WO2008149468A1

WO2008149468A1 - コーティング樹脂用帯電防止剤

Info

Publication number: WO2008149468A1
Application number: PCT/JP2007/061680
Authority: WO
Inventors: Shinya Goto; Toshiki Sowa
Original assignee: Kao Corporation
Priority date: 2007-06-05
Filing date: 2007-06-05
Publication date: 2008-12-11
Also published as: KR20100028024A; KR101308658B1

Abstract

　本発明は、式（Ｉ）で表される化合物を含有するコーティング樹脂用帯電防止剤またはこの帯電防止剤、コーティング樹脂及び有機溶剤を含有するコーティング樹脂組成物である。（式中、Ｒは炭素数８～２２のアルキル基、Ａは炭素数２～４のアルキレン基、ｎは１～３０の数、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は炭素数１～１８のアルキル基又は炭素数１～３のヒドロキシアルキル基を示し、少なくとも１つは炭素数１～３のヒドロキシアルキル基である。）

Description

コーティング樹脂用帯電防止剤技術分野本発明は、コーティング樹脂用帯電防止剤、並びにコーティング樹脂組成物に関する。従来の技術塗装や印刷等の分野でフィルム特性或いは表面特性改善のためコーティング樹脂によるコーティングが行われている。例えば、塗装分野における塗料、印刷分野におけるィンキ、更にはバインダ一などにコ一ティング樹脂が用いられている。しかし、いずれの分野に於いても、コーティングを実施した場合、乾燥後或いは硬化後の被膜は制電効果に乏しく、被膜に帯電を生じ、帯電による種々のトラプルを多く発生させていた。かかる問題を解決するために、 J P— A 9— 1 4 1 8 0 0には、少なくとも 1 つのポリエチレンォキサイド基を有するアミンを塩基構成体とするスルホン酸塩基含有低分子化合物を含む塗剤を用いて被膜を塗設した帯電防止性に優れた易接着性ポリエステルフィルムが開示されている。

発明の開示本発明は、式（ I ) で表される化合物（以下化合物（ I ) という）を含有するコーティング樹脂用帯電防止剤である。さらに、この帯電防止剤、コーティング樹脂及び有機溶剤を含有するコ一ティング樹脂組成物を提供する。

RO

(式中、 Rは炭素数 8〜 22のアルキル基、 Aは炭素数 2〜4のアルキレン基、 nはォキシアルキレン基の平均付加モル数を示す 1〜 30の I 数である。 R'、 RK R³はそれぞれ独立に、炭素数 1〜 1 8のアルキル基又は炭素数 1〜 3のヒドロキシアルキル基を示し、少なくとも 1つは炭素数 1〜 3のヒドロキシアルキル基である。）本発明はさらに、上記コーティング樹脂組成物を含む光拡散フィルムまたは上記コ一ティング樹脂組成物を含む粘着フィルムを提供する。本発明はまた上記コーティング樹脂組成物の光拡散フィルム製造用途または上記コーティング樹脂組成物の粘着フィルム製造用途を提供する。発明の詳細な説明

J P -A 9 - 141 800に記載のスルホン酸塩基含有低分子化合物は有機溶剤への溶解性が低く、その用途は水系塗剤に限定されている。コ一ティング樹脂組成物に帯電防止剤の添加を行うとき、乾燥された粉末状の帯電防止剤を添加すると未溶解物が塗工後の被膜にブッとなって残存し好ましくない。また帯電防止剤を水溶液の形で添加すると、硬化剤との反応に影響を及ぼしたり、場合によっては樹脂分の凝集/凝固を生じ好ましくない。従って、有機溶剤系で用いることができる帯電防止剤が求められている。本発明は、有機溶剤に可溶で、有機溶剤系でコ一ティング樹脂に添加して良好な帯電防止性のある塗膜を与えることができるコ一ティング樹脂用帯電防止剤及びコ一ティング樹脂組成物を提供する。本発明のコーティング樹脂用帯電防止剤は、コ一ティング樹脂に少量添加するだけで良好な帯電防止効果を発現し、且つ有機溶剤に可溶であるため、有機溶剤を用いてコーティング樹脂に添加できることから、樹脂の凝固 ·凝集を防止でき、安定した性状の塗膜を得ることができる。

[帯電防止剤] 本発明の帯電防止剤は、化合物（I ) を含有する。化合物（ I ) において、有機溶剤溶解性の観点から、 Rは炭素数 8〜 2 2のァルキル基を示すが、炭素数 8〜 1 8のアルキル基が好ましく、炭素数 8〜 1 2のアルキル基が更に好ましい。帯電防止性及び有機溶剤溶解性の観点から、 Aは炭素数 2〜4のアルキレン基であり、ォキシエチレン基が好ましい。帯電防止性及ぴ有機溶剤溶解性の観点から、 nはォキシアルキレン基の平均付加モル数を示す 1〜3 0の数であり、 1〜2 0の数が好ましく、 1〜 1 0の数がより好ましく、 1〜5の数が更に好ましい。 R R²、 R³はそれぞれ独立に、炭素数 1〜 1 8のアルキル基又は炭素数 1〜 3のヒドロキシアルキル基を示し、少なくとも 1つは炭素数 1〜 3のヒドロキシアルキル基であるが、帯電防止性及び有機溶剤溶解性の観点から、 R R²、 R³の全てがヒドロキシェチル基であることが好ましい。化合物（ I ) は、単独で使用することもできるし、混合して使用することもできる。本発明の化合物（ I ) の製造方法は特に限定されず、例えば、ォキシアルキレン基（アルキレン基の炭素数 2〜4) を有するアルコールとクロルスルホン酸を付加反応させたものを、トリエタノ一ルァミン等により中和して得ることができる。本発明の帯電防止剤は、化合物（I ) (以下（a) 成分という）以外に、（a) 成分の製造における未反応分や、（a) 成分以外の有機溶剤溶解性の高い帯電防止剤を含有することができる。このような他の帯電防止剤としては、コーティング樹脂組成物の耐水性を向上させる観点から、ポリオキシアルキレン（アルキレン基の炭素数 2〜4で、ォキシアルキレン基の平均付加モル数 1〜 20) アルキル（アルキル基の炭素数 8〜 2 2) リン酸カリウム、ジグリセリンと炭素数 8〜 22の脂肪酸とのエステル及びソルビタンと炭素数 8〜 2 2の脂肪酸とのエステルからなる群から選ばれる少なくとも 1種（以下（b) 成分という）が好ましレ^ ポリオキシアルキレンアルキルリン酸カリウムとしては、例えば、式（II) で表される化合物（以下化合物（II) という）が挙げられる。

(式中、 R⁴は式

R⁶0- AO )_n で表される基を示し、 R⁵は式

R°0- AO )_n 又は K一 0— で表される基を示す。ここで、 R⁶は炭素数 8〜 2 2のアルキル基、 Aは炭素数 2 〜4のアルキレン基、 mはォキシアルキレン基の平均付加モル数を示す 1〜 2 0 の数である。）化合物（I I) において、有機溶剤溶解性及び耐水性の観点から、 R ま炭素数 8〜 2 2のアルキル基を示すが、炭素数 8〜 1 8のアルキル基が好ましく、炭素数 8〜 1 2のアルキル基が更に好ましい。 Aは炭素数 2〜4のアルキレン基であるが、本発明の効果の観点からォキシエチレン基が好ましい。 mは、有機溶剤溶解性及び耐水性の観点から、ォキシアルキレン基の平均付加モル数を示す 1〜 2 0の数であるが、 1〜 1 0の数が好ましく、 1〜 5の数が更に好ましい。ポリォキシアルキレンアルキルリン酸カリゥムは、水溶媒中にてポリォキシァルキレンアルキルアルコールに、五酸化リンを反応させてポリオキシアルキレンアルキルリン酸とし、水酸化カリウムにより中和して得ることができる。副生するリン酸カリゥムを低く抑えるために、ポリオキシアルキレンアルキルアルコールと五酸化リンのモル比は、五酸化リン 1モルに対してポリオキシアルキレンァルキルアルコール 1 . δモルが好ましい。ジグリセリンと炭素数 8〜2 2の脂肪酸とのエステルとしては、有機溶剤溶解性及び耐水性の観点から、ジグリセリン 1モルと、炭素数 8〜 2 2、特に 8〜 1 8の脂肪酸 1〜 2モルとのエステルが好ましい。ジグリセリンと炭素数 8〜 2 2の脂肪酸とのエステルは、窒素シール下において、約 2 2 0でで約 4〜 5時間、ジグリセリンと炭素数 8〜 2 2の脂肪酸とを脱水エステル化反応して得ることができる。ジグリセリン中のジグリセリン (ダリセリン 2モル縮合体）は効果の観点から 5 0 %以上が好ましい。また、ソルビタンと炭素数 8〜 2 2の脂肪酸とのエステルとしては、有機溶剤溶解性及び耐水性の観点から、ソルビタン 1モルと、炭素数 8〜 2 2、特に 8〜 1 8の脂肪酸 1〜 2モルとのエステルが好ましい。ソルビタンと炭素数 8〜2 2 の脂肪酸とのエステルは、約 2 3 0 °Cで約 4〜 5時間、ソルビタンと炭素数 8〜 2 2の脂肪酸とを脱水エステル化反応して得ることができる。本発明の帯電防止剤中の、（a ) 成分の含有量は、本発明の目的を達成する観点から、好ましくは 1 0〜 1 0 0重量％であり、より好ましくは 2 0〜 1 0 0重量％である。本発明の帯電防止剤中に（b ) 成分が含有される場合の（a ) 成分の含有量は、 2 0〜9 8重量％が好ましく、 2 5〜7 5重量％がより好ましい。また、本発明の帯電防止剤中に（b ) 成分が含有される場合の（b ) 成分の含有量は、コーティング樹脂組成物の耐水性向上の観点から、 2〜 8 0重量％が好ましく、 4〜 7 5重量％がより好ましい。

[コーティング樹脂組成物] 本発明のコーティング樹脂組成物は、本発明の帯電防止剤、コーティング樹脂及び有機溶剤を含有する。本発明の帯電防止剤の含有量は、帯電防止性及び有機溶剤溶解性の観点から、コ一ティング樹脂 1 0 0重量部に対し、好ましくは 0 . 5 ~ 1 0重量部、更に好ましくは 1〜 5重量部である。本発明に用いられるコーティング樹脂は、溶剤等で溶液状にして、例えばインキ、塗料、バインダ一等として、基材のコーティングに用いるのに好適な樹脂であれば特に限定されないが、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン系樹脂等が挙げられる。また、ジイソシァネ一ト化合物で膜を硬化する熱硬化型や、 UV照射により膜を硬化させる UV硬化型等の樹脂が挙げられる。これらのコーティング樹脂の中では、透明性を保持する観点から、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂が好ましい。本発明のコーティング樹脂組成物中の、コーティング樹脂の含有量は、本発明の目的を達成する観点から、好ましくは 1 0〜 5 0重量％であり、より好ましくは 1 5〜4 0重量％である。本発明のコーティング樹脂組成物は、更に有機溶剤を含有する。有機溶剤としては、特に限定されないが、脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類、アルコール類、ケトン類、エステル類等を用いることができる。これらの中では、トルエン、メチルェチルケトン、メチルイソプチルケトン、ノルマルへキサン、酢酸 n—ブチル、酢酸 n—ェチル、イソプロピルアルコールが好ましい。本発明の組成物中の有機溶剤の含有量は、塗工性の観点から、 4 δ ~ 8 5重量％が好ましく、 5 5〜 8 0重量％が更に好ましい。本発明の組成物は水を含有することができるが、塗膜強度、透明性等の塗膜物性低下を抑制する観点から、コーティング樹脂組成物中の水の含有量は 5重量％未満が好ましく、 1重量％未満がより好ましく、実質含まないことが好ましい。本発明のコーティング樹脂組成物には、上記成分以外に通常使われるジイソシァネート化合物等の硬化剤、顔料 ·染料、ガラスビーズ、ポリマービーズ、無機ビーズ等のビーズ類や、炭酸カルシウム、タルク等の無機充填材類、潤滑剤、安定剤、紫外線吸収剤、過酸化物等の重合開始剤などの添加剤を配合できる。本発明のコーティング樹脂組成物は、基材に塗工して種々の機能を発現することができる樹脂組成物であり、例えば、ポリマービーズ、樹脂、有機溶剤を組み合わせたものは、光拡散フィルムとして機能し、粘着性のある樹脂、有機溶剤を組み合わせたものは、粘着フィルムとして機能し、顔料、樹脂、有機溶剤を組み合わせたものは、塗料として機能を発現する。本発明のコーティング樹脂組成物の表面固有抵抗値は、帯電防止性を維持する観点から好ましくは 1 X 1 0 ^{Ι 2} Ω以下である。尚、表面固有抵抗値は実施例記載の方法に従って測定することができる。実施例次の実施例は本発明の実施について述べる。実施例は本発明の例示について述べるものであり、本発明を限定するためではない。以下の実施例に用いた本発明の帯電防止剤及び比較の帯電防止剤中の各成分をまとめて以下に示す。帯電防止剤は、あらかじめ EDG (ジエチレングリコールモノェチルエーテル）にて脱水 ·溶媒置換した後、有効分 5 0 %に調整したものを用いた。

尚、以下の剤において、 POE (n) とは、ォキシエチレン基の平均付加モル数 nのポリォキシエチレン鎖を示す。

< (a) 成分〉化合物（ 1— 1) : POE (3) ラウリル硫酸トリエタノールァミン塩（50 % 有効分の EDG溶液）化合物（ 1— 2) ： POE (1 0) ラウリル硫酸トリエタノールアミン塩（5 0 % 有効分の EDG溶液）化合物（1— 3) ： POE (3) ステアリル硫酸トリエタノールアミン塩（50 % 有効分の EDG溶液）

< (b) 成分 > 化合物（b— 1) ： POE (3) ラウリルリン酸カリウム塩（式（II) において、 R⁴が POE (3) ラウリル基、 R⁵が POE (3) ラウリル基である化合物と、 R ⁴が POE (3) ラウリル基、 R⁵が KO—基である化合物との 1 ： 1 (モル比）混合物）化合物（b— 2) ：ジグリセリン 1モルとォレイン酸 1. 5モルとのエステル化合物（b— 3) ：ソルビタン 1モルとラウリン酸 1. 5モルとのエステル

< (a) 成分の比較品 > 化合物（ I ' 一 1 ) ：ラウリル硫酸トリエ夕ノールアミン塩

化合物（ I ' — 2) ： POE (3) ラウリル硫酸ナトリウム塩

化合物（ 1 ' — 3) ：ステアリル硫酸トリエタノールアミン塩

化合物（ 1 ' 一 4) ：トリメチルアルキル（アルキル基の炭素数 1 2) アンモニゥムクロライド実施例 1〜 7及び比較例 1〜 4 コーティング樹脂として、アクリル系樹脂（大日本インキ化学工業（株）製のァクリディック A— 8 0 1、固形分濃度 5 0 %、溶媒トルエン/酢酸 n—プチル、水酸基価 50) 、硬化剤としてへキサメチレンジイソシァネート（HMD I ) 、塗工溶媒としてイソプロピルアルコール、帯電防止剤として、表 1に示す組成の帯電防止剤を用い、表 1に示す組成のコ一ティング樹脂組成物を調製した。得られたコーティング樹脂組成物を、 P E T 1 00； m二軸延伸フィルムに、 20 mアプリケータを用い塗布し、乾燥後、 5 0 乾燥機内にて 1 2時間放置し硬化させた。硬化後の塗膜について、下記方法で塗膜の状態、帯電防止性及び耐水性を評価した。結果を表 1に示す。ぐ塗膜の状態〉硬化後の塗膜について、目視にて透明性を観察し下記基準で評価した。また、目視によりブッの発生の有無を観察した。

-透明性の評価基準

◎：曇りがなく、透明である

〇：わずかに曇りが認められるが、ほぼ透明である

X ：かなりの曇りがあり、白化した状態である <帯電防止性の評価法 > 硬化後の塗膜について、 2 5 °C、湿度 5 0 %に調整した室内で、 A— 4 3 2 9 型ハイレジスタンスメータ (横河 Y P社）により、表面固有抵抗値を測定した。

<耐水性の評価法 > ガラス製容器（縦 1 0 c m、横 2 5 c m、深さ 2 5 c m) の底に約 2 c mの厚みで水道水を入れ、容器の内壁に塗工フィルム（上記の P E T 1 0 0 μ πιニ軸延伸フィルムに、 2 0 / mアプリケ一タを用い塗布したフィルムを 5 c m X 1 0 c mのサイズにしたもの）を水に接触しない状態で貼りつけ、密閉状態を保ったまま室温で 5日間試験した。容器より取り出したフィルムは風乾後ヘーズメータにより曇りの測定を行った。表

実施例 8、比較例 5〜7 コーティング樹脂として、レオマイド S 8 2 0 0 (花王（株）製、ポリアミド系樹脂）を用い、硝化綿を表 2に示す割合で配合し、更に表 2に示す有機溶剤、帯電防止剤を配合して、表 2に示す組成のコーティング樹脂組成物を調製した。得られたコーティング樹脂組成物を、 2 0 アプリケ一夕を用いて、 P E T 1 0 0 zz m二軸延伸フィルムに塗布した。乾燥後の塗膜について、実施例 1と同様に塗膜の状態及び帯電防止性を評価した。結果を表 2に示す。表 2

W

Claims

請求の範囲

1. 式（ I ) で表される化合物を含有するコーティング樹脂用帯電防止剤。

(式中、 . は炭素数8〜22のアルキル基、 Aは炭素数 2〜4のアルキレン基、 nはォキシアルキレン基の平均付加モル数を示す 1〜 3 0の数である。 R RK R³はそれぞれ独立に、炭素数 1~ 1 8のアルキル基又は炭素数 1〜 3のヒドロキシアルキル基を示し、少なくとも 1つは炭素数 1〜 3のヒドロキシアルキル基である。）

2. 式（ I ) で表される化合物において、 R ； R²及びの全てがヒドロキシェチル基である請求項 1記載のコーティング樹脂用帯電防止剤。

3. 更に、ポリオキシアルキレン（アルキレン基の炭素数 2〜4で、ォキシァルキレン基の平均付加モル数 1〜2 0) アルキル（アルキル基の炭素数 8〜22) リン酸カリゥム、ジグリセリンと炭素数 8〜 22の脂肪酸とのエステル及びソルビタンと炭素数 8〜 22の脂肪酸とのエステルからなる群から選ばれる少なくとも 1種を含有する請求項 1又は 2記載のコ一ティング樹脂用帯電防止剤。

4. 請求項 1に記載の帯電防止剤、コーティング樹脂及び有機溶剤を含有するコーティング樹脂組成物。

5. 式（ I ) で表される化合物の含有量が、コーティング樹脂 1 00重量部に対し 0. 5〜 1 0重量部である請求項 4記載のコーティング樹脂組成物。

6. コ一ティング樹脂が、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ樹脂及びポリウレタン系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも 1種である請求項 4又は 5記載のコーティング樹脂組成物。

7. 請求項 4又は 5記載のコーティング樹脂組成物を含む光拡散フィルム。

8. 請求項 4又は 5記載のコーティング樹脂組成物を含む粘着フィルム。