JP2567614B2 - 架橋ポリエステル樹脂の製造方法 - Google Patents

架橋ポリエステル樹脂の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は耐ブロツキング性に優れた架橋ポリエステル
樹脂の製造方法に関する。
<従来の技術> 架橋飽和ポリエステル樹脂は耐薬品性、可撓性、低温
処理性等に優れていることから、粉体塗料、粉体接着
剤、電子写真トナー等の各種用途において、種々検討が
行なわれている。
従来飽和ポリエステル樹脂を製造するのに用いられる
グリコール成分としてはエチレングリコールに代表され
るアルキレングリコールが挙げられるが、アルキレング
リコールを用いると得られる樹脂のガラス転移温度は低
いものとなり、耐ブロツキング性の良好なものが得られ
ない。
これを改善する方法として、アルキレングリコールの
代りにアルキレンオキシド変性ビスフエノールA等の芳
香族ジオールを用いる方法が挙げられるが、これらビス
フエノールA系芳香族ジオールはアルキレングリコール
に比べて、取扱性、コスト等の点から工業的に有利とは
言えない。
<発明が解決しようとする問題点〕 本発明の目的とするところは、アルコール成分として
アルキレングリコールを用いても耐ブロツキング性の優
れた架橋ポリエステル樹脂を得ることができる方法を提
供することにある。
<問題点を解決するための手段> 本発明の要旨とするところは、ジカルボン酸成分と、
グリコール成分と、全カルボン酸成分に対して2〜30モ
ル%の3価以上の多価カルボン酸成分及び3価以上の多
価アルコール成分から選ばれた少なくとも1種と、全カ
ルボン酸成分に対して0.5〜20モル%の芳香族モノカル
ボン酸成分とをエステル化反応又はエステル交換反応さ
せた後、ポリ縮合反応させることを特徴とする架橋ポリ
エステル樹脂の製造方法にある。
本発明で用いられるジカルボン酸成分は、一般公知の
ものが使用され、例えば、テレフタル酸、イソフタル
酸、フタル酸、マレイン酸、フマール酸、メサコニン
酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、シクロ
ヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシ
ン酸、マロン酸、リノレイン酸等、又はその酸無水物も
しくはその低級アルキルエステル等が挙げられる。
又、グリコール成分としては、エチレングリコール、
プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−
ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、ジエチレング
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、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジ
メタール等の他、水添ビスフエノールA、ポリオキシプ
ロピレン−2,2−ビス(4−ヒドロキシフエニル)プロ
パン等のビスフエノールA誘導体も用いることができ
る。
本発明に用いられる3価以上の多価カルボン酸成分と
しては、例えばトリメリツト酸、トルエントリカルボン
酸、シクロヘキサントリカルボン酸、4−ネオペンチリ
デニル−1,2,6,7−ヘプタンテトラカルボン酸、4−ネ
オペンチル−1,2,6,7−ヘプテン(4)−テトラカルボ
ン酸、3−メチル−4−ヘプテニル−1,2,5,6−ヘキサ
ンテトラカルボン酸、3−メチル−3−ヘプチル−5−
メチル−1,2,6,7−ヘプテン(4)−テトラカルボン
酸、3−ノニル−4−メチリデニル−1,2,5,6−ヘキサ
ンテトラカルボン酸、3−デシリデニル−1,2,5,6−ヘ
キサンテトラカルボン酸、3−ノニル−1,2,6,7−ヘプ
テン(4)−テトラカルボン酸、3−デシニル−1,2,5,
6−ヘキサンテトラカルボン酸、3−ブチル−3−エチ
レニル−1,2,5,6−ヘキサンテトラカルボン酸、3−メ
チル−4−ブチリデニル−1,2,6,7−ヘプタンテトラカ
ルボン酸、3−メチル−4−ブチル−1,2,6,7−ヘプテ
ン(4)−テトラカルボン酸、3−メチル−5−オクチ
ル−1,2,6,7−ヘプテン(4)−テトラカルボン酸、又
はこれらの酸無水物もしくはこれらの低級エステルが挙
げられる。
又、3価以上の多価アルコール成分としては、例え
ば、グリセリン、1,1,1−トリメチロールエタン、1,1,1
−トリメチロールプロパン、1,1,1−トリメチロールブ
タン、ペンタエリスリトール、1,1,2,2−テトラメチロ
ールエタン、1,1,3,3−テトラメチロールプロパン、1,
1,4,4−テトラメチロールブタン、1,2,4−シクロヘキサ
ントリメタノール等が挙げられる。
本発明に用いられる芳香族モノカルボン酸成分として
は、例えば安息香酸、クロロ安息香酸、ブロモ安息香
酸、パラヒドロキシ安息香酸、サリチル酸、チオサリチ
ル酸、フエニル酢酸及びこれらの低級アルキルエステル
等が挙げられる。尚、ここで言う低級アルキルエステル
とは1気圧での沸点が180℃以下のアルコールとのエス
テルであり、メチル、エチル、プロピル、n−ブチル、
イソプロピル、tert−ブチル等の各種エステルが挙げら
れる。
架橋ポリエステル樹脂を得るための重合方法は特に限
定されるものではないが、1つの方法として、特願昭61
−303254号に開示されているような方法が挙げられる。
具体的にはジカルボン酸成分、グリコール成分、3価以
上の多価カルボン酸成分及び/又は3価以上の多価アル
コール成分及び芳香族モノカルボン酸をエステル化又は
エステル交換反応させる。この反応は常法に基いて行な
えば良いが、酢酸マグネシウム、酢酸亜鉛、酢酸マンガ
ン、酢酸カルシウム、酢酸スズ、酢酸鉛、チタンテトラ
ブトキサイド等の触媒を添加することにより速やかに反
応が進行する。
次いで、上記触媒の他、3酸化アンチモン、2酸化ゲ
ルマニウム等の通常のポリエステルの縮合触媒の存在下
で、150mmHg以下の真空下でグリコール成分を留出除去
させながら重合反応を行なつた後、目的とする架橋度に
なつた時点で反応圧力を上昇させて架橋反応を停止さ
せ、重合を完結させる。
本発明においては3価以上の多価カルボン酸及び/又
は3価以上の多価アルコールの添加量は全カルボン酸成
分に対して2〜30モル%、好ましくは5〜25モル%であ
る。2モル%未満では充分な架橋度が得られず、好まし
くない。又、30モル%を越えるとガラス転移点が低くな
る場合があり、好ましくない。
本発明においては、芳香族モノカルボン酸成分の添加
が得られるポリエステル樹脂のガラス転移温度を上げる
ために重要であり、添加量としては全カルボン酸成分に
対して0.5〜20モル%である。0.5モル%未満ではガラス
転移温度上昇効果が認められず、又、20モル%を越える
とポリ縮合反応が進行せず、好ましくない。
以下に実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明す
る。
<実施例1> 第1表に基いて蒸留塔を有するオートクレーブにカル
ボン酸成分、アルコール及び触媒を仕込み、常圧下で昇
温を開始したところ内温が170℃に達した時点で蒸留塔
より水が留出しはじめた。
以後蒸留塔頂の温度を100℃に維持しながらエステル
化反応を行い、水が留出しなくなつた時点でエステル化
反応を終了した。次いで蒸留塔を外し、反応系を2トル
に減圧して留出する水及びエチレングリコールを系外に
排出しながらポリ縮合反応せしめたところ撹拌トルクが
上昇しはじめたので、系内の圧力を50トルに調整し、架
橋度が好適となつたところで反応系を常圧にもどした。
内容物をチッ素圧で釜底に設けられたバルブより水中へ
吐出して取り出した。該樹脂のガラス転移温度をDSC
(示差走査熱量計)により測定したところ72.3℃であつ
た。さらに該樹脂を粉砕して得た平均粒径135μmの粉
末を直径4cmの金属製円筒状容器に100g充填し、内ブタ
を設置して100gの荷重をかけ24時間50℃に保つた。24時
間後荷重及び内ブタを取除き中の粉末を取出したがブロ
ツキング等の異状は認められなかつた。
<実施例2> 第2表に基いて原料を仕込んだ以外は実施例1と同一
の実験を行つた。
得られた樹脂のDSCによるガラス転移温度は74.1℃で
あり、実施例1と同一の粉末のブロツキングに関するテ
ストの結果も実施例1同様何ら異状を認めなかつた。こ
のとき粉末の平均粒径は127μmであつた。
<実施例3> 第3表に基いて実施例1で用いたものと同一のオート
クレーブにカルボン酸成分、アルコール及び触媒を仕込
み、常圧下で徐々に昇温したところ内温が約155℃に達
したところで蒸留塔よりメタノールが留出しはじめた。
この後、蒸留塔の塔頂温度を67℃に維持しながらエス
テル交換を行い、メタノールが留出しなくなつた時点で
エステル交換反応を終了した。以後実施例1と同一の操
作を行い架橋ポリエステル樹脂を得た。
該樹脂のDSCによるガラス転移温度は68.7℃であり、
実施例1と同一のブロツキング性テストの結果何らの異
状も認められなかつた。尚このとき用いた粉末の平均粒
径は151μmであつた。
<比較例1〜3> モノカルボン酸を添加しない以外はそれぞれ実施例1
〜3と同一の実験を行つた。得られた樹脂のDSCによる
ガラス転移温度及び実施例1と同一のブロツキング性テ
ストの結果は第4表に示す通りであり、実施例で得られ
た樹脂にくらべガラス転移温度が低く、ブロツキングし
易かつた。
<発明の効果> 以上詳述したように、本発明の方法を用いることによ
り、通常用いられるアルキレングリコール等をアルコー
ル成分として用いてもガラス転移温度の高い架橋ポリエ
ステル樹脂を得ることが可能であり、耐ブロツキング性
の要求される各種用途に利用することができ、その意義
は極めて大きいものである。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ジカルボン酸成分と、グリコール成分と、
    全カルボン酸成分に対して2〜30モル%の3価以上の多
    価カルボン酸成分及び3価以上の多価アルコール成分か
    ら選ばれた少なくとも1種と、全カルボン酸成分に対し
    て0.5〜20モル%の芳香族モノカルボン酸成分とをエス
    テル化反応又はエステル交換反応させた後、ポリ縮合反
    応させることを特徴とする架橋ポリエステル樹脂の製造
    方法。
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