルボキシル
基やイソシアネート基を有するビニル単量体の該官能基
を該セルロースおよび/またはセルロース誘導体の水酸
基と反応せしめることにより該セルロース誘導体に二重
結合を導入しグラフト化を図る方法等が有効であり、上
記カルボキシル基を有するビニル単量体としてはアクリ
ル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイ
ン酸等があり、上記イソシアネート基を有するビニル単
量体としてはイソシアネートエチルメタクリレート、メ
タクリロイルイソシアネート等がある。この場合は上記
有機過酸化物の他にアゾビスイソブチロニトリル、アゾ
ビスバレロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリ
ル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル等の水素引
抜き作用の弱いアゾ系重合開始剤も使用出来る。
【0012】 反応性シリコンオイルBを枝ポリマーに
導入する方法としては、ラジカル重合性シリコンオイル
ならば通常公知の方法でビニル単量体Cと共重合させれ
ばよく、また末端に末端に水酸基、エポキシ基等を有す
る反応性シリコンオイルBの場合には、例えば上記カル
ボキシル基含有ビニル単量体あるいはイソシアネート基
含有ビニル単量体を反応せしめることによって該反応性
シリコンオイルBに二重結合を導入した上でビニル単量
体Cと共重合させる方法、あるいはカルボキシル基やイ
ソシアネート基を含有するビニル単量体Cの共重合体に
上記反応性シリコンオイルBを反応させる方法等があ
り、上記反応性シリコンオイルBの水酸基やエポキシ基
と、上記ビニル単量体Cのカルボキシル基やイソシアネ
ート基との反応には所定の触媒が使用されてもよい。
【0013】 本発明のセルロース変性重合体を合成す
るにあたっては、セルロースおよび/またはセルロース
誘導体Aを必要であればセルロース中に含まれる水分を
除去し、5〜80重量%、好ましくは10〜50重量%
程度、反応性シリコンオイルBを1〜60重量%、好ま
しくは5〜40重量%程度、ビニル単量体Cの一種また
は二種以上が10〜85重量%程度とする。
【0014】 〔コーティング〕 このようにして得られた本発明の撥水潤滑離型剤は例え
ばPVCフィルム、PETフィルム等の表面にスプレ
ー、ロールコーター、フローコーター、スピンコート等
の通常のコーティング方法にて通常1μm以下の膜厚で
塗布される。上記コーティングによって得られた塗膜は
常温乾燥においても乾燥出来るが、通常は100〜12
0℃で1〜5分程度の強制乾燥が行われる。
【0015】
【作用】 本発明によればセルロースおよび/またはセ
ルロース誘導体Aを幹とするポリマーとポリシロキサン
Bおよびビニル単量体Cを含む枝ポリマーとのグラフト
重合体の性質が効果的に発揮される。即ち幹ポリマーで
あるセルロースおよび/またはセルロース誘導体により
分子間凝集エネルギーが増大し塗膜の耐熱性、柔軟性、
密着性が向上し、また枝ポリマーのポリシロキサンによ
り撥水性、潤滑性、離型性等が良好となる。
【0016】
【実施例】〔実施例1〕(セルロース変性共重合体の製
造) 攪拌機、温度計、コンデンサー、窒素ガス導入管を備え
た500mlのフラスコにCAB−381−01(イース
トマン・コダック社製商品名:セルロースアセテートブ
チレート)を20重量部(以下単に部とする)、メチル
メタクリレート50部、AK−5(東亞合成化学工業株
式会社製商品名:シリコンマクロモノマー 分子量約5
000)30部、BIC−75(化薬アクゾ社製商品
名:t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート)
0.5部、メチルイソブチルケトン20部を仕込み、8
0℃にて4時間反応させた後、BIC−75の0.05
部をメチルイソブチルケトン30部に溶解した溶液を添
加した後、更に80℃にて4時間反応させた。このよう
にして固形分33重量%の乳白色の樹脂液を得た。これ
を樹脂Aとする。
【0017】〔実施例2〕(セルロース変性共重合体の
製造) 攪拌機、温度計、コンデンサー、分離器、窒素ガス導入
管を備えた500mlのフラスコにN−14(ハーキュレ
ス社製商品名:エチルセルロース)100部、トルエン
400部を仕込み共沸による脱水操作を4時間にわたっ
て行った。この脱水されたエチルセルロース溶液(固形
分20重量%)を100部、メチルイソブチルケトン9
0部、メタクリロイルイソシアネートを1部を仕込み室
温にて30分間反応させ、セルロースに不飽和二重結合
を導入した後、FM−0711(チッソ株式会社製商品
名:反応性シリコーン 分子量1000)20部、メチ
ルメタクリレート50部、メタクリル酸10部、アゾビ
スイソブチロニトリル1部を仕込み、80℃にて4時間
反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル0.05部
をトルエン30部に溶解した溶液を添加した後、更に8
0℃にて4時間反応させた。このようにして固形分33
重量%の淡黄色透明な樹脂液を得た。これを樹脂Bとす
る。
【0018】〔実施例3〕(セルロース変性共重合体の
製造) 実施例2と同様にして得られた脱水されたCAB−55
3−04(イーストマン・コダック社製商品名:セルロ
ースアセテートブチレート)の20重量%メチルイソブ
チルケトン溶液を170部、メチルメタクリレート40
部、メタクリル酸10部、メチルイソブチルケトン40
部、ベンゾイルパーオキシド1部を仕込み100℃にて
4時間反応させた後、ベンゾイルパーオキシド0.05
部をメチルイソブチルケトン30部に溶解した溶液を添
加し、更に80℃にて4時間反応させた。この樹脂液に
下記の構造式を有する反応性シリコンオイル(分子量1
000)を10部仕込み、触媒としてテトラメチルアン
モニウムクロライドを0.5部加え90℃にて8時間反
応し酸価の減少およびNMRにてシリコンオイルが樹脂
骨格に導入されたことを確認した。このようにして固形
分34重量%の樹脂液を得た。これを樹脂Cとする。
【化3】
【0019】〔比較例1〕(比較重合体Dの製造) 実施例と同様の装置でメチルメタクリレート50部、F
M−0725(チッソ株式会社製商品名:反応性シリコ
ンオイル 分子量10000)30部、ブチルアクリレ
ート10部、メタクリル酸10部、メチルエチルケトン
170部、アゾビスイソブチロニトリル1部とした以外
はすべて同じ操作で合成し、固形分32.6重量%の乳
白色透明な樹脂液を得た。これを樹脂Dとする。
【0020】〔比較例2〕(比較重合体Eの製造) 実施例1で重合開始剤をアゾビスイソブチロニトリルに
変えた以外はすべて同じ配合、操作にしたがって合成
し、固形分33重量%の不透明な樹脂液を得た。これを
樹脂Eとする。
【0021】〔比較例3〕(比較重合体Fの製造) 実施例2で使用した脱水処理したエチルセルロース溶液
を100部、比較例1で合成した樹脂Dを300部混合
し、調整した樹脂液は固形分30重量%でこれを樹脂F
とした。
【0022】 上記実施例1〜3および比較例1,2,
3によって得られた共重合体A,B,C,D,E,Fに
ついて、夫々をメチルエチルケトンで固形分が5重量%
になるように調整しPETフィルムにロールコーターに
よって上記試料を夫々膜厚0.5μmとなるように塗装
し、115℃×5分の強制乾燥を行った後、物理特性に
ついての試験を行った。その結果を表1に示す。
【0023】
【表1】 試験方法 密着性 :碁盤目セロテープ 離試験 動摩擦係数:HEIDON型摩擦測定器 膜強度 :株式会社レスカ製 スクラッチ試験機 Ts :セイコー電子社製熱機械分析装置による熱軟
化点
【0024】 表1によれば、本発明のセルロース変性
重合体を使用した試料1,2,3では良好な潤滑性(動
摩擦係数)、密着性、膜強度、熱軟化温度(Ts)が得
られるが、セルロースで変性しなかった比較試料1では
密着性、膜強度、熱軟化温度で劣っている。また比較試
料2の場合セルロースを使用しても水素引抜き作用の弱
いアゾビスイソブチロニトリルを開始剤として使用して
いるのでセルロースとのグラフト重合が不充分であり密
着性、潤滑性は良好であるが、膜強度が劣り熱軟化点に
二つのピークが存在した。またこの比較試料2は一週間
室温で放置した場合に樹脂液が分離していた。更に比較
試料3ではコーティングした塗膜が不透明で試験に供し
なかった。
【0025】
【発明の効果】 したがって、本発明においてはセルロ
ースにより変性することでシリコーンの有する潤滑性、
撥水性、離型性を満足し、かつ密着性、耐熱性、膜強度
に優れた樹脂組成物が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川上 進 愛知県名古屋市瑞穂区二野町8番3号 ナトコペイント株式会社内 (72)発明者 畑 宏則 愛知県名古屋市瑞穂区二野町8番3号 ナトコペイント株式会社内 (72)発明者 谷口 圭司 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社 リコー内 (72)発明者 原田 成之 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社 リコー内 (56)参考文献 特開 昭63−191816(JP,A) 特開 平3−23990(JP,A) 特開 昭63−301249(JP,A) 国際公開90/14961(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08B 15/05 C08G 77/42 C08L 1/02 C08L 51/02 CA(STN)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】セルロースおよび/またはセルロース誘導
    体Aを幹ポリマーとし、反応性シリコンオイルBとビニ
    ル単量体Cとの共重合体を枝ポリマーとしたセルロース
    変性重合体であって、該セルロースおよび/またはセル
    ース誘導体Aが5〜80重量%、反応性シリコンオイ
    ルBが1〜60重量% 、ビニル単量体Cが10〜85重
    量%含まれているセルロース変性重合体か らなることを
    特徴とする撥水潤滑離型剤
JP05769993A 1993-02-22 1993-02-22 撥水潤滑離型剤 Expired - Lifetime JP3207009B2 (ja)

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