JPH07252355A - 水溶性または水分散性ポリエステル樹脂 - Google Patents

水溶性または水分散性ポリエステル樹脂

Info

Publication number
JPH07252355A
JPH07252355A JP7255294A JP7255294A JPH07252355A JP H07252355 A JPH07252355 A JP H07252355A JP 7255294 A JP7255294 A JP 7255294A JP 7255294 A JP7255294 A JP 7255294A JP H07252355 A JPH07252355 A JP H07252355A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
polyester resin
acid
water
diol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP7255294A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiko Nakae
泰彦 中江
Shigeru Ishida
茂 石田
Shoichi Mure
章一 牟禮
Yasuhiro Shibata
康弘 柴田
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.)
Nippon Paint Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paint Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Paint Co Ltd filed Critical Nippon Paint Co Ltd
Priority to JP7255294A priority Critical patent/JPH07252355A/ja
Priority to AU14821/95A priority patent/AU681935B2/en
Priority to US08/404,569 priority patent/US5597861A/en
Priority to CA002144688A priority patent/CA2144688A1/en
Priority to EP95103889A priority patent/EP0673983B1/en
Priority to DE69510843T priority patent/DE69510843D1/de
Publication of JPH07252355A publication Critical patent/JPH07252355A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塩基を含む水性媒体に溶解したとき、低い粘
度の高分子量ポリエステル樹脂を提供する。 【構成】 全反応成分の合計重量を基準にし、芳香族多
価カルボン酸成分が10〜60重量%,炭素数6以上の
脂肪酸またはそれを含む油脂0〜30重量%,平均重量
度5〜50のポリアルカジエンジオール、その水素添加
物、またはその混合物1〜30重量%,残余は他の反応
成分を縮合して合成する。樹脂は酸価10〜100,水
酸基価30〜200,水トレランス1以下、重量平均分
子量10,000〜200,000を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】技術分野 本発明は、メラミン樹脂およびブロックポリイソシアネ
ートなどの架橋剤と組合せて熱硬化させることができ
る、水系塗料用のポリエステル樹脂に関する。特に本発
明は、例えば自動車ボディの塗装において電着塗膜の上
に施される中塗層として用いるのに適した、水系塗料用
のポリエステル樹脂に関する。
【0002】背景技術 近年環境保全、省資源および省エネルギーの見地から水
系塗料の使用に関心が集っている。例えば自動車ボディ
の塗装においては電着塗膜の上にチッピングシーラー
層、プライマー層などの中塗層を施し、さらにその上に
ソリッドもしくはメタリックカラー塗装が施されるのが
普通である。この場合中塗層に水系塗料を使用すると有
機溶剤の使用を避けることができるばかりでなく、電着
塗料層の上に中塗塗料をウエット・オン・ウエットで塗
装することが可能であり、同時に焼付硬化した場合には
塗装工程の短縮化を達成することもできる。
【0003】このような水系中塗塗料のビヒクル樹脂に
は、水溶性または水分散性ポリエステル樹脂(アルキド
樹脂を含む)が使用されている。ところがポリエステル
樹脂の酸基の塩基による中和度を高めるにつれ溶液の粘
度が上昇するため、塗装適正粘度に調整すると塗料固形
分が低下し、タレ性、ワキ性等の塗装作業性が低下する
という問題があった。このため中和度を低くし、溶液の
粘度を下げ、塗料固形分を高くすることによって満足な
塗装作業性を得ようとすると、水溶性ワニスの水分散安
定性が低下するので実際的でない。また粘度は分子量、
特に重量平均分子量に比例して上昇するので、比較的低
分子量の樹脂を使用すれば、水分散安定性を満足する中
和度においても溶液粘度は低くできるので塗料固形分は
高くできる。しかしこの場合は、作業性および分散安定
性を満足するが十分な塗膜性能が得られない。
【0004】本発明はこれらの諸問題を解決する。
【0005】本発明の開示 本発明は、比較的高い分子量を有し、高い中和度におい
ても粘度が比較的低い水溶性または水分散性ポリエステ
ル樹脂を提供する。本発明は、ポリエステル鎖を形成す
る全反応成分が、その合計量を基準とし、(a)芳香族
多価カルボン酸10〜60重量%、(b)炭素数6以上
の脂肪酸またはそれを含む油脂0〜30重量%、(c)
平均重合度5〜50のヒドロキシル末端ポリアルカジエ
ンジオール単独、水添ポリアルカジエンジオール単独、
またはその混合物1〜30重量%、(d)残余は前記
(a),(b),(c)以外の反応成分よりなり、酸価
10〜100,水酸基価30〜200,水トレランス1
以下、重量平均分子量10,000〜200,000を
有し、塩基を含む水性媒体中に溶解または分散可能であ
ることを特徴とするポリエステル樹脂を提供する。
【0006】好ましい実施態様の説明 良く知られているように、ポリエステル樹脂は必須成分
として多価カルボン酸と多価アルコールを縮合すること
によって製造される。他の反応成分として、少割合のモ
ノカルボン酸、ヒドロキシカルボン酸、ラクトンなどを
含むことができ、またアルキド樹脂は乾性油または半乾
性油およびそれらの脂肪酸を含んでいる。
【0007】本発明のポリエステル樹脂は、全反応成分
の合計重量を基準にして、10〜60%,好ましくは2
0〜50%,特に30〜40%の芳香族多価カルボン酸
を含まなければならない。その例は、無水フタル酸、イ
ソフタル酸、テレフタル酸、無水トリメリット酸、テト
ラブロム無水フタル酸、テトラクロル無水フタル酸、無
水ピロメリット酸などであるが、イソフタル酸、テレフ
タル酸、無水トリメリット酸が好ましい。あまり多く使
用すると水溶化または分散時に樹脂粘度が上昇する。
【0008】残りの酸成分としては、ヘキサヒドロ無水
フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、1,4−および
1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、無水マレイン
酸、無水コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライ
ン酸などがある。先に述べたように、少割合のヒドロキ
シカルボン酸例えば4−ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキ
シピバリン酸、12−ヒドロキシステアリン酸など、お
よびモノカルボン酸例えば安息香酸、t−ブチル安息香
酸などを含んでもよい。
【0009】本発明のポリエステル樹脂は、多価アルコ
ール成分として、全反応成分合計量の1〜30%,好ま
しくは2〜20%,特に3〜15%のヒドロキシル基末
端ポリアルカジエンジオール単独、その水素添加物単
独、またはその混合物を含まなければならない。これら
のジオールは、重合度5〜50の共役アルカジエンオリ
ゴマーまたはポリマーから誘導される。分子量は、1,
000〜4,000、特に1,500〜3,000の範
囲であることが好ましい。1,4−ポリイソプレンジオ
ール、1,4−および1,2−ポリブタジエンジオー
ル、それらの水素添加物が好ましい。市販品として、エ
ポール(水素化ポリイソプレンジオール,分子量186
0,平均重合度26,出光石油化学(株)製)、PIP
(ポリイソプレンジオール,分子量2,2000,平均
重合度34,出光石油化学(株)製)、ポリテールHA
(水素化ポリブタジエンジオール,分子量2,200,
平均重合度39,三菱化成工業(株)製、ポリテールH
(水素化ポリブタジエンジオール,分子量2,350,
平均重合度42,三菱化成工業(株)製)、R−45H
T(ポリブタジエンジオール,分子量2,270,平均
重合度42,出光石油化学(株)製)などがある。これ
らのジオールを多価アルコール成分の一部として使用す
ることにより、高い中和度において比較的低い粘度を与
える高分子量ポリエステル樹脂が得られる。しかしなが
らあまり多く使用すると満足な塗膜硬度が得られない。
【0010】残りの多価アル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、1,5−ペン
タンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,2−ジ
エチル−1,3−プロパンジオール、ネオペンチルグリ
コール、1,9−ノナンジオール、1,4−シクロヘキ
サンジメタノール、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチル
グリコールエステル、2−ブチル−2−エチル−1,3
−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジ
オール、2,2,4−トリメチルペンタンジオール、水
素化ビスフェノールAなどのジオール類、およびトリメ
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などの三価以上のポリオール
類がある。
【0011】アルキド樹脂の場合は、全反応成分の合計
重量の30%まで、好ましくは25%まで、特に10〜
20%の炭素数6以上の脂肪酸またはそれを含む油脂を
含まなければならない。これら油脂成分の例はヒマシ
油、アマニ油、脱水ヒマシ油、桐油、サフラワー油、大
豆油、トール油、ヤシ油、パーム核油およびそれらの脂
肪酸である。ヤシ油およびパーム核油が好ましい。
【0012】上記以外の反応成分として、カージュラE
(商品名:シエル化学製)などのモノエポキサイド化合
物、およびラクトン類がある。ラクトン類は多価カルボ
ン酸および多価アルコールのポリエステル鎖へ開環付加
してそれ自身ポリエステル鎖を形成する。その例として
は、β−プロピオラクトン、ジメチルプロピオラクト
ン、ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、ε−カプロ
ラクトン、γ−カプロラクトン、γ−カプリロラクト
ン、クロトラクトン、δ−バレロラクトン、δ−カプロ
ラクトンなどであるが、ε−カプロラクトンが好まし
い。その量は全反応成分の合計重量の3〜30%,好ま
しくは5〜20%,特に7〜15%である。ラクトンを
付加すると耐チッピング性が向上する。
【0013】ポリエステルの合成は、上記反応成分を常
法により窒素気流中、例えば150〜250℃で4〜1
0時間加熱し、縮合することによって行うことができ
る。その際触媒として、ジブチルスズオキサイド、三酸
化アンチモン、酢酸亜鉛、酢酸マンガン、酢酸コバル
ト、酢酸カルシウム、酢酸鉛、テトラブチルチタネー
ト、テトライソプロピルチタネートなどの公知の触媒を
使用することができる。反応成分は全量を一時に添加し
てもよいが、数回に分けて添加してもよい。
【0014】反応成分のモル比および反応条件は、得ら
れるポリエステル樹脂の酸価が10〜100,好ましく
は20〜50,水酸基価が30〜200,好ましくは5
0〜150,重量平均分子量が10,000〜200,
000,好ましくは25,000〜160,000に達
するように調節すべきである。
【0015】本発明のポリエステル樹脂は、樹脂酸価に
対して0.3〜1.2当量好ましくは0.5〜1.0当
量の塩基を含む水性媒体中に溶解または分散させること
ができる。塩基としては、アルカリ金属の水酸化物およ
びアンモニア水のような無機塩基、およびメチルアミ
ン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミ
ン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、イソプロピル
アミン、ジイソプロピルアミン、ジエチレントリアミ
ン、トリエチレンテトラミン、モノエタノールアミン、
ジエタノールアミン、2−アミノ−2−メチルプロパノ
ール、モルホリン、N−メチルモルホリン、N−エチル
モルホリン、ピペラジン、ジメチルエタノールアミン、
ジエチルエタノールアミン、ジメチルドデシルアミンな
どのアミンがある。トリエチルアミン、ジメチルエタノ
ールアミン、ジエチルエタノールアミンが好ましい。あ
まり過剰の塩基は貯蔵時樹脂の加水分解を促進するので
好ましくない。
【0016】樹脂の水溶液または水分散液は、硬化剤と
してブロックポリイソシアネート化合物または典型的に
はメラミン樹脂であるアミノプラスト樹脂と組合せて熱
硬化型の水系塗料とすることができる。これらの硬化剤
は塗料分野では周知であり、これ以上の説明は必要とし
ないであろう。
【0017】以下実施例により本発明を例証する。実施
例中「%」は重量基準による。
【0018】実施例1
【0019】加熱装置、攪拌機、窒素導入管及び分留塔
を有する反応容器にヤシ油155重量部、トリメチロー
ルプロパン248重量部、ジブチルスズオキサイド1.
7重量部を仕込み、乾燥窒素下で加熱を開始し原料を融
解させた後、210℃まで徐々に昇温し、エステル交換
させ冷却した。次いでイソフタル酸267重量部、アジ
ピン酸59重量部、ネオペンチルグリコール33重量
部、エポール(水素化ポリイソプレンジオール、分子量
=1860、平均繰り返し数n=26、出光石油化学
(株)製)41重量部を加え220℃まで徐々に昇温
し、脱水エステル化反応を行った。樹脂酸価10まで脱
水エステル化を行った後、150℃まで冷却し無水トリ
メリット酸40重量部を加え、樹脂酸価40まで反応さ
せ、140℃まで冷却し、更にε−カプロラクトンを加
えて1時間反応させ反応を終了した。得られたポリエス
テル樹脂にソルベッソ#150(芳香族炭化水素溶剤、
エッソ化学(株)製)75重量部、ブチルセロソルブ7
5重量部を加え、樹脂固形分83%のポリエステル樹脂
ワニスIを得た。得られたポリエステル樹脂は水酸基価
137、酸価37、数平均分子量2850(ポリスチレ
ン換算)、水トレランス0.8であった。
【0020】得られたポリエステル樹脂ワニスI,10
0重量部にジメチルエタノールアミン3.9重量部(カ
ルボキシル基総量の0.8当量)を加え混合したものに
イオン交換水103.6重量部を加え、水性ポリエステ
ル樹脂ワニスAを得た。得られた水性ポリエステル樹脂
ワニスは良好な水分散性を示し、不揮発分40%、スト
マー粘度が74KUであった。
【0021】得られた水性ポリエステル樹脂ワニスAと
ヘキサメトキシメチロールメラミン(固形分100%)
を固形分重量比70/30になるように配合したもの
に、触媒としてp−トルエンスルホン酸を0.5重量%
添加し、ブリキ板上に塗布し140℃で30分間焼き付
けた。得られた硬化塗膜は強固かつ平滑であった。
【0022】実施例2
【0023】上記配合を用い、実施例1と同様にしてポ
リエステル樹脂ワニスIIを得た。その特性を表1に示
す。
【0024】得られたポリエステル樹脂ワニスIIを表2
の配合で実施例1と同様にして水性ポリエステルワニス
Bを得た。その特性を表3に示す。
【0025】得られた水性ポリエステル樹脂ワニスB
と、メチルエチルケトオキシブロック化ヘキサメチレン
ジイソシアネート(ヌレート型、固形分80%)を固形
分重量比70/30に配合し、ジブチルスズジラウレー
トを1%添加し、ブリキ板上に塗布し、150℃で30
分間焼付けた。得られた硬化塗膜の特性を表5に示す。
【0026】実施例3〜7 原料の配合を以下のように変更し、実施例1と同様にし
てポリエステル樹脂ワニスIII 〜VII 、水性ポリエステ
ル樹脂ワニスC〜Gを調製し、硬化塗膜を試験した。ワ
ニスの特性および硬化試験の結果をそれぞれ表1,表3
および表5に示す。
【0027】原 料(実施例3) 重量部 ヤシ油 155 トリメチロールプロパン 248 イソフタル酸 267 アジピン酸 59 ネオペンチルグリコール 33 PIP* 41 無水トリメリット酸 40 ε−カプロラクトン 77 ジブチルスズオキサイド 1.7 ソルベッソ#150 75 ブチルセロソルブ 75 *ポリイソプレンジオール,分子量=2,400,平均
重合度34,出光石油化学(株)製
【0028】原 料(実施例4〜6) 重量部 ヤシ油 155 トリメチロールプロパン 248 イソフタル酸 267 アジピン酸 59 ネオペンチルグリコール 33 ジオール* 41 無水トリメリット酸 40 ε−カプロラクトン 77 ジブチルスズオキサイド 1.7 ソルベッソ#150 75 ブチルセロソルブ 75 *実施例4:ポリテールHA(水素化ポリブタジエンジ
オール、分子量=2,200,平均重合度39,三菱化
成工業(株)製) 実施例5:ポリテールH(水素化ポリブタジエンジオー
ル,分子量2,350,平均重合度42,三菱化成工業
(株)製) 実施例6:R−45HT(ポリブタジエンジオール,分
子量2,270,平均重合度42,出光石油化学(株)
製)
【0029】原 料(実施例7) 重量部 ヤシ油 155 トリメチロールプロパン 248 イソフタル酸 267 アジピン酸 59 ネオペンチルグリコール 33 エポール 41 無水トリメリット酸 40 ソルベッソ#150 68 ブチルセロソルブ 68
【0030】比較例1〜6 原料の配合を表2のように変更し、実施例1と同様にし
てポリエステル樹脂ワニスVIII〜XII ,水性ポリエステ
ル樹脂ワニスH〜Mを調製し、硬化塗膜試験を実施し
た。ワニスの特性および硬化試験の結果をそれぞれ表
2,表4および表5に示す。
【0031】
【表1】
【0032】
【表2】
【0033】
【表3】
【0034】
【表4】
【0035】
【表5】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 康弘 大阪府寝屋川市池田中町19番17号 日本ペ イント株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリエステル鎖を形成する全反応成分が、
    その合計量を基準とし、 (a)芳香族多価カルボン酸10〜60重量%、 (b)炭素数6以上の脂肪酸またそれを含む油脂0〜3
    0重量%、 (c)平均重合度5〜50のヒドロキシル基末端ポリア
    ルカジエンジオール単独、水添ポリアルカジエンジオー
    ル単独、またはその混合物1〜30重量%、 (d)残余は前記(a),(b),(c)以外の反応成
    分よりなり、 酸価10〜100,水酸基価30〜200、水トレラン
    ス1以下、重量平均分子量10,000〜200,00
    0を有し、塩基を含む水性媒体中に溶解または分散可能
    であることを特徴とするポリエステル樹脂。
  2. 【請求項2】前記(c)成分は、数平均分子量1,00
    0〜4,000のポリイソプレンジオール、ポリブタジ
    エンジオールまたはそれらの水素添加物である請求項1
    のポリエステル樹脂。
  3. 【請求項3】前記(d)成分として、ポリエステル鎖へ
    開環付加した全反応成分合計量の3〜30重量%を占め
    る環状ラクトンを含んでいる請求項1のポリエステル樹
    脂。
  4. 【請求項4】前記環状ラクトンはε−カプロラクトンで
    ある請求項3のポリエステル樹脂。
JP7255294A 1994-03-16 1994-03-16 水溶性または水分散性ポリエステル樹脂 Withdrawn JPH07252355A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7255294A JPH07252355A (ja) 1994-03-16 1994-03-16 水溶性または水分散性ポリエステル樹脂
AU14821/95A AU681935B2 (en) 1994-03-16 1995-03-14 Waterborne polyester paint
US08/404,569 US5597861A (en) 1994-03-16 1995-03-15 Waterborne polyester paint
CA002144688A CA2144688A1 (en) 1994-03-16 1995-03-15 Waterborne polyester paint
EP95103889A EP0673983B1 (en) 1994-03-16 1995-03-16 Waterborne polyester paint
DE69510843T DE69510843D1 (de) 1994-03-16 1995-03-16 Wässeriger Polyester-Lack

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7255294A JPH07252355A (ja) 1994-03-16 1994-03-16 水溶性または水分散性ポリエステル樹脂

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07252355A true JPH07252355A (ja) 1995-10-03

Family

ID=13492644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7255294A Withdrawn JPH07252355A (ja) 1994-03-16 1994-03-16 水溶性または水分散性ポリエステル樹脂

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07252355A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019167444A (ja) * 2018-03-23 2019-10-03 三菱ケミカル株式会社 ポリエステル樹脂及びトナー

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019167444A (ja) * 2018-03-23 2019-10-03 三菱ケミカル株式会社 ポリエステル樹脂及びトナー

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0134691B1 (en) Compositions curable at ambient or slightly elevated temperatures comprising a polyhxdroxy compound together with a specified epoxide/carboxylic anhydride crosslinking system
BE898099A (nl) Polyester en zijn gebruik in poederlakken.
US6218448B1 (en) Mixtures or pastes based on cellulose and the use thereof in coatings
US4368316A (en) Process for the preparation of high-solids rosin-modified polyesters
GB833122A (en) Improvements in or relating to the coating of metal surfaces
JPH10176136A (ja) 水性塗料組成物および塗膜形成方法
US4042547A (en) Environmentally harmless stoving lacquer systems based on alkyd resins containing condensed monohydric alcohols
US6630541B1 (en) Thixotropic agent based on an alkyd resin
US4719254A (en) Epoxy ester-modified alkyd resin enamel formulations
JPH10231454A (ja) 熱硬化性水性塗料組成物およびその塗装方法
US4022726A (en) Stoving lacquer systems having a high solids content and comprising an ε-caprolactone
CN110540795B (zh) 非异氰酸酯固化的溶剂型双组分涂料组合物
JP5546241B2 (ja) 分散ポリマー
CN113278139B (zh) 一种用于水性卷材底漆涂料的抗水解聚酯树脂及其制备方法
JPH07252355A (ja) 水溶性または水分散性ポリエステル樹脂
CN113388093B (zh) 一种用于水性卷材面漆涂料的抗水解聚酯树脂及其制备方法
US6620893B1 (en) Method of producing oxidative drying urethane-modified polyester dispersions and their use
JPH08311394A (ja) 水性ポリエステル樹脂ワニス組成物
JP4216906B2 (ja) ポリエステル樹脂組成物、樹脂硬化物及び塗料
JPS646222B2 (ja)
JPH08311396A (ja) 水性ベース塗料組成物および塗膜形成方法
JP3268409B2 (ja) 水性塗料組成物および塗膜形成方法
JPH0670205B2 (ja) 上塗り塗料用樹脂組成物
EP3856746B1 (en) Cyclic ether- and hydroxyl-containing compositions useful for producing fast dry alkyd polymers and methods for making such cyclic ether- and hydroxyl-containing compositions
US2893885A (en) Composition comprising esters of hydroxylated polybutadiene and process of preparing same

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20010605