JP2004204235A - 無定形の不飽和ポリエステル樹脂の水性分散液及びその製造法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】I.アルコール成分、II.α,β不飽和カルボン酸成分20〜95mol%及び別のカルボン酸成分0〜75mol%、III.トリメリト酸(無水物)5〜40mol%から構成されている、無定形の不飽和ポリエステル樹脂の水性分散液。
【選択図】なし
Description
その際、ポリエステル樹脂は、
I.アルコール成分、
II.α,β不飽和カルボン酸成分20〜95mol%
及び
別のカルボン酸成分0〜75mol%、
III.トリメリト酸(無水物)5〜40mol%
から構成されており、
前記分散液は、
アルコール成分が、異性体化合物3,8−ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.0 2,6]デカン、4,8−ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.0 2,6]デカン及び5,8−ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.0 2,6]デカンのジシドール混合物からなり、
その際、各異性体は、20〜40%の含分で混合物中に含まれていてよく、かつ3つの異性体の総和は、90〜100%に達し、
かつ少なくとも10〜100mol%の混合物は、ポリエステルのアルコール成分中に存在しており、
かつ水性分散液が、
a)20質量%〜60質量%の不揮発性成分含量、
b)0〜60質量%の溶剤含量、
c)pH値5.0〜9.5、
d)20℃で20〜500mPasの粘度を有する
ことにより特徴づけられる。
その際、ポリエステル樹脂が、
I.アルコール成分、
II.α,β不飽和カルボン酸成分20〜95mol%
及び
別のカルボン酸成分0〜75mol%、
III.トリメリト酸(無水物)5〜40mol%
から構成されており、
かつその際、アルコール成分は、異性体化合物3,8−ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.0 2,6]デカン、4,8−ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.0 2,6]デカン及び5,8−ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.0 2,6]デカンのジシドール混合物からなり、
その際、各異性体は、20〜40%の含分で混合物中に含まれていてよく、かつ3つの異性体の総和は、90〜100%に達し、
かつ少なくとも10〜100mol%の混合物は、ポリエステルのアルコール成分中に存在しており、
かつ分散液は、
a)20質量%〜60質量%の不揮発性成分含量、
b)0〜60質量%の溶剤含量、
c)pH値5.0〜9.5、
d)20℃で20〜500mPasの粘度
を有しており、
前記方法は、出発成分I.及びII.を反応させ、かつついで成分III.と150〜270℃の温度で反応させ、かつ得られるポリエステル樹脂を中和後に水相中に分散させる。
例 ポリエステル1
アジピン酸2.2molを、ジシドール6.8molと、210℃で窒素雰囲気中で、5mgKOH/g未満の酸価が達成されるまで反応させる。ついで、フマル酸2.2mol及び0.04%ヒドロキノンモノメチルエーテルを添加する。2h撹拌後、5mgKOH/g未満の酸価が達成されるまで、20mbarの真空を適用する。製造されたポリエステル1300gを、トリメリト酸無水物150gに添加し、かつ約30mgKOH/gの酸価が達成されるまで、200℃で1.5h撹拌する。
特有値:
Mn:2500g/mol、Mw:12000g/mol、酸価:31mgKOH/g、ヒドロキシル価:66mgKOH/g、Tg:35℃。
例 ポリエステル2
ジシドール4.44mol、ヘキサンジオール4.30mol及びアジピン酸3.3molを、210℃で、約5mgKOH/gの酸価まで窒素雰囲気中で撹拌する。ついで、無水マレイン酸3.3mol及び0.1%ヒドロキノンを添加し、かつ1mgKOH/g未満の酸価まで保持し、その際、縮合の最終段階において、20mbarの真空を適用する。ついで、トリメリト酸無水物0.5molを添加し、かつ約30mgKOH/gの酸価まで保持する。
特有値:
Mn:2000g/mol、酸価:27mgKOH/g、ヒドロキシル価:55mgKOH/g、Tg:−9℃
水性分散液Iの製造例
例1によるポリエステルを、50%でアセトン中に溶解させる。ついで、(ジメチルエタノールアミン)DMEAを添加する(中和度1.0)。水の添加後、アセトンを留去する。約36%の固体を有する貯蔵安定な分散液が得られる。
特有値:
酸価:27mgKOH/g、粘度D=200:180mPas、pH:7.8、固体含分:36.0%
水性分散液IIの製造例
例2によるポリエステルは、60%でアセトン中に溶解させる。ついで、DMEAを添加する(中和度0.7)。水の添加後、アセトンを留去する。約37%の固体を有する貯蔵安定な分散液が得られる。
特有値:
酸価:25mgKOH/g、粘度D=200:155mPas、pH:7.5、固体含分:37.5%
水性分散液IIIの製造例
例2によるポリエステルを、密閉容器中で約120℃で溶融させ、1.0の中和度に相当するDMEAに添加し、かつ激しく撹拌しなから水に添加する。室温に冷却後、約38%の固体含量を有する貯蔵安定な分散液が得られる。
特有値:
酸価:27mgKOH/g、粘度D=200:85mPas、pH:7.7、固体含分:38.5%
Claims (33)
- ポリエステル樹脂が、
I.アルコール成分、
II.α,β不飽和カルボン酸成分20〜95mol%
及び
別のカルボン酸成分0〜75mol%、
III.トリメリト酸(無水物)5〜40mol%
から構成されている、無定形の不飽和ポリエステル樹脂の水性分散液において、
アルコール成分が、異性体化合物3,8−ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.0 2,6]デカン、4,8−ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.0 2,6]デカン及び5,8−ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.0 2,6]デカンのジシドール混合物からなり、
その際、各異性体は、20〜40%の含分で混合物中に含まれていてよく、かつ3つの異性体の総和は、90〜100%に達し、
かつ少なくとも10〜100mol%の混合物は、ポリエステルのアルコール成分中に存在しており、
かつ水性分散液が、
a)20質量%〜60質量%の不揮発性成分含量、
b)0〜60質量%の溶剤含量、
c)pH値5.0〜9.5、
d)20℃で20〜500mPasの粘度
を有していることを特徴とする、無定形の不飽和ポリエステル樹脂の水性分散液。 - ジシドールの別の異性体及び/又はシクロペンタジエンからのディールス−アルダー反応生成物の三量体の異性体ジオール及び/又はより高級の異性体ジオールが10%まで含まれている、請求項1記載の水性分散液。
- 少なくとも20mol%のアルコール成分が、ジシドールからなっている、請求項1又は2記載の水性分散液。
- 少なくとも30mol%のアルコール成分が、ジシドールからなっている、請求項1から3までのいずれか1項記載の水性分散液。
- 少なくとも60%のアルコール成分が、ジシドールからなっている、請求項1から4までのいずれか1項記載の水性分散液。
- 100mol%のアルコール成分が、ジシドールからなっている、請求項1から5までのいずれか1項記載の水性分散液。
- アルコール成分が、別の線状及び/又は分枝鎖状、脂肪族及び/又は脂環式及び/又は芳香族のジオール及び/又はポリオールを最大90mol%含有している、請求項1から6までのいずれか1項記載の水性分散液。
- 付加的なアルコールとして、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール及び/又は1,3−プロパンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1,2−ブタンジオール及び/又は1,4−ブタンジオール、1,3−ブチルエチルプロパンジオール、1,3−メチルプロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン及び/又はペンタエリトリトール ビスフェノールA、B、C、F、ノルボルニレングリコール、1,4−ベンジルジメタノール及び1,4−ベンジルジエタノール、2,4−ジメチル−2−エチルヘキサン−1,3−ジオールが含まれている、請求項1から7までのいずれか1項記載の水性分散液。
- α,β−不飽和酸成分II.として、シトラコン酸、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸及び/又はメサコン酸が含まれている、請求項1から8までのいずれか1項記載の水性分散液。
- α,β−不飽和酸成分II.として、フマル酸及び/又はマレイン酸(無水物)が含まれている、請求項1から9までのいずれか1項記載の水性分散液。
- 別の酸成分II.として、芳香族及び/又は脂肪族及び/又は脂環式のモノカルボン酸及び/又はジカルボン酸及び/又はポリカルボン酸が含まれている、請求項1から10までのいずれか1項記載の水性分散液。
- 別の酸成分II.として、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、セバシン酸、メチルテトラヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、ドデカン二酸、アジピン酸、アゼライン酸及び/又はピロメリト酸、その酸無水物及び/又はメチルエステル並びにイソノナン酸及び/又は2−エチルヘキサン酸が含まれている、請求項11記載の水性分散液。
- 別の酸成分II.として、アジピン酸及び/又はフタル酸(無水物)が含まれている、請求項12記載の水性分散液。
- 酸成分II.が、部分的にか又は完全に、無水物及び/又はアルキルエステルからなっている、請求項1から13までのいずれか1項記載の水性分散液。
- ポリエステル樹脂のアルコール成分が、酸成分II.に対して0.5〜2.0:1のモル比で含まれている、請求項1から14までのいずれか1項記載の水性分散液。
- ポリエステル樹脂のアルコール成分が、酸成分II.に対して0.8〜1.5:1のモル比で含まれている、請求項1から15までのいずれか1項記載の水性分散液。
- ポリエステル樹脂のアルコール成分が、酸成分に対して1.0〜1.3:1のモル比で含まれている、請求項1から16までのいずれか1項記載の水性分散液。
- ポリエステル樹脂が、1〜200mgKOH/g、好ましくは1〜100mgKOH/g、特に10〜80mgKOH/gの酸価を有している、請求項1から17までのいずれか1項記載の水性分散液。
- ポリエステル樹脂が、1〜200mgKOH/g、好ましくは1〜100mgKOH/g、特に好ましくは10〜80mgKOH/gのOH価を有している、請求項1から18までのいずれか1項記載の水性分散液。
- 助剤及び添加剤が含まれている、請求項1から19までのいずれか1項記載の水性分散液。
- 抑制剤、中和剤、界面活性剤、酸素スカベンジャー及び/又はラジカルスカベンジャー、触媒、光安定剤、カラーブライトナー(Farbaufheller)、光増感剤、チキソトロープ剤、皮張り防止剤、消泡剤、帯電防止剤、増粘剤、熱可塑性添加剤、染料、顔料、難燃剤、内側離型剤、充てん剤及び/又は噴射剤から選択されている助剤及び添加剤が含まれている、請求項1から20までのいずれか1項記載の水性分散液。
- 無定形の不飽和ポリエステル樹脂のアルコール成分が、ジシドール混合物少なくとも80%からなり、かつフマル酸及び/又はマレイン酸(無水物)が含まれている、請求項1から21までのいずれか1項記載の水性分散液。
- 無定形の不飽和ポリエステル樹脂中に、付加的に酸成分としてアジピン酸及び/又はフタル酸(無水物)が、3:1〜1:4、好ましくは1:1〜1:2のα,β−不飽和酸と付加的な酸の比で含まれている、請求項1から22までのいずれか1項記載の水性分散液。
- 不飽和の無定形のポリエステル樹脂の酸基の一部が中和されている、請求項1から23までのいずれか1項記載の水性分散液。
- 中和するために、アミン及び/又は無機アルカリ液を使用する、請求項1から24までのいずれか1項記載の無定形の不飽和ポリエステル樹脂の水性分散液。
- 中和度が、0.3〜1.2、好ましくは0.4〜1.1、特に好ましくは0.6〜1.05である、請求項1から25までのいずれか1項記載の無定形の不飽和ポリエステル樹脂の水性分散液。
- ポリエステル樹脂が、
I.アルコール成分、
II.α,β不飽和カルボン酸成分20〜95mol%
及び
別のカルボン酸成分0〜75mol%、
III.トリメリト酸(無水物)5〜40mol%
から構成されており、
かつその際、アルコール成分は、異性体化合物3,8−ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.0 2,6]デカン、4,8−ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.0 2,6]デカン及び5,8−ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.0 2,6]デカンのジシドール混合物からなり、
その際、各異性体は、20〜40%の含分で混合物中に含まれていてよく、かつ3つの異性体の総和は、90〜100%に達し、
かつ少なくとも10〜100mol%の混合物は、ポリエステルのアルコール成分中に存在しており、
かつ水性分散液が、
a)20質量%〜60質量%の不揮発性成分含量、
b)0〜60質量%の溶剤含量、
c)pH値5.0〜9.5、
d)20℃で20〜500mPasの粘度を有している、
無定形の不飽和ポリエステル樹脂の水性分散液の製造法において、
出発成分I.及びII.を反応させ、かつついで成分III.と150〜270℃の温度で反応させ、かつ得られたポリエステル樹脂を中和後に水相中に分散させる
ことを特徴とする、無定形の不飽和ポリエステル樹脂の水性分散液の製造法。 - 出発成分I.、II.及びIII.の反応を、160〜230℃の温度で、好ましくは160〜210℃で行う、請求項27記載の方法。
- 反応を不活性ガス雰囲気中で行う、請求項27又は28記載の方法。
- 不活性ガスが50ppm未満の酸素含量を有する、請求項27から29までのいずれか1項記載の方法。
- 請求項2から30までのいずれか1項記載の出発成分を使用する、請求項27から30までのいずれか1項記載の方法。
- 無定形の不飽和ポリエステル樹脂を、有機助溶剤の使用下に水中に分散させる、請求項27から31までのいずれか1項記載の方法。
- 有機助溶剤を留去する、請求項32記載の方法。
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