JP4428898B2 - Vinyl alcohol polymer and process for producing the same - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリカ化合物との結着性の高いビニルアルコール系重合体およびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ポリビニルアルコール(以下、PVAと略記する)系樹脂は、造膜性は高く、接着性、ガスバリア性にも優れていることから、フィルム、塗工膜、バインダーなどの幅広い用途で使用されている。例えば、シリカ蒸着層を有する熱可塑性フィルム上にPVA系樹脂の塗工膜を形成せしめて得られる積層フィルムは、ガスバリア性が高く、焼却廃棄される時に有毒ガスが発生しないなどの利点があり、近年、環境への関心が高まるとともに、注目をされている。しかしながら、シリカ蒸着層とPVA塗工膜との密着性が高くなく、高湿度下での使用時に、シリカ蒸着層とPVA塗工膜が剥離するという問題がある。また、インクジェットプリンター用基材にはインクの吸収剤として粒子状シリカが使用され、そのバインダーとしてPVA系樹脂が使用されるが、得られた基材の表面強度が十分ではないなどの問題がある。いずれの用途の問題も、PVA系樹脂とシリカ化合物との結着力不足によるものであり、PVAにシラノール基を導入することによって解消できる問題であると考えられる。
【0003】
このようなシラノール基を導入したPVA系樹脂については、特開昭58−59203号公報や特開昭58−164604号公報などで、アルコキシシリル基を有するビニル系単量体と酢酸ビニルを共重合し、ケン化する製造方法が開示されており、この方法で得られるシラノール基含有PVA系樹脂はシリカ化合物との結着性が高く、シリカ化合物とPVA系樹脂を使用する用途において、性能の改良効果が見られている。
【0004】
しかしながら、アルコキシシリル基を有する単量体と酢酸ビニルなどの脂肪酸ビニルエステル類を共重合せしめる際、重合後に未反応のアルコキシシリル基を有する単量体が多量に残存し、その除去が難しく、既存の生産設備にそれを除去するための付帯設備を新設しなければならないという問題がある。また、アルコキシシリル基を有する単量体は高価であり、得られるシラノール基含有PVA系樹脂のコストが高いという問題があった。そのため、工業的に有利な方法で得られるシラノール基含有PVA系樹脂が求められていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来技術の欠点を改善するものであって、工業的に有利な方法で得られ、しかもシリカ化合物との結着性が優れており、この結着性の改良によって性能を改良することが可能な、例えばシリカ蒸着層を有する熱可塑性フィルムの塗工剤、インクジェップリンター用基材のバインダーなどの用途に有用なビニルアルコール系重合体およびその製造方法を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するものであって、ビニルアルコール構造単位を主体とする共重合体において、下記の化2で表される構成単位を0.1〜15モル%含有することを特徴とするビニルアルコール系重合体およびその製造方法である。
【0007】
【化2】

Figure 0004428898
(x=0〜3,y=0〜1,z=1〜5の整数、R.Rは水素原子、メチル基又はエチル基、Rは水素原子、水酸基、メチル基、エチル基、メトキシ基又はエトキシ基を示す。)
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【0009】
本発明のビニルアルコール系重合体は、ビニルアルコール構造単位を主体とし、下記の化3で表される構造単位を0.1〜15モル%含有するものであって、このほかの構造として、未ケン化のビニルエステル単位、ジアセトンアクリルアミド単位などを包含することができる。
【0010】
【化3】
Figure 0004428898
(x=0〜3,y=0〜1,z=1〜5の整数、R.Rは水素原子、メチル基又はエチル基、Rは水素原子、水酸基、メチル基、エチル基、メトキシ基又はエトキシ基を示す。)
【0011】
本発明のビニルアルコール系重合体は、まず、ジアセトンアクリルアミド−脂肪酸ビニルエステル共重合体を作製し、メタノール溶剤の存在下で、前記の共重合体にアミノ基を有するシランカップリング剤を反応せしめた後、ケン化するか、あるいはジアセトンアクリルアミド−脂肪酸ビニルエステル共重合体をケン化した後に、メタノール溶剤の存在下で、アミノ基を有するシランカップリング剤を反応せしめることによって製造することができ、いずれの製造方法の場合でも、シランカップリング剤のアミノ基とジアセトンアクリルアミド単位が反応することによって本発明のビニルアルコール系重合体を得ることができる。
【0012】
前記のジアセトンアクリルアミド−脂肪酸ビニルエステル共重合体の製造に使用する脂肪酸ビニルエステルとしては、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バーサチック酸ビニル等が挙げられ、中でも酢酸ビニルが工業的に最も好ましい。
【0013】
ジアセトンアクリルアミドと脂肪酸ビニルエステルとの共重合方法としては、ビニルエステル系重合体の製造法において従来より公知のバルク重合、溶液重合、エマルジョン重合、懸濁重合等の各種の重合方法を用いることができ、中でもメタノールを溶剤として用いる溶液重合が工業的に好ましい。
【0014】
本発明で使用されるジアセトンアクリルアミド−脂肪酸ビニルエステル共重合体は、本発明の効果を阻害しない範囲で、ジアセトンアクリルアミドまたは脂肪酸ビニルエステルと共重合可能な、例えばクロトン酸、アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和モノカルボン酸およびそのエステル・塩・無水物・アミド・ニトリル類、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸などの不飽和ジカルボン酸およびその塩、マレイン酸モノメチル、イタコン酸モノメチル等の不飽和二塩基酸モノアルキルエステル類、炭素数2〜30のα−オレフィン類、アルキルビニルエーテル類、ビニルピロリドン類、3−(メタ)アクリルアミドプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリルアミドプロピルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリルアミドプロピルトリ(β−メトキシエトキシ)シラン、3−(メタ)アクリルアミドプロピル(N−メチルアミノエトキシシラン)、2−(メタ)アクリルアミドエチルトリメトキシシラン、1−(メタ)アクリルアミドメチルトリメトキシシラン、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン等のアルコキシシリル基を有する単量体とともに共重合したものであっても良い。
【0015】
ジアセトンアクリルアミド−脂肪酸ビニルエステル共重合体におけるジアセトンアクリルアミド単位の含有量は、0.1〜15モル%であり、好ましくは1〜10モル%である。ジアセトンアクリルアミド単位が0.1モル%未満の場合には、付加されるアミノ基を有するシランカップリング剤が少なくなり、最終的に得られるビニルアルコール系重合体のシリカ化合物に対する結着性が低く、一方15モル%を超えて多くしてもシリカ化合物に対する結着性が変わらず、製造コストが高くなるという点で不利である。
【0016】
ケン化前にジアセトンアクリルアミド−脂肪酸ビニルエステル共重合体とアミノ基を有するシランカップリング剤とを反応せしめる方法としては、該共重合体のメタノール溶液にアミノ基を有するシランカップリング剤を添加し、室温又は高温で攪拌、混合する方法が挙げられる。
【0017】
ここで使用されるアミノ基を有するシランカップリング剤を例示すると、例えば、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられ、これらの1種または2種以上を組み合わせて使用することもできる。
【0018】
また、アミノ基を有するシランカップリング剤の添加量としては、ジアセトンアクリルアミド−脂肪酸ビニルエステル共重合体に対して0.1〜15モル%に相当する量であり、好ましくは1〜10モル%に相当する量である。アミノ基を有するシランカップリング剤の添加量が少なく、前記の共重合体に対して0.1モル%未満では、最終的に得られるビニルアルコール系重合体のシリカ化合物に対する結着性が低く、一方、15モル%を越えて多くしてもシリカ化合物に対する結着性が変わらず、製造コストが高くなるという点で不利である。また、アミノ基を有するシランカップリング剤の添加量は前記の共重合体中のジアセトンアクリルアミド単位の含有量以上に添加してもシリカ化合物に対する結着性が向上せず、製造コストが高くなるという点で不利である。
【0019】
また、ジアセトンアクリルアミド−脂肪酸ビニルエステル共重合体にアミノ基を有するシランカップリング剤を反応せしめた重合体のケン化方法は、従来より公知の脂肪酸ビニルエステル共重合体のアルカリケン化および酸ケン化方法を適用することができ、中でも重合体のメタノール溶液またはメタノールと水、酢酸メチル、ベンゼン等の混合溶液に水酸化アルカリを添加して加アルコール分解する方法が工業的に好ましい。
【0020】
一方、ジアセトンアクリルアミド−脂肪酸ビニルエステル共重合体のケン化物とアミノ基を有するシランカップリング剤とを反応せしめる方法としては、ジアセトンアクリルアミド−脂肪酸ビニルエステル共重合体にアミノ基を有するシランカップリング剤を添加せず、前記の脂肪酸ビニルエステル系重合体のケン化方法でケン化、粉砕した後、メタノール溶剤中に浸漬し、アミノ基を有するシランカップリング剤を添加し、室温又は高温で攪拌する方法が挙げられる。
【0021】
その際、前記のアミノ基を有するシランカップリング剤を使用することができ、添加量も前記と同じく、ジアセトンアクリルアミド−脂肪酸ビニルエステル共重合体のケン化物に対して0.1〜15モル%に相当する量である。
【0022】
ケン化前およびケン化後にアミノ基を有するシランカップリング剤を反応せしめたビニルアルコール系重合体の重合度、ケン化度は特に制限はないが、ケン化度が80モル%以上、重合度は50〜4000が好ましい。
【0023】
ケン化前およびケン化後にアミノ基を有するシランカップリング剤を反応せしめる場合においても、反応系にメタノールが存在する必要があり、メタノール以外の溶剤中では反応が極めて遅く、目的とするビニルアルコール系重合体を簡易に得ることができない。その反応の際に、メタノール以外の例えば水、エタノール、エーテル、ベンゼン等の溶剤が共存していてもかまわないが、溶剤中のメタノール比率が高い程、前記反応の際の速度が高く、好ましい。
【0024】
本発明のビニルアルコール系重合体は水溶性であり、使用に際して水溶液として調製される。その調製方法としては、特に制限はないが、本発明のビニルアルコール系重合体の水溶液を作製する際、必要に応じてデンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体、ポリアクリル酸誘導体、ゼラチン等の他の天然高分子、合成高分子、クレー、カオリン、タルク、シリカ、炭酸カルシウム等の無機充填剤、グリセリン、ソルビトール等の可塑剤、界面活性剤、消泡剤、帯電防止剤、キレート剤、架橋剤等を本発明の効果を損なわない範囲で配合することができる。
【0025】
【実施例】
次に、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例または比較例で得られたビニルアルコール系重合体の評価は以下の方法で行った。
【0026】
▲1▼.シリカ蒸着フィルムへの密着性の評価
得られたビニルアルコール系重合体の5質量%水溶液を作製し、シリカ蒸着処理を行ったポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み12μm)の蒸着面に流延し、20℃,65%RHの条件下で24時間乾燥し、約50μmの厚みの塗膜を形成した。
上記のビニルアルコール系重合体の塗膜を有するシリカ蒸着フィルムを100mm×20mmの大きさに切断し、東洋精機製ストログラフにて、20mm幅の塗膜とシリカ蒸着フィルムとの剥離強度を測定した。
【0027】
▲2▼.粒子状シリカに対するバインダー力の評価
得られたビニルアルコール系重合体の5質量%水溶液を作製し、この水溶液100質量部に粒子状シリカ20質量部、純水50質量部を加え、ホモミキサー(攪拌速度:10000rpm)を使用して室温で5分間攪拌し、塗工液を調製した。
前記の塗工液をコピー用紙(リコー製、マイリサイクルペーパーニュー)上にNo.40のバーコーターを使用して約10g/m(固形分)になるように塗工し、ドラム式乾燥機を用いて105℃で120秒間乾燥を行った。
得られた塗工紙にニチバン製セロハン粘着テープ(幅:18mm)を貼り付け、東洋精機製ストログラフにて剥離強度を測定し、塗工層のバインダー力を評価した。
【0028】
▲3▼.総合評価
上記のシリカ蒸着フィルムに対する密着性、粒子状シリカに対するバインダー力の各評価結果を総合して、シリカ化合物に対する結着性を以下の基準で評価した。
◎:シリカ化合物に対する結着性が非常に優れている。
○:シリカ化合物に対する結着性が優れており、実用レベルにある。
×:シリカ化合物に対する結着性が実用レベルに達していない。
【0029】
ジアセトンアクリルアミド−酢酸ビニル共重合体の合成例
合成例1
攪拌機、温度計、滴下ロートおよび還流冷却器を取り付けたフラスコ中に、酢酸ビニル672質量部、ジアセトンアクリルアミド10質量部、およびメタノール178質量部を仕込み、系内の窒素置換を行った後、内温を60℃まで昇温した。この系に2,2′−アゾビスイソブチリロニトリル1質量部をメタノール50質量部に溶解した溶液を添加し、重合を開始した。重合開始後、5時間かけて、ジアセトンアクリルアミド55質量部をメタノール35質量部に溶解した溶液を一定速度で滴下し、6時間後に冷却し、重合を停止した。重合収率は78%であった。得られた反応混合物にメタノール蒸気を加えながら残存する酢酸ビニルを留出し、ジアセトンアクリルアミド共重合成分を含有する酢酸ビニル系重合体の50質量%メタノール溶液を得た。表1に示すように、この樹脂中のジアセトンアクリルアミド単位の含有率は、元素分析測定により5.0モル%であり、重合度は1680であった。
【0030】
合成例2〜3、比較合成例1〜2
前記の方法に準じて酢酸ビニルとジアセトンアクリルアミドとを共重合し、ジアセトンアクリルアミド単位の含有量および重合度の異なる3種類の酢酸ビニル系重合体およびジアセトンアクリルアミドを使用しない未変性ポリ酢酸ビニル1種類を得た。これらの樹脂の変性度、重合度についてのデータを表1に示す。
【0031】
【表1】
Figure 0004428898
【0032】
実施例1
合成例1で得られた酢酸ビニル系重合体(重合度:1680,変性度:5.0モル%)の50%メタノール溶液100質量部にγ−アミノプロピルトリメトキシシラン5.0質量部(酢酸ビニル系重合体に対して5.0モル%)を添加し、室温で混合攪拌した後、水酸化ナトリウムの4質量%メタノール溶液1質量部を加えてよく混合し、40℃でケン化反応を行った。得られたゲル状物を粉砕し、メタノールでよく洗浄した後に乾燥して、ケン化度98.5モル%のビニルアルコール系重合体を得た。
【0033】
得られたビニルアルコール系重合体の水溶液を用いて、シリカ蒸着フィルムへの密着性、粒子状シリカに対するハインダー力を評価した。表2に示すように、密着性、ハインダー力は高く、シリカ化合物に対して高い結着性を示した。
【0034】
実施例2
合成例1で得られた酢酸ビニル系重合体(重合度:1680,変性度:5.0モル%)の50質量%メタノール溶液100質量部にN−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン3.7質量部(酢酸ビニル系重合体に対して3.0モル%)を添加し、室温で混合攪拌した後、水酸化ナトリウムの4%メタノール溶液1質量部を加えてよく混合し、40℃でケン化反応を行った。得られたゲル状物を粉砕し、メタノールでよく洗浄した後に乾燥して、ケン化度98.4モル%のビニルアルコール系重合体を得た。
【0035】
得られたビニルアルコール系重合体の水溶液を用いて、シリカ蒸着フィルムへの密着性、粒子状シリカに対するバインダー力を評価した。表2に示すように、密着性、バインダー力は高く、シリカ化合物に対して高い結着性を示した。
【0036】
実施例3
合成例2で得られた酢酸ビニル系重合体(重合度:1490,変性度:10.5モル%)の50質量%メタノール溶液100質量部にN−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン10.9質量部(酢酸ビニル系重合体に対して10.0モル%)を添加し、室温で混合攪拌した後、水酸化ナトリウムの4質量%メタノール溶液1.5質量部を加えてよく混合し、40℃でケン化反応を行った。得られたゲル状物を粉砕し、メタノールでよく洗浄した後に乾燥して、ケン化度98.4モル%のビニルアルコール系重合体を得た。
【0037】
得られたビニルアルコール系重合体の水溶液を用いて、シリカ蒸着フィルムへの密着性、粒子状シリカに対するバインダー力を評価した。表2に示すように、密着性、ハインダー力は高く、シリカ化合物に対して高い結着性を示した。
【0038】
実施例4
合成例2で得られた酢酸ビニル系重合体(重合度:1490,変性度:10.5モル%)の50質量%メタノール溶液100質量部にN−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン5.6質量部(酢酸ビニル系重合体に対して4.0モル%)を添加し、室温で混合攪拌した後、水酸化ナトリウムの4質量%メタノール溶液1.0質量部を加えてよく混合し、40℃でケン化反応を行った。得られたゲル状物を粉砕し、メタノールでよく洗浄した後に乾燥して、ケン化度88.4モル%のビニルアルコール系重合体を得た。
【0039】
得られたビニルアルコール系重合体の水溶液を用いて、シリカ蒸着フィルムへの密着性、粒子状シリカに対するバインダー力に評価した。表2に示すように、密着性、バインダー力は高く、シリカ化合物に対して高い結着性を示した。
【0040】
実施例5
合成例3で得られた酢酸ビニル系重合体(重合度:650,変性度:1.2モル%)の50質量%メタノール溶液100質量部にγ−アミノプロピルトリメトキシシラン1.0質量部(酢酸ビニル系重合体に対して1.0モル%)を添加し、室温で混合攪拌した後、水酸化ナトリウムの4質量%メタノール溶液1.0質量部を加えてよく混合し、40℃でケン化反応を行った。得られたゲル状物を粉砕し、メタノールでよく洗浄した後に乾燥して、ケン化度98.5モル%のビニルアルコール系重合体を得た。
【0041】
得られたビニルアルコール系重合体の水溶液を用いて、シリカ蒸着フィルムへの密着性、粒子状シリカに対するバインダー力に評価した。表2に示すように、密着性、バインダー力は高く、シリカ化合物に対して高い結着性を示した。
【0042】
実施例6
合成例1で得られた酢酸ビニル系重合体(重合度:1680,変性度:5.0モル%)の50質量%メタノール溶液100質量部に水酸化ナトリウムの4%メタノール溶液を加えてよく混合し、40℃でケン化反応を行った。得られたゲル状物を粉砕し、メタノールでよく洗浄した後に乾燥し、ケン化度98.5モル%のジアセトンアクリルアミド−酢酸ビニル共重合体のケン化物を得た。
【0043】
メタノール200質量部に上記のジアセトンアクリルアミド−酢酸ビニル共重合体のケン化物50質量部を加えて浸漬させた。更に、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン8.8質量部(酢酸ビニル系重合体に対して5.0モル%)を添加し、60℃の乾燥機内でメタノールを蒸発させ、ビニルアルコール系重合体を得た。
【0044】
得られたビニルアルコール系重合体の水溶液を用いて、シリカ蒸着フィルムへの密着性、粒子状シリカに対するバインダー力を評価した。表2に示すように、密着性、バインダー力は高く、シリカ化合物に対して高い結着性を示した。
【0045】
実施例7
合成例1で得られた酢酸ビニル系重合体(重合度:1680,変性度:5.0モル%)の50質量%メタノール溶液100質量部に水酸化ナトリウムの4%メタノール溶液を加えてよく混合し、40℃でケン化反応を行った。得られたゲル状物を粉砕し、メタノールでよく洗浄した後に乾燥し、ケン化度88.0モル%のジアセトンアクリルアミド−酢酸ビニル共重合体のケン化物を得た。
【0046】
メタノール200質量部に上記のジアセトンアクリルアミド−酢酸ビニル共重合体のケン化物50質量部を加えて浸漬させた。更に、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン4.0質量部(酢酸ビニル系重合体に対して2.0モル%)を添加し、60℃の乾燥機内でメタノールを蒸発させ、ビニルアルコール系重合体を得た。
【0047】
得られたビニルアルコール系重合体の水溶液を用いて、シリカ蒸着フィルムへの密着性、粒子状シリカに対するバインダー力を評価した。表2に示すように、密着性、バインダー力は高く、シリカ化合物に対して高い結着性を示した。
【0048】
実施例8
合成例2で得られた酢酸ビニル系重合体(重合度:1490,変性度:10.5モル%)の50質量%メタノール溶液100質量部に水酸化ナトリウムの4%メタノール溶液を加えてよく混合し、40℃でケン化反応を行った。得られたゲル状物を粉砕し、メタノールでよく洗浄した後に乾燥し、ケン化度95.5モル%のジアセトンアクリルアミド−酢酸ビニル共重合体のケン化物を得た。
【0049】
メタノール200質量部に上記のジアセトンアクリルアミド−酢酸ビニル共重合体のケン化物50質量部に加えて浸漬させた。更に、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン0.8質量部(酢酸ビニル系重合体に対して0.5モル%)を添加し、60℃の乾燥機内でメタノールを蒸発させ、ビニルアルコール系重合体を得た。
【0050】
得られたビニルアルコール系重合体の水溶液を用いて、シリカ蒸着フィルムへの密着性、粒子状シリカに対するバインダー力を評価した。表2に示すように、密着性、バインダー力は高く、シリカ化合物に対して高い結着性を示した。
【0051】
実施例9
合成例2で得られた酢酸ビニル系重合体(重合度:1490,10.5モル%)の50質量%メタノール溶液100質量部に水酸化ナトリウムの4%メタノール溶液を加えてよく混合し、40℃でケン化反応を行った。得られたゲル状物を粉砕し、メタノールでよく洗浄した後に乾燥し、ケン化度98.5モル%のジアセトンアクリルアミド−酢酸ビニル共重合体のケン化物を得た。
【0052】
メタノール200質量部に上記のジアセトンアクリルアミド−酢酸ビニル共重合体のケン化物50質量部を加えて浸漬させた。更に、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン16.3質量部(酢酸ビニル系重合に対して8.5モル%)を添加し、60℃の乾燥機内でメタノールを蒸発させ、ビニルアルコール系重合体を得た。
【0053】
得られたビニルアルコール系重合体の水溶液を用いて、シリカ蒸着フィルムへの密着性、粒子状シリカに対するバインダー力を評価した。表2に示すように、密着性、バインダー力は高く、シリカ化合物に対して高い結着性を示した。
【0054】
比較例1
γ−アミノプロピルトリメトキシシランを使用しない以外は実施例1と同様にしてビニルアルコール系重合体を作製し、その水溶液を用いて、シリカ蒸着フィルムへの密着性、粒子状シリカに対するバインダー力を評価した。表2に示すように、密着性、バインダー力は低く、シリカ化合物に対する結着性は実用レベルに達しなかった。
【0055】
比較例2
γ−アミノプロピルトリメトキシシランを使用しない以外は実施例6と同様にしてビニルアルコール系重合体を作製し、その水溶液を用いて、シリカ蒸着フィルムへの密着性、粒子状シリカに対するバインダー力を評価した。表2に示すように、密着性、バインダー力は低く、シリカ化合物に対する結着性は実用レベルに達しなかった。
【0056】
比較例3
γ−アミノプロピルトリメトキシシランの添加量を5.0質量部から0.05質量部(酢酸ビニル系重合体に対して0.05モル%)に変更した以外は実施例1と同様にしてビニルアルコール系重合体を作製し、その水溶液を用いて、シリカ蒸着フィルムへの密着性、粒子状シリカに対するバインダー力を評価した。表2に示すように、実施例に比較して、密着性、バインダー力は低く、シリカ化合物に対する結着性は実用レベルに達しなかった。
【0057】
比較例4
合成例1で得られた酢酸ビニル系重合体に代えて比較合成例1で得られた酢酸ビニル系重合体(重合度:1710,変性度:0.05モル%)を使用した以外は実施例1と同様にしてビニルアルコール系重合体を作製し、その水溶液を用いて、シリカ蒸着フィルムへの密着性、粒子状シリカに対するバインダー力を評価した。表2に示すように、実施例に比較して、密着性、バインダー力は低く、シリカ化合物に対する結着性は実用レベルに達しなかった。
【0058】
比較例5
合成例1で得られた酢酸ビニル系重合体に代えて比較合成例2で得られた未変性ポリ酢酸ビニル(重合度:1690,変性度:0モル%)を使用した以外は実施例1と同様にしてビニルアルコール系重合体を作製し、その水溶液を用いて、シリカ蒸着フィルムへの密着性、粒子状シリカに対するバインダー力を評価した。表2に示すように、密着性、バインダー力は低く、シリカ化合物に対する結着性は実用レベルに達しなかった。
【0059】
比較例6
γ−アミノプロピルトリメトキシシランに代えてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(アミノ基を有しないシランカップリング剤)を使用した以外は実施例1と同様にしてビニルアルコール系重合体を作製し、その水溶液を用いて、シリカ蒸着フィルムへの密着性、粒子状シリカに対するバインダー力を評価した。表2に示すように、密着性、バインダー力は低く、シリカ化合物に対する結着性は実用レベルに達しなかった。
【0060】
【表2】
Figure 0004428898
【0061】
【発明の効果】
本発明によれば、シリカ化合物との結着性が優れたシラノール基含有ビニルアルコール系重合体を工業的に有利な方法で得ることが可能であり、しかも得られたシラノール基含有重合体は、シリカ化合物との結着性を高めることによって性能を改良することが可能なシリカ蒸着層を有する熱可塑性フィルムの塗工剤、インクジェットプリンター用基材のバインダーなどの実用的に有用な用途に有効に適用することが可能である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vinyl alcohol polymer having a high binding property with a silica compound and a method for producing the same.
[0002]
[Prior art]
Polyvinyl alcohol (hereinafter abbreviated as PVA) resins have high film-forming properties and are excellent in adhesion and gas barrier properties, and are therefore used in a wide range of applications such as films, coating films, and binders. For example, a laminated film obtained by forming a coating film of a PVA-based resin on a thermoplastic film having a silica vapor-deposited layer has advantages such as high gas barrier properties and no generation of toxic gases when discarded by incineration. In recent years, interest in the environment has increased and has attracted attention. However, the adhesion between the silica vapor deposition layer and the PVA coating film is not high, and there is a problem that the silica vapor deposition layer and the PVA coating film are peeled off when used under high humidity. In addition, particulate silica is used as an ink absorbent for a substrate for an ink jet printer, and a PVA resin is used as a binder, but there is a problem that the surface strength of the obtained substrate is not sufficient. . The problem of any use is due to insufficient binding force between the PVA resin and the silica compound, and is considered to be a problem that can be solved by introducing a silanol group into PVA.
[0003]
For such PVA resins having a silanol group introduced, a vinyl monomer having an alkoxysilyl group and vinyl acetate are copolymerized in JP-A-58-59203 and JP-A-58-164604. However, a silanol group-containing PVA resin obtained by this method has a high binding property with a silica compound, and the use of the silica compound and the PVA resin improves performance. The effect is seen.
[0004]
However, when copolymerizing a monomer having an alkoxysilyl group and a fatty acid vinyl ester such as vinyl acetate, a large amount of an unreacted monomer having an alkoxysilyl group remains after the polymerization, which is difficult to remove. There is a problem that an additional facility must be newly installed in the production facility. Moreover, the monomer which has an alkoxy silyl group was expensive, and there existed a problem that the cost of the silanol group containing PVA-type resin obtained was high. Therefore, a silanol group-containing PVA resin obtained by an industrially advantageous method has been demanded.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention improves the drawbacks of the prior art, and is obtained by an industrially advantageous method, and has excellent binding properties with a silica compound. For example, a vinyl alcohol polymer useful for applications such as a coating agent for a thermoplastic film having a silica vapor-deposited layer and a binder for a substrate for an ink jet printer, and a method for producing the same It is what.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
This invention achieves the said objective, Comprising: In the copolymer which has a vinyl alcohol structural unit as a main component, 0.1-15 mol% of structural units represented by following Chemical formula 2 are contained. And a method for producing the same.
[0007]
[Chemical formula 2]
Figure 0004428898
(X = 0-3, y = 0-1, z = 1-5 integer, R 1 . R 2 Is a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, R 3 Represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a methyl group, an ethyl group, a methoxy group or an ethoxy group. )
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0009]
The vinyl alcohol polymer of the present invention is mainly composed of a vinyl alcohol structural unit and contains 0.1 to 15 mol% of a structural unit represented by the following chemical formula 3; Saponified vinyl ester units, diacetone acrylamide units and the like can be included.
[0010]
[Chemical 3]
Figure 0004428898
(X = 0-3, y = 0-1, z = 1-5 integer, R 1 . R 2 Is a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, R 3 Represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a methyl group, an ethyl group, a methoxy group or an ethoxy group. )
[0011]
The vinyl alcohol polymer of the present invention is prepared by first preparing a diacetone acrylamide-fatty acid vinyl ester copolymer, and reacting the silane coupling agent having an amino group with the copolymer in the presence of a methanol solvent. And then saponifying the diacetone acrylamide-fatty acid vinyl ester copolymer and then reacting with a silane coupling agent having an amino group in the presence of a methanol solvent. In any of the production methods, the vinyl alcohol polymer of the present invention can be obtained by reacting the amino group of the silane coupling agent with the diacetone acrylamide unit.
[0012]
Examples of the fatty acid vinyl ester used in the production of the diacetone acrylamide-fatty acid vinyl ester copolymer include vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl versatate and the like. Among them, vinyl acetate is industrially most preferable. .
[0013]
As a copolymerization method of diacetone acrylamide and a fatty acid vinyl ester, various polymerization methods such as bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization and the like that are conventionally known in the production method of vinyl ester polymers can be used. Among them, solution polymerization using methanol as a solvent is industrially preferable.
[0014]
The diacetone acrylamide-fatty acid vinyl ester copolymer used in the present invention is copolymerizable with diacetone acrylamide or a fatty acid vinyl ester, for example, within a range not inhibiting the effects of the present invention, such as crotonic acid, acrylic acid, methacrylic acid. Unsaturated monocarboxylic acids and their esters / salts / anhydrides / amides / nitriles, unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid, itaconic acid, fumaric acid and their salts, monomethyl maleate, monomethyl itaconate, etc. Dibasic acid monoalkyl esters, α-olefins having 2 to 30 carbon atoms, alkyl vinyl ethers, vinyl pyrrolidones, 3- (meth) acrylamidopropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acrylamidopropyltriethoxysilane, 3 -(Meth) acrylamide Pro Lutri (β-methoxyethoxy) silane, 3- (meth) acrylamidopropyl (N-methylaminoethoxysilane), 2- (meth) acrylamidoethyltrimethoxysilane, 1- (meth) acrylamidomethyltrimethoxysilane, 2- ( It may be copolymerized with a monomer having an alkoxysilyl group such as (meth) acrylamido-2-methylpropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane. .
[0015]
Content of the diacetone acrylamide unit in a diacetone acrylamide-fatty acid vinyl ester copolymer is 0.1-15 mol%, Preferably it is 1-10 mol%. When the diacetone acrylamide unit is less than 0.1 mol%, the amount of silane coupling agent having an amino group to be added is reduced, and the final binding property of the vinyl alcohol polymer to the silica compound is low. On the other hand, even if it exceeds 15 mol%, the binding property to the silica compound does not change, which is disadvantageous in that the production cost is increased.
[0016]
As a method of reacting a diacetone acrylamide-fatty acid vinyl ester copolymer with an amino group-containing silane coupling agent before saponification, an amino group-containing silane coupling agent is added to the methanol solution of the copolymer. And stirring and mixing at room temperature or high temperature.
[0017]
Examples of the silane coupling agent having an amino group used here include, for example, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N -Β (aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, etc., and one or two of these A combination of the above can also be used.
[0018]
Further, the addition amount of the silane coupling agent having an amino group is an amount corresponding to 0.1 to 15 mol%, preferably 1 to 10 mol%, relative to the diacetone acrylamide-fatty acid vinyl ester copolymer. Is equivalent to When the addition amount of the silane coupling agent having an amino group is small and less than 0.1 mol% with respect to the copolymer, the binding property of the finally obtained vinyl alcohol polymer to the silica compound is low, On the other hand, even if it exceeds 15 mol%, the binding property to the silica compound does not change, which is disadvantageous in that the production cost increases. Moreover, even if the addition amount of the silane coupling agent having an amino group exceeds the content of the diacetone acrylamide unit in the copolymer, the binding property to the silica compound is not improved and the production cost is increased. This is disadvantageous.
[0019]
In addition, a saponification method of a polymer obtained by reacting a diacetone acrylamide-fatty acid vinyl ester copolymer with a silane coupling agent having an amino group includes a conventionally known alkali saponification and acid saponification of a fatty acid vinyl ester copolymer. In particular, a method in which an alkali hydroxide is added to a methanol solution of a polymer or a mixed solution of methanol and water, methyl acetate, benzene or the like to perform alcoholysis is industrially preferable.
[0020]
On the other hand, as a method of reacting a saponified diacetone acrylamide-fatty acid vinyl ester copolymer with a silane coupling agent having an amino group, a silane coupling having an amino group to the diacetone acrylamide-fatty acid vinyl ester copolymer After saponification and pulverization by the above saponification method of the fatty acid vinyl ester polymer without adding an agent, add the silane coupling agent having an amino group and stir at room temperature or high temperature. The method of doing is mentioned.
[0021]
In that case, the said silane coupling agent which has an amino group can be used, and also the addition amount is 0.1-15 mol% with respect to the saponification product of a diacetone acrylamide-fatty acid vinyl ester copolymer similarly to the above. Is equivalent to
[0022]
The polymerization degree and saponification degree of the vinyl alcohol polymer reacted with a silane coupling agent having an amino group before and after saponification are not particularly limited, but the saponification degree is 80 mol% or more, and the polymerization degree is 50-4000 are preferable.
[0023]
Even in the case of reacting a silane coupling agent having an amino group before and after saponification, methanol must be present in the reaction system, and in a solvent other than methanol, the reaction is extremely slow, and the intended vinyl alcohol system A polymer cannot be obtained easily. In the reaction, a solvent such as water, ethanol, ether, benzene or the like other than methanol may coexist, but the higher the methanol ratio in the solvent, the higher the speed during the reaction, which is preferable.
[0024]
The vinyl alcohol polymer of the present invention is water-soluble and is prepared as an aqueous solution when used. The preparation method is not particularly limited, but when the aqueous solution of the vinyl alcohol polymer of the present invention is prepared, cellulose derivatives such as starch, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polyacrylic acid derivatives, gelatin, etc. Other natural polymers, synthetic polymers, clay, kaolin, talc, silica, inorganic fillers such as calcium carbonate, plasticizers such as glycerin and sorbitol, surfactants, antifoaming agents, antistatic agents, chelating agents, crosslinks An agent etc. can be mix | blended in the range which does not impair the effect of this invention.
[0025]
【Example】
Next, the present invention will be described specifically by way of examples.
Evaluation of the vinyl alcohol polymer obtained in the examples or comparative examples was performed by the following method.
[0026]
(1). Evaluation of adhesion to silica-deposited film
A 5% by mass aqueous solution of the resulting vinyl alcohol polymer was prepared and cast on a vapor deposition surface of a polyethylene terephthalate film (thickness 12 μm) subjected to silica vapor deposition treatment, and subjected to conditions of 20 ° C. and 65% RH for 24 hours. It dried and formed the coating film about 50 micrometers thick.
The silica vapor-deposited film having the vinyl alcohol polymer coating film was cut into a size of 100 mm × 20 mm, and the peel strength between the 20 mm-wide coating film and the silica vapor-deposited film was measured with a Toyo Seiki strograph. .
[0027]
(2). Evaluation of binder force on particulate silica
A 5% by mass aqueous solution of the obtained vinyl alcohol polymer was prepared, 20 parts by mass of particulate silica and 50 parts by mass of pure water were added to 100 parts by mass of this aqueous solution, and a homomixer (stirring speed: 10,000 rpm) was used. The mixture was stirred at room temperature for 5 minutes to prepare a coating solution.
Apply the above coating solution on a copy sheet (Ricoh, My Recycle Paper New). About 10 g / m using 40 bar coaters 2 (Solid content) was applied, and drying was performed at 105 ° C. for 120 seconds using a drum dryer.
Nichiban cellophane adhesive tape (width: 18 mm) was affixed to the resulting coated paper, the peel strength was measured with a Toyo Seiki strograph, and the binder strength of the coated layer was evaluated.
[0028]
(3). Comprehensive evaluation
By combining the evaluation results of the adhesion to the silica deposited film and the binder force to the particulate silica, the binding property to the silica compound was evaluated according to the following criteria.
(Double-circle): The binding property with respect to a silica compound is very excellent.
A: Excellent binding property to the silica compound and at a practical level.
X: The binding property to the silica compound does not reach a practical level.
[0029]
Synthesis example of diacetone acrylamide-vinyl acetate copolymer
Synthesis example 1
A flask equipped with a stirrer, thermometer, dropping funnel and reflux condenser was charged with 672 parts by mass of vinyl acetate, 10 parts by mass of diacetone acrylamide, and 178 parts by mass of methanol, and after replacing the nitrogen in the system, The temperature was raised to 60 ° C. To this system, a solution prepared by dissolving 1 part by mass of 2,2'-azobisisobutyronitrile in 50 parts by mass of methanol was added to initiate polymerization. Over 5 hours after the start of polymerization, a solution prepared by dissolving 55 parts by mass of diacetone acrylamide in 35 parts by mass of methanol was added dropwise at a constant rate, and after 6 hours, the polymerization was stopped. The polymerization yield was 78%. The remaining vinyl acetate was distilled while adding methanol vapor to the resulting reaction mixture to obtain a 50% by mass methanol solution of a vinyl acetate polymer containing a diacetone acrylamide copolymer component. As shown in Table 1, the content of diacetone acrylamide units in this resin was 5.0 mol% by elemental analysis measurement, and the degree of polymerization was 1680.
[0030]
Synthesis Examples 2-3 and Comparative Synthesis Examples 1-2
According to the above method, vinyl acetate and diacetone acrylamide are copolymerized, and three types of vinyl acetate polymers having different diacetone acrylamide units and different degrees of polymerization and unmodified polyvinyl acetate not using diacetone acrylamide One kind was obtained. Table 1 shows data on the degree of modification and the degree of polymerization of these resins.
[0031]
[Table 1]
Figure 0004428898
[0032]
Example 1
To 100 parts by mass of a 50% methanol solution of the vinyl acetate polymer obtained in Synthesis Example 1 (polymerization degree: 1680, modification degree: 5.0 mol%), 5.0 parts by mass of γ-aminopropyltrimethoxysilane (acetic acid 5.0 mol% with respect to the vinyl polymer), and after mixing and stirring at room temperature, 1 mass part of a 4 mass% methanol solution of sodium hydroxide was added and mixed well, and the saponification reaction was carried out at 40 ° C. went. The obtained gel-like material was pulverized, thoroughly washed with methanol, and then dried to obtain a vinyl alcohol polymer having a saponification degree of 98.5 mol%.
[0033]
Using the obtained aqueous solution of the vinyl alcohol polymer, the adhesion to the silica vapor deposited film and the hindering force against the particulate silica were evaluated. As shown in Table 2, the adhesion and hindering force were high, and high binding property to the silica compound was exhibited.
[0034]
Example 2
N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxy was added to 100 parts by mass of a 50% by mass methanol solution of the vinyl acetate polymer obtained in Synthesis Example 1 (polymerization degree: 1680, modification degree: 5.0 mol%). After adding 3.7 parts by mass of silane (3.0 mol% with respect to the vinyl acetate polymer) and mixing and stirring at room temperature, 1 part by mass of a 4% methanol solution of sodium hydroxide was added and mixed well. The saponification reaction was performed at 40 ° C. The obtained gel-like material was pulverized, thoroughly washed with methanol, and then dried to obtain a vinyl alcohol polymer having a saponification degree of 98.4 mol%.
[0035]
Using the obtained aqueous solution of the vinyl alcohol polymer, the adhesion to the silica deposited film and the binder force against the particulate silica were evaluated. As shown in Table 2, the adhesiveness and binder strength were high, and high binding property to the silica compound was exhibited.
[0036]
Example 3
N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxy was added to 100 parts by mass of a 50% by mass methanol solution of the vinyl acetate polymer obtained in Synthesis Example 2 (degree of polymerization: 1490, degree of modification: 10.5 mol%). After adding 10.9 parts by mass of silane (10.0 mol% with respect to the vinyl acetate polymer) and mixing and stirring at room temperature, 1.5 parts by mass of a 4% by mass methanol solution of sodium hydroxide may be added. The saponification reaction was carried out at 40 ° C. The obtained gel-like material was pulverized, thoroughly washed with methanol, and then dried to obtain a vinyl alcohol polymer having a saponification degree of 98.4 mol%.
[0037]
Using the obtained aqueous solution of the vinyl alcohol polymer, the adhesion to the silica deposited film and the binder force against the particulate silica were evaluated. As shown in Table 2, the adhesion and hindering force were high, and high binding property to the silica compound was exhibited.
[0038]
Example 4
N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxy was added to 100 parts by mass of a 50% by mass methanol solution of the vinyl acetate polymer (polymerization degree: 1490, modification degree: 10.5 mol%) obtained in Synthesis Example 2. After adding 5.6 parts by mass of silane (4.0 mol% with respect to the vinyl acetate polymer) and mixing and stirring at room temperature, 1.0 part by mass of a 4% by mass methanol solution of sodium hydroxide may be added. The saponification reaction was carried out at 40 ° C. The obtained gel-like material was pulverized, washed thoroughly with methanol and then dried to obtain a vinyl alcohol polymer having a saponification degree of 88.4 mol%.
[0039]
Using the obtained aqueous solution of the vinyl alcohol polymer, the adhesiveness to the silica vapor deposition film and the binder force against the particulate silica were evaluated. As shown in Table 2, the adhesiveness and binder strength were high, and high binding property to the silica compound was exhibited.
[0040]
Example 5
To 100 parts by mass of a 50% by mass methanol solution of the vinyl acetate polymer obtained in Synthesis Example 3 (degree of polymerization: 650, degree of modification: 1.2 mol%), 1.0 part by mass of γ-aminopropyltrimethoxysilane ( 1.0 mol% with respect to the vinyl acetate polymer), and mixed and stirred at room temperature. Then, 1.0 part by mass of a 4% by mass methanol solution of sodium hydroxide was added and mixed well. The reaction was carried out. The obtained gel-like material was pulverized, thoroughly washed with methanol, and then dried to obtain a vinyl alcohol polymer having a saponification degree of 98.5 mol%.
[0041]
Using the obtained aqueous solution of the vinyl alcohol polymer, the adhesiveness to the silica vapor deposition film and the binder force against the particulate silica were evaluated. As shown in Table 2, the adhesiveness and binder strength were high, and high binding property to the silica compound was exhibited.
[0042]
Example 6
A 4% methanol solution of sodium hydroxide was added to 100 parts by mass of a 50% methanol solution of the vinyl acetate polymer obtained in Synthesis Example 1 (polymerization degree: 1680, modification degree: 5.0 mol%) and mixed well. The saponification reaction was performed at 40 ° C. The obtained gel-like material was pulverized, washed thoroughly with methanol and dried to obtain a saponified product of diacetone acrylamide-vinyl acetate copolymer having a saponification degree of 98.5 mol%.
[0043]
50 parts by mass of the above saponified diacetone acrylamide-vinyl acetate copolymer was added to 200 parts by mass of methanol and immersed. Further, 8.8 parts by mass of γ-aminopropyltrimethoxysilane (5.0 mol% with respect to the vinyl acetate polymer) was added, methanol was evaporated in a dryer at 60 ° C., and a vinyl alcohol polymer was obtained. Obtained.
[0044]
Using the obtained aqueous solution of the vinyl alcohol polymer, the adhesion to the silica deposited film and the binder force against the particulate silica were evaluated. As shown in Table 2, the adhesiveness and binder strength were high, and high binding property to the silica compound was exhibited.
[0045]
Example 7
A 4% methanol solution of sodium hydroxide was added to 100 parts by mass of a 50% methanol solution of the vinyl acetate polymer obtained in Synthesis Example 1 (polymerization degree: 1680, modification degree: 5.0 mol%) and mixed well. The saponification reaction was performed at 40 ° C. The obtained gel was pulverized, washed thoroughly with methanol and dried to obtain a saponified product of diacetone acrylamide-vinyl acetate copolymer having a saponification degree of 88.0 mol%.
[0046]
50 parts by mass of the above saponified diacetone acrylamide-vinyl acetate copolymer was added to 200 parts by mass of methanol and immersed. Further, 4.0 parts by mass of γ-aminopropyltriethoxysilane (2.0 mol% with respect to the vinyl acetate polymer) was added, methanol was evaporated in a dryer at 60 ° C., and a vinyl alcohol polymer was obtained. Obtained.
[0047]
Using the obtained aqueous solution of the vinyl alcohol polymer, the adhesion to the silica deposited film and the binder force against the particulate silica were evaluated. As shown in Table 2, the adhesiveness and binder strength were high, and high binding property to the silica compound was exhibited.
[0048]
Example 8
Add 4% methanol solution of sodium hydroxide to 100 parts by mass of 50% methanol solution of the vinyl acetate polymer obtained in Synthesis Example 2 (degree of polymerization: 1490, degree of modification: 10.5 mol%) and mix well. The saponification reaction was performed at 40 ° C. The obtained gel-like material was pulverized, washed thoroughly with methanol and then dried to obtain a saponified product of diacetone acrylamide-vinyl acetate copolymer having a saponification degree of 95.5 mol%.
[0049]
In addition to 50 mass parts of the saponified diacetone acrylamide-vinyl acetate copolymer, 200 mass parts of methanol was immersed. Furthermore, 0.8 part by mass of γ-aminopropyltrimethoxysilane (0.5 mol% with respect to the vinyl acetate polymer) was added, methanol was evaporated in a dryer at 60 ° C., and a vinyl alcohol polymer was obtained. Obtained.
[0050]
Using the obtained aqueous solution of the vinyl alcohol polymer, the adhesion to the silica deposited film and the binder force against the particulate silica were evaluated. As shown in Table 2, the adhesiveness and binder strength were high, and high binding property to the silica compound was exhibited.
[0051]
Example 9
A 4% methanol solution of sodium hydroxide was added to 100 parts by mass of a 50% by mass methanol solution of the vinyl acetate polymer (polymerization degree: 1490, 10.5 mol%) obtained in Synthesis Example 2, and mixed well. The saponification reaction was performed at ° C. The obtained gel-like material was pulverized, washed thoroughly with methanol and dried to obtain a saponified product of diacetone acrylamide-vinyl acetate copolymer having a saponification degree of 98.5 mol%.
[0052]
50 parts by mass of the above saponified diacetone acrylamide-vinyl acetate copolymer was added to 200 parts by mass of methanol and immersed. Further, 16.3 parts by mass of γ-aminopropyltriethoxysilane (8.5 mol% with respect to vinyl acetate polymerization) was added, and methanol was evaporated in a dryer at 60 ° C. to obtain a vinyl alcohol polymer. It was.
[0053]
Using the obtained aqueous solution of the vinyl alcohol polymer, the adhesion to the silica deposited film and the binder force against the particulate silica were evaluated. As shown in Table 2, the adhesiveness and binder strength were high, and high binding property to the silica compound was exhibited.
[0054]
Comparative Example 1
A vinyl alcohol polymer was prepared in the same manner as in Example 1 except that γ-aminopropyltrimethoxysilane was not used, and the aqueous solution was used to evaluate the adhesion to a silica vapor deposited film and the binder strength against particulate silica. did. As shown in Table 2, the adhesion and binder strength were low, and the binding property to the silica compound did not reach a practical level.
[0055]
Comparative Example 2
A vinyl alcohol polymer was prepared in the same manner as in Example 6 except that γ-aminopropyltrimethoxysilane was not used, and the aqueous solution was used to evaluate the adhesion to the silica deposited film and the binder strength against particulate silica. did. As shown in Table 2, the adhesion and binder strength were low, and the binding property to the silica compound did not reach a practical level.
[0056]
Comparative Example 3
Vinyl was added in the same manner as in Example 1 except that the amount of γ-aminopropyltrimethoxysilane added was changed from 5.0 parts by mass to 0.05 parts by mass (0.05 mol% with respect to the vinyl acetate polymer). An alcohol-based polymer was prepared, and the aqueous solution was used to evaluate the adhesion to a silica vapor deposited film and the binder strength against particulate silica. As shown in Table 2, compared to the examples, the adhesion and binder strength were low, and the binding property to the silica compound did not reach the practical level.
[0057]
Comparative Example 4
Example except that the vinyl acetate polymer obtained in Comparative Synthesis Example 1 (polymerization degree: 1710, modification degree: 0.05 mol%) was used instead of the vinyl acetate polymer obtained in Synthesis Example 1. A vinyl alcohol polymer was prepared in the same manner as in No. 1, and the aqueous solution was used to evaluate the adhesion to a silica vapor deposited film and the binder strength against particulate silica. As shown in Table 2, compared to the examples, the adhesion and binder strength were low, and the binding property to the silica compound did not reach the practical level.
[0058]
Comparative Example 5
Example 1 except that the unmodified polyvinyl acetate (polymerization degree: 1690, modification degree: 0 mol%) obtained in Comparative Synthesis Example 2 was used in place of the vinyl acetate polymer obtained in Synthesis Example 1. Similarly, a vinyl alcohol polymer was prepared, and the aqueous solution was used to evaluate the adhesion to a silica vapor deposited film and the binder strength against particulate silica. As shown in Table 2, the adhesion and binder strength were low, and the binding property to the silica compound did not reach a practical level.
[0059]
Comparative Example 6
A vinyl alcohol polymer was prepared in the same manner as in Example 1 except that γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (a silane coupling agent having no amino group) was used instead of γ-aminopropyltrimethoxysilane. The aqueous solution was used to evaluate the adhesion to the silica vapor deposited film and the binder force against the particulate silica. As shown in Table 2, the adhesion and binder strength were low, and the binding property to the silica compound did not reach a practical level.
[0060]
[Table 2]
Figure 0004428898
[0061]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to obtain a silanol group-containing vinyl alcohol polymer having excellent binding properties with a silica compound by an industrially advantageous method, and the obtained silanol group-containing polymer is: Effective for practically useful applications such as coating agents for thermoplastic films with silica vapor deposition layers and binders for inkjet printer substrates, which can improve performance by enhancing the binding properties with silica compounds It is possible to apply.

Claims (3)

ビニルアルコール構造単位を主体とする共重合体において、下記の化1で表される構成単位を0.1〜15モル%含有し、重合度50〜4000であることを特徴とするビニルアルコール系重合体。
Figure 0004428898
(x=0〜3,y=0〜1,z=1〜5の整数、R、Rは水素原子、メチル基又はエチル基、Rは水素原子、メチル基、エチル基、メトキシ基又はエトキシ基を示す。)
In the copolymer consisting mainly of vinyl alcohol structural units, the structural unit represented by the formula 1 below contains 0.1 to 15 mol%, vinyl alcohol, wherein the degree of polymerization 50 to 4000 der Rukoto Polymer.
Figure 0004428898
(X = 0~3, y = 0~1 , z = 1~5 integer, R 1, R 2 is a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, R 3 is a hydrogen atom, ethyl group, methoxy Group or ethoxy group.)
メタノール溶剤中で、ジアセトンアクリルアミド単位を有する脂肪酸ビニルエステル共重合体とアミノ基を有するシランカップリング剤を反応せしめ、ケン化し、前記ジアセトンアクリルアミド単位を有する脂肪酸ビニルエステル共重合体におけるジアセトンアクリルアミド単位の含有量は、0.1〜15モル%であり、前記シランカップリング剤の量が前記ジアセトンアクリルアミド単位を有する脂肪酸ビニルエステル共重合体に対して0.1〜15モル%であることを特徴とする請求項1記載のビニルアルコール系重合体の製造方法。Diacetone in a fatty acid vinyl ester copolymer having a diacetone acrylamide unit by reacting a fatty acid vinyl ester copolymer having a diacetone acrylamide unit with a silane coupling agent having an amino group in a methanol solvent. The content of acrylamide units is 0.1 to 15 mol%, and the amount of the silane coupling agent is 0.1 to 15 mol% with respect to the fatty acid vinyl ester copolymer having the diacetone acrylamide units. The method for producing a vinyl alcohol polymer according to claim 1 . メタノール溶剤中で、ジアセトンアクリルアミド−脂肪酸ビニルエステル共重合体のケン化物とアミノ基を有するシランカップリング剤を反応せしめ、前記ジアセトンアクリルアミド単位を有する脂肪酸ビニルエステル共重合体におけるジアセトンアクリルアミド単位の含有量は、0.1〜15モル%であり、前記メタノール溶剤中で、ジアセトンアクリルアミド−脂肪酸ビニルエステル共重合体のケン化物に対して0.1〜15モル%であることを特徴とする請求項1記載のビニルアルコール系重合体の製造方法。In methanol solvent, a saponification product of diacetone acrylamide-fatty acid vinyl ester copolymer is reacted with a silane coupling agent having an amino group, and the diacetone acrylamide unit in the fatty acid vinyl ester copolymer having the diacetone acrylamide unit is reacted . content is 0.1 to 15 mol%, in the methanol solvent, diacetone acrylamide - and wherein 0.1 to 15 mol% der Rukoto respect fatty acid vinyl ester copolymer saponified The method for producing a vinyl alcohol polymer according to claim 1 .
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