JPH0770536A - Oh−価10〜100を有する室温で液状のヒドロキシルポリエステルを含有する、被覆物又は接着剤 - Google Patents

Oh−価10〜100を有する室温で液状のヒドロキシルポリエステルを含有する、被覆物又は接着剤

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JPH0770536A
JPH0770536A JP6172612A JP17261294A JPH0770536A JP H0770536 A JPH0770536 A JP H0770536A JP 6172612 A JP6172612 A JP 6172612A JP 17261294 A JP17261294 A JP 17261294A JP H0770536 A JPH0770536 A JP H0770536A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 被覆物又は接着剤 【構成】 OH−価10〜100を有する室温で液状の
ヒドロキシポリエステルを含有する被覆物及び/又は接
着剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、OH−価10〜100
を有する室温で液状のヒドロキシルポリエステルを含有
する被覆剤又は接着剤に関する。
【0002】
【従来の技術】米国特許第3375540号明細書か
ら、置換された無水コハク酸のアルキル−もしくはアル
キレン側鎖を有する室温で固体のポリエステルが公知で
あり、その際、側鎖は炭素原子を介して主鎖と結合して
いる。その融点は、かかるアルキル側鎖無しのポリエス
テルのそれよりもほんの僅か低いだけである。
【0003】その他のポリエステルは二量体−及び三量
体脂肪酸の基から生成した側鎖を有する。いわゆる二量
体脂肪酸は不飽和脂肪酸の縮合によって生成し、かつ常
に三量体脂肪酸及び単量体脂肪酸も含有する。二量体脂
肪酸の構造は炭素鎖の末端部に2個のカルボキシル基を
有し、かつシクロヘキセン環にもう2個の炭素鎖を有
し、その際シクロヘキセン環中及び1つの鎖中に二重結
合が含有されている。三量体脂肪酸は不飽和脂肪酸のも
う1つの分子とシクロヘキセン環の二重結合との反応に
より生じ、従って著しく分枝した不飽和トリカルボン酸
の特性を有する。かかるポリエステルは主鎖の著しい分
枝により実際に高められた溶融粘度を有し、かつ不飽和
基により不所望の反応性及び悪い光−及び酸化安定性を
有する。
【0004】米国特許第4423179号明細書及び西
ドイツ国特許公開公報第3401559号明細書による
かかるポリエステルを含有するアミノプラスト樹脂及び
ポリウレタンより成る被覆は、溶液からのみ塗布するこ
とができる。この西ドイツ国特許公開公報第34015
59号明細書に依り、モノカルボン酸が一緒にエステル
化される限り、著しい鎖分枝により低いガラス点及び粘
度は生じない。西ドイツ国特許公開公報第244192
1号明細書及び同第2507985号明細書に依り製造
したポリエステルも、低溶融性ではなく、加工の際には
溶剤を必要とし、その場合にはポリエステルの狭い分子
量分布及び著しい分枝は、カルボキシルポリエステルの
製造及びエポキシアルコール又はアルキレンオキシドと
の反応を経て行なわれる製法と同じく不利である。
【0005】被覆物及び/又は接着剤の製造のための公
知のポリエステルは部分的に高い分子量で高すぎる溶融
粘度及び高すぎるガラス転移温度を有する。従って、こ
のポリエステル又はこれから官能化化合物との反応によ
り製造される網状化可能な生成物を溶剤なしに又は少量
の溶剤と共に加工することは出来ないか又は極めて困難
である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って、網状化によ
り、すなわち官能化化合物との反応及びそうして得られ
る生成物の網状化により極めて弾性の物質になり、かつ
出来るだけ溶剤なしに又は少量の溶剤で加工され得るよ
うなポリエステルを開発することが課題である。このた
めには、室温で液状のポリエステル及び液状で官能化さ
れたポリエステルが得られる限り、従来の公知技術水準
に相応したポリエステルに比べて同時に分子量を保ちな
がら軟化点を下げることが必要であった。
【0007】同時に、被覆物及び/又は接着剤の脆化を
低温でも回避するために、出来るだけ低いガラス転移温
度を得ようと努力がなされた。
【0008】低いガラス転移温度は、脂肪族のジカルボ
ン酸を含有するポリエステルのためばかりでなく、物質
構成要素として屡々有利である芳香族ポリカルボン酸を
主に含有するものにも所望されたが、公知技術水準に依
る低いガラス転移温度は不可能である。
【0009】
【課題を解決するための手段】ところで、脂肪族の、す
なわち完全に又は極めて優勢的に飽和された側鎖が、エ
ステル−又はエーテル結合を介してポリエステルの主鎖
に結合されている場合に、提示された課題の要求が、驚
異的にも、しかも同時に充たされ得ることが判明した。
【0010】従って本発明の目的は、二官能性及び多官
能性出発物質よりなるOH−価10〜100を有する室
温で液状のヒドロキシルポリエステルを含有する被覆物
及び/又は接着剤であり、このヒドロキシポリエステル
は、三官能性又は多官能性カルボン酸及び/又はトリオ
ール又は多官能性ポリオール及び/又はヒドロキシジカ
ルボン酸のエステル−及び/又はエーテル結合を介して
ポリエステルの主鎖に沿って結合した、4〜36個のC
−原子の直鎖又は分枝鎖のアルキル側鎖を有し、この際
主鎖のエステルセグメント対アルキル側鎖のモル比は
1.0対0.02〜2.0であり、かつこれは0℃より
も小さい、殊に−20℃よりも小さいガラス転移点を有
することを特徴とする。
【0011】この際、ポリエステルのエステルセグメン
トとは、ジ−又はトリカルボン酸及びその炭化水素基と
しての
【0012】
【化1】
【0013】であると解され、その際、アルキル側鎖は
トリカルボン酸の第三のカルボキシル基を介して又はト
リオールの第三ヒドロキシル基を介して結合している。
【0014】アルキル側鎖がエステル−及び/又はエー
テル結合を介してポリエステルの主鎖に結合しなければ
ならないことに応じて、トリカルボン酸もしくは高級ポ
リカルボン酸及び場合によりトリオールもしくは高級官
能ポリオールが必然的に一緒に使用されねばならないと
しても、本発明によるポリエステルは非網状化であり、
かつ広汎に直鎖であり、すなわち主鎖の三官能性基によ
って制約された、比較的にほんの少しの鎖分枝を有する
非分枝鎖の主鎖から構成されている。
【0015】それに応じて新規のポリエステルは完全に
又は主に一種の櫛形構造(簡素化して見られる平坦な投
影で)、もしくは出来る限り規則的な、統計的配置のア
ルキル側鎖が、実際に直鎖で、かつ非分枝鎖のポリエス
テル主鎖から突出している構造を示す。
【0016】本発明によるポリエステルにおいてはアル
キル側鎖は、エステルセグメント中のトリカルボン酸又
は場合によりテトラカルボン酸又はトリオール又は場合
によりテトラオールの第三の官能基、すなわちカルボキ
シル基又はエーテル橋に結合しているモノカルボン酸基
又はモノアルカノール基から由来する。アルキル側鎖は
ポリエステルの主鎖に沿って実際に一様に結合してい
る、すなわちジ−もしくはポリカルボン酸、ジ−もしく
はポリオール及びジヒドロキシ−モノ−もしくはヒドロ
キシジカルボン酸よりなる主鎖のエステルセグメント
は、それに結合したモノカルボン酸もしくはモノアルコ
ールのアルキル基を有するカルボキシル−又はエーテル
基を少なくとも部分的に有する。
【0017】本発明において、出発物質としてトリカル
ボン酸もしくは高級のポリカルボン酸及びトリオールも
しくは高級のポリオールを、ジカルボン酸及びジオール
に付加的に使用するとしても、唯2個又はそれよりわず
かに多いポリエステル生成性成分の実際に1の官能性
が、ポリエステル主鎖中に存在すること、すなわちポリ
エステルの主鎖中に、ポリカルボン酸の2個のみのカル
ボキシル基もしくはポリオールの2個のみのヒドロキシ
ル基又はヒドロキシポリカルボン酸の平均して2個のみ
のポリエステル形成性ヒドロキシル−もしくはカルボキ
シル基が結合していることが必要である。トリカルボン
酸の第三カルボキシル基及びトリオールの第三OH−基
は、出発物質及び製造条件の選択に依り前記のアルキル
側鎖を有する。
【0018】従って本発明において、出発物質として常
用のジカルボン酸及びジオールもしくはヒドロキシカル
ボン酸の他に、殊に少なくとも三官能性カルボン酸のア
ルキルエステル、特にトリカルボン酸のモノエステル及
びテトラカルボン酸のジエステル、しかしながら又トリ
カルボン酸のジアルキルエステル及び場合により四官能
性カルボン酸のトリアルキルエステルもしくはトリオー
ルの脂肪族モノエステル及びテトラオールのジエステ
ル、しかしながら又トリオールの脂肪族カルボン酸のジ
エステル及びテトラオールの脂肪族カルボン酸のトリエ
ステルを使用することが意図されている。モノカルボン
酸のグリシジルエステル及びトリカルボン酸のモノ−〜
トリ−アルキルエステルが有利であり、この場合、ポリ
エステル形成の際にポリエステル中にモノカルボン酸の
アルキルエステル基が残留保持され、一方、その他のア
ルキルエステル基は常法で分離される。更に、モノカル
ボン酸のトリメチロールプロパンエステルが有利であ
る。しかしながら、本発明に依れば、特にポリカルボン
酸のモノエステルもしくはポリオールのモノカルボン酸
エステルの代りに、単一成分トリ−及びより高級のポリ
カルボン酸+モノアルコールもしくはトリオール又はよ
り高級のポリオール+モノカルボン酸から出発すること
も多くの場合に可能であり、ポリカルボン酸及びモノカ
ルボン酸もしくはポリオール及びモノアルカノールの組
合せすら可能である。この方法は有利ではない。
【0019】本発明において、アルキル側鎖の構成のた
めに、分枝鎖のアルコールをそのエステルの形で、又は
単一成分として又は分枝鎖のモノカルボン酸をそのエス
テルとして又は単一成分として使用することが明確に有
利である。
【0020】出発物質としては、公知の脂肪族ジ−、ト
リ−及び高級のポリカルボン酸、芳香族ジ−、トリ−及
びポリカルボン酸、ジヒドロキシ−モノカルボン酸及び
ヒドロキシジカルボン酸並びに前記のジ−及び高官能性
カルボン酸のモノ−及びジアルキルエステル、ジオール
及び高級のポリオールのモノ−もしくはジカルボン酸エ
ステルもしくはジモノカルボン酸エステル及びモノ−も
しくはジヒドロキシモノ−もしくはジカルボン酸のモノ
−もしくはジアルキルエステル並びにジオール及び高級
のポリオールのモノ−及びジアルキルエーテル並びにモ
ノカルボン酸及びモノアルカノール自体使用することが
できる。
【0021】ポリエステルの主鎖の構成のために、次の
二官能性及び多官能性のポリエステル形成性出発物質が
有利である:トリ−及び多官能性ポリカルボン酸とし
て、トリメリット酸、トリメシン酸、ヘメリット酸、ピ
ロメリット酸及びそのポリエステル形成性誘導体、並び
に極めて有利に無水トリメリット酸及びトリメリット酸
モノアルキルエステル並びにトリメリット酸−ジアルキ
ルエステル及び−トリアルキルエステル;ジカルボン酸
として、例えばテレフタール酸、ヘキサヒドロフタール
酸、テトラヒドロフタール酸、イソフタール酸、フター
ル酸及び2〜12個の炭素原子を有する脂肪族ジカルボ
ン酸、例えばアゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジ酸
並びにそのポリエステル形成性誘導体;トリオール及び
多官能性ポリオールとして、グリセリン、ペンタエリス
リット及び極めて有利にトリメチロールプロパン、トリ
メチロールエタン、ジ−トリメチロールプロパンエーテ
ル及びそのエステル及びエーテル、モノカルボン酸、特
にいわゆるベルサチック酸(Versaticsaur
e)のグリシジルエステル;モノ−もしくはジヒドロキ
シカルボン酸として、例えばヒドロキシコハク酸(リン
ゴ酸)及びジオールとしては、2〜6個の炭素原子を有
する脂肪族ジオール、例えばモノエチレングリコール又
はヘキサンジオール並びにエーテルジオール、例えばジ
エチレングリコール、トリエチレングリコール、分子量
1000を有するポリエーテル−グリコールまで。
【0022】アルキル側鎖の構成のために、直鎖又は分
枝鎖のアルカノール又は4〜36、殊に4〜18個の炭
素原子を有する脂肪族モノカルボン酸もしくは前記の三
官能性又は多官能性ポリオール、ポリカルボン酸又はヒ
ドロキシカルボン酸のモノ−又は場合によりジエステル
もしくはモノ−又は場合によりジエーテルが適当であ
る。
【0023】分枝鎖のアルカノール、特に2−エチルヘ
キサノール又は場合によりt−ブタノール並びに分枝鎖
の脂肪族モノカルボン酸、例えば2−エチルヘキサン
酸、イソノナン酸又は例えば9〜11個の炭素原子を有
するベルサチック酸の形のα,α−ジアルキルモノカル
ボン酸が好適である。
【0024】更に、飽和された、ポリエステル形成性出
発物質、すなわち飽和ジオール及びジカルボン酸、飽和
トリカルボン酸エステル又は場合によりトリカルボン
酸、飽和トリオール及び特にグリシジルエステル又は場
合によりグリセリンが明確に有利である。しかし不飽和
の出発物質をより少ない割合で、例えば無水マレイン酸
又はフマール酸約2モル%までを使用することもでき
る。
【0025】本発明に依る課題は、トリメリット酸−ト
リ−2−エチルヘキシルエステルの使用下で特に有利に
解決可能である。更に、トリメチロールプロパンモノエ
ステル、特に−モノ−2−エチルヘキシルエステルが有
利である。
【0026】本発明によるポリエステルにおいては、主
鎖のエステルセグメント対側鎖のモル比は1対0.02
〜2.0でなければならない。この際主鎖のエステルセ
グメントとは、ジオール基と結合したジカルボン酸基よ
りなる2−価の基と解され、このエステルセグメントが
その他のカルボキシル基又はヒドロキシル基を有する
か、又は持たないかについては考慮されない。1.0対
4.0のかかるモル比が考えられるが、テトラカルボン
酸のジアルカノールエステル及びテトラオールのジアル
カノールエステルよりなるポリエステル、特に直鎖のポ
リエステルは実現することは極めて困難である。それに
対して、平均してジカルボン酸基1個当りアルキル側鎖
1個及びジオール基1個当りアルキル側鎖1個を有する
前記のモル比1.0対2.0のポリエステル、例えばト
リメリット酸−モノ−2−エチルヘキシルエステル及び
トリメチロールプロパン−モノ−2−エチルヘキサン酸
エステルよりなるポリエステルは完全に製造可能であ
り、かつ重要である。1.0対0.05〜1.0の主鎖
のエステルセグメント対側鎖のモル比が有利である。本
発明に依るポリエステルは注目すべき特性を有する。特
に、ポリエステル鎖の分枝は充分に回避され、従って関
与のジオール及びジカルボン酸のみならず、全てのポリ
オールが平均して2個のヒドロキシル基がポリエステル
形成のために使用され、全てのポリカルボン酸は同様に
2個のカルボキシル基をポリエステル形成性で主鎖のエ
ステルセグメント中に含有保持し、かつヒドロキシカル
ボン酸中に同様に2個の官能基が主鎖のエステルセグメ
ントの生成のために寄与する。しかしながらポリエステ
ル鎖の僅少な鎖分枝は回避不可能であり、許容され得
る。
【0027】本発明によるポリエステルにおいては、ガ
ラス転移温度は殊に0℃以下、極めて有利にはマイナス
20℃以下である。
【0028】同時にポリエステルは広い分子量分布及び
分子量約1000〜約10000又はそれ以上を有し、
この際2000〜5000が有利である。OH−価はK
OH10〜100、殊に20〜60mg/gである。ポ
リエステルは20℃で液状である。ガラス温度はマイナ
ス10℃以下、むしろ主に実際にはそれ以下である。2
0℃における粘度(Pa.s)は70及び約5000の
間にある。
【0029】新規の側鎖−ポリエステルは、温度の極め
て僅かな上昇で粘度の実際的な降下が生じるという特別
な特性を有する。従って、その加工が溶剤なしに行ない
得るポリエステルを使用するという課題が解明される。
【0030】本発明におけるポリエステルはその構造に
基づき非晶質である。
【0031】例えばテレフタール酸及びエチレングリコ
ールより成るポリエステルは100℃で固体であり、か
つ芳香族ジカルボン酸の混合物の使用によっても実際に
降下され得ないガラス温度73℃を示すが、前記の課題
は、脂肪族ジカルボン酸成分又は脂肪族ポリカルボン酸
成分ばかりでなく、芳香族ジカルボン酸成分及びポリカ
ルボン酸成分でも、むしろ芳香族ポリカルボン酸成分だ
けでも解明され得ることは極めて重要である。
【0032】公知技術水準に依り、低いガラス転移温度
を有するポリエステルは脂肪族ジカルボン酸又はジオー
ルの高成分を有し、それにより接着剤としての適用の際
に極性表面、特に金属へのその接着性は極めて僅少であ
る。
【0033】本発明におけるポリエステルは、極めて高
い芳香族構成要素成分でも低い溶融粘度及び低いガラス
転移温度を同時に有し、かつ金属への優れた接着性を示
す。
【0034】前記のポリエステルのガラス転移温度は、
同じ芳香族ジカルボン酸成分で、公知のポリエステルの
それよりも実際に低い。
【0035】ガラス転移温度は、アルキル側鎖のモル含
量が高くなると共に、かつアルキル側鎖の長さが増すと
共に降下する。
【0036】この例を第1表に示す。しかしながらアル
キル側鎖がエステルセグメントのジカルボン酸成分又は
ジオール成分に結合しているかどうか、及び結合がエー
テル橋によって又はエステル基によって行なわれている
かどうかで特性の影響は僅かである。
【0037】本発明におけるポリエステルの実際に低め
られた溶融粘度は、溶剤の少ない又は溶剤無しの加工の
ために特に重要であり、この際、粘度を低くすることは
側鎖の数及び長さで調整することができる。従って軟化
剤又は反応性希釈剤の添加は、公知のポリエステルの場
合と異なり、省略することができる。
【0038】本発明によるポリエステルの適用のために
は、特にヒドロキシルポリエステルとしてのその特性が
基準となり、それにより反応性又は網状化可能な化合物
(本発明によるポリエステルは網状可能になる)、例え
ばイソシアネート、メラミン−又はベンゾグアナミン樹
脂、エポキシド、シランエステル等との反応が予知され
る。更にヒドロキシポリエステルとカルボン酸無水物と
の反応及び引続いて不飽和基での官能化後にエポキシド
又はポリオキサゾリンでの網状化及び過酸化物−又は放
射線硬化が行なわれ得る。
【0039】本発明によるポリエステルの特性に依り、
被覆物又は接着剤はより弾性に、かつより冷間安定性に
なる。本発明によるポリエステルより成る官能化生成物
は反応性接着剤として、特に同じ又は異なる品質の物
質、例えば金属、プラスチック、ガラス、セラミック、
皮革等の結合に使用可能であり、この際塗布するために
より低い温度が必要である。硬化した組成物は極めて良
好な弾性を同時に良好な強度で示す。前記のポリエステ
ルはその低いガラス転移温度に基づき液状ポリエステル
として特に上貼−及び圧感接着応用に好適であり、この
際、特に公知の液状エステルを用いるよりも極性基質へ
の良好な付着が達成される。更に接着力の度合はアルキ
ル側鎖の種類及び量により影響され得る。粘着性にする
樹脂、顔料、老化防止剤、充料、例えばシリカ、白堊等
の添加は可能である。
【0040】本発明によるポリエステルの製造のため
に、実際に2つの方法が行なわれ得る。モノカルボン酸
及びモノアルカノールを(ポリエステル形成の前に)三
−又は多官能性ジカルボン酸又はその無水物又はそのエ
ステル形成性誘導体、特にメチルエステルもしくは三−
又は多官能性ポリオールと反応させてモノエステル又は
場合によりジエステル又はモノエーテル又は場合により
ジエーテルにすることができる。この方法は特にエステ
ル化が困難なベルサチック酸において、及び場合により
分枝鎖のアルコール、例えば2−エチルヘキサノールに
おいても有利である。ベルサチック酸の取り込みは相応
する市販のグリシジルエステルの使用により可能であ
り、この際、殊に先ずジカルボン酸、例えば脂肪族ジカ
ルボン酸と、かつ第二工程で芳香族無水ジカルボン酸と
反応させ、その後にその他のポリエステル原料を添加す
ることができる。
【0041】第二に、モノカルボン酸及び/又はモノア
ルカノールがエステル化及びポリエステル形成の際に存
在することができ、この際、過剰量の一官能性の側鎖形
成性化合物が可能でありかつ有利である。エステル化及
びポリエステル形成は触媒により促進され得る。更にそ
の統計的分布は場合により降下されるエステル化温度及
び高められるエステル化時間により促進され得る。エス
テル化及びポリエステル形成の際の温度は、一般に18
0〜260℃、殊に200〜240℃である。重縮合の
終りでは、殊に圧力は10〜20ミリバールに下げられ
る。
【0042】トリカルボン酸アルキルエステル及びグリ
シジルベルサチック酸エステルの特に前もって生成した
エステル中の分枝鎖アルキル基は、重縮合の際に本発明
により実際に分離されない。モノアルカノールをトリカ
ルボン酸又はトリオールと一緒に、かつ脂肪族モノカル
ボン酸をトリオールと一緒に重縮合の際に使用するこ
と、かつそうしてアルキル側鎖を重縮合中に生成するこ
とは可能であるが、有利ではない。
【0043】しかし、相応するモノエステル又はモノエ
ーテル又はジ−及びトリエステルを前もって生成するこ
とは明らかに有利なことであり、これらにおいて1モル
当り1個を除いて全ての一官能性アルキル側鎖基が、分
離される。
【0044】トリメチロールプロパンは特にそのモノ−
〜トリエステルの形で有利である。
【0045】本発明によれば新規の側鎖ポリエステル中
で、エステルセグメントの90%又はそれ以上からはポ
リエステルセグメントより成る慣用の分枝鎖は由来しな
いことが有利である。
【0046】ポリエステルの製造の際には、トリカルボ
ン酸の第三官能基に結合したモノアルコールのアルキル
基及びトリオールの第三官能基に結合したモノカルボン
酸は分離されず、かつヒドロキシルポリエステル中に含
有されていることは検査可能であり、このことは簡単な
方法でエステル化及び重縮合の蒸留物の分析により行な
うことができる。
【0047】ジオール+トリオールもしくはそのエステ
ル又は誘導体の過剰量がジカルボン酸+トリカルボン酸
もしくはそのエステル又は誘導体に対して使用され、か
つ重縮合の進行と共に、ヒドロキシル価10〜100及
び酸価(SZ)5以下、殊に3以下、極めて有利には1
以下になるまで、ジオールの過剰量を除去する。
【0048】過剰量のジオールの最終量の除去及びOH
−価の最終値への降下の際には、撹拌機の停止により少
なくとも10倍程の急速な粘度上昇及び粘弾性物質の生
成が予想されるアルキル側鎖の分離による網状化は生じ
てはならない。かかる悪化したバッチは同じ方法で繰り
返されなければならず、この際、悪化したバッチの最後
に測定された値よりも5だけ高いOH−価が最終のOH
−価であり、又は場合により重縮合の最後の温度は10
℃程下げねばならず、もしくは圧力を40〜50ミリバ
ールに高めなければならない。
【0049】もう1つの方法は、例Ib)によるモノエ
ステル又はエステルの同モル量の代りにトリカルボン酸
トリアルキルエステル(例1参照)の使用である。
【0050】トリメチロールプロパン−モノエステル
(例Ia)及び特にグリシジルエステル、特に全てのベ
ルサチック酸のそれが極めて安定であると証された。
【0051】従って本発明に依るアルキル側鎖を有する
ヒドロキシルポリエステルの製造は、特許請求の範囲第
15項に依り、ポリエステル形成の際に過剰量で存在す
るジオールをポリエステル形成の間に除去する方法で、
二−及び多官能性出発物質から、OH−価10〜100
を有するポリエステルを製造する方法により行なわれ、
この方法は、二官能性のポリエステル形成性成分として
脂肪族ジオール及び脂肪族、環状脂肪族又は芳香族ジカ
ルボン酸、三官能性成分としてトリ−又はポリカルボン
酸、トリ−又はポリオール又はヒドロキシカルボン酸
を、そのポリエステル形成性誘導体及びモノアルカノー
ル及び/又は脂肪族モノカルボン酸を遊離の化合物とし
て又は三官能性のポリエステル形成性成分のエステルも
しくはエーテルとして使用し、この際、三官能性ポリエ
ステル形成性成分の第三又は高級カルボキシル−又はヒ
ドロキシル官能基少なくとも1個当りモノアルカノール
又は脂肪族モノカルボン酸1モル又はそれ以上が遊離化
合物又はエステルもしくはエーテルとして存在し、かつ
ポリエステルに変換されることを特徴とする。
【0052】ガラス点(Tg)の測定は、パーキン−エ
ルマー(Perkin−Elmer)社のMod.DS
C 1、示差熱量計で実施した。
【0053】末端基濃度は、ポール(H.Pohl)
著、アナリティカルケミストリイ(Analytic.
Chem.)第26巻(1954年)第1614頁に依
り、酸価SZ、ヒドロキシル価OHZ(両方ともKOH
mg/g)もしくはカルボキシル価C(COOH m
val/ポリマーkg)により測定する。
【0054】記載した分子量は、ゲル透過クロマトグラ
フィー(GPC)の測定及び含有される分子量の重心を
示す含有されるピークに基づく査定に基づく平均分子量
(M)もしくはOH−価から計算された平均分子量
(M)である。
【0055】電子線又は紫外線での網状化によりヒドロ
キシル基の10〜90%がメタクリル基又はアクリル基
により代えられた後に、新規のポリエステルを圧感接着
剤として使用することは特に有利である。紫外線の場合
には、例えばポリマース・ペイント・カラー・ジャーナ
ル(Polymers Paint ColourJo
urnal)第175巻(1985年4月)第247頁
〜第250頁による光増感剤を網状化の前に1%の量で
添加する。ポリエステルは、Fと記号した例に依り、も
う1個の、ヒドロキシル基と反応することができる基、
例えばイソシアネート基、エーテル基又はグリシジル基
を含有する自体任意のアクリル化合物及びメタクリル化
合物と反応させ、この際、グリシジルアクリレート及び
メタクリレートの場合には、先ず無水ジカルボン酸との
反応によりカルボキシルポリエステルを製造しなくては
ならない。
【0056】この際、圧感接着剤とは、紙、プラスチッ
ク等上の平面被覆物と解され、これらは特別な持続接着
特性を有する。
【0057】この有利な使用のために、特に特許請求し
たポリエステルが好適であり、それというのもこの方法
で、網状化の際に障害をおこす溶剤又は希釈剤を含有し
ない圧感接着剤を製造することができるからである。
【0058】
【実施例】 例1 装着塔、制御−並びに接点温度計を有する反応器中で、
撹拌及び窒素雰囲気下で無水トリメリット酸464g
(2.417モル)及び2−エチルヘキサノール990
g(7.615モル)から触媒としてのオクチレングリ
コールチタネート0.75gを用いたエステル化により
160〜210℃で5時間で、塔頂部温度約102℃の
保持下で、トリエステルを製造する。酸価<KOH 3
mg/gが達成される時に、ジエチレングリコール33
3g(3.142モル)を添加し、塔を閉鎖する。蒸留
橋に切り換えた後にエステル交換し、かつ200〜23
0℃で、蒸発物の温度が165℃を越えないように、2
−エチルヘキサノールを留去する。内部温度230℃で
蒸発物温度が<100℃に降下する際に真空にする(8
00ミリバールを300ミリバールに下げる)と、蒸発
物温度は100〜165℃の範囲にある。そうして最終
特性値が達成されるまでエステル交換する。次いで真空
を窒素ガスで解消し、生成物を冷却する。
【0059】 特性値:SZ <KOH 0.2mg/g OHZ KOH 40.0mg/g V20 88Pa.s Tg −38℃ M(平均) =4000〜5000 この際、バッチの蒸留物中に2−エチルヘキサノール6
76g及びジエチレングリコール84gが存在した。
【0060】製造した生成物中ではトリメリット酸1モ
ル当り2−エチレンヘキサノール1モルが結合し、かつ
アルキル側鎖として含有されていることが算出され、こ
のことは分析によって確認される。エステルセグメント
対アルキル側鎖の比率は1:1モルである。
【0061】このアルキル側鎖−ポリエステルの次のバ
ッチには蒸留物を2−エチルヘキサノールのための給源
として使用することができ、この際、ポリエステル生成
の際にはジエチレングリコール量をすでに添加した量に
相応して減少させる。
【0062】例2 ベルサチック酸10[シェル(Shell)社のカルデ
ュラ(Cardura)E10](2)のグリシジルエ
ステル13.57kgを装着塔、制御−並びに接点温度
計を有する反応器中で撹拌及び窒素雰囲気下で110℃
に加熱した。次いでグリシジルエステルにアジピン酸
4.35kg及びダイナポール(DYNAPOL)A1
V(登録商標)(1)67gを添加した。アジピン酸グリ
シジル生成は弱い実熱量下で行なわれ、これは140℃
への温度上昇になった。140℃の温度は30分間保た
れた。その後、無水フタール酸8.81kg及びジエチ
レングリコール5.52kgを添加した。反応器内容物
を1時間30分間で235℃に加熱した。235℃で5
時間後にオクチレングリコールチタネート22gを添加
し、かつ150ミリバールの真空にした。圧力は2時間
30分間以内で10ミリバールまで下げ、次いで更に5
ミリバールに下げた。この条件下で4時間後に、縮合を
真空の解消及び生成物の冷却により終了した。生成物は
SZ<KOH1mg/g及びOHZ KOH 40mg
/g並びに粘度V20=4350Pa.sを保持した。ガ
ラス転移温度は−15℃である。M(平均)=2800
〜3800。
【0063】蒸留物中には過剰量のジエチレングリコー
ルのみが見出されたが、実際にベルサチック酸は無かっ
た。従って、ベルサチック酸の基はアルキル側鎖として
ポリエステルのグリセリン基に結合しており、このこと
は分析により確認された。エステルセグメント対アルキ
ル側鎖の割合は1:0.53(モル)である。
【0064】注: (2) より少ない成分のエチル基を伴なう主にメチル
基によるα,α′−鎖分枝を有する総炭素数10のベル
サチック酸のグリシジルエステル。
【0065】(1) 酸化的分解の保護として、欧州公
開特許(EP−A1)第0117912号明細書によ
る、亜燐酸及びベルサチック酸10(シェル(Shel
l)社のカルデュラ(Cardura)(登録商標)1
0)のグリシジルエステル3モルより成る付加体。
【0066】例3 装着塔、制御−並びに接点温度計を有する反応器中に撹
拌及び窒素雰囲気下で同時に加熱して次のものを装入す
る:トリメチロールプロパン/2−エチルヘキサン酸−
モノエステル(例Ia)13.42kg、モノエチレン
グリコール1.88kg、ヘキサンジオール−1,6
(5.00kg)、アジピン酸7.37kg、イソフタ
ール酸8.38kg及びダイナポール(DYNAPO
L)A1V(登録商標)45g。
【0067】約140℃で水分離が開始し、これは塔頂
部温度(約105℃)の制御下で実施される。
【0068】2〜3時間後に最終温度240℃が達成す
る。5〜6時間後に蒸留物3.70kgが生成する。
【0069】オクチレングリコールチタネート15gを
添加し、真空にする。約3時間後に10ミリバールまで
への圧力減少で最終特性値が達成される。
【0070】真空を窒素ガスで解消し、生成物を冷却す
る。
【0071】特性値:SZ KOH 1mg/g
M(平均)=3200〜4800 OHZ KOH 33mg/g V20 948Pa.s Tg −34℃ 蒸留物中には過剰量のエチレングリコールが存在する
が、実際にヘキサンジオール及び2−エチルヘキサン酸
は存在しない。従って2−エチルヘキサン酸の基はアル
キル側鎖としてポリエステル中のトリメチロールプロパ
ン基に結合して存在し、このことは分析により確認され
る。エステルセグメント対アルキル側鎖の割合は1:
0.40モルである。
【0072】例4〜11並びに比較例A〜C 例11を次の様に実施する:モノエチレングリコール5
0.6g(0.817モル)及び2−エチルヘキサンジ
オール−1,3中の36.8%のチタン酸ブチル溶液
0.122gをトリメチロールプロパンの2−エチルヘ
キサン酸のモノエステル97.0g(0.35モル)と
共に、装着塔、温度計及び撹拌器を有する丸底フラスコ
中で窒素雰囲気下で加熱した。約80℃でジカルボン酸
混合物(C4〜C6)136g(1モル)を添加する。反
応水の分離が始まる際に30分間で温度を150℃まで
上げた。4時間後に、SZ KOH 14.5mg/g
で、240℃が達成した。更に60分間後にSZ KO
H 14.0mg/gとなった。真空100ミリバール
にし、かつ20ミリバールに下げた。3時間後に真空の
解消及び生成物の冷却により縮合を終了した。
【0073】生成物はSZ KOH 1.4mg/g及
びOHZ KOH 40mg/g及びガラス温度−20
℃以下を保持した。
【0074】例4〜10及び比較例A〜Cは、表1に得
られる成分から前記のモル比でかつ例11の場合と同様
の条件で製造し、この際、同じ過剰量のエチレングリコ
ールを使用する。重縮合は酸価2以下で、OH−価40
の達成で中止する。分子量(M)は2600〜3500
である。
【0075】例Ia 2−エチルヘキサン酸及びトリメチロールプロパンより
成るモノエステルの製造 2−エチルヘキサン酸165.6g(1.15モル)を
装着塔、温度計及び撹拌器を有する丸底フラスコ中で窒
素雰囲気下で加熱し、トリメチロールプロパン134.
0g(1.0モル)並びにベルサチック酸グリシジルエ
ステル及びH3PO3から製造した亜燐酸(H3PO3)の
エステル0.86g及び36.8%のチタン酸ブチル溶
液0.137gを添加した。60分間後に、反応水の分
離が開始して、185℃が達成された。
【0076】それから反応温度を255℃に上げた。反
応水93.6%が留去された後に、装着塔を除去し、下
方経路に切りかえた。SZ KOH 約6.2mg/g
の達成の際に、生成物の冷却により縮合を終了した。生
成物中にはトリメチロールプロパン1モル当り2−エチ
ルヘキサン酸1.0モルが含有されている。
【0077】例Ib トリメリット酸−2−エチルヘキシルエステル 1l入り丸底フラスコ中に、無水トリメリット酸193
g(1モル)及び2−エチルヘキサノール234g
(1.8モル)並びにオクチレングリコールチタネート
0.2gを前もって装入する。N2−導入及び撹拌下で
150℃に加熱し、この際、水分離が開始する。4時間
以内に温度を220℃に上げ、蒸留物をビグロー塔(V
igreux−Kolonne)を用いて分離し、この
際、塔頂温度は100〜105℃に達する。塔頂温度が
80℃以下に下がるまでの間浴温を保つ。生成物は酸価
KOH 150±10mg/gを有する。生成物中には
トリメリット酸1モル当り2−エチルヘキサノール1.
7モルが含有されている。
【0078】
【表1】
【0079】表1において: P S =フタール酸 TPS =テレフタール酸 A S =アジピン酸 I S =イソフタール酸 DCS =総炭素数4〜6(同一部の混合物)の脂肪族ジカルボン酸 MEG =(モノ−)エチレングリコール DEG =ジエチレングリコール H D =ヘキサンジオール−1,6 TTE =トリメリト酸−アルキルエステル G V =ベルサチック酸10のグリシジルエステル TMME =トリメチロールプロパン−モノエステル X =トリ−2−エチルヘキシルエステル XX =ベルサチック酸−10−エステル XXX =モノ−2−エチルヘキシルエステル X 2 =モノラウリルエステル X 3 =ココヤシ脂肪酸エステル 例12〜15 例2を繰り返すが、この際、グリシジルエステルの量を
変え、つまり0.02(例12)、0.20(例1
3)、0.40(例14)及び0.70(例15)に変
え、それによって生成物中に、例12においてはジエチ
レングリコール0.98モル%、次に0.80、0.6
0及び0.30モル%が含有されかつ例2に相応する過
剰量のジエチレングリコールはバッチに使用される。
【0080】グリシジルエステルの含量が上昇すると共
に、ガラス温度Tg及び粘度は下がる。
【0081】例16〜18 例3を繰り返すが、この際生成物中には、トリメチロー
ルプロパン−モノ−2−エチルヘキシルエステル5モル
%(例16)、20モル%(例17)及び50モル%
(例18)及び相応にMEG60モル%(例16)、4
5モル%(例17)及び15モル%(例18)が、かつ
それぞれ同じ割合でヘキサンジオール−1,6 35モ
ル%イソフタール酸50モル%及びアジピン酸50モル
%が含有されている。バッチ中に過剰量のMEGを添加
し、重縮合の進行と共に除去する。生成物はOHZ 4
0を有する。
【0082】例19 アジピン酸 60モル% 無水フタール酸 40モル% カルデュラ(Cardura)E10 33モル% ヘキサンジオール−1,6 55モル% ネオペンチルグリコール 12モル% より成るアルキル側鎖を有するポリエステル。
【0083】例2の方法に相応して、次の出発物質から
アルキル側鎖ポリエステルを製造した:ベルサチック酸
E10(カルデュラ(Cardura)E10)のグリ
シジルエステル=8.89kg;ヘキサンジオール−
1,6=7.66kg;ネオペンチルグリコール=1.
48kg及び酸成分アジピン酸=8.94kg;無水フ
タール酸=6.04kg並びにダイナポール(Dyna
pol)A1V(例2参照)=67g;オクチレングリ
コールチタネート=22.5g。
【0084】特性値SZ<1、OHZ=30、V20=7
95Pa.s、TG=−31℃ 例20 次の組成: アジピン酸 40モル% 無水フタール酸 40モル% イソフタール酸 20モル% カルデュラE10 33モル% ヘキサンジオール−1,6 50モル% ネオペンチルグリコール 17モル% のアルキル側鎖を有するポリエステル。
【0085】例2の方法に相応して次の出発物質からポ
リエステルを製造した:ベルサチック酸10(カルデュ
ラE10)のグリシジルエステル=8.78kg;ヘキ
サンジオール−1,6=6.89kg;ネオペンチルグ
リコール=2.07kg;アジピン酸=5.89kg;
無水フタール酸=5.97kg;イソフタール酸=3.
35kg並びにダイナポールA1V=67g及びオクチ
レングリコールチタネート=22.5g。
【0086】得られるポリエステルは次の特性値を有し
た: 酸価1以下、OHZ=38、V20=2610Pa.s、
TG=−22℃ 例21 次の組成: アジピン酸 100モル% ヘキサンジオール−1,6 35モル% モノエチレングリコール 25モル% エチルヘキシル酸のトリメチロールプロパン−モノエステル 40モル%。
【0087】例2の方法に相応して次の出発物質からポ
リエステルを製造した:アジピン酸=15.19kg;
ヘキサンジオール−1,6=4.97kg;モノエチレ
ングリコール=1.87kg;トリメチロールプロパン
−モノ−エチルヘキシルエステル(例Ia参照)=1
3.40kg並びにダイナポールA1V=30g及びオ
クチレングリコールチタネート=15g。
【0088】特性値:SZ1以下、OHZ=24、V20
=70.8Pa.s、TG=−50℃アクリレートでの
官能化のための例 例IIa IPDI/HEA−1:1−付加体の製造 100kgに対する原料: イソホロンジイソシアネート(IPDI) 65.68kg 2−ヒドロキシエチルアクリレート(HEA) 34.32kg ジブチル錫ジラウレート(DBTL) 50g 重合抑制剤 (2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール) 50g 反応器中にIPDI、DBTL及び重合抑制剤を前もっ
て装入し、かつ40℃に加熱する。HEAを撹拌下で3
時間で一様に供給する。直ちに発熱反応により温度は6
0℃に上昇し、これを温度80℃が越えないように冷却
するが50℃以下に下がらせない。HEA−添加が終了
した後に、NCO−含量が12.2%(2時間後)に下
がるまでの間、反応器内容物を60℃に保つ。20℃に
おける粘度8000〜12000Pa.s。生成物は短
時間では開放空気中で取り扱うことができるが、長時間
の貯蔵の際には空気湿気に対して閉鎖容器中で予防しな
ければならない。
【0089】アクリル化によるポリエステルの官能化 例F1 例2によるポリエステルを製造直後120℃に冷却し、
かつ真空を400ミリバールに調整するかもしくは例2
により完成したポリエステルを真空400ミリバールで
120℃に加熱する。撹拌下で、例2によるポリエステ
ル100kg当り、例IIaによる付加体12.5kg
を添加し、NCO−含量が0.2%以下に下がるまで1
時間撹拌する。
【0090】この反応により例2によるポリエステルの
ヒドロキシル基は元来OH−価40から50%に変換
し、従って今や全ヒドロキシル基の半分の代りにアクリ
レート基が存在する。かかる生成物をA50と付称す
る。
【0091】50℃における粘度114Pa.s TG
−5℃ 例F2及びF3 例F1に相応する方法で、例2によるポリエステルを例
IIaによる付加体7.5kg(例F2)と、かつ1
7.5kg(例F3)と例F1に相応して反応させる。
【0092】例F2においてはポリエステルの存在する
ヒドロキシル基の官能化30%である(生成物A3
0)。
【0093】50℃における粘度は192Pa.s、T
G−10℃である。
【0094】例F3の生成物は70%官能化されている
(生成物A70)。40℃における粘度310Pa.
s、TG−4℃である。
【0095】例F4 例F1の方法に依り、例1によるポリエステルを、ポリ
エステル100kg当り例IIaによる生成物12.5
kgと反応させる。ヒドロキシル基の50%の官能化を
有する生成物が生じる。50℃における粘度35Pa.
s、TG−32℃である。
【0096】例F5 例3によるポリエステルを例F1の方法に相応して例I
Iaによる付加体12.5kgと反応させる。50℃で
粘度88Pa.s、TG−25℃の官能化ポリエステル
が生成する。
【0097】例F6 例2に依るポリエステルを撹拌下で150℃に加熱し、
ポリエステル100kg当り無水フタール酸11.8k
gを混合する。30分間後にヒドロキシル価はKOH
17mg/gに下がり、一方酸価はKOH 18mg/
gに達する。それにメタクリル酸グリシジル9.1kg
並びにヒドロキノン50gを重合抑制剤として添加し、
更に30分間150〜170℃で撹拌下反応させる。生
成物を冷却し、容器から取り出す。酸価はKOH 2m
g/gであり、20℃における粘度は4500Pa.
s、TG−10℃である。
【0098】例F7 例2によるポリエステルを撹拌下で150℃に加熱す
る。ポリエステル100kg当りメチルアクリルアミド
グリコレート−メチルエーテル(MAGME)4.6k
g並びにp−トルオールスルホン酸50g及びヒドロキ
ノン50gを添加し、引続き更に50分間150℃で反
応させる。
【0099】そのヒドロキシル基の50%がアクリル化
されているポリエステルが得られる。20℃における粘
度4300Pa.s、TG−15℃。
【0100】例F8 樹脂添加物 例F2による官能化ポリエステルを800部の量でポリ
ビニルメチルエーテル(BASF社のルトナール(Lu
tonal)M40)200部と70℃で捏和機中で均
質化する。
【0101】紫外線での網状化が実施される限り、その
後にメルク(Merk)社の1%ダロクール(Daro
kur)1173を光重合開始剤として加える。
【0102】官能化ポリエステルよりなる圧感接着剤へ
の網状化 V1−電子線網状化 80g/m2の紙上に、又は相応のプラスチック箔上
に、例Fで挙げた官能化ポリエステルの1種を100℃
で塗布重量20g/cm2でドクターを用いて塗布し、
電子線照射装置(エネルギーサイエンスイント(Ene
rgy Science Int.)社エレクトロカー
テン(Elektrocurtain))を用いて線用
量3Mラドで網状化する。
【0103】V2−紫外線網状化 V1に挙げた塗布法及びそこで挙げたポリエステルを同
じ方法でかつ同じ温度で使用し、その際光重合開始剤と
して常に1%ダロクール(Darokur)1173
(メルク社)を官能化ポリエステル中に分配する。
【0104】網状化は、紫外線照射装置、製造者:ザイ
マー(Theimer)社を用いて放射電力100W/
cmで照射時間0.5秒間により行なわれる。
【0105】官能化ポリエステルが前記の低い粘度を有
する限り、50℃から上の塗布温度を選択することもで
きる。
【0106】そうして得られた圧感接着剤の特性を次の
表に挙げる。
【0107】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス フーバー ドイツ連邦共和国 ローマール イム コ レスガルテン 68 (72)発明者 ギゼルハー フランツマン ドイツ連邦共和国 ヴイテン マルケルベ ンヘーエ 22 (72)発明者 ベルント エルメンターラー ドイツ連邦共和国 ドルトムント ヘラー シユトラーセ 56

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二官能及び多官能出発物質よりなるOH
    −価10〜100を有する室温で液状のヒドロキシルポ
    リエステルにおいて、三−又は多官能カルボン酸及び/
    又はトリオール又は多官能ポリオール及び/又はヒドロ
    キシジカルボン酸のエステル−及び/又はエーテル結合
    を介して、ポリエステルの主鎖に沿って結合した直鎖又
    は分枝鎖の4〜36個のC−原子を有するアルキル側鎖
    を有し、その際、主鎖のエステルセグメントとアルキル
    側鎖とのモル比は1.0対0.02〜2.0であり、か
    つ0℃よりも低いガラス転移温度を有することを特徴と
    する、OH−価10〜100を有する室温で液状のヒド
    ロキシルポリエステルを溶剤不含の形で又は溶剤の少な
    い形で含有することを特徴とする、被覆剤又は接着剤。
  2. 【請求項2】 架橋剤と一緒になった接着剤であるか又
    は架橋可能な化合物との反応の後の反応性接着剤であ
    る、特許請求の範囲第1項記載の接着剤。
  3. 【請求項3】 ヒドロキシル基の10〜90%のメタク
    リル−又はアクリル化合物との反応及び(メタ)アクリ
    ル末端基の形成及びUV−又はES−線による(メタ)
    アクリル基の架橋による、架橋の後に残る接着力を有す
    る圧感接着剤である、特許請求の範囲第1項記載の接着
    剤。
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