JPH0726063B2 - コーティング用樹脂組成物 - Google Patents

コーティング用樹脂組成物

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JPH0726063B2
JPH0726063B2 JP7992789A JP7992789A JPH0726063B2 JP H0726063 B2 JPH0726063 B2 JP H0726063B2 JP 7992789 A JP7992789 A JP 7992789A JP 7992789 A JP7992789 A JP 7992789A JP H0726063 B2 JPH0726063 B2 JP H0726063B2
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Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明はコーティング用樹脂組成物に関し、特に紙やフ
ィルムのコーティングに好適な樹脂組成物に関する。
《従来の技術》 従来から、紙やフィルムの表面にシリコーン組成物を塗
工し、耐熱性、離型性、潤滑性等を付与する技術が知ら
れている。しかしながら、シリコーンは、一般的にフィ
ルム基材への密着性に乏しい上、シリコーンの硬化が付
加反応又は縮合反応によるために、高い処理温度を維持
しなければ硬化性が不十分となり易いという欠点があ
り、フィルムへの適用に優れたコーティング用のシリコ
ーン組成物は未だ知られていない。
前記の密着性の改良については、素材へのプライマー処
理や密着向上剤の添加等が対策として行われてきたもの
の硬化性の面に対しては、最近のように10μm以下とい
う極薄なフィルムを基材とする場合の収縮の問題との兼
ね合いで有効な手段が未だ見い出されていない。そこで
シリコーンの離型性、耐熱性などの特長を損なうことな
しに皮膜形成を迅速に達成し得るコーティング組成物の
開発が求められるようになってきた。
《発明が解決しようとする課題》 このようなコーティング組成物としては、例えばポリシ
ロキサン/スチレン/(メタ)アクリル酸エステルの共
重合体が知られている(特開昭63−210160号)。確か
に、上記共重合体は速乾性及び密着性に優れる上、筆記
性をも有するという特長を有するが、その製造方法は一
定範囲の重合度を有するシロキサン中でスチレン/(メ
タ)アクリル酸エステルを共重合するという方法である
ため粘度の制御が困難であり塗工性に難点があるという
欠点があった。
本発明者等は上記欠点を解決すべく鋭意検討した結果、
スチレン/(メタ)アクリル酸エステルの共重合物とシ
ロキサンとを溶媒の存在下に熱処理する場合には、両者
の比率を任意に選択することができるので、生成物の粘
度制御を容易に行うことができることを見い出し本発明
に到達した。
従って本発明の目的は、プラスチックフィルムに対し特
に密着性及び速乾性に優れたコーティング用樹脂組成物
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、 スチレン/(メタ)アクリル酸エステルの共重合体、
及び下記の式によって表される反応性オリシロキサンを
混合し、熱処理して得られる生成物100重量部; 1分子中に少なくとも3個のアルコキシ基を有するシ
ラン及びシロキサン化合物並びにケイ素原子に結合した
水素原子を1分子中に少なくとも3個有するオルガノハ
イドロジェンポリシロキサンから選ばれる少なくとも1
種の化合物 1〜100重量部 及び 硬化用触媒 0.5〜50重量部 を含有してなるコーティング用樹脂組成物によって達成
された。
本発明の組成物を構成する第1成分に使用するスチレン
/(メタ)アクリル酸エステルの共重合体は、ベンゾイ
ルパーオキシド、t−ブチルパーベンゾエート、ジ−t
−ブチルパーオキシドやアゾイソブチロニトリルなどを
開始剤として公知の方法によって共重合せしめたもので
あり又、スチレン/(メタ)アクリル酸エステルの比は
スチレンが多い程硬くなる。
(メタ)アクリル酸エステルは、メタクリル酸メチル、
アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸
2−エチルヘキシル等の中から適宜選択することができ
る。
また、前記の反応性ポリシロキサンの式において、R1
炭素原子数が1〜8の一価の炭化水素基、R2は、OH又
は、ビニル、アリル等のアルケニル基を表す。ここで、
aは1〜10の整数、n+mは70以上の整数であり、mは
0以上の整数である。
本発明においては、 上記共重合体と反応性ポリシロキサンを溶剤存在下に混
合し必要に応じて有機過酸化物を添加した後100〜200℃
の温度で1時間以上熱処理することにより、第1成分を
得ることができる。この場合の各成分の組成比は、反応
性ポリシロキサン20〜60重量部に対してスチレン/(メ
タ)アクリル酸エステルの共重合体を40〜80重量部とす
ることが好ましい。
反応性ポリシロキサン成分が20重量部より少ないと耐熱
性、離型性が不満足となる一方、60重量部より多いと成
膜性を損なう。
上記の反応性ポリシロキサンとしては、例えばビニル
基、アリル基等の不飽和基又はシラノール基を有するも
のを挙げることができ、又、その粘度は、25℃で100cs
以上、好ましくは500〜100,000csの範囲である。これら
の反応性ポリシロキサンの中でも特に、両末端がヒドロ
キシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン又はビニル
メチルポリシロキサンが好ましい。
尚、スチレン/(メタ)アクリル酸共重合体と反応性シ
ロキサンを単に混合しても本発明で意図する性能を得る
ことはできない。
本発明の組成物を構成する第2成分となり得る、1分子
中に3個のアルコキシ基を有するシラン及びシロキサン
としては、 CH3Si(OCH3、 CH3Si(OC2H5、 C2H5Si(OCH3、 n−C3H7Si(OCH3、 iso−C3H7Si(OCH3、 cyclo−C6H11Si(OCH3、 C6H5Si(OCH3 等の他、これらの1種又は数種を主成分として縮合させ
た縮合物であって25℃での粘度が1〜20csの範囲のもの
が好ましく、その1部を(CH32Si(OCH3のような
ジアルキルジアルコキシシランとすることもできる。
一方、前記第2成分となり得るオルガノハイドロジェン
ポリシロキサンとしては、ケイ素原子に結合した水素原
子(≡SiH基)を1分子中に少なくとも3個有すること
が必要であるが、有機基部分についてはその90モル%以
上をメチル基とすることが好ましい。この種のポリシロ
キサンとしては、(CH3)HSiO単位、HSiO1.5単位、(CH
32SiO単位、 CH3SiO1.5単位、 (CH32HSiO0.5単位又は、 (CH33SiO0.5単位からなる、ホモポリマー若しくはコ
ポリマーが例示される。これらは、直鎖状、分岐状、環
状の何れであっても良く、25℃での粘度が10〜500csの
範囲のものが好ましい。
尚、これらの第2成分の配合量は硬化被膜形成能及び剥
離性能の観点から、第1成分100重量部に対し0.1〜50重
量部の範囲とすることが好ましい。
第1成分が不飽和基を有する反応性シロキサンである場
合には第2成分としてオルガノハイドロジェンポリシロ
キサンを選択する必要があるが、第1成分として末端ヒ
ドロキシポリシロキサンを使用する場合の第2成分は1
分子中に少なくとも3個のアルコキシ基を有するシラ
ン、1分子中に少なくとも3個のアルコキシ基を有する
シロキサン及びケイ素原子に結合した水素原子を1分子
中に少なくとも3個有するオルガノハイドロジェンポリ
シロキサンの何れをも組み合わせることができる。
本発明の組成物における第3成分は、上記した第1及び
第2成分の硬化反応を促進するための触媒であり、反応
性シロキサンとして不飽和基を有するシロキサンを使用
する場合には、例えば塩化白金酸、白金とオレフィン又
はビニルシロキサンとのコンプレックス、アルミナシリ
カなどの担体上に吸着された微粒子状白金、パラジウム
触媒、ロジウム触媒等の白金系化合物を使用することが
できるが、これらの中でも特に白金化合物が好ましい。
上記触媒の使用量は、本発明の組成物を硬化せしめるに
十分な量であれば良いが経済的見地及び良好な皮膜を得
るという観点から第1成分の重量に対し1〜1,000ppmの
範囲とすることが好ましい。
一方、第1成分中の反応性シロキサンとして末端ヒドロ
キシポリシロキサンを使用する場合の触媒としては、い
わゆる縮合反応促進剤として公知のもの、例えばジブチ
ル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル
錫ジオクテート、オレイン酸錫、ステアリン酸錫、パル
ミチン酸亜鉛、オクチル酸亜鉛等の中から適宜選択して
使用することができる。この場合の触媒の使用量は、硬
化条件、処理基材の種類によって異なるが、一般に第1
及び第2成分の総重量に対して0.1〜10%好ましくは1
〜5%使用する。
本発明の組成物は、トルエン、ヘキサン、ヘプタン、酢
酸エチル、メチルエチルケトン等の通常使用される汎用
の溶剤に希釈して用いることができる。この場合の希釈
率は塗工条件によって適宜設定すれば良い。
本発明の組成物には、更に硬化皮膜の物性改良を目的と
して通常のポリシロキサンや帯電防止剤等を添加するこ
とができる。
このようにして得られた本発明の組成物を使用する際に
おける粘度は、塗布量、塗布方法、及び対象とされる塗
布材料、例えばポリエチレンラミネート紙、グラシン紙
等の紙、ポリエステル、ポリプロピレン等のプラスチッ
クフィルム類の種類等によって適宜定めれば良いが、作
業性等の点から25℃における粘度を概ね10,000cs以下と
することが良い。
皮膜形成のための塗布は、例えばロールコーター等の公
知の手段によって容易に行うことができる。又、硬化後
の膜厚は0.05〜2μm程度であることが好ましい。
本発明の組成物で処理した基材を60℃以上好ましくは80
℃以上で10秒間以上加熱することによって、基材表面に
離型性を有する皮膜を形成させることができる。この硬
化皮膜はプラスチックフィルムなどに対して優れた接着
性を有するのみならず、耐摩耗性に優れると共に良好な
離型性を有するので、本発明の組成物は離型フィルム用
として特に有用である。
次に、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。
尚、実施例中の「部」は重量部、「粘度」は25℃での測
定値を示したものである。
実施例1. 1のガラス製反応器にスチレン180g、アクリル酸n−
ブチル150g及びトルエン250gを入れ窒素気流下で加熱撹
拌し、100℃にてt−ブチルパーベンゾエート1.7gを添
加した後110〜130℃で6時間保持して重合を行わせた。
重合反応の後トルエン及び未重合のモノマーを留去して
得たポリマー(これをポリマーAとする。)63g、25℃
での粘度が700csの末端ヒドロキシジメチルポリシロキ
サン42g及びトルエン245gを、500mlのガラス製反応器中
でトルエン還流下に2時間保持した。得られた生成物の
粘度は25℃で65csであった。
生成物を冷却した後、25℃での粘度が4.5csのポリメチ
ルメトキシシロキサン17.5gを加えて混合した混合物か
ら10gを採取し、この10gにトルエン/エチルメチルケト
ン(50/50)を50g加えて希釈した溶液を処理液Iとし
た。
上記処理液Iにジブチル錫ジアセテート0.5g加えて25μ
m厚のポリエステルフィルムに#8のワイヤードクター
を用いて塗工し、硬化性、密着性及び剥離抵抗等を調べ
た。結果は第1表に示した通りである。
尚、各物性の測定方法は下記の通りである。
〔硬化性〕
処理液の所定量を薄膜状フィルム又はシート状の基材の
表面に塗布した後、所定温度の熱風循環式乾燥機中で所
定時間加熱して完全な硬化皮膜を形成するまでの時間を
測定した。
尚、完全な硬化皮膜は、得られた塗工面を軽く指でこす
った場合に、塗工面が脱落せず且つ塗工面が曇らなくな
る時点で形成されたものと判定した。
〔剥離抵抗〕
処理液の所定量を薄膜状フィルム又はシート状基材表面
に塗布し、所定温度に保持されている熱風循環式乾燥機
中で所定時間加熱して完全な硬化皮膜を形成させた後、
その硬化皮膜面に積水化学工業(株)性クラフトテープ
を貼り合わせ、20g/cm2の荷重下に70℃で所定時間エイ
ジングさせてから試験片を作り、引張り試験機を用いて
180゜の角度で剥離速度0.3m/分で張り合わせ紙を引張
り、剥離に要する力(g)を測定した。
〔密着性〕
処理液を薄膜状フィルム又はシート状基材の表面に所定
量塗工し、熱風循環式乾燥機を用いて所定温度で所定時
間加熱処理して完全な硬化皮膜を形成させた後、50℃、
90%RHに設定した恒温恒湿機に入れ、所定時間経過毎に
塗工面を指でこすり、塗工面が脱落するか否かで判定し
た。
〔すべり性〕
処理液を薄膜状フィルム又はシート状基材の表面に所定
量塗工し、熱風循環式乾燥機を用いて所定温度で所定時
間加熱処理して完全な硬化皮膜を形成させた後、その表
面に200gの荷重をかけたウレタンゴムを載置した後、こ
のウレタンゴムを0.3m/分で処理面と平行方向に引っ張
った場合に要した力(g)を測定し、これを200gで除し
たものを動摩擦係数とした(ASTMD1894−63に準ず
る)。
〔筆記性〕
処理液を薄膜状フィルム又はシート性基材の表面に所定
量塗工し、熱風循環式乾燥機を用いて所定温度で所定時
間加熱処理して完全な硬化皮膜を形成させた後、油性マ
ジックでハジキの有無を観察した結果について下記の3
段階評価を行った。
○・・・・ハジキなし △・・・・少しハジキあり ×・・・・ハジキあり 〔シリコーン移行性〕 処理液を薄膜状フィルム又はシート状基材の表面に所定
量塗工し熱風循環式乾燥機を用いて所定温度で所定時間
処理加熱して完全な硬化皮膜を形成させ、次に、25μm
厚のポリエステルフィルムを処理面に重ね合わせて圧着
して1日置いた後、ポリエステルフィルム側に油性マジ
ックを塗布しハジキの程度を観察した結果について下記
の4段階評価を行った。
◎・・・・ハジキなし ○・・・・ハジキ殆どなし △・・・・少しハジキあり ×・・・・ハジキあり 比較例1. 比較のために実施例1で使用したポリマーA6gに、25℃
での粘度が700csの末端ヒドロキシジメチルポリシロキ
サンを加えた後、実施例1で調整した処理液Iの固型分
濃度と同一になるようにトルエン/エチルメチルケトン
(50/50)の混合溶媒を加えて溶解した溶液に更に25℃
で4.5csのポリメチルメトキシポリシロキサン1.7gを加
えて処理液IIを調整した。
この処理液II60gにジブチル錫ジアセテート0.5g加えて
から、#8のワイヤードクターを用いて25μm厚のポリ
エステルフィルムに塗工して皮膜を形成させた。
皮膜は強度がなく、指でこすると簡単にとれるほどポリ
エステルフィルムとの密着性が悪かった。
実施例2. 実施例1で用いた末端ヒドロキシジメチルポリシロキサ
ンの代わりに、粘度が30,000cpで両末端をビニルジメチ
ルシリル基で封鎖した、ビニル価が0.026モル/100gのジ
メチルポリシロキサンを用いて実施例1の場合と同様に
熱処理し、25℃で90csの粘度を有する生成物を得た。
上記生成物に、両末端がトリメチルシリル基で封鎖され
る粘度が20csのメチルハイドロジェンポリシロキサン1.
5gを加えてよく混合した混合物から10gを採取し、この1
0gをトルエン/エチルメチルケトン(50/50)の混合溶
液で希釈して処理液IIIを調整した。
次に、処理液IIIに白金ビニルシロキサンコンプレック
スを白金量で100ppm(処理液中の固型分に対し)となる
ように加えて、#8のワイヤードクターを用いて25μm
厚のポリエステルフィルムに塗工し、硬化性、皮膜の密
着性、剥離抵抗等を調べた結果を第1表に示す。
以上の実施例及び比較例の結果から明らなか如く、単に
スチレン/(メタ)アクリル酸共重合体と反応性シロキ
サンを混合しても所望の性能を得ることができないのに
対し、両者を加熱して反応せしめることにより本発明の
効果が得られることが実証された。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】スチレン/(メタ)アクリル酸エステル
    の共重合体、及び下記の式によって表される反応性ポリ
    シロキサンを混合し、熱処理して得られる生成物100重
    量部; 但し、式中のR1は炭素原子数が1〜8の一価の炭化水素
    基、R2は、OH又はアルケニル基を表す。ここで、aは1
    〜10の整数、n+mは70以上の整数であり、mは0以上
    の整数である、 1分子中に少なくとも3個のアルコキシ基を有するシ
    ラン及びシロキサン化合物並びにケイ素原子に結合した
    水素原子を1分子中に少なくとも3個有するオルガノハ
    イドロジェンポリシロキサンから選ばれる少なくとも1
    種の化合物1〜100重量部; 及び 硬化用触媒0.5〜50重量部 を含有してなるコーティング用樹脂組成物。
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