JPH01113473A - カーボンブラック含有被覆組成物 - 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〕 本発明はカーボンブラック含有被覆組成物に関する。更
に詳しくは、バインダー０）溶液中にカーデンプラ、り
が均一に分散されてなシ、且つ、バインダーとカーＩン
ブラックの親和性にすぐれ、そのためフィルム、繊維等
のグラスチック成型物や金属等の表面に塗布した場合、
安定な帯電防止性と均一な着色性を有し、かつ耐摩耗性
、耐熱性、耐ブロッキング性、滑り性等にもすぐれた被
覆物を与えるカーがンブラック含有被覆組成物に関する
。

〔従来の技術〕

従来からフィルム、繊維等のプラスチック成型物や金属
等の表面に帯電防止性、着色性、耐摩耗性、耐熱性、耐
ブロッキング性、滑シ性等を付与するためにバインダー
溶液中にその使用目的に応じて選択された無機や有機充
填剤を含有する被覆組成物が塗布されている。なかでも
充填剤としてカー？ンブラック（以下ＣＢという）を含
有する被覆組成物は帯電防止性等にすぐれるためその潜
在的需要は多大であるが、通常のＣＢは被覆組成物の液
中での分散性やバインダーとの親和性が悪いために、液
の保存中にＣＢが沈降したシ、該被覆組成物をプラスチ
ック成形物や金属の表面に塗布した場合、目的とする帯
電防止性、着色性、耐摩耗性、耐熱性、耐ブロッキング
性、滑シ性が安定して得られないという欠点を有してい
る。

この問題に関し、特開昭６１−５５１５８号には、特定
の樹脂を分散剤として使用する方法、特開昭５２−９６
５０５号には特定のＣＢ存在下に重合性単量体を重合し
て得られるグラフト化ＣＢを用いる方法等が提案されて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、これら方法のうちの前者は液中でのＣＢの分散
性は多少改善が認められるものの、長期の保存での分散
安定性の改良までには至らず、後者ハゲラフト化ＣＢを
製造するための工程が複雑で高コストであるにもかかわ
らず、グラフト化の効率は低く期待する程には分散性が
改良されない。又、いずれの方法に−よっても得られる
被覆組成物は帯電防止性、均一な着色性、耐摩耗性、滑
シ性等が不充分である。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明者ら
は上記現状に鑑み鋭意研究を重ねた結果、特定の樹脂で
処理されたＣＢが被覆組成物の液中での分散性やバイン
ダーとの親和性に優れている結果、該処理されたＣＢお
よびバインダーを含んでなる被覆組成物が長期の保存安
定性を有し、゛該被覆組成物を各種プラスチック成形物
や金属等の表面に塗布した場合に、優れた緒特性の被覆
物が得られることを見い出し、本発明を完成するに至っ
た。

即ち、本発明は ポリ（オキサゾリン）（ａ）及び／又はポリ（オキサゾ
リン）変性物（ｂ）（以下、両者をポリマー（８）と総
称する）の１種または２種以上で処理されたＣ　Ｂ　（
１）及びバインダー（Ｉｆ）を含有してなるＣＢ含有被
覆組成物に関するものである。

本発明におけるＣＢとしては、コンタクト法、７アーネ
ス法、サーマル法等、通常公知の方法によって製造され
たＣＢを使用できるが、特にＣＢ？リマー（４）との親
和性が特に 優れているため、ＣＢが均一にしかも高い結合性をもっ
て処理できることによシ、得られた処理されたＣＢを用
いて得られる被覆組成物は、耐久性がよシ向上したもの
になるので好ましい。

本発明においてＣＢの表面処理に使用するポリマー（Ａ
）のうちのポリ（オキサゾリン）（ａ）とは、下記−最
大 （式中Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５、Ｒ４、Ｒ５はそれぞれ独立に
水素、ハロゲン、アルキル、アラルキル、フェニル、置
換フェニルのいずれかを示す。）で表わされる置換２−
オキサゾリンの単独重合体又は共重合体であシ、入手容
易な点で２−置換−２−オキサゾリン（式中Ｒ２＝＝Ｒ
３：Ｒ’＝Ｒ５＝Ｈ）の単独重合体又は共重合体である
。

、ｆｌＪ（オキサゾリン）（ａ）の具体例としてはポリ
（２−オキサゾリン）、ポリ（２−メチル−２−オキサ
ゾリン）、ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）、ポ
リ（２−インノロビル−２−オキサゾリン）、ポリ（２
−シクロヘキシル−２−オキサゾリン）、又はポリ（２
−フェニル−２−オキサゾリン）などの単独重合体、２
−エチル−２−オキサゾリンと２−フェニル−２−オキ
サゾリンとの共重合体、２−エチル−２“−オキサゾリ
ンと、・２−シクロヘキシル−２−オキサゾリンとの共
重荒・′・合体、２−エチどキサゾリンとエチレンイミ
ン３“との共重合体、２−エチル−２−オキサゾリンと
プロピレンオキサイドとの共重合体、２−フｉニルー２
−オキサゾリンとテトラヒドロフランとの共重合体等が
挙げられる。これらの中でも工業的に入手が容易でしか
も処理効果が優れている点から２−エチル−２−オキサ
ゾリン、２−フェニル−２−オキサゾリン及び２−シク
ロヘキシル−２−オキサゾリンから選ばれる一種又は二
種以上の２−オキサゾリンモノマーを主成分に用いて得
られるＩす（オキサゾリン）が好ましい。

又、本発明におけるポリマーに）のうちのポリ（オキサ
ゾリン）変性物（ｂ）としては上記ぼり（オキサゾリン
）（ａ）の部分加水分解物、それら部分加水分解物とエ
チレンオキサイド、プロピレンオキサイドの如きアルキ
レンオキサイド及び／又はエチレンイミン、プロピレン
イミンの如きアルキレンイミンとのグラフト反応物等が
挙げられる。

前記の如く、本発明におけるポリマー囚を得るに際し、
本発明の目的を逸脱しない範囲で、エチレンイミン、プ
ロピレンイミン等に代表されるアルキレンイミンやエチ
レンオキサイド、プロピレンオキサイド等に代表される
アルキレンオキサイド等を２−オキサゾリンの共重合成
分に用いても良いが、これらアルキレンイミンやアルキ
レンオキサイドは全モノマー中、５０モルチ以下の量で
用いるのが好ましい。

本発明において処理されたＣＢを得るには、ＣＢとポリ
マー囚とを攪拌混合する方法やＣＢの存在下に２−オキ
サゾリンモノマーを重合する方法等によればよく、その
具体的な実施態様としては、例えば （１）１種以上のＣＢと１種以上の４リマーに）とを、
０℃〜４００℃、好ましくは２０℃〜３５０℃の温度条
件下に攪拌混合して表面処理する方法、（２）適当な溶
媒中で１種以上のＣＢと１種以上のポリマー（ト）とを
、０℃〜４００℃、好ましくは２０℃〜３５０℃の温度
条件下に攪拌混合して表面処理する方法、 （３）適当な溶媒中で１種以上のＣＢの存在下に２−オ
キサゾリンを必須成分とするモノマーを開環重合する方
法、 等を挙げることができるが、本発明においては以下の理
由から（１）または（２）の方法によるのが好ましい。

即ち、（１）または（２）の方法によれば、処理する際
に二次凝集状態のＣＢが一次粒子または一次粒子に近い
状態まで解砕されるので得られるＣＢは粒子径が微細か
つ均一である。又、予めポリマーＣＡ）としておくため
に分子量をコントロールし易く、特に高い分子量のポリ
マー（４）が容易に得られる。

その結果、（すまたは（２）の方法による処理されたＣ
Ｂを用いた被覆組成物は、諸物性が特に優れたものであ
る。

本発明において処理ＣＢを得るに際し、ＣＢとポリマー
（Ａ）との比率は制限ないが、ＣＢの表面処理を均一に
行い、ＣＢと該ポリマー（４）とを強固に結合させ、得
られた処理ＣＢのバインダー（Ｉｔ）に対する分散性を
よシ高めるために、ＣＢと該ポリマー（Ａ）の比率は重
量比で１００／１〜１００／１０００　とするのが好ま
しく、１００１５〜１００１５００の範囲とするのがよ
シ好ましい。

本発明に使用されるバインダー（ｎ）とは、種々の、基
体に塗布することによシ被膜を形成しうる熱可塑性樹脂
、熱硬化性樹脂又は反応性樹脂であって、用途によシこ
れらの一種又は二種以上の混合物が使用される。熱可塑
性樹脂としては、平均分子量が１０００〜１００万程度
のもので、その具体例としては、塩化ビニル重合体、塩
化ビニル−塩化ビニリデン共重合体等の塩化ビニル系樹
脂；酢酸ビニル重合体、酢酸ビニル−エチレン共重合体
、酢酸ビニル−メタアクリル酸メチル共重合体等のビニ
ルエステル系樹脂：（メタ）アクリル酸エズテル六重合
体、（メタ）アクリル酸エステル−アクリロニトリル共
重合体、（メタ）アクリル酸エステル−スチレン共重合
体等の（メタ）アクリル酸エステル系樹脂：スチレン重
合体、スチレン−“ブタジェン共重合体、スチレン−ブ
タジェン−アクリロニトリル共重合体等のスチレン系樹
脂；ポリ（ε−カプロラクタム）、アジピン酸とへキサ
メチレンジアミンとの縮合体等のポリアミド系樹脂；テ
レフタール酸とエチレングリコニルとの縮合体、アジピ
ン酸とエチレングリコールとの縮合体等のポリエステル
系樹脂；ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、カル？
キシル変性Ｉリエチレン、ポリイソブチレン、ポリブタ
ジェン等のポリオレフィン系樹脂；セルロースアセテー
ト、セルロースプロピオネート、ニトロセルロース等ノ
セルロース誘導体：ブチラール樹脂等があげられる。

これらの樹脂株市販品をそのまま使用してもよいし又通
常公知の方法によって合成したものを用いる事が出来る
。

熱硬化性樹脂又は反応性樹脂は、被膜形成過程もしくは
被膜形成後に加熱、活性エネルギー線照射、乾燥その他
の手段によって、付加反応、縮合反応等に起因した架橋
構造を形成しうるものであシ、具体的には例えば、ノボ
ラック樹脂、レゾール樹脂等のフェノール系樹脂；尿素
樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等のアミン
系樹脂；各種アルキッド樹脂；ポリエステル樹脂；熱硬
化性アクリル系樹脂；イソシアナート基含有ポリエステ
ル、イソシアナート基含有ポリエーテル等のウレタン変
性樹脂；ポリアミン系樹脂；エポキシ樹脂等を挙げるこ
とができる。

上記バインダー（Ｉｆ）は塗装すべき基材への密着性や
濡れ性、被膜に要求されるべき硬度、可撓性、耐薬品性
、耐汚染性、耐候性等に応じて選択されるべきものであ
り、埜覆組成物の使用目的を考慮して単独又は２種以上
を組み合わせて用いる。

本発明のＣＢ含有被覆組成物は前記特定のポリマーで処
理されたＣ　Ｂ　（１）及びバインダー（［Ｉ）を含有
してなるものであシ、その形態は、無溶剤型、溶液型、
分散型のいずれであってもよく、従来から公知の方法に
よって得ることができる。例えば、■　バインダー（Ｉ
Ｉ）の適当な溶媒（例えば、水、アルコール、アセトン
、トルエン等）の溶液に処理されたＣ　Ｂ　（１）をか
く押下に徐々に添加して混合する方法、 ■　バインダー■）の分散液に処理されたＣＢ（Ｉ）を
添加して混合する方法、 ■　バインダーＱ［）と処理されたＣ　Ｂ　（１）を混
合後、適当な溶媒を加える方法、 ■　適当な手段によシ硬化しうる液状のバインダー（Ｉ
ｎと処理されたＣ　Ｂ　（１）とを混合する方法等を挙
げることができる。

ＣＢ含有被覆組成物中の処理されたＣ　Ｂ　（Ｉ）とバ
インダー■の使用比率は特に限定されるものではないが
、ＣＢ含有被覆組成物の特性を十分に発現させしかも被
膜としての性能を損なわないためにバインダー（ＩＩ）
　１００重量部に対し処理されたＣＢ（１）中に含まれ
るＣＢが１〜３００重量部、特に５〜１００重量部とす
るのが好適である。

本発明のＣＢ含有被覆組成物には、前記成分以外に効果
をそこなわない範囲で従来から被覆用組成物に周知の添
加剤が適宜配合されていてもよい。

その様な添加剤としては、例えば金属石ケン、界面活性
剤等の分散助剤、成膜助剤、帯電防止剤、消泡剤、シリ
カ、タルク、炭酸カルシウム、酸化チタン等の無機充填
剤、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、アミ
ン樹脂粉末等の有機充填剤が挙げられる。

〔発明の効果〕

こうして得られる本発明のＣＢ含有被覆組成物は前記処
理されたＣＢ（１）及びバインダー（Ｉ［）を含んでな
り、処理されたＣＢ（１）が被覆組成物の液中での分散
性やバインダー（ＩＩ）との親和性に優れていることに
より、長期の保存安定性がよく、シかも各種基材に塗布
した場合に安定な帯電防止性と均一な着色性を有し、耐
摩耗性、耐熱性、耐ブロッキング性、滑り性等にも優れ
た被覆物を与えることができる。

従って、本発明のＣＢ含有被覆組成物は各種プラスチッ
ク成型物、金属、木材、紙、無機材料等の基材の表面の
保護や改質を目的とした塗装に好適に用いることができ
る。

〔実施例〕 以下、実施例によって１本発明の詳細な説明するが、本
発明はこれら実施例によって何ら制限されるものではな
い。尚、例中の部は重量部を、チは重量％を示す。

参考例１ 重量平均分子量２０万のポ！Ｊ（２−’エチルー２−オ
キサゾリン）４０部とＣＢとしてＭＡ−１０ＯＲ（三菱
化成工業（株）製）２０部とをラボプラストミル（東洋
精機（株）製）を用いて１６０℃、１００参考例２ ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）のかわシに重量
平均分子量８万のポリ（２−シクロヘキ参考例３ ２−エチル−２−オキサゾリン６０部と２−フェニル−
２−オキサゾリン４０部とから得られるオキサゾリン共
重合体（重量平均分子量５万）３０部とＣＢとして旭≠
６０（旭カーデン（株）製）３０部とをラボプラストミ
ルを用いて１８０℃、１００　ｒｐｍの条件下に混練し
て反応した後冷却、粉参考例４ 重量平均分子量２０万のポリ（２−エチル−２−オキサ
シリ／）２０部を脱イオン水８０部に溶解し、濃塩酸１
．８　ｍｌを添加して１００℃の温度で７時間反応させ
た後生成したプロピオン酸を留去した後水希釈して、ポ
リ（２−エチル−２−オキサゾリン）部分加水分解物塩
酸塩の２０％水溶液を得た。

上記ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）部分加水分
解物塩酸塩の２０％水溶液を陰イオン交換樹脂アンバー
ライトＩＲＡ−４１０（オルガノ（株）製）で処理した
後乾燥、粉砕してポリ（２−エチル−２−オキサゾリン
）部分加水分解物を得た。

ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）のかわシに上記
ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）部分加水分解物
を用いる以外は参考例１と同様ににす１ して禽楡ＣＢ（４）を得た〇 参考例５ 参考例４で得られたポリ（２−エチル−２−オキサゾリ
ン）部分加水分解物塩酸塩の２０％水溶＄５０部に対し
エチレンイミン５部を８０℃の温度で４時間反応させた
後乾燥、粉砕してポリ（２−エチル−２−オキサゾリン
）のエチレンイミングラフト化物を得た。

上記ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）のエチレン
イミングラフト化物２５部とＣＢ、！−してＭＡ−６０
０３５部とをラボプラストミルを用いて１５０実施例１
〜５．比較例１ 飽和ポリエステル樹脂（商品名：パイロン−（表１）に
示す配合で混合し、本発明および比較用のＣＢ含有被覆
組成物を得た。

２０／１０／１０　）で希釈駿て、粘度１６〜１７秒（
フォードカッｆ≠４）の黒色塗料とし、アルミ板にスプ
レーガンで乾燥後の膜厚が２５μになるように吹き付は
塗装し、常温乾燥して試験片とした。その試験結果を（
表２）Ｋ示す。

また、試験方法については以下のようである。

着色性：塗膜の着色性が均一かどうか目視で評価した。

○：均一 ×：不均一や艶びけ 光沢：６０’での光沢を測定した。

密着性＝１！巾のがパン目を１００コ刻み、セルチーブ
圧着後、急激にはがした時の塗膜０残存状態をｌＯ点満
点法で評価←た。

１０点：残存１００コ、９点：残存９９〜９０、−−−
−−−　・ 摩擦係数ニステンレスが−ルの動摩擦係数（３，３ａｆ
／　Ｉ・旬時）μを測定した。

帯電防止性：表面電気抵抗を測定し九〇耐摩耗性：学振
式染色摩耗竪牢度試験機を用い、ＪＩＳ、−Ｌ−１０８
４４５Ｒ法に準じ、１００往復させた後の摩耗状態を目
視で評価した０ ０：＊粍なし、×：摩耗らル 耐食性：ンルトスプレーテスト′７２時間後のクロスカ
ット部からの錆の進行状態を糟で評価した。

（表１）配合 （我２）　試験結果 等に優れていることが判る。

実施例６、比較例２ 塩ビー酢ビ共重合体（商品名：　４００Ｘ−１１ＯＡ。

日本ゼオン（株）製）、ポリウレタン（商品名：二、／
ラン２３０１、日本ポリウレタン（株）製）、ポリイソ
シアネート（商品名：コロネー）Ｌ％　日本ポリウレタ
ン（株）製）のＭＥＫ溶液にＣＢを（表３）に示す配合
で混合し、本発明および比較用のＣＢ含有被覆組成物を
得た。

得られたＣＢ含有被覆組成物をポリエチレンテレフタレ
ートフィルムに乾燥後の膜厚が１．５μになるように塗
布、乾燥して試験片とした。その試験結果もあわせて（
表３）に示す。

（表３）　配合および試験結果 （表３）から明らかなように、本発明は分散が良好で、
帯電防止性、滑シ性、耐摩耗性等に優れていることが判
る。

実施例７〜９、比較例３ エポキシエステル系の水分散樹脂（商品名：アロロン５
、日本触媒化学工業（株）製）にＣＢを（表４）Ｋ示す
配合で混合し、本発明および比較用のＣＢ含有被覆組成
物を得た。

得られたＣＢ含有被覆組成物を磨軟鋼板に乾燥膜厚が３
０μになるように塗布、乾燥して試験片とした。その試
験結果を（表４）に示す。

（懺４） ＄　２．４，７．９−テトラメチル−５−デシン−４，
７−ジオール　８信化学工業（株）製 （表４）から明らかなように本発明のＣＢ含有被覆組成
物は水媒体中でもＣＢの分散性が良好で、塗膜は均一な
着色性が得られ、光蟲着性、耐食性等に優れていること
が判る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリ（オキサゾリン）（ａ）及び／又はポリ（オキ
   サゾリン）変性物（ｂ）の１種又は２種以上で処理され
   たカーボンブラック（ I ）及びバインダー（II）を含
   有してなるカーボンブラック含有被覆組成物。 ２、処理されたカーボンブラックがカーボンブラックと
   ポリ（オキサゾリン）（ａ）及び／又はポリ（オキサゾ
   リン）変性物（ｂ）の一種又は二種以上とを０℃〜４０
   ０℃の温度条件下に攪拌混合して得られたものである特
   許請求の範囲第１項記載のカーボンブラック含有被覆組
   成物。 ３、ポリ（オキサゾリン）（ａ）が２−エチル−２−オ
   キサゾリン、２−フェニル−２−オキサゾリン及び２−
   シクロヘキシル−２−オキサゾリンから選ばれる一種又
   は二種以上の２−オキサゾリンモノマーを主成分に用い
   て得られるものである特許請求の範囲第１項記載のカー
   ボンブラック含有被覆組成物。 ４、ポリ（オキサゾリン）変性物（ｂ）が２−エチル−
   ２−オキサゾリン、２−フェニル−２−オキサゾリン及
   び２−シクロヘキシル−２−オキサゾリンから選ばれる
   一種又は二種以上の２−オキサゾリンモノマーを主成分
   に用いて得られるポリ（オキサゾリン）（ａ）の変性物
   である特許請求の範囲第１項記載のカーボンブラック含
   有被覆組成物。