JPH06199998A - ポリエステルおよびポリウレタン樹脂 - Google Patents

ポリエステルおよびポリウレタン樹脂

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JPH06199998A
JPH06199998A JP4360228A JP36022892A JPH06199998A JP H06199998 A JPH06199998 A JP H06199998A JP 4360228 A JP4360228 A JP 4360228A JP 36022892 A JP36022892 A JP 36022892A JP H06199998 A JPH06199998 A JP H06199998A
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JP
Japan
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polyester
acid
dibasic acid
reaction
propanediol
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Pending
Application number
JP4360228A
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English (en)
Inventor
Seiji Ide
誠二 井手
Fusao Hanzawa
房夫 半沢
Kazuyoshi Kimura
和義 木村
Atsushi Takahashi
厚志 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JNC Corp
Original Assignee
Chisso Corp
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Publication date
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  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塗料、接着剤、その他の用途に幅広く利用さ
れ、特に着色が少なく、かつ簡便に製造でき、取扱いの
容易なポリエステル樹脂、および優れた耐水性、耐熱
性、耐衝撃性を有したポリウレタン樹脂の提供を目的と
する。 【構成】 脂肪族二塩基酸、もしくは脂環族二塩基酸、
あるいは芳香族二塩基酸のいずれか、またはこれらの混
合物及び2−ブチル−2−ヘキシル−1,3−プロパン
ジオールもしくは多価ヒドロキシ化合物を含む該2,2
−ジアルキル−1,3−プロパンジオールを200℃以
上235℃以下の温度にて重縮合することより得られる
ポリエステル樹脂。さらに本ポリエステルとイソシアネ
ートを反応させたポリウレタン樹脂。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は塗料、接着剤、その他の
用途に幅広く利用され、特に着色が少なく、かつ簡便に
製造でき、取扱いの容易なポリエステル樹脂および優れ
た耐水性、耐熱性、耐衝撃性を有したポリウレタン樹脂
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】脂肪族二塩基酸もしくは脂環族二塩基酸
あるいは芳香族二塩基酸のいずれか、またはこれらの混
合物からなる二塩基酸成分と脂肪族ジオール、もしくは
三官能以上のポリオールかこれらの混合物からなるアル
コール成分との脱水重縮合生成物である末端ヒドロキシ
ル基含有ポリエステルポリオールはウレタン樹脂、メラ
ミン樹脂などの原料として大量に使用されている。これ
らポリエステルポリオールの原料である脂肪族ジオール
としては一般にエチレングリコール、プロピレングリコ
ール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,
6−ヘキサンジオールなどが使用されている。特に脂肪
族ジオールとして2,2−ジエチル−1,3−プロパン
ジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパン
ジオール及び2−ペンチル−2−プロピル−1,3−プ
ロパンジオールを使用して製造されたポリエステルポリ
オールを原料としたウレタン樹脂、メラミン樹脂が種々
の優れた物性を有することが報告されている。(特開平
3−121115号、特開平3−35072号、特開平
3−161452号、特開平2−86668号、特開平
2−86669号公報参照)
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】このような2,2−
ジアルキル−1,3−プロパンジオール体は、室温条件
下では2−ペンチル−2−プロピル−1,3−プロパン
ジオールを除き、固形物であるため移送や反応仕込の
際、取扱上の煩雑さばかりでなく、例えば多塩基酸との
ポリエステル合成においてエステル交換反応中、留出導
管内でジオール成分が固化し、閉塞が起こる等の問題が
生じていた。従来はこうした問題の対策として、配管を
外部より強制加熱するか、エチレングリコール等の凝固
防止剤を添加していたが、配管の加熱は設備費がかかる
上、ユーティリティーの点でも不利であり、また凝固防
止剤の添加は製品品質の低下を引き起こす要因となって
いた。
【0004】一方、このような問題点を解決すべくジオ
ール体として前述の2−ペンチル−2−プロピル−1,
3−プロパンジオールが提示報告されており、室温下で
液体であるこの物が簡便にエステル化反応を行えるもの
として最近注目されている。
【0005】しかしながら、現在のポリエステル樹脂及
びポリウレタン樹脂等の市場においては、これらのグリ
コールを用いた場合以上のさらなる高い機能性を発揮す
る樹脂が切望されている。
【0006】本発明は特定のジオール体をポリエステル
樹脂組成物とする時、エステル化反応を簡便に行うこと
ができ、さらにはこれより得られるポリエステル樹脂、
ポリウレタン樹脂がきわめて優れた物性を示す点にあ
る。
【0007】
【問題点を解決するための手段】本発明者らはこれらの
問題点につき鋭意研究した結果、特定の1,3−プロパ
ンジオール体を用いると簡便にエステル化反応を行うこ
とができ、さらに該ジオールを用いたポリエステルより
得られるポリウレタン樹脂が驚くべき耐衝撃性を有して
いることを見いだした。(1/2インチ球面500g撃
芯を120cm高さより落下させ何等著しい変化が認め
られない。)
【0008】すなわち、本発明のポリエステル樹脂は脂
肪族二塩基酸、もしくは脂環族二塩基酸、あるいは芳香
族二塩基酸のいずれか、またはこれらの混合物と、2−
ブチル−2−ヘキシル−1,3−プロパンジオールもし
くは多価ヒドロキシ化合物を含む該2,2−ジアルキル
−1,3−プロパンジオールを重縮合することを特徴と
する。さらに、本発明のポリウレタン樹脂は該ポリエス
テルとイソシアネート化合物を反応させて得られるもの
で、きわめて優れた物性が得られることを特徴とする。
【0009】本発明のポリエステル樹脂を合成する際、
用いる脂肪族二塩基酸としては、シュウ酸、マロン酸、
サクシン酸、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、セバシン酸等があげられる。
脂環族二塩基酸としては1,2−シクロヘキサンジカル
ボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4
−シクロヘキサンジカルボン酸等があげられる。
【0010】芳香族二塩基酸としてはテレフタル酸(ジ
メチル)、イソフタル酸、無水フタル酸、ナフタレンジ
カルボン酸等があげられる。
【0011】多価ヒドロキシ化合物すなわち三官能以上
のポリオールとしてはトリメチロールプロパン、トリメ
チロールエタン、グリセリン、ペンタエリスリトール等
があげられる。
【0012】さらに、該ポリエステルと反応させるイソ
シアネートとしては、トルエンジイソシアネート、ジフ
ェニルメタンジイソシネート(以下MDIと略記するこ
とがある。)、ナフタレンジイソシアネート、トリジン
ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、
イソホロンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシ
アネート、トランスシクロヘキサン1,4−ジイソシア
ネート等があげられる。
【0013】エステル化反応は公知の方法で合成できる
が特にテトライソプロピルチタネート、テトライソブチ
ルチタネートなどのチタン系ルイス酸を触媒とする反応
が好ましい。反応温度は200〜235℃の範囲が好ま
しく、200℃以下では長時間の反応が必要となり、ま
た235℃以上では熱分解を併発し着色等の品質劣化を
引き起こす。
【0014】
【実施例】以下、実施例及び比較例をあげて本発明を具
体的に説明するが、これにより本発明が限定されるもの
ではない。
【0015】実施例1 《2-ブチル-2-ヘキシル-1,3−プロパンジオールと
脂肪族二塩基酸からなるポリエステルの合成及び本ポリ
エステルとMDIからなるポリウレタンの合成例》還流
冷却管のついた油水分離器、窒素導入管、温度計及び攪
拌器を具備した1リットル4つ口フラスコにアジピン酸
146gと2−ブチル−2−ヘキシル−1,3−プロパ
ンジオール280gを加え、触媒としてテトライソプロ
ピルチタネートを所定量仕込み窒素気流下所定温にて所
定時間反応させた。この間生成した水は36gであり油
水分離器により連続的に反応系外へ取り出した。ついで
同温度において反応系を減圧下にし系内の過剰ジオール
24gを留出させ末端ヒドロキシ基ポリエステルを36
6g得た。反応中、固体の析出による管内の閉塞は一切
起こらなかった。ポリエステルの色相は無色透明であっ
た。
【0016】次に反応液を室温まで冷却した後シクロヘ
キサノン508g、MDI50gを添加し80℃で2時
間反応させ固形分45%のウレタン樹脂組成物を得た。
【0017】実施例2 《2-ブチル-2-ヘキシル-1,3−プロパンジオールと
脂環族二塩基酸からなるポリエステルの合成及び本ポリ
エステルとMDIからなるポリウレタンの合成例》1,
4-シクロヘキサンジカルボン酸172gと2−ブチル
−2−ヘキシル−1,3−プロパンジオール280gを
加え、触媒としてテトライソプロピルチタネートを所定
量仕込み実施例1と同様の反応装置、条件にて反応させ
た。この間生成した水は36gであり連続的に反応系外
へ取り出した。ついで同温度において反応系を減圧下に
し系内の過剰ジオール24gを留出させ末端ヒドロキシ
基ポリエステルを392g得た。反応中、固体の析出に
よる管内の閉塞は一切起こらなかった。ポリエステルの
色相は無色透明であった。
【0018】次に反応液を室温まで冷却した後シクロヘ
キサノン540g、MDI50gを添加し80℃で2時
間反応させ固形分45%のウレタン樹脂組成物を得た。
【0019】実施例3 《2-ブチル-2-ヘキシル-1,3-プロパンジオールと
芳香族二塩基酸からなるポリエステルの合成、及び本ポ
リエステルとMDIからなるポリウレタンの合成例》テ
レフタル酸ジメチル194gと2−ブチル−2−ヘキシ
ル−1,3−プロパンジオール280gを加え、触媒と
してテトライソプロピルチタネートを所定量仕込み実施
例1と同様の反応装置、条件にて反応させた。この間生
成したメタノールは64gであり連続的に反応系外へ取
り出した。ついで同温度において反応系を減圧下にし系
内の過剰ジオール24gを留出させ末端ヒドロキシ基ポ
リエステルを386g得た。反応中、固体の析出による
管内の閉塞は一切起こらなかった。ポリエステルの色相
は無色透明であった。
【0020】次に反応液を室温まで冷却した後シクロヘ
キサノン533g、MDI50gを添加し80℃で2時
間反応させ固形分45%のウレタン樹脂組成物を得た。
【0021】実施例4 《2-ブチル-2-ヘキシル-1,3−プロパンジオール及
び多価ヒドロキシ化合物と脂肪族二塩基酸からなるポリ
エステルの合成、また本ポリエステルとMDIからなる
ポリウレタンの合成例》アジピン酸318gと2-ブチ
ル-2ーヘキシル−1,3−プロパンジオール216g、
さらにトリメチロールプロパン135gを加え、触媒と
してテトライソプロピルチタネートを所定量仕込み実施
例1と同様の反応装置、条件にて反応させた。この間生
成した水は78gであり連続的に反応系外へ取り出し、
末端ヒドロキシ基ポリエステルを591g得た。ポリエ
ステルの色相は無色透明であった。
【0022】次に反応液を室温まで冷却した後シクロヘ
キサノン784g、MDI50gを添加し80℃で2時
間反応させ固形分45%のウレタン樹脂組成物を得た。
【0023】比較例1 《ネオペンチルグリコールとアジピン酸からなるポリエ
ステルの合成、及び本ポリエステルとMDIからなるポ
リウレタンの合成》アジピン酸146g、ネオペンチル
グリコール129g、触媒としてテトライソプロピルチ
タネートを所定量仕込み実施例1と同様の方法により末
端ヒドロキシ基ポリエステルを226g得た。尚、留出
させた水は36g、またグリコールは13gである。減
圧反応中に留出するグリコールは冷却管内に大量に析出
してしまうため冷却水を止め強制加熱を施し溶解させ
た。
【0024】次に反応液を室温まで冷却した後シクロヘ
キサノン314g、MDI31gを添加し80℃で2時
間反応させ固形分45%のウレタン樹脂組成物を得た。
【0025】比較例2 《2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールとア
ジピン酸からなるポリエステルの合成、及び本ポリエス
テルとMDIからなるポリウレタンの合成》アジピン酸
146g、2−エチル−2−ブチル−1,3−プロパン
ジオールを、200g、触媒としてテトライソプロピル
チタネートを所定量仕込み実施例1と同様の方法により
末端ヒドロキシ基ポリエステルを294g得た。尚、留
出させた水は36g、またグリコールは16gである。
減圧反応中に留出するグリコールは冷却管内に大量に析
出したので冷却水を止め強制加熱を施し溶解させた。
【0026】次に反応液を室温まで冷却した後、シクロ
ヘキサノン408g、MDI40gを添加し80℃で2
時間反応させ固形分45%のウレタン樹脂組成物を得
た。
【0027】比較例3 《2-ペンチル-2-プロピル-1,3-プロパンジオール
とアジピン酸からなるポリエステルの合成、及び本ポリ
エステルとMDIからなるポリウレタンの合成》アジピ
ン酸146g、2−ペンチル−2−プロピル−1,3−
プロパンジオールを230g、触媒としてテトライソプ
ロピルチタネートを所定量仕込み実施例1と同様の方法
により末端ヒドロキシ基ポリエステルを329g得た。
尚、留出させた水は36g、またグリコールは11gで
ある。減圧反応中にグリコールの析出による管内の閉塞
は起こらなかった。
【0028】次に反応液を室温まで冷却した後、シクロ
ヘキサノン457g、MDI45gを添加し80℃で2
時間反応させ固形分45%のウレタン樹脂組成物を得
た。
【0029】試験例1 実施例1、及び比較例1、比較例2、比較例3に示した
ウレタン樹脂組成物を厚さ0.8mm、300mm×5
0mmの冷延鋼板上にスプレーガンで塗布し、室温で丸
一日間塗装面を乾燥した後、さらに100℃の熱乾燥器
中で2時間乾燥を行った。完全乾燥時の塗膜厚さを0.
4mmにした。
【0030】得られた試験片の評価は以下に示す方法に
より行った。
【0031】耐水性 試験片を流水中(室温)に2週間浸漬した時、浸漬前と
比較して塗膜の状態に全く変化が認められなかったもの
に○印、一部変化しているものを△印、著しく変化して
いるものを×印で示した。
【0032】耐熱性 試験片を200℃の気中下で垂直状態にして2時間静置
した時、加温前と比較して塗膜の状態に全く変化が認め
られなかったものを○印、一部変化しているものを△
印、著しく変化しているものを×印で示した。
【0033】耐候性 試験片をサンシャインウエザーメーター中に1200時
間保持し、63±3℃、水スプレー12分/60分の条
件下、耐候試験を行った。ブランクと比較して塗膜の状
態に全く変化が認められなかったものを○印、一部変化
しているものを△印、著しく変化しているものを×で示
した。
【0034】耐衝撃性 試験片を水平に置き所定の高さから先端が1/2インチ
球面で500gの撃芯を落下させ著しい変化が認められ
ない時の高さを求めた。以上の試験結果を表1に示す。
【0035】
【表1】
【0036】以上の結果から、2−ブチル−2−ヘキシ
ル−1,3−プロパンジオールを用いたポリエステル樹
脂は従来のポリエステル樹脂に比較して容易に合成する
ことができ、またポリウレタン樹脂においては、他のグ
リコールを原料としたものと比較しきわめて優れた耐水
性、耐熱性、耐衝撃性、などの性能を有していることが
認められた。
【0037】
【発明の効果】本発明の2−ブチル−2−ヘキシル−
1,3−プロパンジオールを用いたポリエステル樹脂を
得るためのエステル化反応は、このものが室温において
液体であるがゆえ反応中、固体の析出による管内の閉塞
は一切起こらないなど取扱い容易に製造でき、着色が少
ないポリエステル樹脂であった。またこれを用いたポリ
ウレタン樹脂においても、従来のものと比較して耐水
性、耐熱性、耐衝撃性で格段の優れた物性を有してい
た。本発明のポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂は、
塗料、接着剤、その他の用途に幅広く利用することがで
きる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 脂肪族二塩基酸、脂環族二塩基酸、芳香
    族二塩基酸のいずれか、またはこれらの混合物と、2−
    ブチル−2−ヘキシル−1,3−プロパンジオールもし
    くは多価ヒドロキシ化合物を含む該2−ブチル−2−ヘ
    キシル−1,3−プロパンジオールを重縮合することを
    特徴とするポリエステル樹脂。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のポリエステルとイソシア
    ネートを反応させたポリウレタン樹脂。
JP4360228A 1992-12-29 1992-12-29 ポリエステルおよびポリウレタン樹脂 Pending JPH06199998A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999051660A1 (fr) * 1998-03-31 1999-10-14 Nippon Zeon Co., Ltd. Polyester, procede de production associe, et son utilisation comme modificateur de polymere
JP2015193755A (ja) * 2014-03-31 2015-11-05 三井化学株式会社 ポリエステル樹脂、フィルム及び成形体

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999051660A1 (fr) * 1998-03-31 1999-10-14 Nippon Zeon Co., Ltd. Polyester, procede de production associe, et son utilisation comme modificateur de polymere
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