JPH01221464A - 滑り性改良材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は平均粒子径０．０１〜０１μである粒子径分布
の狭い微粒子重合体を含有する滑り性改良材に関する。

さらに詳しくいえば、特定方法によシ得られる微粒子重
合体を含んでなり、各種基材特にフィルム表面に塗布す
ることによりその表面の滑り性を著しく改善できる滑り
性改良材に関する。

〈従来技術〉 プラスチックフィルムは透明性および加工性にすぐれ、
また耐久性も良好であり、種々の用途に用いられている
。しかし、素材そのものでは接着性や滑９性が不十分な
場合があり、表面改質材を塗布して使用されることも多
い。

例えばポリエステルフィルムは優れた物理的・化学的性
能を有しておシ、例えば磁気テープ用、光学写真用、蒸
着用、包装用等に広く用いられているが、表面改質材を
塗布していない場合はフイルムの滑り性が不足して巻き
取シ工程でしわが発生したジ、静電気による塵埃の吸着
などを生じる等の問題がある。さらに、ポリエステルフ
ィルムの表面に磁気層を塗布して磁気テープとして用い
る場合は、さらに優れた滑り性が要求される。これはフ
ィルムの滑ｐ性が悪いとフィルム製造時、磁気層塗布時
あるいはその他フィルム取扱い時にフィルム表面に傷、
しわ等が発生し、そのためドロップアウト（電圧降下現
象）が起こり、磁気テープの品質に問題が生じるからで
ある。また、ポリアミドフィルムは吸湿性があり、湿度
の増加と共に滑９性が低下するため、フィルム巻き取り
工程においてしわが入り易くなり、滑り性の良さが要求
されている。

元来フィルムの滑９性を高めフィルム同志のあるいはフ
ィルムと接触する材料との摩擦面における摩擦力や摺動
抵抗を低減させるためには、フィルム表面に小さな凹凸
を形成してブロッキングしないようにすれば良く、アル
ミナ、二酸化チタン、炭酸カルシウム、グラファイト類
、タルク々どの無機系滑剤やポリエチレン、ポリテトラ
フルオロエチレン、ポリアクリロニトリル、ベンゾグア
ナミン樹脂等の有機系滑剤を配合した滑ジ性伺与材等が
提案されている。

しかし、どれらの滑り性伺与材のうち無機系滑剤を用い
たものは該無機系滑剤の比重が一般に大きいため塗料に
配合した際に沈降しやすく、また分散性に問題があり、
塗膜形成時に凝集を起こしてフィルム等基材の透明性を
低下させる。さらにバインダーとなる有機材料との密着
性が劣るため形成された塗膜から摩擦時に剥離脱落しや
すいという欠点がある。一方、有機系滑剤としてポリエ
チレン粒子、ポリテトラフルオロエチレン粒子等を用い
た滑り性付与材の場合は耐溶剤性や耐熱性が不十分であ
ったり、あるいは有機材料との密着性が十分でないため
に特殊なバインダーを必要と以下で粗大粒子を含有しな
い微細粒子としては得られにくいだめ、塗膜を形成した
時に該塗膜がへ一ズアップすることが多かった。従って
密着性・滑り性さらには高度の透明性を満足する滑υ性
改良材が求められていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明はこのような実情に鑑みてなされたものである。

本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、特定の方法によっ
て得られる平均粒子径と粒子径分布とが特定の範囲内に
ある架橋微粒子重合体を含んでなる滑り性改良材が上記
目的に優れた効果を発揮することを見い出し、本発明を
完成させたものである。

〈課題を解決するための手段および作用〉すなわち本発
明はメタクリル酸メチル（Ａ）５０〜９０重量係、架橋
性単量体（Ｂ）１０〜５０重量係およびこれらと共重合
可能な共重合性単量体（Ｃ）０〜３０重量係からなる単
量体混合物（但し、（５）、（Ｂ）、ｆｃ）の合計は１
００重量係である）を、該単量体混合物１００重量部に
対して００５〜５重葉部のアニオン性乳化剤を用い、ア
スコルビン酸、酒石酸およびエルソルビン酸から選ばれ
る少なくとも１種の還元剤を過酸化水素に組合せてなる
レドックス系重合開始剤によｐ重合終了時における不揮
発分濃度が５〜３０重量係となる水媒体中で乳化重合し
て得られる平均粒子径が０．０１〜０．１μの範囲で重
量平均粒子径（Ｄｗ）と数平均粒子径（Ｄｎ　）の商（
Ｄｗ／Ｄｎ）で表わされる粒子径分布が１．２以下であ
る微粒子重合体およびバインダーを含んでなり、該微粒
子重合体が固型分中０１〜５０重量係の割合であること
を特徴とする滑り性改良材に関するものである。

貝 本発明の滑り性改良材は各種基挫、特に透明のフィルム
に塗布成膜させることによってフィルムの透明性を損な
うことなく、滑り性、ブロッキング性等の性能が改良で
きると共に各種バインダー晩 との馴みが良いため、使用時に微粒子が弁路することが
なくフィルムの滑り性改良材として有用である。

尚、本発明における重量平均粒子径（Ｄｗ）と数平均粒
子径（Ｄｎ　）の商（Ｄｗ／Ｄｎ）は粒子径分布の程度
を表わす尺度であり、この数値が小さい程粒子径分布が
狭いことを示すものである。

本発明における単量体混合物は前記の通りであるが、メ
タクリル酸メチル（５）は微粒子重合体に特定の平均粒
子径と硬度を与えるために使用する。

本発明における単量体混合物は前記の通りであるが、メ
タクリル酸メチルｆＡ）は微粒子重合体に特定の平均粒
子径と硬度を与えるために使用する。

その使用−用は５０〜９０重量係であり、この範囲をは
ずれた量を用いた場合は、本発明において規定された微
粒子重合体が得られなくなる。

本発明において架橋性単量体（Ｂ）としては、たとえば
ジビニルベンゼン、エチレングリコールジアクリレート
またはメタクリレート、ヘキサンジオールジアクリレー
トまたはメタクリレート、ペンタエリスリトールトリア
クリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート
、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、トリメ
チロールプロパントリメタクリレート、ジアリルフタレ
ート、トリアリルシアヌレート等を挙げることができ、
これらの１種または２種以上を使用することができる。

特にこれらのうちジビニルベンゼンが最とも好ましい。

架橋性単量体（Ｂ）は微粒子重合体に特定の平均粒子径
と粒子径分布を与えるために用いるもので、単量体混合
物中１０〜５０重量％の範囲内で使用する。架橋性単量
体（１３）は更に微粒子重合体をバインダーと混合して
用いる場合の成膜過程において粒子の形状が変形するの
を防止するためにも有効である。架橋性単量体（Ｂ）の
使用量が１０重量％未満では本発明で規定された平均粒
子径と粒子径分布を満足する微粒子重合体が得られない
、また架橋密度も不十分となり加熱乾燥時に粒子が変形
したり、溶剤の種類によっては溶解、膨潤を生じやは多
粒子形状を保つことができなくなる。逆に架橋性単量体
ＦＢ＋の使用量が５０重量％を超える量では、共重合性
が悪くなると共にバインダーとの密着性も低下するので
好ましくない。

共重合可能々共重合性単量体ｆｃ）としては、例えばメ
タクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル
酸イソプロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸イ
ソブチル、メタクリル識ターシャリブチル、メタクリル
酸アミル、メタクリル酸イソアミル、メタクリル酸オク
チル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸
デシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸シクロヘ
キシル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸２−フェ
ノキシエチル、メタクリル酸３−フェニルプロピル等の
アルキル基の炭素数１〜１８を有するメタクリル酸エス
テル類；アクリル酸メチル、アクリル醒エチル、アクリ
ル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ブ
チル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ターシャリブ
チル、アクリル酸アミル、アクリル酸イソアミル、アク
リル酸オクチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アク
リル酸デシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸シクロ
ヘキシル、アクリル酸ベンジル等のアルキル基の炭素数
１〜１８を有するアクリル酸エステル類；スチレン、α
−メチルスチレン、パラメチルスチレン、ビニルトルエ
ン、イソプロペニルスチレン、クロルスチレン等のビニ
ル芳香族類；アクリロニトリル、メタクリレートリル、
エタクリロニトリル、フェニルアクリロニトリル等の不
飽和ニトリル類；ヒドロキシエチルアクリレート、ヒド
ロキシプロピルメタクリレート等のヒドロキシ基含有（
メタ）アクリレート類；グリシジルアクリレート、アリ
ルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有単量体；更に
はアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸
、フマール酸もしくはそれらの半エステル化合物等の官
能性単量体類が挙げられ、これらの１種または２種以上
を使用することができる。これら共重合可能な共重合性
単量体（Ｃ）は微粒子重合体に官能基を導入したり、粒
子の親水性、親油性をコントロールする目的で、必要に
より単量体混合物中０〜３０重量係の範囲で使用される
。

本発明で使用される乳化剤はアニオン性乳化剤であるこ
とが必要である。ポリオキシエチレンノニルフェニルエ
ーテル等で代表されるノニオン性乳化剤では本目的とす
る平均粒子径０．０１〜０１μの範囲でかつ粒子径分布
の狭い微粒子重合体は得られない。アニオン性乳化剤と
しては、例えばラウリル硫ｒ峻ナトリウム、ドデシルベ
ンゼンスルホン酸ナトリウム等を挙げることができる。

乳化剤量は所望する平均粒子径により単量体混合物１．
　Ｏ０重量部に対し００５〜５重量部の範囲で決められ
るが、５重量部を超えて多すぎると粒子の吸水性が大き
くなったり、また分散物が発泡しやすくなり、００５重
量部未満では平均粒子径が００１〜０．１μの重合体微
粒子が得られない。好ましくは０．０５ｔｔ＃〜２重量
部で使用する。

本発明で用いる重合開始剤は過酸化水素にアスコルビン
酸、酒石酸およびエルソルビン酸かう選ばれる少なくと
も１種の還元剤を組合わせてなるレドックス系重合開始
剤を用いることが必要である。この組合せによるレドッ
クス系開始剤を用いることによって始めて本発明で規定
された平均粒機過酸化物を開始剤として用いた場合、本
発明の目的とする０１μ以上の平均粒子径を得ようとす
ると重合時に多量の凝固物を生じるため好ましぐない。

開始剤は過酸化水素および還元剤のそれぞれを水溶液と
し連続的にもしくは断続的に反応系に添加する方法でも
、また過酸化水素の全量を反応系に前もって加えておき
還元剤を連続的に添加する方法でもよい。

乳化重合は、重合反応が終了した時点の不揮発分濃度が
５〜３０重量％となる水媒体中で行なう。

５重量％未満の濃度では不経済であシ、逆に３００重量
部超える濃度では重合反応時の安定性に問題が生じる。

また、前記規定の範囲からはずれた濃度での乳化重合は
、本発明で規定された平均粒子径および粒子径分布の微
粒子重合体とするのが困難でもある。

乳化重合するに当っては周知の乳化重合法によればよく
、例えばモノマー滴下法、プレエマルション法もしくは
一括仕込み重合法によって行なうことができるが、モノ
マー滴下法を用いた場合、特に粒子径分布の狭い微粒子
重合体が得られるので好ましい。

本発明の製造方法によって得られる微粒子重合体は平均
粒子径００１〜０１μの範囲で、重量平均粒子径（Ｄｗ
）と数平均粒子径（Ｄｎ　）で表わされる粒子径分布が
１２以下、好ましくは１．１以下のものであり、このよ
うな微粒子重合体は、前記の如く本発明で規定された特
定の条件下、即ち特定の単量体混合物を特定の乳化剤お
よび特定の重合開始剤を用いて特定の濃度で乳化重合す
ることにより得られるのであり、これら条件のうちの一
つでも満たされなかった場合は本発明に好適な微粒子重
合体を得ることはできない。

本発明において粒子径分布の程度を表わす尺度は重量平
均粒子径（］）ｗ）と数平均粒子径（Ｄｎ　）の商（Ｄ
ｗ／Ｄｎ）であり、単分散粒子においてはこの値が１と
なる。粒子径分布の広さに応じてこの値は大きくなるこ
とから単分散性の目安とすることができる〔室井宗−著
、高分子ラテックスの化学（高分子刊行会）〕平均粒子
径は透過型電顕写真からだ の測定や動的光散乱粒子径測定機により牛めることかで
きる。

本発明の滑り性改良材は前記手順により得られる微粒子
重合体およびバインダーを含んで彦り、該微粒子重合体
が固型分中０１〜５０１〜５０重量部ものである。バイ
ンダーは微粒子重合体を各種基材表面に固着させるため
の成分であり、常温若しくけ加熱条件下に皮膜を形成し
うるものであれば制限なく使用することができ、例えば
アクリル系樹脂、アルキド系樹脂、ウレタン系樹脂、ビ
ニル系樹ＪＩＷ、エポキシ系樹脂およびオレフィン系樹
脂等を挙げることができる。特に、アクリル系樹脂、ア
ルキド系樹脂およびウレタン系樹脂は微粒子重合体との
親和性や基材としての合成樹脂フィルムへの密着性が優
れており、透明性等のフィルムの外観を損なうことなく
耐久性に優れた塗膜を形成するので好ましい。本発明の
滑り性改良材中の微粒子重合体の割合は前記の通りであ
るが、嘴シ性改良材固型分中０．１宣量％未満の場合は
滑り性の発現が不充分であシ、逆に５００重量部超えて
多量の場合は微粒子重合体の基材への固着力が低下し、
使用時に該微粒子重合体の脱落等の問題を引き起こし易
くなるので、いずれも好ましくない。

と 微粒子重合体をバインダー亭混合して本発明の滑り性改
良材とするには、種々の方法によることができる。例え
ば水性のバインダーを用いる場合微粒子重合体の分散液
をその゛ままバインダーの水性液に混合するだけで良い
。バインダーが有機溶剤系の場合には、微粒子重合体分
散液を前もってスプレー≠＝ドライヤー等で粉末化した
後、これをバインダーの溶剤溶液と混合する方法や微粒
子重合体分散液を有機溶媒に溶媒置換する方法によって
混合することもできる。

〈発明の効果〉 本発明による滑り性改良材は平均粒子径が００１〜０１
μの範囲で、重量平均粒子径（Ｄｗ）と数平均粒子径（
１）ｎ）の商（Ｄｗ／Ｄｎ）で表わされる粒子径分布が
１２以下であり、粗大粒子を全く含むｊ　　　　　こと
なく粒子径が微細かつ均一であると共に、耐熱性や耐溶
剤性にも優れた微粒子重合体を用いてなるものである。

したがって、磁気テープや感熱転写インクリボンの滑り
性付与栴等従来からバインダーとの密着性に問題がある
にもかかわらず無機微粒子を使用せざるを得なかったフ
ィルムやシートの表面改質等をはじめ、各種基材の滑り
性改良の用途に好適に用いることができる。

〈実施例〉 以下実施例により本発明の詳細な説明するが、本発明は
これらの実施例によって制限されるものではない。尚、
作中の部および係は全て重量による。

実施例１ 撹拌機、温度計および冷却管を備えたガラス製１ノ反応
釜に脱イオン水４００部およびドテシルベンゼンスルホ
ン酸ナトリウム０．２５部を入れ、内温を７５℃に保っ
た。反応釜内金窒素置換した後、メタクリル酸メチル７
５部、メタクリル酸５部、ジビニルベンゼン（８０重量
係濃度）２０部からなる単量体混合物の１０％と過酸化
水素（３０重量％濃度水溶液）０．１部、アスコルビン
酸０．１部を各々２５部の水に溶解したレドックス系開
始＝１５− 剤を添加して反応を開始した。次いで、反応釜の内温を
７５°Ｃに保ったまま単量体混合物の残量、０５％過酸
化水素水溶液２２５部および０．５ｃ／Ｉ）アスコルビ
ン酸水溶液２２５部を２時間にわたって均一に滴下した
。さらに８０°Ｃに昇温し２時間反応した後冷却した。

得られた微粒子重合体（１）の水分散液は固形分１０．
１％であり、透過型電子顕微鏡による倍率１０万倍の写
真から求められる微粒子重合体（１＋の数平均粒子径０
．０７２１μ、重量平均粒子径０．０７３４ｆｉであり
、Ｄｗ／Ｄｎ＝１．０１８であった。重合中凝集物の発
生はほとんど認められなかった。

実施例２ 実施例１で用いたのと同様な反応釜に脱イオン水４００
部およびドデシルベンセンスルホン酸ナトリウム０．６
部を入れ内温を７５℃に保った。次いで単量体混合物を
メタクリル酸メチル７０部およびジビニルベンゼン（８
０重量％濃度）３０部から成る組成に変更した以外は実
施例１と同様の操作を繰返して重合を行なった。得られ
た微粒子重合体（２）の水分散液は固型分９９％であり
、微粒子重合体（２）の粒子径は数平均粒子径０．０４
６μ、重量平均粒子径０．０４８μ、Ｄｗ／Ｄ　ｎ　＝
　１．０５であった。また動的光散乱法によって求めた
数平均粒子径は０．０６９μであり、Ｄｗ　／　Ｄ　ｎ
は１０３であった。

実施例３ 実施例２の方法によって得られた微粒子重合体（２）の
分散液をスプレードライヤーを用いて粉末化した。（乾
燥空気、ムロ温度１６０°Ｃ１出口温度７０’Ｃ）この
粉末２０部をメチルエチルケトン８０部に分散して微粒
子重合体（３）のメチルエチルケトン分散状態での微粒
子重合体（３）の粒子径を動的光散乱法によって測定し
たところ数平均粒子径００７１μであり、凝集物のない
ことが確認はれた。

実施例４〜８ 実施例１〜３によって得られた微粒子重合体（１）〜（
３）の分散液とバインダーとを表１に示す割合で混合し
、本発明による滑り性改良材を得た。各々の滑り性改良
材を厚さ２５μの２枚のポリエステルフイルム（東し■
ルミラー■）のそれぞれの片面に乾燥膜厚が２μとなる
ように塗布乾燥して本面同志を重ね合わせ、その摩擦係
数を測定した結果を表１にしめす。

面、摩擦係数の測定は表面測定機（新東科学製）を用い
接触面積６３．５＋＋＋ｍＸ　６３．５ｙ＋＋＋＋、荷
重１ｋｇの条件で行なった。

比較例１〜２ 実施例４および７において微粒子重合体を用いなかった
以外は同じ操作をくり返して比較用フィルムを得た。比
較用フィルムを用いて実施例４および７と同様にして摩
擦係数を測定した結果を表１に示すが、測定数値が非常
に大きくなり安定した滑り状態が得られなかった。

表　　１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、メタクリル酸メチル（Ａ）５０〜９０重量％、架橋
   性単量体（Ｂ）１０〜５０重量％およびこれらと共重合
   可能な共重合性単量体（Ｃ）０〜３０重量％からなる単
   量体混合物（但し、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の合計は１
   ００重量％である）を、該単量体混合物１００重量部に
   対して０．０５〜５重量部のアニオン性乳化剤を用いア
   スコルビン酸、酒石酸およびエルソルビン酸から選ばれ
   る少なくとも１種の還元剤を過酸化水素に組合せてなる
   レドックス系重合開始剤により重合終了時における不揮
   発分濃度が５〜３０重量％となる水媒体中で乳化重合し
   て得られる平均粒子径が０．０１〜０．１μの範囲で重
   量平均粒子径（Ｄｗ）と数平均粒子径（Ｄｎ）の商（Ｄ
   ｗ／Ｄｎ）で表わされる粒子径分布が１．２以下である
   微粒子重合体およびバインダーを含んでなり、該微粒子
   重合体が固型分中０．１〜５０重量％の割合であること
   を特徴とする滑り性改良材。