JPH0822908B2 - High molecular weight unsaturated polyester resin - Google Patents

High molecular weight unsaturated polyester resin

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JPH0822908B2
JPH0822908B2 JP6204691A JP6204691A JPH0822908B2 JP H0822908 B2 JPH0822908 B2 JP H0822908B2 JP 6204691 A JP6204691 A JP 6204691A JP 6204691 A JP6204691 A JP 6204691A JP H0822908 B2 JPH0822908 B2 JP H0822908B2
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molecular weight
unsaturated
mol
acid
polyester resin
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栄一郎 滝山
勇 新倉
隆夫 穂刈
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Showa Highpolymer Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、数平均分子量5000
以上の不飽和アルキッドおよびこれから得られる不飽和
ポリエステル樹脂に関するものである。
The present invention has a number average molecular weight of 5,000.
The present invention relates to the above unsaturated alkyd and the unsaturated polyester resin obtained therefrom.

【0002】[0002]

【従来の技術および課題】一般に、α,β−不飽和多塩
基酸またはその酸無水物、代表的には無水マレイン酸、
フマル酸に、飽和多塩基酸あるいは不飽和環状脂肪族多
塩基酸またはその酸無水物を併用し、多価アルコール類
とエステル化して得られる不飽和アルキッドを、これと
共重合可能なモノマーに溶解して不飽和ポリエステル樹
脂とすることは、よく知られていることである。この不
飽和ポリエステル樹脂は、繊維強化プラスチックス(F
RP)、塗料、注型等すこぶる広い範囲にわたって利用
されており、その生産量は年間20万トンを越える迄に
至っている。このように工業的に重要な不飽和ポリエス
テル樹脂ではあるが、その直接の構成要素である不飽和
アルキッドの数平均分子量は、熱硬化性樹脂の例にもれ
ず、高々1000〜2500位のものであって、300
0を越えるものは見当たらない、といっても過言ではな
かった。その原因は、従来の多塩基酸またはその酸無水
物と多価アルコールとの直接エステル化法では、前記以
上の数平均分子量にしようとしても、ゲル化して達成が
不可能であったからに他ならない。熱可塑性ポリエステ
ルの合成にあたって、一般的な脱グリコール反応、すな
わち250℃以上の高温、1mmHg以下の高減圧、金属化
合物触媒の利用は試みられたケースはあるかも知れず、
本発明者らもこの条件で高分子量化不飽和アルキッド合
成を試みたが、重合防止剤の多量添加でもゲル化が避け
られず失敗に終わった。熱可塑性ポリエステルの合成と
して一般的な条件では、熱硬化性の不飽和アルキッドを
合成することができず、両者の間には本質的な差のある
ことが明らかであり、またこの方法で高分子量不飽和ア
ルキッド合成に成功したと公表されたケースも見当たら
ない。例えば、熱可塑性ポリエステルにあっては、図
1、図2に見られるように、反応条件の最適時期を過ぎ
れば、数平均分子量、重量平均分子量共に減少する。つ
まり分解反応が起こっていることを示唆している。これ
に反して、不飽和アルキッドにあっては図3に示される
ように、数平均分子量は最高値よりやゝ低下した段階で
一定値となるのに反して、重量平均分子量は図4に見ら
れるように増大の一途をたどっている。これは分解と同
時に不飽和アルキッド同志の架橋が行われていることを
物語るものであり、これらをみても反応上に本質的な差
があることが明らかである。
2. Description of the Related Art Generally, α, β-unsaturated polybasic acid or its acid anhydride, typically maleic anhydride,
Fumaric acid, saturated polybasic acid or unsaturated cycloaliphatic polybasic acid or its acid anhydride is used together, and unsaturated alkyd obtained by esterification with polyhydric alcohols is dissolved in a monomer copolymerizable therewith. It is well known to make unsaturated polyester resin. This unsaturated polyester resin is a fiber reinforced plastic (F
RP), paints, casting, etc. are used in a very wide range, and the production amount reaches to over 200,000 tons per year. Thus, although it is an industrially important unsaturated polyester resin, the number average molecular weight of the unsaturated alkyd, which is a direct constituent thereof, is at most 1000 to 2500 as in the case of the thermosetting resin. There is 300
It was no exaggeration to say that there was nothing more than zero. The cause is nothing but the conventional direct esterification method of a polybasic acid or its acid anhydride and a polyhydric alcohol, even if trying to achieve a number average molecular weight higher than the above, gelation could not be achieved. . In the synthesis of thermoplastic polyester, there may be cases where a general deglycolization reaction, that is, a high temperature of 250 ° C. or higher, a high reduced pressure of 1 mmHg or less, and the use of a metal compound catalyst were tried,
The present inventors also tried to synthesize a high molecular weight unsaturated alkyd under these conditions, but even if a large amount of a polymerization inhibitor was added, gelation was unavoidable and it ended in failure. Under the general conditions for the synthesis of thermoplastic polyesters, it is clear that thermosetting unsaturated alkyds cannot be synthesized, and there is an essential difference between the two. I can't find any cases where it was announced that the unsaturated alkyd synthesis was successful. For example, in the case of thermoplastic polyester, as shown in FIGS. 1 and 2, both the number average molecular weight and the weight average molecular weight decrease after the optimum reaction conditions. In other words, it suggests that a decomposition reaction is occurring. On the contrary, in the unsaturated alkyd, as shown in FIG. 3, the number average molecular weight becomes constant when it is slightly lower than the maximum value, whereas the weight average molecular weight is seen in FIG. It has been increasing steadily. This shows that the unsaturated alkyds are cross-linked simultaneously with the decomposition, and it is clear that there is an essential difference in the reaction from these viewpoints.

【0003】[0003]

【課題を解決するための手段】本発明者らは種々検討の
結果、次の方法により、数平均分子量5000以上の不
飽和アルキッドを得る方法を見いだした。すなわち、本
発明の第1は、[A](1)α,β−不飽和多塩基酸ま
たはその酸無水物を一成分として含み、その使用割合
が、併用される飽和または不飽和の多塩基酸(またはそ
の酸無水物)との合計100モル%に対して10モル%
以上であるもの、および(2)760mmHgにおける沸点
が300℃以下の多価アルコールを、併用される多価ア
ルコールの合計100モル%に対して50モル%以上含
有する多価アルコール、とをエステル化したのち脱グリ
コール反応することにより得られる、数平均分子量が5
000以上で、実質的に末端基がヒドロキシル基である
不飽和アルキッドに、[B] 無水トリメリト酸を、
[A]の不飽和アルキッド中のヒドロキシル基に対して
10モル%以上反応させて得られる、末端基の10モル
%以上が、式(1)
As a result of various investigations, the present inventors have found a method for obtaining an unsaturated alkyd having a number average molecular weight of 5000 or more by the following method. That is, the first aspect of the present invention comprises [A] (1) an α, β-unsaturated polybasic acid or an acid anhydride thereof as a component, and the use ratio thereof is a saturated or unsaturated polybasic acid used in combination. 10 mol% based on the total of 100 mol% with the acid (or its acid anhydride)
And the above, and (2) polyhydric alcohol having a boiling point of 300 ° C. or less at 760 mmHg of 50 mol% or more based on 100 mol% in total of the polyhydric alcohol used in combination with Then, the number average molecular weight obtained by deglycolization reaction is 5
000 or more, to the unsaturated alkyd having a hydroxyl group as a terminal group, [B] trimellitic anhydride is added to
10 mol% or more of the terminal groups obtained by reacting 10 mol% or more with respect to the hydroxyl group in the unsaturated alkyd of [A] is represented by the formula (1)

【0004】[0004]

【化2】 Embedded image

【0005】の基によって占められていることを特徴と
する不飽和アルキッド、に関するものである。また本発
明の第2は、前記のようにして得られた不飽和アルキッ
ドに、これと共重合することのできるモノマーを配合し
た、高分子量不飽和ポリエステル樹脂に関するものであ
る。
An unsaturated alkyd characterized by being occupied by the group A second aspect of the present invention relates to a high molecular weight unsaturated polyester resin in which the unsaturated alkyd obtained as described above is blended with a monomer that can be copolymerized with the unsaturated alkyd.

【0006】さらに詳しくは本発明は、まず[A]段階
において、(1)α,β−不飽和多塩基酸またはその酸
無水物を一成分として含み、任意の飽和あるいは不飽和
の多塩基酸またはその酸無水物を併用し、(2)多価ア
ルコールとエステル化して得られる酸価が15以下で数
平均分子量が500以上のヒドロキシルポリエステル1
00重量部に、0.01重量部以上の有機チタン化合物
触媒を加え、5mmHg以下の減圧下、脱グリコール反応を
行わせて、数平均分子量5000以上の高分子量不飽和
アルキッドを合成する。この[A]段階の反応の際、
α,β−不飽和多塩基酸(またはその酸無水物)の使用
割合を、多塩基酸(またはその無水物)全体の10モル
%以上とする。また、この反応に使用する多価アルコー
ルとして、沸点が300℃/760mmHg以下の種類のも
のが、使用される全多価アルコールの50モル%以上と
する。α,β−不飽和多塩基酸(またはその無水物)の
使用割合を10モル%以上と限定した理由は、10モル
%未満では、物性、特に硬化樹脂の機械的性質が急速に
低下し、硬化性もまた悪化して、完全硬化し難くなるか
らである。多価アルコールの沸点を規定した理由は、こ
れ以上の高沸点の多価アルコールが多いと、脱グリコー
ル反応が起こり難くなり、高分子量化が困難になるから
である。脱グリコール反応の期待できない高沸点多価ア
ルコールは、50モル%以下の使用割合でのみ使用する
ことができる。
More specifically, in the present invention, first, in the step [A], (1) an α, β-unsaturated polybasic acid or an acid anhydride thereof is contained as a component, and any saturated or unsaturated polybasic acid is contained. Alternatively, (2) a hydroxyl polyester 1 having an acid value of 15 or less and a number average molecular weight of 500 or more, which is obtained by esterifying with a polyhydric alcohol in combination with the acid anhydride.
0.01 part by weight or more of an organotitanium compound catalyst is added to 00 parts by weight, and a deglycolization reaction is performed under a reduced pressure of 5 mmHg or less to synthesize a high molecular weight unsaturated alkyd having a number average molecular weight of 5000 or more. During this [A] stage reaction,
The proportion of the α, β-unsaturated polybasic acid (or its acid anhydride) used is 10 mol% or more of the entire polybasic acid (or its anhydride). As the polyhydric alcohol used in this reaction, one having a boiling point of 300 ° C./760 mmHg or less is 50 mol% or more of the total polyhydric alcohol used. The reason why the use ratio of the α, β-unsaturated polybasic acid (or its anhydride) is limited to 10 mol% or more is that when it is less than 10 mol%, the physical properties, particularly the mechanical properties of the cured resin, are rapidly lowered, This is because the curability also deteriorates and it becomes difficult to completely cure. The reason for defining the boiling point of the polyhydric alcohol is that if there are many polyhydric alcohols having a higher boiling point than this, the deglycolization reaction becomes difficult to occur and it becomes difficult to increase the molecular weight. The high boiling point polyhydric alcohol which cannot be expected to undergo a deglycolization reaction can be used only at a use ratio of 50 mol% or less.

【0007】次に[B]段階において、不飽和アルキッ
ドの分子末端を無水トリメリト酸で変性する。その理由
および効果は次のとおりである。一般の、エステル化に
より合成される低分子量の不飽和アルキッドが、カルボ
キシル基とヒドロキシル基とを末端基として有するのに
比較して、[A]のように脱グリコール反応により高分
子量化をはかる場合は、必然的に、高分子量不飽和アル
キッドの末端基はほゞヒドロキシル基となる。ヒドロキ
シル基が末端基であっても差し支えない用途、例えば注
型、などにあってはそのまゝでも良いが、少なくともそ
の一部がカルボキシル基でなければ、実用上差し支える
場合もある。例えば、SMC(Sheet Molding Compoun
d)、BMC(BulkMolding Compound)のように、末端
カルボキシル基と2価金属の酸化物、水酸化物と反応さ
せ、分子量を増大させて成形材料とするケース等がそう
である。しかし末端ヒドロキシル基の一部をカルボキシ
ル化するために、一般の多塩基酸を加えてエステル化す
るのでは、不飽和アルキッドの分解による低分子量化を
招く危険性があり、実用上問題がある。本発明者らは、
次式(2)の無水トリメリト酸
Next, in step [B], the molecular end of the unsaturated alkyd is modified with trimellitic anhydride. The reasons and effects are as follows. In comparison with general low-molecular weight unsaturated alkyds synthesized by esterification having a carboxyl group and a hydroxyl group as terminal groups, a high molecular weight is obtained by deglycolization reaction as in [A]. Inevitably, the end groups of high molecular weight unsaturated alkyds are mostly hydroxyl groups. It may be used even if the hydroxyl group is a terminal group without any problem, for example, casting, but it may be practically supported if at least a part of the hydroxyl group is not a carboxyl group. For example, SMC (Sheet Molding Compoun
This is the case, for example, in the case of d) and BMC (Bulk Molding Compound), in which a terminal carboxyl group is reacted with an oxide or hydroxide of a divalent metal to increase the molecular weight to obtain a molding material. However, if a general polybasic acid is added for esterification in order to carboxylate a part of the terminal hydroxyl group, there is a risk of lowering the molecular weight due to decomposition of the unsaturated alkyd, which is a practical problem. We have
Trimellitic anhydride of the following formula (2)

【0008】[0008]

【化3】 Embedded image

【0009】を必要な温度で所定量加え、さらに5mmHg
以下の減圧で処理することによって、分子量の低下を生
ずることなく、末端ヒドロキシル基の一部または全部を
変性して、次式(3)のように、
Add a predetermined amount at the required temperature, and further add 5 mmHg
By treating with the following reduced pressure, a part or all of the terminal hydroxyl groups are modified without decreasing the molecular weight, and as shown in the following formula (3),

【0010】[0010]

【化4】 [Chemical 4]

【0011】それぞれメタ位置にカルボキシル基を有す
るベンゼンジカルボン酸の形とすることが可能なことを
見出した。従来からの低分子量不飽和アルキッドの末端
基をこのような形にすると、末端基の比率が高くなり過
ぎ、結果として得られた不飽和ポリエステル樹脂の耐
水、耐アルカリ性を損なう他、フィラーとの混和性を悪
化させ、混練物が固化して成形不可能なものとなる。し
かしながら、本発明による数平均分子量5000以上の
高分子量不飽和アルキッドにあっては、末端基の比率が
低下するので、このような欠点は軽減される。その結
果、高分子量で、フィラーとの混和性も良く、機械的特
性、耐薬品性にも優れた不飽和ポリエステル樹脂を得る
ことができる。
It has been found that it is possible to form benzenedicarboxylic acids each having a carboxyl group at the meta position. When the terminal group of the conventional low molecular weight unsaturated alkyd is formed into such a shape, the ratio of the terminal group becomes too high, resulting in impaired water resistance and alkali resistance of the resulting unsaturated polyester resin, and mixing with a filler. As a result, the kneaded material is solidified and becomes unmoldable. However, in the high molecular weight unsaturated alkyd having a number average molecular weight of 5,000 or more according to the present invention, the ratio of the terminal groups is lowered, so that such a defect is alleviated. As a result, it is possible to obtain an unsaturated polyester resin having a high molecular weight, good miscibility with the filler, and excellent mechanical properties and chemical resistance.

【0012】本発明による高分子量不飽和アルキッドを
合成する多塩基酸の原料は、従来の不飽和アルキッド製
造のそれと異なるところはない。それらの使用原料とし
ては、例えば次のようなものがあげられる。 (イ)α,β−不飽和多塩基酸およびその酸無水物とし
ては、実用的には無水マレイン酸、フマル酸、イタコン
酸等がある。 (ロ)飽和または不飽和多塩基酸類(またはその酸無水
物)としては、ベンゼン核を有するものとして、無水フ
タル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ならびにジメチ
ルエステル等が、また脂肪族環状多塩基酸またはその酸
無水物として、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテト
ラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、エ
ンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルエンド
メチレンテトラヒドロ無水フタル酸、ヘット酸等が、さ
らに脂肪族ジカルボン酸として、コハク酸、アジピン
酸、アゼライン酸、セバシン酸等があげられる。含ハロ
ゲン酸としてはヘット酸の他にテトラクロロ無水フタル
酸、テトラブロム無水フタル酸等がある。
The raw material of the polybasic acid for synthesizing the high molecular weight unsaturated alkyd according to the present invention is no different from that for the conventional production of unsaturated alkyd. Examples of the raw materials to be used include the following. (A) As the α, β-unsaturated polybasic acid and its acid anhydride, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid and the like are practically used. (B) Saturated or unsaturated polybasic acids (or acid anhydrides thereof) include those having a benzene nucleus, such as phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, and dimethyl ester, and aliphatic cyclic polybasic acids. Or as the acid anhydride thereof, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, methylendomethylenetetrahydrophthalic anhydride, het acid, and the like, further as an aliphatic dicarboxylic acid, Examples thereof include succinic acid, adipic acid, azelaic acid and sebacic acid. Examples of the halogen-containing acid include tetrachlorophthalic anhydride, tetrabromophthalic anhydride, and the like, in addition to hettic acid.

【0013】沸点が300℃/760mmHg以下の多価ア
ルコールには、例えば、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレング
リコール、ブタンジオール1,3、ブタンジオール1,
4、ネオペンチルグリコール、2,エチル−2メチルプ
ロパンジオール1,3、ペンタンジオール1,5、ヘキサ
ンジオール1,6、さらに、アルキレンモノエポキシ化
合物としては、エチレンオキシド、プロピレンオキシ
ド、エピクロロヒドリン、フェニルグリシジルエーテ
ル、アリルグリシジルエーテル等があげられる。高沸点
で、グリコール交換し難い次のような種類の多価アルコ
ールは、50モル%以下の併用の形で利用することがで
きる。すなわち、高沸点の多価アルコールの例として
は、水素化ビスフェノールA、ビスフェノールAエチレ
ンオキシド付加物、ビスフェノールAプロピレンオキシ
ド付加物、グリセリンジアリルエーテル、トリメチロー
ルプロパンモノまたはジアリルエーテルがあげられる。
Polyhydric alcohols having a boiling point of 300 ° C./760 mmHg or less include, for example, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, butanediol 1,3, butanediol 1,3.
4, neopentyl glycol, 2, ethyl-2 methylpropanediol 1,3, pentanediol 1,5, hexanediol 1,6, and further, as alkylene monoepoxy compounds, ethylene oxide, propylene oxide, epichlorohydrin, phenyl Examples thereof include glycidyl ether and allyl glycidyl ether. The following types of polyhydric alcohols, which have a high boiling point and which are difficult to exchange with glycol, can be used in a combined form of 50 mol% or less. That is, examples of the high boiling point polyhydric alcohol include hydrogenated bisphenol A, bisphenol A ethylene oxide adduct, bisphenol A propylene oxide adduct, glycerin diallyl ether, and trimethylolpropane mono- or diallyl ether.

【0014】本発明による高分子量不飽和アルキッドの
合成は、第一段階としてエステル化、第二段階として脱
グリコール反応により行われ、さらに第三段階として無
水トリメリト酸の添加によるカルボキシル化がある。第
一段階のエステル化は常法に従い、不活性気流中160
〜230℃の温度にて行われ、酸価15以下、望ましく
は10以下で実質的にヒドロキシルポリエステルを合成
することで行われる。この時の数平均分子量は500以
上であることは前述したとおりである。第二段階の脱グ
リコール反応(エステル交換反応)は、触媒の存在下、
5mmHg望ましくは1mmHg以下の高減圧下で行われる。こ
の時酸価が15を超えると、脱グリコール反応が十分に
行われず、結果として所望の高分子量不飽和アルキッド
を合成することは困難なものとなる。触媒としては、チ
タンの有機化合物が利用可能である。例えばテトラブチ
ルチタネート、テトラプロピルチタネート、チタンのア
セチルアセトネートである。使用量はヒドロキシルポリ
エステル100重量部に対して0.01〜0.5重量部、
望ましくは0.1〜0.3重量部位である。カルボキシル
基の割合は、末端基全体のモル%で10モル以上であ
る。これ以下ではカルボキシル基を導入した実質的な意
味に乏しい。最も適当な範囲は、用途により相違するの
は当然であるが、30モル%以上90モル%以下であ
る。当然のことながら、単位重量当りの末端基の数は分
子量により相違するので、本発明でいう数平均分子量
は、GPC(カラム Showdex,No.KF−805タイ
プ、排除限界分子量ポリスチレンで4×106)測定に
よる平均分子量の両末端がヒドロキシル基であるとし
て、所望量のカルボキシル基を導入するに必要な多塩基
酸無水物を、脱グリコール反応終了時に、反応温度で加
えることにする。
The synthesis of the high molecular weight unsaturated alkyd according to the present invention is carried out by esterification as the first step, deglycolization reaction as the second step, and carboxylation by addition of trimellitic anhydride as the third step. The first-stage esterification is carried out according to a conventional method in an inert gas stream at 160
It is carried out at a temperature of ˜230 ° C. and is carried out by substantially synthesizing a hydroxyl polyester with an acid value of 15 or less, preferably 10 or less. As described above, the number average molecular weight at this time is 500 or more. The deglycolization reaction (transesterification reaction) in the second step is carried out in the presence of a catalyst,
It is carried out under a high reduced pressure of 5 mmHg, preferably 1 mmHg or less. At this time, if the acid value exceeds 15, the deglycolization reaction is not sufficiently carried out, and as a result, it becomes difficult to synthesize the desired high molecular weight unsaturated alkyd. As the catalyst, an organic compound of titanium can be used. For example, tetrabutyl titanate, tetrapropyl titanate, titanium acetylacetonate. The amount used is 0.01 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the hydroxyl polyester,
Desirably, it is 0.1 to 0.3 parts by weight. The proportion of carboxyl groups is 10 mol or more in mol% of the entire terminal groups. Below this, the substantial meaning of introducing a carboxyl group is poor. The most suitable range naturally varies depending on the use, but is 30 mol% or more and 90 mol% or less. As a matter of course, since the number of end groups per unit weight varies depending on the molecular weight, the number average molecular weight in the present invention is 4 × 10 6 for GPC (column Showdex, No. KF-805 type, exclusion limit molecular weight polystyrene). ) Assuming that both ends of the measured average molecular weight are hydroxyl groups, a polybasic acid anhydride necessary for introducing a desired amount of a carboxyl group is added at the reaction temperature at the end of the deglycolization reaction.

【0015】不飽和アルキッドを溶解して不飽和ポリエ
ステル樹脂とするためのモノマーは、スチレンが代表的
であるが、その他にはビニルトルエン、メタクリル酸メ
チル、ジアリルフタレート、ジアリルテレフタレート、
などが用いられる。本発明による高分子量不飽和ポリエ
ステル樹脂は、従来、一般タイプの不飽和ポリエステル
樹脂の利用されていた用途に活用できる。その際、繊維
補強材、フィラー、着色剤、離型剤、安定剤を併用でき
ることは勿論である。
Styrene is a typical monomer for dissolving the unsaturated alkyd to give the unsaturated polyester resin, but in addition, vinyltoluene, methyl methacrylate, diallyl phthalate, diallyl terephthalate,
Are used. The high molecular weight unsaturated polyester resin according to the present invention can be utilized in the applications where the general type unsaturated polyester resin has hitherto been utilized. In that case, it is needless to say that a fiber reinforcing material, a filler, a coloring agent, a release agent and a stabilizer can be used together.

【0016】[0016]

【実施例】次に本発明の理解を助けるために以下に実施
例を示す。実施例において部とあるのは、特記しない限
り重量部である。実施例 1 撹拌機、分溜コンデンサー、温度計、ガス導入管を付し
た3 lセパラブルフラスコに、プロピレングリコール7
75g、イソフタル酸996gを仕込み、窒素気流中18
5〜195℃でエステル化して酸価24.7とした後、
フマル酸464gを加え、酸価9.2迄エステル化を進行
させた。数平均分子量は約2000であった。これにテ
トライソプロピルチタネート5g、ハイドロキノン1gを
加え、コンデンサーを替え、205〜210℃で最終的
には0.8mmHg迄減圧して脱グリコール反応を行わせ、
最終的に数平均分子量7600とした。このものは実質
的に酸価はゼロで、末端基はヒドロキシル基であるもの
と判断された。この不飽和アルキッド900gをスチレ
ン900gに溶解し、末端基がヒドロキシル基である高
分子量不飽和ポリエステル樹脂(A)が、ガードナー色
数3、粘度7.9ポイズで得られた。残された不飽和ア
ルキッドに、無水トリメリト酸38g(末端OH基1モ
ルに対し約0.8モル相当分)を加え、205〜210
℃に30分間加熱撹拌した。このものの酸価は25であ
った。これをスチレン930gに溶解し、末端カルボキ
シル化高分子量不飽和ポリエステル樹脂(B)が、ガー
ドナー色数4、粘度9.1ポイズで得られた。この反応
の間の分子量分布を図5に要約する。図5によると、末
端カルボキシル化反応後でも、分子量分布はほとんど同
一であることがわかり、低分子領域のないことから、加
えた無水トリメリト酸の残留はないものとみられた。高
分子量不飽和ポリエステル樹脂(A)、末端カルボキシ
ル化高分子量不飽和ポリエステル樹脂(B)それぞれ1
00部に炭酸カルシウム100部を加え、よく混練して
室温で放置した。1週間後の粘度は次のようであった。 混練直後の粘度 1週間後の粘度 (ポイズ) (ポイズ) ポリエステル樹脂(A) 131 159 ポリエステル樹脂(B) 281 ≒ 50,000 すなわち本発明による、メタ位置に2個のカルボキシル
基を有する芳香族基で変性された高分子量不飽和ポリエ
ステル樹脂(B)は、炭酸カルシウムの併用で著しく増
粘していることが明らかにみられる。
EXAMPLES Examples will be shown below to facilitate understanding of the present invention. In the examples, “parts” means “parts by weight” unless otherwise specified. Example 1 A propylene glycol 7 was placed in a 3 l separable flask equipped with a stirrer, a fractionating condenser, a thermometer, and a gas introduction tube.
Charged 75 g and 996 g of isophthalic acid, and in a nitrogen stream 18
After esterification at 5 to 195 ° C to an acid value of 24.7,
Fumaric acid (464 g) was added to proceed the esterification to an acid value of 9.2. The number average molecular weight was about 2000. Tetraisopropyl titanate (5 g) and hydroquinone (1 g) were added to this, the condenser was changed, and the deglycolization reaction was carried out by finally reducing the pressure to 0.8 mmHg at 205 to 210 ° C.
Finally, the number average molecular weight was 7,600. It was determined that this product had substantially no acid value and the terminal group was a hydroxyl group. 900 g of this unsaturated alkyd was dissolved in 900 g of styrene, and a high-molecular-weight unsaturated polyester resin (A) having hydroxyl groups as terminal groups was obtained with a Gardner color number of 3 and a viscosity of 7.9 poises. To the remaining unsaturated alkyd, 38 g of trimellitic anhydride (corresponding to about 0.8 mol per 1 mol of the terminal OH group) was added to give 205-210.
The mixture was heated and stirred at 30 ° C. for 30 minutes. The acid value of this product was 25. This was dissolved in 930 g of styrene to obtain a terminal carboxylated high molecular weight unsaturated polyester resin (B) with a Gardner color number of 4 and a viscosity of 9.1 poise. The molecular weight distribution during this reaction is summarized in Figure 5. According to FIG. 5, it was found that the molecular weight distributions were almost the same even after the terminal carboxylation reaction, and it was considered that there was no residual trimellitic anhydride added since there was no low molecular weight region. High molecular weight unsaturated polyester resin (A), terminal carboxylated high molecular weight unsaturated polyester resin (B) 1 each
100 parts of calcium carbonate was added to 00 parts, kneaded well, and left at room temperature. The viscosity after 1 week was as follows. Viscosity immediately after kneading Viscosity after 1 week (poise) (poise) Polyester resin (A) 131 159 Polyester resin (B) 281 ≈ 50,000 That is, according to the present invention, an aromatic group having two carboxyl groups at the meta position. It is clearly seen that the high molecular weight unsaturated polyester resin (B) modified by (2) is remarkably thickened by the combined use of calcium carbonate.

【0017】実施例 2 実施例1で製造したそれぞれの不飽和ポリエステル樹脂
100部づつに、炭酸カルシウム100部、過酸化ベン
ゾイル1部を混練し、脱泡後、3mm厚に注型、60℃2
時間、80℃2時間、120℃2時間硬化させて注型板
を作成し、試験を行った。曲げ強さの測定で、 ポリエステル樹脂(A)使用注型板 8.9kg/mm2 ポリエステル樹脂(B)使用注型板 10.8kg/mm2 と差が認められた。
Example 2 100 parts of each unsaturated polyester resin produced in Example 1 was kneaded with 100 parts of calcium carbonate and 1 part of benzoyl peroxide, and after defoaming, cast into a thickness of 3 mm, 60 ° C. 2
The cast plate was prepared by curing at 80 ° C. for 2 hours and 120 ° C. for 2 hours, and tested. When the bending strength was measured, a difference was found between the casting plate using polyester resin (A) 8.9 kg / mm 2 and the casting plate using polyester resin (B) 10.8 kg / mm 2 .

【0018】実施例 3 撹拌機、分溜コンデンサー、温度計、ガス導入管を付し
た3 lセパラブルフラスコに、エチレングリコール37
2g、ネオペンチルグリコール600g、ジメチルテレフ
タレート776g、酢酸亜鉛5gを仕込み、当初160〜
180℃で脱メタノール反応が終了した後、エンドメチ
レンテトラヒドロ無水フタル酸492g、無水マレイン
酸294gを加え、さらにエステル化を続け、最終的に
酸価8.7とした。この段階での数平均分子量は220
0であった。これにテトライソプロピルチタネート6g
を加え、ハイドロキノン1gを加え、205〜210℃
で最終的に0.8mmHgの減圧で、数平均分子量7900
迄脱グリコール反応を進めた。このものは酸価は実質的
にゼロであった。この末端ヒドロキシル基の不飽和アル
キッド1050gを、スチレン1050gに溶解して高分
子量不飽和ポリエステル樹脂(C)がガードナー色数
4、粘度10.9ポイズで得られた。残された不飽和ア
ルキッドに、無水トリメリト酸30g(末端ヒドロキシ
ル基全量をカルボキシル基に変える分量)を加え、20
5〜210℃、1.1mmHgの減圧下に30分間保持し
た。数平均分子量は8400と幾分増大し、酸価は1
7.2であった。これをスチレン1100gに溶解し、高
分子量不飽和ポリエステル樹脂(D)が、ガードナー色
数5、粘度16.1ポイズで得られた。接着試験のテス
トピースとして、#1000研磨紙で表面研磨し、1,1,
1-トリクロロエタン蒸気中で表面洗滌した150×15
0×3mmの鋼板を用い、端部12mmに各樹脂100部づ
つにそれぞれ炭酸カルシウム100部、メチルエチルケ
トンパーオキシド1.5部、ナフテン酸コバルト(6%
Co)0.8部加え、減圧脱泡した系を塗布、接着させ
た。48時間放置後の引張り剪断による接着強度は、 ポリエステル樹脂(C)使用の場合 89.0(kg/cm2) ポリエステル樹脂(D)使用の場合 113 (kg/cm2) と差が認められた。
EXAMPLE 3 Ethylene glycol 37 was placed in a 3 l separable flask equipped with a stirrer, a fractionating condenser, a thermometer, and a gas introduction tube.
2 g, neopentyl glycol 600 g, dimethyl terephthalate 776 g, and zinc acetate 5 g were charged.
After completion of the demethanol reaction at 180 ° C., 492 g of endomethylenetetrahydrophthalic anhydride and 294 g of maleic anhydride were added, and esterification was further continued to finally give an acid value of 8.7. The number average molecular weight at this stage is 220
It was 0. 6g of tetraisopropyl titanate
, 1 g of hydroquinone, 205-210 ° C
Finally, the number average molecular weight was 7900 at a reduced pressure of 0.8 mmHg.
The deglycolization reaction was allowed to proceed. This had an acid value of substantially zero. 1050 g of the unsaturated alkyd having terminal hydroxyl groups was dissolved in 1050 g of styrene to obtain a high-molecular-weight unsaturated polyester resin (C) having a Gardner color number of 4 and a viscosity of 10.9 poise. To the remaining unsaturated alkyd, add 30 g of trimellitic anhydride (amount that converts all the terminal hydroxyl groups to carboxyl groups), and add 20
It was kept under a reduced pressure of 5-210 ° C. and 1.1 mmHg for 30 minutes. The number average molecular weight increased slightly to 8400 and the acid value was 1.
It was 7.2. This was dissolved in 1100 g of styrene to obtain a high molecular weight unsaturated polyester resin (D) with a Gardner color number of 5 and a viscosity of 16.1 poise. As a test piece for adhesion test, surface-polish with # 1000 polishing paper,
150 × 15 surface-cleaned in 1-trichloroethane vapor
Using 0 × 3 mm steel plate, 100 parts of calcium carbonate, 1.5 parts of methyl ethyl ketone peroxide, 100 parts of each resin for 12 mm of the end, cobalt naphthenate (6%)
Co) 0.8 part was added, and the system defoamed under reduced pressure was applied and adhered. The adhesive strength by tensile shearing after standing for 48 hours was found to be 89.0 (kg / cm 2 ) when using polyester resin (C) and 113 (kg / cm 2 ) when using polyester resin (D). .

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明は上記のように構成したので、末
端がベンゼンジカルボン酸で変性された、高分子量の不
飽和ポリエステル樹脂を得ることができ、その優れた機
械的、化学的性質の故に、注形、塗料、接着等の多彩な
用途に応用することが可能となる。
Since the present invention is constituted as described above, it is possible to obtain a high molecular weight unsaturated polyester resin having a terminal modified with benzenedicarboxylic acid, and because of its excellent mechanical and chemical properties. It can be applied to various applications such as casting, paint, and adhesion.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】高分子量飽和ポリエステルの減圧反応時間と分
子量分布(数平均)の関係を示す。
FIG. 1 shows the relationship between the reduced pressure reaction time and the molecular weight distribution (number average) of high-molecular-weight saturated polyester.

【図2】高分子量飽和ポリエステルの減圧反応時間と分
子量分布(重量平均)の関係を示す。
FIG. 2 shows the relationship between the reduced pressure reaction time and the molecular weight distribution (weight average) of high molecular weight saturated polyester.

【図3】高分子量不飽和アルキッドの減圧反応時間と分
子量分布(数平均)の関係を示す。
FIG. 3 shows the relationship between the reaction time under reduced pressure and the molecular weight distribution (number average) of high molecular weight unsaturated alkyd.

【図4】高分子量不飽和アルキッドの減圧反応時間と分
子量分布(重量平均)の関係を示す。
FIG. 4 shows the relationship between the reaction time under reduced pressure and the molecular weight distribution (weight average) of high molecular weight unsaturated alkyd.

【図5】実施例1における反応の間の分子量分布を示
す。
5 shows the molecular weight distribution during the reaction in Example 1. FIG.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】[A](1)α,β−不飽和多塩基酸また
はその酸無水物を一成分として含み、その使用割合が、
併用される飽和または不飽和の多塩基酸(またはその酸
無水物)との合計100モル%に対して10モル%以上
であるもの、および(2)760mmHgにおける沸点が3
00℃以下の多価アルコールを、併用される多価アルコ
ールの合計100モル%に対して50モル%以上含有す
る多価アルコール、とをエステル化したのち脱グリコー
ル反応することにより得られる、数平均分子量が500
0以上で、実質的に末端基がヒドロキシル基である不飽
和アルキッドに、[B] 無水トリメリト酸を、[A]
の不飽和アルキッド中のヒドロキシル基に対して10モ
ル%以上反応させて得られる、末端基の10モル%以上
が、式(1) 【化1】 の基によって占められていることを特徴とする、不飽和
アルキッド。
1. [A] (1) An α, β-unsaturated polybasic acid or an acid anhydride thereof is contained as one component, and the use ratio thereof is
10 mol% or more based on a total of 100 mol% with a saturated or unsaturated polybasic acid (or its acid anhydride) used in combination, and (2) the boiling point at 760 mmHg is 3
A number average obtained by esterifying a polyhydric alcohol having a temperature of 00 ° C. or lower with a polyhydric alcohol containing 50 mol% or more with respect to a total of 100 mol% of the polyhydric alcohol used in combination and then performing a deglycol reaction. Molecular weight is 500
[B] trimellitic anhydride is added to an unsaturated alkyd having a hydroxyl group of 0 or more and a terminal group being substantially a hydroxyl group, [A]
10 mol% or more of the terminal groups obtained by reacting 10 mol% or more with respect to the hydroxyl group in the unsaturated alkyd of the formula (1) Unsaturated alkyd, characterized by being occupied by groups of
【請求項2】請求項第1項記載の不飽和アルキッドに、
これと共重合することのできるモノマーを配合した、高
分子量不飽和ポリエステル樹脂。
2. The unsaturated alkyd according to claim 1,
A high molecular weight unsaturated polyester resin containing a monomer capable of being copolymerized therewith.
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