JPH0246050B2 - JURISURUPPONSANKIGANJUHORIESUTERUJUSHINOSEIZOHO - Google Patents

JURISURUPPONSANKIGANJUHORIESUTERUJUSHINOSEIZOHO

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JPH0246050B2
JPH0246050B2 JP18633382A JP18633382A JPH0246050B2 JP H0246050 B2 JPH0246050 B2 JP H0246050B2 JP 18633382 A JP18633382 A JP 18633382A JP 18633382 A JP18633382 A JP 18633382A JP H0246050 B2 JPH0246050 B2 JP H0246050B2
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JP
Japan
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sulfonic acid
free sulfonic
polyester resin
mol
resin
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JP18633382A
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Hiroichi Yokoyama
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Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0246050B2 publication Critical patent/JPH0246050B2/en
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は優れた低温硬化性を有するポリエステ
ル樹脂に関するもので、かかる目的は従来とは全
く異なる方法によりポリエステル樹脂中に遊離の
スルホン酸基を導入することによつて達成され
る。 遊離のスルホン酸基を含有するポリエステル樹
脂はスルホン酸塩基を含有する該樹脂にくらべ例
えばメラミン化合物等を混合することにより、特
に塗料用として、塗膜硬度、耐溶剤性、耐薬品性
などの諸性能の向上を目的とした樹脂組成物に有
用である。 即ち、該組成物は遊離スルホン酸基含有ポリエ
ステル樹脂がメラミン化合物との架橋反応の触媒
作用を兼ねるので、塗料の焼付け温度が低温でよ
く、しかも鉱酸、P−トルエンスルホン酸等の強
酸性の触媒を全く必要としないので金属分野等の
適用において腐蝕の心配がなく、産業上極めて有
用である。 ポリエステル樹脂中に遊離のスルホン酸基を導
入する方法としては、縮合時に該基を含有する多
塩基酸等を同時に仕込んで反応を作るなど提案さ
れている。しかしながら、実際には、遊離のスル
ホン酸基の存在により、多価アルコール成分が分
解してしまう恐れがあり、これを防ぐために厳し
い製造条件が課され、工業的な不利を回避できな
い。又、ポリエステル樹脂の後スルホン化の方法
も考えられているが、この方法でも、樹脂自身の
分解が起り同様の対策が必要となり、縮合・スル
ホン化という二段階の操作を行わなければならな
い。その上、いずれの方法にしても製造された樹
脂が着色してしまい、必ずしも満足いく樹脂が得
られているわけではない。 しかるに本発明者は、かかる特異な性能を発揮
する遊離スルホン酸基含有ポリエステル樹脂を従
来法とは異なる有利な方法で得るべく鋭意研究を
行つた結果、ポリエステルポリオールにスルトン
化合物を反応させる場合、容易にポリエステル樹
脂中に遊離スルホン酸基を導入し得ることを見出
し、上記目的を達成するにいたつた。本願方法に
おいて用いるスルトン化合物は従来のスルホン化
剤と全く異なり原料ポリエステルポリオールを分
解することは全くないので効率良く遊離のスルホ
ン酸基を樹脂中に導入出来るのである。本発明で
目的とする遊離スルホン酸基含有ポリエステル樹
脂は遊離スルホン酸基含有量が樹脂1gあたり
0.05ミリモル(以下該含有量をミリモル/gと略
す)以上、好ましくは0.5〜10ミリモル/gかつ
水酸基価が樹脂1gあたり15〜145KOHmg(以下
該含有量を単にKOHmg/gと略す)、好ましくは
30〜100KOHmg/gである。かかる特定の組成に
よつてメラミン化合物との効率的な架橋反応にお
ける自己触媒作用と、それに基づく、塗膜物性の
向上が期待されるのである。 本発明で使用するポリエステルポリオールとは
多塩基酸及び多価アルコールを公知の方法によつ
て縮合して調製される。 多塩基酸の代表的な例としてはテレフタル酸、
イソフタル酸、マロン酸、コハク酸、グルタル
酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼ
ライン酸、セバシン酸及びこれらの低級アルキル
エステル又は無水物などの飽和酸、マレイン酸、
フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸及びこれら
の低級アルキルエステル又は無水物などの不飽和
酸が挙げられる。 多価アルコールとしてはエチレングリコール、
1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオ
ール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキ
サンジオール、ジエチレングリコール、トリエチ
レングリコール、プロピレングリコール、ジプロ
ピレングリコール、ネオペンチルグリコール、シ
クロヘキサンジメタノール、ペンタエリスリトー
ル、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等が
例示される。 ポリエステルポリオールの製造法としては前記
したように公知の方法で縮合すればよいが代表的
には次のような方法で得ることができる。即ち、
前記多塩基酸1モルに対して前記多価アルコール
を1.1〜2モルの割合で触媒、安定剤と共に撹拌
機、全縮器、分縮器及びトルクメータの付設され
た反応缶に仕込み、温度230〜270℃にて縮合反応
を行えばよい。該ポリエステルポリオールは水酸
基価が15〜170KOHmg/g、好ましくは30〜
150KOHmg/gでなければならない。 かかる水酸基価のポリエステルポリオールの水
酸基の一部分をスルトン化合物と反応させて目的
とする本発明の遊離スルホン酸基含有ポリエステ
ル樹脂を得るのである。 本発明にいうスルトン化合物とは分子内に−
SO2−O−の結合部分を持つオキシスルホン酸の
分子内エステルを示し、通常四〜六員環のものが
使用される。かかる化合物としては具体的には、
1,2−エタンスルトン、1,3−プロパンスル
トン、1,3−ブタンスルトン、1,4−ブタン
スルトン、ナフタスルトン等が挙げられるが、本
発明はこれらに限定されるものではない。 ポリエステルポリオールとスルトン化合物の反
応は、温度20〜250℃、好ましくは70〜150℃で行
われる。20℃以下では反応がほとんど進行しない
ので目的とする樹脂は得にくいかあるいは、得ら
れてもポリエステル樹脂の流動性が失われ、使用
に支障をきたす。又250℃以上ではゲル化が起る
恐れがあり好ましくない。反応時間は10〜60分で
ほぼ定量的に進行する。該反応は溶媒が不存在で
もよいが必要に応じて任意のものを使用すること
ができる。 かかる手段によつて前記した如き遊離スルホン
酸基含有量が0.05ミリモル/g以上でかつ水酸基
価15〜145KOHmg/gのポリエステル樹脂を得る
のである。遊離スルホン酸基含有量が0.05ミリモ
ル/g以下では低温硬化性という効果が得られ
ず、硬化させる際に、他の触媒を必要とするよう
になる。遊離スルホン酸基の含有量の上限は特に
ないが、塗料用などに使用する場合、耐水性を必
要とすることが多いのでその際は1.0ミリモル/
g以下の使用が好ましい。又、水酸基価が
15KOHmg/g以下ではメラミン化合物との架橋
密度が小さく、塗膜硬度等の塗膜物性が充分に発
揮されず、一方145KOHmg/g以上ではポリエス
テル樹脂が低分子量となつてやはり塗膜性能が低
下する傾向があり、好ましくない。 先にも述べた如く、本発明の方法によつて得ら
れる遊離スルホン酸基含有ポリエステル樹脂はメ
ラミン化合物等の架橋剤を添加した場合に、低温
でかつ触媒ないし焼付が行えるという特徴があ
る。即ち、70〜90℃程度の熱処理で充分な塗膜強
度が得られ、従来かかる低温処理では強酸触媒が
必須とされていた事を考えると本発明の樹脂の優
れた性能が首肯される。 上記のメラミン化合物としては、メラミン及び
その誘導体、例えばヘキサメチロールメラミンの
如き遊離アミノ基の大部分の水素をメチロール基
で置換したもの、及び炭素数が1〜6のアルコキ
シメチルメラミン、即ち前記ヘキサメチロールメ
ラミンの大部分のメチロール基をアルコキシ化し
たもの、例えばヘキサメトキシメチルメラミン、
ヘキサエトキシメチルメラミン、ヘキサプロポキ
シメチルメラミン、ヘキサブトキシメチルメラミ
ン、ヘキサペンチルオキシメチルメラミン、ヘキ
サヘキサシオキシメチルメラミン及びこれらの少
くとも2種を組合せた混合エーテルメラミン等を
挙げることができる。アルコキシメチルメラミン
とは、例えばヘキサメトキシメチルメラミンの場
合、メラミンとホルムアルデヒドを反応させて得
られるヘキサメチロールメラミンをメタノールで
エーテル化し、更にその大部分がメトキシメチル
基になつたものである。これら以外の有効な架橋
剤としては尿素化合物などのアミン系化合物が挙
げられる。 又、本発明の遊離スルホン酸基、含有ポリエス
テル樹脂には、その用途によつて任意の助剤が併
用され、各種顔料及びその他の添加剤、例えばレ
ベリング剤などを必要に応じて添加することがで
きる。 顔料としては炭酸カルシウム、カオリン、クレ
ー、アルミナ、酸化チタン、タルク、リトポン、
マイカ、石膏、硅石、キナクリドンレツド、ベン
ガラ、アニリンブラツク、マンガンブルー、カー
ボンブラツク、シアニンブルー、フタロシアニン
ブルー、鉄黒、ウルトラマリンブルー、クローム
イエロー、クロームグリーンなどが挙げられる。 レベリング剤としては、シリコン化合物、セル
ロースアセテートブチレート及びその他公知の市
販レベリング剤などが挙げられる。 使用に際しては無溶媒で用いることも可能であ
るが、溶媒としてベンゼン、トルエン、キシレ
ン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、イ
ソホロン、メチルイソブチルケトン、セロソルブ
アセテート、ブチルセロソルブアセテート、水な
どの溶剤に10〜60重量%の濃度になる様にして用
いることが多い。 以上述べた如く本発明の方法によつて有利に得
られる遊離スルホン酸基含有ポリエステル樹脂
は、その特徴を生かして塗料や接着剤の分野に主
として有用であるが勿論、他の物性にも非常に優
れているので繊維用糊剤、紙加工剤、繊維加工
剤、フイルム、繊維、バインダー、等、幅広い分
野で使用することができる。 以下、実施例を挙げて本発明の方法を更に具体
的に説明する。 実施例 1 窒素導入管、温度計、撹拌機、蒸留塔を具備し
た2のフラスコにイソフタル酸400g(2.41モ
ル)、アジピン酸144g(0.99モル)、ネオペンチ
ルグリコール183g(1.76モル)、ジエチレングリ
コール183g(1.72モル)トリメチロールプロパ
ン98g(0.92モル)及び酢酸亜鉛2水塩0.4gを
仕込み、窒素ガスを吹きこみながら昇温し190〜
230℃で5時間縮合を行い、酸価10KOHmg/g水
酸基価130KOHmg/gのポリエステルポリオール
を得た。 次にこの飽和ポリエステル500gを1フラス
コに仕込み、温度120℃で1,3−プロパンスル
トン30g(0.25モル)を添加し、更に温度を150
℃まで加熱して、1時間反応を行い遊離スルホン
酸基含有量、0.47ミリモル/g、水酸基価
105KOHmg/gのスルホン酸基含有ポリエステル
樹脂を得た。該樹脂が遊離のスルホン酸基を含有
していることを確認するため、後記する条件下、
高速液体クロマトグラフイーを用いて調べた。チ
ヤート図を第1図に示す。 次に該樹脂の40重量%キシレン溶液を調製し、
更に架橋剤としてサイメルー303(三井東圧(株)製メ
ラミン樹脂)及びその他の添加剤を第1表に示す
量加えて直径1mmのガラスビーズ入りペイントコ
ンデイシヨナーで充分分散して塗料とした。 該塗料を0.5mm厚のみがき軟鋼板に第1表に示
すような各温度において焼付けを行い、塗膜の硬
化性、ソルトスプレー、20℃における耐水性を測
定した。 液体クロマトグラフイーによる樹脂の解析 製造した遊離スルホン酸基含有ポリエステル樹
脂の0.1重量%テトラヒドロフタル酸溶液を高速
液体クロマトグラフイーを用いて展開させた(図
1)。チヤートスピード10cm/min、展開時間20
分である。 確認のために実施例1において使用したポリエ
ステルポリオールとスルトン化合物を反応させな
いでブレンドした状態で試料とし、上記と同様に
展開させた。(図2)。 図1ではスルトン化合物のピーク(図2におけ
る展開時間18分付近のピーク)が消えており、こ
のことより遊離スルホン酸基含有ポリエステル樹
脂が生成していると推測される。 比較例 1 実施例1において遊離のスルホン酸基を含有し
ないポリエステル樹脂(酸価10KOHmg/g、水
酸基価130KOHmg/g)を用いた以外はすべてて
同じ条件で性能を評価した。 比較例 2 実施例1において製造した遊離のスルホン酸基
を含有しないポリエステルポリオール(酸価
10KOHmg/g、水酸基価130KOHmg/g)300g
を含む40重量%キシレン溶液にP−トルエンスル
ホン酸26g(0.15モル)を含む60重量%水溶液を
加え、以下実施例1と同じ処法で塗料を調製し、
同一条件で性能を評価した。 比較例1、2の結果を第1表に併せて示す。 実施例 2 実施例1においてその仕込み化合物をテレフタ
ル酸400g(2.41モル)、イソフタル酸164g
(0.99モル)、エチレングリコール107g(1.73モ
ル)、1.6−ヘキサンジオール208g(1.76モル)、
ペンタエリスリトール75g(0.55モル)を使用し
た以外は同様にして酸価12KOHmg/g、水酸基
価KOHmg/gポリエステルポリオールを製造し、
以下1,3−プロパンスルトン30g(0.25モル)
で変性した遊離スルホン酸基含有のポリエステル
樹脂(遊離スルホン酸基含有量0.47ミリモル/
g、水酸基価108KOHmg/g)を製造した。 実施例1と同一の処法で塗料を調製し、同じ条
件で性能を評価した。 結果を第2表に示す。 実施例 3 実施例1においてその仕込を無水マレイン酸97
g(0.99モル)、イソフタル酸400g(2.41モル)
エチレングリコール109g(1.76モル)、ジエチレ
ングリコール183g(1.73モル)、トリメチロール
プロパン98g(0.73モル)とした以外は同様にし
て酸価8KOHmg/g、水酸基価129KOHmg/gの
ポリエステルポリオールを製造した。更にこの樹
脂500gを1,4−ブタンスルトン27g(0.2モ
ル)で変性し、遊離スルホン酸基含有量0.4ミリ
モル/g、水酸基価110KOHmg/gの遊離スルホ
ン酸基含有ポリエステル樹脂を製造した。 実施例1で用いたメラミン化合物に代えて10S
−60(三井東圧(株)製尿素樹脂)を架橋剤として用
いた以外は実施例1と同一の処法で塗料を製造
し、同じ条件で性能を評価した。 結果を第2表に示す。 比較例 3 実施例1において製造したポリエステルポリオ
ール300gを酸性亜硫酸ナトリウム24g(0.2モ
ル)と反応させ、スルホン酸塩基を有するポリエ
ステル樹脂(水酸基価110KOHmg/g)を製造
し、以下実施例1と同じ処方で塗料を調製し、同
一条件で性能を評価した。 比較例3の結果を第2表に示す。
The present invention relates to a polyester resin having excellent low-temperature curability, and this object is achieved by introducing free sulfonic acid groups into the polyester resin by a method completely different from conventional methods. Compared to resins containing free sulfonic acid groups, polyester resins containing free sulfonic acid groups can be mixed with, for example, melamine compounds to improve various properties such as coating hardness, solvent resistance, and chemical resistance, especially for paints. It is useful for resin compositions aimed at improving performance. That is, in this composition, since the free sulfonic acid group-containing polyester resin also serves as a catalyst for the crosslinking reaction with the melamine compound, the baking temperature of the paint can be low, and moreover, it can be used with strong acids such as mineral acids and P-toluenesulfonic acid. Since it does not require any catalyst, there is no fear of corrosion when applied in the metal field, and it is extremely useful industrially. As a method for introducing free sulfonic acid groups into polyester resins, it has been proposed to create a reaction by simultaneously introducing a polybasic acid containing the groups during condensation. However, in reality, the presence of free sulfonic acid groups may cause the polyhydric alcohol component to decompose, and in order to prevent this, strict manufacturing conditions are imposed, making it impossible to avoid industrial disadvantages. Also, a method of post-sulfonation of polyester resin has been considered, but even with this method, the resin itself decomposes and similar measures are required, and a two-step operation of condensation and sulfonation must be performed. Moreover, in either method, the resin produced is colored, and a satisfactory resin is not necessarily obtained. However, the present inventor has conducted extensive research to obtain a polyester resin containing free sulfonic acid groups that exhibits such unique performance using an advantageous method different from conventional methods. The inventors have discovered that it is possible to introduce free sulfonic acid groups into polyester resins, and have achieved the above object. The sultone compound used in the present method is completely different from conventional sulfonating agents and does not decompose the raw material polyester polyol at all, so that free sulfonic acid groups can be efficiently introduced into the resin. The free sulfonic acid group-containing polyester resin targeted in the present invention has a free sulfonic acid group content per 1 g of resin.
0.05 mmol (hereinafter this content is abbreviated as mmol/g) or more, preferably 0.5 to 10 mmol/g, and a hydroxyl value of 15 to 145 KOHmg per 1 g of resin (hereinafter this content is simply abbreviated as KOHmg/g), preferably
It is 30-100 KOHmg/g. Such a specific composition is expected to provide an efficient autocatalytic effect in the crosslinking reaction with the melamine compound and improve the physical properties of the coating film based on this. The polyester polyol used in the present invention is prepared by condensing a polybasic acid and a polyhydric alcohol by a known method. Typical examples of polybasic acids are terephthalic acid,
Saturated acids such as isophthalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid and their lower alkyl esters or anhydrides, maleic acid,
Examples include unsaturated acids such as fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, and lower alkyl esters or anhydrides thereof. Ethylene glycol is a polyhydric alcohol,
1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, neopentyl glycol, cyclohexanedimethanol, penta Examples include erythritol and polytetramethylene ether glycol. The polyester polyol can be produced by condensation using a known method as described above, but typically it can be obtained by the following method. That is,
The polyhydric alcohol was charged at a ratio of 1.1 to 2 moles per mole of the polybasic acid together with a catalyst and a stabilizer into a reaction vessel equipped with a stirrer, a total condenser, a partial condenser, and a torque meter, and the temperature was raised to 230 °C. The condensation reaction may be carried out at ~270°C. The polyester polyol has a hydroxyl value of 15 to 170 KOHmg/g, preferably 30 to 170 KOHmg/g.
Must be 150KOHmg/g. A portion of the hydroxyl groups of the polyester polyol having such a hydroxyl value is reacted with a sultone compound to obtain the desired free sulfonic acid group-containing polyester resin of the present invention. The sultone compound referred to in the present invention has -
It refers to an intramolecular ester of oxysulfonic acid having a bonding moiety of SO 2 -O-, and a four- to six-membered ring is usually used. Specifically, such compounds include:
Examples include 1,2-ethane sultone, 1,3-propane sultone, 1,3-butane sultone, 1,4-butane sultone, naphtha sultone, etc., but the present invention is not limited thereto. The reaction between the polyester polyol and the sultone compound is carried out at a temperature of 20-250°C, preferably 70-150°C. At temperatures below 20°C, the reaction hardly progresses, making it difficult to obtain the desired resin, or even if obtained, the fluidity of the polyester resin is lost, making it difficult to use. Furthermore, temperatures above 250°C are undesirable because gelation may occur. The reaction time is 10 to 60 minutes, and the reaction proceeds almost quantitatively. Although the reaction may be carried out in the absence of a solvent, any solvent may be used as required. By this means, a polyester resin having a free sulfonic acid group content of 0.05 mmol/g or more and a hydroxyl value of 15 to 145 KOH mg/g can be obtained. If the content of free sulfonic acid groups is 0.05 mmol/g or less, the effect of low-temperature curability cannot be obtained, and other catalysts are required for curing. There is no particular upper limit for the content of free sulfonic acid groups, but when used in paints, etc., water resistance is often required, so in that case it should be 1.0 mmol/
It is preferable to use less than g. In addition, the hydroxyl value
If it is less than 15KOHmg/g, the crosslinking density with the melamine compound will be low, and the physical properties of the coating film such as coating film hardness will not be fully exhibited.On the other hand, if it is more than 145KOHmg/g, the polyester resin will have a low molecular weight and the coating film performance will also deteriorate. It tends to be undesirable. As mentioned above, the free sulfonic acid group-containing polyester resin obtained by the method of the present invention is characterized in that it can be catalyzed or baked at low temperatures when a crosslinking agent such as a melamine compound is added. That is, sufficient coating strength can be obtained by heat treatment at about 70 to 90°C, and considering that conventionally such low-temperature treatment required a strong acid catalyst, the excellent performance of the resin of the present invention is confirmed. The above-mentioned melamine compounds include melamine and its derivatives, such as hexamethylol melamine, in which most of the hydrogens in the free amino groups are replaced with methylol groups, and alkoxymethylmelamine having 1 to 6 carbon atoms, i.e., the hexamethylol melamine. Most of the methylol groups of melamine are alkoxylated, such as hexamethoxymethyl melamine,
Examples include hexaethoxymethylmelamine, hexapropoxymethylmelamine, hexabutoxymethylmelamine, hexapentyloxymethylmelamine, hexahexacyoxymethylmelamine, and a mixed ether melamine that is a combination of at least two of these. Alkoxymethylmelamine, for example, in the case of hexamethoxymethylmelamine, is obtained by etherifying hexamethylolmelamine obtained by reacting melamine and formaldehyde with methanol, and most of it becomes methoxymethyl groups. Other effective crosslinking agents include amine compounds such as urea compounds. Further, the free sulfonic acid group-containing polyester resin of the present invention may be used with any auxiliary agent depending on its use, and various pigments and other additives such as leveling agents may be added as necessary. can. Pigments include calcium carbonate, kaolin, clay, alumina, titanium oxide, talc, lithopone,
Examples include mica, gypsum, silica, quinacridone red, red red, aniline black, manganese blue, carbon black, cyanine blue, phthalocyanine blue, iron black, ultramarine blue, chrome yellow, and chrome green. Examples of the leveling agent include silicon compounds, cellulose acetate butyrate, and other known commercially available leveling agents. When used, it can be used without a solvent, but it can be used in a solvent such as benzene, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, isophorone, methyl isobutyl ketone, cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, or water at a concentration of 10 to 60% by weight. It is often used as follows. As mentioned above, the free sulfonic acid group-containing polyester resin advantageously obtained by the method of the present invention is mainly useful in the fields of paints and adhesives by taking advantage of its characteristics, but it is of course also highly effective in other physical properties. Because of its excellent properties, it can be used in a wide range of fields such as textile glues, paper processing agents, fiber processing agents, films, fibers, and binders. Hereinafter, the method of the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Example 1 400 g (2.41 mol) of isophthalic acid, 144 g (0.99 mol) adipic acid, 183 g (1.76 mol) neopentyl glycol, and 183 g diethylene glycol (183 g (1.76 mol) 1.72 mol) Trimethylolpropane 98g (0.92 mol) and zinc acetate dihydrate 0.4g were charged, and heated to 190~ while blowing nitrogen gas.
Condensation was carried out at 230° C. for 5 hours to obtain a polyester polyol having an acid value of 10 KOH mg/g and a hydroxyl value of 130 KOH mg/g. Next, 500 g of this saturated polyester was placed in one flask, 30 g (0.25 mol) of 1,3-propane sultone was added at a temperature of 120°C, and the temperature was further increased to 150°C.
Heated to ℃ and reacted for 1 hour to determine free sulfonic acid group content, 0.47 mmol/g, and hydroxyl value.
A sulfonic acid group-containing polyester resin containing 105 KOHmg/g was obtained. In order to confirm that the resin contains free sulfonic acid groups, under the conditions described below,
It was investigated using high performance liquid chromatography. The chart is shown in Figure 1. Next, prepare a 40% by weight xylene solution of the resin,
Furthermore, Cymeru 303 (melamine resin manufactured by Mitsui Toatsu Co., Ltd.) as a crosslinking agent and other additives were added in the amounts shown in Table 1 and thoroughly dispersed with a paint conditioner containing glass beads of 1 mm in diameter to form a paint. The paint was baked on a 0.5 mm thick polished mild steel plate at various temperatures shown in Table 1, and the hardenability of the paint film, salt spray resistance, and water resistance at 20°C were measured. Analysis of resin by liquid chromatography A 0.1% by weight tetrahydrophthalic acid solution of the produced polyester resin containing free sulfonic acid groups was developed using high performance liquid chromatography (Figure 1). Chart speed 10cm/min, deployment time 20
It's a minute. For confirmation, a sample was prepared by blending the polyester polyol used in Example 1 and the sultone compound without reacting, and the sample was developed in the same manner as above. (Figure 2). In FIG. 1, the peak of the sultone compound (the peak around the development time of 18 minutes in FIG. 2) has disappeared, which suggests that a free sulfonic acid group-containing polyester resin is produced. Comparative Example 1 Performance was evaluated under all the same conditions as in Example 1 except that a polyester resin containing no free sulfonic acid groups (acid value: 10 KOH mg/g, hydroxyl value: 130 KOH mg/g) was used. Comparative Example 2 Polyester polyol containing no free sulfonic acid groups produced in Example 1 (acid value
10KOHmg/g, hydroxyl value 130KOHmg/g) 300g
A 60% by weight aqueous solution containing 26 g (0.15 mol) of P-toluenesulfonic acid was added to a 40% by weight xylene solution containing P-toluenesulfonic acid, and a paint was prepared using the same method as in Example 1.
Performance was evaluated under the same conditions. The results of Comparative Examples 1 and 2 are also shown in Table 1. Example 2 In Example 1, the charged compounds were 400 g (2.41 mol) of terephthalic acid and 164 g of isophthalic acid.
(0.99 mol), ethylene glycol 107 g (1.73 mol), 1.6-hexanediol 208 g (1.76 mol),
A polyester polyol with an acid value of 12 KOH mg/g and a hydroxyl value of KOH mg/g was produced in the same manner except that 75 g (0.55 mol) of pentaerythritol was used.
Below 1,3-propane sultone 30g (0.25mol)
Polyester resin containing free sulfonic acid groups modified with (free sulfonic acid group content 0.47 mmol/
g, hydroxyl value 108 KOHmg/g). A paint was prepared using the same method as in Example 1, and its performance was evaluated under the same conditions. The results are shown in Table 2. Example 3 In Example 1, the charge was changed to maleic anhydride 97
g (0.99 mol), isophthalic acid 400 g (2.41 mol)
A polyester polyol having an acid value of 8 KOH mg/g and a hydroxyl value of 129 KOH mg/g was produced in the same manner except that 109 g (1.76 mol) of ethylene glycol, 183 g (1.73 mol) of diethylene glycol, and 98 g (0.73 mol) of trimethylolpropane were used. Furthermore, 500 g of this resin was modified with 27 g (0.2 mol) of 1,4-butane sultone to produce a polyester resin containing free sulfonic acid groups with a free sulfonic acid group content of 0.4 mmol/g and a hydroxyl value of 110 KOH mg/g. 10S instead of the melamine compound used in Example 1
A paint was produced using the same process as in Example 1, except that -60 (urea resin manufactured by Mitsui Toatsu Co., Ltd.) was used as a crosslinking agent, and its performance was evaluated under the same conditions. The results are shown in Table 2. Comparative Example 3 300 g of the polyester polyol produced in Example 1 was reacted with 24 g (0.2 mol) of acidic sodium sulfite to produce a polyester resin having a sulfonic acid group (hydroxyl value 110 KOH mg/g), and the same formulation as in Example 1 was used. A paint was prepared and its performance was evaluated under the same conditions. The results of Comparative Example 3 are shown in Table 2.

【表】【table】

【表】【table】

【表】 性能の評価は次の方法で行つた。 硬化性:塗膜の上から圧力20g/cm2をかけた時の
タツクの有無を調べた後、JIS K5401に基き鉛
筆の跡を消しゴムで消してみてキズがついてい
ない時の硬度値で調べた。 ソルトスプレー:塗面に片刃かみそりで素地に達
する十文字のスクラツチマークを刻み、JIS
Z2371による塩水噴霧試験を24時間行い、腐食
性、ふくれ、はがれの有無を調べた。 耐水性:50±2℃の水中に塗装板を24時間浸水
し、塗面の変化を観察した。
[Table] Performance was evaluated using the following method. Curability: After examining the presence or absence of tack when a pressure of 20 g/cm 2 was applied from above the coating, the pencil marks were erased with an eraser based on JIS K5401, and the hardness value was determined when there were no scratches. . Salt spray: Carve a cross-shaped scratch mark that reaches the substrate with a single-edged razor on the painted surface, and use JIS
A salt spray test using Z2371 was conducted for 24 hours to check for corrosion, blistering, and peeling. Water resistance: The painted board was immersed in water at 50±2°C for 24 hours, and changes in the painted surface were observed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図1は遊離スルホン酸基含有ポリエステルのチ
ヤート図、図2はポリエステルポリオールとスル
トン化合物(1,3−プロパンスルトン)のブレ
ンド品のチヤート図を示す。各々の図においてリ
テンシヨンタイム約12分付近のピークが遊離スル
ホン酸基含有ポリエステル樹脂、又はポリエステ
ルポリオールのピークである。又、図2のリテン
シヨンタイム約18分のピークがスルトン化合物に
よるものである。
FIG. 1 shows a chart of a polyester containing free sulfonic acid groups, and FIG. 2 shows a chart of a blend product of a polyester polyol and a sultone compound (1,3-propane sultone). In each figure, the peak around the retention time of about 12 minutes is the peak of the free sulfonic acid group-containing polyester resin or polyester polyol. Moreover, the peak at a retention time of about 18 minutes in FIG. 2 is due to the sultone compound.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 ポリエステルポリオールにスルトン化合物を
反応させることを特徴とする遊離スルホン酸基含
有量がポリエステル樹脂1gあたり0.05ミリモル
以上、水酸基価がポリエステル樹脂1gあたり15
〜145KOHmgの遊離スルホン酸基含有ポリエステ
ル樹脂の製造法。
1. Characterized by reacting a sultone compound with a polyester polyol, the content of free sulfonic acid groups is 0.05 mmol or more per 1 g of polyester resin, and the hydroxyl value is 15 per 1 g of polyester resin.
A method for producing a polyester resin containing ~145 KOHmg of free sulfonic acid groups.
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