JPH0813891B2 - 新規なグラフト共重合体及びそれを用いた被覆組成物 - Google Patents

新規なグラフト共重合体及びそれを用いた被覆組成物

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JPH0813891B2
JPH0813891B2 JP2144223A JP14422390A JPH0813891B2 JP H0813891 B2 JPH0813891 B2 JP H0813891B2 JP 2144223 A JP2144223 A JP 2144223A JP 14422390 A JP14422390 A JP 14422390A JP H0813891 B2 JPH0813891 B2 JP H0813891B2
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Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は新規なグラフト共重合体及びそれを用いた被
覆組成物に関し、特にオルガノポリシロキサンがグラフ
トされたポリビニルアセタール樹脂及びそれをを主成分
とする被覆組成物に関する。
《従来の技術》 ポリビニルアセタール樹脂はポリビニルブチラール樹
脂及びポリビニルホルマール樹脂の総称であり、可撓
性に優れる皮膜を形成する接着性に優れる顔料の分
散性に優れる等の特長を有するため塗料用バインダー、
インキベース、ウオッシュプライマー、電線被覆、接着
剤、プリント基板用接着剤等の各種用途に使用されてい
る。係るポリビニルアセタール樹脂に対して離型性、す
べり性、撥水性等の特殊機能を付与することを目的とし
て、従来からシリコーンの添加が検討されてきた。
しかしながらジメチルシリコーンオイルはポリビニル
アセタール樹脂との相溶性がないために、これをポリビ
ニルアセタール樹脂に添加した場合には皮膜が濁った
り、表面性を悪くしたりする欠点があった。又、フェニ
ル基、長鎖アルキル基、ポリオキシアルキレン等で変性
することによって相溶性が改良されたシリコーンオイル
を添加した場合には、上記欠点は解消されるものの離型
性、すべり性、撥水性等の効果持続しないという欠点が
あった。そこで耐久性を向上させるためにポリビニルア
セタールの水酸基と反応する−NCO、−COOH、 又は−SiCl等の反応基を有する反応性シリコーンオイル
を添加する試みもなされたが、この場合には、ポットラ
イフに問題があったり触媒又は熱を必要とするものであ
り使用範囲が限定されるという欠点があった。
《発明が解決しようとする課題》 本発明者等は従来の上記欠点を解決すべく鋭意検討し
た結果、ポリビニルアセタール樹脂を主鎖としこれにオ
ルガノポリシロキサンをグラフト共重合させた場合に
は、ポリビニルアセタールが有する皮膜形成性、皮
膜の可撓性、優れた基材との接着性等の特徴を損なう
ことなく、これに離型性、すべり性及び撥水性を付与す
ることができ、しかもこれらの効果の持続性が良好であ
ることを見出し本発明に到達した。
従って本発明の目的は、皮膜形成性、皮膜の可撓性及
び基材に対する優れた接着性を有すると共に、優れた離
型性、すべり性並びに撥水性を長期にわたり維持するこ
とのできる樹脂及び被覆組成物を提供することにある。
《課題を解決するための手段》 本発明の上記の目的は幹ポリマーがビニルアセタール
とビニルアルコールを構成要素として持つビニル系ポリ
マーであると共に、枝ポリマーがオルガノポリシロキサ
ンであるグラフト共重合体及びそれを主成分として溶解
してなる被覆組成物によって達成された。
本発明のグラフト共重合体におけるビニル系ポリマー
は公知のものの中から適宜選択することができるが、特
にビニルブチラール/ビニルアルコール/酢酸ビニルの
3元共重合体又はビニルホルマール/ビニルアルコール
/酢酸ビニルの3元共重合体が好ましい。
本発明のグラフト共重合体は、下記一般式で表わすこ
とができる。
上式中、RはH又はC3H7、R′は2価の有機基、lは
0〜50、mは2〜3、nは3〜100であり、X+Y+Z
+Wは200〜3,000である。
2価の有機基であるR′の具体例としては、例えば 等が挙げられる。
本発明のグラフト共重合体は、片末端にイソシアネー
ト基を持つオルガノポリシロキサンとポリビニルアセタ
ール樹脂の水酸基を下記の如く反応させることにより容
易に合成することができる。
上記片末端にイソシアネート基を持つオルガノポリシ
ロキサンは、公知の片末端水酸基含有オルガノポリシロ
キサンにジイソシアネート化合物が有する2個のイソシ
アネート基のうちの1個を下記の如く反応させることに
より合成することができる。
本発明において使用することのできるジイソシアネー
ト化合物の具体例としては、例えばトリレンジイソシア
ネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリジン
ジイソシアネート、ナフタリンジイソシアネート、ヘキ
サメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネ
ート、キシリレンジイソシアネート、水添キシリレンジ
イソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネー
ト等が挙げられる。
一方、片末端にイソシアネート基を持つオルガノポリ
シロキサンの具体例としては下記の式で示される化合物
が例示される。
イソシアネート基を有するオルガノポリシロキサンと
ポリビニルアセタール樹脂との反応と、片末端水酸基含
有オルガノポリシロキサンとジイソシアネート化合物と
の反応は同じように進行する。これ等の反応においては
溶媒を使用しても使用しなくても良いが、いずれの反応
の場合にも、溶媒を使用する方が反応を制御し易くなる
ので好ましい。
この場合に使用する溶媒としては、酢酸メチル、酢酸
エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル等のエステル類;
アセトン、MEK、MIBK、ジイソブチルケトン、シクロヘ
キサノン等のケトン類;ベンゼン、トルエン、キシレン
等の芳香族炭化水素類;ジエチルエーテル、ジブチルエ
ーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル
類を単独又は2種以上混合して使用することができる。
上記反応には、必要に応じてジブチル錫ジラウレー
ト、ジブチル錫ジオクテート等の有機錫化合物を、反応
系に対し0.01〜1重量%触媒として添加することによ
り、反応を短時間で完結させることができる。反応温度
は通常50〜100℃であり、反応時間は2〜10時間で良
い。
本発明の被覆組成物には、上記反応で得られたグラフ
ト共重合体溶液の他に、必要に応じて溶剤、架橋剤、上
記グラフト共重合体以外の樹脂、充填剤その他の各種添
加剤等を任意に組み合わせることが可能である。必要に
応じて加える溶剤は粘度、乾燥性、膜厚を調整する等の
目的で使用されるが、その種類には特に制限はない。係
る溶媒には前記反応溶媒が含まれることは当然である
が、更に、メタノール、エタノール、IPA、n−ブタノ
ール等のアルコール類;メチルセロソルブ、エチルセロ
ソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ類等も使用す
ることができる。これらの溶媒は、単独で使用しても2
種以上を組み合わせて使用しても良い。
本発明の被覆組成物は前記グラフト共重合体を溶剤に
溶解するだけで良く、これによって優れた常温乾燥型塗
料が得られるが、更に架橋剤として多官能イソシアネー
ト化合物を配合することにより耐溶剤性に優れる常温硬
化型塗料とすることも可能である。
上記多官能イソシアネート化合物には前記ジイソシア
ネートが含まれるが、更にトリメチロールプロパン変性
トリレンジイソシアネート、イソシアネート結合トリレ
ンジイソシアネート、トリメチロールプロパン変性ヘキ
サメチレンジイソシアネート、イソシアヌレート結合ヘ
キサメチレンジイソシアネート、ビューレット結合ヘキ
サメチレンジイソシアネート、トリメチロールプロパン
変性イソホロンジイソシアネート、イソシアヌレート結
合イソホロンジイソシアネート等のポリイソシアネート
化合物等を例示することができる。イソシアネート化合
物の配合量はグラフト共重合体の水酸基1当量に対して
イソシアネート基が0.5〜2.0当量、好ましくは0.8〜1.5
当量となる量が適当である。この場合、架橋促進剤とし
てジブチル錫ジオクテート、ジブチル錫ジラウレート等
の有機錫化合物を微量加えて架橋を促進しても良い。
本発明の被覆組成物はグラフト共重合体を主成分とす
るものであるが、必要に応じてフェノール樹脂、エポキ
シ樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アル
キッド樹脂等の他の樹脂を配合しても良い。
又、皮膜の強度向上を目的として、シリカ、アルミ
ナ、ガラス粉、クレー、タルク、炭酸カルシウム、マイ
カ粉、二酸化チタン、ウォラストナイト、水酸化マグネ
シウム等の無機質充填剤を配合しても、その他の添加
剤、例えば酸化防止剤、老化防止剤、帯電防止剤、着色
剤等を配合しても良い。
本発明のグラフト共重合体を主成分とした被覆組成物
は枝成分であるオルガノポリシロキサンが皮膜表面に濃
縮されるため、ポリビニルアセタール樹脂の持つ接着性
を損なうことなく離型性、すべり性、撥水性が発現され
るものと推定される。
《発明の効果》 本発明のグラフト共重合体を主成分としてなる被覆組
成物はオルガノポリシロキサンが非加水分解性の結合に
よりビニル系ポリマーにグラフトされているため、従来
のような相溶不良、耐久性不足という欠点がない。又、
離型性、すべり性、撥水性に優れる皮膜が得られるの
で、高機能塗料、磁気テープ用バインダー、感熱記録用
フィルムのコーティング、離型・撥水コーティング等に
好適である。
《実施例》 以下本発明を実施例によって更に詳述するが、本発明
はこれによって限定されるものではない。
片末端イソシアネート基含有オルガノポリシロキサンの
合成 合成例1. 冷却器、温度系、滴下ロート及び攪拌装置を備えた1
ガラス製反応器にイソホロンジイソシアネート43.1
g、酢酸エチル350g並びにジブチル錫ジラウレート0.7g
を仕込み窒素通気下60℃に昇温した。次いで下記一般式
で表わされる片末端水酸基含有オルガノポリシロキサン を滴下し、60〜70℃の温度条件で5時間反応を行った後
減圧下で酢酸エチルを除いたところ、粘度360センチス
トークス、屈折率1.4198の淡黄色透明な液体336gを得
た。この液体はIRスペクトル分析及び1HNMRスペクトル
分析により下記構造で示される片末端イソシアネート基
含有オルガノポリシロキサンであることが判明した。
合成例2〜5 合成例1のイソホロンジイソシアネートと片末端水酸
基含有オルガノポリシロキサンを第1表のように変えた
他は同様な方法で合成を行い、第2表の片末端イソシア
ネート基含有オルガノポリシロキサンを得た。
実施例1. 冷却器、温度計、滴下ロート及び攪拌装置を備えた1
ガラス製反応器にデンカブチラール#3000−K(電気
化学工業(株)製ビニルブチラール/ビニルアルコール
/酢酸ビニル共重合体 平均重合度約800)100g、酢酸
エチル280g並びにトルエン280gを仕込み、窒素通気下で
60℃に昇温した。樹脂が完全に溶解したことを確認した
後、合成例−1で得た片末端イソシアネート基含有オル
ガノポリシロキサン5gを滴下し、60〜70℃の温度で8時
間反応を行い、淡黄色透明な粘稠液体を得た。得られた
液体のIRスペクトル分析を行ったところ、NCOに起因す
る2,260cm-1の吸収が消失しているのみならずメチルポ
リシロキサンを表わす804cm-1、1,260cm-1の吸収が観察
されることから、オルガノポリシロキサンがグラフトさ
れたポリビニルブチラール樹脂であることが確認され
た。
実施例2〜7. 実施例1で使用したポリビニルアセタール樹脂及び片
末端イソシアネート基含有オルガノポリシロキサンの種
類及び量を第3表の如く変えた他は実施例1と同様にし
てグラフト共重合体を合成した。
実施例8〜14. 実施例1〜7で得たグラフト共重合体溶液をメチルエ
チルケトン/イソプロピルアルコール(重量比1/1)の
混合溶剤で固形分が5重量%になるように希釈し、Al板
にスピナーで塗布して100℃で1分間乾燥したところ膜
厚約5μmの透明な皮膜が得られた。この皮膜につい
て、下記に示す方法によって水の接触角、摩擦係数及び
密着性を調べたところ第4表に示す結果が得られた。
水の接触角: コンタクト・アングル・メーター(Contact Angle Me
ter CA−A:協和科学(株)製)を用いて25℃で測定。
静摩擦係数: 静摩擦係数測定機(新東科学(株)製)を用いて試験
片同志間の静摩擦係数を測定。
密着性: 1mm間隔で縦横に切目を入れ100個のゴバン目を作り、
セロテープを圧着してから剥離して残存するゴバン目の
数を数えた。
比較例1及び2. デンカブチラール#3000K又はデンカホルマール#100
をエタノール/トルエン(重量比4/6)の混合溶剤で固
形分が5重量%となるように溶解し実施例8〜14と同様
な操作を行い皮膜性能を調べたところ第4表に示す結果
が得られた。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】幹ポリマーがビニルアセタールとビニルア
    ルコールを構成要素として持つビニル系ポリマーである
    と共に、枝ポリマーがオルガノポリシロキサンであり、
    下記一般式で表されることを特徴とするグラフト共重合
    体。 上式中、RはH又はC3H7、R′は2価の有機基、lは0
    〜50、mは2〜3、nは3〜100であり、X+Y+Z+
    Wは200〜3,000である。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のグラフト共重合体を主成
    分として溶解してなる被覆組成物。
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